Motor induksi bekerja berdasarkan prinsip medan magnet berputar yang dihasilkan stator. Arus pada rotor terinduksi dan menyebabkan rotor berputar. Efisiensi motor dipengaruhi kehilangan daya dalam inti, stator, dan rotor serta dapat ditingkatkan dengan mengurangi beban motor dan memperbaiki kualitas pasokan daya. Pengaturan kecepatan dapat dilakukan dengan mengubah frekuensi atau tegangan masukan.
2. PENDAHULUAN
• Arus rotor motor induksi bukan diperoleh dari sumber tertentu.
• Arus pada rotor terinduksi akibat adanya perbedaan relatif
antara putaran rotor dan medan putar pada stator
3. KONSTRUKSI STATOR
• Dibuat dari pelat-pelat tipis dengan slot.
• Belitan ditempatkan pada slot
• Gulungan tiga fasa dilingkarkan untuk sejumlah kutub tertentu
• Gulungan diberi spasi geometri sebesar 120° antar phasa
6. INTI STATOR
• Terbuat dari lempeng-lempeng baja silikon berlaminasi.
• Untuk memperkecil rugi-rugi besi akibat arus pusar
7. KONSTRUKSI ROTOR
• Fungsi :mengubah daya dari stator menjadi tenaga mekanik.
• Terdapat dua tipe, yaitu :
1. Rotor sangkar
2. Rotor belitan
• Komponen-komponenRotor:
 Inti besi rotor,
 Kumparan/batang penghantar,
 Cincin
 Poros (shaft).
8. ROTOR SANGKAR
• Terdiri dari batang penghantar tebal yang diletakkan
pada petak-petak slot paralel
• Kedua ujungnya dihubungsingkat dengan cincin
9. ROTOR BELITAN
• Konduktor yang digunakan adalah belitan
• Belitan terhubung ke cincin geser yang dipasang pada shaft
• Belitan terhubung ke resistor melalui sikat karbon
10. PRINSIP KERJA
• Prinsip kerja motor induksi mirip trafo
• Rangkaian primer (stator) dan sekunder (rotor) tidak satu inti.
• Rangkain sekunder berputar
11. PRINSIP KERJA
• Listrik dipasok ke sator sehingga menghasilkan medan magnet
yang berputar dengan kecepatan sinkron
• Pada rangkaian rotor timbul arus segingga timbul kopel
• Rotor berputar searah putaran medan stator
12. SLIP
• Dalam praktek rotor tidak pernah berputar pada kecepatan
sinkron
• Perbedaan kecepatan antara putaran medan stator dan kecepatan
rotor disebut slip
Ns Nr
Slip(%) x100
Ns
−
=
Ns = kecapatan sinkron (rpm)
Nr = kecepatan putaran rotor (rpm)
15. VEKTOR DIAGRAM RANGKAIAN MOTOR INDUKSI
( )1 1 1 1 1V E I R X= + +
( )1 2 2 2E I R X= +
2 2
m0 CI I I= +
16. RANGKAIAN PENGGANTI MOTOR INDUKSI
Harga primer dipindah ke sekunder
Harga sekunder dipindah ke primer
17. KOPEL MOTOR INDUKSI
R XZ= +
' 1
2
E
=
Z
I
( )
' 1
2 22
222
2
E
=
a R
a X
I
s
 
+ ÷
ï£ ï£¸
( )
2
2
22
222
2
a R
a R
a X
cos =
s
s
φ
 
 ÷
ï£ ï£¸
 
+ ÷
ï£ ï£¸
P = Tω×
'
1 2
P = 3 E I cosφ× × ×
'1
2
P 3 E
T = = I cos
ω ω
φ
×
× ×
'1
1 2
P 3 V
Bila Z dianggap kecil T = = I cos
ω ω
φ
×
⇒ × ×
18. KURVA TORSI DAN SLIP
maks
dT
= 0
ds
T diperoleh bila
2
2
R
=
X
saat : s
2
1
maks 2
2
3 V
2 a X
T =
×
×
( ) ( )
2
2 2
2 21 2 2 2
2 2
3 s a R
T = V
ω a R s a X
×
× ×
+ ×
19. PENGATURAN KECEPATAN MOTOR INDUKSI
• Umumnya berputar dengan kecepatan konstan, mendekati
kecepatan sinkronnya.
• Pada penggunaan tertentu dikehendaki adanya pengaturan
putaran.
• Pengaturan kecepatan putaran motor induksi dapat dilakukan
dengan beberapa cara :
1. Mengubah jumlah kutub motor
2. Mengubah frekuensi masukan
3. Mengatur teganan masukan
20. PENGATURAN DENGAN MENGUBAH JUMLAH
KUTUB
Jumlah kutub dapat diubah dengan merencanakan kumparan
stator sedemikian rupa sehingga dapat menerima tegangan
masuk pada posisi kumparan yang berbeda-beda.
120f
n =
p
S
21. PENGATURAN DENGAN MENGUBAH FREKUENSI
1. Pengaturan putaran motor dapat dilakukan dengan mengubah-
ngubah harga frekwensi jala
2. Hanya saja untuk menjaga kesimbangan kerapatan fluks,
3. Pengubahan tegangan harus dilakukan bersamaan dengan
pengubahan frekwensi
22. PENGATURAN DENGAN MENGUBAH TEGANGAN
( ) ( )
2
2 2
2 21 2 2 2
2 2
3 s a R
T = V
ω a R s a X
×
× ×
+ ×
23. PENGATURAN DENGAN TAHANAN LUAR
( ) ( )
2
2 2
2 21 2 2 2
2 2
3 s a R
T = V
ω a R s a X
×
× ×
+ ×
24. MOTOR INDUKSI SATU FASA
• Motor satu fasa tidak dapat self-starting
• Perlu metode start khusus
25. MOTOR KAPASITOR
• Banyak digunakan dalam peralatan rumah tangga
• Contoh : motor pada pompa air, mesin cuci lemari es, AC
26. KONFIGURASI BELITAN MOTOR KAPASITOR
• U1 dan U2 : Terminal belitan utama
• Z1 dan Z2 : Terminal belitan bantu
• Condenser berfungsi agar belitan utama dan belitan bantu berbeda 90°
27. MOTOR KAPASITOR DENGAN CENTRIFUGAL
SWITCH
• Digunakan pada motor kapasitor dengan kapasitas diatas 1kW
• Terdapad 2 buah kondensor
• Saat 70% putaran nominal, saklar centrifugal membuka untuk
memutuskan satu kondensor
30. INFORMASI PADA NAMEPLATE
• Horse Power =: Kemampuan putaran rotor menggerakkan beban
makimum.1HP = 746 W
• Volt : biasanya mempunyai toleransi 10 %
• AMPS : Kemampuan motor dengan beban maksimum
• HERZT : Frekuensi jaringan listrik
• RPM : Kecepatan putaran rotor saat tersambung beban maksimum
• Service Factor : Faktor perkalian kemampuan daya mekanik dimana motor
bisa dioperasikan
31. INSULATION CLASS
Pembagian Kelas Isolasi :
• Class A, kemampuan isolasi hanya 105°C
• Class B, kemampuan isolasi hanya 130°C
• Class C, kemampuan isolasi hanya 155°C
• Class D, kemampuan isolasi hanya 180°C
32. NEMA DESIGN
Menerangkan Karakteristik kemampuan torsi ouput rotor:
• Nema A, motor mempunyai arus start tinggi dan torsi awal normal
• Nema B, motor mempunyai arus start rendah dan torsi awal normal
• Nema C, motor mempunyai arus start rendah dan torsi awal tinggi
• Nema D, motor mempunyai arus start rendah dan torsi awal sangat tinggi
33. ARUS START
• Mereferensikan terjadinya lock rotor,
• Rotor terkunci sehingga akan menarik sumber sangat besar sekali
• Biasanya untuk motor Nema Design B sebesar 600 – 650 % arus beban penuh
35. EFISIENSI MOTOR INDUKSI
Ditentukan oleh kehilangan dasar yang hanya dapat dikurangi oleh
perubahan pada rancangan motor dan kondisi operasi
daya keluaran
η =
daya masukan
Jenis kehilangan
Persentase kehilangan total
(100%)
Kehilangan tetap atau kehilangan inti 25
Kehilangan variabel: kehilangan stator I2R 34
Kehilangan variabel: kehilangan rotor I2R 21
Kehilangan gesekan & penggulungan
ulang
15
Kehilangan beban yang menyimpang 5
37. BEBAN MOTOR
Eff. = Efisiensi operasi motor dalam %
HP = Nameplate untuk HP
Beban = Daya yang keluar sebagai % laju daya
Pi = Daya tiga phasa dalam kW
1
Px eff
Beban=
HP x0,746
38. METODE UNTUK MENENTUKAN BEBAN MOTOR
1. Pengukuran daya masuk. Metode ini menghitung beban sebagai
perbandingan antara daya masuk (diukur dengan alat analisis
daya) dan nilai daya pada pembebanan 100%.
2. Pengukuran jalur arus beban ditentukan dengan
membandingkan amper terukur (diukur dengan alat analisis
daya) dengan laju amper.
3. Metode Slip. Beban ditentukan dengan membandingkan slip
yang terukur bila motor beroperasi dengan slip untuk motor
dengan beban penuh.
39. FAKTOR-FAKTOR YANG MEMOENGARUHI KINERJA
MOTOR LISTRIK
1. Mengganti motor Standar dengan motor efisiensi tinggi
2. Penurunan Pembebanan (menghindari motor yang
ukurannya berlebih).
3. Ukuran Motor untuk Beban Yang Bervariasi
4. Memperbaiki Kualitas Daya
5. Penggulungan Ulang (Rewinding)
6. Koreksi Faktor Daya Dengan Memasang Kapasitor
40. MOTOR EFISIENSI TINGGI
1. Efisiensinya sekitar 3% - 7% lebih besar dari motor standar
2. Desain motor disesuaikan untuk menurungkan kehilangan
dasar motor
3. Karakteristik motor efisiensi tinggi :
• Menggunakan baja silikon
• Inti lebih panjang
• Kawat lebih tebal
• Laminasi lebi tipis
• Celah udara lebih tipis
• Bearing lebih bagus, dll
42. PENURUNAN PEMBEBANAN
1. Beban yang kurang akan menurunkan efisiensi motor.
2. Ukuran motor harus dipilih berdasarkan pada evaluasi beban
dengan hati-hati
3. Penyebab ketidak efisienan :
a. Pembuat peralatan cenderung menggunakan faktor keamanan yang
besar bila memilih motor
b. Peralatan kadangkala digunakan dibawah kemampuan yang
semestinya.
c. Dipilih motor yang besar agar mampu mencapai keluaran pada tingkat
yang dikehendaki, bahkan jika tegangan masuk rendah dalam keadaan
tidak
43. UKURAN MOTOR UNTUK BEBAN YANG
BERVARIASI
• Motor industru sering beroperasi pada beban bervariasi
• Biasanya dipilih motor dengan antisipasi paling tinggi
• Alternatifnya: memilih motor sedikit lebi rendah dari beban
antisipasi tertinggi
• Hal ini memungkinkan karena motor biasanya dirancang 15 %
diatas nilai beban
• Kriteria pemilihan motor :
Kenaikan suhu rata-rata diatas siklus operasi aktual harus tidak
lebih besar dari kenaikan suhu pada operasi beban penuh yang
berkesinambungan (100%)
44. MEMPERBAIKI KUALITAS DAYA
• Fluktuasi tegangan dan frekuensi dapat merigikan kinerja motor
• Ketidakseimbangan tegangan akan lebih merugikan .
Dapat terjadi akibat penggunaan kabel dengan ukuran yang
berbeda
• Keseimbangan fasa maksimum 1%
• Minimisasi ketidakseimbangan dapat dilakukan dengan
1. Menyeimbangkan setiap beban phasa tunggal diantara
seluruh tiga phasa
2. Memisahkan setiap beban phasa tunggal yang mengganggu
keseimbangan beban dan umpankan dari jalur/trafo terpisah
45. PENGGULUNGAN ULANG (REWINDING)
• Biasanya dilakukan pada motor yang terbakar
• Faktor yang dapat mempengaruhi efisisensi motor:
a. Desain slot dan gulungan
b. Bahan gulungan
c. Kinerja pengisolasi
d. Suhu operasi
• Indikator keberhasilan penggulungan ulang adalah
perbandingan arus dan tahanan sator tanpa sesudanh digulung
ulang dan kondisi orisinil
46. HAL YANG HARUS DIPERTIMBANGKAN SAAT
REWINDING
• Gunakan perusahaan yang bersertifikasi ISO 9000 atau anggota
dari Assosasi Layanan Peralatan Listrik.
• Jika biaya pegulungan ulang melebihi 50% hingga 65% dari
harga motor baru yang efisien energinya, lebih baik membeli
motor yang baru
• Ukuran motor kurang dari 40 HP dan usianya lebih dari 15
tahun (terutama motor yang sebelumnya sudah digulung ulang)
sebaiknya diganti.
• Untuk motor dibawah 15 HP sebaiknya mengganti motor baru,
agar lebih ekonomis
47. KOREKSI FAKTOR DAYA DENGAN MEMASANG
KAPASITOR
• Faktor daya motor induksi < 1
• Efisiensi seluruh sistem pabrik akan rendah
• Kapasitor yang dihubung paralel dapat digunakan untuk
memperbaiki faktor daya.
• Kapasitas kapasitor ditentukan kVA R tanpa beban yang diserap
motor
• Kapasitas kapasitor tidak boleh lebig dari 90% kVAR motor
tanpa beban.
• Kapasitas terlalu besar dapat menyebabkan motor terbakar
48. PERAWATAN MOTOR INDUKSI
• Perawatan yang buruk dapat memperburuk efisiensi
• Pelumasan yang tidak benar dapat menyebabkan meningkatkan
gesekan motor dan penggerak transmisi peralatan
• Kondisi ambien juga akan mempengaruhi kinerja motor
 suhu ekstrim,
 kadar debu yang tinggi,
 atmosfir yang korosif,
 dan kelembaban
dapat merusak sifat-sifat bahan isolasi
49. PERIKSA PERAWATAN MOTOR INDUKSI
• Pemeriksaan motor secara teratur untuk pemakaian bearings dan
• Pemeriksaan kondisi beban untuk meyakinkan bahwa motor
tidak kelebihan atau kekurangan beban
• Pemeriksaan secara berkala untuk sambungan motor yang benar
dan peralatan yang digerakkan
• Dipastikan bahwa kawat pemasok dan ukuran kotak terminal
dan pemasangannya benar
• Penyediaan ventilasi yang cukup dan menjaga agar saluran
pendingin motor bersih
50. PENGENDALIAN KECEPATAN MOTOR
1. Motor dengan beberapa kecepatan
2. Variable Speed Drives (VSDs)
3. Penggerak Arus Seaarah (DC)
4. Penggerak motor AC dengan gulungan rotor (motor
induksi cincin geser)