Seputar Motor Induksi 1 fasa - Pengertian, prinsip kerja, jenis-jenis | Fikipedia

Motor Listrik 1 Fasa

Dalam klasifikasi dari motor induksi berdasarkan fasanya, motor induksi dibedakan menjadi 2 jenis yaitu motor induksi 1 fasa dan motor induksi 3 fasa. Motor induksi 1 fasa biasa digunakan untuk peralatan yang tidak terlalu memerlukan daya listrik yang besar seperti : kipas, blower, mesin cuci, pompa air rumah, dll. Motor ini cenderung digunakan untuk prealatan rumah karena motor jenis 1 fasa mempunyai harga yang lebih murah dan juga mudah untuk dioperasikan di rumah-rumah. Kebanyakan motor jenis ini juga digunakan pada mesin-mesin portable. 

Motor induksi 1 fasa merupakan motor yang menggunakan sumber 1 fasa (biasanya 220Vac) sebagai sumber listriknya. hal yang paling mudah dalam membedakan motor induksi 1 fasa dengan motor induksi 3 fasa adalah motor induksi 1 fasa hanya mempunyai 2 kabel yaitu kabel phase dan kabel ground atau biasa disebut kabel positif dan netral.

Baca Juga :

• Pengertian motor induksi secara umum
• Pengertian Mesin Listrik
  

Prinsip Kerja Motor Satu fasa

Seperti motor pada umumnya, Motor induksi 1 fasa mempunyai 2 bagian utama pada konstruksinya, yaitu stator dan rotor. Stator merupakan bagian yang diam pada motor induksi, sedangkan rotor adalah bagian yang bergerak motor induksi. Prinsip kerja motor 1 fasa adalah dengan menggunakan induksi elektromagnetik yang ditimbulkan dari medan magnet antara stator dan rotor. 

Berbeda dengan motor induksi 3 fasa, motor induksi 1 fasa tidak pada dasarnya tidak dapat melakukan selft starting karena medan magnet yang dihasilkan akan bernilai netral apabila tidak ada perbedaan kondisi pada awal startingnya. 

Seperti yang ditunjukkan gambar diatas, F1 dan F2 mempunyai besaran yang sama sehingga motor tidak dapat menentukan arah putarannya. Tapi jika F1 lebih kecil daripada F2, maka motor akan berputar searah jarum jam. Dan berlaku sebaliknya. Untuk membuat perbedaan kondisi awal, maka dilakukan penambahan komponen ataupun metode untuk self-starting. 

Jenis jenis motor induksi 1 fasa

Jika dilihat berdasarkan metode self-starting, motor induksi 1 fasa dapat dibedakan menjadi 5 jenis, yaitu :

• Motor fasa belah (Split phase motor)

Motor induksi satu fasa berbeda dengan motor induksi 3 fasa dalam hal mengawali putarannya. Pada motor induksi 1 fasa memerlukan suatu kumparan bantu untuk mengawali putarannya. Maka dari itu motor induksi 1 fasa mempunyai dua belitan stator yang terdiri dari belitan fasa utama (belitan U1-U2) dan belitan fasa bantu (belitan Z1-Z2). Bagian dari stator utama dan stator bantu pada motor induksi 1 fasa dapat dilihat pada gambar berikut

Belitan utama pada motor induksi 1 fasa dibuat menggunakan penampang kawat tembaga lebih besar sehingga memiliki impedansi lebih kecil dan dapat mengalirkan arus yang lebih besar. Sedangkan belitan bantu dibuat dari tembaga yang mempunyai luas penampang kecil dan mempunyai lebih banyak belitan, sehingga impedansinya lebih besar dibanding impedansi belitan utama. 

Grafik arus belitan bantu dan arus belitan utama mempunyai perbedaan fasa sebesar φ, hal ini sebabkan karena perbedaan besarnya impedansi kedua belitan tersebut. Perbedaan arus fasa ini menyebabkan arus total, merupakan penjumlahan vektor arus utama dan arus bantu. Medan magnet utama yang dihasilkan belitan utama juga mempunyai perbedaan fasa sebesar φ dengan medan magnet bantu. Berikut ini merupakan gambar grafik arus belitan bantu belitan utama.

Arus yang mengalir pada lilitan bantu Z1-Z2 akan menghasilkan fluks magnet Ф tegak lurus. beberapa saat kemudian, lilitan utama U1-U2 dialiri arus utama yang bernilai positif. Peristiwa ini akan menghasilkan medan magnet yang bergeser sebesar 45° dengan arah berlawanan jarum jam. Kejadian ini berlangsung terus sampai satu siklus sinusoidal, sehingga menghasilkan medan magnet yang berputar pada belitan statornya.

Rotor motor satu fasa sama dengan rotor motor tiga fasa mempunyai bentung seperti batang-batang kawat yang masing-masing ujungnya dihubung singkatkan dan menyerupai bentuk sangkar tupai, maka dari itu motor jenis ini sering disebut rotor sangkar (squirrel-cage rotor). Belitan rotor yang dipotong oleh medan putar stator, menghasilkan tegangan induksi, interaksi antara medan putar stator dan medan magnet rotor menghasilkan torsi putar pada rotor. 

• Motor kapasitor start (starting capacitor motor)

Jenis motor induksi 1 fasa lainnya adalah jenis motor kapasitor start. Motor ini hamper mirip seperti motor fasa belah, yang membedakan antara keduanya adalah adanya kapasitor yang dihubungkan seri dengan belitan bantu dan ditambah sebuah sakelar sentrifugal, konstruksi antara motor kapasitor start dengan motor fasa belah juga hamper mirip, hanya ditambah satu atau lebih kapasitor untuk memperbesar torsi pada saat starting. 

Seperti dikatakan di awal prinsip kerja motor kapasitor start ini sama seperti jenis motor induksi lainnya, yaitu jika pada lilitan utama diberikan sumber arus maka akan terjadi medan magnet putar (fluks magnet) yang ada dan besarnya sama, sehingga resultan gaya yang dihasilkan adalah 0. Tetapi dengan adanya lilitan bantu dan kapasitor, maka terdapat perbedaan fasa diantara keduanya, disinilah terjadi fluksi magnet dan resultan gaya yang berbeda maju atau mundur tergantung besarnya resultan gaya itu sendiri dan pada umumnya terjadi resultan gaya searah jarum jam sehingga motor dapat berputar ke kanan. Setelah motor berputar sekitar 75% dari putaran nominal maka sakelar sentrifugal akan memutuskan rangkaian lilitan bantu dan motor bekerja hanya dengan lilitan utama.

• Motor kapasitor run (running capacitor motor)

Yang membedakan antara motor kapasitor run dengan motor kapasitor start adalah rangkaian kapasitor yang dipasang didalamnya. Pada motor kapasitor run, dilakukan penambahan kapasitor yang dirangkai pararel dengan kapasitor start. Pada kapasitor run tidak perlu ditambah dengan switch. Sehingga motor akan langsung bekerja apabila dialiri sumber listrik 1 fasa. Kelebihan dari motor jenis ini adalah mempunyai torsi yang besar dan mengalirkan arus yang kecil.

• Motor kutub bayangan (Shaded pole motor)

Motor kutub bayangan (shaded pole motor) adalah salah satu jenis dari motor induksi. Pada dasarnya motor ini adalah motor jenis sangkar-tupai (Squirrel-cage motor) yang diberi kumparan bantu berupa cincin tembaga yang melingkar pada masing-masing kutubnya. Kumparan bantu ini juga disebut sebagai kumparan bayangan. Arus yang dialirkan akan terinduksi ke dalam kumparan dengan menunda fase medan magnet dari fluks magnetik pada kutub bayangan (shaded pole). Peristiwaa ini akan menghasilkan medan yang cukup untuk memutar motor pada saat start. Arah dari medan putar pada motor shaded pole ditentukan dari  arah kutub utama ke kutub bayangannya. Torsi yang dihasilkan oleh shaded pole-motor juga relative lebih kecil karena perbedaan sudut fasa yang kecil antara kutub medan dengan kutub bayangan.