Dalam sistem kelistrikan, kami menggunakan baik di industri, pembangkit listrik atau kebutuhan domestik, motor dan genset sudah menjadi hal yang biasa. Dengan permintaan untuk sistem hemat energi yang tinggi dan konsumsi daya yang lebih sedikit, penemuan model baru dari perangkat listrik ini terlihat. Faktor penghitung dasar untuk operasi yang dapat diandalkan motor dan generator adalah Faktor kekuatan . Ini adalah rasio daya yang diterapkan atas daya yang dibutuhkan. Biasanya, total daya yang dikonsumsi di industri dan pabrik dihitung berdasarkan faktor daya. Jadi, faktor daya harus selalu dijaga kesatuan. Tetapi karena kenaikan daya reaktif di perangkat ini, faktor daya berkurang. Untuk mempertahankan faktor daya pada kesatuan banyak metode diperkenalkan. Konsep motor sinkron adalah salah satunya.
Apa itu Motor Sinkron?
Pengertian motor sinkron menyatakan bahwa ”An Motor AC di mana pada kondisi tunak, putaran poros sinkron dengan frekuensi arus yang diberikan ”. Motor sinkron bekerja sebagai motor AC tetapi di sini jumlah total putaran yang dilakukan oleh poros sama dengan kelipatan bilangan bulat dari frekuensi arus yang diterapkan.
Motor Sinkron
Motor sinkron tidak bergantung pada arus induksi untuk bekerja. Pada motor ini, tidak seperti motor induksi, terdapat elektromagnet AC multiphase negara r , yang menghasilkan medan magnet berputar. Di sini rotor adalah magnet permanen yang disinkronkan dengan medan magnet yang berputar dan berputar secara sinkron dengan frekuensi arus yang diterapkan padanya.
Desain Motor Sinkron
Stator dan rotor adalah komponen utama dari motor sinkron. Di sini rangka stator memiliki pelat pembungkus yang ditempelkan keybar dan rusuk melingkar. Pijakan, dudukan bingkai digunakan untuk mendukung mesin. Untuk merangsang belitan medan dengan DC, digunakan cincin selip dan sikat.
Rotor silinder dan bulat digunakan untuk aplikasi 6 tiang. Rotor kutub yang menonjol digunakan ketika jumlah kutub yang dibutuhkan lebih banyak. Konstruksi motor sinkron dan alternator sinkron serupa.
Prinsip Kerja Motor Sinkron
Kerja motor sinkron bergantung pada interaksi medan magnet stator dengan medan magnet rotor. Stator berisi gulungan 3 fase dan disuplai dengan daya 3 fase. Jadi, belitan stator menghasilkan medan magnet berputar 3 fase. Suplai DC diberikan ke rotor.
Rotor masuk ke dalam Medan Magnet yang berputar yang dihasilkan oleh belitan stator dan berputar dalam sinkronisasi. Sekarang, kecepatan motor tergantung pada frekuensi arus yang disediakan.
Kecepatan motor sinkron dikendalikan oleh frekuensi arus yang diberikan. Kecepatan motor sinkron dapat dihitung sebagai
Ns = 60f / P = 120f / p
dimana, f = frekuensi arus AC (Hz)
p = jumlah kutub per fase
P = jumlah pasangan kutub per fase.
Jika beban lebih besar dari beban kerusakan diterapkan, motor menjadi tidak sinkron. Belitan stator 3 fasa memberikan keuntungan dalam menentukan arah putaran. Dalam kasus belitan satu fasa, tidak mungkin untuk mendapatkan arah putaran dan motor dapat start di salah satu arah. Untuk mengontrol arah putaran pada motor sinkron ini, diperlukan pengaturan start.
Metode Memulai Motor Sinkron
Momen inersia rotor menghentikan motor sinkron berukuran besar untuk memulai sendiri. Karena inersia rotor ini, tidak mungkin rotor sinkron dengan medan magnet stator pada saat daya contoh diterapkan. Jadi beberapa mekanisme tambahan diperlukan untuk membantu rotor disinkronkan.
Belitan induksi termasuk dalam motor besar yang menghasilkan torsi yang cukup untuk akselerasi. Untuk motor yang sangat besar, untuk mempercepat mesin yang dibongkar, digunakan motor poni. Mengubah frekuensi arus stator, motor yang dioperasikan secara elektronik dapat berakselerasi bahkan dari kecepatan nol.
Untuk motor yang sangat kecil, ketika momen Inersia rotor dan beban mekanis kecil yang diinginkan, mereka dapat memulai tanpa metode start apa pun.
Jenis Motor Sinkron
Bergantung pada metode magnetisasi rotor, ada dua jenis motor sinkron -
- Tidak bersemangat.
- Arus searah Bersemangat.
Motor tidak bersemangat
Pada motor ini, rotor dimagnetisasi oleh medan stator eksternal. Rotor mengandung medan magnet konstan. Baja tahan tinggi seperti baja kobalt digunakan untuk membuat rotor. Ini diklasifikasikan sebagai magnet permanen, keengganan, dan motor histeresis.
- Pada motor sinkron magnet permanen, magnet permanen digunakan bersama dengan baja untuk desain rotor. Mereka memiliki medan magnet konstan di rotor, sehingga belitan induksi tidak dapat digunakan untuk memulai. Digunakan sebagai motor elevator tanpa roda gigi.
- Pada motor Reluktansi, rotor terdiri dari pengecoran baja dengan tiang-tiang yang diproyeksikan. Untuk meminimalkan riak torsi, kutub rotor lebih kecil dari kutub stator. Berisi Gulungan Sangkar Tupai untuk memberikan torsi awal ke rotor. Digunakan dalam aplikasi instrumentasi.
- Motor histeresis adalah motor yang mulai sendiri. Di sini rotor adalah silinder halus yang terbuat dari baja kobalt keras magnetis koersivitas tinggi. Motor ini mahal dan digunakan di mana kecepatan konstan yang tepat diperlukan. Umumnya digunakan sebagai servomotors.
Motor Excited Arus DC
Di sini rotor dieksitasi menggunakan arus DC yang disuplai langsung melalui cincin selip. Induksi dan penyearah AC juga digunakan. Ini biasanya berukuran besar seperti lebih dari 1 tenaga kuda dll.
Aplikasi Motor Sinkron
biasanya, motor sinkron digunakan untuk aplikasi yang membutuhkan kecepatan yang tepat dan konstan. Aplikasi daya rendah dari motor ini termasuk mesin pemosisian. Ini juga diterapkan di robot aktuator . Pabrik bola, jam, meja putar pemutar rekaman juga menggunakan motor sinkron. Selain itu motor tersebut juga digunakan sebagai servomotors dan mesin timing.
Motor ini tersedia dalam kisaran ukuran tapal kuda fraksional hingga kisaran ukuran industri daya tinggi. Saat digunakan dalam ukuran industri daya tinggi, motor ini menjalankan dua fungsi penting. Salah satunya adalah sebagai cara efisien untuk mengubah energi AC menjadi energi mekanik dan yang lainnya adalah Koreksi faktor daya . Aplikasi motor servo mana yang pernah Anda temui?
