Penemuan motor induksi telah secara permanen mengubah jalannya peradaban manusia. Motor berusia 100 tahun yang ditemukan oleh ilmuwan hebat Nikola Tesla ini adalah jenis motor yang paling umum, bahkan sampai sekarang. Padahal, sekitar 50% konsumsi daya listrik global disebabkan oleh induksi motor.
Mari masuk ke cara kerja motor induksi, atau lebih tepatnya, ke dalam pemikiran jenius Nikola Tesla. Motor induksi memiliki dua bagian utama, stator dan rotor. Stator pada dasarnya adalah sebuah gulungan tiga koil dan tiga fasa masukan daya AC diberikan padanya. Gulungan tersebut melewati celah stator yang dibuat dengan menumpuk laminasi baja tipis dan sangat permeable di dalam kerangka baja atau besi cor.
Saat arus tiga fasa melewati belitan ini, sesuatu yang sangat menarik terjadi, yaitu proses tersebut menghasilkan medan magnet yang berputar. RMF inilah yang menyebabkan rotor berputar. Untuk memahami bagaimana medan magnet yang berputar tersebut dihasilkan dan juga perantinya, mari bayangkan sebuah gulungan stator yang disederhanakan. Di sini, 3 koil terhubung 120 derajat. Sebuah kawat yang membawa arus akan menghasilkan medan magnet di sekitarnya.
Bila daya 3 fasa diterapkan pada pengaturan khusus ini, medan magnet yang dihasilkan akan seperti yang ditunjukkan pada saat tertentu. Dengan variasi arus AC, medan magnet membutuhkan orientasi yang berbeda. Jika Anda membandingkan ketiga contoh ini, Anda dapat melihat bahwa medan magnet ini seperti medan magnet dengan kekuatan seragam yang berputar.
Kecepatan rotasi medan magnet dikenal sebagai kecepatan sinkron. Asumsikan bahwa Anda meletakkan konduktor tertutup di dalamnya. Menurut hukum Faraday, karena medan magnetnya bervariasi, EMF akan diinduksi di dalam loop. EMF akan menghasilkan arus dalam loop.
Dengan demikian, situasinya telah menjadi seperti arus yang membawa loop dan terletak di medan magnet. Menurut hukum gaya Lorenz, gaya elektromagnetik akan diproduksi di loop, dan loop akan mulai berputar. Fenomena yang sama terjadi juga di dalam motor induksi.
Bukan loop sederhana yang dipakai di sini, melainkan sesuatu yang sangat mirip dengan sangkar. Arus AC 3-fasa yang melewati stator menghasilkan bedan magnet yang berputar. Jadi seperti pada kasus sebelumnya, arus akan diinduksi di batang sangkar.
yang dihubungkan singkat oleh N-ring. Sehingga rotornya akan mulai berputar. Karena itulah, motor ini disebut motor induksi.
Listrik diinduksi pada rotor dengan bantuan induksi elektromagnetik alih-alih oleh hubungan langsung. Untuk membantu induksi elektromagnetik, lamina inti besi terisolasi dimasukkan di dalam rotor. Potongan besi kecil tersebut memastikan hilangnya arus edi ada pada titik minimum.
Bisa Anda lihat bahwa motor induksi memiliki keunggulan yang besar. Pada dasarnya dapat berputar sendiri atau self-starting. Seperti yang Anda lihat, medan magnet dan rotor berputar.
Tapi seberapa cepat rotornya berputar? Untuk mendapatkan jawaban atas pertanyaan ini, mari kita lihat ke kasus yang berbeda. Pikirkan sebuah kasus saat kecepatan rotor sama dengan medan magnet. Karena kenyataan bahwa keduanya berputar pada kecepatan yang sama, medan magnet tidak akan memotong loop. Dengan demikian, tidak akan ada EMF dan arus yang diinduksi.
Ini berarti gaya nol pada batang rotor, dan rotor secara bertahap akan melambat. Saat melambat, medan magnet akan memotong putaran rotor sehingga arus dan gaya yang diinduksi akan naik kembali. Rotor kemudian akan melaju kencang.
Singkatnya, rotor tidak akan pernah bisa mengejar kecepatan medan magnet. Rotor berputar pada kecepatan tertentu yang sedikit lebih lamba dari kecepatan sinkron. Perbedaan antara kecepatan sinkron dan rotor dikenal sebagai slip.
Sekarang, mari kita pahami mengapa motor induksi menguasai dunia industri dan domestik. Perlu Anda ketahui bahwa motor induksi tidak memerlukan magnet permanen. Motor induksi bahkan tidak memiliki brush atau sikat, cincin komutator, atau sensor posisi seperti mesin listrik lainnya. Motor induksi juga bisa berputar sendiri. Keuntungan yang paling penting adalah kecepatan motor induksi dapat dikendalikan dengan mudah dengan cara mengendalikan frekuensi daya masukan.
Untuk memahaminya dengan benar, mari kita lihat sekali lagi tentang pengaturan koil sederhana. Kita tahu bahwa medan magnet berputar dihasilkan karena daya masukan 3 fasa. Cukup jelas bahwa kecepatan RMF sebanding dengan frekuensi daya masukan. Karena rotor selalu berusaha mengejar ketinggalan dengan RMF, kecepatan rotor juga sebanding dengan frekuensi daya AC. Dengan demikian, dengan menggunakan prinsip dasar inverter atau variable frequency drive, seseorang dapat mengontrol kecepatan motor induksi dengan sangat mudah.
Piranti motor induksi ini membuatnya menjadi pilihan yang menarik untuk penerapan pada lift, direct, dan bahkan di mobil listrik. Karena band motor induksi berkecepatan tinggi, mobil listrik mampu berlari dengan transmisi satu kecepatan. Benda menarik lainnya dari motor induksi adalah ketika rotor digerakkan oleh penggerak utama, ia juga bisa berfungsi seperti generator.
Dalam hal ini, Anda harus memastikan bahwa kecepatan RMF selalu lebih pelan dari kecepatan rotor. Kami yakin kini Anda telah memahami dengan jelas tentang prinsip-prinsip operasi cerdik di balik motor induksi, dan juga mengapa hal tersebut masih menguasai dunia domestik dan industri. Kami harap Anda bisa mendukung kami di patreon.com, sehingga kami bisa mengalih suarakan semua video bahasa Inggris kami, ke dalam bahasa Indonesia.
Terima kasih.