Apa itu Motor Repulsi: Konstruksi dan Cara Kerja
Sebuah motor adalah perangkat listrik yang mengubah input listrik menjadi output mekanik, di mana input listrik dapat dalam bentuk arus atau tegangan dan output mekanik dapat di torsi atau kekuatan bentuk. Motor terdiri dari dua bagian utama yaitu stator dan rotor, dimana stator merupakan bagian motor yang diam dan rotor merupakan bagian yang berputar pada motor.
Motor yang bekerja berdasarkan prinsip tolakan dikenal sebagai motor repulsi, di mana tolakan terjadi di antara dua medan magnet baik stator atau rotor. Motor repulsi adalah motor satu fasa.
Apa itu Motor Repulsi?
Pengertian: Motor repulsi adalah motor listrik satu fasa yang beroperasi dengan memberikan input AC (arus bolak-balik). Aplikasi utama motor repulsi adalah kereta listrik. Ini dimulai sebagai motor repulsi dan berjalan sebagai motor induksi, di mana torsi awal harus tinggi untuk motor repulsi dan karakteristik jalan yang sangat baik untuk motor induksi.
Kontruksi Motor Repulsi
Ini adalah motor AC satu fasa, yang terdiri dari inti kutub yang merupakan kutub utara dan kutub selatan magnet. Konstruksi motor ini mirip dengan motor induksi fasa terbagi dan motor DC seri. Rotor dan stator adalah dua komponen utama motor yang digabungkan secara induktif.
Belitan medan (atau belitan tipe terdistribusi atau stator) mirip dengan belitan utama motor induksi fasa-terpisah (split-phase). Karenanya fluks terdistribusi merata dan jarak antara stator dan rotor berkurang dan keengganan juga berkurang, yang pada gilirannya meningkatkan faktor daya.
Rotor atau angker mirip dengan motor DC seri yang dilengkapi dengan belitan tipe drum yang dihubungkan ke komutator, di mana komutator pada gilirannya terhubung ke sikat karbon yang dihubung pendek. Mekanisme pemegang sikat menyediakan poros engkol variabel untuk mengubah arah atau kesejajaran sikat di sepanjang sumbu.
Karenanya torsi yang dihasilkan selama proses ini membantu mengontrol kecepatan. Energi pada motor tolakan ditransfer melalui aksi transformator atau dengan aksi induksi (dimana ggl ditransfer antara stator ke rotor).
Prinsip Kerja Motor Repulsi
Motor repulsi bekerja berdasarkan prinsip tolakan dimana dua kutub magnet menolak. Prinsip kerja motor repulsi dapat dijelaskan dari 3 kasus α, tergantung dari posisi magnet sebagai berikut.
Contoh (i) : Ketika α = 90°
Asumsikan sikat 'C dan D' disejajarkan secara vertikal pada 90 derajat dan rotor disejajarkan secara horizontal di sepanjang sumbu d (sumbu bidang) yang merupakan arah aliran arus. Dari prinsip hukum Lenz, kita tahu bahwa ggl yang diinduksi terutama bergantung pada fluks stator dan arah arus (yang didasarkan pada kesejajaran sikat). Oleh karena itu, ggl bersih sikat dari 'C ke D' adalah '0' seperti yang ditunjukkan pada diagram, yang direpresentasikan sebagai 'x' dan '.' tidak ada aliran arus pada rotor, jadi Ir = 0.
Ketika tidak ada arus yang lewat pada rotor, maka ia bertindak sebagai transformator hubung-terbuka. Oleh karena itu, arus stator Is = kurang. Arah medan magnet mengikuti arah sumbu sikat, di mana sumbu medan stator dan rotor bergeser fasa 180 derajat, torsi yang dihasilkan adalah '0' dan induksi timbal balik yang diinduksi pada motor adalah '0'.
Sekarang sikat 'C dan D' berorientasi sepanjang sumbu d dan dihubung pendek. Oleh karena itu, ggl bersih yang diinduksi pada motor sangat tinggi, yang menghasilkan fluks antar belitan. Ggl bersih dapat direpresentasikan sebagai 'x' dan '.' seperti yang ditunjukkan pada gambar. Ini mirip dengan transformator hubung-pendek.
Dimana arus stator dan induksi timbal balik adalah maxima yang artinya Ir = Is = maksimum. Dari gambar tersebut terlihat bahwa medan stator dan rotor berlawanan fasa 180 derajat, artinya torsi yang dihasilkan akan saling berlawanan, sehingga rotor tidak dapat berputar.
Contoh (iii): Ketika α = 45°
Ketika sikat 'C dan D' dimiringkan pada beberapa sudut (45 derajat) dan sikat disingkat. Mari kita asumsikan rotor (sumbu sikat) tetap & stator diputar. Belitan stator direpresentasikan sebagai 'Ns' jumlah lilitan efektif dan arus yang lewat adalah 'Is', medan yang dihasilkan oleh stator berada pada arah 'Is Ns' yang merupakan GGL stator seperti yang ditunjukkan pada gambar.
GGL (gaya gerak listrik) dipecah menjadi dua komponen (GGL1 dan GGL2), dimana GGL1 mengikuti arah sikat (Is Nf) dan GGL2 tegak lurus dengan arah sikat (Is Nt) yang merupakan arah transformator, dan 'α 'adalah sudut antara' Is Nt 'dan' Is Nf '.
Karenanya fluks yang dihasilkan oleh medan ini menjadi dua komponen yaitu 'Is Nf' dan 'Is Nt'. Ggl yang diinduksi pada rotor menghasilkan fluks sepanjang sumbu-q.
Bidang yang dihasilkan oleh rotor di sepanjang sumbu sikat secara matematis direpresentasikan sebagai berikut
Is Nt = Apakah Ns cos α ..... 1
Nt = Ns Cos α ..... 2
Nf = Ns Sin α ..... 3
Karena sumbu magnet 'T' dan sumbu sikat bertepatan dengan GGL rotor yang berada di sepanjang sumbu sikat sama dengan fluks yang dihasilkan oleh stator.
Persamaan torsi diberikan sebagai
Ґ α (GGL sudut-d stator) * (GGL sudut-q rotor) ..... 4
Ґ α (Is Ns Sin α) (Is Ns cos α) ..... 5
Ґ α I 2s N 2s Sin α cos α [kita tahu bahwa Sin2 α = 2 Sin α cos α] ..... 6
Ґ α ½ (I 2s N 2s Sin2 α) ..... 7
Ґ α KI 2s N 2s Sin2 α [Ketika α = 0 Torsi = 0 ..... 8
K = nilai konstanta α = π / 4 Torsi = maksimum
Representasi grafis
Praktis ini adalah masalah yang dapat ditunjukkan dalam format grafik, di mana sumbu x direpresentasikan sebagai 'α' dan sumbu y direpresentasikan sebagai 'arus'.
Dari grafik tersebut, kita dapat mengamati bahwa arus berbanding lurus dengan α
Nilai arus adalah 0 bila α = 90° yang mirip dengan transformator rangkaian terbuka
Arus maksimum ketika α = 0° yang mirip dengan transformator hubung singkat seperti yang ditunjukkan pada grafik.
Dimana Is adalah arus stator.
Persamaan torsi dapat diberikan sebagai Ґ α KI 2s N 2s Sin2 α.
Secara praktis diamati bahwa torsi maksimum jika α berkisar antara 15° - 30°.
Klasifikasi Motor Repulsi
Ada tiga jenis motor repulsi yaitu,
Jenis Kompensasi
Ini terdiri dari belitan tambahan yaitu belitan kompensasi dan sepasang sikat tambahan ditempatkan di antara sikat (hubung singkat). Baik belitan kompensasi dan sepasang sikat dihubungkan secara seri untuk meningkatkan faktor daya dan kecepatan. Motor tipe kompensasi digunakan jika diperlukan daya tinggi pada kecepatan yang sama.
Jenis Start Induksi Repulsi
Ini dimulai dengan repulsi atau tolakan kumparan dan berjalan dengan prinsip induksi, di mana kecepatan dipertahankan konstan. Ini memiliki stator dan rotor tunggal yang mirip dengan dinamo DC dan komutator di mana mekanisme sentrifus menghubung pendek batang komutator dan memiliki torsi lebih tinggi (6 kali) daripada arus dalam beban.
Cara kerja tolakan (repulsi) dapat dipahami dari grafik yaitu ketika frekuensi kecepatan sinkron meningkat maka persentase beban torsi penuh mulai menurun, dimana pada suatu titik kutub magnet mengalami gaya tolak dan beralih ke mode induksi. Di sini kita dapat mengamati beban yang berbanding terbalik dengan kecepatan.
Jenis Repulsi (Tolakan)
Ini bekerja berdasarkan prinsip repulsi dan induksi, yang terdiri dari belitan stator, belitan 2 rotor (di mana satu adalah sangkar tupai dan belitan DC lainnya). Gulungan ini disingkat menjadi komutator dan dua sikat. Ini beroperasi dalam kondisi di mana beban dapat disesuaikan dan yang torsi awalnya adalah 2,5-3.
Kelebihan
Keuntungannya adalah
- Nilai torsi awal yang tinggi
- Kecepatannya tidak terbatas
- Dengan mengatur nilai 'α' kita dapat mengatur torsi, dimana kita dapat meningkatkan kecepatan berdasarkan penyesuaian torsi.
- Dengan mengatur posisi sikat, kita dapat mengontrol torsi dan kecepatan dengan mudah.
Kekurangan
Kerugiannya adalah
- Kecepatan bervariasi dengan variasi beban
- Faktor daya kurang kecuali kecepatan tinggi
- Biayanya tinggi
- Pemeliharaan yang tinggi.
Aplikasi
Penerapanya adalah
- Mereka digunakan di mana ada kebutuhan untuk memulai torsi dengan peralatan berkecepatan tinggi
- Coil Winders: Di mana kita dapat mengatur kecepatan secara fleksibel dan mudah dan arah juga dapat diubah dengan membalik arah sumbu kuas.
- Mainan
- Lift, dll.
Pertanyaan
1). Berapakah sudut tolakan motor repulsion?
Pada sudut 45 derajat, ia mengalami tolakan.
2). Motor repulsion didasarkan pada prinsip apa?
Ini didasarkan pada prinsip tolakan atau repulsi
3). Apakah dua komponen utama motor Repulsion?
Stator dan rotor adalah dua komponen utama motor.
4). Bagaimana torsi dikendalikan di motor repulsion?
Torsi dapat dikontrol dengan menyesuaikan sikat utama motor
5). Klasifikasi motor repulsion
Mereka diklasifikasikan menjadi 3 jenis
- Jenis repulsi (tolakan)
- Start motor induksi repulsi
- Jenis kompensasi
Demikian gambaran motor repulsion atau motor tolakan yang bekerja berdasarkan prinsip tolakan (repulsi). Ia memiliki dua komponen penting yaitu stator dan rotor. Prinsip kerja motor dapat dipahami dalam tiga kasus sudut (0, 90,45 derajat) yang didasarkan pada posisi sikat dan bidang yang dihasilkan.
Motor mengalami efek repulsif hanya pada 45 derajat. Motor ini digunakan di mana torsi awal sangat dibutuhkan. Keuntungan utamanya adalah torsi dapat dikontrol dengan mengatur sikat.