Motor kutub bayangan (Shaded Pole Motor): Prinsip Kerja & Aplikasinya
Sejumlah besar motor diproduksi dengan peringkat kecil untuk pengoperasian supply AC satu fasa. Motor yang dibangun dengan ukuran tenaga kuda fraksional disebut motor kecil. Mereka paling berguna di rumah, kantor, perusahaan, dan banyak lagi.
Karena persyaratan aplikasi sangat berbeda dan industri manufaktur mengembangkan beberapa jenis motor. Sedemikian rupa sehingga karakter operasi mereka memenuhi tuntutan.
Motor AC satu fasa lebih murah biayanya, lebih andal, konstruksinya sederhana, dan sangat mudah diperbaiki. Ini banyak digunakan pada kipas angin, cleaner, lemari es, blower, mesin cuci, dll. Motor AC satu fasa dibagi menjadi tiga jenis. Mereka adalah motor satu fasa induksi, motor satu fasa tipe komutator, motor satu fasa sinkron.
Motor induksi satu fasa dibagi lagi menjadi empat jenis - motor split-phase, motor induksi shaded pole, motor induksi start reluktansi, dan motor induksi start repulsion. Artikel ini menjelaskan motor shaded pole dan cara kerjanya.
Apa itu Motor Shaded Pole?
Definisi: Sebuah Motor induksi kutub bayangan atau Motor shaded pole adalah motor induksi satu fasa sederhana, yang merupakan self-starting dengan salah satu kutub dinaungi oleh cincin tembaga.
Nama lain dari cincin tembaga adalah cincin berbayang, di mana ia bertindak sebagai motor belitan sekunder. Itu berputar hanya dalam satu arah khususnya dan momen membalikkan tidak mungkin.
Motor ini memiliki rugi-rugi induksi daya yang sangat tinggi dan juga memiliki faktor daya yang sangat rendah. Torsi start yang diinduksi pada motor sangat rendah. Karena alasan ini, efisiensi rendah. Ini, ia memiliki peringkat daya yang rendah. Ini juga merupakan motor pole split fasa yang menonjol.
Ini memiliki dua kutub seperti yang ditunjukkan pada konstruksi dasar. Motor ini terdiri dari stator dan rotor yang berjenis sangkar. Stator memiliki kutub yang juga disebut kutub utama di dalamnya. Gulungan suplai pada kutub utama membentuk belitan utama.
Kutub-kutub di motor ini dibagi secara tidak sama menjadi dua bagian di mana bagian yang lebih kecil adalah bagian yang diarsir yang membawa pita tembaga. Cincin tembaga, yang merupakan satu putaran dipasang pada bagian yang lebih kecil. Cincin ini juga dikenal sebagai koil pelindung. Koil pelindung yang dipasang pada kutub utama disebut kutub pelindung.
Prinsip Kerja Motor Shaded Pole
Ketika daya disuplai ke stator, fluks diinduksi di bagian utama kutub. Fluks ini menginduksi tegangan pada koil pelindung. Ini bertindak sebagai belitan sekunder. Menurut hukum Lenz, arah arus harus sedemikian rupa sehingga berlawanan dengan fluks yang masuk ke dalam kumparan. Ini bertindak sebagai belitan sekunder transformator.
Cara Kerja dari Motor Kutub Bayangan
Di inti, ketika satu fasa diterapkan, fluks bolak-balik dihasilkan. Fluks ini terhubung dengan koil yang diarsir dalam jumlah kecil. Kemudian tegangan diinduksi dalam koil karena variasi fluks yang menghubungkan. Oleh karena itu, bagian yang diarsir dihubung pendek karena menghasilkan arus yang bersirkulasi di dalamnya. Sedemikian rupa, arahnya berlawanan dengan fluks utama.
Fluks inti utama ditentang oleh fluks pada cincin yang dikembangkan oleh arus yang bersirkulasi. Oleh karena itu, fluks diinduksi di bagian motor yang diarsir bersama dengan bagian yang tidak diarsir dengan perbedaan fasa, yang tertinggal di belakang fluks kutub yang tidak diarsir.
Ada juga perpindahan ruang yang kurang dari 90 derajat antara fluks cincin yang diarsir dan fluks utama motor. Karena perpindahan ruang ini, medan magnet berputar diproduksi yang mengarah ke torsi pada motor sangkar. Untuk mendapatkan pembalikan arah rotasi, kita harus menyediakan dua kumparan bayangan.
Efisiensi Motor Shaded Pole
Motor ini mengembangkan medan putar dengan penundaan fluks magnet melalui struktur kutub. Untuk mengisolasi bagian kutub yang teduh, konduktor tembaga digunakan untuk sisa kutub yang membentuk putaran tunggal di sekeliling kutub.
Dengan meningkatnya arus, fluks magnet di bagian yang tidak diarsir meningkat melalui belitan. Hal ini menghasilkan peningkatan fluks magnet dari bagian yang diarsir dan ditunda oleh arus yang diinduksi dalam tembaga.
Torsi motor ini sangat rendah dan kebanyakan kurang dari 1/4HP. Untuk meningkatkan torsi, digunakan rotor dengan resistansi tinggi. Karena efisiensi motor ini sangat rendah dan digunakan dalam aplikasi yang beroperasi dalam waktu yang sangat singkat.
Langkah-langkah untuk Menghitung Kerugian dan Efisiensi Motor Shaded Pole 4-kutub
Langkah 1: Perhitungan Kerugian Rotasi
Di sini, kerugian rotasi dari gesekan dan rugi-rugi belitan sama dengan daya masukan, yang lebih kecil dari rugi-rugi stator dan tembaga. Resistansi stator diukur dalam DC. Hanya ada perbedaan 10-30 persen antara kenaikan resistansi AC dan DC.
Kerugian rotasi pada beban penuh adalah,
Pfw= PNL - INL2(Rdc)
Dimana Rdc = Faktor koreksi dari AC ke DC
Langkah 2: Perhitungan Kerugian Stator dan Tembaga pada Beban Penuh
Kerugian stator-tembaga pada beban penuh adalah,
PSCU = IFL2(Rdc)
Langkah 3: Perhitungan Slip
Pertimbangkan kecepatan sinkron motor shaded pole 4-kutub,
n = 120 f/p
Dimana f = frekuensi dalam Hertz
P = jumlah kutub
Langkah 4: Perhitungan Rugi Rotor dan Tembaga pada Beban Penuh
Pada motor ini, rugi-rugi tembaga-rotor dapat diperoleh dengan mengalikan slip dengan daya yang ditransfer melintasi celah udara
Daya ditransfer melintasi celah udara Pada beban penuh = daya input - stator dan rugi tembaga
Langkah 5: Hitung Kerugian Beban Penuh
Kerugian total = rugi-rugi stator-tembaga + rugi-rugi rotor-tembaga + rugi-rugi gesekan dan gulungan
Langkah 6: Perhitungan Efisiensi
Efisiensi motor shaded pole dapat diperoleh dengan,
η = (input –total kerugian) (100%)/input
Karakteristik
Karakteristik motor shaded pole meliputi yang berikut ini.
- Ini menghasilkan torsi awal yang sama dengan setengah dari torsi pada beban penuh
- Efisiensi rendah karena kehilangan daya di koil pelindung.
- Digunakan di perangkat kecil seperti kipas
- Bergantung pada posisi koil yang diarsir, arah putaran tergantung.
Kelebihan Motor Shaded Pole
- Biaya rendah,
- Mampu memulai sendiri
- Sederhana dalam konstruksi
- Sifatnya kuat
- Keandalan
Kekurangan Motor Kutub Bayangan
- Torsi awal yang sangat rendah
- Faktor daya rendah
- Kerugian tinggi
- Efisiensi kurang
- Sulit dalam pembalikan kecepatan karena membutuhkan cincin tembaga yang mahal
Aplikasi
Penggunaan motor shaded pole meliputi yang berikut ini.
- Relai, Kipas, dan perangkat kecil lainnya karena biayanya yang rendah
- Kipas knalpot
- Pengering rambut
- Kipas meja
- Kipas pendingin
- Kulkas
- AC
- Proyektor
- Rekam pemain
- Alat perekam
- Mesin fotocopy dan masih banyak lagi.
Pertanyaan
1). Bagaimana cara mengidentifikasi motor shaded pole?
Motor ini dapat diidentifikasi dengan menggunakan belitan bantu yang terdiri dari cincin tembaga yang disebut koil pelindung.
2). Apakah motor shaded pole menggunakan kapasitor?
Mereka tidak menggunakan kapasitor karena memiliki sebagian kecil kabel di sekeliling setiap kutub.
3). Dapatkah motor kutub bayangan dibalik?
Ya, dengan pembalikan medan, pembalikan dalam rotasi dapat diperoleh.
4). Apa perbedaan antara shaded pole dan motor PSC?
Tipe berbayang memiliki desain lama dan teknologi lama sedangkan motor PSC menggunakan teknologi baru.
5). Bagaimana Anda mengontrol kecepatan motor shaded pole?
Dengan memvariasikan tegangan menggunakan dimmer, kecepatan motor ini dapat dikontrol.
Jadi, ini semua tentang motor shaded pole, cara kerja, diagram, prinsip kerja, karakteristik, efisiensi, kelebihan, kekurangan, dan aplikasi.