Motor induksi AC yakni jenis motor listrik khusus yang memiliki karakteristik dan kinerja khasnya sendiri dalam hal starting, kendali kecepatan, perlindungan, dan sebagainya.
Kinerja aneka macam aplikasi menciptakan motor induksi 3 fasa bertanggung jawab atas 85 persen kapasitas terpasang metode pencetus industri. Mari kita diskusikan gunjingan dasar ihwal motor ini dan teknik pengendalian khusus SVPWM.
Motor Induksi AC 3 Fasa
Motor induksi AC 3 fasa yakni mesin listrik berputar yang dirancang untuk beroperasi pada supply 3 fasa. Motor 3 fasa ini juga disebut selaku motor asinkron. Motor AC ini berisikan dua jenis: motor induksi tipe bajing (squirrel) dan slip-ring. Prinsip operasi motor ini didasarkan pada buatan medan magnet yang berputar.Konstruksi Motor Induksi 3 Fasa
Motor 3 fasa ini berisikan stator dan rotor dan di antaranya tidak ada sambungan listrik. Stator dan rotor ini dibangun dengan menggunakan materi inti magnetik tinggi untuk meminimalisir histerisis dan kehilangan arus eddy.
Bingkai stator sanggup dibangun menggunakan besi cor, aluminium atau baja canai. Bingkai stator menampilkan proteksi mekanis dan pertolongan yang diinginkan untuk inti berlapis stator, belitan dan pengaturan yang lain untuk ventilasi.
Stator wound dengan belitan 3 fasa yang tumpang tindih satu sama lain pada pergantian fasa 120 derajat yang dipasang pada laminasi berlubang. Enam ujung dari tiga belitan dibawa keluar dan dihubungkan ke kotak terminal sehingga belitan ini bergairah dengan supply utama 3 fasa.
Gulungan ini yang dibikin dari kawat tembaga yang diisolasi dengan pernis yang dipasang pada laminasi slotted berinsulasi. Pada semua suhu kerja, pernis diresapi ini tetap kaku. Gulungan ini memiliki resistansi insulasi tinggi dan resistansi tinggi terhadap atmosfer saline, uap air, asap alkali, oli dan gemuk, dll. Apapun yang cocok dengan level tegangan, belitan ini terhubung dalam koneksi star atau delta.
Rotor dari motor induksi AC 3 fasa berlawanan untuk motor induksi slip-ring dan squirrel-cage. Rotor dalam tipe slip-ring berisikan aluminium berat atau batang tembaga yang disingkat pada kedua ujung rotor silinder.
Poros motor induksi disokong pada dua alas (bearing) di setiap ujung untuk menentukan putaran bebas di dalam stator dan untuk meminimalisir gesekan. Ini berisikan tumpukan laminasi baja dengan jarak slot yang merata yang dilubangi dari kelilingnya ke wilayah aluminium berat atau batang tembaga yang tidak diisolasi ditempatkan.
Sebuah rotor tipe Slip-Ring (cincin selip) berisikan belitan 3 fasa yang dibintangi secara internal di salah satu ujungnya, dan ujung yang lain dibawa keluar dan dihubungkan ke slip-ring yang dipasang pada poros rotor. Dan untuk berbagi torsi permulaan yang tinggi, belitan ini terhubung ke rheostat dengan pemberian sikat karbon.
Resistor atau Rheostat eksternal ini cuma dipakai pada periode permulaan saja. Setelah motor meraih kecepatan normal, sikat short circuit, dan rotor wound berfungsi selaku rotor squirrel-cage.
Prinsip Pengoperasian Motor Induksi 3 Fasa
- Ketika motor bergairah dengan supply 3 fasa, belitan stator 3 fasa menciptakan medan magnet yang berputar dengan 120 perpindahan pada besaran konstan yang berputar pada kecepatan sinkron.
Medan magnet yang berubah ini memotong konduktor rotor dan menginduksi arus di dalamnya sesuai dengan prinsip aturan Faraday ihwal induksi elektromagnetik. Karena konduktor rotor ini disingkat, arus mulai mengalir lewat konduktor ini. - Di hadapan medan magnet stator, konduktor rotor ditempatkan, dan oleh lantaran itu, menurut prinsip gaya Lorenz, gaya mekanik melakukan pekerjaan pada konduktor rotor. Dengan demikian, semua gaya konduktor rotor, yaitu, jumlah gaya mekanik menciptakan torsi dalam rotor yang condong bergerak ke arah yang serupa dengan medan magnet yang berputar.
- Rotasi konduktor rotor ini juga sanggup diterangkan oleh aturan Lenz yang menyampaikan bahwa arus induksi pada rotor menentang penyebab produksinya, di sini perlawanan ini yakni medan magnet yang berputar. Hasil ini rotor mulai berputar ke arah yang serupa dengan stator memutar medan magnet.
Jika kecepatan rotor lebih dari kecepatan stator, maka tidak ada arus yang hendak mengakibatkan rotor lantaran argumentasi rotasi rotor yakni kecepatan relatif medan magnet rotor dan stator. Stator ini dan perbedaan bidang rotor disebut selaku slip. Ini bagaimana motor 3-fasa disebut selaku mesin asinkron lantaran perbedaan kecepatan relatif antara stator dan rotor. - Seperti yang kita diskusikan di atas, kecepatan relatif antara medan stator dan konduktor rotor mengakibatkan putaran rotor ke arah tertentu. Oleh lantaran itu, untuk menciptakan rotasi, kecepatan rotor Nr mesti senantiasa kurang dari kecepatan medan stator Ns, dan perbedaan antara kedua parameter ini tergantung pada beban pada motor.
- Ketika stator stasioner, Nr = 0; jadi slip menjadi 1 atau 100%.
- Ketika Nr berada pada kecepatan sinkron, slip menjadi nol; jadi motor tidak pernah berlangsung dengan kecepatan sinkron.
- Slip pada motor induksi 3 fasa dari tanpa beban ke beban sarat yakni sekitar 0.1% sampai 3%; itu sebabnya motor induksi disebut selaku motor berkecepatan konstan.
Kontrol Motor Induksi 3 Fasa dengan SVPWM
Paling biasa untuk menertibkan motor induksi, drive berbasis PWM inverter digunakan. Dibandingkan dengan konverter frekuensi tetap, penyelaman PWM ini mengontrol besarnya tegangan dan frekuensi arus serta tegangan yang dipraktekkan pada motor induksi.Dengan merubah sinyal PWM yang dipraktekkan pada gerbang sakelar daya, jumlah daya yang diberikan oleh drive ini juga beragam sehingga kendali kecepatan motor induksi 3 fasa tercapai.
Sejumlah denah Modulasi Lebar Pulsa (PWM) dipakai untuk menertibkan drive motor 3 fasa. Tetapi yang paling banyak dipakai yakni Sinus PWM (SPWM) dan space vektor PWM (SVPWM).
Dibandingkan dengan SPWM, kendali SVPWM menampilkan level tegangan dasar yang lebih tinggi dan meminimalisir konten harmonik. Di sini kami sudah menampilkan implementasi simpel dari kendali SVPWM ini menggunakan mikrokontroler 8051.
Pada rangkaian di bawah ini, inverter tegangan tiga tingkat dipakai untuk menemukan tiga tegangan output tergantung pada tegangan bus DC. Supply 1 fasa diperbaiki untuk memasok daya DC ke rangkaian mikrokontroler dan rangkaian inverter 8051 Mikrokontroler diprogram untuk menciptakan sinyal SVPWM yang diberikan terhadap IC driver gerbang.
Rangkaian inverter berisikan enam MOSFET untuk menciptakan supply 3 fasa variabel, untuk setiap fasa dua MOSFET digunakan. Gerbang MOSFET ini terhubung ke IC driver gerbang. Setelah menemukan sinyal PWM dari driver gerbang mikrokontroler, sakelar MOSFET sehingga dihasilkan tegangan variabel AC. Karena itu, variabel AC ini dengan perubahan tegangan dan frekuensi beragam kecepatan motor.
Ini yakni gunjingan dasar ihwal motor induksi AC dengan prinsip konstruksi dan kerja. Selain itu, teknik SVPWM untuk menertibkan kecepatan motor memiliki banyak keistimewaan dibandingkan teknik PWM yang lain menyerupai yang kita lihat di atas.
