Rugi - rugi dan Efisiensi Motor Induksi

Rugi - rugi dan Efisiensi Motor Induksi - Pada sebuah motor induksi terdapat beberapa rugi - rugi yang ditimbulkan karena komponen - komponen yang menyusun motor itu sendiri, seperti komponen tembag yang terdapat pada gulungan stator dan rotor. Komponen - komponen tersebut akan menimbulkan rugi - rugi seperti rugi - rugi tembaga , rugi - rugi pada inti besi , rugi - rugi mekanik seperti hambatan yang ditimbulkan karena gesekan dan angin. 

Pada rugi - rugi tembaga , rugi - rugi yang ditimbulkan sebanding dengan nilai I2.R , dimana I merupakan arus yang mengalir pada belitan tembaga dan R merupakan besarnya nilai tahanan tembaga tersebut. Sehingga semakin besar arus maka semakin besar rugi - rugi pada tembaga tersebut. Yang berarti semakin besar beban yang dikerjakan oleh sebuah motor, semakin besar arus yang mengalir dibelitan tembaga sehingga rugi - rugi tembaga pada motor tersebut akan menjafi besar.

Untuk rugi - rugi pada inti besi, rugi - rugi tersebut tidak terkait penuh dengan besar kecilnya beban yang diberikan pada motor tersebut. Faktor yang mempengaruhi besarnya rugi - rugi pada inti besi adalah hysterisis dan eddy current (arus eddy). Dan hal ini lebih dipengaruhi pada konstruksi motor itu sendiri. Adapun pembahasan mengenai hysteris loss dan eddy current ini akan kita bahas pada artikel berikutnya.



Sedangkan untuk rugi - rugi mekanik pada umumnya disebabkan faktor mekanikal seperti hambatan dan gesekan, seperti pada bearing, udara dll.

Total rugi - rugi yang dijelaskan diatas akan memperbesar daya listrik yang dibutuhkan untuk menggerakan beban oleh sebuah motor.

Efisiensi sebuah motor dinyatakan sebagai persentase perbandingan antra daya output yang dapat diberikan oleh sebuah motor untuk kerja (P2) terhadap daya input (P1) yang dibutuhkan oleh motor tersebut.

Umumnya pada name plate , nilai efisiensi sebuah motor tidak dinyatakan secara jelas, namun dapat dihitung berdasarkan data - data arus , tegangan , cos phi dan daya motor yang tertera pada name plate tersebut. Seperti contoh name plate berikut ini :


Dari name plate diatas didapat data sebagai berikut :
P2 = 22 kW (merupakan daya output yang dihasilkan oleh motor)
Cos Phi = 0,84
Arus (I) = 40,5 A
Tegangan (V) = 400 V

Dari data diatas daya input (P1) dapat dihitung sebagai berikut :
P = 3 . V . I . Cos θ
P = 3 . 400 . 40,5 . 0,84
P = 23,59 kW
Jadi Daya Input (P1) adalah sebesar : 23,59 kW.

Sehingga rugi rugi daya pada motor seperti yang dijelaskan diatas adalah : P1 - P2
= 23,59 - 22 (kW)
= 1,59 kW

Sedangkan nilai efisiensi motor didapat sebagai berikut :
Efisiensi = ( P2 / P1 ) . 100%
= (22 / 23,59) . 100%
= 93%

Hubungan Kecepatan, Torsi, dan Daya Motor

Hubungan Kecepatan (n), Torsi (t ) dan Daya Motor (P) - Seperti yang telah pernah bahas pada artikel sebelumnya (Torque (Torsi) Pada Motor) , pada kesempatan kali ini kita akan bahas hubungan ketiga parameter diatas, yaitu kecepatan (n) , Torsi (t ) dan Daya Motor (P).

Seperti telah dijelaskan, Torsi (t) merupakan nilai momen yang didapat dari hasil perkalian antara gaya F (newton) dengan panjang lengan L (meter). Sehingga diturunkan persamaan Torsi (t ) menjadi sbb :
  t  = F. L (Nm)

Pada sebuah motor listrik, gaya F (Newton) berasal dari hasil interaksi antara medan magnet pada stator dengan induksi medan pada rotor.



Hubungan antara Daya Motor dengan Torsi (t) yang dihasilkan adalah sebagai berikut :
P = M / t   , Daya merupakan Torsi pesatuan waktu
M = F.L (Nm)
P = F . L / t     ,
v (kecepatan) = L / t

Jarak tempuh satu putaran motor adalah (L) :
L= 2 . r . p
Sehingga kecepatan  (v) putaran motor untuk menempuh jarak (L) adalah : 
 v = n . 2 . r . 

Dengan memperhitungkan gaya yang bekerja pada poros motor sebagai pengaruh untuk Torsi, maka daya motor menjadi (P) :
 P = n . 2 . r . p . F

Sehingga didapat hubungan antara daya (P) dengan Torsi (t) serta kecepatann motor (n) sebagai berikut :
 P = 2 . p . n . T(Nm/menit)

Dikarenakan perhitungan untuk Daya (P) menggunakan satuan Watt (W), maka perhitungan untuk daya tersebut dibagi dengan nilai 1000 untuk menjadikannya kesatuan kilo (k) dan 60 detik untuk menjadikan kedalam bentuk watt (W) karena putaran motor (n) masih dalam satuan menit sehingga persamaan menjadi :
 P = 2 . . n . T / ( 60 . 1000)
 P = n . T / 9545 (kW)