Motor induksi satu fasa adalah satu jenis dari motor-motor listrik yang bekerja berdasarkan induksi elektromagnetik. Motor induksi memiliki sebuah sumber energi listrik yaitu disisi stator, sedangkan sistem kelistrikan disisi rotornya di induksikan melalui celah udara dari stator dengan media elektromagnet. Hal inilah yang menjadi acuan diberikan nama motor induksi. Adapun penggunaan motor induksi di industri ini adalah sebagai penggerak, seperti kompresor, pompa, penggerak utama proses produksi atau mill, peralatan workshop seperti mesin-mesin bor, grinda, crane, dan sebagainya.
Motor induksi satu fasa biasanya tersedia dengan daya kurang dari 1 HP dan banyak digunakan untuk keperluan rumah tangga dengan aplikasi yang sederhana, seperti kipas angin motor pompa dan lain sebagainya. Didasarkan pada cara kerjanya, maka motor ini dapat dikelompokan sebagai berikut:
Motor Fase Belah atau Fase Bagi (Split Phase Motor)
Motor fase belah mempunyai kumparan utama dan kumparan bantu yang tersambung paralel dan mempunyai perbedaan fasa antara keduanya mendekati 90° listrik. Gambaran konstruksi dan bentuk rangkaian sederhana pemasangan kumparannya.
Gambar diatas memperlihatkan letak kumparan utama dan kumparan bantu yang diatur berjarak 90° listrik, dan memperlihatkan hubungan arus dan tegangan yang terjadi pada kumparan motor induksi fasa belah. Di dalam prakteknya diusahakan antara arus kumparan bantu dan kumparan utamanya berbeda fasa mendekati 90° listrik. Dengan cara ini, maka kumparan motor menjadi seolah- olah seperti motor induksi dua fase yang akan dapat menghasilkan medan magnet yang seolah-olah berputar sehingga motor induksi ini dapat berputar sendiri (self starting).
Pada motor fase belah, “kumparan utama” mempunyai tahanan murni rendah dan reaktansi tinggi, sebaliknya “kumparan bantu” mempunyai tahanan murni yang tinggi tetapi reaktansinya rendah. Tahanan murni kumparan bantu dapat dipertinggi dengan menambah R yang disambung secara seri (disebut motor resistor) dengan menggunakan kumparan kawat yang diameternya sangat kecil. Bila pada kumparan bantu diberi kapasitor, maka motor ini disebut motor kapasitor (capacitor motor). Motor fase belah ini biasanya sering disebut motor resistor, sedangkan untuk motor kapasitor jarang disebut sebagai motor fase belah karena walaupun prinsipnya adalah membagi dua fasa tetapi nilai perbedaan fasanya hampir mendekati 90°, sehingga kerjanya mirip dengan motor induksi 2-fasa dan umumnya disebut motor kapasitor.
Untuk memutuskan arus, kumparan bantu dilengkapi dengan saklar pemutus ‘S’ yang dihubungkan seri terhadap kumparan bantu. Alat ini secara otomatis akan memutuskan setelah motor mencapai kecepatan 75% dari kecepatan penuh. Pada motor fase belah yang dilengkapi saklar pemutus kumparan bantu biasanya yang dipakai adalah saklar sentrifugal. Khusus untuk penerapan motor fase belah ini pada lemari es biasanya digunakan rele.
Motor Kapasitor
Motor kapasitor merupakan bagian dari motor fasa belah, namun yang membedakan kedua motor tersebut adalah pada saat kondisi start motor. Motor kapasitor ini menggunakan kapasitor pada saat startnya yang dipasang secara seri terhadap kumparan bantu. Motor kapasitor ini umumnya digunakan pada kipas angin, kompresor pada kulkas (lemari es), motor pompa air, dan sebagainya. Bentuk fisik motor ini diperlihatkan pada gambar dibawah ini.
Berdasarkan penggunaan kapasitor pada motor kapasitor, maka motor kapasitor ini dapat dibagi menjadi beberapa jenis lagi yaitu sebagai berikut.
-
Motor kapasitor start (capacitor start motor)
Pada motor kapasitor, pergeseran fase antara arus kumparan utama (Iu) dan arus kumparan bantu (Ib) didapatkan dengan memasang sebuah kapasitor yang dipasang seri terhadap kumparan bantunya seperti yang diperlihatkan pada gambar dibawah ini.
Motor kapasitor start merupakan motor fase belah tetapi pada saat distart perbedaan fase antara kedua arus diperoleh melalui sebuah kapasitor yang dipasang seri dengan kumparan bantu. Dengan adanya kapasitor, diperoleh torsi awal yang lebih besar jika dibandingkan dengan motor fase belah. Motor kapasitor start banyak digunakan terutama: fan, AC, pompa, peralatan pendingin, mesin cuci, dan penggerak kompresor.
-
Motor kapasitor run dan jalan (capacitor start-capacitor run motor)
Pada dasarnya motor ini sama dengan capasitor start motor, hanya saja pada motor jenis ini kumparan bantunya mempunyai 2 macam kapasitor dan salah satu kapasitornya selalu dihubungkan dengan sumber tegangan (tanpa saklar otomatis). Motor ini menggunakan nilai kapasitansi yang berbeda untuk kondisi start dan jalan. Dalam susunan pensaklaran yang biasa, kapasitor start yang seri dengan saklar start dihubungkan secara paralel dengan kapasitor jalan dan kapasitor yang diparalelkan itu diserikan dengan kumparan bantu.
Penggunaan kapasitor start dan run/ jalan yang terpisah memungkinkan perancangan motor memilih ukuran optimum, yang menghasilkan kopel start yang sangat baik. Tipe kapasitor yang digunakan pada motor kapasitor ini adalah tipe elektrolit dan tipe berisi minyak. Rancangan motor ini biasanya hanya digunakan untuk penggunaan motor satu fasa yang lebih besar dimana khususnya diperlukan untuk kopel start yang tinggi. Keuntungan dari motor jenis ini adalah:
- Mempertinggi kemampuan motor dari beban lebih;
- Memperbesar cos ɸ (faktor daya);
- Memperbesar torsi start; dan
- Motor bekerja lebih baik (putaran motor halus).
Motor jenis ini bekerja dengan menggunakan kapasitor dengan nilai yang tinggi (besar) pada saat startnya, dan setelah rotor berputar mencapai kecepatan 75% dari kecepatan nominalnya, maka kapasitor startnya dilepas dan selanjutnya motor bekerja dengan menggunakan kapasitor run dengan nilai kapasitor yang lebih rendah (kapasitas kecil) agar motor dapat bekerja dengan lebih baik.
Motor kapasitor start/ run dapat dirancang untuk menurunkan beban penuh dan efisiensi yang lebih tinggi. Hal ini dapat menangani aplikasi untuk motor fase tunggal. Contoh motor kapasitor start/ run adalah kompresor udara, tekanan tinggi pompa air, pompa vakum dan torsi tinggi lainnya aplikasi yang memerlukan 1-10 hp.
-
Motor kapasitor tetap (permanent capasitor motor)
Pada motor ini terdapat kapasitor yang dipasang tetap sebagaimana yang dapat dilihat pada gambar di atas Torsi awal motor kapasitor sangat sukar diukur. Namun denikian, terdapat suatu pendekatan untuk menafsirkan besarnya torsi awal tersebut. Misalnya, untuk memperoleh jumlah putaran motor yang sangat lambat dibutuhkan sumber V1 dan menghasilkan torsi keluaran T1, maka untuk tegangan sumber V2, torsi awal motor dapat ditafsirkan dengan perhitungan sebagai berikut. 
-
Motor kutub bayangan (Shaded Pole Motor)
Motor kutub bayangan (Shaded pole) ini menggunakan kutub magnet stator yang dibelah dan diberi cincin pada bagian kutup yang kecil yang disebut kutub bayangan, dan sisi kutub yang besar disebut kutub pokok (Un shaded pole) dengan rotor yang biasa digunakan adalah rotor sangkar tupai seperti yang diperlihatkan pada Gambar Kutub utama dan kutub bayangan motor shaded pole. Motor kutub bayangan ini biasanya diterapkan untuk kapasitas yang kecil dan sering dijumpai pada motor-motor kipas angin yang kecil.
Gambar Kutub utama dan kutub bayangan motor shaded pole diatas menunjukkan sebuah kutub dari motor shadedpole, kira-kira 1/3 dari kutub diberi alur yang selanjutnya dilingkari (diberi cincin) dengan satu lilitan hubung singkat dan dikenal dengan kumparan bayangan (shading coil). Kutub yang diberi cincin ini dikenal dengan nama kutub bayangan. Medan putar yang dihasilkan motor shaded pole karena adanya induksi pada cincin, hubung singkat yang terdapat pada kutub bayangan berasal dari pengaruh induksi magnet pada kutup yang lainya, sehingga motor ini menghasilkan fluks magnet yang berputar. Bentuk dan rangkaian motor shaded pole dapat dilihat pada Gambar Bentuk motor shaded pole dan Rangkaian motor shaded pole
Gambar Bentuk motor shaded pole
Gambar Rangkaian motor shaded pole
Gambar Kurva perbandingan karakteristik motor motor induksi 1-fasa
Itulah jenis-jenis motor induksi sau fasa yang bisa saya jelaskan pada artikel kali ini. Semoga bermanfaat dan terimakasih.
