MOTOR 1 PHASES

1. MOTOR 1 PHASE
1 PHASE MOTOR
Hadriano Natanael Sinaga
DIPLOMA 4 TRPK A
(23 36 306 3 026)

2. DAFTAR ISI
Generator sinkron 3 phase: prinsip kerja, konstriksi generator dan bagian-bagiannya, macam-macam generator
berdasarkan bentuk pole, frekuensi dan posisi pole.
prinsip kerja
konstriksi motor dan bagian-
bagiannya
frekuensi dan posisi pole.
macam-macam motor berdasarkan bentuk pole
1
3
2
4

3. PENDAHULUAN
G E N E R A T O R S I N K R O N
3 P H A S E
Motor satu fasa adalah jenis motor AC yang
menggunakan prinsip elektromagnetik untuk
menghasilkan energi rotasi yang berguna.
Motor Satu Fasa beroperasi dengan cara yang
hampir sama seperti cara kerja motor sangkar
tupai, motor dengan belitan di rotor, dan motor
polifase lainnya.
“Satu fasa” hanya mengacu pada daya input,
jadi ada banyak jenis motor yang
menggunakan input satu fasa.
Motor 1 fase memiliki stator dan rotor seperti
kebanyakan motor listrik, tetapi hanya
menggunakan satu belitan di statornya yang
hanya membawa satu arus AC, dan rotornya
cenderung lebih mendasar daripada desain
lainnya.
Motor 1 Fasa juga memerlukan starter karena
hanya menggunakan satu fase daya input
memberikan torsi awal nol saat berhenti.

4. Synchronous generator (alternator)
is a type of electrical machine that functions to produce alternating voltage by converting mechanical energy into electrical energy. Mechanical energy
obtained from the rotation of the rotor driven by the prime mover,
while electrical energy is obtained from the electromagnetic induction process that occurs
on the stator and rotor coils.
Synchronous generators with the definition of synchronous, have the meaning that
The electrical frequency it produces is synchronous with the mechanical rotation of the generator
the. The synchronous generator rotor is rotated by a prime mover
drive) consisting of a field winding with a direct current supply will produce
rotating magnetic field with the same rotational speed and direction as the rotation
the rotor.

5. PRINSIP KERJA
Prinsip Kerja Motor satu Fasa
Generator sinkron 3 fasa merupakan alat yang digunakan untuk mengubah energi mekanik menjadi
energi listrik arus bolak-balik (AC) 3 fasa. Generator ini banyak digunakan dalam pembangkit listrik,
seperti Pembangkit Listrik Tenaga Air (PLTA), Pembangkit Listrik Tenaga Uap (PLTU), dan Pembangkit
Listrik Tenaga Diesel (PLTD).
Berikut adalah prinsip kerja generator sinkron 1 sa:
Working Principle of a 3 Phase Synchronous Generator
A 3-phase synchronous generator is a device used to convert mechanical energy into 3-phase
alternating current (AC) electrical energy. This generator is widely used in power plants, such as
hydroelectric power plants (PLTA), steam power plants (PLTU), and diesel power plants (PLTD).
The following is the working principle of a 3 phase synchronous generator:

6. 1. Medan Magnet Berputar
Generator sinkron memiliki sebuah rotor yang dililitkan dengan kumparan medan. Rotor ini diputar oleh sebuah
mesin penggerak, seperti turbin air, turbin uap, atau mesin diesel. Putaran rotor ini menghasilkan medan magnet
yang berputar.
2. Induksi Elektromagnetik
Di dalam stator generator sinkron terdapat 3 kumparan yang dililitkan pada inti besi. Ketiga kumparan ini disusun
dengan sudut 120 derajat satu sama lain. Ketika medan magnet berputar dari rotor memotong kumparan stator,
maka akan terjadi induksi elektromagnetik. Induksi elektromagnetik ini menghasilkan GGL (Gaya Gerak Listrik)
pada kumparan stator.
1. Rotating Magnetic Field
A synchronous generator has a rotor that is wound with a field coil. This rotor is rotated by a driving machine, such
as a water turbine, steam turbine, or diesel engine. This rotation of the rotor produces a rotating magnetic field.
2. Electromagnetic Induction
Inside the synchronous generator stator there are 3 coils wrapped around an iron core. These three coils are
arranged at a 120 degree angle to each other. When the rotating magnetic field from the rotor cuts the stator coil,
electromagnetic induction will occur. This electromagnetic induction produces an EMF (Electric Motive Force) in
the stator coil.

7. 3. GGL 3 Fasa
Karena ketiga kumparan stator disusun dengan sudut 120 derajat, maka GGL yang dihasilkan pada ketiga
kumparan tersebut memiliki beda fasa 120 derajat. Hal ini menghasilkan tegangan AC 3 fasa.
4. Frekuensi
Frekuensi tegangan AC 3 fasa yang dihasilkan oleh generator sinkron ditentukan oleh kecepatan putaran
rotor. Semakin cepat rotor berputar, semakin tinggi frekuensi tegangan yang dihasilkan. Frekuensi
standar untuk sistem tenaga listrik di Indonesia adalah 50 Hz.
5. Terminal Generator
Ujung-ujung ketiga kumparan stator dihubungkan ke terminal generator. Terminal ini digunakan untuk
menyalurkan tegangan AC 3 fasa yang dihasilkan generator ke beban.

8. 3. 3 Phase EMF
Because the three stator coils are arranged at an angle of 120 degrees, the EMF
produced by the three coils has a phase difference of 120 degrees. This produces a 3
phase AC voltage.
4. Frequency
The frequency of the 3-phase AC voltage produced by a synchronous generator is
determined by the rotation speed of the rotor. The faster the rotor rotates, the higher
the voltage frequency produced. The standard frequency for the electric power
system in Indonesia is 50 Hz.
5. Generator Terminals
The ends of the three stator coils are connected to the generator terminals. This
terminal is used to distribute the 3 phase AC voltage produced by the generator to the
load.

9. Konstruksi Generator Sinkron 3 Fasa dan Bagian-bagiannya
Generator sinkron 3 fasa terdiri dari dua bagian utama, yaitu stator dan rotor.
Stator
• Rangka stator: Terbuat dari bahan baja laminasi yang berfungsi sebagai tempat
dudukan inti besi dan kumparan stator.
• Inti besi stator: Terbuat dari laminasi baja tipis yang berfungsi untuk memperkecil
kerugian arus eddy.
• Alur stator: Alur-alur pada inti besi stator digunakan untuk tempat meletakkan
kumparan stator.
• Kumparan stator: Kumparan stator terbuat dari lilitan kawat konduktor yang
disusun dengan sudut 120 derajat satu sama lain. Kumparan stator menghasilkan
GGL (Gaya Gerak Listrik) 3 fasa ketika dipotong oleh medan magnet berputar dari
rotor.
• Terminal generator: Ujung-ujung ketiga kumparan stator dihubungkan ke
terminal generator. Terminal ini digunakan untuk menyalurkan tegangan AC 3
fasa yang dihasilkan generator ke beban.

10. Construction of 3 Phase Synchronous Generator and Its Parts
A 3-phase synchronous generator consists of two main parts, namely
the stator and rotor.
Stator
• Stator frame: Made of laminated steel which functions as a holder
for the iron core and stator coils.
• Stator iron core: Made from thin steel laminations which function
to minimize eddy current losses.
• Stator grooves: The grooves in the stator iron core are used to place
the stator coils.
• Stator coil: The stator coil is made of coils of conductor wire
arranged at an angle of 120 degrees to each other. The stator coil
produces a 3-phase EMF (Electric Motive Force) when it is cut by
the rotating magnetic field of the rotor.
• Generator terminals: The ends of the three stator coils are
connected to the generator terminals. This terminal is used to
distribute the 3 phase AC voltage produced by the generator to the
load

11. Rotor
 Poros rotor: Poros rotor terbuat dari bahan baja yang kuat dan
berfungsi sebagai tempat dudukan inti besi rotor dan kumparan
medan.
 Inti besi rotor: Terbuat dari laminasi baja tipis yang berfungsi untuk
memperkecil kerugian arus eddy.
 Slot rotor: Slot-slot pada inti besi rotor digunakan untuk tempat
meletakkan kumparan medan.
 Kumparan medan: Kumparan medan terbuat dari lilitan kawat
konduktor yang dihubungkan ke sumber arus searah (DC).
Kumparan medan ini menghasilkan medan magnet yang berputar
ketika dialiri arus DC.
 Bantalan: Bantalan digunakan untuk menopang poros rotor dan
memastikan putaran rotor yang halus.
 Cincin slip: Cincin slip digunakan untuk menghubungkan kumparan
medan pada rotor ke sumber arus DC. Cincin slip ini berputar
bersama dengan rotor.
 Sikat karbon: Sikat karbon digunakan untuk menghubungkan cincin
slip ke sumber arus DC. Sikat karbon ini menempel pada cincin slip
dan bergerak seiring dengan putaran rotor.

12. Rotor
 Rotor shaft: The rotor shaft is made of strong steel and functions as a holder
for the rotor iron core and field coil.
 Rotor iron core: Made from thin steel laminations which function to
minimize eddy current losses.
 Rotor slots: The slots in the rotor iron core are used to place the field coils.
 Field coil: A field coil is made of a coil of conducting wire connected to a
direct current (DC) source. This field coil produces a rotating magnetic field
when a DC current is applied to it.
 Bearings: Bearings are used to support the rotor shaft and ensure smooth
rotation of the rotor.
 Slip rings: Slip rings are used to connect the field coils on the rotor to a DC
current source. This slip ring rotates together with the rotor.
 Carbon brush: Carbon brush is used to connect the slip ring to a DC current
source. These carbon brushes attach to the slip ring and move along with
the rotation of the rotor.

13. Bagian-bagian lain generator sinkron
• Sistem pendingin: Sistem pendingin digunakan untuk mendinginkan generator sinkron saat
beroperasi. Sistem pendingin ini dapat berupa kipas angin, air pendingin, atau hidrogen.
• Sistem eksitasi: Sistem eksitasi digunakan untuk menyediakan arus DC ke kumparan medan
pada rotor. Sistem eksitasi ini dapat berupa generator DC terpisah, exciter statis, atau magnet
permanen.
• Sistem proteksi: Sistem proteksi digunakan untuk melindungi generator sinkron dari kerusakan
akibat gangguan listrik, seperti korsleting, kelebihan beban, dan lonjakan tegangan. Sistem
proteksi ini dapat berupa relai, sekering, dan pemutus sirkuit.
Other parts of synchronous generator
Cooling system: Cooling system is used to cool the synchronous generator while it is
operating. This cooling system can be a fan, cooling water, or hydrogen.
Excitation system: The excitation system is used to provide DC current to the field coils on
the rotor. This excitation system can be a separate DC generator, static exciter, or
permanent magnet.
Protection system: The protection system is used to protect the synchronous generator
from damage due to electrical disturbances, such as short circuits, overloads and voltage
surges. This protection system can include relays, fuses and circuit breakers.

14. macam-macam generator berdasarkan
bentuk pole
Generator sinkron 3 fasa diklasifikasikan berdasarkan bentuk kutubnya
menjadi dua jenis utama:
1. Generator Kutub Menonjol (Salient Pole)
Generator Kutub Menonjol (Salient Pole)
Pada generator kutub menonjol, kutub magnetnya memiliki bentuk yang
menonjol keluar dari permukaan rotor. Bentuk kutub ini menghasilkan
fluks magnetik yang tidak merata, yang menghasilkan tegangan keluaran
dengan bentuk gelombang non-sinusoidal. Generator kutub menonjol
umumnya digunakan pada generator dengan kecepatan putar rendah,
seperti Pembangkit Listrik Tenaga Air (PLTA) dan Pembangkit Listrik
Tenaga Diesel (PLTD).

15. 3-phase synchronous generators are classified based on their pole shape into two
main types:
1. Protruding Pole Generator (Protruding Pole)
Protruding Pole Generator (Protruding Pole)
In protruding generator poles, the magnetic poles have a shape that protrudes from
the surface of the rotor. This pole shape produces an uneven magnetic flux, which
produces an output voltage with a non-sinusoidal waveform. Protruding generator
poles are generally used in generators with low rotational speeds, such as
Hydroelectric Power Plants (PLTA) and Diesel Power Plants (PLTD).

16. Keuntungan:
• Konstruksi sederhana dan
mudah dibuat
• Biaya produksi lebih murah
• Cocok untuk kecepatan putar
rendah
Kekurangan:
• Bentuk gelombang tegangan
keluaran non-sinusoidal
• Getaran dan kebisingan yang
lebih tinggi
• Efisiensi yang lebih rendah
Profit:
Simple construction and easy to
make
Cheaper production costs
Suitable for low rotating speeds
Lack:
Non-sinusoidal output voltage
waveform
Higher vibration and noise
Lower efficiency

17. 2. Generator Kutub Silindris (Non-Salient Pole)
Generator Kutub Silindris (NonSalient Pole)
Pada generator kutub silindris, kutub magnetnya memiliki bentuk yang rata dengan
permukaan rotor. Bentuk kutub ini menghasilkan fluks magnetik yang merata, yang
menghasilkan tegangan keluaran dengan bentuk gelombang sinusoidal. Generator kutub
silindris umumnya digunakan pada generator dengan kecepatan putar tinggi, seperti
Pembangkit Listrik Tenaga Uap (PLTU) dan Pembangkit Listrik Tenaga Gas (PLTG).
2. Cylindrical Pole Generator (Non-Salient Pole)
Cylindrical Pole Generator (NonSalient Pole)
In cylindrical pole generators, the magnetic poles are flat with the rotor surface.
This pole shape produces an even magnetic flux, which produces an output
voltage with a sinusoidal wave shape. Cylindrical pole generators are generally
used in generators with high rotational speeds, such as Steam Power Plants
(PLTU) and Gas Power Plants (PLTG).

18. Keuntungan:
• Bentuk gelombang tegangan
keluaran sinusoidal
• Getaran dan kebisingan yang
lebih rendah
• Efisiensi yang lebih tinggi
• Cocok untuk kecepatan putar
tinggi
Kekurangan:
• Konstruksi lebih kompleks dan
sulit dibuat
• Biaya produksi lebih mahal
Profit:
The output voltage waveform is
sinusoidal
Lower vibration and noise
Higher efficiency
Suitable for high rotating speeds
Lack:
The construction is more complex
and difficult to make
Production costs are more
expensive

19. Selain dua jenis utama di atas, terdapat beberapa jenis generator sinkron 3 fasa
lainnya yang lebih khusus, seperti:
Generator Homopolar: Generator homopolar tidak memiliki kutub yang terlihat
dan menghasilkan tegangan keluaran DC yang perlu diubah menjadi AC dengan
menggunakan inverter.
Generator Reluktansi Switched: Generator reluktansi switched memiliki kutub
yang terbuat dari bahan magnetik yang dapat diubah permeabilitasnya dengan
menggunakan medan magnet eksternal.
Apart from the two main types above, there are several other more
specialized types of 3-phase synchronous generators, such as:
Homopolar Generator: Homopolar generators have no visible poles
and produce a DC output voltage which needs to be converted to AC
using an inverter.
Switched Reluctance Generator: Switched reluctance generators have
poles made of magnetic material whose permeability can be changed
by using an external magnetic field.

20. Macam-macam Generator Sinkron 3 Fasa
Berdasarkan Frekuensi dan Posisi Kutub
T E A C H I N G A N A L Y S I S
1. Generator Sinkron Frekuensi Tetap
(Constant Frequency Generator)
3. Generator Sinkron Kutub Saling
Berhadapan (Salient Pole Generator)
2. Generator Sinkron Frekuensi Variabel
(Variable Frequency Generator)
4. Generator Sinkron Kutub Terpisah (Non-
Salient Pole Generator)

21. 1. Generator Sinkron Frekuensi Tetap (Constant Frequency
Generator)
Generator sinkron frekuensi tetap dirancang untuk
menghasilkan tegangan keluaran dengan frekuensi yang
konstan, biasanya 50 Hz atau 60 Hz. Frekuensi ini ditentukan
oleh kecepatan putar rotor generator, yang dijaga konstan
dengan menggunakan governor. Generator sinkron frekuensi
tetap umumnya digunakan pada sistem pembangkit listrik
tenaga publik.
1. Fixed Frequency Synchronous Generator (Fixed Frequency
Generator)
Fixed frequency synchronous generators are designed to produce
an output voltage with a constant frequency, usually 50 Hz or 60
Hz. This frequency is determined by the rotational speed of the
generator rotor, which is kept constant using a governor. Fixed
frequency synchronous generators are generally used in public
power generation systems.

22. 2. Generator Sinkron Frekuensi Variabel (Variable Frequency
Generator)
Generator sinkron frekuensi variabel dirancang untuk
menghasilkan tegangan keluaran dengan frekuensi yang dapat
diubah. Hal ini memungkinkan generator untuk beroperasi
dengan kecepatan putar yang berbeda, yang dapat
meningkatkan efisiensi dan mengurangi emisi. Generator sinkron
frekuensi variabel umumnya digunakan pada aplikasi industri,
seperti penggerak motor listrik dan pembangkit turbin angin.
2. Variable Frequency Synchronous Generator (Variable
Frequency Generator)
Variable frequency synchronous generators are designed to
produce an output voltage with a changeable frequency.
This allows the generator to operate at different rotational
speeds, which can increase efficiency and reduce emissions.
Variable frequency synchronous generators are commonly
used in industrial applications, such as electric motor drives
and wind turbine generators.

23. 3. Generator Sinkron Kutub Saling Berhadapan (Salient Pole
Generator)
Pada generator sinkron kutub saling berhadapan, kutub magnetnya
ditempatkan secara berhadapan satu sama lain. Hal ini
menghasilkan fluks magnetik yang kuat yang menghasilkan
tegangan keluaran yang tinggi. Generator sinkron kutub saling
berhadapan umumnya digunakan pada generator dengan
kecepatan putar rendah, seperti Pembangkit Listrik Tenaga Air
(PLTA) dan Pembangkit Listrik Tenaga Diesel (PLTD).
3. Aligned Pole Synchronous Generator (Salient Pole Generator)
In a pole-facing synchronous generator, the magnetic poles are placed
opposite each other. This produces a strong magnetic flux which produces
a high output voltage. Opposite pole synchronous generators are
generally used in generators with low rotational speeds, such as
Hydroelectric Power Plants (PLTA) and Diesel Power Plants (PLTD).

24. 4. Generator Sinkron Kutub Terpisah (Non-Salient Pole Generator)
Pada generator sinkron kutub terpisah, kutub magnetnya
ditempatkan dengan jarak tertentu satu sama lain. Hal ini
menghasilkan fluks magnetik yang lebih lemah yang menghasilkan
tegangan keluaran yang lebih rendah. Generator sinkron kutub
terpisah umumnya digunakan pada generator dengan kecepatan
putar tinggi, seperti Pembangkit Listrik Tenaga Uap (PLTU) dan
Pembangkit Listrik Tenaga Gas (PLTG).
4. Separate Pole Synchronous Generator (Non-Salient Pole
Generator)
In a split-pole synchronous generator, the magnetic poles
are placed at a certain distance from each other. This
results in a weaker magnetic flux which results in a lower
output voltage. Separate pole synchronous generators are
generally used in generators with high rotational speeds,
such as Steam Power Plants (PLTU) and Gas Power Plants
(PLTG).

25. Thanks
GAN XIE GUAN KAN
SEPTEMBER
xxxxx