Metode Penggantian Kutub (Pole Changing Method) adalah salah satu metode utama pengaturan kecepatan motor induksi.
Metode pengontrolan kecepatan dengan mengubah kutub ini digunakan terutama untuk motor sangkar hanya karena rotor sangkar secara otomatis mengembangkan sejumlah kutub, yang sama dengan kutub belitan stator.
Jumlah kutub stator dapat diubah dengan tiga metode berikut:
- Belitan Stator Ganda,
- Metode Kutub Konsekuen dan
- Modulasi Amplitudo Kutub (Pole Amplitude Modulation)
Penjelasan rinci dari setiap metode perubahan kutub diberikan di bawah ini:
Belitan Stator Ganda
Dalam metode belitan stator ganda, dua belitan disediakan pada stator, dilukai pada dua jumlah kutub yang berbeda. Satu belitan diberi energi pada satu waktu. Mari kita pertimbangkan bahwa motor memiliki dua belitan untuk 6 dan 4 kutub. Untuk frekuensi 50 hertz, kecepatan sinkron masing-masing adalah 1000 dan 1500 putaran per menit. Metode kontrol kecepatan ini kurang efisien dan lebih mahal.
Metode Kutub Konsekuen
Dalam metode kutub konsekuen, belitan stator tunggal dibagi menjadi beberapa kelompok koil. Terminal dari semua grup ini dibawa keluar. Dengan hanya mengubah koneksi koil, jumlah kutub dapat diubah. Dalam prakteknya, belitan stator hanya dibagi menjadi dua kelompok kumparan. Jumlah kutub dapat diubah dengan perbandingan 2:1.
Gambar di bawah menunjukkan satu fasa belitan stator yang terdiri dari 4 kumparan. Kumparan dibagi menjadi dua kelompok yaitu a-b dan c-d.
Golongan a-b terdiri dari jumlah kumparan ganjil yaitu (1,3) sedangkan golongan c-d terdiri dari jumlah kumparan genap (2,4). Kedua kumparan dihubungkan secara seri. Terminal a, b, c, d diambil seperti yang ditunjukkan pada gambar di atas. Kumparan membawa arus dalam arah yang diberikan dengan menghubungkan kelompok kumparan baik secara seri atau paralel seperti yang ditunjukkan pada gambar di bawah ini:
Ada total empat kutub yang memberikan kecepatan 1500 rpm untuk sistem 50-hertz. Jika arus yang melalui kumparan golongan a-b dibalik seperti pada gambar di bawah. Semua kumparan akan menghasilkan kutub utara (N).
Fluks kelompok kutub harus melewati ruang yang diberikan antara kelompok kutub untuk menyelesaikan jalur magnet. Dengan demikian, kutub magnet dengan polaritas yang berlawanan (kutub S) diinduksi.
Kutub yang diinduksi ini dikenal sebagai Kutub Konsekuen. Dengan demikian, mesin memiliki kutub dua kali lebih banyak dari sebelumnya (yaitu, 8 kutub), dan kecepatan sinkron menjadi setengah dari kecepatan sebelumnya (yaitu, 750 rpm).
Prinsip di atas dapat diperluas ke ketiga fase motor induksi. Dengan memilih kombinasi sambungan seri dan paralel antara kelompok kumparan masing-masing fasa. Juga, hubungan bintang atau delta antara perubahan kecepatan fase dapat diperoleh dengan torsi konstan dan operasi daya konstan atau operasi torsi variabel.
Teknik Modulasi Amplitudo Kutub (Pole Amplitude Modulation)
Modulasi amplitudo kutub adalah metode fleksibel perubahan kutub yang dapat digunakan dalam aplikasi di mana rasio kecepatan selain 2:1 diperlukan. Motor yang dirancang untuk mengubah kecepatan berdasarkan skema modulasi amplitudo kutub dikenal sebagai motor Pole amplitude modulation.
