Motor Listrik

Motor listrik merupakan sebuah perangkat elektromagnetis yang mengubah energi listrik menjadi energi mekanik. Energi mekanik ini digunakan untuk, misalnya, memutar impeller pompa, fan atau blower, menggerakan kompresor, mengangkat bahan, dan lain sebagainya. Motor listrik digunakan juga di rumah (mixer, bor listrik, fan atau kipas angin) dan di industri. Motor listrik dalam dunia industri seringkali disebut dengan istilah “kuda kerja” nya industri sebab diperkirakan bahwa motor-motor menggunakan sekitar 70% beban listrik total di industri.

Prinsip Kerja Motor Listrik

Prinsip kerja motor listrik pada dasarnya sama untuk semua jenis motor secara umum :

• Arus listrik dalam medan magnet akan memberikan gaya

• ika kawat yang membawa arus dibengkokkan menjadi sebuah lingkaran/loop, maka kedua sisi loop, yaitu pada sudut kanan medan magnet, akan mendapatkan gaya pada arah yang berlawanan.

• Pasangan gaya menghasilkan tenaga putar/ torque untuk memutar kumparan.

• Motor-motor memiliki beberapa loop pada dinamonya untuk memberikan tenaga putaran yang lebih seragam dan medan magnetnya dihasilkan oleh susunan elektromagnetik yang disebut kumparan medan.

Dalam memahami sebuah motor, penting untuk mengerti apa yang dimaksud dengan beban motor listrik. Beban mengacu kepada keluaran tenaga putar/ torque sesuai dengan kecepatan yang diperlukan. Beban umumnya dapat dikategorikan kedalam tiga kelompok (BEE India, 2004) :

• Beban torque konstan adalah beban dimana permintaan keluaran energinya bervariasi dengan kecepatan operasinya namun torque nya tidak bervariasi. Contoh beban dengan torque konstan adalah conveyors, rotary kilns, dan pompa displacement konstan.

• Beban dengan variabel torque adalah beban dengan torque yang bervariasi dengan kecepatan operasi. Contoh beban dengan variabel torque adalah pompa sentrifugal dan fan (torque bervariasi sebagai kwadrat kecepatan).

• Beban dengan energi konstan adalah beban dengan permintaan torque yang berubah dan berbanding terbalik dengan kecepatan. Contoh untuk beban dengan daya konstan adalah peralatan-peralatan mesin.

Prinsip kerja motor listrik dapat dijelaskan dengan lebih jelas melalui gambar berikut :

Jenis Jenis Motor Listrik

Pada dasarnya motor listrik terbagi menjadi 2 jenis yaitu motor listrik DC dan motor listrik AC. Kemudian dari jenis tersebut digolongkan menjadi beberapa klasifikasi lagi sesuai dengan karakteristiknya.

Motor DC

Jenis motor DC terutama mencakup motor DC Seri, motor DC Shunt, dan motor DC Compound wound & Motor DC Magnet Permanen.

Motor DC Shunt

Motor DC shunt bekerja pada arus searah DC dan gulungan motor listrik ini seperti gulungan angker dinamo dan gulungan medan dihubungkan secara paralel yang dikenal sebagai shunt. Motor jenis ini juga disebut motor DC shunt wound, dimana jenis belitannya dikenal sebagai belitan shunt.

Motor Separately Excited

Pada motor separately excited, koneksi stator dan rotor dapat dilakukan dengan menggunakan catu daya yang berbeda. Sehingga motor dapat dikontrol dari shunt dan belitan angker dinamo dapat diperkuat untuk menghasilkan fluks.

Motor DC Seri

Pada motor seri DC, belitan rotor terhubung secara seri. Prinsip operasi motor listrik ini terutama tergantung pada hukum elektromagnetik yang sederhana. Hukum ini menyatakan bahwa setiap kali medan magnet dapat dibentuk di sekitar konduktor & berinteraksi dengan medan eksternal untuk menghasilkan gerakan rotasi. Motor-motor ini terutama digunakan pada motor starter yang digunakan pada lift dan mobil.

Motor DC Magnet Permanen (PMDC)

Istilah PMDC adalah singkatan dari "Permanent Magnet Direct Current". Ini adalah salah satu jenis motor DC yang dapat dibangun dengan magnet permanen untuk membuat medan magnet yang diperlukan untuk operasi motor listrik.

Motor Compound DC

Secara umum, motor kompon DC adalah komponen hibrida DC seri dan motor shunt. Pada motor jenis ini, bidang seperti seri dan shunt hadir. Pada motor listrik jenis ini, stator dan rotor dapat dihubungkan satu sama lain melalui rangkaian belitan seri & shunt.

Gulungan seri dapat dirancang dengan beberapa gulungan kabel tembaga lebar, yang memberikan jalur resistansi kecil. Belitan shunt dapat dirancang dengan beberapa belitan kawat tembaga untuk mendapatkan tegangan input daya penuh.

Motor AC

Jenis motor AC terutama meliputi Sinkron, Asinkron dan Motor Induksi.

Motor AC Sinkron

Kerja motor sinkron terutama tergantung pada supply 3 fasa. Stator pada motor listrik menghasilkan arus medan yang berputar dalam kecepatan stabil berdasarkan frekuensi AC. Serta rotor tergantung pada kecepatan yang sama dari arus stator. Tidak ada celah udara antara kecepatan arus stator dan rotor. Ketika tingkat akurasi rotasi tinggi, maka motor ini dapat diterapkan dalam otomatisasi, robot, dll

Motor Induksi

Motor listrik yang menjalankan kecepatan asinkron dikenal sebagai motor induksi, dan nama alternatif motor ini adalah motor asinkron. Motor induksi terutama menggunakan induksi elektromagnetik untuk mengubah energi dari listrik menjadi mekanik. Berdasarkan konstruksi rotor, motor ini diklasifikasikan menjadi dua jenis yaitu sangkar tupai & fasa wound.

Motor Tujuan Khusus

Motor tujuan khusus terutama meliputi Motor Servo, Motor Stepper, Motor Induksi Linier, dll.

Motor Stepper

Motor stepper dapat digunakan untuk menawarkan revolusi sudut langkah, sebagai alternatif untuk revolusi stabil. Kita tahu bahwa untuk setiap rotor, seluruh sudut revolusi adalah 180 derajat. Namun, pada motor stepper, sudut putaran penuh dapat dipisahkan dalam berbagai langkah seperti 10 derajat X 18 langkah.

Ini berarti, dalam siklus revolusi total rotor akan bergerak bertahap delapan belas kali, setiap kali 10 derajat. Motor stepper dapat diterapkan di komplotan, fabrikasi rangkaian, alat kontrol proses, generator gerakan biasa, dll.

Motor DC Brushless

Motor DC brushless pertama kali dikembangkan untuk mencapai kinerja superior dalam ruang yang lebih rendah daripada motor DC brushed. Motor ini lebih rendah jika dibandingkan dengan model AC. Sebuah pengontrol ditanamkan ke dalam motor listrik untuk memudahkan proses dalam ketiadaan komutator dan slip ring.

Motor Histerisis

Pengoperasian motor histerisis sangat unik. Rotor motor ini dapat diinduksi histerisis dan arus eddy untuk menghasilkan kerja yang diperlukan. Pengerjaan motor dapat bergantung pada konstruksi, supply 1 fasa atau sebaliknya supply 3 fasa.

Motor ini memberikan proses yang sangat mulus dengan kecepatan stabil, mirip dengan motor sinkron lainnya. Tingkat kebisingan motor ini cukup kecil, karena alasan ini mereka dapat diterapkan dalam berbagai aplikasi rumit di mana pun motor kedap suara digunakan seperti pemutar suara, perekam audio, dll.

Motor Reluktansi

Pada dasarnya, motor reluktansi adalah motor sinkron 1-fasa & konstruksi motor ini sangat sama dengan motor induksi seperti jenis angker dinamo. Rotor di motor seperti jenis sangkar tupai & stator motor termasuk set gulungan seperti tambahan dan berliku utama.

Gulungan bantu sangat berguna pada saat starting motor. Karena mereka menawarkan operasi level pada kecepatan yang stabil. Motor ini biasanya digunakan dalam aplikasi sinkronisasi yang meliputi generator sinyal, perekam, dll.

Motor Universal

Ini adalah jenis motor khusus dan motor universal ini bekerja pada catu daya AC tunggal atau catu daya DC. Motor universal adalah wound seri di mana medan dan gulungan angker dinamo terhubung secara seri dan dengan demikian menghasilkan torsi awal yang tinggi.

Motor-motor ini terutama dirancang untuk beroperasi pada kecepatan tinggi di atas 3500 rpm. Mereka menggunakan supply AC pada kecepatan rendah dan supply DC dengan tegangan yang sama.