Materi 2. Prinsip Kerja Motor Listrik [PDF]

Citation preview

Mata Pelajaran Materi 2



: Instalasi Motor Listrik (IML) : Prinsip Kerja Motor Listrik



PRINSIP KERJA MOTOR LISTRIK Sebuah motor listrik memiliki beberapa komponen utama di antaranya ditunjukan Gambar 1.11.



Gambar 1.11 Bagian motor listrik secara umum Bagaimanakah prinsip kerja motor listrik? Pemahaman mengenai prinsip kerja motor listrik membuat anda akan belajar banyak mengenai magnet, elektromagnetik, dan hal-hal lain berkaitan listrik. Untuk lebih memahaminya, pelajarilah uraian berikut. 1.



Prinsip Kerja Motor AC Keistimewaan umum dari semua motor AC yaitu medan-medan magnet putar yang diatur dengan lilitan stator. Konsep ini dapat digambarkan pada motor tiga fasa dengan mempertimbangkan tiga kumparan yang diletakkan bergeser 120° terhadap listrik satu sama lain. Masing-masing kumparan dihubungkan dengan satu fasa sumber tiga fasa. Apabila arus tiga fasa melalui lilitan tersebut, terjadi pengaruh medan magnet berputar melalui bagian dalam inti stator. Kecepatan medan magnet putar tergantung pada jumlah kutub stator dan frekuensi sumber daya. Kecepatan itu disebut kecepatan sinkron.



Gambar 1.12 Cara kerja motor listrik AC 2.



Prinsip Kerja Motor Listrik DC Perhatikan gambar 1.13!



Gambar 1.13 Cara kerja motor listrik DC Dari Gambar 1.13 diskemakan dengan kawat penghantar listrik yang membentuk persegi panjang. Pada kedua ujung kawat terpasang komutator berbentuk lingkaran yang terbelah di tengahnya. Komponen ini sering disebut cincin belah. Cincin belah termasuk bagian dari rotor, sehingga ia ikut berputar dengan rotor. Adapun statot motor tersusun atas dua magnet dengan kutub berbeda yang saling berhadapan. Stator pada bagian kontak langsung dengan cincin belah, dilengkapi dengan sikat karbon yang berfungsi untuk menghubungkan arus listrik dari sumber tegangan ke kumparan rotor. Sumber tegangan DC diilustrasikan dengan gambar baterai pada skema motor DC (Gambar 1.13). Masing-masing kutub baterai terhubung dengan sikat karbon. Dengan demikian, tercipta arus listrik DC dengan arah arus dari kutub positif ke negatif melewati sikat karbon, satu bagian cincin belah, kawat angker, kembali ke cincin belah, sikat karbon, dan ke kutub negatif baterai. Untuk lebih memahaminya, perhatikan Gambar 1.14.



Gambar 1.14 Proses berputarnya rotor motor listrik DC Pada gambar 1.14 (a), garis medan magnet mengarah ke kiri yang disimbolkan dengan anak panah dan huruf (B). Arah arus listrik ditunjukan dengan anak panah dan huruf (I). Jika Anda menggunakan kaidah tangan kiri, pada sisi kiri kawat, maka akan Anda dapatkan bahwa gaya dorong (F) akan mengarahkan ke atas. Adapun untuk sisi kanan kawat, kaidah tangan kiri akan menunjukan bahwa gaya dorong akan mengarah ke bawah. Gaya dorong yang tegak lurus langsung terhadap kawat kanan dan kiri ini menghasilkan torsi yang paling besar pada rotor motor. Gaya torsi inilah yang akan memutar rotor motor. Pada gambar 1.14 (b), posisi rotor masing-masing cincin belah masing terhubung dengan sikat karbon sehingga arah arus listrik tidak berubah. Dengan cara yang sama menggunakan kaidah tangan kiri, arah gaya dorong juga mengarah ke atas untuk kawat kiri dan ke bawah untuk kawat kanan. Namun, besar gaya torsi yang terjadi lebih kecil sebesar cos α daripada gaya F. Gaya torsi ini masih akan membuat rotor motor berputar searah jarum jam. Pada gambar 1.14 (c) torsi rotor akan menjadi nol pada saar kawat berposisi sesuai dengan kaidah tangan kiri. Jika pada kawat terdapat arus listrik, maka arah gaya dorong kawat juga ke atas ataupun ke bawah. Namun, karena gata tersebut segaris dengan titik poros rotor, atau dapat pula dikatakan tegak lurus dengan arah putaran rotor, maka tidak akan timbuk gaya torsi pada kawat. Sudut α sebesar 90° menjelaskan pula tidak akan timbul gaya torsi pada saat posisi kawat berada pada titik tersebut, karena nilai dari cos 90° adalah nol. Nilai torsi nol ini tidak akan membuat rotor motor berhenti berputar. Oleh karena sifat kelembaban rotor maka rotor akan terus berputar selama masih ada arus listrik yang mengalir pada kawat.



Setelah kawat melewati fasa tegak lurus dan membentuk sudut – α, arah arus listrik akan mengalir dengan arah yang sama seperti pada saat kawat angker bersudut + α (Gambar 1.14 (b)). Komponen komutator yang selalu ikut berputar dengan rotor dan sikat karbon yang selalu diam, menjadi komponen yang akan menjaga arah arus listrik untuk selalu tetap yakni sesuai gambar skema mengalir dari sisi kiri kawat ke kanan. Arah arus listrik yang selalu tetap di setiap setengah putaran rotor inilah yang akan membuat rotor motor listrik selalu berputar selama masih ada arus listrik yang mengalir ke kekawat.