Rangkuman Perbedaan Mesin Ac Dan DC [PDF]

Citation preview

Rangkuman Perbedaan mesin ac dan dc Nama Nim Kelas



: Aditya Wardhono Putra : 21050115060020 :A



PENGERTIAN MOTOR LISTRIK Motor listrik adalah alat untuk mengubah energi listrik menjadi energi mekanik. Alat yang berfungsi sebaliknya, mengubah energi mekanik menjadi energi listrik disebut generator atau dinamo. Motor listrik dapat ditemukan pada peralatan rumah tangga seperti kipas angin, mesin cuci, pompa air dan penyedot debu. Pada motor listrik tenaga listrik diubah menjadi tenaga mekanik. Perubahan ini dilakukan dengan mengubah tenaga listrik menjadi magnet yang disebut sebagai elektro magnit. Sebagaimana kita ketahui bahwa : kutub-kutub dari magnet yang senama akan tolak-menolak dan kutub-kutub tidak senama, tarik-menarik. Maka kita dapat memperoleh gerakan jika kita menempatkan sebuah magnet pada sebuah poros yang dapat berputar, dan magnet yang lain pada suatu kedudukan yang tetap. 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, dll. Motor listrik digunakan juga di rumah (mixer, bor listrik, fan angin) dan di industri. Motor listrik kadangkala disebut kuda kerjanya industri sebab diperkirakan bahwa motor-motor menggunakan sekitar 70% beban listrik total di industri. JENIS – JENIS MOTOR LISTRIK Tipe atau jenis motor listrik yang ada saat ini beraneka ragam jenis dan tipenya. Semua jenis motor listrik yang ada memiliki 2 bagian utama yaitu stator dan rotor. Stator adalah bagian motor listrik yang diam dan rotor adalah bagian motor listrik yang bergerak (berputar). Pada dasarnya motor listrik dibedakan dari jenis sumber tegangan kerja yang digunakan. Berdasarkan sumber tegangan kerjanya motor listrik dapat dibedakan menjadi dua jenis yaitu : 1. Motor listrik arus bolak-balik AC (Alternating Current) 2. Motor listrik arus searah DC (Direct Current) Dari dua jenis motor listrik diatas terdapat varian atau jenis-jenis motor listrik berdasarkan prinsip kerja, konstruksi, operasinya dan karakternya. Dari berbagai jenis motor listrik yang ada dapat dibuat suatu gambar klasifikasi motor listrik sebagai berikut. Klasifikasi Jenis Motor Listrik 1. Motor Listrik Arus Bolak-Balik (AC) adalah jenis motor listrik yang beroperasi dengan sumber tegangan arus listrik bolak balik (AC, Alternating Current). Motor listrik arus bolak-balik AC ini dapat dibedakan lagi berdasarkan sumber dayanya sebagai berikut :  Motor sinkron, adalah motor AC bekerja pada kecepatan tetap pada sistim frekuensi tertentu. Motor ini memerlukan arus searah (DC) untuk pembangkitan daya dan memiliki torque awal yang rendah, dan oleh karena itu motor sinkron cocok untuk penggunaan awal dengan beban rendah, seperti kompresor udara, perubahan frekwensi dan generator motor. Motor sinkron mampu untuk memperbaiki faktor



daya sistim, sehingga sering digunakan pada sistim yang menggunakan banyak listrik. Komponen utama motor sinkron adalah :  Rotor. Perbedaan utama antara motor sinkron dengan motor induksi adalah bahwa rotor mesin sinkron berjalan pada kecepatan yang sama dengan perputaran medan magnet. Hal ini memungkinkan sebab medan magnet rotor tidak lagi terinduksi.Rotor memiliki magnet permanen atau arus DC excited, yang dipaksa untuk mengunci pada posisi tertentu bila dihadapkan dengan medan magnet lainnya.  Stator. Stator menghasilkan medan magnet berputar yang sebanding dengan frekwensi yang dipasok. 2. Motor asinkron (induksi), merupakan motor listrik AC yang bekerja berdasarkan induksi meda magnet antara rotor dan stator. Motor induksi dapat diklasifikasikan menjadi dua kelompok utama sebagai berikut : a. Motor induksi satu fase. Motor ini hanya memiliki satu gulungan stator, beroperasi dengan pasokan daya satu fase, memiliki sebuah rotor kandang tupai, dan memerlukan sebuah alat untuk menghidupkan motornya. Sejauh ini motor ini merupakan jenis motor yang paling umum digunakan dalam peralatan rumah tangga, seperti fan angin, mesin cuci dan pengering pakaian, dan untuk penggunaan hingga 3 sampai 4 Hp. b. Motor induksi tiga fase. Medan magnet yang berputar dihasilkan oleh pasokan tiga fase yang seimbang. Motor tersebut memiliki kemampuan daya yang tinggi, dapat memiliki kandang tupai atau gulungan rotor (walaupun 90% memiliki rotor kandang tupai); dan penyalaan sendiri. Diperkirakan bahwa sekitar 70% motor di industri menggunakan jenis ini, sebagai contoh, pompa, kompresor, belt conveyor, jaringan listrik , dan grinder. Tersedia dalam ukuran 1/3 hingga ratusan Hp. Motor Listrik Arus Searah DC adalah jenis motor listrik yang beroperasi dengan sumber tegangan arus listrik searah (Direct Current). Motor DC, sebagaimana namanya Motor arus searah, yaitu menggunkan arus DC. Motor DC digunakan pada penggunaan khusus dimana diperlukan penyalaan torque yang tinggi atau percepatan yang tetap untuk kisaran kecepatan yang luas. Motor DC yang memiliki tiga komponen utama :  Kutub medan. Secara sederhana digambarkan bahwa interaksi dua kutub magnet akan menyebabkan perputaran pada motor DC. Motor DC memiliki kutub medan yang stasioner dan dynamo yang menggerakkan bearing pada ruang diantara kutub medan. Motor DC sederhana memiliki dua kutub medan yaitu kutub utara dan selatan. Garis magnetic energy membesar melintasi bukaan diantara kutub-kutub dari utara ke selatan. Untuk motor yang lebih besar atau lebih komplekter dapat satu atau lebih electromagnet. Elektromagnet menerima listrik dari sumber daya dari luar sebagai penyedia struktur medan.  Dinamo Bila arus masuk menuju dynamo, maka arus ini akan menjadi elektromagnet. Dinamo yang berbentuk silinder, dihubungkan ke as penggerak untuk menggerakkan beban. Untuk kasus motor DC yang kecil, dinamo berputar dalam medan magnet yang dibentuk oleh kutub – kutub, sampai kutub utara dan selatan magnet berganti lokasi. Jika hal ini terjadi, arusnya berbalik untuk merubah kutub – kutub utara dan selatan dinamo.  







Commutator. Komponen ini terutama ditemukan dalam motorDC. Kegunaannya adalah untuk membalikan arah arus listrik dalam dinamo.Commutator juga membantu dalam transmisi arus antara dinamo dan sumber daya. Keuntungan utama motor DC adalah sebagai pengendali kecepatan, y a n g t i d a k m e m p e n g a r u h i k u a l i t a s p a s o k a n d a ya . Motor ini dapat dikendalikan dengan mengatur :  Tegangan dinamo – meningkatkan tegangan dinamo akan meningkatkan kecepatan  Arus medan – menurunkan arus medan akan meningkatkan kecepatan. Motor listrik arus searah DC ini dapat dibedakan lagi berdasarkan sumber dayanya sebagai berikut :  Motor DC sumber daya terpisah/ Separately Excited. Adalah jenis motor DC yang sumber arus medan disupply dari sumber terpisah, sehingga motor listrik DC ini disebut motor DC sumber daya terpisah (separately excited).  Motor DC sumber daya sendiri/ Self Excited. Adalah jenis motor DC yang sumber arus medan disupply dari sumberyang sama dengan kumparan motor listrik, sehingga motor listrik DC ini disebut motor DC sumber dayasendiri (self excited). Motor DC sumber daya sendiri / self exited ini dibedakan lagi menjadi 3 jenis berdasarkan konfigurasi supply medan dengan kumparan motornya sebagai berikut :  Motor DC shunt, Pada motor DC shunt gulungan medan (medan shunt) disambungkan secara paralel dengan gulungan motor listrik. Oleh karena itu total arus dalam jalur merupakan penjumlahan arus medan dan arus dinamo.  Motor DC Seri, Pada motor DC seri, gulungan medan (medan shunt) dihubungkan secara seri dengan gulungan kumparan motor (A). Oleh karena itu, arus medan sama dengan arus dinamo.  Motor DC Kompon/Gabungan, Motor Kompon DC merupakan gabungan motor seri dan shunt. Pada motor kompon, gulungan medan (medan shunt) dihubungkan secara paralel dan seri dengan gulungan motor listrik. Sehingga, motor kompon memiliki torque penyalaan awal yang bagus dan kecepatan yang stabil. CARA KERJA MOTOR LISTRIK Mekanisme kerja untuk seluruh jenis motor secara umum sama. Arus listrik dalam medan magnet akan memberikan gaya Jika 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. Beban mengacu kepada keluaran tenaga putar/ torque sesuai dengan kecepatan yang diperlukan. Beban umumnya dapat dikategorikan kedalam tiga kelompok :



  



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: Peralatan mesin.



Perbedaan Generator Listrik AC Dengan DC



GENERATOR LISTRIK Generator listrik merupakan alat yang berfungsi untuk membangkitkan listrik, cara kerjanya adalah dengan mengubah energi kinetik kmenjadi energi listrik. Penemu pertama mesin ini adalah Faraday pada tahun 1831, penemuannya hanya berupa gulungan kawat yang berbentuk U dan kemudian pembangkit listrik ini dikenal dengan nama Generator Cakram Faraday. Cara kerjanya adalah dengan memutar kumparan di dalam magnet sehingga membuat energi listrik.Berdasarkan komponen utama dari pembangkit listrik ini dibagi menjadi 2 yaitu sator yang merupakan bagian dalamnya dan rotor bagian yang bergerak. Sedangkan berdasarkan arus listriknya dibagi menjadi 2 juga yaitu generator listrik Alternator (AC) dan Dinamo (DC).Di dalam Alternator, terdapat dua kutub magnet yang saling berhadapan sehingga mengakibatkan timbulnya medan magnet dan di dalamnya terdapat kumparan yang berputar pada porosnya dan mengakibatkan jumlah gaya magnet menjadi berubah-ubah. Arus listrik yang dihasilkan Alternator ini bersifat bolak balik bergelombang, sedangkan amplitudonya bergantung kepada medan magnet, jumlah dari lilitan tersebut serta luas dari kumparannya.Cara kerja dari generator Dinamo tidak berbeda jauh dengan Alternator. Tapi yang membedakannya itu generator Dinamo ini menggunakan komutator atau bahasa sederhananya adalah cincin belah di bagian outputnya. Arus listrik yang dialirkan dari komutator ini mungkin merupakan arus listrik Dinamo atau DC, meskipun memang di dalam kumparannya tetap menghasilkan arus listrik Alternator atau AC