Motor Listrik
A. Pengertian Motor Listrik
Motor listrik adalah alat yang berfungsi untuk mengubah energi listrik menjadi energi mekanik.
B. Bagian-bagian motor listrik :
1. Rotor, terdiri dari fan blades, rotor elektromagnetis, dan bearing on each end.
2. Stator ,terdiri dari stator electromagnetis, motor frame, dan wiring cover.
3. End Bell
C. Jenis Motor Listrik Berdasar Jenis Sumber Tegangan
1. Motor arus searah (DC)
1.1. Motor shunt
1.2. Motor seri
1.3. Motor kompon
2. Motor-motor arus bolak-balik (AC)
2.1. Motor tiga fasa
* Motor induksi (asynkron)
o Motor rotor sangkar
o Motor rotor lilit
* Motor synkron
2.2. Motor satu fasa
* Motor induksi satu fasa
o Motor split phase
o Motor kapasitor
o Motor shaded pole
* Motor non-induksi satu fasa
o Motor universal
o Motor seri AC
D. Prinsip Kerja Motor DC
Dalam pembahasan kali ini hanya akan dijelaskan tentang prinsip kerka motor DC saja. Prinsip kerja secara umum berdasarkan Gaya Lorentz dan kaidah tangan kiri Fleming, yang menyatakan bahwa : Apabila sebatang konduktor yang dialiri arus listrik ditempatkan didalam medan magnet maka konduktor tersebut akan mengalami gaya. Arah dari gaya yang dialami oleh konduktor tersebut ditunjukan oleh kaidah tangan kiri fleming. Gaya tersebut dialami oleh setiap batang konduktor pada rotor, sehingga menghasilkan putaran dengan torsi yang cukup untuk memutarkan beban yang dikopel dengan motor.
Prinsip kerja motor DC sebagai berikut :
Motor DC memiliki dua elemen listrik yang terdiri dari bagian stator (kumparan medan utama) dan rotor (kumparan jangkar). Kumparan jangkar mengalirkan arus yang berasal dari komutator (cincin belah). Tegangan DC dialirkan ke kumparan jangkar melalui karbon yang menempel komutator. Meskipun pada motor DC kecil, magnet permanen dapat digunakan sebagai stator. Tetapi, pada motor yang besar, yang biasa digunakan di industri menggunakan elektomagnet sebagai stator. Pada saat tegangan dialirkan ke kumparan medan di stator dengan kutub utara dan selatan buatan (elekromagnet), akan dihasilkan medan magnet statis (bukan medan magnet putar). Untuk menjelaskannya, stator akan dianggap sebagai magnet permanen.
Motor DC berputar sebagai akibat adanya dua medan magnet yang saling berinteraksi satu dengan yang lainnya. Medan pertama adalah medan magnet utama yang berada pada kumparan stator dan medan kedua adalah medan magnet yang berada pada jangkar.
Bila sebuah kawat berarus diletakkan antara kutub magnet (UTARA -SELATAN ) maka pada kawat itu akan bekerja gaya sehingga kawat bergerak. Gaya dimaksud adalah gaya yang dikenal dengan gaya Lorenz. Arah gaya Lorenz dan hubungannya medan magnet utama serta arah arus pada jangkar, dapat dijelaskan dengan aturan tangan kanan untuk motor. Jika ibu jari, telunjuk, dan jari tengah diletakkan pada posisi yang sesuai dengan ilustrasi maka telunjuk akan menunjukkan arah fluks magnet dan jari tengah menunjuk pada arah pergerakan elektron (ingat bukan arah arus) pada konduktor, dan ibu jari akan menunjukkan pergerakan konduktor. Seperti yang ditunjukkan pada ilustrasi, konduktor pada sisi kiri bergerak naik. Konduktor pada sisi kanan bergerak turun. Ini akan menghasilkan pergerakan motor yang bergerak searah jarum jam. Akan terlihat nanti, besarnya gaya pada konduktor untuk menghasilkan putaran sebanding dengan kekuatan medan dan besarnya arus pada konduktor.
Besarnya gaya yang dihasilkan pada konduktor yang dialiri listrik arus dan berada dalam medan magnet dinyatakan dengan persamaan :
F = B . I . l
F =gaya yang dialami oleh konduktor (newton)
B =kerapatan fluksi magnit (Wb / m2)
l = panjang konduktor (m)
I=kuat arus yang mengalir pada konduktor (A)
Dalam prakteknya, rotor terdiri dari sejumlah konduktor (Z) dan juga mempunyai beberapa cabang lilitan (a), sehingga persamaan menjadi :
F = B . I . l . Z / a
Karena torsi : T = F.r, dimana r adalah radius perputaran, maka :
T = B . I . l . Z . r / a
Selanjutnya, karena satu keliling putaran adalah 2r, dan induksi magnet yang dihasilkan oleh tiap kutub, maka persamaan dapat dinyatakan sebagai :
T = P . Ø . I . Z / 2a. Nm
Karena pada sebuah motor, nilai-nilai P,Z, 2dan a konstan, maka;
T = C . Ø . I. Nm
Dari persamaan diatas, karena nilai Ø = l . N, maka dapat dinyatakan bahwa torsi berbanding lurus dengan kuat arus dan jumlah konduktor.
E. Gaya Gerak Listrik
Apabila rotor dari motor listrik berputar, maka pada saat itu prinsip generator berlaku sehingga pada rotor akan dibangkitkan gaya gerak listrik yang arahnya menentang ggl yang ada sehingga disebut gaya gerak listrik (ggl) lawan yang besarnya dinyatakan dengan persamaan :
Eb = P . Ø . n . Z / a . 60
Ggl lawan ini membatasi arus rotor sehingga tidak menjadi sangat besar. Dari persamaan diatas nilai-nilai P,Z,a dan 60 pada motor merupakan nilai-nilai yang tetap/konstan (c), sehingga :
Eb = c . n . Ø atau n = Eb / c . Ø
