MOTOR AC



Motor arus bolak-balik menggunakan arus listrik yang membalikkan arahnya secara teratur
pada rentang waktu tertentu. Motor listrik memiliki dua buah bagian dasar listrik: "stator" dan
"rotor" seperti ditunjukkan daalam Gambar 7. Stator merupakan komponen listrik statis.
Rotor merupakan komponen listrik berputar untuk memutar as motor.
Keuntungan utama motor DC terhadap motor AC adalah bahwa kecepatan motor AC lebih
sulit dikendalikan. Untuk mengatasi kerugian ini, motor AC dapat dilengkapi dengan
penggerak frekwensi variabel untuk meningkatkan kendali kecepatan sekaligus menurunkan
dayanya. Motor induksi merupakan motor yang paling populer di industri karena
kehandalannya dan lebih mudah perawatannya. Motor induksi AC cukup murah (harganya
setengah atau kurang dari harga sebuah motor DC) dan juga memberikan rasio daya terhadap
berat yang cukup tinggi (sekitar dua kali motor DC).



Motor sinkron adalah motor AC, bekerja pada kecepatan tetap pada sistim frekwensi 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.







􀂃 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 magnit 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.



Motor induksi merupakan motor yang paling umum digunakan pada berbagai peralatan
industri. Popularitasnya karena rancangannya yang sederhana, murah dan mudah didapat, dan
dapat langsung disambungkan ke sumber daya AC.



a. Komponen
Motor induksi memiliki dua komponen listrik utama.
􀂃 Rotor. Motor induksi menggunakan dua jenis rotor:
- Rotor kandang tupai terdiri dari batang penghantar tebal yang dilekatkan dalam
petak-petak slots paralel. Batang-batang tersebut diberi hubungan pendek pada kedua
ujungnya dengan alat cincin hubungan pendek.
- Lingkaran rotor yang memiliki gulungan tiga fase, lapisan ganda dan terdistribusi.
Dibuat melingkar sebanyak kutub stator. Tiga fase digulungi kawat pada bagian



Peralatan Energi Listrik: Motor Listrik
Pedoman Efisiensi Energi untuk Industri di Asia – www.energyefficiencyasia.org ©UNEP 8
dalamnya dan ujung yang lainnya dihubungkan ke cincin kecil yang dipasang pada
batang as dengan sikat yang menempel padanya.
􀂃 Stator. Stator dibuat dari sejumlah stampings dengan slots untuk membawa gulungan
tiga fase. Gulungan ini dilingkarkan untuk sejumlah kutub yang tertentu. Gulungan
diberi spasi geometri sebesar 120 derajat.



Klasifikasi motor induksi
Motor induksi dapat diklasifikasikan menjadi dua kelompok utama (Parekh, 2003):
􀂃 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.
􀂃 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.
d. Kecepatan motor induksi
Motor induksi bekerja sebagai berikut. Listrik dipasok ke stator yang akan menghasilkan
medan magnet. Medan magnet ini bergerak dengan kecepatan sinkron disekitar rotor. Arus
rotor menghasilkan medan magnet kedua, yang berusaha untuk melawan medan magnet
stator, yang menyebabkan rotor berputar.
Walaupun begitu, didalam prakteknya motor tidak pernah bekerja pada kecepatan sinkron
namun pada “kecepatan dasar” yang lebih rendah. Terjadinya perbedaan antara dua kecepatan
tersebut disebabkan adanya “slip/geseran” yang meningkat dengan meningkatnya beban. Slip
hanya terjadi pada motor induksi. Untuk menghindari slip dapat dipasang sebuah cincin geser/ slip ring, dan motor tersebut dinamakan “motor cincin geser/ slip ring motor”.











Hubungan antara beban, kecepatan dan torque:


􀂃 Mulai menyala ternyata terdapat arus nyala awal yang tinggi dan torque yang rendah
(“pull-up torque”).
􀂃 Mencapai 80% kecepatan penuh, torque berada pada tingkat tertinggi (“pull-out torque”)
dan arus mulai turun.
􀂃 Pada kecepatan penuh, atau kecepatan sinkron, arus torque dan stator turun ke nol.

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, dll. Motor listrik
digunakan juga di rumah (mixer, bor listrik, fan angin) dan di industri. Motor listrik
kadangkala disebut “kuda kerja” nya industri sebab diperkirakan bahwa motor-motor
menggunakan sekitar 70% beban listrik total di industri.


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 (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.

JENIS MOTOR LISTRIK

1.Motor DC

Motor arus searah, sebagaimana namanya, menggunakan arus langsung yang tidak

langsung/direct-unidirectional. Motor DC digunakan pada penggunaan khusus dimana

diperlukan penyalaan torque yang tinggi atau percepatan yang tetap untuk kisaran kecepatan

yang luas.

Gambar 3 memperlihatkan sebuah motor DC yang memiliki tiga komponen utama:1

􀂃 Kutub medan. Secara sederhada digambarkan bahwa interaksi dua kutub magnet akan

menyebabkan perputaran pada motor DC. Motor DC memiliki kutub medan yang

stasioner dan dinamo yang menggerakan bearing pada ruang diantara kutub medan.

Motor DC sederhana memiliki dua kutub medan: kutub utara dan kutub selatan. Garis

magnetik energi membesar melintasi bukaan diantara kutub-kutub dari utara ke selatan.

Untuk motor yang lebih besar atau lebih komplek terdapat satu atau lebih elektromagnet.

Elektromagnet menerima listrik dari sumber daya dari luar sebagai penyedia struktur

medan.

􀂃 Dinamo. Bila arus masuk menuju dinamo, maka arus ini akan menjadi elektromagnet.

Dinamo yang berbentuk silinder, dihubungkan ke as penggerak untuk menggerakan

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 motor DC. Kegunaannya adalah

untuk membalikan arah arus listrik dalam dinamo. Commutator juga membantu dalam

transmisi arus antara dinamo dan sumber daya.

mempengaruhi kualitas pasokan daya. Motor ini dapat dikendalikan dengan mengatur:

􀂃 Tegangan dinamo – meningkatkan tegangan dinamo akan meningkatkan kecepatan

􀂃 Arus medan – menurunkan arus medan akan meningkatkan kecepatan.

Motor DC tersedia dalam banyak ukuran, namun penggunaannya pada umumnya dibatasi

untuk beberapa penggunaan berkecepatan rendah, penggunaan daya rendah hingga sedang

seperti peralatan mesin dan rolling mills, sebab sering terjadi masalah dengan perubahan arah

arus listrik mekanis pada ukuran yang lebih besar. Juga, motor tersebut dibatasi hanya untuk

penggunaan di area yang bersih dan tidak berbahaya sebab resiko percikan api pada sikatnya.

Motor DC juga relatif mahal dibanding motor AC.