JENIS-JENIS MOTOR

 Motor Arus Searah ( DC )

Motor DC terdiri dari bagian yang diam, yaitu rangka (frame) dan sistem medan dan bagian berputar, yaitu jangkar.

Rangka terbuat dari besi tuang atau baja dan mempunyai 4 kutub menghadap jangkar. Kumparan terdiri dari sejumlah lilitan dipasang pada tiap kutub, sehingga jika arus DC mengalir sistem medan menjadi magnit dengan kutub - kutubnya.

Jangkar terbuat dari laminasi besi dan membentuk inti lingkaran dengan alur-alur disusun sepanjang permukaannya. Poros penggerak dipasang ditengah jangkar dan disangga pada tiap ujungnya oleh bantalan. Kumparan dipasang pada alur jangkar, sehingga menjadi magnet bila dialiri arus.

a.    Prinsip  kerja

Jika jangkar dan medan dialiri arus DC, maka keduanya menjadi magnet, sehingga akan ada gaya antara jangkar dan medan. Bila medan magnet disusun dengan arah yang sesuai, gaya antara kutub pada medan dan kutub pada jangkar akan menyebabkan jangkar berputar dan menghasilkan daya mekanik pada poros.

Untuk memasok arus kekumparan jangkar yang berputar dibutuhkan kontak geser. Selain itu juga diperlukan alat untuk mengubah arus DC pada kumparan jangkar secara kontinyu untuk menghasilkan gerakan berputar. Kedua persyaratan ini dilakukan dengan menggunakan komutator. Komutator ini berbentuk cincin yang terdiri dari segmen-segmen dan terisolasi satu sama lain dipasang pada poros jangkar. Kumparan jangkar dihubungkan ke tiap segmen komutator. Arus masuk dan meninggalkan komutator (kumparan jangkar) melalui sikat arang.

b.    Jenis dan Konstruksi

Terdapat tiga jenis motor DC, yaitu :

v  Motor seri

v  Motor shunt

v  Motor campuran (compound)

2.1.2.    Motor Arus Bolak-balik

Motor ini biasa disebut motor induksi. Umumnya biasa bekerja dengan putaran (kecepatan) tetap dan dianggap sebagai yang paling handal.

Motor induksi terdiri dari rangka dan inti besi berlaminasi yang berbentuk alur-alur sebagai inti membentuk silinder stator.  Kumparan stator tiga fasa dipasang didalam alur-alur membentuk lingkaran bagian dalam silinder stator.

Inti rotor berlaminasi berbentuk silinder dengan alur-alur pada permukaan luar membawa konduktor atau kumparan. Rotor dan stator dipisahkan oleh celah yang lebarnya sekitar 3mm. Kumparan stator dihubungkan ke pasok utama dan terisolasi sesuai dengan tegangan yang digunakan. Rotor dapat berupa tipe rotor belitan atau rotor sangkar tupai.

a.    Prinsip kerja

Bila kumparan stator dihubungkan kepasok AC, timbul medan magnet sebagai mana dalam motor DC. Tetapi sifat bolak-balik dari pasok AC membuat medan magnet juga berubah-ubah Susunan kumparan stator dibuat sedemikian rupa sehingga medan magnet tersebut berputar. Medan magnet ini menghubungkan (link) stator dan rotor, sehingga menyebabkan arus terinduksi didalam kumparan rotor. Arus yang mengalir didalam rotor menghasilkan medan magnet yang berinteraksi dengan medan magnet putar stator. Akibatnya timbul gaya pada rotor yang membuatnya berputar dalam arah yang sama dengan medan magnet putar menghasilkan energi mekanik pada poros.

Kecepatan medan magnet berputar tergantung pada :  

a.    Frekuensi pasok AC 

b.    Banyaknya kutub pada kumparan stator.

Banyaknya kutub kumparan stator dapat  2, 4, 6, dan seterusnya, setiap perubahan banyaknya kutub menyebabkan percepatan rotor berubah. Kecepatan medan berputar disebut kecepatan sinkron dan dapat dihitung dengan formula berikut : 

           

                                                f x 60

            Kecepatan sinkron= _____      Rpm

                                                   p

Dimana   f   = frekuensi pasok listrik

               p  = banyak pasang kutub magnet stator

Jadi apabila suatu motor induksi mempunyai empat kutub (2 pasang) stator, maka kecepatan sinkron :

              50 x 60  

             ______        = 1500 Rpm

                  2

Kecepatan rotor motor induksi tidak pernah sama dengan kecepatan sinkron, karena bila hal ini terjadi pengaruh induksi antara medan magnet putar stator dan kumparan rotor atau gaya pada rotor akan menjadi nol. Pada kenyataannya kecepatan rotor (poros) motor induksi saat berputar tanpa beban adalah sekitar 2990 Rpm untuk motor satu pasang kutub dan sekitar 1490 Rpm untuk motor dengan dua pasang kutub.

Motor induksi mengatur sendiri kecepatan dan arus yang mengalir karena kebutuhan beban. Perbedaan kecepatan antara medan putar dan rotor, menyebabkan medan magnet stator memotong penghantar pada rotor, sehingga timbul ggl. Karena kumparan /pengahantar  rotor sangkar terhubung singkat, maka arus mengalir dan menghasilkan torsi.

Bila beban naik, kecepatan rotor berkurang dan medan magnet stator memotong lebih banyak rotor, sehingga menginduksi arus yang lebih besar di rotor. Akibatnya torsi yang timbul naik untuk mengimbangi kenaikan beban mekanik. stator akan menarik arus lebih tinggi dari pasok.

b.    Jenis motor induksi

Ada 2 jenis motor induksi dan hal ini dibedakan menurut jenis rotornya, yaitu :

a.    Motor induksi dengan rotor sangkar

b.    Motor induksi dengan rotor belitan

Motor induksi dengan rotor sangkar adalah jenis motor induksi yang banyak digunakan, karena konstruksinya lebih sederhana dan lebih murah. Motor jenis ini putarannya konstan. Rotornya terdiri dari inti dengan alur-alurnya diisi konduktor  membentuk sangkar. Kedua ujung konduktor dihubung singkat dengan ring ( cincin ).

Motor induksi dengan rotor belitan, yaitu rotornya berisi kumparan 3 fasa. Ketiga ujung kumparan  dihubungkan jadi satu membentuk titik bintang. Sedang tiga ujung kumparan yang lain dihubungkan keluar dengan slip ring yang dipasang pada poros.

Referensi : modul operator 1 udiklat suralaya, PT PLN (Persero)