Motor AC

BAB I: PENDAHULUAN

1.1 LATAR BELAKANG

Motor listrik adalah alat untuk mengubah energy listrik menjadi energy mekanik. Begitu juga dengan sebaliknya yaitu alat untuk mengubah energy mekanik menjadi energy listrik yang biasanya disebut dengan Generator atau dynamo. Motor listrik dapa tkita temukan di peralatan rumahtangga seperti: kipas angin, mesin cuci, Blender, pompa air, mixer dan penyedot debu.  Adapun motor listrik yang digunakan untuk kerja (industry) atau yang digunakan dilapangan seperti: bor listrik, gerinda, blower, menggerakan kompresor, mengangkat bahan,dll.

Pada motor listrik yang tenaga listrik di ubah menjadi tenaga mekanik. Perubahan ini dilakukan dengan mengubah tenaga listrik menjadi magnet yang disebutsebagai elektro magnet. Sebaga imana yang telah kita ketahui bahwa kutub – kutub dari magnet yang senama akan tolak menolak dan kutub yang tidak senama akan tarik menarik. Dengan terjadinya proses ini maka kita dapat memperoleh gerakan jika kita menempatkan sebuah magnet pad asebuahporos yang dapatberputar dan magnet yang lain pada suatu kedudukan yang tetap.

1.2 PERUMUSAN MASALAH

Seperti yang telah kita ketahui Motor alat atau suatu mesin untuk mengubah energy listrik menjadi energy mekanik begitu pun sebaliknya. Di sini yang saya bahas berdasarkan uraian yang di atas diperolehlah beberapa rumusan masalah sebaga berikut:

1. Apakah itu motor AC?
2. Ada berapa jeniskah Motor AC tersebut?
3. Komponen apa sajakah yang ada pada Motor AC?
4. Prinsip kerja bagaimanakah motor ac tersebut?

1.3 TUJUAN MAKALAH

Tujuan dari penulisan makalah ini adalah :

1. Untuk mempelajari Motor Listrik AC secara teori.
2. Merupakan tugas study dari dosen pengampu.
3. Sebagai bahan pembelajaran dan pengajaran bagi pihak-pihak yang membutuhkan informasi tentang Motor Listrik secara teori.
4. Mengetahui prinsip kerja dari Motor AC.
5. Dan mengetahui fungsi dari Motor AC.

 

BAB II: PEMBAHASAN

2.1 SEJARAH MOTOR LISTRIK AC

NikolaTesla (lahir di Smiljan, Kroasia, 10 Juli1856 – meninggal di New York City, 7 Januari1943 pada umur 86 tahun) adalah seorang penemu, fisikawan, teknisi mekanika, dan teknisi listrikAmerika Serikat.

Tesla dianggap sebagai salah satu penemu terpenting dalam sejarah dan merupakan salah seorang teknisi terbesar dalam akhir abad ke-19 dan abad ke-20. Tesla merupakan seorang perintis elektro mekanik, tanpa kabel, dan daya listrik. Ia berketurunan Serbia dan menjadi warga negara Amerika Serikat pada 1891 selagi bekerja di negara tersebut.

Paten Tesla dan kerja teorinya merupakan dasar dari daya listrik arus bolak-balik (bahasa Inggris: Alternating Current, AC) modern termasuk distribusi daya polyphase, dan motor AC, yang ia umumkan pada Revolusi Industri Kedua. Setelah pendemonstrasian komunikasi tanpa kabel pada 1893 dan memenangkan “Perang Arus“, Tesla dianggap sebagai salah satu teknisi listrik AS terhebat.

2.1 DEFINISI MOTOR LISTRIK AC

Motor Ac adalah sebuah motor lisatrik yang digerakkan oleh alternating current atau arus bolak balik (AC). umumnya, motor AC terdiri dari dua komponen utama yaitu stator dan rotor. seperti yang telah dijelaskan sebelumnya pada motor DC, stator adalah bagian yang diam dan letaknya berada di luar. stator mempunyai coil yang di aliri oleh arus listrik bolak balik dan nantinya akan menghasilkan medan magnet yang berputar. bagian yang kedua yaitu rotor. rotor adalah bagian yang berputar dan letaknya berada di dalam (di sebelah dalam stator). rotor bisa bergerak karena adanya torsi yang bekerja pada poros dimana torsi tersebut dihasilkan oleh medan magnet yang berputar.

2.2.1. Pengklasifikasian berdasarkan jenis motornya.

1. Motor induksi

Motor induksi merupakan motor listrik arus bolak balik (ac) yang paling luas digunakan Penamaannya berasal dari kenyataan bahwa motor ini bekerja berdasarkan induksi medan magnet stator ke statornya, dimana arus rotor motor ini bukan diperoleh dari sumber tertentu,tetapi merupakan arus yang terinduksi sebagai akibat adanya perbedaan relatif antara putaran rotor dengan medan putar (rotating magneticfield) yangdihasilkan oleh arus stator.

Motor induksi sangat banyak digunakan di dalam kehidupan sehari-hari baik di industri mau pun dirumah tangga. Motor induksi yang umum dipakai adalah motor induksi 3-fase dan motor induksi 1-fase. Motor induksi 3-fase dioperasikan pada sistem tenaga 3-fase dan banyak digunakan   di dalam berbagai bidang industri dengan kapasitas yang besar. Motor induksi 1-fase dioperasikan pada sistem tenaga 1-fase dan banyak digunakan terutama untuk peralatan rumah tangga seperti kipas angin,lemari es, pompa air,mesin cucidan sebagainya. karena motor induksi 1-fase mempunyai daya keluaran yang rendah.Bentuk gambaran motor induksi 3-fasa diperlihatkan pada gambar 1 ,dan contoh penerapan motor induksi ini diindustry diperlihatkan pada gambar 2.

Data-data motor induksi mengenai daya,tegangan dan data lain yang berhubungan dengan kerja motor induksi dibuatkan pada plat nama (nameplate) motor induksi. Contoh data yang ditampilkan pada plat nama motor induksi ini diperlihatkan pada gambar 3.

Kontruksi Motor Induksi

Motor induksi pada dasarnya mempunyai 3 bagian penting seperti yang diperlihatkan pada gambar4. sebagai berikut.

1.Stator: Merupakan bagian yang diam dan mempunyai kumparan yang dapat menginduksikan medan elektromagnetik kepada kumparan rotornya.

2.Celah :     Merupakan celah udara: tempat berpindahnya energy dari stator ke rotor.

3.Rotor : Merupakan bagian yang bergerak akibat adanya induksi magnet dari kumparan stator yang diinduksikan kepada rotor.

Bentuk konstruksi rotor sangkar motor induksi secara lebih rinci diperlihatkan pada gambar 5.

Prinsip Kerja Motor Induksi

Motor induksi bekerja berdasarkan induksi elektromagnetik dari kumparan stator kepada kumparan rotornya. Bila kumparan stator motor induksi 3-fasayang dihubungkan dengan suatu sumber tegangan 3-fasa,maka kumparan stator akan menghasilkan   medan   magnet   yang berputar.   Garis-garis   gaya fluks yang diinduksikan dari kumparan stator akan memotong kumparan rotornya sehingga timbul emf (ggl) atau tegangan induksi. Karena penghantar   (kumparan) rotor merupakan rangkaian yang tertutup,maka akan mengalir arus pada kumparan rotor. Penghantar (kumparan )rotor yang dialiri arus ini berada dalam garis gaya fluks yang berasal dari kumparan stator sehingga kumparan rotor akan mengalami gaya Lorentz yang menimbulkan torsi yang cenderung menggerakkan rotor sesuai dengan arah pergerakan medan induksi stator.

Medan putar pada stator tersebut akan memotong konduktor-konduktor pada rotor,sehingga terinduksi arus dan sesuai dengan Hukum Lentz, rotor pun akan turut berputar mengikuti medan putar stator.Perbedaan putaran relatif antara stator dan rotor disebut slip. Bertambahnya beban,akan memperbesar kopel motor yang oleh karenanya akan memperbesar pula arus induksi pada rotor, sehingga slip antara medan putar stator dan putaran rotor pun akan bertambah besar. Jadi, Bila beban motor bertambah,putaran rotor cenderung menurun.

Pada rangka stator terdapat kumparan stator yang ditempatkan pada slot- slotnya yang dililitkan pada sejumlah kutup tertentu.Jumlah kutup ini menentukan kecepatan berputarnya medan stator yang terjadi yang diinduksikan ke rotornya. Makin besar jumlah kutup akan mengakibatkan makin kecilnya kecepatan putar medan stator dan sebaliknya.   Kecepatan berputarnya medan putar ini disebut kecepatan sinkron. Besarnya kecepatan sinkron ini adalah sebagai berikut.

Ω sin k   = 2.π.f(listrik,rad/dt)

=2.π.f/P(mekanik,rad/dt)

atau:

Ns= 60.f/P(putaran/menit,rpm)

yang mana:

f= frekuensi sumber AC(Hz) P = jumlah pasang kutup

Ns dan ω sin k = kecepatan putaran sinkron medan magnet stator

Prinsip kerja motor induksi berdasarkan macam fase sumber tegangannya dapat dijelaskan lebih lanjut sebagai berikut dibawah ini.

 

1. Sumber 3-fase

Sumber 3-fase ini biasanya digunakan oleh motor induksi 3-fase. Motor induksi 3-faseini mempunyai kumparan 3-fase yang terpisah antar satu sama lainya sejarak 1200 listrik yang dialiri oleh arus listrik 3-fase yang berbeda fase 1200 listrik antar fasenya,sehingga keadaan ini akan menghasilkan resultan fluks magnet yang berputar seperti halnya kutup magnet aktual yang berputar secara mekanik. Bentuk gambaran sederhana hubungan kumparan motor induksi 3-fase dengan dua kutup Stator diperlihatkan pada gambar 8.

 

Bentuk gambaran fluk yang terjadi pada motor induksi 3-fasa diperllihatkan pada gambar 9.(fluks yang terjadi pada kumparan 3-fase diasumsikan sinusoidal seperti yang diperlihatkan pada gambar 9.a   dengan arah fluks positif seperti

Gambar.9.b)

Pada dasarnya,prinsip kerja motor induksi 1-fasa sama dengan motor induksi 2-fasa yang tidak simetris karena pada kumparan statornya dibuat dua kumparan (yaitu kumparan bantu dan kumparan utama) yang mempunyai perbedaan secara listrik dimana antara masing-masing kumparannya tidak mempunyai nilai impedansi yang sama dan umumnya motor bekerja dengan satu kumparan stator (kumparan utama).Khusus untuk motor kapasitor-start kapasitor-run,maka motor ini dapat dikatakanbekerja seperti halnya motor induksi 2-fasa yang simetris karena motor ini bekerja dengan kedua kumparannya (kumparan bantu dan kumparan utama) mulai dari start sampai saat running (jalan).

Motor induksi  1-fase yang bekerja dengan satu kumparan stator pada saat running (jalan) dapat dikatakan bekerja bukan berdasarkan   medan putar, tetapi bekerja berdasarkan gabungan medan maju dan medan mundur. Bila salah satu medan tersebut dibuat lebih besar maka rotornya akan berputar mengikuti perputaran medan ini. Bentuk gambaran proses terjadinya medan maju dan medan mundur ini dapat dijelaskan dengan menggunakan teori perputaran medan ganda seperti yang diperlihatkan pada gambar10. Gambar10. memperlihatkan bahwa fluks sinusoidal bolak balik dapat ditampilkan sebagai dua fluks yang berputar,dimana masing-masing fluks bernilai setengah dari nilai fluks bolak-baliknya yang berputar dengan kecepatan sinkron dengan arah yang saling berlawanan.

Gambar 10.a memperlihatkan bahwa fluks total yang dihasilkan sebesar Φm adalah akibat pengaruh dari masing-masing komponen fluks A dan B yang mempunyai nilai sama sebesar Φm/2 yang berputar dengan arah yang berlawanan.Setelah fluks A dan B berputar sebesar +θ dan -θ (padagambar10.b) resultan fluks yang terjadi menjadi   2 x (Φm/2) sin(2θ/2) = Φm sinθ.Selanjutnya setelah seperempat lingkaran resultan fluks yang terjadi(gambar10.c) menjadi nol karena masing-masing fluks A dan B mempunyai harga yang saling menghilangkan. Setelah setengah lingkaran (gambar 3.6d)resultan fluks A dan bahkan menghasilkan –2 x(Φm/2) =-Φm (arah berlawanan dengan gambar 10.a).Selanjutnya setelah tiga perempat lingkaran (gambar 10.e)resultan fluks A dan B yang terjadi kembali nol karena masing-masing fluksyang saling menghilangkan. Proses pada gambar10. ini akan terus berlangsung sehingga terlihat bahwa medan fluks yang terjadi adalah medan maju dan medan mundur karena pengaruh fluks magnet bolak balik yang dihasilkan oleh sumber arus bolak balik.

 

2.2.2 pengklasifikasian dari segi hubungan putaran dan frekuensi fluks magnet.

1. motor sinkron (motor serempak)

Disebut sebagai motor sinkron karena putaran motor sama dengan putaran fluks magnet stator. motor tidak dapat berputar sendiri meski lilitan stator telah dihubungkan dengan tegangan luar.

1. motor asinkron (motor tak serempak)

Disebut sebagai motor asinkron karena putaran rotor tidak sama dengan putaran fluks magnet statornya. perbedaan kecepatan inilah yang nantinya kita sebut sebagai slip.

 

• PRINSIP KERJA MOTOR LISTRIK AC

 

Gambar 11.Komponen Motor AC.

Gambar 12.Prinsipkerja Motor AC

 

Motor arus bolak-balik (motor AC) ialah suatu mesin yang berfungsi  mengubah tenaga listrik arus bolak-balik (listrik AC) menjadi tenaga gerak atau tenaga mekanik berupa putaran dari pada Rotor. Motor listrik arus bolak-balik  dapat dibedakan atas beberapa jenis Seperti pada motor DC pada motor AC, arus dilewatkan melalui kumparan, menghasilkan torsi pada kumparan. Sejak saat itu bolak, motor akan berjalan lancar hanya pada frekuensi gelombang sinus. Hal ini disebut motor sinkron. Lebih umum adalah motor induksi, dimana arus listrik induksi dalam kumparan berputar dari pada yang diberikan kepada mereka secara langsung.

Salah satu kelemahan dari jenis motor AC adalah arustinggi yang harus mengalir melalui kontak berputar. Memicu dan pemanasan pada kontak-kontak dapat menghabiskan energi dan memperpendek masa pakai motor. Dalam motor AC umum medan magnet yang dihasilkan oleh elektro magnet didukung oleh tegangan AC sama dengan kumparan motor. Kumparan yang menghasilkan medan magnet yang kadang-kadang disebut sebagai “stator”, sedangkan kumparan dan inti padat yang berputar disebut “dinamo”. Dalam motor AC medan magnet sinusoidal bervariasi, seperti arus dalam kumparan bervariasi.

2.4Sistem Pemeliharaan Pada Motor Listrik AC

2.4.1 Pengertian pemeliharaan

Pemeliharaan atau sering disebut maintenanceadalah suatu tindakan teknis, adminstrasi dan finansial yang ditujukan untuk mempertahankan dan atau mengembalikan agar sesuatu (misal generator pembangkit) kembali pada unjuk kerja seperti pada saat performancetest.

Prinsip dasar pemeliharaan didasarkan pada:

1. Time basedmaintenance(pemeliharaan berdasarkan waktu)
2. Conditionbasemaintenance(pemeliharaan berdasarkan kondisi atau keadaan)

Pada pelaksanaannya, kedua prinsip tersebut kebanyakan digabungkan dan selalu dikaitkan dengan efisiensi dan efektivitas, terutama jika menyangkut masalah biaya.Yang menjadi pertimbangan lain pada pemeliharaan adalah masalah prediksi maintenancedan pemeliharaan ke tiga.

 

2.4.2 MeningkatkanPerawatan

Hampir semua inti motor dibuat dari baja silikon atau baja gulung dingin yang dihilangkan karbonnya, sifat-sifat listriknya tidak berubah dengan usia. Walau begitu, perawatan yang buruk dapat memperburuk efisiensi motor karena umur motor dan operasi yang tidak handal. Sebagai contoh,pelumasan yang tidak benar dapat menyebabkan meningkatnya gesekan pada motor dan penggerak transmisi peralatan. Kehilangan resistansi pada motor, yang meningkat dengan kenaikan suhu.

Kondisi ambien dapat juga memiliki pengaruh yang merusak pada kinerja motor.Sebagai contoh,suhu ekstrim,kadar debu yang tinggi, atmosfir yang korosif,dan kelembaban dapat merusak sifat-sifat bahan isolasi; tekanan mekanis karena siklus pembebanan dapat mengakibatkan kesalahan penggabungan.

Perawatan yang tepat diperlukan untuk menjaga kinerja motor. Sebuah daftar periksa praktek perawatan yang baik akan meliputi:

ƒ    Pemeriksaan motor secara teratur untuk pemakaian bearingsdan rumahnya (untuk mengurangi kehilangan karena gesekan) danuntuk kotoran/debu pada saluran ventilasi motor(untukmenjaminpendinginanmotor)

ƒ    Pemeriksaan kondisi beban untuk meyakinkan bahwa motor tidak kelebihan atau kekurangan beban. Perubahan pada beban motor dari pengujian terakhir mengindikasikan suatu perubahan pada beban yang digerakkan, penyebabnya yang harus diketahui.

ƒ    Pemberian pelumas secara teratur. pihak pembuat biasanya memberi rekomendasi untuk cara dan waktu pelumasan motor. Pelumasan yang tidak cukup dapat menimbulkan masalah, seperti yang telah diterangkan diatas. Pelumasan yang berlebihan dapat juga menimbulkan masalah,misalnya minyak atau gemuk yang berlebihan dari bearingmotor dapat masuk kemotor dan menjenuhkan bahan isolasi motor,menyebabkan kegagalan dini atau mengakibatkan resiko kebakaran.

ƒ    Pemeriksaan secara berkala untuk sambungan motor yang benar dan peralatan yang digerakkan. Sambungan yang tidak benar dapatmengakibatkansumbuasdan bearingslebih cepat aus, mengakibatkan kerusakan terhadap motor dan peralatan yang digerakkan.

ƒ Dipastikan bahwa kawat pemasok dan ukuran kotak terminal dan pemasangannya benar.

Sambungan-sambungan pada motor dan starterharus diperiksa untuk meyakinkan kebersihan dan kekencangnya.

ƒ    Penyediaan ventilasi yang cukup dan menjaga agar saluran pendingin motor bersih untuk membantu penghilangan panas untuk mengurangi kehilangan yang berlebihan. Umur

isolasi pada motor akan lebih lama:untuk setiap kenaikan suhu operasi motor 10oC diatas suhu puncak yang direkomendasikan, waktu pegulungan ulang akan lebih cepat, diperkirakan separuhnya.

 

BAB III: PENUTUP

3.1 Kesimpulan

Dari penjelasan-penjelasan di atas , kesimpulan yang dapat di ambil adalah:

1. Motor arus bolak-balik (motor AC) ialah suatu mesin yang berfungsi  mengubah tenaga listrik arus bolak-balik (listrik AC) menjadi tenaga gerak atau tenaga mekanik berupa putaran dari pada Rotor.
2. Motor listrik terdiri dari motor sinkron, motor induksi, motor.
3. Kumparan yang menghasilkan medan magnet yang kadang-kadang disebut sebagai “stator”, sedangkan kumparan dan inti padat yang berputar disebut “dinamo”.

DAFTAR PUSTAKA

1. Prinsip kerja motor ac dan dc http://metaphysical-paradox.blogspot.com/2013/03/prinsip-kerja-motor-ac-dan-dc.html
2. Penemu motor listrik AC http://id.wikipedia.org/wiki/Nikola_Tesla