Motor Listrik

Motor listrik adalah alat untuk mengubah energi listrik menjadi energi mekanik. Prinsip kerja motor listrik berdasarkan Hukum Gaya Lorentz dan Kaidah Tangan Kiri Fleming yang menyatakan bahwa “apabila sebatang konduktor yang dialiri arus listrik ditempatkan di dalam 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. Kecepatan putaran dan besarnya torsi jualah yang menentukan sesuatu motor itu sesuai untuk suatu pekerjaan.

Motor listrik dapat ditemukan pada peralatan rumah tangga seperti kipas angin, mesin cuci, pompa air dan penyedot debu.

1. Jenis-Jenis Motor Listrik

Berdasarkan sumber tegangan kerjanya motor listrik dapat dibedakan menjadi dua jenis yaitu:

a. Motor Listrik Arus Bolak-Balik (AC)

Motor listrik arus bolak-balik (AC) adalah jenis motor listrik yang beroperasi dengan sumber tegangan arus listrik bolak-balik. Motor listrik arus bolak-balik ini dapat dibedakan lagi berdasarkan sumber dayanya sebagai berikut:

1. Motor Sinkron

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 frekuensi dan generator motor. Motor sinkron mampu untuk memperbaiki faktor daya sistem, sehingga sering digunakan pada sistem yang menggunakan banyak listrik.

2. Motor Asinkron

Motor asinkron (motor induksi), merupakan motor listrik AC yang bekerja berdasarkan induksi medan magnet antara rotor dan stator. Motor induksi dapat diklasifikasikan menjadi dua kelompok utama sebagai berikut:

1. 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 kipas angin, mesin cuci, dan pengering pakaian.
2. 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 dan penyalaan sendiri. Diperkirakan bahwa sekitar 70% motor di industri menggunakan jenis ini, sebagai contoh: pompa, kompresor, belt conveyor, jaringan listrik, dan grinder.

b. Motor Listrik Arus Searah (DC)

Motor listrik arus searah (DC) adalah jenis motor listrik yang beroperasi dengan sumber tegangan arus listrik searah. Motor listrik arus searah ini dapat dibedakan lagi berdasarkan sumber dayanya sebagai berikut:

1. Motor DC sumber daya terpisah. Adalah jenis motor DC yang sumber arus medan disuplay dari sumber terpisah, sehingga motor listrik DC ini disebut motor DC sumber daya terpisah (separately excited)
2. Motor DC sumber daya sendiri adalah jenis motor DC yang sumber arus medan disupplay dari sumber yang sama dengan kumparan motor listrik, sehingga motor listrik DC ini disebut motor DC sumber daya sendiri (self excited).

Motor DC sumber daya sendiri dibedakan lagi menjadi 3 jenis berdasarkan konfigurasi supplay medan dengan kumparan motornya sebagai berikut.

1. Motor DC Shunt, pada motor DC Shunt gulungan medan disambungkan secara paralel dengan gulungan motor listrik. Oleh karena itu total arus dalam jalur merupakan penjumlahan arus medan dan arus dinamo.
2. Motor DC seri, pada motor DC seri gulungan medan dihubungan secara seri dengan gulungan kumparan motor. Oleh karena itu, arus medan sama dengan arus dinamo.
3. Motor DC kompon atau gabungan, motor kompon DC merupakan gabungan motor seri dan shunt. Pada motor kompon, gulungan medan dihubungkan secara paralel dan seri dengan gulungan motor listrik. Sehingga, motor kompon memiliki torque penyalaan awal yang bagus dan kecepatan yang stabil.

2. Cara Kerja Motor Listrik

Cara kerja untuk seluruh jenis motor listrik 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 ini memiliki beberapa loop pada dinamonya untuk memberikan tenga putaran yang lebih seragam dan medan magnetnya dihasilkan oleh susunan elektromagnetik yang disebut kumparan medan.