1. Motor Listrik

Suatu motor listrik pada intiya dapat dianggap terdiri dari bagian-bagian yang diam

yang dinamakan stator (rangka atau ganbar) dan suatu bagian yang berputar dinamakan rotor,

pada mesin arus searah lazim disebut jangkar.

Dalam konversi energi, baik dari energi listrik ke energi mekanik (motor listrik) atau

dari energi mekanik ke energi listrik  (Generator) selalu melalui suatu medium medan magnit.

Dalam hal ini ada 3 parameter yang selalu berinteraksi yaitu:

1.     Fluksi magnit

2.     Konduktor berarus

3.     Gerak (force)

Ketiga parameter tersebut dipenuhi dengan adanya:

1.     Kumparan medan

2.     Kumparan jangkar

3.     Sistim poros dan bantalan

motor arus searah terdiri dari lima bagian utama yaitu:

1.        Poros yang terbuat dari baja

2.        Inti rotor terbuat dari plat dinamo

3.        Kumparan Rotor

4.        Kumparan medan

5.        Komutator dilengkapi dengan lamel-lamel sebagai terminal kumparan jangkar motor 

a.   Stator/ rangka gandar

Pada motor arus searah, gandar berfungsi sebagai bagian dari rangkaian magnetik yang

biasanya di buat dari besi tuang. Pada gandar terdapat seperangkat kutub-kutub medan yang

dibuat dari inti laminasi baja pelat dan kumparan medan dipasngkan pada kutub-kutub medan

tersebut.

kutub dibuat dari besi lapis yang cukup tipis (plat dinamo) yang dijadikan satu,

dimasukkan kedalam kumparan magnitnya yang telah di bungkus isolasi yang memadai.

Sepatu kutub ini dipasangkan pada rangka (yoke) yang sekaligus jadi badan mesin dengan dua

buah baut. Bagian dalam badan motor arus searah (yoke) dibubut agar sepatu kutubnya

mempunyai celah udara serapat mungkin (minimum) dan lingkaran dalam betul-betul bulat.

Dalam rangka ini ditempatkan sejumlah pasang sepatu kutub.

Pasangan kutub U dan S selalu berurutan seperti letak sepatu kutubnya dan ujung-

ujung kawat kumparannya dihubungkan satu pada yang lain sehingga keluar hanya 2 ujung

dan dipasang pada kotak klem dengan tanda huruf simbol F1 dan F2; pada kotak/plat klem itu

juga ditempatkan  klem untuk kabel peralatan sikat yang berhubungan dengan jangkar

(armature)  atau rotor dan diberi huruf simbol A1 dan A2

b.   Kumparan Medan

Kumparan medan juga dikenal dengan kumparam penguat untuk menghasilkan medan

magnit pada kutub uama ( main pole ) .gambar 2.3 menunjukkan penepatan kumparan medan

pada inti kutub.

c.  Rotor/ Jangkar

Rotor motor arus searah dilengkapi dengan komutator dengan  lamel-lamel sebagai terminal

kumparan jangkar motor dan  dipasangkan pada poros.

Rotor atau jangkar   dibuat dari plat-plat tipis baja  campuran dalam bentuk tertentu. Alur-alur

pada jangkar dibuat untuk meletakkan lilitan jangkar.

 

d.  Bantalan (Bearing)

Bantalan pada motor/dinamo berfungsi sebagai:

1.     Memperlancar gerak putar poros

2.     Mengurangi gesekan putaran dan perlu diberi pelumas

3.     Penstabil poros terhadap gaya horizontal dan gaya vertikal poros motor.

Menurut tipe bantalan (bearing) dapat dibedakan antara lain:

1.     Bantalan  peluru

2.     Bantalan roller

3.     Bantalan bos.

e.   Tutup (End Plate)

               Tutup rangka mesin

Pada setiap motor listrik atau generator  mempunyai 2 (dua) buah tutup, masing masing

ditempatkan pada dua sisi rangka di ikat dengan baut.

Kedua tutup tersebut befungsi sebagai:

1.     Dudukan bantalan poros motor/dinamo

2.     Titik senter antara rotor/poros dengan rumah stator

3.     Pelindung bagian dalam motor/dinamo 

F.    Bagian Mekanik Sikat Arang

Sikat karbon ditempatkan diatas perputaran komutator  berfungsi sebagai jaringan untuk

memindahkan arus antara jangkar dan kumparan medan. Peralatan sikat, terdiri dari

pemegang sikat (A) yaitu tempat dudukan sikat yang diikatkan pada rangka mesin, (B) Sikat

arang , (C) Komutator dan (D) Pegas. Dengan tekanan pegas sikat arang akan selalu menekan

pada komutator tanpa mengganggu kelancaran putaran rotor. Setiap sikat terpasang pada

dudukan sikat , yang disatukan dengan pegas untuk mempertahankan tekanan sikat yang

konstan pada komutator. Perlengkapan  (Rigging Brush) digunakan untuk dukungan

pemegang sikat terdiri dari sepatu dan gagang sikat.

 

Sekalipun sudah dibentuk, nyatanya kita tidak dapat membuat sikat arang berbentuk

lengkungan seperti lengkungan komutatornya terutama ujung-ujung sikat arangnya. Bersihkan

selalu serbuk arang dan abrasip lainnya dengan memakai sikat halus atau alat pengisap debu.

Pada motor listrik tenaga listrik diubah menjadi tenaga mekanik. Perubahan ini

dilakukan dengan mengubah tenaga listrik menjadi magnet yang disebut sebagai elektro

magnet. Sebagaimana kita ketahui bahwa : kutub-kutub dari magnet yang senama akan tolak-

menolak dan kutub-kutub tidak senama, tarik-menarik. Maka kita dapat memperoleh gerakan

jika kita menempatkan sebuah magnet pada sebuah poros yang dapat berputar, dan magnet

yang lain pada suatu kedudukan yang tetap.

2. Cara Kerja Generator/Dinamo

Generator atau pembangkit listrik yang sederhana dapat ditemukan pada sepeda. Pada

sepeda, biasanya dinamo digunakan untuk menyalakan lampu. Caranya ialah bagian atas

dinamo (bagian yang dapat berputar) dihubungkan ke roda sepeda. Pada proses itulah terjadi

perubalian energi gerak menjadi energi listrik. Generator (dinamo) merupakan alat yang

prinsip kerjanya berdasarkan induksi elektromagnetik. Alat ini pertama kali ditemukan oleh

Michael Faraday.

Berkebalikan dengan motor listrik, generator adalah mesin yang mengubah energi

kinetik menjadi energi listrik. Energi kinetik pada generator dapat juga diperoleh dari angin

atau air terjun. Berdasarkan arus yang dihasilkan. Generator dapat dibedakan menjadi dua

rnacam, yaitu generator AC dan generator DC. Generator AC menghasilkan arus bolak-balik

(AC) dan generator DC menghasilkan arus searah (DC). Baik arus bolak-balik maupun searah

dapat digunakan untuk penerangan dan alat-alat pemanas.

Generator AC

Bagian utama generator AC terdiri atas magnet permanen (tetap), kumparan (solenoida).

cincin geser, dan sikat. Pada generator. perubahan garis gaya magnet diperoleh dengan cara

memutar kumparan di dalam medan magnet permanen. Karena dihubungkan dengan cincin

geser, perputaran kumparan menimbulkan GGL induksi AC. OIeh karena itu, arus induksi

yang ditimbulkan berupa arus AC. Adanya arus AC ini ditunjukkan oleh menyalanya lampu

pijar yang disusun seri dengan kedua sikat. Sebagaimana percobaan Faraday, GGL induksi

yang ditimbulkan oleh generator AC dapat diperbesar dengan cara:

memperbanyak lilitan kumparan,

menggunakan magnet permanen yang lebih kuat.

mempercepat perputaran kumparan, dan menyisipkan inti besi lunak ke dalam

kumparan.

Contoh generator AC yang akan sering kita jumpai dalam kehidupan sehari-hari adalah

dinamo sepeda. Bagian utama dinamo sepeda adalah sebuah magnet tetap dan kumparan yang

disisipi besi lunak. Jika magnet tetap diputar, perputaran tersebut menimbulkan GGL induksi

pada kumparan. Jika sebuah lampu pijar (lampu sepeda) dipasang pada kabel yang

menghubungkan kedua ujung kumparan. lampu tersebut akan dilalui arus induksi AC.

Akibatnya, lampu tersebut menyala. Nyala lampu akan makin terang jika perputaran magnet

tetap makin cepat (laju sepeda makin kencang).

Generator DC

Prinsip kerja generator (dinamo) DC sama dengan generator AC. Namun, pada generator DC

arah arus induksinya tidak berubah. Hal ini disebabkan cincin yang digunakan pada generator

DC berupa cincin belah (komutator).

3. CARA KERJA GALVANOMETER

Galvanometer bekerja berdasarkan gaya Lorentz. Gaya dimana gerak partikel akan

menyimpang searah dengan gaya lorentz yang mempengaruhi. Arah gaya Lorentz pada

muatan yang bergerak dapat juga ditentukan dengan kaidah tangan kanan dari gaya Lorentz

(F) akibat dari arus listrik, I dalam suatu medan magnet B. Ibu jari, menunjukan arah gaya

Lorentz . Jari telunjuk, menunjukkan arah medan magnet (B). Jari tengah, menunjukkan arah

arus listrik (I). Untuk muatan positif arah gerak searah dengan arah arus, sedang untuk muatan

negatif arah gerak berlawanan dengan arah arus.

Cara kerjanya galvanometer sama dengan motor listrik, tapi karena dilengkapi pegas,

maka kumparannya tidak berputar. Karena muatan dalam magnet dapat berubaha karena arus

listrik yang mengalir ke dalamnya. Galvanometer pada umumnya dipakai untuk arus searah,

tetapi prinsipnya menggunakan konstruksi kumparan putar. 

Cara kerja galvanometer, yaitu berputarnya kumparan karena munculnya dua gaya

Lorents sama besar tetapi berlawanan arah, yang bekerja pada dua sisi kumparan yang saling

berhadapan. Kawat tembaga dililitkan pada inti besi lunak berbentuk silinder membentuk

statu kumparan, dan diletakkan diantara diantara kutub-kutub sebuah magnet hermanen. Arus

listrik memasuki dan meninggalkan kumparan melalui pegas spiral yang terpasang di atas dan

di bawah kumparan. Maka sisi kumparan yang dekat dengan kutub utara dan kutub selatan

mengalami gaya Lorente yang sama tetapi berlawanan arah, yang akan menyebebkan

kumparan berputar. Putaran kumparan ditahan oleh kedua pegas spiral, sehingga kumparan

hanya akan berputar dengan sudut tertentu. Putaran dari kumparan diteruskan oleh sebuah

jarum untuk menunjuk pada skala tertentu. Angka yang ditunjukkan oleh skala menyatakan

besar arus listrik yang diukur.