motor listrik

20
MOTOR LISTRIK Motor listrik adalah alat untuk mengubah energi listrik menjadi energi mekanik. Alat yang berfungsi sebaliknya, mengubah energi mekanik menjadi energi listrik disebut generator atau dinamo. Motor listrik dapat ditemukan pada peralatan rumah tangga seperti kipas angin, mesin cuci, pompa air dan penyedot debu. Motor listrik yang umum digunakan di dunia Industri adalah motor listrik asinkron, dengan dua standar global yakni IEC dan NEMA. Motor asinkron IEC berbasis metrik (milimeter), sedangkan motor listrik NEMA berbasis imperial (inch), dalam aplikasi ada satuan daya dalam horsepower (hp) maupun kiloWatt (kW). Motor listrik IEC dibagi menjadi beberapa kelas sesuai dengan efisiensi yang dimilikinya, sebagai standar di EU, pembagian kelas ini menjadi EFF1, EFF2 dan EFF3. EFF1 adalah motor listrik yang paling efisien, paling sedikit memboroskan tenaga, sedangkan EFF3 sudah tidak boleh dipergunakan dalam lingkungan EU, sebab memboroskan bahan bakar di pembangkit listrik dan secara otomatis akan menimbulkan buangan karbon yang terbanyak, sehingga lebih mencemari lingkungan. Motor listrik adalah sebuah perangkat elektromagnetis yang mengubah energi listrik menjadi energi mekanik.

Upload: namikaze-minato

Post on 16-Sep-2015

16 views

Category:

Documents


1 download

DESCRIPTION

motor listrik

TRANSCRIPT

MOTOR LISTRIKMotor listrik adalah alat untuk mengubah energi listrik menjadi energi mekanik. Alat yang berfungsi sebaliknya, mengubah energi mekanik menjadi energi listrik disebut generator atau dinamo. Motor listrik dapat ditemukan pada peralatan rumah tangga seperti kipas angin, mesin cuci, pompa air dan penyedot debu.Motor listrik yang umum digunakan di dunia Industri adalah motor listrik asinkron, dengan dua standar global yakni IEC dan NEMA. Motor asinkron IEC berbasis metrik (milimeter), sedangkan motor listrik NEMA berbasis imperial (inch), dalam aplikasi ada satuan daya dalam horsepower (hp) maupun kiloWatt (kW).Motor listrik IEC dibagi menjadi beberapa kelas sesuai dengan efisiensi yang dimilikinya, sebagai standar di EU, pembagian kelas ini menjadi EFF1, EFF2 dan EFF3. EFF1 adalah motor listrik yang paling efisien, paling sedikit memboroskan tenaga, sedangkan EFF3 sudah tidak boleh dipergunakan dalam lingkungan EU, sebab memboroskan bahan bakar di pembangkit listrik dan secara otomatis akan menimbulkan buangan karbon yang terbanyak, sehingga lebih mencemari lingkungan.Motor listrik adalah 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

Cara Kerja Motor ListrikMekanisme kerja untuk seluruh jenis motor secara umum sama (Gambar 1):Arus listrik dalam medan magnet akan memberikan gayaJika kawat yang membawa arus dibengkokkan menjadi sebuah lingkaran/loop, makakedua sisi loop, yaitu pada sudut kanan medan magnet, akan mendapatkan gaya adaarah 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

Beban MotorDalam 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 mesinJenis Motor listrikBagian ini menjelaskan tentang dua jenis utama motor listrik: DC dan motor. Dafar parapemasok motor listrik tersedia di Gambar 3 memperlihatkan motor listrik yang paling umum. Motor tersebut dikategorikan berdasarkan pasokan input, konstruksi, dan mekanisme operasi, dan dijelaskan lebih lanjut dibawah ini.

Kemampuan tenaga manusia itu sangat terbatas, oleh karena itu manusia berusaha mencari cara untuk mendapatkan tenaga yang lebih besar. Akal manusia terus berkembang, misalnya untuk mendapatkan beras sebagal bahan makanan dipakai cara-cara yang makin praktis. Mula-mula manusla menumbuk padi dengan menggunakan lesung kemudian dengan menggunakan mesin yang diputarkan atau digerakkan dengan tenaga binatang seperti kuda. Lalu dengan menggunakan kincir air sebagal penggerak mesin dan selanjutnya dengan menggunakan motor bensin atau motor listrik sebagai penggerak mesin huller. Ternyata mesin huller dapat menggantikan para penumbuk padi, tenaga kuda, kincir air dan lebih menguntungkan. Sebenarnya sudah sejak dulu manusia menerapkan ilmu pengetahuan yang dimilikinya yaitu dengan memanfaatkan teknologi yang paling sederhana sampai pada teknologi modem. Tenaga penggerak utama untuk memutarkan mesin-mesin di Industri digunakan motor listrik, tekanan udara atau pneumatik dan tekanan oil atau hidrolik. Mesin bubut, rnesin gerinda, mesin bor, mesin gergaji, mesin tenun, mesin pencampur, mesin giling, dan sebagalnya, tidak berfungsi tanpa adanya motor ilatrik sebagai penggeraknya. Demikian pula mesin ban berjalan untuk memindahkan barang-barang hasil produksi dari mesin produksi ke gudang penyimpanan, tangga berjalan (elevator) dan lift.Mengingat peranan kerja motor listrik seperti telah diuralkan di atas, maka sekarang timbul suatu pertanyaan apakah fungsi motor listrik itu? Fungsi motor listrik adalah untuk mengubah tenaga listrik menjadi tenaga mekanik atau tenaga penggerak atau tenaga pemutar. Pada artikel klasifikasi mesin listrik, Motor listrik termasuk kedalam kategori mesin listrik dinamis dan merupakan sebuah perangkat elektromagnetik yang mengubah energi listrik menjadi energi mekanik. Energi mekanik ini digunakan untuk, misalnya, memutar impeller pompa, fan atau blower, menggerakan kompresor, mengangkat bahan, dll di industri dan digunakan juga pada peralatan listrik rumah tangga (seperti: mixer, bor listrik,kipas angin).

Anda dapat melihat animasi prinsip kerja motor DC ini di sini.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 listrik secara umum sama (Gambar 1), yaitu: 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/ torsi 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 listrik, penting untuk mengerti apa yang dimaksud dengan beban motor. Beban mengacu kepada keluaran tenaga putar/torsi sesuai dengan kecepatan yang diperlukan. Beban umumnya dapat dikategorikan kedalam tiga kelompok: Beban torsi konstan, adalah beban dimana permintaan keluaran energinya bervariasi dengan kecepatan operasinya, namun torsi nya tidak bervariasi. Contoh beban dengan torsi konstan adalah conveyors, rotary kilns, dan pompa displacement konstan. Beban dengan torsi variabel, adalah beban dengan torsi yang bervariasi dengan kecepatan operasi. Contoh beban dengan torsi variabel adalah pompa sentrifugal dan fan (torsi bervariasi sebagai kwadrat kecepatan). Beban dengan energi konstan, adalah beban dengan permintaan torsi yang berubah dan berbanding terbalik dengan kecepatan. Contoh untuk beban dengan daya konstan adalah peralatan-peralatan mesin.1. Motor DC/Arus SearahMotor DC/arus searah, sebagaimana namanya, menggunakan arus langsung yang tidak langsung/direct-unidirectional. Motor DC digunakan pada penggunaan khusus dimana diperlukan penyalaan torsi yang tinggi atau percepatan yang tetap untuk kisaran kecepatan yang luas. Gambar 3 memperlihatkan sebuah motor DC yang memiliki tiga komponen utama: 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. Kommutator. Komponen ini terutama ditemukan dalam motor DC. Kegunaannya adalah untuk membalikan arah arus listrik dalam dinamo. Kommutator juga membantu dalam transmisi arus antara dinamo dan sumber daya.

Keuntungan utama motor DC adalah kecepatannya mudah dikendalikan dan tidak mempengaruhi kualitas pasokan daya. Motor DC 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.

Hubungan antara kecepatan, flux medan dan tegangan dinamo ditunjukkan dalam persamaan berikut:

Gaya elektromagnetik: E = KN

Torsi: T = KIa

Dimana: E =gaya elektromagnetik yang dikembangkan pada terminal dinamo (volt) = flux medan yang berbanding lurus dengan arus medan N = kecepatan dalam RPM (putaran per menit) T = torsi electromagnetik Ia = arus dinamo K = konstanta persamaanJenis-Jenis Motor DC/Arus Searaha. Motor DC sumber daya terpisah/ Separately Excited, Jika arus medan dipasok dari sumber terpisah maka disebut motor DC sumber daya terpisah/separately excited. b. Motor DC sumber daya sendiri/ Self Excited: motor shunt. Pada motor shunt, gulungan medan (medan shunt) disambungkan secara paralel dengan gulungan dinamo (A) seperti diperlihatkan dalam gambar 4. Oleh karena itu total arus dalam jalur merupakan penjumlahan arus medan dan arus dinamo.

Berikut tentang kecepatan motor shunt (E.T.E., 1997): Kecepatan pada prakteknya konstan tidak tergantung pada beban (hingga torsi tertentu setelah kecepatannya berkurang, lihat Gambar 4) dan oleh karena itu cocok untuk penggunaan komersial dengan beban awal yang rendah, seperti peralatan mesin. Kecepatan dapat dikendalikan dengan cara memasang tahanan dalam susunan seri dengan dinamo (kecepatan berkurang) atau dengan memasang tahanan pada arus medan (kecepatan bertambah). c. Motor DC daya sendiri: motor seri. Dalam motor seri, gulungan medan (medan shunt) dihubungkan secara seri dengan gulungan dinamo (A) seperti ditunjukkan dalam gambar 5. Oleh karena itu, arus medan sama dengan arus dinamoBerikut tentang kecepatan motor seri (Rodwell International Corporation, 1997; L.M. Photonics Ltd, 2002): Kecepatan dibatasi pada 5000 RPM. Harus dihindarkan menjalankan motor seri tanpa ada beban sebab motor akan mempercepat tanpa terkendali. Motor-motor seri cocok untuk penggunaan yang memerlukan torque penyalaan awal yang tinggi, seperti derek dan alat pengangkat hoist (lihat Gambar 5).

1.DEFINISI MOTOR LISTRIKMotor listrik adalah suatu alat yang dapat merubah energi listrik menjadi energi gerak. Alat yang berfungsi sebaliknya, mengubah energi mekanik menjadi energi listrik disebut generator atau dinamo. Motor listrik dapat ditemukan pada peralatan rumah tangga seperti kipas angin, mesin cuci, pompa air dan penyedot debu.Motor listrik yang umum digunakan di dunia Industri adalah motor listrik asinkron, dengan dua standar global yakni IEC dan NEMA. Motor asinkron IEC berbasis metrik (milimeter), sedangkan motor listrik NEMA berbasis imperial (inch), dalam aplikasi ada satuan daya dalam horsepower (hp) maupun kiloWatt (kW).

2.Prinsip kerja motor listrikPada motor listrik tenaga listrik diubah menjadi tenaga mekanik. Perubahan ini dilakukan dengan mengubah tenaga listrik menjadi magnet yang disebut sebagai elektro magnit. 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.3.KOMPONEN-KOMPONEN MOTOR LISTRIK Bagian bagian dari motor listrik adalah : a.Stator Stator adalah bagian dari motor listrik yang tidak dapat bergerak. Stator terdiri dari rumah dengan alur alur yang di buat dari pelat pelat yang di pejalkan berikut tutupnya .b.RotorRotor adalah bagian dari motor listrik yang dapat bergerak. Bentuk rotor motor induksi, yaitu terdiri dari pelat pelat yang di pejalkan berbentuk silinder. Di sekeliling terdapat alur alur kemudian di tempatkan batang batang kawat. Batang kawat tersebut biasanya di buat dari tembaga, bagian bagian ini adalah bagian yang bergerak.Selain dari dua komponen di atas bagian dari motor listrik yang lainnya adalah:a.Celah udara adalah jarak antara kedudukan stator dengan rotor. b.Terminal adalah titik penyambungan sumber tenaga dengan ujung ujung kumparan motor.c.Bearing adalah bantalan AS motor.d.Badan motor adalah tempat lilitan stator.e.Slip Ring adalah penghubung antara tahanan asut dengan kumparan motor (khusus rotor lilit).f.Kipas terpasang pada rotor (AS motor) sebagai media pendingin saat motor beroprasi.g.Tutup motor (Body) adalah pelindung motor dari lingkungan.4.SISTEM PROTEKSI MOTOR LISTRIKSistem proteksi motor listrik dipasang untuk melindungi motor listrik yang sedang bekerja dari kerusakan akibat beban lebih (overload), arus lebih (over current), akibat adanya hubungan singkat dan kadang kadang adanya tegangan hilang maka di perlukan pengaman motor yang memadai.KOMPONEN PROTEKSI MOTOR LISTRIK1.Circuit Breaker (CB)CB adalah alat yang berfungsi sebagai penghubung dan pemutus arus pada rangkaian instalasi motor yang di lengkapi dengan pengaman yang akan trip, apabila terjadi hubung singkat. Biasanya CB yang digunakan untuk motor listrik adlah CB magnetic.2.FUSE (Sekring)Alat ini merupakan pengaman motor dari gangguan arus lebih apabila terjadi hubung singkat pada rangkaian instalasi motor. Kawat fuse akan memutuskan rangkaian apabila nilai arusnya melebihi batas kemampuan fuse itu sendiri.3.OVERLOADAlat ini berfungsi mengamankan motor dari kerusakan akibat adanya beban lebih (overload). Proteksi ini akan bekerja membatasi arus pada motor listrik saat beroperasi.4.GROUNDING(Sistem Pembumian)Selain alat pengaman diatas pada motor listrik juga harus dipasang pembumian, hal ini penting untuk menjaga keselamatan jiwa manusia dan peralatan listrik terhadap bahaya sentuh jika terjadi arus bocor pada motor tersebut.5.SISTEM KONTROL MOTOR LISTRIKSistem control motor listrik adlah system yang berfungsi untuk mengkontrol pada saat start ataupun pada saat stop, sistem kontrol motor bertujuan untuk motor listik jika terjadi gangguan. KOMPONEN SISTEM KONTROL MOTOR LISTRIK

1.PUSH BUTTON (Tombol Tekan)Pada umumnya push button terdiri dari dua jenis kontak yaitu kontak NO dan NC. Kontak NO dan NC akan bekerja apabila tombol ditekan, kontak NC akahn membuka pad saat ditekan,n dan kontak NO akan menutup pada saat ditekan, tombol tekan ini digunaklan untuk start dan stop pada system kontrol motor listrik.2.TDR (Timer)Timer igunakan pada instalasi motor untuk pengaturan waktu secara otomatis. Koil timer akan bekerja setelah dialiri arus sesuai dengan waktu yang telah ditentukan (setting), maka akan menggerakkan kontak kontaknya.3.Indikator Lamp (Lampu Indikator)Lampu indikator digunakan sebagai lampu tanda pada system control motor untuk mengetahui apakah motor dalam keadaan beroperasi atau tidak. Merah menandakan motor tidak bekerja (standby) atau trip. Hijau menandakan motor dalam keadaan bekerja (run).4.Kontaktor magnetKontaktor magnet biasanya juga disebut penghubung / switch dari rangakaian listrik yang bekerja secara magnetik sehingga kontak kontak pada kontaktor akan terhubung.Bagian bagian dari kontaktor adalah : Kontak tetap. Kontak bantu koil (NO &NC). Koil yang menimbulkan magnet6.PENGUKURAN MOTOR LISTRIKPengukuran motor listrik bertujuan untuk mengetahui baik tidaknya suatu motor listrik. Alat ukur yang digunakan untuk pengukurannya adalah megger.Cara pengukuran motor listrik :1.Hubungkan salah satu probe megger kr salah satu kumparan motor dan probe yang lain ke kumparan yang lain. Untuk memegger antar belitan2.Lalu putar tuas pada megger dan baca hasil yang ditunjukkan.3.Bila hasil penunjukan jarum pada megger, menunjukkan nilai di atas 0,38 M mak belitan tersebut tidak short, karena teganggan yang digunakan motor 380 V. sehingga berlaku rumus :Teganggan kerja 1000 (nilai minimum) 380 1000380.000 / 0,38 Untuk factor keselamatan maka nilai di atas dikalikan dengan 1,5 sehingga :0,38 1,50,57 M