makalah motor dan generator industri

7/22/2019 Makalah Motor Dan Generator Industri

1/41

1

MOTOR DAN GENERATOR INDUSTRI

I. GENERATOR INDUSTRIGenerator Listrik adalah mesin yang dapat mengubah energi

mekanis menjadi energi listrik, biasanya dengan menggunakan induksi

elektromagnetik.Prinsip generatordengan sederhana dikatakan bahwa tegangan

diinduksikan pada konduktor apabila konduktor digerakkan pada medan magnet

sehingga memotong garis gaya. Generator digerakkan oleh beberapa jenis mesin

mekanisa (uap atau turbin air, mesin bensin, atau motor listrik).

A. Generator Arus Bolak-BalikGenerator AC atau arus bolak-balik (juga disebutgenerator sinkron

atau alternator) adalah sumber utama dari semua energi listrik yang kita pakai.

Mesin tersebut adalah konverter energi terbesar di dunia. Generator AC

memerlukan energi mekanis operasinya.

Gambar: Prinsip Kerja Generator AC

Generator AC bekerja berdasarkan atas prinsip dasar induksi elektro

magnetik.

Tegangan bolak-balik akan dibangkitkan oleh putaran medan magnetik dalam

kumparan jangkar yang diam. Dalam hal ini kumparan medan terletak pada

bagian yang sama dengan rotor dari generator.
http://2.bp.blogspot.com/_PzINCBYO4m0/S7A0HPYTgUI/AAAAAAAAAMg/rb4WN4HMohE/s1600/untitled3.bmp


2/41

2

Nilai dari tegangan yang dibangkitkan (pada saat penghantar bergerak

pada medan magnet) bergantung pada:

Jumlah lilitan dalam kumparan. Kuat medan magnetik (semakin kuat medan magnet, semak besar tegangan

yang diinduksikan).

Kecepatan putar dari generator itu sendiri.(kecepatan pada penghantar yang memotong fluks. Bertambahnya kecepatan

penghantar menambah besarnya tegangan yang diinduksikan.

Sudut pada tempat penghantar memotong fluks. Tegangan maksimumdiinduksikan apabila konduktor memotong pada 900 dan tegangan yang lebih

rendah diinduksikan apabila sudut itu < 900.

Prinsip generator ini secara sederhana dapat dijelaskan bahwa tegangan

akan diinduksikan pada konduktor apabila konduktor tersebut bergerak pada

medan magnet sehingga memotong garis-garis gaya.

Hukum tangan kiri untuk generator (Gambar 6-1) menunjukkan

hubungan antara arah penghantar bergerak, arah medan magnet, dan arah resultan

dari aliran arus yang terinduksi. Apabila ibu jari ditunjukkan pada arah gerakan

penghantar, dan telunjuk ditunjukkan ke arah fluk, jari tengah akan menunjuk ke

arh aliran elektron yang terinduksi. Hukum ini juga dapat dipakai apabila magnet,

sebagai pengganti penghantar, digerakkan. Meskipun demikian, dalam hal ini ibu

jari harus ditunjukkan ke arah gerakan penghantar relatif. Hukum ini juga berlaku

apabila magnet sebagai pengganti penghantar yang digerakkan.


3/41

3

Terdapat dua jenis konstruksi dari generator AC, jenis medan diam atau

medan magnet diamdan medan magnet berputar.

Jenis generator AC medan diam biasanya kapasitas kilovolt amperenyarelatif kecil dan ukuran kerja tegangan-rendah. Jenis ini mirip dengan

generator DC kecuali jenis ini mempunyai slips ring sebagai pengganti

komutator (Gambar 6-2). Kutub menonjol (salient pole) membangkitkan

medan DC, yang dipotong oleh jangkar yang berputar. Jangkar mempunyai

lilitan yng mempunyai terminal yang dihugungkan dengan slips ring yang

dipasang pada poros. Seperangkat sikat bergeser pada slip ring sehingga kita

dapat menghubungkan jangkar dengan beban luar. Generator AC tidak dapat

menyuplai arus medan sendiri. Penguat medan harus arus searah, dank arena

itu harus disupali dari sumber luar. Jangkar diputar oleh sumber daya

mekanis, misalnya mesin diesel.

Jenis generator AC medan berputar menyederhanakan masalah-masalhpengisolasian tegangan yang dibangkitkan, yang umumnya sebesar 18.000sampai 24.000 V. Generator AC medan-berputar mempunyai jangkar diam

yang disebut strator. Lilitan strator tiga-fase langsung dihubungkan pada

beban tanpa melalui slip ring dan sikat. Hal ini memudahkan isolasi

kumparan karena kumparan tidak dikenal gaya sentrifugal. Metode yang

berbeda-beda dari penguatan medan telah dibuat dan digunakan. Generator

AC medan berputar seperti yang diperlihatkan pada Gambar 6-3

menggunakan sistem penguatan tanpa sikat pada generator AC kecil yang


4/41

4

dipasang pada poros yang sama seperti generator utama, digunakan sebagai

penguat. Penguat AC mempunyai jangkar berputar. Output jangkar

disesuaikan dengan diode solid state yang juga dipasang pada poros utama.

Output yang disearahkan dari penguat AC dimasukkan langsung dengan

menggunakan hubungan yang diisolasi sepanjang poros pada medan

generator sinkron yang berputar. Medan penguat AC adalah tetap dan disuplai

dari sumber DC terpisah. Akibatnya output penguat aca dan tegangan yang

dibangkitkan dari generator sinkron dikontrol dengan mengubah kekuatan

medan dari penguat AC melalui pengaturan rheostat medan.

Pada saat jangkar dari alternator sederhana dua kutub diputar pada

satu putaran penuh, tegangan gelombang sinus dihasilkan pada terminal output.

Tegangan generator gelombang sinus bervariasi baik pada nilai tegangan dan

polarasinya (Gambar 6-4). Gelombang sinus adalah bentuk gelombang AC yang

palingpenting dan paling banyak digunakan. Frekuensi gelombang sinus AC

(dalam Hertz) adalah banyaknya siklus yang dihasilkan per detik. Standart

frekuensi arus bolak-balik di United State adalah 60 Hz. Satu siklus adalah satu

gelombang penuh dari tegangan atau arus bolak-balik. Harga puncak dari

gelombang sinus menunjuk pada harga tegangan atau arus maksimum.

Harga efektif atau harga rms dari gelombang sinus adalah yang paling

banyak digunakan sehubungan dengan tegangan atau arus AC. Dalam praktik

dianggap bahwa semua pembacaan tegangan atau arus AC adalah harga efektif,

kecuali jika ada penjelasannya.

Apabila kumparan berputar satu kali pada generator dengan dua kutub,

dibangkitkan satu siklus tegangan. Apabila kumparan berputar satu kali pada


5/41

5

generator pada empat kutub, dibangkitkan dua siklus tegangan, karena itu ada

perbedaan antara derajat mekanis dan derajat listrik. (Gambar 6-5):

Derajat mekanis Apabila kumparan atau penghantar jangkar berputar satukali penuh, kumparan telah melewati 3600. Pada Gambar 6-5 (a) derajat mekanis

sama dengan derajat listrik.

Derajat listrik. Jika GGL atau arus bolak-balik melewati 3600 listrikwaktu. Pada Gambar 6-5b jumlah derajat listrik pada satu putaran penuh sama

dengan 720.


6/41

6

Kecepatan dan junmlah kutub derajat AC menentukan frekuensi

tegangan yang dibangkitkan. Jika generator mempunyai dua kutub (utara dan

selatan) dan kumparan berputar pada kecepatan satu putaran per detik. Rumus

untuk menentukan frekuensi generator AC adalah:

f = pn/120

di mana:

f = frekuensi tegangan yang diinduksikan (Hz)

p = jumlah kutub pada rotor

n = kecepatan rotor (r/menit)

Besarnya tegangan yang dibangkitkan tergantung pada kecepatan pada

garis medan magnet yang dipotong atau dalam hal generator AC, besarnya

tegangan tergantung pada kuat medan dan kecepatan rotor. Karena sebagian besar

dioperasikan pada kecepatan konstan, jumlah gaya elektromotif (GGL) yang

dibangkitkan menjadi tergantung pada penguatan medan.

Kalau beban ditambah pada pengoperasian generator AC dengan

kecepatan konstan dan penguatan medan konstan, tegangan terminal berubah.

Besarnya perubahan tergantung pada desain mesin dan pada faktor daya beban.

Rumus untuk menentukan persentase regulasi tegangan adalah:

% regulasi (pada faktor daya tertentu)

= tegangan tanpa beban- tegangan beban-penuh / tegangan beban-penuh x 100%

Tegangan terminal dari generator AC berubah dengan perubahan beban;

karena itu, biasanya ada beberapa cara untuk mempertahankan tegangan konstan

yang diperlukan untuk operasi sebagian besar peralatan listrik. Cara umum untukmelakukannya adalah dengan menggunakan pengatur tegangan untuk mengontrol

besarnya penguat medan DC yang diberikan pada generator. Apabila tegangan

terminal generator turun karena perubahan beban, regulator tegangan secara

otomatis menambah penguatan medan, yang memulihkan tegangan kerja normal.

Demikian juga, apabila tegangan terminal naik karena perubahan beban, regulator

memulihkannya menjadi tegangan kerja normal dengan menurunkan penguatan

medan.


7/41

7

Gambar 6-6 menunjukkan penyusunan dasar yang digunakan untuk

membangkitkan tegangan AC satu fase (1) dan tiga-fase (3). Sistem satu fase

digunakan untuk tuntutan daya kecil. Hampir semua sistem pembangkitan dan

distribusi yang digunakan oleh utiliti daya adalah tiga-fase.

Tiga perangkat kumparan stator dari alternator tiga-fase dapat

dihubungkan dalam wye (juga disebut bintang) atau bentuk delta. Gambar 6-7

menunjukkan alternator hubungan wye. Sistem bintang tiga-fase empat-kawat

sangat umum dan merupakan sistem standar yang diberikan oleh banyak utility

daya pada pelanggan komersial dan industri. Sistem ini sangat fleksibel sebab

utiliti daya dapat memberikan daya satu fase dan tiga-fase pada sistem empat

kawat tersebut.

Pada alternator tiga-fase yang dihubungkan bintang, tegangan fase ke

netral sama dengan tegangan yang dibangkitkan pada tiap kumparan. Tegangan

fase ke fase diperoleh dengan mengalikan tegangan fase ke netral dengan 1,73

karena kumparan-kumparan disusun letaknya 1200listrik satu sama lain.


8/41

8

B. Generator Arus SearahKita dapat mengingat bahwa tegangan yang dihasilkan setiap generator

sifatnya adalah bolak-balik. Tegangan hanya menjadi searah setelah disearahkan.

Generator arussearah tidak banyak dipakai seperti dulu sebab arus searah,

pada pokoknya dihasilkan oleh dioda penyearah solid-state. Dulu pabrik industri

kadang-kadang menggunakan perangkat motor-generator untuk mengubah arus

bolak-balik menjadi arus searah. Pada aplikasi ini motor AC digunakan untuk

menggerakkan generator DC. Arus bolak-balik yang diberikan pada motor dan

tegangan DC diperoleh dari generator (Gambar 6-10).

Gambar 6-11 menunjukkan generator DC yang sederhana. Bentuk

tegangan yang dibangkitkan pada loop masih bentuk tegangan gelombang sinus


9/41

9

AC. Meskipun demikian, perhatikan bahwa dua slip-ring (cincin geser) dari

generator AC telah diganti dengan kontak tunggal yang berputar yang tersegmen

yang disebut komutator. Komutator bertindak seperti saklar mekanis atau

penyearah untuk secara otomatis mengubah tegangan AC yang dibangkitkan

menjadi tegangan DC.

Pada saat jangkar mulai menimbulkan alternasi negatif, alternator

mengganti polaritas terminal output melalui sikat-sikat. Hal ini akan

mempertahankan semua alternasi positif pada satu terminal dan semua alternasi

negatif pada terminal yang lain. Satu-satunya perbedaan penting antara generator

AC dan generator DC adalah penggunaan cincin geser pada generator AC satu

dan komutator pada generator DC.


10/41

10

Generator loop tunggal menghasilkan output DC yang berpulsa.

Sebagian besar aplikasi memerlukan tegangan generator DC yang harganya tetap

dengan ripple atau variasi minimum. Hal ini dicapai dengan menambah lebih

banyak kumparan dan segmen komutator pada jangkar (Gambar 6-12). Semua

kumparan dihubungkan seri antara dua sikat. Tegangan yang kelihatan pada sikat-

sikat adalah jumlah tegangan pada kumparan-kumparan yang terpisah. Akibatnya

adalah output DC itu hamper tetap. Generator DC lebih banyak menggunakan

kumparan electromagnet dibandingkan magnet permanen. Arus searah yang

dihasilkan untuk memberikan energi pada kumparan medan disebut arus penguat.

Generator arus searah diklasifikasikan menurut metode di mana arus diberikan

pada kumparan medan. Dua klasifikasi utama adalah jenis yang diberi penguatan

secara terpisah biasa diberi penguatan sendiri.


11/41

11

Generator DC yang mempunyai arus medan sendiri yang disuplai oleh

sumber luar disebut generator dengan penguat secara terpisah (Gambar 6-13).

Sumber luar kemungkinan baterai atau jenis suplai DC yang lain dengan

kecepatan yang dipertahankan konstan, output generator ini dapat diubah dengan

pengontrolan arus pada kumparan medan. Hal ini dicapai dengan memberikan

rheostat secara seri dengan sumber DC dan kumparan medan. Tegangan output

dari generator kemudian akan berubah sebanding dengan aliran arus pada medan.

Ketidaknyamanan generator dengan penguatan medan terpisah mendorong

usaha penyempurnaan, yaitu generator penguat-sendiri. Generator dengan

penguat-sendiri menggunakan sebagian arus yang dibangkitkan untuk

memperkuat medan. Generator yang diberi penguat sendiri diklasifikasikan

menurut metode di mana kumparan medan dihubungkan. Generator dengan

penguat sendiri kemungkinan dihubungkan seri, dihubungkan parallel atau

dihubungkan gabungan.

Padagenerator shunt, kumparan medan shunt dihubungkan paralel dengan

jangkar (Gambar 6-14). Kumparan medan shunt terdiri dari banyak lilitan dengan


12/41

12

kawat yang relative kecil dan sesungguhnya hanya menggunakan sebagian kecil

dari arus yang dibangkitkan.

Tegangan mula-mula dari generator yang diperlukan untuk build updihasilkan oleh magnet sisa pada besi dari kutub medan. Magnet sisa adalah

magnet yang bertahan pada kutub apabila tidak ada arus yang mengalir pada

kumparan medan. Pada saat tegangan yang ditimbulkan naik, arus pada kumparan

medan juga naik. Penambahan ini memperkuat medan magnet dan memungkinkan

generator untuk build up pada tegangan kerja output yang dirancang. Rheostat

yang dihubungkan seri dengan kumparan medan digunakan untuk mengubah arus

medan, yang pada gilirannya mengontrol tegangan output generator. Pada waktu

beban ditambahkan pada generator, tegangan output akan turun kecuali beberapa

ketentuan dibuat untuk mempertahankan tegangan konstan. Compound-generator

(Gambar 6-15) sama dengan generator shunt, kecuali bahwa generator compound

mempunyai tambahan kumparan medan yang dihubungkan seri dengan jangkar.

Kumparan medan seri tersebut dipasang atau ditempatkan pada kutub yang sama

dengan kumparan medan shunt, dibuat dengan sedikit lilitan dari kawat yang

besar, cukup besar untuk mengalirkan arus jangkar. Generator itu dikembangkan

untuk mencegah tegangan terminal generator DC dari penurunan dengan

penambahan beban. Apabila generator bekerja dalam keadaan tanpa beban, arus

pada kumparan seri adalah nol.


13/41

13

Apabila generator terbebani, tegangan terminal cenderung turun tetapi arus

beban mengalir pada kumpara medan seri. Magnet pengisian dibangkitkan oleh

kumparan seri yang bekerja memperkuat medan magnet dan memperkecilpenurunan tegangan. Tegangan overcompound generator lebih bertambah apabila

diberikan beban penuh, bahkan tegangan flat-compound generator cepat konstan

dan tegangan pada undercompound generator agak turun sehingga mirip dengan

generator shunt.

Garis netral adalah tempat-tempat pada permukaan jangkar di man

kerapatan fluks adalah nol. Apabila generator beroperasi dengan tanpa beban,

garis netral terletak tepat antara kutub-kutub, seperti diperlihatkan pada Gambar

6-16 (a). Tidak ada tegangan yang diinduksikan pada kumparan yang memotong

pada garis netral. Umumnya sikat-sikat dipasang sehingga sikat-sikat tersebut

berhubungan sebentar dengan kumparan pada garis netral.


14/41

14

Komutasi adalah proses pembalikan arah arus pada kumparang jangkar

pada saat segmen komutator pada kumparan terhubung melewati di bawah sikat.

Sikat-sikat diletakkan sehingga menghubung-singkat kumparan jangkar ketika

kumparan tidak memotong pada medan magnet. Pada saat itu tidak ada aliran arus

dan tidak b ada bunga api pada sikat-sikat. Bunga api pada sikat-sikat apabila

dibiarkan terjadi akan menyebabkan kerusakan-kerusakan sikat dan komutator.

Arus yang mengalir pada kumparan jangkar menimbulkan gaya gerak

magnet yang kuat yang memotong dan melemahkan fluks yang datang dari kutub-

kutub. Efek distorsi dan pelemahan medan disebut reaksi jangkar.Gambar 6-16

(b) menunjukkan bagaimana medan jangkar memotong kutub utama yang

mengakibatkan garis netral tergeser searah dengan arah putaran. Jika sikat

dibiarkan tetap berada pada garis netral lama, jika sikat akan menghubung singkat

kumparan yang mempunyai tegangan induksi di dalamnya. Untuk mencegah hal

itu, sikat-sikat harus digeserkan pada garis sikat yang baru.Apabila beban pada generator berfluktuasi, garis netral mondar-mandir

antara posisi tanpa beban dan beban penuh. Untuk generator DC kecil, sikat-sikat

dipasang pada posisi tengah untuk menghasilkan komutasi yang dapat diterima

pada semua beban. Pada generator yang lebih besar, dipasang interpole (juga

disebut commutating poles) antara kutub medan utama untuk mengurangi

pengaruh reaksi jangkar (Gambar 6-17). Kutub yang sempit mempunyai sedikit

lilitan dari kawat besar yang dihubungkan seri dengan jangkar. Medan magnet


15/41

15

yang dibangkitkan oleh kutub bantu dirancang sama dan berlawanan arah dengan

medan magnet yang dihasilkan oleh reaksi jangkar pada semua nilai arus beban

dan memperbaiki komutasi.

Plat nama generator DC biasanya berisi spesifikasi pabrik yang penting,

misalnya:

Daya - 120 kW

Tegangan - 240 V

Arus penguat - 20 A

Kenaikan suhu - 50

0

CKecepatan - 1200 rpm

Jenis - compound

Klas - B

Spesifikasi-spesifikasi tersebut menunjukkan kepada kita bahwa mesin

dapat memberikan daya 120 kW terus-menerus pada tegangan 240 V, tanpa

kenaikan suhu yang melampaui 500C. Oleh karena itu, generator dapat menyuplai

beban 500A (120.000/240). Generator mempunyai lilitan seri, dan arus pada

kumparan shunt adalah 20 A. Dalam praktik, tegangan terminal diatur pada harga

ayang mendekati tegangan kerjanya, yaitu 240 V. Kita dapat menarik daya dari

generator asalkan tidak melampaui 120 kW. Tanda klas B menunjukkan pada klas

isolasi yang digunakan oleh mesin.


16/41

16

Dua bagian utama generator arus searah yakni :

1. Rotor adalah bagian generator yang berputar, terdiri dari :

Poros jangkar

Inti jangkar

Komutator

Kumparan jangkar

2. Motor adalah bagian generator yang tidak berputar, terdiri dari :

Kerangka generator

Kutub utama dengan belitannya

Kutub pembantu dengan belitannya

Bantalan poros

Sikat
http://3.bp.blogspot.com/-4AvuH_6Q6cc/T4lPSraSjEI/AAAAAAAAAEw/pQzyfVi8F98/s1600/New+Picture.jpg


17/41

17

II. MOTOR INDUSTRIMotor Listrik adalah mesin yang dapat mengubah energy listrik

menjadi energy mekanis.

Lebih dari 50% listrik yang diproduksi digunakan untuk member

daya motor. Motor digunakan untuk memutar roda-roda industry.

Motor listrik menggunakan energy listrik dan energi magnet untuk

menghasilkan energy mekanis. Operasi motor tergantung pada Interaksi dua

medan magnet. Secara sederhana dikatakan bahwa motor listrik bekerja dengan

prinsip bahwa dua medan magnet dapat dibuat berinteraksi untuk menghasilkan

gerakan. Tujuan motor adalah untuk menghasilkan gaya yang menggerakkan

(torsi).

A. Motor Arus SearahMotor arus searah jarang digunakan pada aplikasi industri umum karena

semua sistem utility listrik diperlengkapi dengan perkakas arus bolak-balik.

Meskipun demikian, untuk aplikasi khusus, adalah menguntungkan jika


18/41

18

mengubah arus bolak-balik menjadi arus searah dengan menggunakan motor DC.

Motor arus searah digunakan di mana control torsi dan kecepatan dengan rentang

yang lebar diperlukan untuk memenuhi kebutuhan aplikasi. Meskipun demikian,

susunan sikat-komutator menimbulkan masalah pada pemeliharaan sikat dan

bunga api listrik.

Penghantar mengalirkan arus ditempatkan tegak lurus pada medan magnet,

cenderung bergerak tegak lurus terhadap medan. Besarnya gaya yang didesakkan

untuk menggerakkan berubah sebanding dengan kekuatan medan magnet,

digunakan hukum tangan kanan motor (Gambar 6-18). Ibu jari dan dua jari yang

pertama dari tangan kanan disusun sehingga saling tegak-lurus satu sama lain

dengan menunjukkan arah garis gaya magnet dari medan, dan jari tengah

menunjukkan arah arus yang mengalir (min ke plus) pada penghantar. Ibu jari

akan menunjukkan arah gerakan penghantar, seperti diperlihatkan pada Gambar 6-

18 (b). Gambar tersebut menggambarkan bagaimana torsi motor dihasilka oleh

kumparan yang membawa arus atau loop pada kawat yang ditempatkan pada

medan magnet. Interaksi pada medan magnet menyebabkan pembengkokan garis

gaya. Apabila garis cenderung lurus keluar, pembengkokan tersebut menyebabkan

loop mengalami gerak putaran. Penghantar sebelah kiri ditekan ke bawah dan

penghantar sebelah kanan ditekan ke atas, menyebabkan putaran jangkar

berlawanan dengan arah putaran jarum jam.


19/41

19

Motor dan generator searah dibuat dengan cara yang sama sehingga mesim

DC dapat bekerja sebagai motor maupun sebagai generator. Motor DC magnet

permanen adalah motor yang fluks magnet utamanya dihasilkan oleh magnet

permanen. Elektromagnetik digunakan untuk medan sekunder atau fluks jangkar.

Gambr 6-19 menggambarkan operasi motor magnet permanen. Arus mengalir

melalui kumparan jangkar dari sumber tegangan DC, menyebabkan jangkar

beraksi sebagai magnet. Kutub jangkar ditarik kutub medan dari polaritas yang

berbeda, menyebabkan jangkar berputar. Pada Gambar 6-19 (a), jangkar berputar

searah dengan putaran jarum jam. Apabila kutub jangkar segaris dengan kutub

medan, sikat-sikat ada pada celah di komutator dan tidak ada arus mengalir pada

jangkar. Jadi, gaya tarik atau gaya tolak megnet berhenti, seperti digambar pad

Gambar 6-19 (b). Kemudian kelembaman membawa jangkar melewati titik netral.

Komutator membalik arus jangkar ketika kutub yang tidak sama dari jangkar dan

medan berhadapan satu sama lain, sehingga membalik polaritas medan jangkar.

Kutub-kutub yang sama dari jangkar dan medan kemudian saling menolak,

menyebabkan jangkar berputar terus-menerus seperti diperlihatkan pada Gambar

6-19 (c).

Arah putaran motor DC magnet permanen ditentukan oleh arah arus yang

mengalir pada jangkar. Pembalikan ujung-ujung jangkar tidak membalik arah

putaran. Salah satu keistimewaan motor DC ini adalah kecepatannya dapat

dikontrol dengan mudah. Kecepatan motor magnet-permanen berbanding

langsung dengan harga tegangan yang diberikan pada jangkar. Semakin besar

tegangan jangkar, semakin tinggi kecepatan motor.

Servomotor magnet-permanen (Gambar 6-20) digunakan pada mesin yang

menghendaki posisi yang tepat dari objek atau komponen, di mana diperlukantorsi start dan pengoperasian yang tinggi, dan diperlukan torsi konstan. Pemakaian

lain meliputi pengoperasian kran yang bertekanan, penempatan yang cermat dari

damper (alat pengatur api kompor), dan operasi khusus yang lain di berbagai

sistem control.


20/41

20

Motor DC jenis seri (Gambar 6-21) terdiri dari medan seri (diidentifikasi

dengan S1 dan S2) dibuat dari sedikit lilitan kawat besar yang dihubungkan seri

dengan jangkar (diidentifikasi dengan S1 dan S2). Jenis motor DC ini mempunyai

karakteristik torsi start dan kecepatan variable yang tinggi. Ini berarti bahwa

motor dapat start atau menggerakkan beban yang sangat berat, tetapi kecepatan

akan bertambah kalau beban turu. Motor DC seri dapat membangkit torsi starting

yang besar karena arus yang sama yang melewati jangkar juga melewati medan.

Jadi, jika jangkar memerlukan arus lebih banyak (membangkitkan torsi lebih

besar), arus ini juga melewati medan, menambah kekuatan medan. Oleh karena

itu, motor seri berputar cepat engan beban ringan dan berputar lambat pada saat

beban ditambahkan.Sifat istimewa terpenting dari motor DC seri adalah kemampuannya untuk

start atau menjalankan beban yang sangat berat. Karena alasan itu, motor sering

digunakan pada gerekan dan elevator. Untuk membalik arah putaran motor DC

seri, balik arah arus pada kumparan seri atau kumparan jangkar.


21/41

21

Jenis motor ini juga disebut motor universal karena dapat dioperasikan

baik dengan arus searah maupun dengan arus bolak-balik (Gambar 6-22). Alasan

untuk ini adalah bahwa motor DC akan terus berputar pada arah yang sama jika

arus yang mengalir pada jangkar dan arus yang mengalir pada medan dibalik pada

waktu yang bersamaan.

Penggerak sabuk (belt) tidak pernah digunakan pada motor seri. Motor

tersbut selalu dirangkai langsung dengan beban karena motor seri tidak dapat

dioperasikan dalam keadaan tanpa beban. Fluks magnet yang ada pada keadaan

tanpa beban disebabkan oleh magnet sisa, karena itu medan tersebut sangat lemah.

Pengoperasian motor tanpa beban akan memungkinkan rotor mencapai kecepatan

yang sedemkian tinggi sehingga gaya sentrifugal akan menyebabkan lilitan

menjadi rusak. Pada motor DC seri kecil gesekan sikat, gesekan bantalan dan

kerugian kumparan dapat menimbulkan beban yang cukup untuk menahan


22/41

22

turunnya kecepatan sampai level yang aman. Ketika digunakan pada alat daya

yang mudah dibawa, train gear pada unit atau alat yang dipasangkan akan

memberikan beban yang cukup.

Pada motor DC jenis shunt, (Gambar 6-23) kumparan medan shunt

(diidentifikasi dengan F1 dan F2) dibuat dengan banyak lilitan kawat kecil, karena

itu mempunyai tahanan yang tinggi. Motor shunt digunakan jika diperlukan

pengaturan kecepatan yang bagus pada mesin yang digerakkan. Dengan

menambah rheostat yang dipasang seri dengan rangkaian medan shunt, kecepatan

motor dapat dikontrol di atas kecepatan dasar. Kecepatan motor akan menjadi

berbanding terbalik dengan arua medan. Ini berarti motor shunt berputar cepat

dengan arus medan rendah, dan berputar lambat pada saat arus ditambah. Motor

shunt dapat melaju pada kecepatan tinggi yang berbahaya jika arus kumparan

medan hilang. Untuk membalik motor DC shunt, adalah dengan membalik aliran

arus pada medan shunt atau jangkar.


23/41

23

Motor DC jenis compound menggunakan lilitan seri dan lilitan shunt

(Gambar 6-24), yang umumnya dihubungkan sehingga medan-magnetnya

bertambah secara kumulatif. Hubungan dua lilitan ini menghasilkan karakteristikpada motor medan shunt dan motor seri. Kecepatan motor tersebut bervariasi

lebih sedikit dibandingkan motor shunt, tetapi tidak sebanyak motor seri. Motor

DC jenis compound juga mempunyai torsi starting yang agak besar jauh lebih

besar dibandingkan dengan motor shunt, tetapi sedikit lebih kecil dibandingkan

motor seri. Keistimewaan gabungan ini membuat motor compound memberikan

variasi pengguna yang luas.


24/41

24

Biasa motor dipasang untuk mengerjakan pekerjaan tertentu yang

memerlukan arah putaran yang tepat, mungkin pada suatu waktu Anda ingin

mengubah arah putaran.Arah putaran motor DC tergantung pada arah medan dan

arah aliran arus pada jangkar. Jikan medan atau arah aliran arus pada jangkar

dibalik, putaran motor akan terbalik. Jika kedua faktor tersebut dibalik pada saat

yang sama, motor akan terus berputar pada arah putaran yang sama. Untuk

membalik arah putaran motor compound, baliklah ujung-ujung jangkar atau pada

medan seri dan shunt. Standar industri adalah dengan membalik arus pada

jangkar. Motor DC seperti pada generator DC mempunyai reaksi jangkar.Karena

jangkar motor mempunyai arus yang mengalir padanya, medan magnet akan

dibangkitkan di sekitar kumparan jangkar sebagai akibat dari arus tersebut. Medan


25/41

25

jangkar menyebabkan distorsi medan utama pada motor, yang menyebabkan garis

netral tergeser.

Arah distorsi pada motor berlawanan dengana arah distorsi pada generator.

Pada motor, reaksi menggeser garis netral berlawanan dengan arah putaran.

Kutub bantu (interpole) digunakan sama pada motor DC untuk mencegah bunga

api pada sikat-sikat. Pada saat jangkar berputar, kumparan jangkar motor DC

memotong medan magnet dan menginduksikan tegangan atau GGL pada

kumparan tersebut. Hal ini kadang-kadang disebut aksi generator pada motor.

Karena tegangan yang diinduksikan bertentangan dengan tegangan terminal yang

diberikan, tegangan ini disebut GGL lawan (counter electromotive force = cemf).

Tegangan efektif yang bekerja pada rangkaian jangkar dari motor diberikan, atau

tegangan terminal dikurangi GGL lawan (Gambar 6-25). Arus jangkar dengan

hukum Ohm adalah:

IA = VMTE / RA

Di mana: IA = Arus jangkar

VMT = Tegangan terminal motor

E = GGL Lawan

RA = Tahanan rangkaian jangkar

Kekuatan GGL lawan pada motor ditentukan dengan kekuatan medan,

yaitu jumlah penghantar jangkar yang diseri antara sikat-sikat, dan kecepatan

jangkar Pada saat motor start, jangkar tidak berputar, sehingga tidak ada GGL

lawan. Akibatnya tegangan lin penuh diberikan pada motor, dan akan mnarik arus

pada rangkaian jangkar sesuai dengan hukum Ohm. Salah satu faktor yang


26/41

26

membatasi arus adalah tahanan lilitan motor. Ketika kecepatan jangkar bertambah

atau beertambah atau bertambah cepat, ketika GGL lawan akan timbul dan

membatasi aliran arus pada motor.Kecepatan bertambah, GGL lawan bertambah,

dan arus yang ditarik oleh motor berkurang. Ketika motor mencapai kecepatan

penuh pada keadaan tanpa beban, aka nada pembangkitan GGL yang hampir

sama dengan tegangan lin. Jika diberikan beban pada motor, maka kecepatan

akan berkurang dan mengurangi GGL lawan, sehingga arus yang lebih banyak

akan ditarik untuk menggerakkan beban. Output beban motor mengatur kecepatan

dengan mempengaruhi GGL lawan dan aliran arus.

Kecepatan motor DC tergantung pada kekuatan medan magnet dan

tegangan yang diberikan pada jangkar dan juga pada beban. Oleh karena itu,

kecepatan dapaat diatur baik dengan mengatur arus medan atau dengan mengatur

tegangan yang diberikan pada jangkar. Apabila beban bertambah, maka kecepatan

dan GGL lawan bertambah dan arus menurun. Motor dirancang untuk

menghasilkan horse power (hp) kerja pada kecepatan beban penuh. Kecepatan

normalnya (beban penuh) disebut kecepatan basis dari motor. Kecepatan basis ini

diperoleh ketika tegangan kerja jangkaar dan arus beban penuh diberikan

(Gambaar 6-26).

Kecepatan motor DC sebanding dengan GGL lawan. Pelemahan fluks

medan utama mengurangi GGL lawan. Semakin rendah GGL lawan, semakin

banyak arus yang mengalir pada rangkaian jangkar. Penambahan arus jangkar ini

menyebabkan medan magnet yang lebih kuat pada jangkar, sehingga kecepatan

jangakar bertambah. Kecepatan bertambah sampai GGL lawan dapat membatasi

arus jangkar pada harga yang baru. Harga tersebut ditentukan oleh kekuatan

medan utama. Pada titik tersebut motor menggerakkan beban pada kecepatan


27/41

27

konstan. Pada motor shunt pengaturan kecepatan dapt dilakukan dengan

menghubungkan rheostat seri dengan lilitan medan shunt. Penambahan tahanan

seri pada medan mengurangi arus medan sehingga memperlemah medan magnet.

Penurunan kekuatan medan berarti motor harus berputar lebih cepat (Gambaar 6-

27). Metode pengaturan motor ini sering digunakan karena sederhan dan murah.

Kecepatan yang lebih besar daripada kecepatan basis hanya ada pada torsi yang

dikurangi. Pelemahan medan mengurangi kemampuan torsi motor.

Apabila fluks medan utama

dipertahankan konstan, pada

kekuatan medan penuh, hanya

tegangan jangkar yang akan

mempengaruhi kecepatan. Dengan

menambah atau mengurangi tegangan

jangkar, kecepatan akan naik atau

turun secara sebanding (Gambar 6-

28). Pada Gambar 6-28 (a) kecepatanjangkar diatur dengan menggunakan

rheostat.

Rheostat mengurangi

kecepatan di bawah kecepatan

nominalnya. Penggunaan rheostat

dianjurkan hanya untuk motor-motor

kecil. Cara pengaturan kecepatan


28/41

28

motor ini biasanya tidak efisien, karena jangkar adalah rangkaian arus tinggi. Jadi,

banyak daya dan panas yang dihilangkan pada rheostat dan regulasi kecepatan

adalah jelek.

Pengaturan kecepatan jangkar sistem Ward-Leonard diperlihatkan pada

gambar 6-28 (b). Jangkar motor (M) dihubungkan dengan generator DC penguat

terpisah (G). Tegangan output generator dapat diatur dari nol sampai maksimum.

Akibatnya kecepatan motor dapat diubah dari nol sampai maksimum.

Dengan pengatur kecepatan elektronik, seperti digambarkan pada Gambar 6-28

(c), konduksi dari SCR dikontrol dengan penyetelan potensiometer referensi

kecepatan, yang mengubah waktu ON dari SCR per masing-masing setengah

siklus positif sehingga mengubah tegangan yang diberikan kepada jangkar.

2. Motor Listrik Bolak-Balik

Lebih dari 90% motor bekerja dengan arus bolak-balik. Baik motor AC

maupun DC mempunyai karakteristik yang mengatur penggunaannya.

Karakteristik motor AC

- Harga lebih murah.- Pemeliharaannya lebih mudah.- Ada berbagai bentuk display untuk berbagai lingkungan pengoperasian.- Kemampuan untuk bertahan pada lingkungan pengoperasian yang keras.- Secara fisik lebih kecil dibandingkan dengan motor DC dari HP yang sama.- Biaya perbaikan lebih murah.- Kemampuan untuk berputar pada kecepatan di atas ukuran kecepatan kerja

yang tertera di nameplate.

Karakteristik motor DC

- Torsi tinggi pada kecepatan rendah.- Pengaturan kecepatan bagus pada seluruh rentang (tidak ada low-end

cogging).

- Kemampuan mengatasi beban lebih baik.- Lebih mahal dibandingkan dengan motor AC.


29/41

29

- Secara fisik lebih besar dibandingkan dengan motor AC untuk HP yangsama.

- Pemeliharaan dan perbaikan yang diperlukan lebih rutin.Keistimewaan umum dari semua motor AC adalah medan magnet putar

yang diatur dengan lilitan stator. Konsep ini dapat diilustrasikan pada motor tiga

fase dengan mempertimbangkan tiga kumparan yang diletakkkan bergeser 120o

listrik satu sama lain. Masing-masing kumparan dihubungkan dengan satu fase

sumber daya tiga fase (Gambar 6-29). Apabila arus tiga fase melalui lilitan

tersebut, terjadi pengaruh medan magnet berputar melalui bagian dalam isi stator.

Kecepatan medan magnet putar tergantung pada jumlah kutub stator dan frekuensi

sumber daya. Kecepatan itu disebut kecepatan sinkron, yang ditentukan dengan

rumus

Dimana S = Kecepatan sinkron dalam rpm

f = Frekuensi sumber daya dalam Hertz

P= Jumlah lilitan kutub pada tiap lilitan satu fase

Motor arus bolak-balik diklarifikasikan dengan dasar prinsip pengopersian

sebagai motor induksi atau motor sinkron. Motor induksi AC adalah motor yang

paling sering diguakan sebab motor ini relatif sederhana dan dapat dibuat dengan


30/41

30

lebih murah dibandingkan dengan yang lain. Motor induksi dapat dibuat baik

untuk jenis tiga fase maupun satu fase, karena pada motor induksi tidak ada

tegangan eksternal yang diberikan pada rotornya. Sebagai penggantinya, arus AC

pada stator menginduksikan arus rotor dan medan magnet. Medan magnet stator

dan rotor kemudian berinteraksi dan menyebabkan rotor berputar (Gambar 6-30).

Aplikasi induksi yang umum

biasanya menggunakan motor induksi

tiga fase rotor jangkar (Gambar 6-31).

Karakteristik motor rotor sangkar

adalah sebagai berikut :

- Rotor terdiri dari penghantartembaga yang dipasangkan pada inti

yang solid dengan ujung-ujung

dihubung singkat mirip dengan sangkar tupai.

- Kecepatan konstan.- Arus start yang besar yang diperlukan oleh motor menyebabkan tegangan

berfluktuasi.

- Arah putaran dapat dibalik dengan menukarkan dua dari tiga lin daya utamapada motor.

- Faktor daya cenderung buruk untuk beban yang dikurangi.- Apabila tegangan diberikan pada lilitan stator, dihasilkan medan magnet putar

yang menginduksikan tegangan pada rotor. Arus tersebut menimbulkan

medan magnet. Medan rotor dan medan stator cenderung saling menarik satu

sama lain. Situasi tersebut membangkitkan torsi, yang memutar rotor dengan

arah yang sama dengan putaran medan magnet yang dihasilkan oleh stator.

- Pada saat start, motor akan terus berjalan dengan rugi fase sebagaimotor satu fase. Arus yag ditarik dari dua lin sisa hampir dua kali,d an motor akan

mengalami panas lebih.


31/41

31

Motor rotor sangkar biasanya

dipilih dari jenis-jenis motor yang lain

karena kesederhanaan, kekuatan, dan

keandalan. Karena keistimewaan yang

unik tersebut, motor sangkar tupai

diterima sebagai standar aplikasi motor

AC untuk

semua keperluan kecepatan-

konstan.

Rotor motor induksi tidak

berputar pada kecepatan sinkron, tetapi

agak ketinggalan. Misalnya motor

induksi yang mempunyai kecepatan

sinkron 1800 rpm akan sering

mempunyai kecepatan kerja 1750 rpm

pada horse power kerja. Ketinggalan tersebut biasanya dinyatakan sebagai

presentase kecepatan sinkron yang disebutslip.

% slip =

x 100

Kecepatan rotor motor induksi tregantung pada kecepatan sinkron dan

beban yang harus digerakkan. Rotor tidak menarik pada kecepatan sinkron tetapi

cenderung untuk slip di belakang. Jika rotor diputar pada kecepatan yang sama

dengan medan putar, tidak ada gerakan relatif antara rotor dan medan, dan tidak

ada tegangan yang diinduksikan. Karena motor slip sehubungan dengan medan

magnet berputar dari stator, maka tegangan dan arus diinduksikan pada rotor. Jadi,

motor normal, katakanlah dengan slip 2,8 % dan kecepatan sinkron 1800 rpm,

akan mempunyai slip 50 rpm dan kecepatan beban penuh 1750 rpm (1800-

50=1750 rpm). Inilah kecepatan beban penuh yang akan dijumpai pada plat nama

motor.

Motor induksi pada dasarnya adalah transformator dimana stator adalah

primer dan rotor yang dihubung singkat adalah skunder. Arus tanpa beban sama


32/41

32

dengan arus penguat pada transformator. Jadi, motor induksi tersusun atas

komponen kemagnetan yang menimbulkan aya tolak dan sedikit komponen aktif

yang mensuplai kerugian angin dan gesekan pada motor., ditambah kerugian besi

pada stator.

Apabila motor induksi dalam keadaan berbeban, arus motor

membangkitkan fluks yang berlawanan arah dan karena itu memperlemah fluks

stator. Hal ini mengakibatkan lebih banyak arus yang mengalir pada lilitan stator,

sama seperti kenaikan arus skunder dari transformator mengakibatkan kenaikan

pada arus primernya. Arus penguatan dan daya reaksi dalam keadaan terbeban

bertahan hampir sama dengan pada saat tanpa beban. Tetapi daya aktif (kW) yang

diserap oleh motor meningkat sebanding dengan beban mekanis. Hal ini

mengikuti faktor daya motor yang bertambah besar secara dramatis pada saat

beban mekanis bertambah. Pada keadaan beban penuh, faktor daya tersebut

berkisar 0,7 untuk mesin kecil dan sampai dengan 0,9 untu mesin besar. Efisiensi

pada beban penuh adalah tinggi, dapat mencapai 90% untuk mesin yang sangat

besar.

Arus rotor ditahan sampai arus starting dari motor induksi adalah 5 sampai

dengan 6 kali arus beban penuh. Secara setelah rotor dilepas, rotor mempercepat

putaran dengan sangat cepat searah putaran medan. Pada saat rotor mengambil

kecepatan, kecepatan relatif medan terhadap rotor makin berkurang. Hal ini

menyebabkan kedua nilai dan frekuensi tegangan yang diinduksikan turun karena

batang-batang rotor memotong lebih lambat. Arus rotor pertama kali sangat besar,

turun sangat ceepat pada saat motor mengambil kecepatan. Oleh karena ittu,

motor harus tidak pernah dibiarkan tertahan untuk waktu sebentar saja.

Oleh karena motor induksi tiga fase membuat medan putar yang dapatmenstart motor, motor satu fase memerlukan alat pembantu starting. Pada saat

motor induksi satu fase berputar, motor membangkitkan medan magnet putar.

Motor induksi satu fase lebih besar ukurannya untuk HP yang sama untuk

dibandingkan dengan motor tiga fase, motor satu fase mengalami pembatasan

pemakaian dimana daya tiga fase tidak ada. Apabila berputar, torsi yang

dihasilkan oleh motor satu fase adalah berpulsa dan tidak teratur., yang


33/41

33

mengakibatkan faktor daya dan efisiensi yang lebih rendah dibandingkan dengan

motor banyak fase.

Arah putaran medan stator dari motor induksi tiga fase tergantung pada

urutan fase. Medan rotor ditarik oleh medan stator dan karena itu berputar searah

dengan medan stator. Penukaran setiap dua kali dari ujung-ujung beda fase yang

mensuplai arus pada stator akan membalik urutan fase dan menyebabkan rotor

berbalik arahnya.

Perlu diingat bagaimana kecepatan motor induksi ditimbulkan, yaitu

dengan jumlah kutub dan frekuensi suplai daya (bukan suplai tegangan).

Kecepatan standar motor induksi sangkar tupai pada dasarnya konstan. Meskipun

demikian, motor sangkar suplai dengan multispeed khusus diproduksi dengan

lilitan stator pada jumlah kutub yang dapat diubah dengan mengubah hubungan

eksternal. Motor kecepatan banyak (multispeed) ada pada dua atau lebih

kecepatan yang terhitung, yang ditentukan dengan hubungan yang dibuat pada

motor. Motor dua kecepatan biasanya mempunyai satu lilitan yang dapat

dihubungkan sehingga memiliki dua kecepatan, salah satunya separuh dari yang

lain (Gambar 6-32).

Motor induksi rotor lilit adalah motor induksi dengan rotor dililitkan kawat

yang digunakan untuk aplikasi kecepatan yang variabel (Gambar 6-33).

Stator terdiri dari tiga lilitan satu fase yang diletakkan berjarak 120o listrik

yang sama lain, dan dihubungkan ke sumber daya tiga fase. Rotor tiga fase

mempunyai ujung-ujung luar ke slip ring.

Kecepatan rotor lilit dapat diubah dengan menempatkan tahanan pada

rangkaian rotor melalui slip ring. Semakin besar tahanan ditempatkan pada

rangkaian motor, semakin lambat motor berputar, apabila semua tahanandihilangkan, dari rangkaina motor, motor akan berputar pada kecepatan penuh.

Dengan menempatkan tahanan para rangkaian rotor, mengurangi arus start dan

menyediakan start torsi yang tinggi. Faktor daya motor jenis ini adalah rendah

pada keadaan tanpa beban, dan penuh pada keadaan beban. Untuk membalik

putaran motor jenis ini, tukarlah dua ujung-ujung sumber tegangan.


34/41

34

Motor sinkron tidak dapat distart dengan medan DC yang diberi tenaga.

Pada keadaan ini, torsi bolak-balik dihasilkan pada rotor. Pada saat medan stator

menyapu pada rotor, cenderung menyebabkan rotor mencoba berputar-pertama

kali pada arah yang berlawanan dengan arah putaran medan berputar, dan

kemudian dengan arah yang sama. Aksi ini terjadi sedemikian cepat sehingga

rotor tetap diam.

Untuk menjalakan (start) motor sinkron, rotor dihilangkan tenaganya.

Motor dijalankan dengan cara yang sama seperti motor sangkar tupai atau rotor

lilit tergantung pada konstruksi rotor. Apabila rotor mencapai hampir 95%

kecepatan sinkron, arus searah diberikan pada lilotan penguat. Arus searah

menghasilkan kutub utara selatan yang pasti para rotor, yang mengunci medan

magnet putar dari stator dan memutar rotor pada kecepatan sinkron.

Motor sinkron tiga fase dapat digunakan untuk perbaikan faktor daya.

Motor yang dioperasikan dengan cara itu disebut kapasitor sinkron. Motor

sangkar tupai dan motor rotor lilit adalah jenis motor induksi yang menyebabkan

faktor daya ketinggalan. Faktor daya yng ketinggalan itu dapat dikoreksi dengan

pemberian penguat lebih dari rotor motor sinkron.

Hal ini akan membuat faktor daya yang mendahului membatalkan faktor

daya ketinggalan dari motor induksi. Medan DC yang diberi penguatan kurang

akan menghasilkan faktor daya ketinggalan (jarang digunakan). Apabila medan

yang umumnya diberi penguatan, motor sinkron akan berputar pada faktor daya

satu. Motor sinkron biasanya digunakan untuk menggerakkan beban yang

menghendaki putaran konstan dan jarang starting dan stopping. Jenis beban yang

umum adalah generator DC, blower dan kompresor.


35/41

35

PEMELIHARAAN MOTOR

Motor listrik adalah kuda kerja industri, dan apabila dipakai dengan betul

akan memberikan layanan bertahun-tahun dengan pemeliharaan yang minimum.

Beberapa saran yang menjadi bagian dari program pemeliharaan motor :

- Jadwal inspeksi secara periodik. Sekurang-kurangnya sekali setahun setiapmotor listrik harus diinspeksi untuk sesuatu misalnya pelurusan (pendadaran)

poros motor, pengencangan dasar motor dan kondisi sabuk vee dan

kekencangan. Jika itu adalah motor DC, buka tutup dan lakukan pengecekan

pada perangkat sikat, ke tegangan pegas, komutator dan jika mungkin kondisi

lilitan.

- Jagalah motor anda agar selalu bersih. Jika saringan tersumbat, aliran udaraakan berkurang dan motor akan mengalami pemanasan lebih, sehingga

lambat laun akan merusak isolasi.

- Jagalah motor anda agar selalu kering. Motor yang digunakan terus-meneruscenderung tidak mengalami masalah kelengkapan. Motor yang digunakan

sebentar-sebentar atau motor cadangan yang mempunyai masalah seperti itu.

Cobalah menjalankan motor selama paling tidak beberapa jam tiap minggu

untuk menghilangkan kelembaban. Hati-hati supaya uap dan air tidak

ditujukan pada motor terbuka tahan tetesan.

- Periksa pelumasan. Periksalah penggunaan jumlah pelumas yang tepat.Terlalu banyak atau terlalu sedikit pelumas dapat menyebabkan kerusakan

bantalan. Pastikan untuk tidak menggunakan pelumas yang tercemar atau

tidak tepat.

- Pergunakan analisis getaran. Peningkatan getaran motor yang menyolokadalah suatu idikasi masalah.

- Starting yang berlebihan adalah kasus utama dalam kegagalan motor. Arusyang tinggi yang mengalir selama start menimbulkan jumlah panas yang

besar pada motor. Untuk motor 200 hp dan di bawahnya, waktu akselerasi

motor maksimum yang dihubungkan pada beban kelembaman tinggi dapat

mentolerir sekitar 20 s. Motor harus tidak melampaui lebih dari sekitar 150

detik start per hari.


36/41

36

KESIMPULAN

Genertor adalah mesin yang menggunakan megnetisme untuk mengubahenergy mekanis menjadi energy listrik.

Besarnya tegangan yang diinduksikan pada penghantar jangkar generatortergantung pada kuat medan magnet, kecepatan dan panjang penghantar,

serta sudut pada mana penghantar memotong fluks.

Generator AC menyerupai generator DC kecuali bahwa generator ACmempunyai slips ring sebagai pengganti komutator.

Generator AC medan diam tidak begitu umum dibandingkan generatormedan berputar dan terbatas ukuran kerja untuk kilovolt-ampere dan

tegangan rendah.

Generator AC medan berputar menyederhanakan masalah pengisolasiantegangan tinggi yang dihasilkan sebab lilitan tidak dikenai gaya

sentrifugal.

Generator arus bolak-balik menghasilkan tegangan dengan bentukgelombag sinus.

Rumus untuk menentukan frekuensi generator AC adalah:f = pn/120

Rumus untuk menentukan persentase pengaturan tegangan dari generatoradalah:

% pengaturan = Teg tanpa beban Teg beban penuh/ Tegangan beban

penuh

Pengaturan tegangan digunakan untuk mempertahankan tegangan terminalgenerator konstan dengan mengatur penguatan medan sesuai dengn

kondisi beban tertentu.

Kumparan strator alternative tiga-fase dapat dihubungkan dalam bintangatau delta.

Pada alternator tiga-fase yang dihubungkan bintang, tegangan fase-ke-netral sama dengan tegangan yang dibangkitkan pada masing-masing

kumparan, dan tegangan fase-ke-fase sama dengan tegangan fase-ke-netral

kali 1,73.

Pada alternator tiga-fase dihubungkan-delta, tegangan terukur antara dualin, sama dengan tegangan yang dibangkitkan pada lilitan kumparan.

Sumber energy mekanis yang diberikanke generator disebut penggerakutama (prime mover).

Sebelum dua buah generator AC tiga-fase dapat diparalel, urutan faseharus sama, tegangannya harus sefase, dan frekuensi serta tegangan

terminal harus sama.


37/41

37

Kogenerasi adalah produksi listrik yang serentak dan energy panas daribahan bakar tunggal.

Tegangan yang dibangkitkan pada generator mula-mula bolak-balik; dapatmenjadi arus searah sesudah disearahkan.

Komutator generator DC bertindak seperti mekanis penyearah untukmengubah tegangan AC menjadi tegangan DC.

Arus searah yang digunakan untuk memberi energy lilitan medan darigenerator disebut arus eksitasi.

Generator DC penguat terpisah mempunyai arus medan yang disuplaikanoleh sumber dari luar.

Generator penguat sendiri kemungkinan dihubungkan seri, parallel ataukompon.

Generator compound mencegah penurunan tegangan terminal generatorDC dengan adanya penambahan beban.

Tegangan yang diinduksikan pada kumparan yang memotong pada garislebar adalah nol.

Sikat diset sedemikian sehingga berhubungan (kontak) dengan kumparanpada saat berada pada garis netral.

Komutas iadalah proses pembalikan ara harus pad kumparan jangkar. Pada generator DC, reaksi jangkar membangkitkan gaya megnetomotife

yang memotong fluks medan utama dan membelokkan garis netral pada

arah putaran dari jangkar.

Interpole (kutub utara) diletakkan antara kutub medan utama untukmemperkecil efek reaksi jangkar.

Motor listrik bekerja dengan prinsip bahwa dua medan magnet dapatdibuat untuk berinteraksi mengasilkan gerakan.

Motor arus searah digunakan di mana diperlukan rentang torsi dan controlkecepatan yang lebar.

Mesin DC dapat bekerja sebagai motor atau sebagai generator. Servonomotor magnet permanen arus searah digunakan pada mesin yang

memerlukan posisi objek yang pasti.

Motor DC jenis seri dapat mensrtart beban yang sangat bera ttetapikecepatan akan bertambah apabila beban dikurangi.

Motor searah seri tidak boleh dioperasikan tanpa beban. Motor DC jenis shunt digunakan apabila dikehendaki kecepatan konstan

pada mesin yang digerakkan.

Motor arus searah shunt dapat berputar cepat pada kecepatan tinggi yangberbahaya jika arus pada kumparan medan hilang.

Motor DC jenis kompon menggunakan lilitan medan seri dan shunt danmenghasilkan karakteristik intermediate motor seridan shunt.


38/41

38

Pada motor DC reaksi jangkar menggeser garis komutasi netralberlawanan dengan arah putaran.

Aksi generator pada motor menghasilkan GGL lawan yang berlawananarah dengan tegangan terminal yang diberikan.

Apabila kecepatan motor DC bertambah, GGL lawan meningkat dan arusyang dicari oleh motor menurun.

Kecepatan motor DC dikontrol dengan mengubah arus medan atau denganmengatur tegangan yang diberikan pada jangkar.

Penurunan kekuatan medan dari motor DC akan menyebabkan motorberputar lebih cepat.

Penambahan dan penurunan tegangan jangkar dari motor DC akanmenyebabkan kecepatan motor naik dan turun secara sebanding.

Dibandingkan dengan motor DC, motor AC lebih murah dan memerlukanperawatan yang lebih sedikit, lebih kuat dan secara fisik lebih kecil

dibandingkan dengan motor DC dari hp yang sama.

Keistimewaan umum dari semua motor AC adalah perputaran medanmegnet.

Rumus untuk menentukan kecepatan kincir motor AC adalah:S = 120f/P

Pada motor industri, arus bolak-balik pada strator yang menginduksikantegangan pada lilitan rotor menghasilkan arus rotor dan medan magnet.

Rumus untuk menentukan persentase slip motor induksi adalah:%slip = [kecepatansinkron][kecepatanputar] / kecepatansinkron

Dibandingkan dengan motor fase banyak, motor satu-fase yangmemerlukan alat starting pembantu baterai, adalah lebih besar ukurannya

untuk tegangan yang sama, memberikan torsi tidak beraturan, dan bekerja

pada factor daya dan efisiensi yang lebih rendah.

Arah putaran motor induksi tiga-fase dapat dibalik dengan menukarkandua dari ujung-ujung tiga fase yang menyuplai arus pada stator.

Kecepatan motor induksi ditentukan oleh jumlah kutub dan frekuensisuplai daya bukan suplai tegangan.

Motor induksi rotor-lilitadalah motor induksi dengan rotor dililit yangdigunakan untuk aplikasi kecepatan yang variable.

Semakin besar tahanan pada rangkaian motor induksi rotor lilit, semakinlambat motor akan bergetar.

Motor sinkron AC berputar pada kecepatan konstan dari keadaan tanpabeban sampai kebeban penuh.

Motor sinkron tiga fase memerlukan alat pembantu untuk starting.


39/41

39

Motor sinkron tiga-fase menghasilkan factor daya mendahului apabiladioperasikan dengan rotor yang diberi penguatan lebih.

Program pemeliharaan motor termasuk jadwal inspeksi secara periodicmembuat motor selalu bersih dan kering serta analisis getaran.


40/41

40

DAFTAR PUSTAKA

Bueche, Frederick J.2006.Teori dan Soal-soal Fisika.Jakarta: PenerbitErlangga

Petruzella, Frank D.2001.Elektronika Industri. Yogyakarta: PenerbitAndi

www.wikipedia.com


41/41

makalah motor dan generator industri

Documents