Prinsip kerja motor listrik, penggunaan gaya lorentz pada pembuatan motor listrik, animasi gif. Motor listrik banyak digunakan dalam kehidupan sehari-hari misalnya pada alat-alat berikut: -kipas angin -bor listrik -pompa air -blender pembuat juice -gerinda listrik -mobil-mobilan, dan banyak lagi. Pada motor listrik terjadi perubahan energi dari energi listrik menjadi energi gerak atau kinetik. Prinsip gaya lorentz diterapkan di motor listrik. Gulungan kumparan ditempatkan di dalam medan magnet kemudian dialiri arus listrik sedemikian rupa hingga gaya lorentz yang dihasilkan pada kumparan mengakibatkan gerak memutar seperti berikut.
Bagian-bagian motor listrik dan prinsip kerjanya.
. Magnet berfungsi untuk menghasilkan medan magnetik. !emakin besar kekuatan magnet yang digunakan, putaran yang dihasilkan dapat se makin besar. B. Baterai digunakan untuk menghasilkan arus listrik i, semakin besar arus listrik yang mengalir, makin besar putaran motornya. ". !ikat berfungsi untuk menghubungkan arus dari baterai ke komutator dari kumparan. #. $omutator berfungsi untuk mengubah arah arus yang mengalir pada kumparan agar putaran motor dapat terjadi. %&idak bergerak bolak-balik'.
P()*!)P $+( $)P! *G)* Pada kipas angin sumber " : . rus bolak - balik masuk menuju kipas angin. . #alam kipas angin terdapat suatu motor listrik, motor listrik tersebut mengubah energi listrik menjadi energi gerak. /. #alam sebuah motor listrik terdapat suatu kumparan besi pada bagian yang bergerak beserta sepasang pipih berbentuk magnet 0 pada bagian yang diam %Permanen'. 1. $etika listrik mengalir pada lilitan ka2at dalam kumparan besi, hal ini membuat kumparan besi menjadi sebuah magnet. 3. $arena sifat magnet yang saling tolak menolak pada kedua kutubnya maka gaya tolak menolak magnet antara kumparan besi dan sepasang magnet tersebut membuat gaya berputar secara periodik pada kumparan besi tersebut. 4. 5leh karena itu baling - baling kipas angin dikaitkan ke poros kumparan tersebut. Penambahan tegangan listrik pada kumparan besi dan menjadi gaya kemagnetan ditujukan untuk memperbesar hembusan angin pada kipas angin. 0ntuk kipas angin sumber arus #" hal ini tidak berbeda pada kipas angin dengan sumber arus ". 6anya saja dalam kipas angin ini menggunakan kipas angin arus #".
Makalah Sains Teknologi dan Masyarakat (Dinamo) Posted by Dwilan Agusaputra Posted on 8/2/2!" with #o $omments
Dinamo
merupakan
sebuah
perangkat
elektromagnetis
yang
mengubah energi listrik menjadi energi mekanik. Energi mekanik ini digunakan untuk misalnya memutar pompa kipas angin atau blo!er menggerakan kompresor mengangkat bahan dll. Dinamo digunakan juga di rumah "mi#er bor listrik $an angin. Dinamo juga kadangkala disebut %kuda kerja& .
).Bagaimana Prinsip *erja Dinamo + ,.Bagaimana keterkaitan prinsip kerja Dinamo dengan -ains dan teknologi + .Bagaimanakah keterkaitannya dengan lingkungan +
Penulisan
makalah
ini
bertujuan
untuk
mengungkap
dan
mengin$ormasikan kepada pemba1a tentang bagaimana prinsip kerja dari Dinamo dan hubungan serta man$aatnya bagi kehidupan manusia.
•
Arus listrik dalam medan magnet akan memberikan gaya.
•
3ika ka!at yang memba!a arus dibengkokkan menjadi sebuah lingkaran maka kedua sisi lingkaran yaitu pada sudut kanan medan magnet akan mendapatkan gaya pada arah yang berl a!anan.
•
Pasangan gaya menghasilkan tenaga putar untuk memutar kumparan.
•
Perangkat4perangkat penggerak memiliki beberapa l ingkaran pada dinamonya untuk memberikan tenaga putaran yang lebih seragam dan medan magnetnya dihasilkan oleh susunan elektromagnetik yang disebut kumparan medan.
Pada Dinamo tenaga listrik diubah menjadi tenaga mekanik. Perubahan
ini
dilakukan
dengan
mengubah
tenaga
listrik
menjadi magnet yang disebut sebagai elektro magnet. -ebagaimana kita ketahui bah!a 2 kutub4kutub dari magnet yang senama akan tolak4menolak dan kutub4kutub tidak senama tarik4menarik. (aka kita dapat memperoleh gerakan jika kita menempatkan sebuah magnet pada sebuah poros yang dapat berputar dan magnet yang lain pada suatu kedudukan yang tetap.
Dinamo digunakan
merupakan sebagai
sebuah
perangkat
teknologi
yang
elektromagnetis
sangat yang
banyak merubah
energy listrik menjadi energy mekanik pada banyak alat elektronik yang sangat berguna bagi manusia di 5aman teknologi modern seperti
sekarang
ini.
*eterkaitan
Dinamo
dengan
teknologi
sangatlah erat dan tidak akan pernah bisa dipisahkan sebab Dinamo sudah menjadi perangkat !ajib6utama dalam teknologi yang digunakan
berbagai
alat
elektronik
yang
sangat
dibutuhkan
manusia.
Adanya Dinamo mempunyai andil besar terhadap ter1iptanya berbagai alat elektronik yang berguna bagi manusia dan lingkungan. Berbagai 1ontoh penggunaan Dinamo pada alat4alat elektronik seperti kipas angin untuk membuat sejuk saat udara panas mi#er untuk membuat kue bor listrik untuk keperluan kerja manusia mesin 1u1i untuk membantu kegiatan men1u1i pakaian dan banyak
alat lainnya yang tidak mungkin terlepas dari kehidupan manusia modern seperti saat ini. Berdasarkan penjelasan tersebut dapat disimpulkan bah!a 2 ).
2 Dinamo sangat berpengaruh terhadap teknologi yang berkembang di masa ini dan sekaligus menjadi hal yang sangat penting
dalam
menunjang
kemudahan
pekerjaan
manusia
di
kehidupan sehari4hari di lingkungannya. ,.
2
Dengan adanya
Dinamo
akan
membantu
perkembangan teknologi yang semakin pesat dan menghasilkan berbagai
alat4alat
yang
dapat
menggantikan
$ungsi
manusia
sehingga dapat menyebabkan berkurangnya lapangan pekerjaan. Lain lagi dengan penggunaan $ungsi teknologi Dinamo di lingkungan industri yang dapat disalah gunakan oleh manusia untuk untuk menghasilkan barang industri tanpa memerhatikan bahan industri yang
digunakan
dalam
pengaruhnya
terhadap
lingkungan
dan
kesehatan manusia.
DA%TA& P'STAA ! *uku Sumber Muchsin, )smail. %7'. Elektronika dan Motor Listrik ( Dinamo). akarta : 0ni8ersitas Mercu
Buana. 2
Pustaka +lektronik
9ikipedia. 7/. Motor istrik % Dinamo), %5nline', %http:;;id.2ikipedia.org;2iki;Motor
9ardana,
Mery.
7.
Prinsip
Kerja
Motor
Arus
Searah,
%http:;;222.meri2ardanaku.com;7;;prinsip-kerja-motor-arus-searah-dc.html, mei 7/'.
%5nline', diakses
nonim.
77. Prinsip
Dasar
Cara
Kerja
Motor
Listrik
(Dinamo)
DC ,
%5nline',
%http:;;biondiocta.2ordpress.com;7;7;4;prinsip-dasar-cara-kerja-motor-listrik-dc;, diakses mei 7/'.
$& P+*G*&(
Puji syukur kami panjatkan atas kehadirat &uhan =ang Maha +sa yang telah memberikan rahmat, hidayah, dan inayah-*ya sehingga penyusun dapat menyelesaikan makalah ini tanpa ada halangan yang berarti sesuai dengan 2aktu yang telah ditentukan. Makalah ini disusun dalam rangka memenuhi tugas dari !ekolah. !emoga makalah ini bi sa be rma nfaa t ba gi pa ra pe mb ac a dan bi sa me njadi pemacu semangat belajar dan peningkatan kualitas !#M dalam penguasaan )P& +$ ya ng na nt inya me rup aka n mo da l uta ma dala m m engha dapi era globa lis asi yang lebih kompetitif. #emikian kiranya makalah ini kami buat, makalah ini masih jauh dari kesempurnaan, maka dari itu kami mohon maaf apabila dalam penyusunan makalah ini masih terdapat banyak kesalahan. 0ntuk itu saran dan koreksi sangat kami harapkan, dan atas perhatiannya kami ucapkan terima kasih.
Penyusun
P+*#600* Motor listrik adalah alat untuk mengubah energi listrik menjadi energi mekanik. lat yang berfungsi sebaliknya, mengubah energi mekanik menjadi ener gi list rik dise but 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 )ndustri adalah motor listrik asinkron, dengan dua standar global yakni )+" dan *+M. Motor asinkron )+" berbasis metrik %milimeter ', sedangkan motor listrik *+M be rba sis imperial %inch', dalam aplikasi ada satuan daya dalam horse po2er %hp' maupun kilo9att %k9'. Mo to r li st ri k )+ " di ba gi me nj ad i be be ra pa ke la s s es ua i de ng an e fi s i en s i ya n g dimilikinya, sebagai standar di+0, pemb agi an ke las i ni m enj ad i +> > , +> > d an + >> /. + > > a d a l a h m o t o r l i s t r i k y a n g p a l i n g e fi si e n , p al in g s ed ik it me mb or os ka n t en ag a, s e d a n g k a n + > > / s u d a h tidak boleh dipergunakan dalam lingkungan + 0 , s e b a b memboroskan bahan bakar di pembangkit listrik dan secara otomatis akan menimbulkan buangan karbon yang terbanyak, sehingga lebih mencemari lingkungan. ! t a n d a r ) + " y a n g b e r l a k u a d a l a h ) + " / 1 - , i n i a d a l a h s e b u a h s t a n d a r y a n g mengatur rotating e?uipment bertenaga listrik. da ba nya k pabrik e le kt ri k mo to r, t et ap i h a n y a s e b a g i a n s a j a y a n g b e n a r - b e n a r m e n g i k u t i a r a h a n ) + " / 1 - d a n j u g a m e n g i k u t i arahan le8el efisiensi dari +0.Banyak produsen elektrik motor yang tidak mengikuti standar )+" dan +0 supaya p ro du kn ya m en ja di m ur ah d an l eb ih b an ya k t er ju al , b an ya k negara berkembang menjadi pasar untuk produk ini, yang dalam jangka panjang memboroskan keuangan pemakai, sebab tagihan listrik yang semakin tinggi setiap tahunnya. e mbag a y an g m en ga tu r d an m en ja mi n l e8 el e fi si en si i ni a da la h " +M +P, s eb ua h konsorsium di +ropa yang didirikan oleh pabrik-pabrik elektrik motor yang ternama, dengan tujuan untuk menyelamatkan lingkungan dengan mengurangi pencemaran karbon se ca ra global, karena banyak daya diboroskan dalam pemakaian beban listrik. !ebagai contoh, dalam sebuah industri rata-rata konsumsi listrik untuk motor listrik adalah sekitar 43@7A dari total biaya listrik, jadi memakai elektrik motor yang efisien akan meng ur angi bi aya o8erhead pr od uk si, se hi ng ga me na ikk an daya sai ng pro du k, apa lagi d e n g a n kenaikan tarif listrik setiap tahun, maka pemakaian motor listrik +>> s u d a h 2aktunya menjadi keharusan.
A P+#,+&T-A# M.T.& -ST&- Motor listrik adalah alat untuk mengubah energi listrik menjadi energi mekanik. lat 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. Pada motor listrik tenaga listrik diubah menjadi tenaga mekanik. Perubahan ini dilakukan dengan mengubah tenaga listrik menjadi magnet yang disebut sebagai elektro magnit. !ebagaimana kita ketahui bah2a : 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.
Gambar elektrik motor Motor listrik merupakan sebuah perangkat elektromagnetis yang mengubah energi listrik menjadi energi mekanik. +nergi mekanik ini digunakan untuk, misalnya, memutar impeller pompa, fan atau blo2er, menggerakan kompresor, mengangkat bahan, dll. Motor listrik digunakan juga di rumah %mier, bor listrik, fan angin' dan di industri. Motor listrik kadangkala disebut kuda kerjanya industri sebab diperkirakan bah2a motor-motor menggunakan sekitar @7A beban listrik total di industri. * 0+#-S 1 0+#-S M.T.& -ST&-
&ipe atau jenis motor listrik yang ada saat ini beraneka ragam jenis dan tipenya. !emua jenis motor listrik yang ada memiliki bagian utama yaitu stator dan rotor. !tator adalah bagian motor listrik yang diam dan rotor adalah bagian motor listrik yang bergerak %berputar'. Pada dasarnya motor listrik dibedakan dari jenis sumber tegangan kerja yang digunakan. Berdasarkan sumber tegangan kerjanya motor listrik dapat dibedakan menjadi dua jenis yaitu : . Motor listrik arus bolak-balik " %lternating "urrent' . Motor listrik arus searah #" %#irect "urrent' #ari dua jenis motor listrik diatas terdapat 8arian atau jenis-jenis motor listrik berdasarkan prinsip kerja, konstruksi, operasinya dan karakternya. #ari berbagai jenis motor listrik yang ada dapat dibuat suatu gambar klasifikasi motor listrik sebagai berikut. $lasifikasi enis Motor istrik
#ari gambar klasifikasi motor listrik diatas dapat dijelaskan secara singkat pengertian dari setiap jenis motor listrik pada gambar klasifikasi diatas sebagai berikut. . Motor istrik rus Bolak-Balik %"' adalah jenis motor listrik yang beroperasi dengan sumber tegangan arus listrik bolak balik %", lternating "urrent'. Motor listrik arus bolak balik " ini dapat dibedakan lagi berdasarkan sumber dayanya sebagai berikut : a. Motor sinkron, adalah motor " bekerja pada kecepatan tetap pada sistim frek2ensi tertentu. Motor ini memerlukan arus searah %#"' untuk pembangkitan daya dan memiliki tor?ue a2al yang rendah, dan oleh karena itu motor sinkron cocok untuk penggunaan a2al dengan beban
rendah, seperti kompresor udara, perubahan frek2ensi dan generator motor. Motor sinkron mampu untuk memperbaiki faktor daya sistim, sehingga sering digunakan pada sistim yang menggunakan banyak listrik.
•
•
Gambar. Motor sinkron $omponen utama motor sinkron adalah : (otor. Perbedaan utama antara motor sinkron dengan motor induksi adalah bah2a rotor mesin sinkron berjalan pada kecepatan yang sama dengan perputaran medan magnet. 6al ini memungkinkan sebab medan magnet rotor tidak lagi terinduksi. (otor memiliki magnet permanen atau arus #" ecited, yang dipaksa untuk mengunci pada posisi tertentu bila dihadapkan dengan medan magnet lainnya. !tator. !tator menghasilkan medan magnet berputar yang sebanding dengan frek2ensi yang dipasok. Motor ini berputar pada kecepatan sinkron, yang diberikan oleh persamaan berikut :
#imana : > C frekuensi P C umlah kutub *s C Putaran stator b. Motor asinkron %induksi', merupakan motor listrik " yang bekerja berdasarkan induksi meda magnet antara rotor dan stator. Motor induksi dapat diklasifikasikan menjadi dua kelompok utama sebagai berikut : 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. !ejauh ini motor ini merupakan jenis motor yang paling umum digunakan dalam peralatan rumah tangga, seperti fan angin, mesin cuci dan pengering pakaian, dan untuk penggunaan hingga / sampai 1 6p. 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 %2alaupun D7A memiliki rotor kandang tupai'E dan penyalaan sendiri. #iperkirakan bah2a sekitar @7A motor di industri menggunakan jenis ini, sebagai contoh, pompa, kompresor, belt con8eyor, jaringan listrik , dan grinder. &ersedia dalam ukuran ;/ hingga ratusan 6p. . Motor istrik rus !earah #" adalah jenis motor listrik yang beroperasi dengan sumber tegangan arus listrik searah %#irect "urrent'. Motor #", sebagaimana namanya Motor arus searah, yaitu menggunkan arus #". Motor #" digunakan pada penggunaan khusus dimana diperlukan penyalaan tor?ue yang tinggi atau percepatan yang tetap untuk kisaran kecepatan yang luas.
Gambar /. !ebuah motor #"
Gambar / memperlihatkan sebuah motor #" yang memiliki tiga komponen utama : $utub medan. • !ecara sederhana digambarkan bah2a interaksi dua kutub magnet akan menyebabkan perputaran pada motor #". Motor #" memiliki kutub medan yang stasioner dan dynamo yang menggerakkan bearing pada ruang diantara kutub medan. Motor #" sederhana memiliki dua kutub medan yaitu kutub utara dan selatan. Garis magnetic energy membesar melintasi bukaan diantara kutub-kutub dari utara ke selatan. 0ntuk motor yang lebih besar atau lebih komplekter dapat satu atau lebih electromagnet. +lektromagnet menerima listrik dari sumber daya dari luar sebagai penyedia struktur medan. #inamo • Bila arus masuk menuju dynamo, maka arus ini akan menjadi elektromagnet. #inamo yang berbentuk silinder, dihubungkan ke as penggerak untuk menggerakkan beban. 0ntuk kasus motor #" yang kecil, dinamo berputar dalam medan magnet yang dibentuk oleh kutub F kutub, sampai kutub utara dan selatan magnet berganti lokasi. ika hal ini terjadi, arusnya berbalik untuk merubah kutub F kutub utara dan selatan dinamo. "ommutator. • $omponen ini terutama ditemukan dalam motor#". $egunaannya adalah untuk membalikan arah arus listrikdalam dina mo. "ommutator juga me mb antu da la m transmisi arus antara dinamo dan sumber daya.
•
$euntungan utama motor #" adalah sebagai pengendali kecepata n, yang ti da k me mp e ng a ru hi ku a li ta s pa s ok a n da ya . Motor ini dapat dikendalikan dengan mengatur : &egangan dina mo F m eni ngkat kan tega ngan dina mo akan meningkatkan kecepatan. rus me dan F menurunkan arus me dan aka n meningka tkan kecepatan. •
Motor listrik arus searah #" ini dapat dibedakan lagi berdasarkan sumber dayanya sebagai berikut : Motor #" sumber daya terpisah; !eparately +cited. dalah jenis motor #" yang sumber arus medan disupply dari sumber terpisah, sehingga motor listrik #" ini disebut motor #" sumber daya terpisah %separately ecited'. Motor #" sumber daya sendiri; !elf +cited. dalah jenis motor #" yang sumber arus medan disupply dari sumberyang sama dengan kumparan motor listr ik, sehingga motor listrik #" ini disebut motor #" sumber dayasendiri %self ecited'. Motor #" sumber daya sendiri ; self eited ini dibedakan lagi menjadi / jenis berdasarkan konfigurasi supply medan dengan kumparan motornya sebagai berikut :
a.
Motor #" shunt, Pada motor #" shunt gulungan medan %medan shunt' disambungkan secara paralel dengan gulungan motor listrik. 5leh karena itu total arus dalam jalur merupakan penjumlahan arus medan dan arus dinamo. b. Motor #" !eri, Pada motor #" seri, gulungan medan %medan shunt' dihubungkan secara seri dengan gulungan kumparan motor %'. 5leh karena itu, arus medan sama dengan arus dinamo. c. Motor #" $ompon;Gabungan, Motor $ompon #" merupakan gabungan motor seri dan shunt. Pada motor kompon, gulungan medan %medan shunt' dihubungkan secara paralel dan seri dengan gulungan motor listrik. !ehingga, motor kompon memiliki tor?ue penyalaan a2al yang bagus dan kecepatan yang stabil. A&A +&0A M.T.& -ST&- Mekanisme kerja untuk seluruh jenis motor secara umum sama. rus listrik dalam medan magnet akan memberikan gaya ika ka2at yang memba2a arus dibengkokkan menjadi sebuah lingkaran;loop, maka kedua sisi loop, yaitu pada sudut kanan medan magnet, akan mendapatkan gaya pada arah yang berla2anan. Pasangan gaya menghasilkan tenaga putar; tor?ue 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. #alam memahami sebuah motor, penting untuk mengerti apa yang dimaksud dengan beban motor. Beban mengacu kepada keluaran tenaga putar; tor?ue sesuai dengan kecepatan yang diperlukan. Beban umumnya dapat dikategorikan kedalam tiga kelompok : . Beban tor?ue konstan adalah beban dimana permintaan keluaran energinya ber8ariasi dengan kecepatan operasinya namun tor?ue nya tidak ber8ariasi. "ontoh beban dengan tor?ue konstan adalah con8eyors, rotary kilns, dan pompa displacement konstan. . Beban dengan 8ariabel tor?ue adalah beban dengan tor?ue yang ber8ariasi dengan kecepatan operasi. "ontoh beban dengan 8ariabel tor?ue adalah pompa sentrifugal dan fan %tor?ue ber8ariasi sebagai k2adrat kecepatan'. /. *eban Dengan +nergi onstan adalah beban dengan permintaan tor?ue yang berubah dan berbanding terbalik dengan kecepatan. "ontoh: Peralatan mesin.
