Motor listrik adalah mesin yang mengubah energi listrik menjadi energi mekanis, ditemukan dalam berbagai peralatan rumah tangga dan industri. Terdapat dua jenis utama motor listrik, yaitu motor AC dan DC, masing-masing memiliki subkategori dan prinsip kerja yang berbeda. Komponen utama motor listrik terdiri dari stator dan rotor, dengan masing-masing bagian berfungsi dalam menghasilkan dan mengubah energi listrik menjadi gerakan mekanis.

1. Motor listrik

2. Pengertian Motor Listrik
Menurut Eugene C Lister, Motor listrik adalah mesin yang
mengubah energi listrik menjadi energi mekanis.
Dalam peralatan rumah tangga motor listrik dapat ditemukan
contohnya : pengering rambut, kipas angin, mesin cuci, mesin
jahit, pompa air, blender, mixer, bor listrik, lemari es, dan
penyedot debu.
Sedangkan dalam industri motor listrik digunakan untuk impeller
pompa, fan, blower, menggerakan kompresor, mengangkat
beban dan lain-lain.

3. Prinsip Kerja Motor Listrik
John Ambrose Fleming diakhir abad 19,
memperkenalkan sebuah cara untuk memudahkan
memahami cara kerja motor listrik. Yang disebut kaidah
tangan kiri, kaidah ini memudahkan untuk mengetahui
arah gaya dorong/lorentz, arah medan magnet dan
arah arus listrik pada sebuah sistem induksi
elektromagnetik.
Berikut gambar kaidah tangan kiri.

4. Gambar Kaidah Tangan Kiri
Prinsip kerja motor listrik adalah mengubah tenaga listrik menjadi
tenaga mekanik. Perubahan dilakukan dengan merubah tenaga listrik
menjadi magnet yang disebut elektromagnit.
Menurut sifatnya, kutub-kutub magnit senama akan tolak-menolak dan
kutub-kutub tidak senama akan tarik-menarik. Sehingga jika sebuah
magnet ditempatkan pada sebuah poros yang berputar dan magnet
lainnya pada suatu kedudukan yang tetap maka akan diperoleh
gerakan atau putaran.

5. Bagian-bagian Motor Listrik
Ada banyak bagian motor listrik tapi, sejatinya motor listrik hanya memiliki
komponen utama yaitu stator dan rotor. Berikut ini bagian-bagian motor
listrik :
a. Stator
Stator adalah bagian dari motor listrik yang tidak bergerak. Stator
penghasil medan magnet, baik itu elekromagnetik ataupun medan
magnet tetap. Stator terdiri dari beberapa bagian yaitu :
1. Badan Motor
Badan motor adalah tempat lilitan stator yang terdiri dari rumah dengan
alur-alurnya yang dibuat dari pelat-pelat yang dipejalkan berikut
tutupnya.

6. 2. Kumparan Stator
Kumparan stator adalah elektromagnetik berfungsi
sebagai penghasil medan magnet bias diganti dengan
medan magnet tetap yang memiliki dua kutub magnet
yang saling berhadapan, kutub utara dan kutub selatan.
b. Rotor
Rotor adalah bagian dari motor listrik yang bergerak,
rotor terdiri dari beberapa bagian yaitu :
1. Sikat
Sikat rotor berfungsi sebagai menghubungkan arus dari
sumber tegangan ke komutator dari kumparan.

7. 2. Komutator
Komutator rotor berfungsi untuk mengubah/membalik arah arus yang
mengalir pada kumparan agar putaran motor dapat terjadi. (Tidak
bergerak bolak-balik) dan membantu dalam transmisi arus antara rotor
dengan sumber daya.
c. Terminal Motor
Terminal motor adalah titik penyambungan sumber tenaga listrik dengan
ujung kumparan motor.
d. Bearing
Bearing adalah bantalan AS motor.
e. Body Motor
Bodi motor adalah tutup motor untuk pelindung dari lingkungan.

8. d. Celah Udara
Celah udara adalah jarak antara kedudukan stator dengan rotor.
Berikut ini gambar bagian-bagian motor listrik :

9. Jenis-jenis Motor Listrik
Pada dasarnya motor listrik dibedakan dari jenis sumber tegangannya
motor listrik terbagi 2 yaitu : Motor AC (Alternating Current) atau Motor
Listrik Arus Bolak-Balik dan Motor DC (Direct Current) atau Motor Listrik
Arus Searah.
Dari 2 jenis motor listrik tersebut terdapat klasifikasi jenis-jenis motor
listrik berdasarkan prinsip kerja, konstruksi, operasi dan karakternya.
Seperti yang terlihat gambar dibawah ini :

11. Motor DC (Arus Searah)
Motor DC adalah jenis motor listrik yang memerlukan sumber tegangan
DC untuk beroperasi. Motor DC dibedakan lagi dari sumber dayanya
yaitu sebagai berikut :
1. Separately Excited atau Motor DC Sumber Daya Terpisah
2. Self Excited atau Motor DC Sumber Daya Sendiri

12. Berdasarkan konfigurasi supply medan dengan kumparan motor, Motor
DC Self Excited dibedakan lagi yaitu sebagai berikut :
a. Motor DC Seri
Jenis motor yang gulungan medannya dihubungkan secara seri
dengan gulungan kumparan motor.
b. Motor DC Shunt
Jenis motor yang gulungan medannya dihubungkan secara pararel
dengan gulungan kumparan motor.

13. c. Motor DC Campuran/Kompon
Jenis motor yang gulungan medan dihubungkan secara pararel dan
seri dengan gulungan motor listrik.
Motor AC (Bolak-Balik).
Motor AC adalah jenis motor listrik yang memerlukan sumber tegangan
AC untuk beroperasi. Motor AC dibedakan lagi dari sumber dayanya
yaitu sebagai berikut :
1. Motor Sinkron (Motor Serempak)
Motor sinkron adalah jenis motor ac yang bekerja pada kecepatan
tetap pada sistem frekuensi tertentu, motor jenis memiliki torsi yang
rendah dan memerlukan arus dc untuk pembangkitan daya.

14. 2. Motor Induksi (Motor Tak Serempak)
Motor induksi adalah merupakan motor listrik AC yang bekerja berdasarkan induksi
medan magnet antara rotor dan stator. Motor induksi dapat diklasifikasikan menjadi
dua kelompok utama sebagai berikut :
a. Motor 1 Fasa
Adalah motor yang beroperasi dengan daya 1 fasa untuk menghasilkan tenaga
mekanik.
b. Motor 3 Fasa
Adalah motor yang beroperasi dengan daya 3 fasa untuk menghasilkan tenaga
mekanik.

15. PENGATURAN KECEPATAN MOTOR DC
Ada 3 cara pengaturan kecepatan pada motor DC yaitu :
1. Pengendalian tegangan jangkar.
2. Pengendalian fluksi medan.
3. Pengendalian resistansi jangkar.
Pengendalian Tegangan Jangkar
Jika tegangan jangkar dari motor DC seri dan penguatan terpisah yang
sedang berjalan pada kecepatan tunak diturunka, maka torsi motor
akan turun. Torsi motor akan lebih kecil daripada torsi beban, maka
kecepatan motor akan turun sampai torsi beban sama dengan torsi
motor.
Dan sebaliknya, jika tegangan jangkar dari motor DC yang sedang
berjalan pada kecepatan tunak dinaikkan, maka torsi motor akan naik.
Dengan begitu kecepatan motor akan naik sampai torsi motor sama
dengan torsi beban.

16. Saat menambah dan mengurangi kecepatan motor DC, tegangan
jangkar harus dinaik atau turun-kan dengan perubahan(step) yang
kecil. Perubahan yang besar secara langsung dapat mengakibatkan
aliran arus pada jangkar motor yang dapat merusak komutator atau
menurunkan umur motor. Karakteristik kecepatan – torsi dengan
tegangan jangkar yang berbeda-beda digambarkan pada gambar
dibawah. Dengan merubah tegangan jangkar, motor dapat
dioperasikan dengan beberapa kombinasi karakteristik kecepatan –
torsi. Karena tegangan jangkar tidak boleh dicatu dengan tegangan
yang melebihi rating motor tersebut, maka metode ini hanya digunakan
untuk mendapatkan operasi motor dibawah karakteristik kecepatan –
torsi normalnya. Yang paling penting pada metode ini adalah saat
kecepatan berubah, torsi motor tidak berubah. Dengan begitu torsi
motor konstan pada semua kecepatan.

17. Pengendalian Medan
Pada karakteristik kecepatan – torsi keadaan tunak motor DC seri dan
penguatan terpisah digambarkan dengan garis titik-titik pada gambar
diatas. Pada saat fluksi medan diturunkan maka kecepatan motor akan
naik.

18. Motor Sinkron adalah mesin sinkron yang digunakan untuk mengubah
energi
listrik menjadi energi mekanik. Mesin sinkron mempunyai kumparan jangkar
pada
stator dan kumparan medan pada rotor. Kumparan jangkarnya berbentuk
sama
dengan mesin induksi, sedangkan kumparan medan mesin sinkron dapat
berbentuk
kutub sepatu (salient) atau kutub dengan celah udara sama rata (rotor
silinder). Arus searah (DC) untuk menghasilkan fluks pada kumparan
medan dialirkan ke rotor melalui cincin dan sikat. Jadi kontruksi motor
sinkron ini adalah sama dengan
generator sinkron, bedanya hanya bahwa generator sinkron rotornya
diputar untuk menghasilkan tegangan, sedangkan motor sinkron statornya
diberi tegangan agar
rotornya berputar.
MOTOR SINKRON

19. 2.1 Prinsip Kerja Motor Sinkron

20. sumber DC eksternal yang dihubungkan ke rangkaian rotor melalui slip
ring dan sikat. Arus DC pada rotor ini menghasilkan medan magnet
rotor (BR) yang tetap. Kutub medan rotor mendapat tarikan dari kutub
medan putar stator hingga turut berputar dengan kecepatan yang
sama (sinkron). Torsi yang dihasilkan motor sinkron merupakan fungsi
sudut torsi (δ). Semakin besar sudut antara kedua medan magnet,
maka torsi yang dihasilkan akan semakin besar seperti persamaan di
bawah ini. T = k .BR .Bnet sin δ

21. 2.2 Model dan Dinamika Mesin Sinkron
Mesin sinkron dapat dimodelkan dengan menggunakan rangkaian
ekivalennya. Dari rangkaian ekivalen ini mesin sinkron dapat dianalisa
dengan berbagai kondisi dengan cara yang mudah dan cepat tanpa
harus mengoperasikan langsung mesin ini pada sistem tenaga. Dari
rangkaian ekivalen ini dapat dianallisa kondisi dinamis atas statis suatu
mesin. Motor sinkron pada dasarnya adalah sama dengan generator
sinkron karena mempunyai bentuk konstuksi yang sama, kecuali arah
aliran daya pada motor sinkron merupakan kebalikan dari generator
sinkron

22. Motor Induksi atau mesin juga disebut sebagai Mesin Asinkron . Kata
Asynchronous berarti bahwa mesin tidak pernah berjalan dengan
kecepatan sinkron. Motor induksi terutama terdiri dari dua jenis. Itu bisa
berupa motor induksi satu fasa atau tiga fasa.
Pengertian Motor Induksi

23. Motor induksi satu phase biasanya dibangun dalam ukuran kecil (hingga
3 HP). Motor induksi tiga phase adalah motor AC yang paling umum
digunakan di industri. Mereka sederhana dalam konstruksi, dapat
diandalkan.
Ini memiliki biaya rendah, efisiensi tinggi, faktor daya yang cukup baik,
dapat diandalkan, torsi mulai sendiri dan perawatan yang rendah.
Hampir lebih dari 90% energi mekanik yang digunakan dalam industri
ini disediakan oleh motor induksi tiga phase.

24. Motor induksi tiga phase terutama digunakan dalam industri untuk
konversi daya, yaitu konversi daya listrik ke mekanik dalam jumlah
besar atau besar. Tetapi untuk konversi daya kecil motor induksi satu
fasa digunakan. Motor induksi melakukan berbagai layanan di rumah,
kantor, bisnis, pabrik, dll.
Di semua peralatan rumah tangga seperti lemari es, kipas angin, mesin
cuci, pengering rambut, penggiling mixer, dll., Motor induksi satu phase
digunakan