Motor Listrik

Motor Listrik adalah suatu alat yang dapat mengubah energi listrik menjadi energi gerak / mekanik
Macam - macam motor listrik berdasarkan sumbernya adalah :
1. Motor AC
    a. Motor Sinkron
    b. Motor Asinkron ( Induksi)
2. Motor DC

Motor Listrik sangat membantu pekerjaan manusia bahkan bisa dikatakan tidak bisa dipisahkan dari kehidupan manusia terutama yang berhubungan dengan pekerjaan mengangkat,memindahkan, mengatur dan membersihkannya dan sebagaiannya
Pada kenyataan motor listrik ini digunakan untuk menggerakkan peralatan - peralatan lain akan menghasilkan energi atau jasa yang digunakan oleh manusia, misalnya : Menggerakkan pompa, menggerakkan vacuum cleaner, menggerakkan mesin pemintal benang dan sebagainya

PRINSIP KERJA MOTOR
Pada dasarnya prinsip kerja motor sama dengan prinsip kerja generetor dan transformator dimana induksi magnetik sangat berperan dalam merubah bentuk energi yang satu ke bentuk yang lain.

Jadi prinsip kerja motor adalah jika sebuah penghantar dilalui arus listrik dalam medan magnet atau medan listrik (fluks), maka akan timbul suatu gaya pada konduktor tersebut. Gaya ini yang kemudian bisa menggerakkan kondukotor (rotor) untuk bergerak (berputar).

Besarnya gaya yang timbul pada konduktor yang dialiri listrik dalam medan magnet adalah sbb :

F= BIL cos Ø

Dimana :

F = Gaya yang timbul pada konduktor                                           L = pajang konduktor

B = Besar medan listrik atau medan magnet (fluks)                        Ø = besar sudut antara arah fluks dan arus

I  = Besarnya Arus yang lewat konduktor  

MOTOR AC

Disebut motor AC karena sumber utama untuk menggerakkan motor adalah berasal dari sumber tegangan AC.

Berdasarkan prinsip kerjanya ada 2 macam motor AC, yaitu :

1. Motor Sinkron

    Prinsip kerjanya adalah putaran rotor selalu sama dengan putaran medan listrij atau medan magnet (fluks)    pada stator

2. Motor Asinkron / induksi

    Prinsip kerjanya adalah putaran rotor tidak akan pernah sama dengan putaran medan listrik atau medan magnet (fluks) pada stator

Keuntungan dari motor asinkron adalah :

  a. Bentuknya sederhana dan konstruksinya cukup kuat

  b. Biaya murah dan dapat diandalkan

  c. Tidak memerlukan sikat seperti pada motor DC atau motor sinkron

  d. Perawatan minimum

Namun disamping hal tersebut di atas, perlu diperhatikan faktor - faktor yang tidak menguntungkan :

  a. Efisiensi rendah karena perlu adanya beda putaran rotor dan fluks pada stator untuk menghasilkan gaya.

  b. kecepatan akan berkurang jika beban bertambah.

Bila ingin membalikkan arah putaran motor AC dapat dilakukan dengan menukar arah putaran medan putarnya yaitu dengan cara menukar dua beda fasanya. 

MOTOR INDUKSI

Umumnya motor AC yang digunakan adalah tipe motor asinkron. Motor asinkron disebut juga dengan motor induksi. Motor induksi ini lebih banyak digunakan karena pada motor induksi ini tidak diperlukan medan magnet dari sumber DC ataupun dari sumber AC yang disearahkan. Sehingga bisa dikatakan bahwa motor induksi tidak memiliki kumparan medan.

Karena tidak memiliki kumparan medan, apakah motor induksi hanya memiliki satu kumparan saja ? Tidak, motor induksi tetap memiliki 2 kumparan pada stator dan rotor-nya.

Motor Induksi, disebut demikian karena memanfaatkan induksi dari stator ke rotor-nya . Contoh peralatan yang memanfaatkan induksi adalah transformator yang memiliki kumparan primer dan sekunder. Demikian juga dengan motor induksi, kumparan pada stator seolah-olah menjadi kumparan primer, sedangkan kumparan pada rotor seolah-olah menjadi kumparan sekundernya.

MOTOR DC

Disebut motor DC karena sumber utama untuk menggerakkan motor berasal dari tegangan DC.

Motor DC dilengkapi dengan sebuah komutator yang berupa cincin belah untuk mengalirkan arus dari sumber DC ke rotor

Motor DC memiliki kumparan medan dan kumparan jangkar. Kumparan medan umumnya terdapat pada stator, sedangkan kumparan jangkarnya pada rotor. kumparan medan berfungsi untuk menghasilkan fluks magnetik. Motor DC berputar karena gaya yang timbul akibat adanya fluks magnet pada stator dan arus jangkar pada rotor.

Pada motor-motor kecil (misalnya mainan anak-anak) biasanya tidak memiliki kumparan medan, karena menggunakan magnet permanen sebagai penggantinya. Untuk motor DC yang memiliki kumparan medan,pengambilan sumber tegangan DC-nya bisa bermacam-macam tergantung tipe penguatan yang digunakan.

Generator Listrik

Generator Adalah alat yang dapat mengubah energi mekanik menjadi energi Listrik. Energi mekanik ini diperoleh melalui .prime mover Prime mover bisa berupa turbin, mesin diesel atau penggerak lainnya

Macam- Macam Sumber Energi Turbin Generator:
1. Air pada PLTA
2. Steam pada PLTU
3. Gas pada PLTG
4. dan lainnya

Prinsip Kerja Generator

Filosofi munculnya tegangan dan arus dari generator secara sederhana dapat digambarkan seperti ini :

Generator

kumparan medan pada rotor yang dialiri oleh arus listrik DC akan memberikan Medan Magnet (Fluks ) disekitar rotor. Fluks ini kemudian diputar bersamaan dengan berputarnya rotor oleh prime mover. Fluks akan menembus kumparan jangkar yang terdapat pada stator. Perubahan fluks magnet pada kumparan jangkar ini akan menghasilkan tegangan pada ujung ujung kumparan stator.

Jika pada ujung ujung kumparan stator ini dihubungkan ke beban, akan timbul arus dari generator ke beban.

Besar Tegangan yang dihasilkan oleh generator tergantung pada :
1. Besar Medan Magnet
2. Kecepatan Perubahan medan magnet

Frekuensi yang dihasilkan oleh generator akan dipengaruhi oleh kecepatan medan magnet dan rotor

KOMPONEN UTAMA GENERATOR
ada 2 komponen utama generator yaitu :
 1. Rotor adalah Komponen yang bergerak
 2. Stator adalah komponen yang diam
Pada rotor generator umumnya terdapat kumparan medan sedangkan pada stator terdapat kumparan jangkar. Dimana :
1. Kumparan Medan (field) adalah kumparan yang menghasilkan medan magnet, yang dikenal dengan nama exciter
2. Kumparan jangkar (armature) yang merupakan kutub mesin adalah tempat keluarnya arus listrik (pada motor sebagai masuknya arus listrik)

(a)

(b)

a. Stator Generator, kumparan Jangkar
b. Bagian Rotor Generator, teradapat kumparan medan

GENERATOR 3 FASA 
Prinsip Kerja generator 3 fasa sama dengan prinsip kerja 1 fasa, beda hanya terletak pada keluaran dari generator, kalau generator 1 fasa keluarannya cuma 2 kabel ( 1 fasa ) sedangkan generator 3 fasa keluarannya 3 atau 4 kabel (3 fasa)

generator 3 fasa

Medan magnet pada generator 3 fasa ini biasanya dihasilkan dari kumparan yang disebut dengan belitan eksitasi dimana arus eksitasi yang akan menentukan besarnya tegangan keluaran oleh Automatic Voltage Regulator (AVR)
Peralatan Untuk Mengatur Secara otomatis kecepatan putaran dari rotor disebut dengan governor
Pada pengoperasiannya, arus eksitasi generator dapat di peroleh dari keluaran Generator itu sendiri (self excitation).

Generator Bekerja Sendiri ( Stand Alone )
Pada generator yang bekerja sendiri, daya aktif ( P= Watt) dan daya reaktif (Q=VAR) yang dikeluarkan oleh generator sebanding dengan beban yang terhubung
AVR pada generator hanya mengatur besar tegangan yang dikeluarkan oleh generator sedangkan governor akan mengatur putaran atau frekuensi keluaran generator.

Generator Bekerja Secara Paralel
Pada generator yang bekerja secara paralel, besar tegangan dan frekuensi akan ditentukan oleh sistem secara bersama-sama
AVR akan bekerja mengatur daya reaktif (Q=VAR) sedangkan governor akan menentukan pengaturan besarnnya daya aktif ( P=Watt) yang dikeluarkan generator sesuai dengan prinsip pembagian yang seimbang dan batas operasi
Pada Sistem yang terintegrasi, pengaturan tegangan oleh AVR juga akan membantu dalam memberikan keseimbangan tegangan.

Putaran Generator
Hubungan antara putaran (n- RPM), Frekuensi ( f- Hz) dan Pole (p) dirumuskan :

n = 120 f/p 

misalkan ada sebuah generator yang ingin dioperasikan pada 60 Hz. Generator ini memiliki 2 buah pole. Jadi besarnya Putaran Turbin :
n = 120 x 60/2
   = 3600 RPM
RPM = Rotasi per menit ( banyak putaran dalam 1 menit )
 
PROTEKSI GENERATOR

1. 21P ( Phase Distance Backup ) proteksi backup apabila peralatan proteksi di jaringan tidak ada yang bekerja
2. 51G ( Ground Time Overcurrent ) proteksi backup apabila ada gangguan fasa ke ground
3. 24 (Volts per Hertz ) Proteksi over eksitasi generator
4. 51P ( Phase Time Overcurrent ) proteksi backup untuk over current
5. 27P ( Phase Undervoltage) proteksi under voltage keluaran generator
6. 59P ( Phase Overvoltage) proteksi over voltage keluaran generator
7. 27TN ( Third Harmonic Neutral Undervoltage ) Proteksi ini dipakai untuk melindungi belitan stator
8. 32 (Sensitive Directional Power ) proteksi apabila generator menyerap daya aktif dari sistem (reverse power )
9. 40 (Loss of Excitation ), proteksi generator jika kehilangan eksitasi, yang efeknya adalah menyerap daya rekatif dari sistem
10. 46 ( Generator Unbalance) proteksi untuk melihat kondisi unbalance. Generator akan mengalami pemanasan yang berlebih pada rotor apabila ada arus yang tidak seimbang
11. 87 (Stator Differential ) proteksi jika belitan stator mengalami kerusakan maka akan terdapat perbedaan antara keluaran dengan pemasukan

Posting Pertama

Bismillahirrahmanirrahim..
mudah2an blog ini sangat berguna bagi para pembaca terutama pembaca yang senang dengan Sistem Tenaga Listrik