Isi
- TL; DR (Terlalu Panjang; Tidak Dibaca)
- Apa Prinsip dari Motor?
- Bagaimana cara kerja motor AC?
- Berapa Banyak Jenis Motor yang Ada?
- Bisakah Motor AC Menjadi Kecepatan Variabel?
Nikola Tesla menemukan motor arus bolak-balik atau motor AC pada akhir abad ke-19. Motor AC berbeda dari motor DC atau arus searah dalam penggunaan arus bolak-balik, yang mengubah arah. Motor AC mengubah energi listrik menjadi energi mekanik. Motor AC masih banyak digunakan dalam kehidupan modern, dan Anda dapat menemukannya di peralatan dan gadget di rumah Anda sendiri.
TL; DR (Terlalu Panjang; Tidak Dibaca)
Motor arus bolak-balik atau motor AC ditemukan oleh Nikola Tesla pada abad ke-19. Teori motor AC memerlukan penggunaan elektromagnet dengan arus untuk menciptakan kekuatan, dan karena itu gerak.
Apa Prinsip dari Motor?
Prinsip paling sederhana dari motor ini adalah menggunakan elektromagnet dengan arus untuk menciptakan kekuatan untuk memindahkan sesuatu - dengan kata lain, untuk mengubah energi listrik menjadi energi mekanik rotasi. Motor diatur dengan elektromagnet dalam cincin bersarang dengan kutub magnet bergantian utara ke selatan di dalam cincin. Magnet rotor bergerak sedangkan magnet stator tidak. Polaritas utara-selatan dari elektromagnet ini harus terus menerus terbalik.
Bagaimana cara kerja motor AC?
Sebelum penemuan Tesla, motor arus searah adalah jenis motor utama. Motor AC bekerja dengan menerapkan arus bolak-balik ke belitan stator, yang menghasilkan medan magnet yang berputar. Karena medan magnet berputar dengan cara ini, motor AC tidak memerlukan daya atau bantuan mekanik untuk diterapkan ke rotor. Rotor akan berputar melalui medan magnet dan menciptakan torsi pada poros penggerak motor. Kecepatan rotasi bervariasi berdasarkan jumlah kutub magnet di stator. Kecepatan ini disebut kecepatan sinkron. Motor induksi AC, bagaimanapun, beroperasi dengan lag atau slip untuk memungkinkan aliran arus rotor.
Motor AC yang berbeda akan memiliki jumlah kutub yang berbeda dan karenanya kecepatan yang berbeda dibandingkan satu sama lain. Kecepatan motor AC, bagaimanapun, bukan variabel itu sendiri, tetapi lebih konstan. Ini berbeda dengan banyak motor DC. Motor AC tidak memerlukan sikat (kontak listrik) atau komuter yang diperlukan motor DC.
Penemuan Tesla sangat mengubah lanskap motor, memungkinkan perangkat yang lebih efisien dan andal. Motor AC ini merevolusi industri dan membuka jalan untuk penggunaan di banyak peralatan yang digunakan di abad ke-21, seperti penggiling kopi, kipas mandi, AC dan lemari es.
Berapa Banyak Jenis Motor yang Ada?
Beberapa jenis motor AC ada dan bekerja dengan prinsip dasar yang sama. Banyak dari motor ini adalah variasi motor AC induksi, meskipun motor AC magnet permanen yang lebih baru, atau PMAC, bekerja sedikit berbeda.
Motor AC yang paling umum adalah motor induksi tiga fase yang sangat serbaguna. Motor polyphase ini beroperasi dengan lag daripada pada kecepatan sinkron. Perbedaan kecepatan ini disebut slip motor. Arus induksi yang mengalir di rotor menyebabkan slip ini, yang menarik arus tinggi pada awalnya. Karena tergelincir, motor ini dianggap tidak sinkron. Motor induksi tiga fase membanggakan daya dan efisiensi tinggi, dengan torsi awal yang tinggi. Motor seperti itu sering membutuhkan tenaga start mekanik untuk mengatur rotor bergerak. Motor induksi tiga fase adalah motor kuat yang biasa digunakan dalam perangkat industri.
Motor sangkar-tupai adalah jenis motor AC di mana batang penghantar aluminium atau tembaga pada rotor sejajar dengan poros. Ukuran dan bentuk batang konduktif memengaruhi torsi dan kecepatan. Nama ini berasal dari kemiripan perangkat dengan sangkar.
Motor induksi luka-rotor adalah jenis motor AC yang terdiri dari rotor dengan belitan dan bukan batang. Motor induksi luka-rotor membutuhkan torsi awal yang tinggi. Resistansi di luar rotor mempengaruhi kecepatan torsi.
Motor induksi satu fase adalah jenis motor AC yang dibuat dengan belitan awal yang ditambahkan pada sudut kanan ke belitan stator utama. Motor universal adalah motor fase tunggal dan dapat beroperasi baik melalui daya AC atau DC. Penyedot debu rumah Anda kemungkinan berisi motor universal.
Motor kapasitor adalah jenis motor AC yang mensyaratkan penambahan kapasitansi untuk menciptakan pergeseran fasa di antara belitan. Mereka nyaman untuk alat berat yang membutuhkan torsi awal yang tinggi, seperti kompresor.
Motor penggerak kapasitor adalah jenis motor AC satu fase yang menyeimbangkan torsi awal dan berjalan yang baik. Motor-motor ini menggunakan kapasitor yang terhubung dengan belitan awal bantu. Anda akan menemukan motor yang menjalankan kapasitor di beberapa kipas tungku. Motor start kapasitor menggunakan kapasitor dengan belitan start yang dapat menciptakan torsi awal terbesar. Kedua jenis motor ini membutuhkan dua kapasitor selain sebuah saklar, sehingga bagian-bagiannya menaikkan harga motor tersebut. Jika sakelar dilepas, motor kapasitor split permanen yang dihasilkan beroperasi dengan biaya lebih rendah tetapi juga menggunakan torsi awal yang lebih rendah. Motor AC jenis ini, walaupun lebih mahal untuk dioperasikan, bekerja dengan baik untuk kebutuhan torsi tinggi seperti kompresor udara dan pompa vakum.
Motor fase-split adalah jenis motor AC yang menggunakan belitan starting gage kecil dan tahanan berbeda terhadap rasio reaktansi. Ini menghasilkan perbedaan fasa melalui konduktor sempit. Motor fase-fasa memberikan torsi awal yang lebih rendah daripada motor kapasitor lainnya, dan arus awal yang tinggi. Oleh karena itu motor fase-fasa biasanya digunakan pada kipas kecil, gerinda kecil atau perkakas listrik. Tenaga kuda motor split-phase dapat mencapai hingga 1/3 hp.
Motor kutub berarsir adalah jenis motor AC induksi fase tunggal berbiaya rendah dengan satu belitan. Motor kutub teduh mengandalkan fluks magnet antara bagian yang tidak diarsir dan teduh dari koil peneduh yang terbuat dari tembaga. Ini paling baik digunakan sebagai motor kecil dan sekali pakai yang tidak memerlukan waktu jangka panjang atau banyak torsi.
Motor sinkron dinamai demikian karena kutub magnet yang dihasilkannya memutar rotor dengan kecepatan sinkron. Jumlah pasangan kutub menentukan kecepatan motor sinkron. Subtipe motor sinkron mencakup motor sinkron tiga fase dan tunggal.
Motor histeresis adalah silinder baja yang tidak memiliki gulungan atau gigi. Motor ini memiliki torsi yang konsisten dan beroperasi dengan lancar, sehingga sering digunakan pada jam.
Sebagian besar motor AC menggunakan elektromagnet karena mereka tidak melemah, tidak seperti magnet permanen. Namun, teknologi yang lebih baru telah membuat motor AC magnet permanen layak dan bahkan lebih disukai dalam keadaan tertentu. Motor AC magnet permanen atau PMAC digunakan dalam aplikasi yang membutuhkan torsi dan kecepatan yang tepat. Ini adalah motor populer andal yang digunakan saat ini. Magnet dipasang pada rotor, baik di permukaannya atau di laminasi. Magnet yang digunakan dalam PMAC terbuat dari elemen rare-earth. Mereka menghasilkan lebih banyak fluks daripada magnet induksi. PMAC adalah mesin sinkron yang beroperasi pada efisiensi tinggi, dan berfungsi apakah kebutuhan torsi bervariasi atau konstan. PMAC berjalan pada suhu yang lebih dingin daripada motor AC lainnya. Ini membantu mengurangi keausan pada bagian-bagian motor. Karena efisiensinya yang tinggi, PMAC menggunakan lebih sedikit energi. Biaya di muka yang lebih tinggi pada akhirnya diimbangi oleh operasi jangka panjang motor yang efisien ini.
Bisakah Motor AC Menjadi Kecepatan Variabel?
Salah satu daya tarik motor DC adalah kenyataan bahwa kecepatan mereka dapat bervariasi. Motor AC, bagaimanapun, cenderung tidak berjalan pada kecepatan variabel. Mereka berjalan dengan kecepatan konstan terlepas dari bebannya. Ini berguna untuk menjaga kecepatan akurat. Namun, aplikasi tertentu menjamin kecepatan variabel. Upaya untuk mengubah kecepatan motor AC dapat menyebabkan kerusakan atau panas berlebih. Namun, ada cara untuk mengatasi masalah ini dan membuat motor AC dengan kecepatan variabel. Solusi mekanis untuk mengubah kecepatan motor AC memang ada. Ini dapat dilakukan melalui katrol di beberapa perangkat, seperti dengan mesin bubut. Solusi mekanis lainnya adalah menggunakan jackshaft.
Banyak mesin saat ini masih beroperasi berdasarkan prinsip motor induksi AC asli Nikola Tesla. Motor-motor ini telah bertahan dalam ujian waktu karena kemampuan beradaptasi dan daya tahannya. Insinyur berusaha membuat motor lebih efisien, dengan lebih sedikit keausan dan panas, menghasilkan biaya lebih rendah dan kaki lebih rendah pada lingkungan.