Mengenal Motor Penggerak Uraian materi

13

B. Kegiatan Pembelajaran

1. Tujuan Pembelajaran

Setelah mempelajari materi ini diharapkan siswa mampu melakukan identifikasi jenis alat dan mesin produksi pertanian, alat laboratorium kultur jaringan dan pengujian benih, jenis alat klimatologi dan jenis alat prosesing dan penyimpanan, apabila disediakan jenis alat mesin produksi pertanian, alat laboratorium, alat klimatologi dan alat prosesing dan penyimpanan.

2. Uraian materi

a. Mengenal Motor Penggerak

1 Macam dan Jenis Motor a Motor Listrik Motor listrik termasuk kedalam kategorimesin listrik dinamis dan merupakan sebuah perangkat elektromagnetik yang mengubah energi listrik menjadi energi mekanik. Energi mekanik ini digunakan untuk, misalnya, memutar impeller pompa, fan atau blower, menggerakan kompresor, mengangkat bahan, dll di industri dan digunakan juga pada peralatan listrik rumah tangga seperti: mixer,borlistrik,kipasangin. Motor listrik kadangkala disebut kuda kerja nya industri, sebab diperkirakan bahwa motor-motor menggunakan sekitar 70 beban listrik total di industri. Mekanisme kerja untuk seluruh jenis motor listrik secara umum sama, yaitu:  Arus listrik dalam medan magnet akan memberikan gaya.Jika kawat yang membawa arus dibengkokkan menjadi sebuah 14 lingkaran loop, maka kedua sisi loop, yaitu pada sudut kanan medan magnet, akan mendapatkan gaya pada arah yang berlawanan.  Pasangan gaya menghasilkan tenaga putar torsi 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.Dalam memahami sebuah motor listrik, penting untuk mengerti apa yang dimaksud dengan beban motor.  Beban mengacu kepada keluaran tenaga putartorsi sesuai dengan kecepatan yang diperlukan. Beban umumnya dapat dikategorikan ke dalam tiga kelompok:  Beban torsi konstan, adalah beban dimana permintaan keluaran energinya bervariasi dengan kecepatan operasinya, namun torsi nya tidak bervariasi. Contoh beban dengan torsi konstanadalah conveyors, rotary kilns, dan pompa displacement konstan.  Beban dengan torsi variabel, adalah beban dengan torsi yang bervariasi dengan kecepatan operasi. Contoh beban dengan torsi variabel adalah pompa sentrifugal dan fan torsi bervariasi sebagai kwadrat kecepatan.  Beban dengan energi konstan, adalah beban dengan permintaan torsi yang berubah dan berbanding terbalik dengan kecepatan. Contoh untuk beban dengan daya konstan adalah peralatan- peralatan mesin 15 . Gambar 3. Klasifikasi Motor Listrik. Gambar di atas menjelaskan tentang dua jenis utama motor listrik: motor DC dan motor AC. Motor tersebut diklasifikasikan berdasarkan pasokan input, konstruksi, dan mekanisme operasi, b MotorDCArusSearah Motor DCarus searah, sebagaimana namanya, menggunakan arus langsung yang tidak langsungdirect-unidirectional. Motor DC digunakan pada penggunaan khusus dimana diperlukan penyalaan torsi yang tinggi atau percepatan yang tetap untuk kisaran kecepatan yang luas. Gambar 4 memperlihatkan sebuah motor DC yang memiliki tiga komponen utama:  Kutub medan. Secara sederhada digambarkan bahwa interaksi dua kutub magnet akan menyebabkan perputaran pada motor DC. Motor DC memiliki kutub medan yang stasioner dan dinamo yang menggerakkan bearing pada ruang diantara kutub medan. Motor DC sederhana memiliki dua kutub medan, yaitu ; kutub utara dan kutub selatan. Garis magnetik energi membesar melintasi bukaan diantara kutub-kutub dari utara ke selatan. Untuk motor yang lebih besar atau lebih komplek terdapat satu 16 atau lebih elektromagnet. Elektromagnet menerima listrik dari sumber daya dari luar sebagai penyedia strukturmedan.  Dinamo. Bila arus masuk menuju dinamo, maka arus ini akan menjadi elektromagnet. Dinamo yang berbentuk silinder, dihubungkan ke as penggerak untuk menggerakan beban. Untuk kasus motor DC yang kecil, dinamo berputar dalam medan magnet yang dibentuk oleh kutub-kutub, sampai kutub utara dan selatan magnet berganti lokasi. Jika hal ini terjadi, arusnya berbalik untuk merubah kutub-kutub utaradanselatandynamo.  Kommutator. Komponen ini terutama ditemukan dalam motor DC. Kegunaannya adalah untuk membalikan arah arus listrik dalam dinamo. Kommutator juga membantu dalam transmisi arus antara dynamo dan sumber daya. Gambar 4. Motor DC Keuntungan utama motor DC adalah kecepatannya mudah dikendalikan dan tidak mempengaruhi kualitas pasokandaya. MotorDC ini dapat dikendalikan dengan mengatur: 17 • Tegangandinamo –meningkatkan tegangan dynamo akan meningkatkan kecepatan. • Arus medan –menurunkan arusmedankecepatan. Motor DC tersedia dalam banyak ukuran, namun penggunaannya pada umumnya dibatasi untuk beberapa penggunaan berkecepatan rendah, penggunaan daya rendah hingga sedang, seperti peralatan mesin dan rolling mills, sebab sering terjadi masalah dengan perubahan arah arus listrik mekanis pada ukuran yang lebih besar. Juga, motor tersebut dibatasi hanya untuk penggunaan di area yang bersih dan tidak berbahaya sebab resiko percikan api pada sikatnya. Motor DC juga relatif mahal dibanding motor AC. c MotorACArusBolak-Balik Motor ACarus bolak-balik menggunakan arus listrik yang membalikkan arahnya secara teratur pada rentang waktu tertentu. Motor listrik AC memiliki dua buah bagian dasar listrik: stator dan rotor seperti ditunjukkan dalam Gambar 5. Stator merupakan komponen listrik statis. Rotor merupakan komponen listrik berputar untuk memutar as motor. Keuntungan utama motor DC terhadap motor AC adalah bahwa kecepatan motor AC lebih sulit dikendalikan. Untuk mengatasi kerugian ini, motor AC dapat dilengkapi dengan penggerak frekwensi variabel untuk meningkatkan kendali kecepatan sekaligus menurunkan dayanya. Motor induksi merupakan motor yang paling populer di industri karena kehandalannya dan lebih mudah perawatannya. Motor induksi AC cukup murah harganya kurang separuh dari harga 18 sebuah motor DC dan juga memberikan rasio daya terhadap berat yang cukup tinggi sekitar dua kali motor DC. Jenis-Jenis MotorACArus Bolak-Balik Motor sinkron. Motor sinkron adalah motor AC yang bekerja pada kecepatan tetap pada sistim frekwensi tertentu. Motor ini memerlukan arus searah DC untuk pembangkitan daya dan memiliki torque awal yang rendah, dan oleh karena itu motor sinkron cocok untuk penggunaan awal dengan beban rendah, seperti kompresor udara, perubahan frekwensi dan generator motor. Motor sinkron mampu untuk memperbaiki faktor daya sistim, sehingga sering digunakan pada sistim yang menggunakan banyak listrik. Komponenutamamotorsinkron adalah : Rotor. Perbedaan utama antara motor sinkron dengan motor induksi adalah bahwa rotor mesin sinkron berjalan pada kecepatan yang sama dengan perputaran medan magnet, hal ini memungkinkan medan magnit rotor tidak lagi terinduksi. Rotor memiliki magnet permanen atau arus DC-excited, yang dipaksa untuk mengunci pada posisi tertentu bila dihadapkan dengan medanmagnetlainnya. Stator. Stator menghasilkan medan magnet berputar yang sebanding dengan frekwensiyangdipasok. 19 Gambar 5. MotorSinkron. Motor induksi. Motor induksi merupakan motor yang paling umum digunakan pada berbagai peralatan industri. Popularitasnya karena rancangannya yang sederhana, murah dan mudah didapat, dan dapat langsungdisambungkankesumberdayaAC. Klasifikasimotorinduksi Motor induksi dapat diklasifikasikan menjadi dua kelompok utama Parekh, 2003: 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. Sejauh ini motor ini merupakan jenis motor yang paling umum digunakan dalam peralatan rumah tangga, seperti kipas angin, mesin cuci dan pengering pakaian, dan untuk penggunaan hingga 3sampai4HP. 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 walaupun 90 memiliki rotor kandang tupai; dan Rotor Stator 20 penyalaan sendiri. Diperkirakan bahwa sekitar 70 motor di industri menggunakan jenis ini, sebagai contoh, pompa, kompresor, belt conveyor, jaringan listrik , dan grinder. Tersedia dalam ukuran13 hingga ratusan HP. Gambar 6. MotorInduksi. d Motor Bakar Motor bakar adalah mesin atau pesawat yang menggunakan energi termal untuk melakukan kerja mekanik, yaitu dengan cara merubah energi kimia dari bahan bakar menjadi energi panas, dan menggunakan energi tersebut untuk melakukan kerja mekanik. Mulyoto, dkk. 2002 Motor bakar adalah suatu sistem perubah tenaga dari tenaga panas menjadi tenagagerak. Sebagai sumber tenaga panas dapat berasal dari kayu, batubara, minyak tanah, bensin dan sebagainya. Tenaga yang dihasilkan oleh motor jika dibandingkan dengan tenaga manusia atau hewan jauh lebih besar. Tenaga yang dapat dihasilkan oleh motor bisa mencapai ratusan Kilo Watt KW tergantung dari besar kecilnya motor. Untuk motor bensin dan diesel motor bakar dalam lebih praktis penggunaannya 21 dilapangan jika dibandingkan dengan motor listrik. Tetapi motor bensin dan motor diesel memberikan dampak yang burukterhadap lingkungan karena akan menyebabkan polusi udara. Energi termal diperoleh dari pembakaran bahan bakar pada mesin itu sendiri. Jika ditinjau dari cara memperoleh energi termal ini proses pembakaran bahan bakar, maka motor bakar dapat dibagi menjadi 2 golongan yaitu: motor pembakaran luar dan motor pembakaran dalam.  Motorpembakaranluar Pada motor pembakaran luar ini, proses pembakaran bahan bakar terjadi di luar mesin itu, sehingga untuk melaksanakan pembakaran digunakan mesin tersendiri.Panas dari hasil pembakaran bahan bakar tidak langsung diubah menjadi tenaga gerak, tetapi terlebih dulu melalui media penghantar, baru kemudian diubah menjadi tenaga mekanik. Misalnya pada ketel uap dan turbin uap.  Motorpembakarandalam Pada motor pembakaran dalam, proses pembakaran bahan bakar terjadi di dalam mesin itu sendiri, sehingga panas dari hasil pembakaran langsung bisa diubah menjadi tenaga mekanik. Misalnya : pada turbin gas, motor bakar torak dan mesin propulasi pancar gas. Motor dengan pembakaran di luar silinder dapat dikelompokkan lagi, antara lain : 22

1. Berdasarkan aplikasinyapenggunaannya

Motor untuk pertanian, mobil, truk, lokomotif, pesawat udara, kapal laut, dan sebagainya.

2. Berdasarkan susunan silinder :

a. Susunan silinder vertikal b. Susunan silinder horizontal c. Susunan silinder membentuk huruf V, tipe radial dan sebagainya

3. Berdasarkan langkah kerja torak :

a. Motor 4 tak empat langkah b. Motor 2 tak dua langkah

4. Berdasarkan putaran motor

a. Motor dengan putaran rendah, di bawah 800 RPM b. Motor dengan putaran sedang, antara 800 – 1.200 RPM c. Motor dengan putaran tinggi, lebih dari 1.200 RPM

5. Berdasarkan bahan bakarnya :

a. Motor bensin, apabila menggunakan bahan bakar bensin b. Motor kerosin, apabila menggunakan bahan bakar minyak tanah c. Motor diesel, apabila menggunakan bahan bakar solar 6. Berdasarkan metode mencampurnya : Karburator, injeksi pada saluran masuk, injeksi ke dalam silinder. 7. Berdasarkan metode pengapian: a. Dengan loncatan api listrik dari busi motor bensin, b. Dengan pembakaran panas kompresi motor diesel. 8. Berdasarkan disain ruang bakar: a. Ruang bakar langsung. b. Ruang bakar tak langsung. 23

9. Berdasarkan jumlah silinder :

a. Motor satu silinder silinder tunggal b. Motor dua silinder silinder ganda c. Motor multisilinder bersilinder 3, 4, 6 dan seterusnya 10. Berdasarkan sistem pendinginnya: a. Sistem Pendinginan dengan air. b. Sistem Pendinginan dengan udara. Gambar 7. Motor Bakar bensin 4 langkah kiri motor diesel 4 langkah kanan

b. Mengenal Macam Dan Jenis Traktor