Teori Dasar Motor Listrik (Bagian I)

Pendahuluan

Telah dikatakan bahwa jika orang Romawi Kuno, dengan peradaban maju dan pengetahuan tentang ilmu pengetahuan, telah mampu mengembangkan sebuah motor uap, perjalanan sejarah akan jauh berbeda. Perkembangan motor listrik di zaman modern telah menunjukkan kebenaran dalam teori ini. Perkembangan motor listrik telah memberi kita yang paling efisien dan efektif untuk melakukan kerja berarti dikenal manusia. Karena motor listrik telah kita dapat sungguh-sungguh sangat mengurangi kerja keras kelangsungan hidup manusia dan telah mampu membangun peradaban yang sekarang sampai ke bintang-bintang. Motor listrik perangkat sederhana pada prinsipnya. Aplikasi ini dapat mengkonversi energi listrik menjadi energi mekanik. Selama bertahun-tahun, motor listrik telah berubah secara substansial dalam desain, namun prinsip-prinsip dasar tetap sama. Dalam bagian ini, Panduan Aksi kita akan membahas prinsip-prinsip dasar ini motor. Kita akan membahas fenomena magnetisme, AC arus dan dasar operasi motor.

Magnetisme

Sekarang, sebelum kita membahas operasi motor dasar review singkat magnet mungkin bermanfaat bagi banyak dari kita. Kita semua tahu bahwa sebuah magnet permanen akan menarik dan memegang benda logam ketika objek itu sudah dekat atau bersentuhan dengan magnet. Magnet permanen dapat melakukan hal ini karena gaya magnet yang melekat disebut sebagai “medan magnet”. Dalam Gambar 1, medan magnet dua magnet permanen yang diwakili oleh “garis-garis fluks”. Garis-garis fluks ini membantu kita untuk memvisualisasikan medan magnet magnet apapun walaupun mereka hanya mewakili fenomena yang tak terlihat. Jumlah garis fluks magnet bervariasi dari satu bidang ke bidang lainnya. Semakin kuat medan magnet, semakin besar jumlah garis fluks yang ditarik untuk mewakili medan magnet. Garis-garis fluks yang digambar dengan arah yang ditunjukkan karena kita harus memvisualisasikan garis-garis ini dan medan magnet yang mereka wakili sebagai memiliki gerakan yang berbeda dari N-tiang ke S-tiang seperti yang ditunjukkan pada Gambar 1. Lain tapi sejenis medan magnet yang dihasilkan sekitar konduktor listrik bila arus listrik mengalir melalui konduktor seperti ditunjukkan pada Gambar 2-a. Baris ini mendefinisikan fluks dan medan magnet dalam bentuk lingkaran konsentris di sekitar kawat. Beberapa dari Anda mungkin ingat lama “Waktu Hand Rule” seperti yang ditunjukkan pada Gambar 2-b. Aturan menyatakan bahwa jika Anda mengarahkan jempol tangan kiri Anda ke arah arus, jari-jari anda akan menunjuk ke arah medan magnet.

AC Current

Bagaimana dibalik arus dalam kumparan sehingga mengubah polaritas kumparan, Anda bertanya. Yah, seperti yang mungkin Anda ketahui, perbedaan antara DC dan AC adalah bahwa dengan arus DC hanya mengalir dalam satu arah sementara dengan AC arah aliran arus perubahan secara berkala. Dalam kasus AC umum yang digunakan di sebagian besar dari Amerika Serikat, perubahan arah aliran arus 120 kali setiap detik. Arus ini disebut sebagai “60 siklus AC” atau “60 Hertz AC” untuk menghormati Mr Hertz yang pertama kali dikandung konsep arus AC. Karakteristik lain aliran arus adalah bahwa hal itu dapat bervariasi dalam kuantitas. Kita dapat memiliki 5 amp, 10 amp atau 100 ampli aliran misalnya. Murni DC, ini berarti bahwa aliran arus sebenarnya adalah 5,10, atau 100 ampli secara terus-menerus.

Tapi dengan AC itu berbeda. Seperti yang dapat Anda bayangkan, akan lebih sulit bagi arus akan mengalir di misalnya 100 amp arah yang positif satu waktu dan kemudian pada saat berikutnya akan mengalir pada intensitas yang sama ke arah negatif. Sebaliknya, karena saat ini sudah siap untuk mengubah arah, pertama kali mengecil dari nol sampai mencapai aliran dan kemudian secara bertahap membangun di arah lain. Lihat Gambar 7. Perhatikan bahwa arus maksimum (puncak garis) di setiap arah adalah lebih dari nilai tertentu (100 amp dalam kasus ini). Oleh karena itu, nilai tertentu diberikan sebagai rata-rata. Hal ini sebenarnya disebut sebagai “root mean square” nilai, tapi jangan khawatir tentang mengingat ini karena itu adalah tidak penting bagi kita saat ini. Apa yang penting dalam studi kami motor, adalah menyadari bahwa kekuatan medan magnet yang dihasilkan oleh AC elektro-magnetik kumparan bertambah dan berkurang dengan peningkatan dan penurunan aliran arus bolak-balik ini.