Perbedaan Motor Listrik AC Dan DC Serta Kelebihan Dan Kekurangannya

Ada beberapa perbedaan utama antara motor AC dan motor DC, selain dari daya yang di gunakan pada kedua motor ini.

Di bawah ini di jelaskan secara singkat mengenai jenis jenis motor dan di jelaskan perbedaan antara motor AC Dan DC.

Untuk mempelajari lebih lanjut tentang berbagai jenis motor, alangkah baiknya kita baca mengenai jenis jenis motor Listrik Pada artikei di sini 

Apa itu Motor Listrik AC?

Motor AC adalah perangkat elektromekanis yang mengubah daya listrik berupa tegangan arus bolak-balik menjadi energi mekanik atau energi gerak.

Motor AC memiliki banyak variasi berbeda yang dapat dicirikan sebagai Motor Induksi (yang asinkron) atau Motor Sinkron, dan yang berisi stator dan rotor. 

Motor induksi dapat berupa Single Phase atau Polyphase, sedangkan motor sinkron termasuk Motor Reluktansi dan Motor Histeresis. Baca Pada artikel kami mengenai  Jenis Motor AC, untuk mempelajari lebih lanjut.

Apa itu Motor DC?

Motor DC adalah perangkat elektromekanis yang mengubah daya listrik berupa tegangan  Searah atau DC menjadi energi putaran mekanik. 

Perangkat yang sama dapat digunakan secara terbalik untuk menghasilkan daya listrik DC dari putaran poros motor, Ketika digunakan dengan cara itu, perangkat berfungsi sebagai generator. 

Ada beberapa jenis utama motor DC yang tersedia yaitu Motor DC magnet permanen, Motor DC Seri, Motor DC Shunt, Motor DC Gabungan, dan Motor DC Brushless. Mengenai penjelasan jenis jenis Motor DC dapat di lihat pada artikel Disini

Apa Perbedaan Motor Listrik AC Dan DC?

Sementara motor AC dan DC sama-sama menghasilkan energi mekanik dalam bentuk poros motor yang berputar, ada beberapa perbedaan utama yaitu:

Daya Masukan

Motor AC beroperasi dari sinyal listrik input yang merupakan arus dan tegangan bolak-balik yang berubah dalam amplitudo dan arah ketika bentuk gelombang AC input menyelesaikan satu siklus. 

Motor AC dapat dioperasikan baik dari sumber daya satu fase, dari sumber polifase yang menampilkan input tegangan ganda yang beroperasi pada perbedaan sudut fase satu sama lain (biasanya 120o atau 2π/3 radian untuk daya tiga fase). 

Motor DC ditenagai dari arus searah (yang tidak berubah arah seiring waktu) yang disuplai dari sumber daya DC. Ketika mengunakan motor DC di butuhkan konversi daya dari AC ke DC saat menggunakan motor DC, seperti menggunakan konverter AC-DC atau catu daya DC.

Medan gaya

Dalam motor AC polifase, karena kumparan stator disuplai dengan arus bolak-balik, medan magnet berputar, maka  RMF dihasilkan sesuai hukum induksi Faraday, maka akan menghasilkan EMF di kumparan rotor. 

EMF itu menghasilkan arus di rotor dan torsi bersih yang diterapkan, menyebabkannya berputar, dan yang juga menghasilkan medan magnet yang berputar. 

Di dalam Motor induksi terdapat rugi rugi yang dikenal sebagai slip, di mana kecepatan rotor (Nr) kurang dari kecepatan sinkron medan putar stator (Ns), Slip dinyatakan secara matematis sebagai berikut:

Pada motor DC, Arus disuplai ke kumparan armature, yang menghasilkan rotasi armature.
 

Desain Koneksi Langsung dan Tidak Langsung

Dengan motor AC, energi kumparan stator melalui koneksi langsung ke sumber daya AC polifase adalah semua yang diperlukan untuk menghasilkan rotasi rotor.

Prinsip induksi elektromagnetik menghasilkan arus pada rotor tanpa memerlukan sambungan listrik langsung.

Dengan motor DC, arus perlu disuplai ke kumparan medan stasioner (kecuali menggunakan magnet permanen ) pada dinamo. 

Untuk mencapai hal ini, motor DC tipe sikat menggunakan satu set sikat karbon pegas yang menekan cincin komutator yang membawa arus ke kumparan jangkar dan ke kumparan medan saat jangkar berputar. 

Tergantung pada jenis sambungan kumparan medan dilakukan secara paralel dengan kumparan jangkar (motor shunt) atau secara seri dengan kumparan jangkar (motor belitan seri), konfigurasi motor DC yang dihasilkan akan menunjukkan karakteristik kinerja yang berbeda.

Penggunaan sikat dan komutator memiliki beberapa dampak terhadap pengoperasian motor DC:

• Sikat dapat mengalami keausan akibat gesekan mekanis, yang berarti bahwa perbaikan dan penggantian sikat tidak dapat dihindari, yang berdampak pada penempatan motor karena persyaratan aksesibilitas.
• Kontak sikat dengan komutator dapat mengakibatkan percikan api dan busur api yang dapat menyebabkan lubang dan kerusakan pada komutator dan juga dapat menjadi sumber pengapian – kekhawatiran di beberapa lingkungan di mana ada risiko terpapar uap atau gas yang mudah terbakar.
• Gesekan sikat adalah penyebab berkurangnya efisiensi untuk motor DC yang menggunakan sikat sebagai perantaranya, karena sebagian energi input dikonsumsi dalam gesekan dan tidak digunakan untuk menghasilkan gerakan.
• Motor DC Brushed Atau yang pakai sikat dapat membuat lebih banyak suara dan menghasilkan debu dari pemakaian sikat, yang biasanya merupakan bahan karbon atau grafit.

Kontrol kecepatan

Dalam motor AC, kecepatan motor dikendalikan oleh frekuensi input arus bolak-balik yang disuplai ke kumparan stator dan berbanding lurus, Dengan meningkatnya frekuensi, kecepatan motor meningkat.

Kontroler penggerak frekuensi variabel digunakan untuk mengatur frekuensi input sesuai keinginan untuk menghasilkan rpm motor yang diinginkan, untuk mempelajari lebih lengkap mengenai kontrol kecepatan silahkan baca Disini

Untuk motor DC, kecepatan perangkat dikendalikan dengan memvariasikan tegangan dan arus yang diterapkan pada kumparan armature atau gulungan, atau dengan menyesuaikan arus yang mengalir ke kumparan medan (sehingga berdampak pada kekuatan medan magnet untuk medan). 

Mekanisme Starting

Motor AC polifase menggunakan self-starting, atau tidak memerlukan elektronik tambahan di luar kendali frekuensi variabel untuk kecepatan. 

Motor AC fase tunggal, serta motor DC, keduanya memerlukan mekanisme start-up untuk mengendalikan kondisi start-up. 

Sebagai contoh, pada motor DC yang besar, EMF belakang yang dihasilkan di armature sebanding dengan kecepatan armature.

Kondisi ini dapat menyebabkan aliran arus yang besar ke armature sehingga berpotensi menyebabkan burnout. Dengan demikian, pengontrolan tegangan input ramp-up saat start-up diperlukan untuk motor DC.

Penggunaan

Motor AC sering digunakan untuk penggunaan yang membutuhkan kecepatan tinggi dan torsi yang variabel, tetapi biasanya torsi akan menurun saat kecepatan motor meningkat.

Motor DC dapat menghasilkan torsi yang tinggi makadari itu di perlukan kontrol kecepatan.
Motor DC dapat memberikan torsi yang lebih konstan pada rentang kecepatan, dan umumnya memberikan respons yang lebih cepat terhadap perubahan beban daripada motor AC. 

Tergantung pada konfigurasi koneksi kumparan (seri  dan paralel), dengan kinerja yang berbeda di seluruh beban motor DC dapat diperoleh. 

Motor DC seri menunjukkan torsi awal yang lebih tinggi tetapi memiliki penurunan kecepatan yang lebih curam saat beban meningkat. 

Motor DC paralel atau shunt memiliki torsi awal yang lebih rendah tetapi memiliki hubungan kecepatan dan beban yang lebih datar, oleh karena itu memberikan kecepatan konstan yang hampir tidak tergantung pada beban yang diterapkan.

Motor AC mengalami masalah pada efisiensi karena kehilangan arus induksi dan slip yang disebutkan sebelumnya. 

Sedangkan Motor DC yang menggunakan magnet permanen dapat menjadi 30% lebih efisien karena tidak perlu mengkonsumsi daya untuk membuat elektromagnet, tetapi ada beberapa kerugian efisiensi karena hilangnya energi dari gesekan sikat. 

Motor DC tanpa sikat lebih efisien daripada Motor DC dengan sikat, tetapi peningkatan efisiensi terutama pada area kurva kinerja motor dengan beban rendah atau tanpa beban.

Pertimbangan lainnya

Untuk sejumlah keluaran kerja mekanis tertentu, motor AC biasanya lebih besar dari motor DC, dengan desain DC brushless menjadi motor yang terkecil. 

Motor AC memiliki masa pakai yang lama sementara motor DC memerlukan perawatan lebih untuk desain yang menggunakan sikat dan komutator yang memiliki fitur keausan mekanis. 

Motor Komutasi Elektronik adalah bentuk motor DC brushless yang menghilangkan pergantian mekanis dan sikat dengan kontrol elektronik, sehingga meningkatkan masa pakai, mengurangi konsumsi daya, suhu jalan lebih dingin, dan memberikan kinerja yang lebih baik.

Ajif Tutorial

Seorang dari kampung memiliki impian yang tinggi

Bagikan Artikel ini