Mesin listrik : Pengertian dan klasifikasi

Dalam dunia kelistrikan, Mesin listrik adalah suatu istilah umum untuk suatu peralatan/mesin yang menggunakan energi listrik seperti Motor listrik, Generator listrik, Transformator dan juga peralatan lainnya. Masing masing dari komponen tersebut mengkonversi energi yang berhubungan dengan listrik. Dalam pembagian berdasarkan mekanisme kerjanya, mesin listrik dibagi menjadi 2 jenis, yaitu mesin listrik statis dan dinamis. Mesin listrik statis merupakan suatu mesin yang tidak mempunyai komponen yang bergerak, misalnya: Transformator. Sedangkan mesin listrik dinamis merupakan mesin listrik yang mempunyai komponen yang bergerak, misalnya motor listrik dan generator.

Motor listrik merupakan mesin yang mengkonversi energi listrik menjadi energi mekanik(gerak) untuk melakukan suatu aktifitas misalnya: Menggerakkan pompa dan juga Menggerakan komressor. Sedangkan Generator listrik merupakan suatu mesin yang mengkonversi energi menjadi energi listrik misalnya: Generator di PLTA akan menghasilkan energi listrik jika turbin di PLTA dapat digerakkan oleh air. Hal ini menunjukkan bahwa suatu energi mekanik dari air dapat diubah menjadi energi listrik. Contoh selanjutnya adalah Transformator, Transformator merupakan mesin listrik yang berfungsi sebagai converter  suatu energi listrik (AC), baik itu dalam arus atau tegangan. Berbeda seperti motor dan generator, transformator tidak mempunyai komponen yang bergerak (moving parts).

Motor Listrik

Motor listrik merupakan suatu alat yang mengubah energi listrik menjadi energi mekanik. Hal ini berkebalikan dengan generator listrik. Dalam klasifikasinya berdasarkan sumber energinya, motor listrik dibagi menjadi 2 jenis, yaitu motor AC dan juga motor DC. Motor AC adalah motor yang menggunakan arus bolak-balik (Alternating Current) sebagai sumber energinya. Sedangkan motor DC adalah motor yang menggunakan arus searah (Direct Current). Kedua motor ini mempunyai prinsip kerja yang berbeda. Motor AC tidak dapat digunakan pada sumber tegangan DC. Begitupun sebaliknya.

Baca Juga : Penjelasan lengkap mengenai motor induksi

Komponen umum pada motor listrik

Masing masing jenis motor mempunya komponen yang berbeda, misalnya commutator pada motor DC sehingga pembahasan mengenai komponen motor listrik akan dibahas di halaman yang lain. Akan tetapi motor listrik juga mempunyai komponen yang umum. Komponen umum pada motor listrik antara lain :

• Frame/Housing
Frame merupakan casing/penutup pada motor listrik. Frame ini dibuat standart untuk memudahkan pemasangan pada komponen komponen motor lainnya. Baik dalam segi dimensinya maupun peletakannya.
• Rotor
Rotor merupakan komponen yang bergerak pada motor listrik. Rotor ini dapat berupa rangkaian shaft dan lilitan konduktor yang akan menghasilkan medan magnet sehingga dapat menimbulkan gaya yang dapat memutar shaft.
• Stator
Stator merupakan komponen statis pada motor yang terdiri lilitan konduktor ataupun permanen magnet. Rangkaian stator biasanya mempunyai laminasi yang bertujuan untung mengurangi losses pada motor listrik. Sehingga dapat meningkatkan effisiensi motor listrik.
• Bearing
Bearing merupakan komponen yang biasa digunakan pada mesin yang berputar. Bearing ini bertujuan untuk mengurangi gaya gesek akibat perputaran rotor. Jika rotor bergesekan dengan komponen lainnya, maka hal ini dapat menimbulkan panas pada motor sehingga komponen pada motor bisa saja terbakar/meleleh.

Generator

Generator merupakan mesin listrik yang bertujuan untuk mengubah energi mekanik menjadi energi listrik. Biasanya generator dihubungkan dengan turbin. Pada hal ini, generator berfungsi sebagai driven component dan turbin sebagai driver component. Dalam klasifikasinya, generator dapat dibedakan menjadi bermacam”klasifikasi berdasarkan putaran medan putar, berdasarkan fasa, berdasarkan jenis arus yang dibangkitkan, dll. Untuk klasifikasi ini sendiri akan dibahas pada artikel lainnya.

Komponen Utama pada generator

• Casing
Casing pada generator terbuat dari baja ringan yang bertujuan untuk menopang inti stator pada generator. Sama seperti motor listrik, casing ini juga berguna untuk mempermudah pemasangan komponen komponen pada generator. Misalnya sensor, bearing, dll.
• Stator
Stator pada generator terdiri dari inti besi dan lilitan. Pada generator, stator juga berfungsi sebagai rangkaian armature (rangkaian untuk membangkitkan medan magnet). Jika kumparan stator diberi jaringan listrik tertutup(closed circuit), maka akan ada arus yang mengalir dari generator menuju beban.
• Rotor
Rotor merupakan bagian yang berputar pada generator. Rotor pada generator biasanya dihubungkan dengan turbin sebagai penggeraknya. Jika turbin berputar, maka rotor juga akan berputar dan mulai mengbangkitkan induksi elektromagnetik pada generator. Kecepatan putar rotor ini akan mempengaruhi frekuensi listrik keluaran dari generator.

Baca Juga : Seputar daya pada sistem listik bolak-balik (AC)

Transformator / Trafo

Transformer atau biasa disebut dengan Trafo merupakan suatu mesin listrik yang bertujuan untuk mengubah tegangan pada sistem kelistrikan sehingga dapat digunakan pada level yang sama. Contohnya mengubah tegangan 6kV pada generator menjadi tegangan 20kV yang akan digunakan untuk distribusi listrik. Trafo terdiri dari inti besi, lilitan primer, dan lilitan sekunder. Inti besi dari trafo terdiri dari plat plat besi yang diberi laminasi.

Trafo Step-Up

Trafo Step-Up merupakan jenis transformator yang bertujuan untuk menaikkan tegangan listrik AC. Trafo ini mempunyai lilitan primer yang lebih sedikit jika dibandingkan dengan lilitan sekundernya. Pada umumnya, trafo step-up digunakan di pembangkit listrik untuk menaikkan tegangan menjadi tegangan ekstra tinggi yang disalurkan melalui SUTET (Saluran Udara Tegangan Ekstra Tinggi). Alasan tegangan pada saluran distribusi dinaikkan adalah untuk mengurangi arus listrik distribusi yang menyebabkan adanya rugi-rugi disipasi panas pada konduktor listrik. Hal ini sesuai dengan prinsip rumus daya yang merupakan hasil perkalian antara tegangan dengan arus listrik. 

Trafo Step-Down

Sebaliknya, Trafo Step-Down merupakan trafo yang digunakan dengan tujuan untuk menurunkan tegangan listrik AC. Trafo ini mempunyai lilitan primer yang lebih banyak jika dibandingkan dengan lilitan sekundernya. Pengaplikasian trafo ini sangat beragam, mulai dari penurunan tegangan tinggi 20kV menjadi 6kV yang biasa digunakan di industri. dan juga menurunkan tegangan rendah 220V menjadi 110V. 

Trafo-Isolasi

Trafo isolasi merupakan trafo yang berfungsi untuk memisahkan sumber listrik dengan beban yang akan digunakan. hal ini dilakukan untuk melndungi mesin apabila terdapat kegagalan pada sistem kelistrikan dari sumber listrik. Trafo ini biasanya menggunakan perbandingan lilitan 1:1 sehingga tidak mempengaruhi besarnya tegangan antara sumber dengan beban listrik.