bab 2 landasan teori - thesis.binus.ac.idthesis.binus.ac.id/doc/bab2/2010-1-00636-si bab 2.pdfsel...

23
8 BAB 2 LANDASAN TEORI 2.1 Teori Mengenai Sel Surya Sel surya merupakan perangkat yang unik karena memanfaatkan efek photovoltaic yang memungkinkannya perubahan langsung energi yang diserap dari matahari menjadi energi listrik, photovoltaic sendiri merupakan istilah yang telah digunakan di Inggris semenjak tahun 1849 dan berasal dari bahasa Yunani φώς:phos yang berarti cahaya dan voltaic yang berarti listrik diadaptasi dari nama fisikawan Italia yang bernama Alessandro Volta. Proses perubahan energi cahaya matahari menjadi listrik ini dapat berlangsung pada material semikonduktor yang mempunyai dua area yang berbeda, dimana satu area mempunyai kelebihan elektron dan area yang lain kekurangan elektron. Pada umumnya material semikonduktor ini terbuat dari silikon yang pada penggunaanya dikategorikan berdasarkan bentuk menjadi 2 yakni kristal dan non-kristal. Sel surya mempunyai banyak aplikasi, diantaranya sangat berguna pada situasi dimana energi listrik masih jarang atau sulit didapatkan seperti didaerah terpencil dan juga satelit buatan manusia yang mengorbit bumi di luar angkasa. Gambar 2.1 Rangkaian setara sel surya

Upload: lamtuong

Post on 30-Mar-2019

215 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

8

BAB 2

LANDASAN TEORI

2.1 Teori Mengenai Sel Surya

Sel surya merupakan perangkat yang unik karena memanfaatkan efek

photovoltaic yang memungkinkannya perubahan langsung energi yang diserap dari

matahari menjadi energi listrik, photovoltaic sendiri merupakan istilah yang telah

digunakan di Inggris semenjak tahun 1849 dan berasal dari bahasa Yunani φώς:phos

yang berarti cahaya dan voltaic yang berarti listrik diadaptasi dari nama fisikawan Italia

yang bernama Alessandro Volta. Proses perubahan energi cahaya matahari menjadi

listrik ini dapat berlangsung pada material semikonduktor yang mempunyai dua area

yang berbeda, dimana satu area mempunyai kelebihan elektron dan area yang lain

kekurangan elektron. Pada umumnya material semikonduktor ini terbuat dari silikon

yang pada penggunaanya dikategorikan berdasarkan bentuk menjadi 2 yakni kristal dan

non-kristal. Sel surya mempunyai banyak aplikasi, diantaranya sangat berguna pada

situasi dimana energi listrik masih jarang atau sulit didapatkan seperti didaerah terpencil

dan juga satelit buatan manusia yang mengorbit bumi di luar angkasa.

Gambar 2.1 Rangkaian setara sel surya

9

2.1.1 Jenis Sel Surya

Berdasarkan bahan yang digunakan, sel surya dibagi menjadi dua:

1. non-organik

Bahan yang digunakan pada umumnya adalah senyawa silikon, seperti

misalnya : Amorphous silicon (a-Si or a-Si:H), protocrystalline silicon atau

Nanocrystalline silicon (nc-Si or nc-Si:H).

2. organik

Bahan yang digunakan pada umunmya adalah senyawa polymer dan

polyphenylene vinylene. Namun efesiensinya hingga saat ini masih sangat

rendah, kurang lebih hanya 6%. Akan tetapi mempunyai keuntungan yang

lain, karena mudah terurai oleh alam sehingga tidak menimbulkan problem

baru seperti pengolahan sisa – sisa sel surya yang telah tidak terpakai.

Gambar 2.2 Sel – sel surya (photovoltaic cells)

2.1.2 Masalah Umum Sel Surya

Selain banyaknya keuntungan yang dapat didapatkan dari sel surya, ada

pula kekurangan serta masalah yang ditimbulkan akibat penggunaan sel surya.

Masalah – masalah tersebut diantaranya adalah :

10

1. Ketersediaan

Memang energi cahaya yang berasal dari matahari merupakan salah satu

yang tersedia dalam jumlah sangat banyak dan bahkan hampir tak terbatas,

akan tetapi hanya dimanfaatkan dalam jumlah yang terbatas dikarenakan

kurun waktu penyinaran ke bumi dan pemanfaatannya yang terbatas hanya

pada pagi hingga sore hari dan cahaya maksimum pada siang hari sedangkan

di malam hari hal ini menjadi tidak mungkin kecuali di luar angkasa. Selain

itu akan menjadi semakin berkurang efisiensinya di cuaca yang berawan

karena sinar matahari tidak bisa secara optimal terserap oleh sel surya.

Gambar 2.3 Daerah penyinaran optimal cahaya matahari

Daerah yang secara maksimum menerima cahaya matahari ditunjukan pada

gambar diatas dalam spektrum warna kuning hingga oranye kemerahan. Pada

daerah ini cahaya matahari mampu terserap secara maksimum oleh sel surya

11

dikarenakan posisinya memang sangat baik, dan sebagai catatan bahwa

konsumsi listrik dunia dapat dipenuhi jika ditempatkan sel surya pada daerah

– daerah tersebut.

2. Jalur matahari

Jalur pergerakan matahari tidak selalu berada tepat tegak lurus, dan hal ini

berubah – ubah seiring dengan waktu. Di tiap bagian dunia mempunyai

waktu serta arah pergerakan yang berbeda, serta bergantung pada musim dan

jam. Sehingga jalur ini harus diperhatikan dengan baik agar proses

pengumpulan sinar menjadi optimal.

3. Tata letak sel surya

Penempatan menjadi masalah tambahan yang perlu diperhatikan dengan

seksama, karena sel surya hanya akan menjadi efektif apabila mendapat sinar

langsung dengan arah normal tegak lurus terhadap permukaan atau dengan

kata lain cahaya matahari jatuh tepat dengan sudut 90o terhadap

permukaannya jika dimungkinkan. Akan tetapi letak pengumpulan sinar

matahari efektif hingga 20o, jika semakin jauh dari sudut tegaknya maka akan

semakin rendah juga tinggat penerimaannya. Dan juga jika perbedaan

sudutnya lebih dari 35o terhadap sudut tegak maka akan sebagian besar sinar

matahari memantul dari permukaan sel surya. Dan juga ruang yang baik

untuk penempatannya pada umumnya berupa lansekap yang datar, serta tidak

terhalang pohon atau gedung.

12

4. Perubahan arus

Arus yang didapat dari sel surya adalah DC (Direct Current) atau arus

searah, sehingga jika dipergunakan sebagai sumber listrik bagi rumah

ataupun industri maka perlu diubah menjadi AC (Alternating Current) atau

arus bolak – balik. Tidak hanya menambah kerumitan perangkat, tapi juga

menyebabkan adanya energi yang hilang kurang lebih 4 hingga 12%.

5. Limbah produksi

Permasalahan yang sangat sering dikemukakan adalah penggunaan Cadmium

dalam Cadmium Telluride (CdTe), yang merupakan salah satu senyawa

berbahaya yang jika penanganannya tidak tepat justru akan menyebabkan

kerusakan lingkungan yang parah. Solusi yang baik adalah dengan adanya

pengendalian tingkat emisi cadmium pada proses pembuatan sel surya maka

jumlahnya dapat ditekan hingga mendekati nol.

2.1.3 Jenis Penampang Sel Surya

Terdapat tiga penggolongan jenis penampang sel surya, yaitu

berdasarkan jenis pergerakan penampang atau rangka, penempatan sel surya

didalam rangka, dan sensor cahaya.

• Tergantung kepada jenis pergerakan, dibagi menjadi tiga sebagai berikut :

1. tanpa axis

Pada jenis ini pada rangka atau penampang sel surya tidak

mempergunakan axis sehingga cahaya efektif hanya didapat pada saat

tertentu saja.

13

Gambar 2.4 Penampang sel surya tanpa axis

2. axis tunggal

Pada jenis ini pada rangka atau penampang sel surya hanya di

tempatkan satu axis saja yang dapat mengikuti pergerakan semu matahari

dari mulai terbit di arah timur hingga terbenam di arah barat. Penempatan

axis tersebut dibagi menjadi 3 yakni polar, horizontal dan vertikal. Untuk

menggerakan axis ini pada umumnya dipergunakan motor stepper yang

karakteristiknya disesuaikan berdasarkan berat rangka sel surya yang

dipergunakan.

Gambar 2.5 Penampang sel surya dengan axis tunggal (horizontal)

14

3. axis ganda

Pada jenis ini pada rangka atau penampang sel surya di tempatkan

dua axis yang dapat mengikuti pergerakan semu matahari dari mulai

terbit di arah timur hingga terbenam di arah barat. Dengan penggunaan

dua buah axis menjadi lebih baik, karena pada dasarnya memang

pergerakan matahari tidak lurus. Untuk menggerakan axis ini pada

umumnya dipergunakan motor stepper yang karakteristiknya disesuaikan

berdasarkan berat rangka sel surya yang dipergunakan.

Gambar 2.6 Penampang sel surya dengan axis ganda

• Tergantung kepada jenis penempatan sel surya, dibagi menjadi dua

sebagai berikut :

1. terkonsentrasi

Pada jenis ini sel surya ditempatkan pada titik fokus pemantul yang

berfungsi untuk mengumpulkan cahaya matahari. Pada umumnya untuk

mendapatkan pemantulan yang baik, maka pemantul berbentuk parabola

15

dan sel surya berukuran kecil namun dengan bahan serta kualitas yang

lebih baik dari jenis biasa ditempatkan di depannya.

Gambar 2.7 Penampang sel surya terkonsentrasi

2. tidak terkonsentrasi

Pada jenis ini sel surya ditempatkan langsung menghadap arah cahaya

matahari, dengan ukuran sel surya yang besar. Pada umumnya untuk

mendapatkan pemantulan yang baik, maka pemantul berbentuk parabola

dan sel surya dengan kualitas yang lebih baik dari jenis biasa ditempatkan

di depannya.

Gambar 2.8 Penampang sel surya tidak terkonsentrasi

16

• Tergantung kepada penggunaan sensor cahaya dibagi menjadi dua,

sebagai berikut :

1. dengan sensor

Pada jenis ini digunakan sensor untuk mendeteksi keberadaan

matahari, walaupun sebenarnya yang dideteksi adalah spektrum cahaya

tertentu pada cahaya matahari. Umumnya yang digunkana sebagai sensor

adalah photoresistor atau LDR (Light Dependent Resistor) serta

photodioda. Apabila arah cahaya telah dideteksi, maka penampang

digerakkan menuju arah tersebut.

2. tanpa sensor

Pada jenis ini penampang sel surya bisa dalam keadaan statis atau

diam, dan dapat juga digerakan oleh motor stepper dengan perhitungan

torsi sehingga mampu menyamai gerak semu matahari dari timur ke

barat.

Gambar 2.9 Penampang sel surya tanpa sensor

17

2.2 Teori Mikrokontroler

AVR ( Advanced Virtual RISC ) adalah piranti berarsitektur Harvard dimana

program dan data ditempatkan secara terpisah. Instruksi – instruksi program disimpan

didalam memori flash semi-permanen yang dapat memasukan maupun memanipulasi

data yang terdapat didalam SRAM. AVR merupakan bagian dari mikrokontroler yang

dibuat oleh perusahaan semikonduktor Atmel. Dasar arsitekturnya dibuat oleh dua orang

yaitu Alf-Egil Bogen dan Vergard Wollan dari Norwegian Institute of Technology

(NTH). Pada sistem penampang sel surya ini digunakan AVR tipe ATMEGA 8535.

2.2.1 Atmel AVR ATMEGA 8535

Mikrokontroler Atmel AVR ATMEGA 8535 merupakan salah satu

anggota keluarga basar mikrokontroler AVR seri atmega.

2.2.1.1 Fitur – Fitur

Secara umum, fitur – fitur yang dimiliki oleh AVR tersebut adalah

sebagai berikut :

• Advanced RISC Architecture.

• Inti RISC dapat menjalankan Instruksi – instruksi Single-

Cycle

• Internal Oscillator

• Internal Instruction Flash Memory sampai dengan 8KB

• Internal Data EEPROM sampai dengan 512B

• Internal SRAM sampai dengan 512B

• Timer 8-Bit and 16-Bit

• Saluran PWM

18

• Synchronous/Asynchronous Serial Peripherals

(UART/USART)

• Serial Peripheral Interface (SPI)

• Komparator Analog

• 8 channel 10-Bit A/D konverter

• Tegangan operasional rendah mulai dari 1.8 volt.

• 32 Programmable I/O Lines

• Daya listrik rendah 4.5 - 5.5V

2.2.1.2 Deskripsi Pin

Gambar 2.10 Konfigurasi pin AVR ATmega8535

Tabel 2.1 Sinyal port

Nama Tipe Keterangan

PA-D.7:0 I/O Port 0, 8 Bit Bidirectional I/O Port

PA-D.7:0 I/O Port 1, 8 Bit Bidirectional I/O Port

19

PA-D.7:0 I/O Port 2, 8 Bit Bidirectional I/O Port

PA-D.7:0 I/O Port 3, 8 Bit Bidirectional I/O Port

PA-D.7:0 I/O Port 4, 8 Bit Bidirectional I/O Port

PA-D.7:0 I/O Port 5, 8 Bit Bidirectional I/O Port

PA-D.7:0 I/O Port 6, 8 Bit Bidirectional I/O Port

PA-D.7:0 I/O Port 7, 8 Bit Bidirectional I/O Port

Tabel 2.2 Sinyal Clock

Nama Tipe Keterangan

XTAL1 I Input ke on-chip inverting oscillator amplifier

XTAL2 O Output dari on-chip inverting oscillator amplifier

2.3 Spektrum Elektromagnetik

Gelombang elektromagnetik adalah gelombang radiasi yang tidak membutuhkan

medium untuk merambat, yang dihasilkan oleh energi listrik dan magnetik yang

berosilasi. Berdasarkan spektrum frekuensinya, gelombang elektromagnetik dapat dibagi

untuk berbagai aplikasi, dan walaupun dianggap sebagai N (simbol dari no yang berarti

tidak) faktanya beberapa jenis gelombang mampu menembus lapisan atmosfir bumi

walaupun hanya mempunyai efek yang sangat kecil jika dibandingkan dengan jenis

gelombang yang lain. Spektrum elektromagnetik adalah deretan dari seluruh jenis radiasi

elektromagnetik, dimana spektrum tersebut menggambarkan karakteristik daya hantar

dari objek tertentu yang dilalui gelombang elektromagnetik. Spektrum tersebut tersebar

mulai dari dibawah frekuensi yang pada saat ini digunakan sebagai gelombang radio

modern, hingga radiasi gamma yang mempunyai gelombang pendek. Sehingga spektrum

tersebut menjangkau radius ribuan kilometer hingga hanya seperbagian atom saja.

20

Gambar berikut akan memperlihatkan pembagian area frekuensi dari gelombang

elektromagnetik :

Gambar 2.11 Pembagian Area Frekuensi dari Gelombang Elektromagnetik

2.4 Sensor Cahaya

Komponen yang digunakan pada sistem untuk mendeteksi keberadaan cahaya

matahari adalah photoresistor atau LDR ( Light Dependent Resistor ). Komponen ini

memiliki respon terhadap spektrum cahaya yang mirip dengan mata manusia,

karakteristik lainnya adalah sifat hambatannya yang berubah seiring dengan jumlah

cahaya yang diterima selain kemampuannya untuk ”mengingat” kondisi pencahayaan

dimana komponen tersebut tersimpan. Namun efeknya dapat dikurangi dengan

menyimpan ditempat dengan kondisi pencahayaan yang cukup. Selain LDR ada juga

tipe sensor lain yang dapat mendeteksi cahaya, yakni photodioda. Pada dasarnya

photodioda merupakan bentuk dasar dari sel surya, dan mempunyai cara kerja yang

21

sama. Kedua jenis sensor ini mendeteksi spektrum cahaya mulai dari inframerah, cahaya

tampak, dan ultraviolet (UV).

Gambar 2.12 Photoresistor (kiri) dan photodioda (kanan)

2.5 Teknik Antar Muka

2.5.1 Komunikasi Serial

Komunikasi serial adalah metode pengiriman data per bit, artinya data

akan dipecah menjadi bit-bit, lalu dikirimkan melalui satu saluran transmisi saja.

Dengan membandingkan pada komunikasi parallel yang menggunakan jumlah

saluran pengiriman data lebih banyak, maka dapat kita ketahui komunikasi serial

lebih efisien dan efektif dalam melakkukan pengiriman data. Ada dua macam

cara pengiriman data secara serial yaitu secara asinkron (asynchronous) dan

sinkron (synchronous). Yang dimaksud dengan pengiriman secara asinkron

adalah yang menerima data cukup mengetahui apakah data sedang dikirimkan

atau tidak. Transmisi asinkron data yang dikirimkan dalam satuan bps (bits per

second), dan untuk mengirimkan sebuah karakter sebesar 8 bit akan dijadikan

22

dalam suatu paket sebesar 10 bit yang berisikan 1 start bit, 8 bit data,dan 1 stop

bit. Pada transmisi sinkron ada dua metode pengiriman transmisi,metode pertama

menggunakan syn character untuk menyamakan pengiriman dan penerimaan

transmisinya yang menggunakan karakter khusus. Karakter ini terdiri dari

susunan bit tertentu yang akan digunakan oleh pihak penerima untuk

menyamakan kecepatan penerimaan. Ada tiga macam karakter yang digunakan

dalam transmisi, yaitu karakter STX (Start of Text) dan ETX (End of Text)

digunakan untuk menandakan awal dan akhir dari data yang dikirimkan. Dan

yang ketiga adalah BCC (Block Check Character) digunakan untuk memastikan

apakah data yang diterima mengalami error atau tidak.

2.5.2 Serial Peripheral Interface (SPI)

Serial Peripheral Interface (SPI) adalah salah satu standar jalur

komunikasi serial yang dibuat oleh Motorola. SPI merupakan saluran

komunikasi serial synchronous full duplex. SPI menganut hubungan single

master multiple slave.

SPI memiliki empat jalur sinyal :

• SCLK (Clock)

• MOSI (Master Data Output, Slave Data Input)

• MISO (Master Data Input, Slave Data Input)

• SS (Slave Select)

SCLK dibangkitkan oleh master device dan menjadi input bagi semua

slave. MOSI menjadi media pembawa data dari master ke slave. MISO

23

membawa data dari slave ke master. Master membangkitkan sinyal SS untuk

memilih slave device. Ilustrasi dari relasi antara master dan slave bisa

digambarkan sebagai berikut :

Gambar 2.13 Relasi antara Master dan Slave pada SPI

Ada dua parameter yang harus diperhatikan pada saat berkomunikasi

menggunakan SPI yaitu bit clock polarity (CPOL) dan clock phase (CPHA).

Kedua parameter ini akan menentukan kapan data akan diambil. CPOL

menentukan kondisi SCLK pada saat idle state, sedangkan CPHA akan

menentukan apakah edge pertama dari SCK setelah idle state menjadi capture

point bagi slave atau menjadi penanda dimulainya pengiriman data kepada slave.

24

Tabel 2.3 Fungsi CPOL dan CPHA

CPOL CPHA Keterangan

0 0 Kondisi idle state = low Edge pertama = capture point

1 0 Kondisi idle state = high Edge pertama = capture point

0 1 Kondisi idle state = low Edge pertama = penanda dimulainya transmisi data

1 1 Kondisi idle state = low Edge pertama = penanda dimulainya transmisi data

SPI tidak menyediakan mekanisme acknowledgement serta pengaturan aliran

data. Berikut adalah bagaimana data dibaca dan dikirim :

Gambar 2.14a Timing diagram read dan write SPI dengan CPHA = 0

Gambar 2.14b Timing diagram read dan write SPI dengan CPHA = 1

25

Gambar 2.10a menggambarkan SPI dengan kondisi CPHA = 0, yang

artinya edge pertama setelah idle state adalah titik pengambilan data. Pada

kondisi CPOL = 0, rising edge adalah titik pengambilan data, sedangkan pada

kondisi CPOL = 1 falling edge adalah titik pengambilan data.

Pada gambar 2.10b menggambarkan SPI dengan kondisi CPHA = 1, yang

artinya edge pertama setelah idle state adalah penanda dimulainya transmisi

data. Pada kondisi CPOL = 0, rising edge pertama adalah tanda dimulainya

transimisi data, sedangkan titik pengambilan datanya ada pada level high SCK,

sedangkan pada kondisi CPOL = 1, falling edge pertama adalah tanda

dimulainya transmisi data, sedangkan titik pengambilan datanya ada pada level

low SCK.

2.6 Motor Listrik

Motor listrik merupakan sebuah perangkat elektromagnetis yang

mengubah energi listrik menjadi energi mekanik. Energi mekanik ini digunakan

untuk, misalnya, memutar impeller pompa, fan atau blower, menggerakan

kompresor, mengangkat bahan, dan lain sebagainya.

Dalam memahami sebuah motor, penting untuk mengerti apa yang

dimaksud dengan beban motor. Beban mengacu kepada keluaran tenaga putar/

torque sesuai dengan kecepatan yang diperlukan. Beban umumnya dapat

dikategorikan kedalam tiga kelompok (BEE India, 2004):

• Beban torque konstan adalah beban dimana permintaan keluaran energinya

bervariasi dengan kecepatan operasinya namun torque nya tidak bervariasi.

26

Contoh beban dengan torque konstan adalah conveyors, rotary kilns, dan pompa

displacement konstan.

• Beban dengan variabel torque adalah beban dengan torque yang bervariasi

dengan kecepatan operasi. Contoh beban dengan variabel torque adalah pompa

sentrifugal dan fan (torque bervariasi sebagai kuadrat kecepatan).

• Beban dengan energi konstan adalah beban dengan permintaan torque

yang berubah dan berbanding terbalik dengan kecepatan. Contoh untuk beban

dengan daya konstan adalah peralatan-peralatan mesin.

2.6.1 Jenis Motor Listrik

Motor listrik dibagi menjadi 2 jenis, yakni motor arus searah (dc) dan

motor arus bolak – balik (ac). Dapat terlihat dengan jelas klasifikasinya dalama

gambar berikut :

Gambar 2.15 Klasifikasi motor listrik

27

A. Motor DC

Motor arus searah, sebagaimana namanya, menggunakan arus langsung

yang tidak langsung/direct-unidirectional. Motor DC digunakan pada

penggunaan khusus dimana diperlukan penyalaan torque yang tinggi atau

percepatan yang tetap untuk kisaran kecepatan yang luas.

Gambar 2.13 memperlihatkan sebuah motor DC yang memiliki tiga komponen

utama :

• Kutub medan secara sederhana digambarkan bahwa interaksi dua kutub

magnet akan menyebabkan perputaran pada motor DC. Motor DC

memiliki kutub medan yang stasioner dan dinamo yang menggerakan

bearing pada ruang diantara kutub medan. Motor DC sederhana memiliki

dua kutub medan: 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 atau lebih

elektromagnet. Elektromagnet menerima listrik dari sumber daya dari

luar sebagai penyedia struktur medan.

• 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 utara dan selatan dinamo.

28

• Komutator. Komponen ini terutama ditemukan dalam motor DC.

Kegunaannya adalah untuk membalikan arah arus listrik dalam dinamo.

Komutator juga membantu dalam transmisi arus antara dinamo dan

sumber daya.

Gambar 2.16 Sebuah Motor DC

Prinsip kerja suatu motor arus searah adalah suatu kumparan jangkar

terdiri dari belitan dan terletak diantara kutub - kutub magnet. Kalau kumparan

dilalui arus maka pada kedua sisi kumparan bekerja gaya Lorentz. Aturan tangan

kiri dapat digunakan untuk menentukan arah gaya Lorentz, dimana gaya jatuh

pada telapak tangan, jari - jari yang yang direntangkan menunjukkan arah arus,

maka ibu jari yang direntangkan menunjukkan arah gaya. Kedua gaya yang

timbul merupakan sebuah kopel. Kopel yang dibangkitkan pada kumparan sangat

tidak teratur, karena kopel itu berayun antara nilai maksimum dan nol. Untuk

mendapatkan kopel yang relatif sama dan sama besar, dibagi sejumlah besar

kumparan di sekeliling jangkar. Kumparan - kumparan itu dihubungkan dengan

lamel tersendiri pada komutator, sehingga motor arus searah tidak berbeda

dengan generator arus searah. Perbedaan motor dan generator hanya terletak

pada konversi dayanya. Generator adalah mesin listrik yang mengubah daya

29

masuk mekanik menjadi daya listrik. Sedangkan motor mengubah daya masuk

listrik menjadi mekanik.

Keuntungan utama motor DC adalah sebagai pengendali kecepatan, yang tidak

mempengaruhi kualitas pasokan daya. Motor ini dapat dikendalikan dengan

mengatur:

• Tegangan dynamo, dengan meningkatkan tegangan dinamo akan

meningkatkan kecepatan.

• Arus medan, dengan menurunkan arus medan akan meningkatkan

kecepatan..

Motor DC tersedia dalam banyak ukuran, namun penggunaannya pada umumnya

dibatasi untuk beberapa penggunaan berkecepatan rendah, sebab apabila

digunakan untuk kecepatan tinggi karena adanya resiko percikan api pada sikat.

B. Motor AC

Motor arus bolak-balik menggunakan arus listrik yang membalikkan

arahnya secara teratur pada rentang waktu tertentu. Motor listrik memiliki dua

buah bagian dasar listrik: "stator" dan "rotor" seperti ditunjukkan daalam Gambar

2.14. 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 frekuensi

variabel untuk meningkatkan kendali kecepatan sekaligus menurunkan dayanya.

Motor induksi merupakan motor yang paling populer di industri karena

30

kehandalannya dan lebih mudah perawatannya. Motor induksi AC cukup murah

(harganya setengah atau kurang dari harga sebuah motor DC) dan juga

memberikan rasio daya terhadap berat yang cukup tinggi (sekitar dua kali motor

DC).

Gambar 2.17 Motor DC yg membutuhkan arus DC untuk pembangkitan daya