Motor listrik telah menjadi pusat perhatian dalam perkembangan teknologi dan mobilitas berkelanjutan. Namun, bagaimana dengan prinsip kerja motor listrik ini dan apa saja jenisnya yang tersedia.

Memahami hal ini tentu penting karena motor listrik yang menjadi tulang punggung revolusi kendaraan listrik dan berbagai aplikasi lainnya. Dari konsep dasar hingga komponen penting yang terlibat, mari kita jelajahi bagaimana motor listrik mengubah energi listrik menjadi gerakan mekanis yang berguna.

Prinsip Dasar Motor Listrik

Prinsip dasar motor listrik didasarkan pada interaksi antara medan magnet dan arus listrik. Ketika arus listrik dialirkan melalui kawat yang ditempatkan di medan magnet, gaya dan gerakan mekanis terjadi, menghasilkan putaran pada rotor motor. 

Namun, terdapat beberapa teori dasar dan hukum yang menjadi prinsip kerja motor listrik sederhana, yaitu:

  • Hukum Medan Magnet 

Prinsip ini menyatakan bahwa medan magnet di sekitar konduktor (kawat) akan terbentuk ketika arus listrik mengalir melaluinya. Besar medan magnet yang dihasilkan berbanding lurus dengan besarnya arus listrik yang mengalir melalui kawat. 

  • Hukum Gerak Lenz 

Prinsip ini menyatakan bahwa ketika medan magnet eksternal berubah, medan magnet yang dihasilkan oleh arus listrik dalam kawat akan mencoba untuk menentang perubahan tersebut. Hal ini menyebabkan rotor motor bergerak untuk mengurangi perubahan medan magnet.

  • Hukum Gaya Lorentz 

Prinsip ini menyatakan bahwa ketika arus listrik mengalir melalui kawat yang ditempatkan di medan magnet, gaya magnetik akan bekerja pada kawat tersebut. Gaya ini menimbulkan gerakan pada kawat sejalan dengan arah gaya tersebut.

Dengan memanfaatkan prinsip-prinsip tersebut, motor listrik menghasilkan gerakan mekanis melalui interaksi antara medan magnet stator (bagian yang diam) dan rotor (bagian yang berputar). 

Arus listrik dialirkan melalui kumparan kawat di stator, menciptakan medan magnet tetap. Medan magnet ini berinteraksi dengan medan magnet yang dihasilkan oleh arus listrik dalam kumparan kawat rotor yang kemudian menyebabkan rotor berputar.

Perubahan arah arus listrik yang mengalir melalui kumparan stator akan mengubah arah medan magnet stator, dan rotor akan mengikuti perubahan tersebut. Dengan mengontrol arus listrik yang mengalir melalui kumparan stator, kecepatan dan arah putaran rotor dapat dikendalikan.

Dalam motor listrik, prinsip dasar ini diterapkan dengan menggunakan desain dan konfigurasi yang berbeda, seperti motor induksi, motor sinkron, atau motor brushed dan brushless. Namun, prinsip dasar interaksi antara medan magnet dan arus listrik tetap menjadi dasar kerja dari semua jenis motor listrik.

Prinsip Kerja Motor Listrik

Motor listrik umumnya terdiri dari dua komponen utama yaitu stator dan rotor. Stator merupakan komponen yang diam, sedangkan rotor merupakan komponen yang berputar. Prinsip kerja motor listrik melibatkan interaksi antara medan magnet di stator dan rotor.

Stator: Stator memiliki kumparan kawat yang dihubungkan ke sumber listrik searah atau bolak-balik. Arus listrik yang mengalir melalui kumparan ini menciptakan medan magnet tetap di sekitar stator.

Rotor: Rotor biasanya terdiri dari inti besi yang dikelilingi oleh kumparan kawat yang disebut kumparan medan. Ketika arus listrik dialirkan melalui kumparan medan, rotor menghasilkan medan magnet sendiri. Medan magnet ini berinteraksi dengan medan magnet stator, menyebabkan rotor berputar.

Prinsip Tindak Lanjut: Gerakan rotor berputar didorong oleh prinsip aksi dan reaksi. Ketika medan magnet stator dan rotor saling berinteraksi, medan magnet yang berubah menyebabkan rotor bergerak untuk mengurangi perubahan medan tersebut.

Kontrol Motor Listrik

Motor listrik modern umumnya dikendalikan menggunakan elektronika daya dan mikroprosesor. Kontrol ini memungkinkan pengaturan kecepatan dan arah putaran motor secara presisi. 

Sistem kontrol pada fungsi motor listrik ini adalah mengatur arus yang mengalir melalui stator dan kumparan medan rotor untuk mempertahankan kecepatan dan torsi yang diinginkan.

Keuntungan Motor Listrik

Motor listrik pada umumnya punya beberapa keuntungan yang berbeda jika dibandingkan dengan motor yang menggunakan BBM sebagai sumber energinya. Adapun beberapa keuntungan terdiri dari:

1. Efisiensi Tinggi 

Motor listrik memiliki efisiensi yang lebih tinggi dibandingkan dengan motor pembakaran dalam, karena energi listriknya langsung dikonversi menjadi gerakan mekanis tanpa kerugian yang signifikan.

2. Emisi Rendah

Motor listrik tidak menghasilkan emisi gas buang yang berbahaya seperti asap, sehingga membantu mengurangi polusi udara dan dampak negatif terhadap lingkungan. 

Tentunya kendaraan ini lebih menguntungkan karena para penggunanya ikut serta dalam pelestarian lingkungan. Kemudian, penggunaan BBM akan berkurang yang pastinya dapat memberikan keuntungan lebih besar bagi negara secara menyeluruh.

3. Daur Ulang Energi 

Ketika kendaraan listrik menggunakan motor regeneratif, energi kinetik yang dihasilkan saat pengereman dapat dikonversi menjadi energi listrik dan disimpan kembali dalam baterai. Hal ini memungkinkan penggunaan kembali energi yang sebelumnya terbuang.

Pada sisi yang berbeda, penggunaan teknologi ini akan membuat penggunaannya lebih hemat. Selain biaya listrik yang sebenarnya lebih murah daripada BBM, dan dengan tambahan teknologi konversi tersebut akan membuat motor listrik jauh lebih hemat lagi.

4. Performa yang Cepat dan Relatif Responsif

Motor listrik memiliki torsi awal yang tinggi dan memberikan respons yang cepat, sehingga kendaraan listrik dapat memberikan akselerasi yang lebih baik dibandingkan dengan kendaraan berbahan bakar konvensional.

Namun, kecepatan dan responsif dari motor listrik sangat cocok digunakan untuk penggunaan jarak dekat dan menengah khususnya di dalam kota. Sedangkan untuk penggunaan jarak jauh tidak dianjurkan karena infrastruktur yang mendukung motor listrik belum tersedia di seluruh wilayah Indonesia.

5. Pemeliharaan Lebih Mudah 

Motor listrik memiliki sedikit bagian yang bergerak dan membutuhkan sedikit perawatan dibandingkan dengan mesin pembakaran dalam yang kompleks. Hal ini mengurangi biaya perawatan dan memperpanjang umur motor.

Walaupun demikian, motor listrik ini sebaiknya tetap di bawa ke bengkel sekali dalam 3-4 bulan. Karena, para montir yang ahli dibidangnya tentu lebih paham akan masalah dan bagaimana mencegah masalah tersebut terjadi di kemudian hari.

6. Kecepatan Lebih Stabil

Motor listrik memiliki kemampuan untuk mempertahankan kecepatan konstan dengan presisi tinggi, sehingga menghasilkan perjalanan yang lebih nyaman dan stabil.

Prinsip kerja motor listrik berdasarkan interaksi antara medan magnet di stator dan rotor. Dengan mengubah energi listrik menjadi gerakan mekanis, motor listrik telah membuktikan dirinya sebagai alternatif yang lebih efisien, ramah lingkungan, dan inovatif dibandingkan dengan motor konvensional. 

Keuntungan-keuntungan tersebut menjadikan motor listrik sebagai pilihan yang menarik dalam berbagai aplikasi, termasuk kendaraan listrik, peralatan industri, dan sektor energi terbarukan. 

Dengan terus berkembangnya teknologi, motor listrik diharapkan akan memainkan peran yang semakin penting dalam menggerakkan masa depan yang berkelanjutan.

Memahami prinsip kerja motor listrik tentu penting terutama bagi Anda yang ingin motor listrik di rumah. Jika Anda ingin perawatan kendaraan yang terbaik maka bawalah ke bengkel terbaik. Caranya sangat mudah karena dengan aplikasi Otoklix semua kebutuhan perawatan kendaraan Anda akan terpenuhi dengan cepat.