Perbedaan Motor Listrik AC dan DC

Untuk memahami perbedaan AC dan DC, dapat kita lihat dari prinsip rangkaian AC dan DC.DC adalah arus searah dan mengangkut dalam satu tujuan sepanjang penghantar. Sedangkan AC adalah arusa bolak-balik dimana berjalan bergantian arah sepanjang penghantar. Hal ini berjalan secara cepat saekali. Banyaknya perantian getaran tiap detik dinamakan frekuensi. Dari analisa titik transmisi diketahui bahwa AC lebih baik dari DC karena dapat mendistribusikan tegangan tinggi diatas kawat penghantar kecil, dimana DC membutuhkan kabel penghantar besar.

Sampai saat ini mesin DC lebih disukai karena pengontrolannya mudah. Oleh karena itu saat ini beberapa kereta api motor AC juga dilengkapi motor DC.

MOTOR AC

Ada dua tipe mesin AC, yaitu yang pertama Mesin sinkron, dan mesin Asinkron. Motor sinkron mempunyai koil yang ada di penggeraknya. Motor sinkron telah banyak digunakan dalam berbagai pengangkutan elektronik, sebagai contoh dapat kita lihat pada apliikasi di kereta api yang terkenal di perancis, yaitu TGV Atlantique Train. Kereta tersebut menggunakan supply tegangan AC 25KV. Tegangan 25 KV tersebut disearahkan menjadi tegangan DC, dan dikembalikan lagi menjadi AC untuk supply motor. Hal ini telah didesain sebelum Thyristor GTO dikembangkan, ddan mereka menggunakan thyristor yang sederhana.

Keuntungan menggunakan motor sinkron dalam aplikasinya adalah motor tersebut menghasilkan tegangan balik yang dibutuhkan untuk mematikan thyristor.

PRINSIP KERJA MOTOR SINKRON

Mesin sinkron memiliki kumparan jangkar stator dan kumparan medan pada rotor.Kumparan jangkar berbentuk sama dengan mesin induksi , sedangkan kumparan medan dapat berbentuk kutub sepatu(salient)atau kutub dengan celah udara sama rata (rortor silinder).Aru searah (DC) untuk menghasilkan fluks pada kumparan medan dialirkan kerotor melalui cincin .Apa bila jangkar dihubungkan dengan sumber tegangan tiga fase akan menimbulkan medan putar pada stator . Kutub medan rotor yang diberi penguat arus searah mendapat tarikan dari kutub medan putar stator hingga  turut berbputar dengan kecepatan yang sama (sinkron). Dilihat dari dari adanya segi interaksi dua medan magnet , maka kopel yang dihasilkan motor sinkron meripakan funsi sudut kopelnya (δ) .

T= B B sin δ

Pada beben nol , sumbu kutub medan berputar berimpit dengan  sumbu kumparan medan (δ = 0 ). Setiap penambahan eban medan motor “tertinggal” sebentar dari medan stator ,berbentuk sudut kopel (δ),untuk kemudian berputar dengan kecepatan yang samam lagi. Beban maksimum tercapai ketika   δ =90°. Penambahan beban lebih lanjut mengakibatkan hilangnya kekuatan kopel dan motor di sebut kehilangan sinkronasi.

Telah diketahui bahwa pada motor induksi tidak terdapat kumparan medan, sehingga sumber pembangkit fluks hanya diperoleh dari daya masuk, stator. Daya masuk untuk pembangkit fluks merupakan daya induktif, oleh karenanya motor induksi bekerja pada faktor kerja terbelakang. Sedangkan pada motor sinkron terdapat dua sumber pembangkit fluks, yaitu arus bolak-balik pada stator dan arus searah pada rotor.

Bila arus medan pada rotor cukup untuk membangkitkan fluks ( ggm ) yang diperlukan motor, maka stator tidak perlu memberikan arus pemagnetan atau daya reaktif dan motor bekerja pada faktor kerja sama dengan satu. Kalau arus  medan pada rotor berkurang, stator akan menarik arus pemagnetan dari jala-jala, sehingga motor bekerja pada faktor kerja terbelakang. Sebaliknya apabila arus medan pada rotor berlebih, kelebihan fluks ini harus diimbangi dan stator akan menarik arus yang bersifat kapasitif dari jala-jala, dan karenanya motor bekerja pada faktor kerja terdahulu. Dengan demikian jelas faktor kerja motor sinkron dapat diatur dengan mengubah-ubah arus medan.

Dalam mempelajari mesin sinkron, ada beberapa hal yang perlu kita ketahui. Diantaranya yaitu adanya Reaksi Jangkar, Altenator tanpa beban, Altenator berbeban, Reaktans Sinkron, dan Metoda Potier.

Apabila generator sinkron ( altenator ) melayani beban, maka pada kumparan jangkar stator mengalir arus dan arus inilah yang menimbulkan fluks jangkar. Fluks jangkar yang ditimbulkan arus akan berinteraksi dengan yang dihasilkan kumparan medan rotor, sehingga akan menghasilkan Resultante. Adanya interaksi inilah yang dikenal dengan Reaksi Jangkar.

Dengan memutar altenator pada kecepatan sinkron dan rotor diberi arus medan, tegangan akan terinduksi pada kumparan jangkar stator. Dalam keadaan tanpa beban arus jangkar tidak mengalir pada stator, karenanya tidak terdapat pengaruh reaksi jangkar. Fluks hanya dihasilkan oleh arus medan. Sedangkan dalam keadaan berbeban arus jangkar akan mengalir dan mengakibatkan terjadinya reaksi Jangkar. Reaksi Jangkar bersifat reaktif karena itu dinyatakan sebagai reaktans dan disebut sebagai reaktans Permagnet.

Untuk melayani beban berkembang, ada kalanya kita harus memparalelkan dua atau lebih altenator dengan maksud memperbesar kapasitas daya yang dibangkitkan. Selain untuk tujuan diatas, kerja paralel juga dibutuhkan untuk menjaga kontinuitas pelayanan apabila ada mesin ( altenator ) yang harus dihentikan, misalnya untuk istirahat atau reparasi. Untuk maksud memparalel ini, ada beberapa persyaratan yang harus dipenuhi, yaitu :
1.  Harga sesaat ggl kedua altenator harus sama besar, dan bertentangan arah, atau  harga tegangan efektif terminal altenator harus sama besar dan bertentangan arah dengan harga efektif tegangan jala-jala.

2.  Frekuensi kedua altenator atau frekuensi altenator dengan jala-jala harus sama.

3.  Fasa kedua altenator harus sama dan bertentangan setiap saat.

4.  Urutan fasa kedua altenator harus sama.

Sumber Dari : http://diharrahman.wordpress.com/2010/10/09/perbedaan-mesin-ac-dan-dc/