Panel Mesin Arus Bolak Balik AC
Panel Statis - 100000/P.STS/4.80
SEJARAH
Mesin arus bolak-balik (AC Machine) adalah alat listrik yang mengubah energi listrik arus bolak-balik menjadi energi mekanik, atau sebaliknya.
- Bila digunakan untuk menghasilkan listrik disebut Generator AC (Alternator).
- Bila digunakan untuk menghasilkan gerak disebut Motor AC.
Energi listrik AC berarti arus dan tegangannya berubah arah secara periodik, biasanya dengan frekuensi 50 Hz di Indonesia.
⚙️ 2. Prinsip Kerja Mesin AC
Berdasarkan Hukum Induksi Elektromagnetik Faraday,
“Apabila penghantar memotong garis gaya magnet, maka timbul gaya gerak listrik (GGL).”
- Generator AC: Energi mekanik (putaran rotor) → menghasilkan listrik AC.
- Motor AC: Arus AC → menimbulkan medan magnet berputar → menggerakkan rotor.
Keduanya bekerja karena adanya interaksi antara medan magnet dan arus listrik.
🧩 3. Bagian-Bagian Utama Mesin AC
BagianFungsiStator | Bagian diam yang menghasilkan medan magnet berputar.
Rotor | Bagian berputar yang menimbulkan atau menerima gaya elektromagnetik.
Kumparan Stator | Dihubungkan ke sumber AC (pada motor) atau ke beban (pada generator).
Kumparan Rotor | Dihubungkan ke cincin geser (slip ring) atau diisi batang konduktor (sangkar tupai).
Rangka (Frame) | Menopang dan melindungi seluruh bagian mesin.
Bantalan (Bearing) | Menopang poros agar berputar halus.
Rotor | Bagian berputar yang menimbulkan atau menerima gaya elektromagnetik.
Kumparan Stator | Dihubungkan ke sumber AC (pada motor) atau ke beban (pada generator).
Kumparan Rotor | Dihubungkan ke cincin geser (slip ring) atau diisi batang konduktor (sangkar tupai).
Rangka (Frame) | Menopang dan melindungi seluruh bagian mesin.
Bantalan (Bearing) | Menopang poros agar berputar halus.
⚡ 4. Jenis-Jenis Mesin Arus Bolak-Balik
🔹 A. Generator AC (Alternator)
Generator AC menghasilkan arus listrik bolak-balik (AC) dari energi mekanik.
Jenisnya:
- Alternator 1 Fasa:
- Menghasilkan satu gelombang AC.
- Digunakan pada sistem rumah tangga kecil.
- Menghasilkan satu gelombang AC.
- Alternator 3 Fasa:
- Menghasilkan tiga gelombang AC yang berbeda fasa 120°.
- Lebih efisien, digunakan di industri dan sistem tenaga besar.
- Menghasilkan tiga gelombang AC yang berbeda fasa 120°.
Prinsip Kerja:
- Rotor (kumparan magnet) berputar di dalam stator → menghasilkan tegangan induksi AC.
🔹 B. Motor AC
Motor AC mengubah energi listrik AC menjadi energi mekanik (putaran).
Jenisnya dibedakan berdasarkan cara kerja rotornya:
Jenisnya dibedakan berdasarkan cara kerja rotornya:
1. Motor Sinkron (Synchronous Motor)
- Kecepatan putaran rotor sama dengan kecepatan medan magnet (sinkron).
- Rotor diberi arus DC untuk membentuk medan magnet tetap.
- Digunakan pada mesin-mesin besar dan pengatur daya reaktif.
Contoh: Motor penggerak kompresor, pompa industri besar.
2. Motor Induksi (Asinkron)
- Rotor tidak berputar secepat medan magnet.
- Arus pada rotor timbul karena induksi elektromagnetik (tanpa sambungan langsung).
- Jenis yang paling umum di industri dan rumah tangga.
Jenis rotor:
- Rotor sangkar tupai (squirrel cage) → sederhana, kuat, murah.
- Rotor lilit (wound rotor) → dapat diatur kecepatan dan torsi awalnya.
⚙️ 5. Prinsip Medan Magnet Berputar
Ketika arus tiga fasa dialirkan ke stator, masing-masing kumparan menghasilkan fluks magnet yang berbeda fasa 120°.
Gabungan fluks ini menciptakan medan magnet berputar (rotating magnetic field).
Medan inilah yang menarik rotor untuk ikut berputar.
Gabungan fluks ini menciptakan medan magnet berputar (rotating magnetic field).
Medan inilah yang menarik rotor untuk ikut berputar.
Rumus kecepatan sinkron:
n_s = \frac{120f}{P}
]
di mana:
]
di mana:
- nsn_sns = kecepatan sinkron (rpm)
- fff = frekuensi (Hz)
- PPP = jumlah kutub magnet
🔋 6. Perbandingan Mesin DC dan AC
AspekMesin DCMesin ACJenis Arus | Arus searah | Arus bolak-balik
Komutator | Ada | Tidak ada (motor induksi)
Perawatan | Sering (sikat & komutator) | Minim
Efisiensi | Tinggi (pada kontrol halus) | Lebih efisien untuk daya besar
Aplikasi | Lift, kendaraan listrik | Pompa, kipas, kompresor, motor industri
Komutator | Ada | Tidak ada (motor induksi)
Perawatan | Sering (sikat & komutator) | Minim
Efisiensi | Tinggi (pada kontrol halus) | Lebih efisien untuk daya besar
Aplikasi | Lift, kendaraan listrik | Pompa, kipas, kompresor, motor industri
🧰 7. Aplikasi Mesin AC
- Motor AC:
- Kipas angin, pompa air, mesin cuci, kompresor AC, eskalator, conveyor industri.
- Kipas angin, pompa air, mesin cuci, kompresor AC, eskalator, conveyor industri.
- Generator AC (Alternator):
- Pembangkit listrik di PLTA, PLTU, PLTG, dan genset.
- Pembangkit listrik di PLTA, PLTU, PLTG, dan genset.
🧠 8. Keunggulan Mesin AC
✅ Lebih efisien untuk sistem daya besar.
✅ Biaya perawatan rendah.
✅ Tidak perlu komutator dan sikat (lebih awet).
✅ Mampu menyalurkan tenaga listrik jarak jauh (melalui sistem AC tiga fasa).
✅ Biaya perawatan rendah.
✅ Tidak perlu komutator dan sikat (lebih awet).
✅ Mampu menyalurkan tenaga listrik jarak jauh (melalui sistem AC tiga fasa).
⚠️ 9. Kekurangan Mesin AC
❌ Kontrol kecepatan lebih sulit dibanding DC (memerlukan inverter atau VFD).
❌ Tegangan induksi tinggi bisa berbahaya bila tidak diisolasi baik.
❌ Motor sinkron butuh sumber DC tambahan untuk eksitasi.
❌ Tegangan induksi tinggi bisa berbahaya bila tidak diisolasi baik.
❌ Motor sinkron butuh sumber DC tambahan untuk eksitasi.
💡 10. Kesimpulan
Mesin arus bolak-balik (AC) adalah jantung sistem tenaga modern — digunakan di pembangkit, transmisi, dan hampir seluruh peralatan rumah tangga maupun industri.
- Generator AC: mengubah energi mekanik → listrik.
- Motor AC: mengubah listrik → energi mekanik.
⚡ Pesan penting:
“Tanpa mesin AC, dunia tidak akan berputar — karena seluruh tenaga industri modern bergantung padanya.”
Apakah Anda ingin saya bantu buatkan diagram visual mesin AC (menunjukkan stator, rotor, dan prinsip medan magnet berputar) untuk memperjelas konsepnya?
Museum Listrik dan Energi Baru
Tim Pengembangan
Panel Informasi
- CategoryPanel Statis
- Sumber Pembelian - Peraga Pengadaan
- Project date2019
- Project URL Koleksi Peraga Museum