Kompas TEKNOLOGI
SANYO DENKI CO., LTD. situs informasi produk/teknis
Pengetahuan
Memecahkan pertanyaan motorik

Apa itu motor? Peran dan jenis motor, sejarah, prinsip pengoperasian dan struktur

1. Apa itu motor? Peran motorik

Motor adalah suatu alat yang menghasilkan tenaga mekanik dari tenaga listrik. Mereka digunakan dalam segala macam benda bergerak, mulai dari peralatan rumah tangga yang familiar seperti mesin cuci, kipas angin listrik, dan AC hingga barang-barang yang berhubungan dengan infrastruktur sosial seperti ATM (anjungan tunai mandiri) dan gerbang tiket otomatis.
Dalam hal ini, dapat dikatakan bahwa semua masyarakat yang hidup saat ini mendapat manfaat dari manfaat motor. Selain motor, sumber tenaga yang menghasilkan tenaga mekanik antara lain mesin dan mesin uap.
Namun, motor memiliki tiga fitur yang tidak dimiliki sumber tenaga lain.

1. Efisiensi konversi energi yang tinggi

Misalnya, efisiensi termal mesin pada umumnya dikatakan 30 hingga 40%. Artinya, hanya 30 hingga 40% energi masukan yang digunakan sebagai daya, dan 60 hingga 70% sisanya terbuang sebagai panas.
Di sisi lain, efisiensi konversi energi motor lebih dari 80%. Dengan cara ini, dibandingkan dengan mesin, energi dapat diubah menjadi tenaga tanpa membuangnya.

2. Struktur sederhana dan mudah dikendalikan

Sebuah mesin terdiri dari banyak bagian mekanis, dan setiap bagian harus dibuat dengan presisi tinggi. Selain itu, banyak sensor yang digunakan untuk mengontrol mesin secara elektronik, sehingga membuat pengendalian menjadi rumit.
Dibandingkan dengan mesin, motor memiliki struktur yang lebih sederhana dan dapat digerakkan langsung oleh listrik, sehingga cocok untuk pengendalian kelistrikan yang presisi.

3. membersihkan

Jangan lupakan poin ini juga. Karena mesin membakar bensin dan mengubahnya menjadi tenaga, mesin pasti mengeluarkan karbon dioksida (CO2). Sebaliknya, motor itu sendiri tidak mengeluarkan gas.
Seiring dengan semakin cepatnya gerakan menuju netralitas karbon, harapan besar ditempatkan pada kendaraan bermotor.

Karena fitur-fiturnya tersebut, motor saat ini berperan sebagai sumber tenaga dan perangkat kontrol untuk berbagai peralatan dan perlengkapan. Di masa depan, jumlah situasi yang menggunakannya akan terus meningkat.

Artikel terkait: Pengetahuan “Apa itu motor penggerak, Jelaskan mekanisme, jenis, cara penggunaan (cara penggerak/cara pengendalian), manfaat dan ciri-cirinya”
Bagian ini memberikan penjelasan lebih detail tentang mekanisme dan fitur motor penggerak.

banner_dl_fan_selection_1000x270

2. Sejarah motor

Motor ditemukan dan berkembang di tengah arus inovasi teknologi di masyarakat.
Pada mulanya manusia menggerakkan suatu benda dengan menggunakan tenaga manusia atau hewan. Sudah menjadi hal yang lumrah bagi manusia untuk memindahkan sesuatu dengan menggunakan kekuatannya sendiri, baik pada zaman dahulu maupun saat ini. Selain itu, kereta kuda dikatakan telah ditemukan sebelum SM, dan seperti yang Anda ketahui, bangsawan Heian Jepang menggunakan kereta sapi.
Namun, tidak peduli berapa banyak tuas dan katrol yang digunakan dengan tenaga manusia atau hewan, kecepatan dan tenaga tetap ada batasnya.

Revolusi industri yang terjadi pada akhir tahun 1700-an hingga tahun 1800-an membawa perubahan besar pada jenis kekuasaan ini.
Muncullah mesin uap yang mempunyai tenaga jauh melebihi manusia dan hewan, dan didirikanlah industri mesin berbasis pabrik. Struktur sosial berubah dari masyarakat agraris menjadi masyarakat industri. Selain itu, perkembangan lokomotif uap, gerbong uap, dan kapal uap mengubah bentuk transportasi dan logistik secara signifikan. Namun mesin uap mempunyai kelemahan yaitu ukurannya yang besar dan berat.

Penemu dan peneliti mulai mencari sumber tenaga alternatif selain mesin uap. Motor muncul di tengah perubahan ini.
Ilmuwan Inggris Michael Faraday menemukan prinsip motor dan generator pada tahun 1821. Pada tahun 1831 ia menemukan hukum induksi elektromagnetik. Hal ini akan diterapkan pada motor.
Setelah Faraday, motor DC (motor arus searah) dikembangkan oleh Thomas Davenport dan lainnya di Amerika Serikat, tetapi sulit untuk diterapkan secara praktis.

Motor praktis pertama adalah motor induksi AC dua lapis, ditemukan oleh Nikola Tesla. Pada tahun 1888, Tesla mengembangkan generator induksi polifase untuk memutar motor yang ia temukan, dan pada tahun 1889 ia memperoleh paten untuk itu. Hasilnya, motor akan digunakan secara praktis.

Sejak saat itu, motor terus berkembang, tidak hanya berperan sebagai sumber tenaga tetapi juga sebagai alat kendali. Saat ini, konon 50% listrik di Jepang dikonsumsi oleh motor. Motor begitu terlibat dalam kehidupan manusia sehingga mendukung peradaban.

banner_dl_fan_selection_1000x270

3. Sejarah motor SANYO DENKI CO., LTD.

Sejarah motor SANYO DENKI CO., LTD. dimulai pada paruh pertama abad ke-20.

Pertama, pada tahun 1932, kami mengembangkan generator untuk digunakan pada peralatan komunikasi radio, yang memiliki struktur prinsip yang sama dengan motor. Pada tahun 1952, mesin berputar yang diproduksi untuk pasokan listrik komunikasi militer diubah untuk penggunaan sipil. SANYO DENKI CO., LTD. telah menjadi produsen besar di bidang telekomunikasi dan pasokan listrik.

Pada tahun 1952, kami menerima permintaan dari Institut Pengujian Listrik (sekarang Institut Nasional Sains dan Teknologi Industri Maju) untuk mengembangkan motor servo, dan memulai penelitian. Kami segera menyelesaikan motor servo pertama yang diproduksi di dalam negeri. Awalnya permintaannya tidak sebanyak yang diharapkan, dan produknya tidak begitu populer, namun hal ini menjadi tumpuan SANYO DENKI CO., LTD. saat ini yang andalan adalah motor servo.

Setelah menyelesaikan motor servo, kami juga menyelesaikan motor penggerak produksi dalam negeri pertama dan kipas produksi dalam negeri pertama. Selagi mengembangkan produk-produk "pertama di Jepang" ini, kami memanfaatkan gelombang OA (otomatisasi kantor) dan FA (otomasi pabrik) dan memperluas berbagai motor kami secara global.

4. Prinsip dasar, struktur, dan mekanisme pengoperasian motor

Pada dasarnya, motor berputar dengan memanfaatkan sifat-sifat magnet: ``kutub-kutub yang berbeda saling tarik-menarik'' dan ``kutub-kutub yang sejenis saling tolak-menolak.''
Misalnya, bayangkan sebuah motor kecil yang digunakan dalam kendali radio. Sebuah motor kecil mempunyai kumparan dengan poros yang berputar dan magnet permanen dengan kutub utara dan selatan ditempatkan pada kedua sisi kumparan.

Ketika listrik dialirkan ke motor, kumparan menjadi elektromagnet. Mungkin lebih mudah untuk memahaminya jika Anda membayangkan kumparan berubah menjadi magnet dengan kutub utara dan selatan.

Kemudian magnet permanen kutub utara dan kutub utara kumparan akan tolak-menolak, dan magnet permanen kutub selatan dan kutub selatan kumparan akan tolak-menolak. Ini juga berarti bahwa magnet permanen kutub utara dan kutub selatan kumparan saling tarik menarik, dan magnet permanen kutub selatan dan kutub utara kumparan saling tarik menarik.
Hal ini menyebabkan kumparan berputar 180 derajat terhadap sumbu rotasi.

Namun jika dilakukan sendiri maka kumparan akan berhenti berputar 180 derajat. Hal ini disebabkan karena magnet permanen kutub utara dan kutub selatan kumparan saling tarik menarik, sedangkan magnet permanen kutub selatan dan kutub utara kumparan tetap saling tarik menarik. Apa yang harus saya lakukan untuk memutarnya 180 derajat lebih jauh dan kemudian memutar sumbu rotasinya 360 derajat?

Oleh karena itu, dengan mengubah arah aliran listrik yang melalui kumparan maka posisi kutub N dan S dapat tertukar.
Dalam keadaan sebelumnya berhenti, magnet permanen kutub-N dan kutub-S kumparan saling tarik-menarik, dan magnet permanen kutub-S dan kutub-N kumparan saling tarik-menarik. Di sana, arus listrik melewati sikat dan mengubah arah aliran menggunakan komponen yang disebut komutator, menukar kutub utara dan selatan kumparan.
Kemudian kutub N magnet permanen dan kutub N kumparan saling tolak menolak, dan kutub S magnet permanen dan kutub S kumparan saling tolak menolak. Pada saat yang sama, kutub N magnet permanen dan kutub S kumparan saling tarik menarik, dan kutub S magnet permanen dan kutub N kumparan saling tarik menarik. Hal ini menyebabkan kumparan berputar 180 derajat tambahan. Kini telah berputar 360 derajat.

Motor berputar terus menerus dengan mengulangi rangkaian gerakan tersebut.
Dari sini, kami akan memperkenalkan "motor sebagai sumber tenaga" dan "motor sebagai alat kendali".

banner_dl_fan_selection_1000x270

5. Jenis motor sebagai sumber tenaga

Jenis motor sebagai sumber tenaga

Motor yang berfungsi sebagai sumber tenaga untuk peralatan dan perlengkapan dapat dibagi menjadi dua jenis utama tergantung pada catu dayanya: motor DC dan motor AC.

Apa itu motor DC (motor arus searah)?

Sebuah "motor DC" adalah motor yang beroperasi dengan mengalirkan listrik arus searah melaluinya.
Mereka digunakan dalam berbagai macam hal, mulai dari peralatan sehari-hari hingga peralatan yang digunakan di pabrik.
Ada dua jenis motor DC: motor DC sikat dan motor DC tanpa sikat. Sikat merupakan komponen yang menyalurkan listrik ke kumparan.

Motor DC sikat memiliki kumparan di bagian dalam dan magnet permanen di bagian luar, serta memutar rotor (poros putar) dengan mengalirkan arus searah melalui sikat. Ini adalah motor pertama yang diperkenalkan menggunakan mekanisme sederhana, dan digunakan pada kontrol radio dan model.

Keistimewaan motor ini adalah kecepatan putaran pada dasarnya meningkat sebanding dengan tegangan.
Misalnya, jika motor DC sikat ditenagai oleh baterai, maka motor tersebut akan berputar lebih cepat jika dua baterai dihubungkan dibandingkan jika menggunakan satu baterai. Namun komutator pengubah arah aliran listrik melalui kumparan dan sikat karbon selalu bersentuhan satu sama lain, sehingga akan aus jika dioperasikan dalam waktu lama sehingga memerlukan perawatan rutin.

Sedangkan motor DC brushless (motor BLDC) mempunyai magnet permanen di bagian dalam dan kumparan di bagian luar, serta merupakan motor yang memutar magnet permanen bagian dalam dengan mengalirkan listrik melalui kumparan melalui rangkaian pengatur arus.
Kurangnya sikat tidak hanya mengurangi frekuensi perawatan, tetapi sikat juga tidak meninggalkan sisa keausan, sehingga dapat digunakan di lingkungan yang bersih. Namun, memerlukan rangkaian di luar motor untuk mengontrol arah arus, dan lebih mahal daripada motor DC yang disikat.

Tipe motorik
kemampuan Kekurangan
motor DC yang disikat biaya rendah Memburuk dengan cepat
motor DC tanpa sikat umur panjang biaya tinggi

Apa itu motor AC (motor arus bolak-balik)?

Sebuah "motor AC" adalah motor yang beroperasi dengan mengalirkan listrik arus bolak-balik. Ada kumparan di bagian luar dan rotor "berbentuk sangkar" di bagian dalam.
Keistimewaan motor AC adalah tidak memerlukan komutator, sikat, atau rangkaian kendali. Karena memiliki struktur sederhana dan dapat diproduksi dengan biaya rendah, ia digunakan dalam berbagai aplikasi, termasuk peralatan rumah tangga seperti kipas angin listrik dan penyedot debu, pompa air dan konveyor, serta peralatan industri.

6. Jenis motor utama sebagai alat kendali

Contoh umum motor yang digunakan untuk mengontrol pengoperasian peralatan dan perlengkapan secara tepat adalah motor penggerak dan motor servo.

motor stepper

motor stepper

Motor penggerak adalah motor yang rotornya berputar dengan sudut (posisi) tetap.

Bayangkan sebuah jam analog. Jarum detik bergerak satu detik pada satu waktu. Motor penggerak dapat dikontrol untuk bergerak dengan sudut yang telah ditentukan. Selain jam analog, jam ini juga digunakan pada printer, kisi-kisi AC, ATM, mesin penjual tiket, sistem gerbang tiket otomatis, dan lain-lain.

Mekanisme memutar rotor dengan sudut yang tepat sangatlah sederhana. Rotor motor penggerak mempunyai banyak alur. Listrik kemudian dialirkan ke motor, dan setelah rotor bergerak sesuai alur yang diinginkan, listrik dimatikan. Hal ini menyebabkan rotor berputar dengan sudut yang tepat dan kemudian berhenti.

Misalnya, motor penggerak dua fasa biasanya memiliki 200 alur. Karena satu putaran 360 derajat dibagi menjadi 200 bagian, maka sudut pergerakan per alur adalah 1,8 derajat. Jika Anda ingin memutar motor 18 derajat, Anda perlu mengalirkan listrik ke motor, menggerakkan rotor melalui 10 alur, lalu mematikan listrik.

Untuk mengontrol motor penggerak, Anda memerlukan pengontrol. Peran pengontrol adalah mengirimkan sinyal yang memberi tahu motor penggerak seberapa banyak yang harus bergerak. Pertama, premisnya adalah rangkaian listrik dari hidup sampai mati dihitung sebagai satu pulsa. Kemudian, ketika pengontrol mengirimkan sinyal pulsa tunggal ke motor penggerak, rotor memutar satu alur dan kemudian berhenti.

Seperti pada contoh sebelumnya, misalkan Anda ingin memutar motor penggerak dua fasa dengan 200 alur sebesar 18 derajat. Dalam hal ini, pengontrol akan mengirimkan sinyal 10 pulsa. Ketika motor penggerak menerima sinyal, ia berputar 18 derajat, atau 10 alur, dan kemudian berhenti.

Dengan cara ini, diperlukan pengontrol untuk mengendalikan motor penggerak.

motor servo

motor servo

Motor servo, seperti motor penggerak, adalah motor yang bertujuan memutar rotor dengan sudut yang diinginkan. Namun, ada perbedaan yang jelas antara motor servo dan motor melangkah.

Rotor motor servo tidak memiliki alur. Oleh karena itu, tidak ada batasan seperti memutar rotor dengan kelipatan 1,8 derajat, sehingga jika menggunakan sensor resolusi tinggi, rotor dapat dihentikan pada sudut presisi 1/1.000.000 derajat.

Sensor diperlukan untuk kontrol ini. Dengan motor servo, sensor ini secara akurat menentukan posisi putaran rotor sehingga dapat berhenti pada sudut yang diinginkan. Selain itu, bahkan setelah mesin berhenti, tetap dipantau, dan jika sudut berhenti menyimpang, otomatis segera diperbaiki.

3. Pada akhirnya

Di atas, kami telah memperkenalkan peran dan jenis motor, sejarahnya, prinsip pengoperasian, dan strukturnya.
Memahami fitur motor akan membantu Anda memilih motor yang paling sesuai dan meningkatkan kinerja peralatan.
SANYO DENKI CO., LTD. menangani berbagai macam motor. Jika Anda memiliki pertanyaan mengenai pemilihan motor, silakan hubungi kami.

banner_dl_fan_selection_1000x270

Tanggal rilis:

pengemudi motor
Memperkenalkan contoh kustomisasi motor (5)
Mencapai fungsionalitas yang lebih tinggi di pabrik makanan dengan motor penggerak
pengemudi motor
Memperkenalkan contoh kustomisasi motor (2)
Apa pemrosesan poros yang membuat motor penggerak lebih kecil dan mengurangi jam kerja?
pengemudi motor
Memperkenalkan contoh kustomisasi motor (3)
Mencapai peningkatan torsi motor loncatan dan deteksi deviasi posisi. Apa itu instalasi peredam/rem/encoder?