Arti istilah yang muncul di seputar motor listrik

Karena cara kerjanya beda, hadirnya motor listrik memaksa kita untuk harus belajar lagi. Di motor listrik nggak ada lagi bicara soal piggy back, bore up, ganti roller, dst. Yang ada cuma amper sama voltase.

Penulis cermati sering ada kesalahan dalam pembahasan motor listrk. Oleh karena itu penulis coba buat beberapa penjelasan istilah di seputar motor listrik. Cuma dasarnya saja.

Yang menurut penulis paling penting adalah seri dan paralel. Lebih jelas bila melihat gambar berikut:
Rangkaian Seri dan Paralel Baterai

Terlihat bahwa baterai di paralel merubah voltase akhir, baterai di paralel merubah kapasitas akhir. Jadi kalau motor baterai 2 diparalel, voltase nggak akan nambah. Kalau motor listrik 96V butuh dua baterai ukuran 48v maka itu artinya kalau baterai cuma satu motor nggak akan bisa jalan. Kalau ada motor listrik 75V dilengkapi dua baterai bisa jalan pakai satu baterai, maka baterainya kemungkinan adalah 75V juga dan diparalel. Kecuali tentu kalau pengendali tenaganya bisa menyesuaikan, yang artinya motor 96V jadi 48V kalau pakai 1 baterai, dan kecepatan / tenaga motor berkurang separuhnya juga.

Lalu apa itu voltase dan arus / amper?

Akan lebih mudah bila pakai persamaan. Hubungan voltase dan arus itu sering digambarkan ibarat air dalam bejana:
Extending the Water Analogy

Voltase itu diibaratkan ketinggian air. Makin tinggi makin kuat tekanannya.

Arus digambarkan sebagai keleluasaan air, seberapa banyak air yang bisa lewat bersamaan. Ini terpengaruh oleh seberapa besar ukuran pipa. Kalau diibaratkan jalan, berapa banyak bisa dilewati mobil secara bersamaan. Jalan kecil (arus kecil) cuma cukup untuk satu mobil. Jalan lebar (arus besar) bisa untuk tiga mobil.

Hambatan digambarkan adanya halangan pada pipa. Hambatan kalau di motor listrik ada terutama di baterai, kabel dan di motor listrik. Hambatan di baterai menentukan kemampuan baterai mengalirkan arus. Baterai lead acid punya hambatan besar sehingga kemampuan mengalirkan arus sedikit. Sementara itu baterai lithium punya hambatan internal yang kecil sehingga bisa mengalirkan arus lebih banyak. Hambatan di motor listrik dan kabel menentukan berapa banyak arus yang bisa lewat.

Debit dari air yang keluar merupakan tenaga yang dihasilkan / watt. Ketinggian air yang tinggi (voltase besar) dengan pipa kecil (sehingga arusnya kecil) akan bisa memaksa air mengalir lebih cepat walau ukuran pipa kecil, sehingga total keluaran bisa sama dengan ketinggian air yang rendah (voltase kecil) dengan pipa besar (arus besar) yang aliran airnya pelan. Watt itu hasil perkalian voltase dan arus. kW adalah kilowatt = 1000 watt.

Kapasitas baterai bisa diibaratkan dengan tangki air. Cuma kalau di baterai, voltase itu cenderung stabil. Penurunan tidak linier, voltase ngedrop cuma kalau mau habis. Lalu biasanya tidak disebutkan banyaknya air secara total tapi besar pipa. Satuan biasanya dalam mili Ampere hour / mAh. 1000 mAh = 1 Ah. Kalau voltase baterai dikalikan kapasitas dalam Ah, ketemunya adalah kilo watt hour / kWh.

Kalau di kelistrikan ada lagi satu variabel. Arus itu kalau besar bisa bikin komponen panas. Panas ini selain merupakan pemborosan listrik juga bisa jadi masalah keamanan. Maka untuk mengurangi panas ini maka motor listrik pakai voltase yang tinggi. Dengan voltase yang tinggi maka arus nggak perlu besar.

Di mobil listrik mainan anak anak yang voltasenya cuma 12V, arus yang mengalir harus cukup besar. Tapi karena laju nggak butuh kencang maka nggak masalah. Motor listrik yang menuntut kecepatan lebih tinggi membutuhkan tenaga yang besar pula. Dan daripada membesarkan arus akan lebih aman (dari sisi panas) untuk membesarkan voltase. Namun voltase yang besar ini membuat voltase keluaran motor listrik jadi mematikan untuk manusia. Sehingga jadi ada warning.

Di motor listrk sering ada konversi dari AC ke DC, DC ke DC atau DC ke AC. AC itu listrik yang ibarat air di pipa yang secara periodik maju dan mundur. Periode maju dan mundur ini jadi frekuensi. Frekunsi listrik AC di rumah itu 50 Hz kalau di Indonesia. Sementara itu DC itu listrik yang ibarat air mengalirnya maju saja, tapi air bisa berubah kecepatannya atau majunya nggak konsisten atau putus putus. Ini bisa jad frekuensi juga.

Motor listrik ada yang motor penggeraknya DC, biasanya untuk model pelan, karena lebih ekonomis kalau pelan. Yang butuh bisa sangat kencang pakai motor penggerak AC. Keunggulan dari motor AC adalah nggak pakai magnet yang seringkali pakai bahan langka.

Untuk mengatur tenaga motor maka butuh pengendali suplai tenaga. Listrik untuk motor DC diatur dengan memutus arus. Frekuensi pemutusan disesuaikan motor, yang dirubah adalah durasi / rasio nyala matinya. Listrik untuk motor AC diatur dengan menggunakan merubah voltase.

Teknisnya bisa dibaca di link berikut, tulisan teknisinya mobil Tesla:
Induction Versus DC Brushless Motors

Walau mungkin orang Indonesia jago dalam soal menggulung ulang kumparan. Rasanya nggak akan mudah memodifikasi motor listrik. Lha wong GESITS saja kumparannya harus impor.

Untuk yang niat modif, merubah motor penggerak listrik harus dilakukan bersamaan dengan memodifikasi pengendali tenaga sekaligus baterainya. Kalau ada yang nggak matching nggak cuma mesin pecah yang terjadi, tapi kebakaran sangat hebat.

Lha wong buatan pabrikan saja masih berbahaya, apalagi yang modif sendiri.