Mungkin Anda pernah bertanya, bagaimana sih sebuah mesin listrik bisa memiliki sebuah daya? Jadi semua itu karena ada sebuah komponen yang dikenal dengan sebutan Armature.
Pada mulanya armature ini ditemukan dan hanya digunakan pada dunia elektro saja, namun semakin kesini komponen ini juga banyak digunakan pada kendaraan atau motor.
Perlu Anda ketahui, Armature ini bisa membangkitkan daya putar, dari daya putar inilah yang nantinya akan mengubah energi listrik menjadi energi gerak. Nah, untuk membahas lebih jauh apa itu armature dan fungsinya bisa simak pembahasan di bawah ini.
Daftar Isi
Pengertian Armature
Armature adalah bagian vital yang terdapat di motor starter atau pun mesin listrik (baik motor atau pun generator), yang membawa arus AC (bolak-balik). Armature sudah ada sejak pertengahan abad ke-19. Di mana armature dahulu digunakan hanya untuk menjaga sebuah magnet.
Pada motor starter, armature akan membawa arus AC atau pun arus DC, kemudian secara berkala akan membalikkan arah arus melalui komutator. Sedangkan pada mesin listrik DC, melalui komutator, armature akan membalikkan arah arus.
Armature menjadi bagian yang vital pada sistem starter mobil, khususnya saat memulai mesin. Armature-lah yang menggerakkan flywheel untuk memutar dan menyalakan mesin.
Kualitas maupun performa armature akan sangat berpengaruh pada mesin mobil. Karena pada mesin mobil, armature akan memastikan start yang lebih lancar dan efisien. Nah, bukan hanya pada mesin mobil saja penggunaan armature itu.
Karena, armature juga diaplikasikan pada mesin gergaji, mesin gerinda, bor rotary, mesin router tangan listrik, mesin ketam dan sebagainya.
Fungsi Armature
Armature berfungsi untuk mengubah energi listrik menjadi energi gerak atau mekanik. Fungsi armature khususnya untuk sistem starter adalah menggerakkan starter motor, memulai mesin dan menghasilkan putaran yang kuat.
Armature berfungsi mengatur arus yang masuk ke motor starter. Saat arus listrik mengalir melewati lilitan kawat di armature. Lalu akan timbul medan magnet di sekitarnya dan kemudian berinteraksi dengan medan magnet tetap pada field coil motor starter.
Fungsi lain dari armature adalah mempertahankan putaran pada motor starter, sehingga selama proses start, kecepatannya dapat stabil. Jika motor starter tidak memiliki armature, maka tidak bisa menghasilkan gerak/putaran dan tidak menjalankan fungsinya dengan baik.
Agar selalu prima performanya, armature harus selalu dijaga dan dirawat dengan baik. Berikut beberapa cara untuk merawat armature dan motor starter, agar kinerja atau fungsinya tidak terganggu.
- Rutin membersihkan komponen armature atau pun motor starter secara keseluruhan. Khususnya pada bagian konektor.
- Sesekali gunakan kick starter sehingga motor starter bisa lebih awet.
- Mengecek setiap komponen armature untuk mendeteksi adanya kerusakan yang mungkin terjadi.
- Membersihkan penghubung arus pada mesin, misalnya switch dan konektornya.
- Lakukan pengecekkan atau penggantian komponen. Misalnya mengganti bantalan yang sudah longgar, dengan yang baru. Cek permukaan bantalan dari adanya keausan.
- Lakukan pelumasan khususnya di bagian penggerak armature.
Konstruksi Armature
Jika memperhatikan dari gambar armature maka akan bisa dilihat juga berbagai komponen penting yang menyusunnya. Setiap komponen armature memiliki fungsi yang saling berkaitan satu sama lain. Untuk komponen armature di antaranya adalah:
1. Poros armature
Bagian pertama dari armature adalah poros armature atau armature shaft. Armature shaft fungsinya adalah menjadi tempat di mana komponen armature lainnya dipasang. Fungsi lainnya dari poros armature adalah menyalurkan tenaga putar yang dihasilkan lilitan kawat. Setiap ujung poros armature ditahan dengan bantalan sehingga seluruh komponen armature akan stabil dalam berputar di antara field coil.
2. Lilitan kawat (coil windings)
Lilitan kawat adalah bagian yang berupa rangkaian dari lilitan kawat tembaga. Lilitan kawat ini melingkari (melilit) inti besi. Lilitan kawat atau disebut juga armature coil ini berfungsi sebagai jalan dari aliran arus untuk selanjutnya menghasilkan medan magnet yang dapat membuat armature bergerak/berputar.
3. Komutator (communtator)
Komutator adalah cakram yang berbahan dari beberapa segmen tembaga yang terpisah dan terletak pada bagian ujung lilitan kawat yang tersusun rapi melingkari bagian poros. Tetapi, setiap segmennya tidak terhubung. Ada mika sebagai isolator di antara tiap plat tembaga.
Komutator menjadi penghubung antara sikat positif dan sikat negatif. Ketika armature berputar, komutator berfungsi mengubah arah arus yang mengalir di lilitan kawat. Sehingga aliran arus tetap melalui lilitan kawat dan bisa mempertahankan putaran armature.
Bagian terpenting dari armature ini berfungsi mengalirkan arus dari field coil ke lilitan kawat. Karena tanpa komutator, arus tidak akan mengalir hingga ke lilitan kawat tembaga.
Fungsi lain dari komutator adalah penyearah arus mekanis. Gesekkan antara komutator dengan sikat atau proses komutasi, menyebabkan arus listrik hanya mengalir ke satu arah, yakni menuju sikat negatif.
4. Inti besi (iron core) atau inti armature
Inti besi atau iron core adalah bagian yang berada di tengah armature, dibuat dari besi kuat dan dikelilingi lilitan kawat. Fungsi armature core atau inti besi adalah meningkatkan kekuatan medan magnet yang dihasilkan dari aliran arus listrik yang melalui lilitan kawat.
Inti besi berfungsi juga untuk mengarahkan medan magnet menuju gigi pinion atau pun komutator. Jumlah lilitan kawat (kumparan) pada inti armature akan berpengaruh dalam menghasilkan daya putaran. Karena, semakin banyak jumlah putarannya, maka semakin kuat juga daya yang dihasilkan.
5. Sikat (brush)
Sikat adalah bagian dari armature yang berupa kontak listrik, letaknya di sekitar komutator serta dibuat dari bahan konduktor (yang menghantarkan listrik). Sikat tersebut ada 2 buah yang berlawanan.
Fungsi sikat adalah menyuplai arus kepada komutator. Yaitu saat putaran armature berlangsung, akan terjadi kontak antara sikat dengan komutator. Kemudian, sikat mengirim arus ke lilitan kawat armature.
6. Bantalan (bearing)
Bantalan adalah komponen armature yang bahannya tahan gesekan, misalnya bantalan rol maupun bantalan bola. Bearing ini fungsinya adalah mengurangi gesekan yang mungkin terjadi serta mendukung armature agar putarannya lancar.
Cara Kerja Armature pada Sistem Starter
Pada motor starter atau disebut juga dengan sistem armature starter, melibatkan adanya konversi energi listrik menjadi energi gerak (mekanik). Selain itu juga menerapkan prinsip elektromagnetisme. Cara kerja armature pada sistem starter adalah sebagai berikut.
1. Mengalirkan arus listrik
Saat kunci dinyalakan, arus listrik mengalir dari baterai sebagai sumber dayanya menuju solenoid starter, melalui kabel. Arus listrik mengalir terus menuju armature.
2. Menghasilkan medan magnet
Saat aliran arus sedang melewati lilitan kawat, di sekitar armature akan terbentuk medan magnet. Yaitu karena interaksi aliran arus dan inti besi (inti armature).
3. Berinteraksi dengan medan magnet tetap
Saat berada di field coil, medan magnet dari armature akan berinteraksi (bertemu) dengan medan magnet tetap di motor starter. Nantinya di armature akan dihasilkan gaya tarik dan dorong.
4. Berputar
Interaksi medan magnet yang menghasilkan gaya tarik dan mendorong tersebut, akan membuat armature berputar cepat. Perputaran armature secara kontinu (terus menerus) diakibatkan oleh kedua gaya yang juga berkelanjutan.
5. Menggerakkan gigi pinion
Hasil putaran armature tadi, kemudian ditransmisikan melalui gigi-gigi rasio. Sedangkan gigi pinion yang terdapat di motor starter menjadi bergerak. Lalu terhubung flywheel.
6. Mesin hidup
Gigi pinion yang terhubung dengan flywheel akan membuat gigi-gigi saling berhubungan. Flywheel pun menjadi berputar dan membuat bahan bakar segera mengalami proses pembakaran. Mesin akan segera hidup/menyala.
FAQ Tentang Armature
1. Apa peran utama armature dalam mesin mobil?
Armature dalam mesin mobil berperan penting dalam memutar flywheel, yang diperlukan untuk memulai mesin. Kualitas dan performa armature memengaruhi keefisienan dan kelancaran start mesin.
2. Bagaimana cara merawat armature dan motor starter agar tetap berfungsi dengan baik?
Beberapa cara merawat armature dan motor starter meliputi rutin membersihkan komponen, menggunakan kick starter sesekali, mengecek dan mengganti komponen yang rusak, serta melakukan pelumasan pada bagian penggerak armature.
3. Mengapa komutator dianggap sebagai bagian terpenting dalam armature?
Komutator berperan sebagai penghubung antara sikat positif dan sikat negatif. Ini penting untuk mengubah arah arus yang mengalir di lilitan kawat, mempertahankan putaran armature, dan menyediakan arus yang diperlukan untuk menjalankan motor starter.
4. Bagaimana armature berinteraksi dengan medan magnet dan mengapa ini penting?
Armature menghasilkan medan magnet melalui aliran arus yang berinteraksi dengan inti besi. Interaksi ini penting karena menciptakan gaya tarik dan dorong yang menyebabkan armature berputar, memulai rangkaian untuk menghidupkan mesin.
5. Apakah armature hanya digunakan dalam mesin listrik atau apakah ada aplikasi lainnya?
Awalnya digunakan dalam dunia elektro, armature sekarang juga diterapkan dalam berbagai peralatan seperti mesin gergaji, mesin gerinda, bor rotary, dan sebagainya, menunjukkan fleksibilitasnya dalam mengubah energi listrik menjadi energi gerak.