Prinsip dan Cara Kerja Motor Starter

Cara Kerja Motor Starter - Motor starter adalah salah satu bagian dari sistem starter. Cara kerja motor starter yaitu dengan mengubah energi listrik menjadi energi gerak. Motor starter memiliki peranan penting untuk memutarkan mesin pertama kali agar mesin dapat dihidupkan.

Motor starter memiliki beberapa komponen motor starter. Berbagai komponen motor starter berfungsi agar motor starter dapat bekerja sebagaimana mestinya. Pada motor starter terdiri dari rotor, stator, solenoid, brush, dan komponen lainnya. Semua komponen tersebut memiliki peran dan tugas yang berbeda-beda.

Cara kerja motor starter memanfaatkan prinsip kerja elektromagnetik yaitu memanfaatkan medan magnet untuk membuat sebuah benda atau penghantar berputar. Ada dua prinsip utama yang diambil oleh motor starter agar dapat bekerja. Prinsip pertama yaitu apabila ada arus yang mengalir pada sebuah penghantar, maka medan magnet akan timbul pada arah garis gaya magnet. 

Prinsip kedua yaitu apabila sebuah penghantar diletakkan antara kutub N dan kutub S sebuah magnet maka penghantar yang dialiri arus listrik akan memiliki medan magnet akan saling berpotongan. Hal ini yang menyebabkan terjadinya perbedaan medan magnet. Penghantar akan tertarik pada sisi yang memiliki medan magnet yang paling kuat.

Kedua prinsip kerja tersebut yang membuat motor starter dapat mengubah energi listrik menjadi energi putar. Cara kerja motor starter terbagi menjadi tiga keadaan yaitu saat kunci kontak posisi start, saat gear pinion berkaitan penuh dengan flywheel, dan saat kunci kontak ON. Untuk lebih jelasnya berikut merupakan pembahasan mengenai prinsip kerja motor starter dan cara kerja motor starter yang sering digunakan pada kendaraan.

Prinsip Kerja Motor Starter

Prinsip kerja motor starter yaitu memanfaatkan prinsip kerja elektromagnetik. Ada dua prinsip kerja utama yang digunakan pada motor starter. Prinsip kerja motor starter yang pertama yaitu kaidah ampere ulir kiri. Apabila arus mengalir dalam suatu penghantar maka medan magnet akan bangkit pada arah gaya garis magnet.

Prinsip kerja motor starter yang kedua yaitu apabila sebuah penghantar diletakkan diantara kutub N dan kutub S magnet permanen maka garis gaya magnet yang dihasilkan pada penghantar yang dialiri listrik akan berpotongan dengan garis gaya magnet permanen. Hal ini akan menyebabkan magnetic flux akan berbeda pada sisi atas dan sisi bawah sehingga penghantar akan tertarik pada sisi medan magnet yang kuat. Akbatnya penghantar cenderung akan mendapatkan gaya dorong keatas sehingga akan timbul rotasi searah jarum jam.

Aplikasi prinsip kerja diatas digunakan pada motor starter. Aplikasinya pada motor starter sedikit berbeda. Untuk medan magnet permanen diganti dengan field coil yang dirangkai secara seri dengan armature (penghantar). Hal ini yang menyebabkan armature akan berputar berkesinambungan untuk menggerakkan mesin. 

Gaya yang menggerakkan motor starter dinamakan gaya elektromagnetic force (EMF). Gaya elektromagnetic force akan sebanding dengan besarnya medan magnet, arus yang mengalir pada penghantar, dan panjang penghantar, Semakin besar medan magnet, arus yang mengalir ke penghantar semakin besar, dan penghantar lebih panjang maka gaya elektromagnetic force juga akan semakin besar. Sebaliknya apabila medan magnet kecil, arus yang mengalir ke penghantar kecil, dan ukuran penghantar pendek, maka gaya elektromagnetic force juga akan semakin kecil.

Cara Kerja Motor Starter

Cara kerja motor starter terdiri dari tiga posisi utama yaitu saat kunci kontak start, saat pinion berkaitan penuh dengan ring gear, dan saat kunci kontak kembali On. Berikut ulasan lebih lengkap mengenai cara kerja motor starter.

1. Saat Kunci Kontak Posisi Start

Pada saat kunci kontak di posisikan start maka arus dari baterai akan mengalir terminal 50 motor starter. Akibatnya kedua kumparan pada solenoid motor starter yaitu hold in coil dan pull in coil menjadi medan magnet. Medan magnet yang diciptakan oleh hold in coil dan pull in coil mampu melawan pegas pengembali sehingga tuas pengggerak (drive lever) akan tertarik dan mendorong drive pinion agar berhubungan dengan ring gear.

Pada kondisi ini meskipun plunger tertarik ke kanan, namun terminal kontak belum menempel. Akibatnya arus yang mengalir ke field coil ke massa kecil. Medan magnet yang dihasilkan oleh field coil lemah sehingga starter berputar lambat. Putaran lambat ini berfungsi untuk memudahkan pinion gear untuk berkaitan dengan ring gear.

Aliran Arus:

Arus dari baterai mengalir melalui kunci kontak → terminal 50 motor starter → kumparan pull-in coil → terminal C motor starter → kumparan medan (field coil) → sikat positif → kumparan atmature → sikat negatif → massa. Maka pada kumparan pull-in coil akan terbentuk medan magnet.
 

Arus dari baterai mengalir melalui kunci kontak → terminal 50 motor starter → kumparan hold-in coil → massa. Maka pada kumparan hold-in coil akan terbentuk medan magnet.

2. Saat Pinion Gear dan Ring Gear Berkaitan Penuh

Sesaat setelah pinion gear berkaitan penuh dengan ring gear, maka kontak point akan menghubungkan terminal B dan terminal C motor starter. Akibatnya field coil akan mendapatkan arus listrik langsung dari baterai. Medan magnet yang dihasilkan oleh field coil akan meningkat atau menguat. Oleh karena itu putaran armature akan lebih cepat sehingga mampu memutarkan ring gear untuk menyalakan mesin pertama kali.

Pada terminal 50, C, dan B memiliki besar arus listrik yang sama. Akibatnya arus listrik yang mengalir ke pull in coil tidak mendapatkan massa atau ground sehingga pull in coil arus yang mengalir ke pull in coil akan menghilang. Menghilangnya arus yang mengalir ke pull in coil menyebabkan kemagnetannya hilang.

Namun pada hold in coil masih dapat teraliri arus listrik dari terminal 50 ke massa atau ground. Oleh karena itu kemagnetan pada hold in coil dapat menahan pinion agar tetap berkaitan dengan ring gear. Hold in coil menahan plunger agar tetap berada pada posisinya.

Aliran Arus:

Arus dari baterai mengalir melalui teminal 50 motor starter → kumparan hold-in coil → massa. Terbentuklah medan magnet pada kumparan hold-in coil sehingga tetap menahan plunger pada posisinya. (Arus listrik tidak mengalir ke pull in coil)

Arus yang besar dari baterai mengalir melalui terminal 30 motor starter → plat kontak → terminal C motor starter → kumparan medan (field coil) → sikat positif → komutator → kumparan armature → sikat negatif → massa. Dan terbentuk medan magnet yang sangat kuat pada kumparan medan dan kumparan armature sehingga motor starter berputar lebih cepat.

3. Saat Kunci Kontak Kembali ke Posisi ON (IG)

Setelah mesin menyala, maka kunci kontak akan kembali ke posisi On. Akibatnya arus listrik yang mengalir ke terminal 50 akan menghilang. Namun kontak point tetap terhubung sehingga arus listrik dari terminal B akan tetap mengalir ke field coil. Oleh karena itu motor starter akan tetap pada kondisi berputar.

Akibat arus listrik dari terminal 50 hilang, maka arus listrik dari terminal 30 atau B mengalir ke kumparan pull in coil dan hold in coil. Akibat arah arus listrik yang mengalir berbeda maka kemagnetan pada kedua kumparan akan saling tolak menolak atau saling menghilangkan (demagnetisasi). 

Akibat hilangnya kemagnetan pada pull in coil dan hold in coil maka tidak mampu menahan plunger sehingga akan kembali ke kiri akibat pegas pengembali. Akibatnya kontak point akan memutus hubungan antara terminal 30 dan terminal C. Selain itu drive lever akan kembali ke posisi awal dan mengembalikan pinion gear ke posisinya. 

Akibat arus listrik besar yang mengalir ke field coil menghilang maka armature akan berhenti berputar. Untuk mencegah kerusakkan ketika mesin sudah menyala maka pada belakang pinion gear terdapat kopling satu arah yang akan bekerja ketika terjadi overrunning pada drive pinion.

Aliran Arus:

Arus dari baterai mengalir melalui terminal 30 motor starter → plat kontak → terminal C motor starter→ kumparan medan → sikat positif → komutator → kumparan armature → sikat negatif → massa. Masih terbentuk medan magnet yang sangat kuat pada kumparan medan dan kumparan armature, motor starter masih berputar.

Arus dari baterai melalui terminal 30 motor starter → plat kontak → terminal C motor starter → kumparan pull-in coil → kumparan hold-in coil → massa. Kumparan pull-in coil dan kumparan hold-in coil menghasilkan medan magnet, namun arahnya berlawanan sehingga plunger terdorong ke kiri oleh pegas pengembali sehingga pinion gear tidak berkaitan dengan ring gear.

Diatas merupakan pembahasan mengenai prinsip kerja motor starter dan cara kerja motor starter. Motor starter menggunakan prinsip kerja elektromagnetik untuk mengubah energi listrik menjadi energi putar.