Komponen Motor Starter
Motor starter memiliki fungsi untuk memutar mesin pertama kali saat mesin akan dihidupkan, yaitu dengan cara mengubah energi listrik dari baterai menjadi energi gerak berputar yang akan memutar ring gear pada Fly wheel mesin.
Motor starter disusun dari berbagai macam komponen di dalamnya. Ada komponen yang bekerja secara mekanikal dan ada juga komponen motor starter yang berkerja secara elektrikal. Berikut adalah komponen- komponen motor starter dan fungsinya
Komponen motor starter yang pertama adalah solenoid starter. Solenoid starter sering juga disebut dengan magnetic switch. Solenoid starter ini memiliki 2 fungsi utama yaitu
Di dalam solenoid starter ini terdapat beberapa komponen lainnya yaitu
Komponen motor starter selanjutnya adalah kumparan medan (Field Coil). Kumparan medan adalah gulungan kawat tembaga yang dililitkan pada inti kutub besi (Pole Core) untuk menghasilkan medan magnet sehingga terbentuk kutub utara dan kutub selatan pada saat arus besar mengalirinya.
Kumparan medan berfungsi untuk menghasilkan medan medan magnet yang diperlukan untuk memutar armature. Kumparan medan terbuat dari kawat tembaga persegi dengan luas penampang yang cukup besar. Jumlah kumparan medan pada motor stater biasanya 2 buah atau 4 buah. Ujung kumparan medan terhubung dengan terminal C pada solenoid dan ujung-ujung lainnya dihubungkan dengan sikat / carbon brush.
Komponen motor starter berikutnya adalah Yoke dan Pole Core. Yoke merupakan bodi tengah dari motor starter yang berbentuk tabung dan terbuat dari bahan logam yang kuat. Yoke berfungsi sebagai tempat dudukan inti besi (Pole Core) sekaligus sebagai pelindung komponen dalam motor starter lainnya.
Sedangkan Pole Core adalah inti besi yang dipasang dan diikatkan dengan sekrup pada bagian dalam Yoke. Jumlah pole core ini mengikuti jumlah kumparan mean yang digunakan pada motor starter tersebut. Fungsi Pole Core ini adalah untuk memperkuat hasil medan magnet yang tercipta saat kumparan medan dialiri artus listrik. Selain itu Pole core ini juga akan membentuk kutub-kutub magnet sesuai dengan aliran arus lisrik yang mengalir di Kumparan medan.
Komponen motor starter yang selanjutnya adalah Sikat Arang (Carbon Brush) dan Pemegang Sikat (Brush Holder). Carbon Brush dan Brush Holder memang dipasang menjadi satu namun secara fungsi memiliki peran berbeda.
Carbon brush berfungsi untuk mengalirkan arus listrik berarus besar dari baterai menuju ke armatur melalui komutator, sedangkan brush holder berfungsi sebagai tempat dudukan dari carbon brush beserta spring sekaligus berfungsi untuk meneruskan aliran arus listrik dari carbon brush menuju ke massa/ground. Untuk lebih jelasnya, baca pada artikel Fungsi carbon brush pada motor starter
Umumnya, di dalam sebuah motor starter memiliki empat buah carbon brush yang dikelompokkan lagi menjadi dua bagian:
Komponen motor starter yang ke lima adalah Armature (Rotor) dan Shaft (Poros). Armature dan shaft dibuat menyatu, keduanya berfungsi untuk mengubah energi listrik menjadi gerakan berputar. Armature terdiri dari beberapa bagian yaitu shaft (poros) armature, kumparan, inti armature dan komutator.
Shaft (poros) armature merupakan poros utama dari seluruh komponen armature, terbuat dari baja khusus yang tidak mudah patah, bengkok atau berubah bentuk akibat adanya daya puntir yang besar. Kedua ujung shaft (poros) armature ditopang oleh bantalan (bearing / bushing) yang dapat berputar dengan bebas di dalam yoke.
Pada bagian ujung armature yang mengarah ke ring gear, shaft (poros) armature ini mempunyai ulir atau spline tempat pinion gear bisa meluncur.
Inti armature merupakan kumpulan plat besi yang disusun dan dibentuk menjadi satu sehingga menjadi inti armature. Inti armature ini digunakan sebagai tempat lilitan dan gulungan kumparan kawat tembaga yang pada bagian ujung kumparan tersebut masing-masing terhubung dengan segmen-segmen yang membentuk komutator.
Sedangkan komutator adalah kumpulan segmen-segmen tembaga berbentuk melingkar yang merupakan ujung dari kumparan pada armature coil. Masing-masing segmen pada komutator diisolasi dari segmen-segmen yang berada didekatnya. Begitu juga antara komutator dengan Shaft (poros) juga diberikan isolasi untuk menghindari short.
Komponen motor starter berikutnya adalah tuas penggerak (drive lever). Tuas penggerak (drive lever) ini merupakan tuas penggerak yang menghubungkan antara plunyer dengan pinion gear. Umumnya terbuat dari bahan-bahan non konduktor sejenis mika / melamin yang keras dengan bentuk seperti huruf Y.
Drive lever ini akan bergerak mengikuti gerakan plunyer. Ketika plunyer bergerak masuk kedalam solenoid akibat tertarik magnet pada pull-in coil, maka drive lever akan mendorong pinion gear untuk bergerak maju sehingga dapat terkait dengan ring gear.
Begitu juga sebaliknya, ketika plunyer terdorong keluar solenoid, maka drive lever akan menarik pinion gear untuk bergerak mundur dan melepaskan kaitannya dengan ring gear.
Komponen motor starter yang selanjutnya adalah Kopling starter atau sering disebut sebagai Starter clutch atau overruning clutch. Disebut sebagai kopling starter karena komponen ini berfungsi untuk mencegah rusaknya armature, brush, bearing ataupun komponen dalam motor starter lainnya akibat kecepatan putaran ring gear mesin yang lebih tinggi dibanding putaran pinion gear saat mesin suah hidup.
Saat starter motor bekerja, pinion gear (ada distarter motor) dan ring gear (ada di mesin) akan saling berkaitan dan pinion gear akan memutar ring gear. Disaat mesin sudah hidup, maka putaran ring gear akan lebih cepat dari putaran pinion gear.
Untuk menghindari tenaga dan putaran yang lebih cepat dari mesin, maka kopling starter akan bekerja dan membebaskan pinion gear dari armature sehingga ia dapat berputar mengikuti kecepatan putar ring gear mesin dan mencegah kerusakan pada starter motor.
Komponen motor starter berikutnya adalah armature brake. Armature brake terdiri dari brake spring, lock plate dan thrust washer. Armature brake berfungsi sebagai pengerem putaran armature ketika pinion gear lepas dari kaitan ring gear fly wheel. Komponen ini memiliki fungsi penting untuk menjaga umur komponen pinion gear.
Hal ini diperlukan ketika kita melakukan starting mesin yang berulang (terlebih ketika mesin belum hidup). Armature brake ini akan menghentikan putaran pinion gear agar siap untuk melanjutkan proses starting yang berikutnya.
Apabila tidak ada pengereman, hal ini akan membuat pinion gear masih berputar. Ketika dilakukan starter ulang kembali, maka pinion gear yang masih berputar ini dapat menabrak gigi pada ring gear fly wheel sehingga berpotensi untuk merusak kedua gear tersebut.
Komponen motor starter selanjutnya adalah Pinion Gear dan Helical Spline. Pinion Gear dan Helical spline ini dipasang menjadi satu bagian dengan shaft dan Armature. Pinion Gear berfungsi untuk meneruskan daya putar yang dihasilkan oleh armature dalam motor starter ke mesin melalui ring gear.
Pinion gear akan terkait dengan ring gear flywheel dan kemudian berputar untuk memutar mesin, sedangkan Helical spline berfungsi agar proses terkait dan terlepasnya pinion gear dengan ring gear flywheel menjadi lebih halus dan lembut (tidak kasar).
Komponen motor starter berikutnya adalah Gear Reduction. Gear reduction ini hanya ada pada motor starter jenis gear reduction. Komponen Gear Reduction ini berfungsi untuk mereduksi/ mengurangi kecepatan putaran Armature dan mengubahnya menjadi momen puntir yang berlipat dan lebih besar.
Gear Reduction ini selain berfungsi untuk meneruskan daya putar motor starter ke gigi pinion ia juga sekaligus meningkatkan torsi/momen puntir dengan mengurangi putaran motor. Daya yang dihasilkan memiliki rasio sekitar 1/3 sampai 1/4.
Motor starter jenis gear reduction ini memiliki momen puntir / torsi yang lebih besar dibandingkan dengan motor starter tanpa Gear Reduction.
Komponen motor starter yang terakhir adalah Planetary Gear. Sama seperti gear reduction, planetary gear hanya dimiliki oleh starter motor jenis planetary gear. Planetary Gear ini berfungsi untuk meningkatkan torsi (momen puntir) yang dihasilkan oleh Armature dengan tingkat suara kebisingan motor starter yang lebih rendah dan lebih halus saat berputar.
Motor starter disusun dari berbagai macam komponen di dalamnya. Ada komponen yang bekerja secara mekanikal dan ada juga komponen motor starter yang berkerja secara elektrikal. Berikut adalah komponen- komponen motor starter dan fungsinya
1. Solenoid Starter (Magnetic Switch)
Komponen motor starter yang pertama adalah solenoid starter. Solenoid starter sering juga disebut dengan magnetic switch. Solenoid starter ini memiliki 2 fungsi utama yaitu
- Sebagai saklar elektromagnetik yang dapat mengalirkan listrik ber arus besar dari battery ke armature
- Untuk menarik plunyer sehingga pinion gear bisa terkait atau terlepas dari ring gear
Di dalam solenoid starter ini terdapat beberapa komponen lainnya yaitu
- Plunyer, berbentuk silindris terbuat dari bahan campuran besi. Plunyer terhubung dengan pinion gear melalui sebuah drive lever, berfungsi agar pinion gear bisa terkait / terlepas dari ring gear.
- Kumparan Pull-in coil, merupakan gulungan kawat tembaga yang akan menghasilkan daya magnet apabila dialiri arus listrik dari baterai. Pull-in coil berfungsi untuk menarik plunyer masuk kedalam bodi solenoid starter.
- Kumparan Hold-in coil, merupakan gulungan kawat tembaga yang juga akan menghasilkan daya magnet apabila dialiri oleh arus listrik dari baterai. Medan magnet yang dihasilkan oleh kumparan hold-in coil ini berfungsi untuk menahan posisi plunyer agar bergerak kembali aibat tekanan dari peas pengembali (return spring)
- Pegas pengembali (return spring), pegas pengembali merupakan sebuah per / pegas yang dipasang tepat dibelakang plunyer. Berfungsi untuk menekan plunyer ke arah luar sehingga pinion gear dan saklar kontak pada solenoid bisa terlepas dari kaitannya.
- Saklar kontak, berfungsi untuk menghubungkan terminal C dan terminal 30 dalam solenoid starter.
2. Kumparan Medan (Field Coil)
Komponen motor starter selanjutnya adalah kumparan medan (Field Coil). Kumparan medan adalah gulungan kawat tembaga yang dililitkan pada inti kutub besi (Pole Core) untuk menghasilkan medan magnet sehingga terbentuk kutub utara dan kutub selatan pada saat arus besar mengalirinya.
Kumparan medan berfungsi untuk menghasilkan medan medan magnet yang diperlukan untuk memutar armature. Kumparan medan terbuat dari kawat tembaga persegi dengan luas penampang yang cukup besar. Jumlah kumparan medan pada motor stater biasanya 2 buah atau 4 buah. Ujung kumparan medan terhubung dengan terminal C pada solenoid dan ujung-ujung lainnya dihubungkan dengan sikat / carbon brush.
3. Yoke dan Pole Core
Komponen motor starter berikutnya adalah Yoke dan Pole Core. Yoke merupakan bodi tengah dari motor starter yang berbentuk tabung dan terbuat dari bahan logam yang kuat. Yoke berfungsi sebagai tempat dudukan inti besi (Pole Core) sekaligus sebagai pelindung komponen dalam motor starter lainnya.
Sedangkan Pole Core adalah inti besi yang dipasang dan diikatkan dengan sekrup pada bagian dalam Yoke. Jumlah pole core ini mengikuti jumlah kumparan mean yang digunakan pada motor starter tersebut. Fungsi Pole Core ini adalah untuk memperkuat hasil medan magnet yang tercipta saat kumparan medan dialiri artus listrik. Selain itu Pole core ini juga akan membentuk kutub-kutub magnet sesuai dengan aliran arus lisrik yang mengalir di Kumparan medan.
4. Sikat Arang (Carbon Brush) dan Pemegang Sikat (Brush Holder)
Komponen motor starter yang selanjutnya adalah Sikat Arang (Carbon Brush) dan Pemegang Sikat (Brush Holder). Carbon Brush dan Brush Holder memang dipasang menjadi satu namun secara fungsi memiliki peran berbeda.
Carbon brush berfungsi untuk mengalirkan arus listrik berarus besar dari baterai menuju ke armatur melalui komutator, sedangkan brush holder berfungsi sebagai tempat dudukan dari carbon brush beserta spring sekaligus berfungsi untuk meneruskan aliran arus listrik dari carbon brush menuju ke massa/ground. Untuk lebih jelasnya, baca pada artikel Fungsi carbon brush pada motor starter
Umumnya, di dalam sebuah motor starter memiliki empat buah carbon brush yang dikelompokkan lagi menjadi dua bagian:
- Dua buah carbon brush pertama disebut carbon brush positif. Carbon brush positif digunakan untuk menghubungkan arus listrik dari kumparan medan (Field Coil) ke Armature Coil.
- Dua buah carbon brush lainnya disebut carbon brush negatif. Carbon brush negatif digunakan untuk menghubungkan arus listrik dari Armature Coil ke massa.
5. Armature (Rotor) dan Shaft (Poros)
Komponen motor starter yang ke lima adalah Armature (Rotor) dan Shaft (Poros). Armature dan shaft dibuat menyatu, keduanya berfungsi untuk mengubah energi listrik menjadi gerakan berputar. Armature terdiri dari beberapa bagian yaitu shaft (poros) armature, kumparan, inti armature dan komutator.
Shaft (poros) armature merupakan poros utama dari seluruh komponen armature, terbuat dari baja khusus yang tidak mudah patah, bengkok atau berubah bentuk akibat adanya daya puntir yang besar. Kedua ujung shaft (poros) armature ditopang oleh bantalan (bearing / bushing) yang dapat berputar dengan bebas di dalam yoke.
Pada bagian ujung armature yang mengarah ke ring gear, shaft (poros) armature ini mempunyai ulir atau spline tempat pinion gear bisa meluncur.
Inti armature merupakan kumpulan plat besi yang disusun dan dibentuk menjadi satu sehingga menjadi inti armature. Inti armature ini digunakan sebagai tempat lilitan dan gulungan kumparan kawat tembaga yang pada bagian ujung kumparan tersebut masing-masing terhubung dengan segmen-segmen yang membentuk komutator.
Sedangkan komutator adalah kumpulan segmen-segmen tembaga berbentuk melingkar yang merupakan ujung dari kumparan pada armature coil. Masing-masing segmen pada komutator diisolasi dari segmen-segmen yang berada didekatnya. Begitu juga antara komutator dengan Shaft (poros) juga diberikan isolasi untuk menghindari short.
6. Tuas penggerak (Drive Lever)
Komponen motor starter berikutnya adalah tuas penggerak (drive lever). Tuas penggerak (drive lever) ini merupakan tuas penggerak yang menghubungkan antara plunyer dengan pinion gear. Umumnya terbuat dari bahan-bahan non konduktor sejenis mika / melamin yang keras dengan bentuk seperti huruf Y.
Drive lever ini akan bergerak mengikuti gerakan plunyer. Ketika plunyer bergerak masuk kedalam solenoid akibat tertarik magnet pada pull-in coil, maka drive lever akan mendorong pinion gear untuk bergerak maju sehingga dapat terkait dengan ring gear.
Begitu juga sebaliknya, ketika plunyer terdorong keluar solenoid, maka drive lever akan menarik pinion gear untuk bergerak mundur dan melepaskan kaitannya dengan ring gear.
7. Kopling starter (Starter Clutch)
Komponen motor starter yang selanjutnya adalah Kopling starter atau sering disebut sebagai Starter clutch atau overruning clutch. Disebut sebagai kopling starter karena komponen ini berfungsi untuk mencegah rusaknya armature, brush, bearing ataupun komponen dalam motor starter lainnya akibat kecepatan putaran ring gear mesin yang lebih tinggi dibanding putaran pinion gear saat mesin suah hidup.
Saat starter motor bekerja, pinion gear (ada distarter motor) dan ring gear (ada di mesin) akan saling berkaitan dan pinion gear akan memutar ring gear. Disaat mesin sudah hidup, maka putaran ring gear akan lebih cepat dari putaran pinion gear.
Untuk menghindari tenaga dan putaran yang lebih cepat dari mesin, maka kopling starter akan bekerja dan membebaskan pinion gear dari armature sehingga ia dapat berputar mengikuti kecepatan putar ring gear mesin dan mencegah kerusakan pada starter motor.
8. Armature Brake
Komponen motor starter berikutnya adalah armature brake. Armature brake terdiri dari brake spring, lock plate dan thrust washer. Armature brake berfungsi sebagai pengerem putaran armature ketika pinion gear lepas dari kaitan ring gear fly wheel. Komponen ini memiliki fungsi penting untuk menjaga umur komponen pinion gear.
Hal ini diperlukan ketika kita melakukan starting mesin yang berulang (terlebih ketika mesin belum hidup). Armature brake ini akan menghentikan putaran pinion gear agar siap untuk melanjutkan proses starting yang berikutnya.
Apabila tidak ada pengereman, hal ini akan membuat pinion gear masih berputar. Ketika dilakukan starter ulang kembali, maka pinion gear yang masih berputar ini dapat menabrak gigi pada ring gear fly wheel sehingga berpotensi untuk merusak kedua gear tersebut.
9. Pinion Gear dan Helical Spline
Komponen motor starter selanjutnya adalah Pinion Gear dan Helical Spline. Pinion Gear dan Helical spline ini dipasang menjadi satu bagian dengan shaft dan Armature. Pinion Gear berfungsi untuk meneruskan daya putar yang dihasilkan oleh armature dalam motor starter ke mesin melalui ring gear.
Pinion gear akan terkait dengan ring gear flywheel dan kemudian berputar untuk memutar mesin, sedangkan Helical spline berfungsi agar proses terkait dan terlepasnya pinion gear dengan ring gear flywheel menjadi lebih halus dan lembut (tidak kasar).
10. Gear Reduction
Komponen motor starter berikutnya adalah Gear Reduction. Gear reduction ini hanya ada pada motor starter jenis gear reduction. Komponen Gear Reduction ini berfungsi untuk mereduksi/ mengurangi kecepatan putaran Armature dan mengubahnya menjadi momen puntir yang berlipat dan lebih besar.
Gear Reduction ini selain berfungsi untuk meneruskan daya putar motor starter ke gigi pinion ia juga sekaligus meningkatkan torsi/momen puntir dengan mengurangi putaran motor. Daya yang dihasilkan memiliki rasio sekitar 1/3 sampai 1/4.
Motor starter jenis gear reduction ini memiliki momen puntir / torsi yang lebih besar dibandingkan dengan motor starter tanpa Gear Reduction.
11. Planetary Gear
Komponen motor starter yang terakhir adalah Planetary Gear. Sama seperti gear reduction, planetary gear hanya dimiliki oleh starter motor jenis planetary gear. Planetary Gear ini berfungsi untuk meningkatkan torsi (momen puntir) yang dihasilkan oleh Armature dengan tingkat suara kebisingan motor starter yang lebih rendah dan lebih halus saat berputar.