SEJARAH SINGKAT MOTOR LISTRIK 3 FASA

SEJARAH SINGKAT MOTOR LISTRIK 3 FASA

Dengan invensi baterai (Alessandro Volta, 1800), pembangkitan medan magnetik dari arus listrik (Hans Christian Oersted, 1820) dan elektromagnet (Willia Sturgeon, 1825) fondasi untuk membuat motor lisrik telah diletakkan. Pada waktu itu masih terbuka apakah motor listrik harus berupa mesin berputar atau resiprokal, dalam hal menirukan batang isap dari mesin uap.

Jadwal 1834 - 1837: Motor listrik nyata pertama

May 1834	Moritz Hermann Jacobi (Prusia berbahasa Jerman, Rusia dinaturalisasi) dimulai dengan percobaan pada elektromagnet berbentuk tapal kuda pada awal 1833 di Königsberg (dulu Prusia, sekarang Rusia). Pada Januari 1834 ia menulis dalam surat kepada Poggendorff, editor Annalen der Physik und Chemie tentang kesuksesannya. Dia beralih ke konstruksi motor listrik, yang dia selesaikan pada Mei 1834. Motornya mengangkat bobot 10 hingga 12 pound dengan kecepatan satu kaki per detik, yang setara dengan sekitar 15 watt daya mekanik. Pada November 1834, ia mengirim laporan ke Akademi Ilmu Pengetahuan di Paris dan menerbitkan memoar ilmiah terperinci pada musim semi 1835. Makalah ini kemudian menghasilkan gelar doktor kehormatan dari Fakultas Universitas Königsberg. Teksnya dibagi menjadi 23 bagian dan diperluas pada tahun 1837 dengan 15 bagian selanjutnya. Jacobi secara tegas mengklaim dalam memorandum 1835 bahwa ia bukan satu-satunya penemu motor elektromagnetik. Dia menunjukkan prioritas penemuan Botto dan Dal Negro. Namun, Jacobi tidak diragukan lagi orang pertama yang membuat motor listrik berputar yang dapat digunakan. Replika mesinnya yang berfungsi penuh ditampilkan di Institut Teknik Listrik (ETI) dari Institut Teknologi Karlsruhe (KIT) di Engelbert-Arnold-Strasse 5 (Bangunan 11.10) di Karlsruhe, Jerman.	The first real electric motor Moritz Jacobi, Königsberg, May 1834
Oct. 1834	US-American T. Edmundson membangun perangkat putar elektromagnetik yang menyerupai roda air.	Electromagnetic wheel by Edmundson American Journal of Science, 1834, vol. 26, p. 205
1834-1835	Pada bulan Desember 1833 pandai besi Thomas Davenport (Amerika) membeli solenoid langsung dari Joseph Henry dan memulai percobaan bersama dengan Orange Smalley (Amerika) di sebuah bengkel di Forestdale, Vermont. Pada Juli 1834 kedua pria itu membuat mesin rotari pertama mereka. Mereka meningkatkan perangkat dalam beberapa langkah sebelum mereka menunjukkannya secara terbuka pada Desember 1834 untuk pertama kalinya. Pada tahun berikutnya Davenport berpisah dari Smalley. Pada musim panas 1835, Davenport melakukan perjalanan ke Washington, D.C., untuk mendemonstrasikan mesinnya di depan kantor paten dan mendaftarkannya. Namun karena kekurangan uang, ia harus pulang tanpa hasil.	First motor of Davenport from his first patent application in June 1835
Aug.  1835	Francis Watkins (Inggris) menciptakan "mainan" listrik yang dengannya ia dapat membawa beberapa jarum magnetis ke putaran. Dia menggambarkan aparatur dalam sebuah makalah untuk Majalah Philosophical. Dia mengaku terinspirasi oleh mesin elektro-magnetik (generator) oleh Joseph Saxton, yang dipajang di galeri umum di London sejak Agustus 1833. Watkins dapat dihitung di antara yang pertama yang memahami prinsip pembalikan motor dan generator.	Watkin's toy, 1835 Philosophical Magazine, 1835, vol. 7, p. 112
1835	Sibrandus Stratingh dan Christopher Becker (Belanda) membangun kendaraan roda tiga kecil (30 x 25 cm) yang digerakkan secara elektrik dengan berat sekitar 3 kg. Itu dapat mengemudi sekitar 15 hingga 20 menit di atas meja sampai baterai kosong. Stratingh dan Becker menerbitkan laporan keberhasilan mereka di tahun yang sama. Stratingh tahu karya Jacobi dan ingin membangun mobil listrik yang nyata pada tahun 1840, yang tidak pernah berhasil.	Electric model car by Stratingh and Becker, 1835

May 1836

Johann Philipp Wagner (Jerman) menghadirkan motor listrik di Stiftungsfest di Sencken-bergischen naturforschenden Gesellschaft. Aparatnya mirip dengan perangkat yang diciptakan Stratingh dan Becker. Itu dapat berjalan sekitar 10 menit sampai baterai kosong. Wagner merahasiakan konstruksinya sehingga ada laporan tentang demonstrasi tersebut, tetapi tidak ada gambar dari mesin tersebut. Pada tahun-tahun berikutnya, Wagner mengembangkan mesinnya lebih jauh dan secara terbuka menunjukkan versi yang ditingkatkan. 1836  1837 Davenport telah semakin meningkatkan perangkatnya. Pada 1836 ia menemukan mitra baru di Ransom Cook dan pindah ke Saratoga Springs, New York untuk lebih mengembangkan motornya. Dengan bantuan Cook, ia membangun model untuk kantor paten. Pada 24 Januari 1837, Davenport mengajukan keberatannya di Washington dan pada 5 Februari 1837, ia mendapatkan paten AS pertama untuk motor listrik: "Peningkatan mesin penggerak oleh magnet dan elektromagnetisme". Motor modelnya sekarang dipajang di Smithsonian Institute di Washington, DC. Desain Davenport yang dipatenkan menggunakan empat elektromagnet berputar yang diaktifkan oleh komutator, dan magnet permanen berbentuk cincin yang terbuat dari besi lunak. Motor yang ditingkatkan, yang ia hadirkan pada Agustus 1837, memiliki diameter 6 inci, berputar pada sekitar 1.000 putaran per menit dan dapat mengangkat bobot seberat 200 pound satu kaki dalam satu menit. Ini sesuai dengan kekuatan 4,5 W. Davenport terus meningkatkan desainnya di tahun-tahun berikutnya. Bersama dengan Edwin Williams dari New York dan rekannya Ransom Cook, Davenport membentuk asosiasi saham modal gabungan pada 3 Maret 1837. Namun, Williams gagal menjual cukup stok dan seluruh usaha runtuh hanya satu tahun kemudian. Davenport's patented motor, February 1837

Thomas Davenport - Penemu motor listrik?


Ada beberapa teks tetesan patroli dalam literatur AS-Amerika yang merayakan Thomas Davenport sebagai penemu motor listrik. Pernyataan ini didasarkan pada fakta yang tidak terbantahkan bahwa Davenport adalah orang Amerika pertama yang menciptakan motor listrik yang dapat digunakan dan juga orang pertama yang menerima paten untuk perangkat semacam itu pada awal 1837.

Namun, Davenport masih jauh dari menjadi yang pertama membangun motor listrik. Di Eropa (terutama di Inggris, Italia dan Prusia) teknologi sudah jauh lebih maju. Sudah di musim panas 1834, tiga tahun sebelum paten, Moritz Jacobi menghadirkan motor yang tiga kali lebih kuat daripada mesin yang ditingkatkan, yang dikembangkan Davenport pada bulan-bulan setelah aplikasi patennya. Selain itu, motor Davenport berjalan lebih cepat daripada motor Jacobi. Jadi torsi keluaran motor Davenport, faktor penentu dalam perbandingan mesin listrik, hanya sekitar sepersepuluh dari desain Jacobi tiga tahun sebelumnya.

Pada tahun 1835, tak lama setelah motor Jacobi, dua orang Belanda Strating dan Becker sudah menyajikan aplikasi praktis pertama dengan mengendarai mobil model listrik kecil.

Pada tahun-tahun setelah paten Davenport, kemajuan Jacobi hampir tidak berkurang. Pada saat yang sama ketika Jacobi mendemonstrasikan mesin berikutnya pada musim gugur 1838, sebuah motor yang mampu menghasilkan daya 300 W dan dapat mengemudikan sebuah kapal yang ditempati oleh 14 orang melintasi sungai yang lebar, Davenport menunjukkan sebuah kereta model kecil.

Motor Davenport tidak luar biasa dalam konteks sejarah. Konstruksinya bukan peningkatan substansial dari desain kontemporer lainnya.

Selama bertahun-tahun, Davenport memproduksi cukup banyak mesin. Tetapi tidak seperti Werner Siemens, George Westinghouse dan Thomas Edison, ia bukan pendiri perusahaan yang penting. Dan tidak seperti Nikola Tesla, misalnya, Thomas Davenport tidak pernah bisa menjual atau melisensikan patennya.

Davenport tidak menerima paten pada motor listrik tetapi hanya pada fitur desain khusus. Pada tahun-tahun 1837 hingga 1866 sekitar 100 paten pada motor listrik diberikan kepada penemu lain di Inggris saja. Setelah Davenport mendesain ulang motornya selama tahun 1837 patennya menjadi tidak berharga.

Davenport adalah kehormatan menjadi yang pertama dari ribuan insinyur yang menerima paten untuk motor listrik. Tapi dia bukan penemu mereka dan desainnya tidak memiliki pengaruh signifikan pada pengembangan lebih lanjut dari motor listrik.

Jadwal 1838 - 1854: Motor yang lebih kuat, aplikasi baru

Febr. 1838	Watkins menerbitkan artikel yang luas di Majalah Philosophical di mana ia menyajikan motornya.	Watkin's motor, February 1838 Philosophical Magazine, 1838, vol. 12, pl. 4
Aug. 1838	Pada bulan Agustus 1838, sebuah kereta model kecil dengan salah satu motor Davenport ditampilkan di London. Bergerak pada 3 mph.	Davenport's model train, 1838 Photo courtesy of the Division of Work & Industry, National Museum of American History, Smithsonian Institution
Sept. 1838	Jacobi pindah ke St. Petersburg pada Agustus 1838 atas permintaan Tsar Rusia. Ia diterima di Akademi Ilmu Pengetahuan St. Petersburg dan dengan murah hati didukung oleh Tsar dalam karyanya lebih lanjut tentang motor listrik. Pada 13 September 1838, Jacobi mendemonstrasikan untuk pertama kalinya di sungai Neva, sebuah kapal bertenaga listrik sepanjang 8 m dengan roda dayung. Baterai seng memiliki 320 pasang pelat dan beratnya 200 kg. Mereka ditempatkan di sepanjang dua sisi dinding kapal. Motor ini menghasilkan tenaga antara 1/5 dan 1/4 hp (300 W), kapal bergerak dengan 2,5 km / jam melalui rute sepanjang 7,5 km. Ini dapat membawa lebih dari selusin penumpang. Jacobi berkeliling selama berhari-hari di sungai Neva. Artikel surat kabar kontemporer menyatakan bahwa setelah dua hingga tiga bulan beroperasi, konsumsi seng adalah 24 pound.	Improved motor of Jacobi, 1838
1838	Charles G. Page (Amerika) memulai pekerjaan seumur hidup dengan motor listrik. Selama 20 tahun ke depan, Page sedang meneliti untuk menemukan mesin yang lebih baik, lebih kuat. Mesinnya dijual melalui katalog di AS dan mencapai tingkat kesadaran publik yang tinggi. Pada tahun-tahun awal, banyak penemu motor listrik meniru mesin uap dengan piston yang berosilasi (bolak-balik). Page juga membuat mesin seperti itu (lihat kanan), tetapi kemudian beralih ke perangkat yang berputar.	First motor of Page, 1838 American Journal of Science, 1838, vol. 35, p. 264

Aug. 1839

Pada 8 Agustus Jacobi menguji sebuah motor listrik yang ditingkatkan dengan tiga hingga empat kali lipat kinerja mekanik mesin keduanya tahun 1838 (sekitar 1 kW). Perahunya sekarang mencapai 4 km / jam. Faktor kunci untuk kesuksesannya adalah peningkatan baterai seng-platinum menurut William Robert Grove, yang telah dibuatnya sendiri. Pada bulan Oktober 1841 Jacobi sekali lagi menunjukkan motor yang lebih baik, yang, hanya sedikit lebih unggul dari model dari tahun 1839. Ini adalah motor listrik terakhir yang dibangun Jacobi. Dia sekarang beralih ke teori motor listrik dan kemudian beralih ke fenomena listrik lainnya.

1837-  1842	Robert Davidson (Skotlandia) juga mengembangkan motor listrik sejak 1837. Dia membuat beberapa drive untuk kendaraan model dan bubut. Pada 1839 Davidson mengelola pembangunan mobil bertenaga listrik pertama. Pada bulan September 1842, ia melakukan uji coba dengan lokomotif 5 ton, panjang 4,8 m di jalur kereta api dari Edinburgh ke Glasgow. Mesinnya menghasilkan sekitar 1 hp (0,74 kW) dan mencapai kecepatan 4 mph (6,4 km / jam).	First electric locomotive by Davidson, 1839 From T. du Moncel, Electricity as a Motive Power, London, 1883, fig. 32

Pada tahun-tahun berikutnya, banjir paten pada mesin elektromagnetik dimulai - sekitar 100 di Inggris saja antara 1837 dan 1866.

Di antara para penemu yang berurusan dengan motor listrik adalah: James Joule (Inggris, ab 1838), William Taylor (Inggris, ab 1838), Uriah Clarke (ab 1840), Thomas Wright (ab 1840), Wheatstone (Inggris, ab 1841), de Harlem (ab 1841), P. Elias (AS-Amerika, ab 1842), G. Froment (Prancis, ab 1844), Moses G. Farmer (AS-Amerika, ab 1846), GQ Colton (AS-Amerika, ab 1847), Hjorth (ab 1849), Thomas Hall (AS-Amerika, ab 1850), TC Avery (ab 1851), Sören Hjorth (Denmark, ab 1851), Du Moncel (Prancis, ab 1851), Marié Davy (Prancis, ab 1855), Pacinotti (Italien, ab 1861)

dan lain-lain.

Awalnya ada kontes antara oscillating (reciprocating) dan mesin rotari. Kemudian, mesin berosilasi hilang sepenuhnya dari pandangan.

Masalah mendasar dari motor listrik awal adalah bahwa arus listrik dari elemen galvanik (baterai seng) terlalu mahal untuk bersaing dengan mesin uap. R. Hunt melaporkan pada tahun 1850 di British Philosophical Magazine bahwa daya listrik bahkan di bawah kondisi terbaik 25 kali lebih mahal daripada mesin uap. Hanya dengan pengembangan generator listrik (dinamo) yang sedang berlangsung, situasinya mulai berubah.

1840	Pada 18 Januari 1840, edisi pertama surat kabar baru Davenport, Electro Magnet and Mechanics Intelligencer, dirilis. Mesin cetak didorong oleh dua motornya sendiri. Motornya konon sekitar 2 hp, yaitu sekitar 1,5 kW.
1841-  1844	Atas inisiatif Wagner, Konfederasi Jerman di bawah kepemimpinan Prusia, Bavaria dan Austria, menetapkan hadiah 100.000 Gulden pada tahun 1841 untuk pembangunan mesin listrik yang kekuatannya lebih murah daripada kuda, uap, atau tenaga manusia. Tentu saja, harga ini menarik penemu lain, yang mulai bekerja pada motor listrik secara paralel dengan upaya Wagner. Di antara mereka adalah Mr Karl Ludwig Althans dari Bückeburg dekat dengan Minden, Emil Stöhrer dari Leipzig, Emil Groos dari Karlsruhe dan Peter Bauer dari Nuremberg. Secara khusus, Stöhrer merancang mesin yang luar biasa pada tahun 1843. Dalam memeriksa mesin Wagnerian akhir pada bulan Mei dan Juni 1844 di Frankfurt am Main, Komisi federal menetapkan daya hanya 50 watt. Konsumsi seng sangat tinggi sehingga kuda, uap dan tenaga manusia jauh lebih murah. Karena kegagalan ini harga dipotong dari Wagner dan dia jatuh dari kasih karunia. Tanpa generator listrik yang kuat kompetisi ini tidak dapat dimenangkan, dan untuk generator seperti itu manusia harus menunggu 25 tahun lagi.
1851	Page meningkatkan motornya dari 8 hingga 20 tenaga HP. Dengan dua mesin, ia mengendarai lokomotif 10-ton dengan kecepatan tertinggi 30 km / jam. Dia menempuh rute dari Washington ke Bladenburg dalam 19 menit.

Setelah banyak percobaan yang lebih atau kurang berhasil dengan peranti berputar dan resiprokal yang relatif lemah seseorang berbahasa Jerman asal Prussia Moritz Jacobi meciptakan motor listrik real pertama di bulan Mei 1834 yang betul-betul menghasilkan daya keluaran mekanik yang luar biasa. Motor itu menetapkan rekor dunia yang diperbaiki empat tahun kemudian di bulan September 1838 oleh Jacobi sendiri. Motor kedua itu cukup bertenaga untuk menggerakkan perahu dengan 14 orang menyeberangi sungai. Tidak lama kemudian pada tahun 1839/40 banyak pengembang di seluruh dunia mulai membuat motor yang serupa dan dengan capaian yang lebih tinggi juga.

Sudah pada tahun 1833 seseorang asal Jerman Heinrich Friedrich Emil Lenz mempublikasikan sebuah artikel tentang hukum resiprositas dari fenomena magnet-listrik dan magnetic, yang menerangkan reversibilitas generator dan motor listrik. Pada tahun 1838 dia memberikan penjelasan rinci terhadap eksperimennya dengan generator Pixii yang dia kerjakan sebagai motor.

Pada tahun 1835 dua orang Belanda Sibrandus Stratingh dan Christopher Becker membuat motor listrik yang menenagai sebuah mobil mainan kecil. Ini adalah aplikasi praktis pertama yang dikenal dari motor listrik. Di bulan Februari 1837 paten pertama untuk motor listrik dikabulkan kepada seorang asal US Thomas Davenport.

Akan tetapi, semua pengembangan awal oleh Jacobi, Stratingh, Davenport dan lainnya tidak mengantarkan kepada motor listrik yang sekarang dikenal.

Motor DC tidak diciptakan dari mesin ini, tetapi dari pengembangan generator daya (dinamometer). Fondasina diletakkan oleh William Ritchie dan Hippolyte Pixii pada tahun 1832 dengan invensi komutator dan, paling penting, oleh Werner Siemens pada tahun 1856 dengan Jangkar-T-Dobel dan oleh chief engineer-nya Friedrich Hefner-Alteneck, pada tahun 1872 dengan jangkar tromol. Hingga sekarang motor DC masih memliki posisi pasar yang dominan untuk rentang daya rendah (di bawah 1 kW) dan tegangan rendah (di bawah 60 V).

Tahun-tahun antara 1885 hingga 1889 melihat invensi sistem tenaga listrik tiga-fasa yang menjadi basis transmisi daya listrik modern dan motor listrik yang terdepan. Inventor tunggal dari sistem tenaga tiga-fasa tidak bisa disebutan. Terdapat kurang lebih beberapa nama yang dikenal terlibat secara mendalam dalam invensi ini (Bradley, Dolivo-Dolbrowsky, Ferraris, Haselwander, Tesla dan Wenström).

Kini, motor sinkron tiga-fasa digunakan paling banyak dalam aplikasi dinamika (sebagai contoh di robot) dan di mobil listrik. Motor ini dikembangkan pertama kali oleh Friedrich August Haselwander pada tahun 1887.

Motor induksi sangkar tiga-fasa yang memiliki kesuksesan tinggi dibuat pertama kali oleh Michael Dolivo Dobrowolsky pada tahun 1889. Saat ini, motor ini adalah mesin yang paling sering diproduksi dalam rentang daya 1 kW dan di atasnya.