Hal-hal yang dianggap penting dirangkumkan sebagai kesimpulan di dalam penulisan tugas akhir ini.
BAB II
MOTOR ARUS SEARAH
II.1. Umum(7,8).
Motor arus searah adalah suatu mesin yang berfungsi mengubah energi
listrik menjadi energi mekanik, dimana energi gerak tersebut berupa putaran dari
motor.
Ditinjau dari segi sumber arus penguat magnetnya, motor arus searah
dapat dibedakan atas :
1. Motor arus searah penguatan terpisah, bila arus penguat medan rotor
dan medan stator diperoleh dari luar motor.
2. Motor arus searah penguatan sendiri, bila arus penguat magnet berasal
dari motor itu sendiri.
Motor arus searah dapat diklasifikasi sebagai berikut :
1. Motor arus searah penguatan shunt
2. Motor arus searah penguatan seri.
3. Motor arus searah kompon panjang.
• Motor arus searah kompon panjang kumulatif.
• Motor arus searah kompon panjang differensial. 4. Motor arus searah kompon pendek
• Motor arus searah kompon pendek kumulatif.
II.2. Kontruksi Motor Arus Searah(7,8).
Secara umum motor arus searah memiliki konstruksi yang sama, terbagi
atas dua bagian yaitu bagian yang diam disebut stator dan bagian yang
bergerak/berputar disebut rotor. Untuk lebih jelasnya dapat dilihat pada Gambar
2.1.
Gambar 2.1. Konstruksi Motor Arus Searah.
Dari Gambar 2.1 dapat dilihat konstruksi dari motor arus searah.
Keterangan Gambar 2.1. sebagai berikut :
1. Badan motor ( rangka ).
Rangka ( frame atau yoke ) mesin arus searah seperti juga mesin-mesin listrik
lainnya secara umum memiliki dua fungsi, yaitu :
1. Merupakan sarana pendukung mekanik untuk mesin secara keseluruhan.
2. Untuk membawa fluks magnetik yang dihasilkan oleh kutub-kutub mesin.
Untuk mesin kecil, dipertimbangan harga lebih dominan daripada beratnya,
biasanya rangkanya terbuat dari besi tuang ( cast iron ), tetapi untuk mesin-mesin
besar umumnya terbuat dari baja tuang ( cast steel ) atau lembaran baja ( rolled
selain itu rangka ini juga harus memiliki permeabilitas yang tinggi disamping kuat
secara mekanik .
Biasanya pada motor terdapat papan nama ( name plate ) yang bertuliskan
spesifikasi umum atau data-data teknik dari mesin, juga terdapat kotak ujung yang
merupakan tempat-tempat ujung-ujung belitan penguat medan dan lilitan jangkar.
2. Kutub
Medan penguat atau magnet medan terdiri atas inti kutub dan sepatu kutub
( Gambar 2.2 ).
Gambar 2.2 Konstruksi kutub dan penempatannya.
Adapun fungsi dari sepatu kutub adalah :
1. Menyebarkan fluks pada celah udara dan juga karena merupakan bidang lebar
maka akan mengurangi reluktansi jalur magnet.
2. Sebagai pendukung secara mekanik untuk kumparan penguat atau kumparan
medan.
Inti kutub terbuat lembaran-lembaran besi tuang atau baja tuang. Sepatu kutub
dilaminasi dan dibaut atau dikeling ( rivet ) ke rangka mesin. Sebagaimana
diketahui bahwa fluks magnet yang terdapat pada motor arus searah dihasilkan
Kumparan penguat atau kumparan kutub terbuat dari kawat tembaga ( berbentuk
bulat atau strip/persegi ) yang dililitkan sedemikian rupa dengan ukuran tertentu.
Kumparan penguat medan berfungsi untuk mengalirkan arus listrik untuk
terjadinya proses elektromagnetik.
3. Inti jangkar.
Inti jangkar yang umum digunakan dalam motor arus searah adalah berbentuk
silinder yang diberi alur-alur pada permukaannya untuk tempat melilitkan
kumparan-kumparan tempat terbentuknya ggl induksi. Inti jangkar yang terbuat
dari bahan ferromanetik, dengan maksud agar komponen-komponen ( lilitan
jangkar ) terletak dalam daerah yang induksi magnetnya besar, supaya ggl induksi
dapat bertambah besar. Seperti halnya inti kutub magnet maka jangkar dibuat dari
bahan-bahan berlapis-lapis tipis untuk mengurangi panas yang terbentuk karena
adanya arus linier ( Gambar 2.3 ).
Gambar 2.3. Inti jangkar yang terlapis-lapis.
Bahan yang digunakan untuk jangkar ini sejenis campuran baja silikon. Pada
4. Kumparan jangkar
Kumparan jangkar pada motor arus searah berfungsi tempat terbentuknya ggl
induksi.
kumparan jangkar terdiri dari :
1. Kumparan gelung
Gambar 2.4a. Kumparan gelombang
2. Kumparan gelombang.
5. Kumparan medan
Fungsi kumparan medan ini adalah untuk membangkitkan fluksi yang
akan dipotong oleh konduktor jangkar.
6. Komutator
Fungsi komutator untuk fasilitas penghubung arus dari konduktor jangkar ,
sebagai penyearah mekanik, yang bersama-sama dengan sikat membuat sesuatu
kerjasama yang disebut komutasi. Agar menghasilkan penyearah yang lebih baik,
maka komutator yang digunakan hendaknya dalam jumlah yang besar. Dalam hal
ini setiap belahan ( segmen ) komutator tidak lagi merupakan bentuk separoh
cincin, tetapi sudah berbentuk lempengan-lempengan ( segmen komutator )
terdapat bahan isolasi ( Gambar 2.5 ) .
Gambar 2.5 Komutator
7. Sikat-sikat
Sikat-sikat ini ( Gambar 2.6 ) berfungsi sebagai jembatan bagi aliran arus ke
kumparan jangkar. Dimana permukaan sikat ditekan ke permukaan segmen
komutator untuk menyalurkan arus listrik. Besarnya tekanan pegas dapat diatur
Gambar 2.6 Sikat-sikat
Disamping itu sikat memegang peranan penting untuk terjadinya
komutasi. Karbon yang ada diusahakan memiliki konduktivitas yang tinggi untuk
mengurangi rugi-rugi listrik. Agar gesekan antara komutator-komutator dan sikat
tidak mengakibatkan ausnya komutator, maka sikat harus lebih lunak daripada
komutator.
II.3. Prinsip Kerja Motor Arus Searah(1,3,5,6)
Sebuah konduktor yang dialiri arus mempunyai medan magnet di
sekelilingnya. Pada saat konduktor yang dialiri arus listrik ditempatkan pada suatu
medan magnet, maka konduktor akan mengalami gaya mekanik, seperti
diperlihatkan pada Gambar 2.7.
(a) (b) (c)
Pada Gambar 2.7.a menggambarkan sebuah konduktor yang dialiri arus
listrik menghasilkan medan magnet disekelilingnya. Arah medan magnet yang
dihasilkan oleh konduktor dapat diperoleh dengan menggunakan kaidah tangan
kanan.
Kuat medan tergantung pada besarnya arus yang mengalir pada konduktor.
Sedangkan Gambar 2.7.b menunjukkan sebuah medan magnet yang diakibatkan
oleh kutub-kutub magnet utara dan selatan. Arah medan magnet adalah dari kutub
utara menuju kutub selatan.
Pada saat konduktor dengan arah arus menjauhi pembaca ditempatkan di
dalam medan magnet seragam, maka medan gabungannya akan seperti yang
ditunjukkan pada Gambar 2.7.c. Daerah di atas konduktor, medan yang
ditimbulkan konduktor adalah dari kiri ke kanan, atau pada arah yang sama
dengan medan utama. Sementara di bawahnya, garis-garis magnet dari konduktor
arahnya berlawanan dengan dengan medan utama. Hasilnya adalah memperkuat
medan atau menambah kerapatan fluksi di atas konduktor dan melemahkan medan
atau mengurangi kerapatan fluksi di bawah konduktor.
Dalam keadaan ini, fluksi di daerah di atas konduktor yang kerapatannya
bertambah akan mengusahakan gaya ke bawah kepada konduktor, untuk
mengurangi kerapatannya. Hal ini menyebabkan konduktor mengalami gaya
berupa dorongan ke arah bawah. Begitu juga halnya bila arah arus dalam
konduktor dibalik. Kerapatan fluksi yang berada di bawah konduktor akan
bertambah sedangkan kerapatan fluksi di atas konduktor berkurang. Sehingga
Konduktor yang mengalirkan arus dalam medan magnet cenderung
bergerak tegak lurus terhadap medan.
Prinsip kerja sebuah motor arus searah dapat dijelaskan dengan gambar
berikut ini:
Gambar 2.8. Prinsip perputaran motor dc
Pada saat kumparan medan dihubungkan dengan sumber tegangan,
mengalir arus medan If pada kumparan medan karena rangkaian tertutup sehingga
menghasilkan fluksi magnet yang arahnya dari kutub utara menuju kutub selatan.
Selanjutnya ketika kumparan jangkar dihubungkan ke sumber tegangan, pada
kumparan jangkar mengalir arus jangkar Ia. Arus yang mengalir pada
konduktor-konduktor kumparan jangkar menimbulkan fluksi magnet yang melingkar. Fluksi
jangkar ini memotong fluksi dari kedua kutub medan, sehingga menyebabkan
perubahan kerapatan fluksi dari medan utama. Hal ini menyebabkan jangkar
Gaya yang dihasilkan pada setiap konduktor dari sebuah jangkar,
merupakan akibat aksi gabungan medan utama dan medan di sekeliling
konduktor. Gaya yang dihasilkan berbanding lurus dengan besar fluksi medan
utama dan kuat medan di sekeliling konduktor. Medan di sekeliling
masing-masing konduktor jangkar tergantung pada besarnya arus jangkar yang mengalir
pada konduktor tersebut. Arah gaya ini dapat ditentukan dengan kaidah tangan
kiri.
Besarnya gaya Lorentz (F) dapat ditulis:
F = B. I. L ...(2.1)
Dimana :
F = gaya Lorentz [ Newton ]
I = arus [ ampere]
L = panjang penghantar [meter]
B = Rapat fluksi [ Weber/m² ]
Sedangkan Torsi yang dihasilkan motor dapat ditentukan dengan:
T = F .r...( 2.2 )
Bila torsi yang dihasilkan motor lebih besar daripada torsi beban maka
motor akan berputar. Besarnya torsi beban dapat dituliskan dengan:
T = K φ Ia...( 2.3 ) K = a 2 z p π ...( 2.4 )
Dimana :
T = torsi [ N-m ]
r = jari-jari rotor [ m ]
K = konstanta (bergantung pada ukuran fisik motor)
φ = fluksi setiap kutub Ia = arus jangkar [ A ]
p = jumlah kutub
z = jumlah konduktor
a = cabang paralel
.II.3.1. Torsi Induksi(1,5,6,7,8).
Apabila kumparan jangkar diletakkan diantara kumparan medan yang
mana medan magnetnya homogen, dimana kumparan jangkar ini dialiri arus maka
timbullah gaya ( F ) dapat diperlihatkan pada Gambar 2.9. Gaya ini akan
menimbulkan torsi pada rotor. Apabila torsi yang ditimbulkan lebih besar dari
torsi beban maka rotor akan berputar.
Besarnya torsi yang ditimbulkan adalah :
T = F r sin α [ N-m ]……….. (2.5)
Dimana :
r = jari-jari belitan [ m ]
α = Sudut terbentuk antara jari-jari belitan dan gaya dalam satuan derajat. Kalau pada suatu saat kumparan jangkar berada pada kedudukan
horizontal (α = 900 , torsi yang terjadi merupakan penjumlahan dari torsi masing- masing segmen ( Gambar 2.9 ).
Gambar 2.9. Torsi Induksi
A. Segmen ab.
Di segmen ini, arah arus menuju ke arah kita dan memotong fluksi dengan arah
tegak lurus.
Besar gaya terjadi :
Fab = B I L sin 90o
= B I L tegak lurus pada I dan B.
Torsi yang timbul karena gaya ini adalah :
Tab = F r sin α
= B I L r sin 900
B. Segmen bc.
Di segmen bc, arah arus sejajar dengan arah fluksi, sehingga gaya yang terjadi
adalah :
Fbc = B I L sin 0o.
= 0
Jadi T bc = 0
C. Segmen cd.
Di segmen ini, arah arus menjauhi kita dan memotong fluksi, sehingga
gaya yang terjadi adalah :
Fcd = B I L sin 90o.
= B I L ( tegak lurus pada arah I dan B ).
Torsi yang timbul karena gaya ini sama dengan :
Tcd = F r sin α
= B I L r sin 90o.
= B I L r ( dengan arah berlawanan putaran jarum jam ).
D. Segmen da
Di segmen ini, arah arus menuju ke arah kita dan memotong fluksi dengan
arah tegak lurus pada arah I dan B.
Besar gaya yang terjadi :
Fda = B I L sin 0o
= 0
Jadi Tda = 0
Torsi keseluruhan sama dengan :
T = B I L r + 0 + B I L r + 0
= 2 B I L r
Rumus ini berlaku untuk kumparan lilitan tunggal dimana jumlah konduktor 2
buah.
Untuk torsi yang dibangkitkan oleh satu konduktor adalah :
Tkond = B I L r………...( 2.6 )
Jika ada a percabang arus ( cabang paralel ) pada motor dan total arus jangkar
sebesar Ia, maka arus yang mengalir pada satu konduktor adalah :
I =
a Ia
………( 2.7 )
Dan torsi pada satu konduktor pada motor adalah :
Tkonduktor = B I L r = B L r
a Ia
………..( 2.8 )
Fluksi per kutub pada motor adalah :
φ = B Ap = π φ π π 2 2 ) 2 ( P BLr P rLB P rL B = ⇒ = ………..…..( 2.9 ) Dimana :
Ap = luas penampang per kutub.
P = jumlah kutub. Sehingga : Tkonduktor = a I P a π φ 2 ………..………( 2.10 )
Total torsi yang dibangkitkan oleh motor bila jumlah Z konduktor adalah :
Tind = Ia a ZP φ π 2 [ N-m ]……….( 2. 11 )
Sehingga : Tind = K φ Ia [ N – m ]...………..( 2.12 ) Dimana : K = a P Z π 2 ………...( 2.13 )
II.3.2. Gaya Gerak Listrik ( GGL ) Lawan(7,8).
Ketika jangkar motor berputar konduktornya juga berputar dan memotong
fluksi utama. Sesuai dengan hukum Faraday, akibat gerakan konduktor di dalam
suatu medan magnetik maka pada konduktor tersebut akan timbul GGL induksi
yang diinduksikan pada konduktor tersebut dimana arahnya berlawanan dengan
tegangan yang diberikan pada motor. Karena arahnya melawan, maka hal tersebut
disebut GGL lawan.
Besarnya tegangan yang diinduksikan tersebut sesuai dengan persamaan berikut :
Eb = Z nφ
a P
60 [ Volt ]………( 2.14 )
Persamaan tegangan secara umum dapat ditulis sebagai berikut :
Eb = K′nφ [ Volt ]………( 2.15 ) Dimana : K′ = konstanta = 60 . . a Z P ………..( 2.16 )
II.3.3 Reaksi Jangkar (1,3,5,7,8)
Pengaruh ggm jangkar pada distribusi fluksi medan utama di celah udara
disebut reaksi jangkar. Ggm jangkar akan menghasilkan dua pengaruh yang tidak
1. Reduksi jala-jala pada fluksi medan utama masing-masing kutub
2. Distorsi gelombang fluksi medan utama masing-masing kutub
sepanjang celah udara.
Reduksi dalam fluksi utama untuk masing-masing kutub mengurangi
tegangan utama dan torsi yang dihasilkan, dimana distorsi fluksi medan utama
mempengaruhi batasan keberhasilan komutasi dalam mesin arus searah.
Gambar 2.10 memperlihatkan jalur fluksi untuk kutub utama dari mesin
arus searah dua kutub tanpa beban yaitu tanpa arus jangkar. Bila mesin arus
searah dibebani, maka arus akan mengalir di dalam kumparan jangkar. Arus ini
terlihat dalam Gambar 2.10(a) oleh dot pada kutub S (selatan) dan cross pada
kutub U (utara). Arus jangkar ini membentuk fluksi jangkar seperti terlihat dalam
2.10 (b). Jika mesin arus searah dari Gambar 2.10 bekerja sebagai motor, maka
jangkar haruslah berputar berlawanan arah dengan jarum jam, karena kutub U dan
S dari medan utama yang harus menarik kutub S, U yang dihasilkan oleh jangkar.
U S . . U S . . . . . . . . . A B A B G a r is N e t r a l m e d a n t a n p a b e b a n q - a x i s P e r m u k a a n k u t u b R o t a s i g e n e r a t o r q - a x i s q - a x is . . . . . . . . . A B A r a h R o t a s i g e n e r a t o r A r a h R o t a s i M o t o r S U θ G a r is n e t r a l M e d a n b e r b e b a n ( a ) ( b ) ( c ) d - a x i s
Gambar 2.10 Ilustrasi daerah distribusi dari (a) fluksi kutub medan (b)Fluksi jangkar (c) Resultan dari kedua fluksi.
Gambar 2.11 adalah gambar yang dikembangkan dari Gambar 2.10.(b) dan
pengujian dari gambar yang menunjukkan bahwa di bagian tengah inti jangkar
dan di dalam kutub yang berhadapan, jalur fluksi yang dibangkitkan oleh arus
jangkar tegak lurus dengan jalur fluksi utama. Dengan kata lain, jalur dari fluksi
jangkar ini menyilang jalur fluksi medan utama.
θ θ θ
Gambar 2.11. (a) Medan utama, (b) Medan Jangkar, dan (c) Resultan distribusi
fluksi
Dengan demikian, pengaruh gaya gerak magnet (ggm) jangkar pada medan utama
adalah merupakan magnetisasi silang yang disebut fluksi silang. Ketika arus
mengalir ke dalam jangkar dan kumparan medan, maka distribusi fluksi resultan
diperoleh dari menggabungkan dua fluksi Gambar 2.11 (a) dan (b). Ini akan
diilustrasikan dalam Gambar 2.11. (c). Akan terlihat bahwa fluksi reaksi jangkar
memperkuat fluksi medan utama di satu bagian dan melemahkan fluksi medan
dibagian lain pada kutub utama. Jika tidak ada kejenuhan magnetik, maka jumlah
penguatan dan pelemahan dari fluksi medan utama adalah sama dan fluksi
resultan per kutub masih tetap tidak berubah dari nilai tanpa bebannya. Secara
aktual, kejenuhan magnetik akan terjadi, dan akibatnya, efek kekuatan ini lebih
kecil dibandingkan dengan efek kelemahan dan fluksi resultan berkurang dari
nilai tanpa beban. Ini disebut efek demagnetisasi dari reaksi jangkar.
Masalah kedua akibat adanya reaksi jangkar adalah pelemahan fluksi.
Kebanyakan mesin listrik bekerja pada kerapatan fluksi yang dekat dengan titik
jenuhnya. Pengaruh kejenuhan magnetik pada reduksi fluksi medan utama dapat
dijelaskan dengan bantuan Gambar 2.12. Pada sisi lain dari sumbu d, ggm
resultan adalah (Fk-Fj) dimana Fk = ggm medan utama dan Fj = ggm jangkar.
Untuk Fj positif digunakan pada sisi kanan dari sumbu d dan negatif pada sisi kiri
sumbu d dalam Gambar 2.12. Untuk +Fk, ggm resultan adalah Fk + Fj. Karena
pada lokasi di permukaan kutub dimana gaya gerak magnet (ggm) rotor
menambahkan permukaan kutub dan ggm rotor mengurangi ggm kutub, terdapat
penurunan rata-rata kerapatan fluks yang lebih besar : ΔΦn < ΔΦt , sehingga
penjumlahan rata-rata kerapatan fluks yang terjadi adalah kerapatan fluks kutub
Φ ∆ Φ Φ Φ ∆ ∆ ∆Φ
Gambar 2.12 Kurva pemagnetan ketika terjadi reaksi jangkar
Akibat pelemahan fluks ini pada motor arus searah efek yang ditimbulkan
menjadi lebih serius, dimana pelemahan fluks akan menyebabkan motor arus
searah khususnya motor arus searah paralel akan demikian cepatnya hingga tak
terkendali.
II.3.3.1. Mengatasi Masalah Reaksi Jangkar(7,8).
Ada 3 cara untuk mengatasi permasalahan yang timbul akibat reaksi
jangkar, yaitu :
1. Pergeseran sikat ( brush shifting ).
Ide dasarnya adalah memindahkan sikat seirama dengan perpindahan
bidang netral untuk menghindari percikan bunga api yang mungkin timbul.
Namun dalam penerapannya hal ini cukup sulit karena jarak perpindahan bidang
netralnya sangat ditentukan oleh besarnya beban yang dipikul oleh mesin
perpindahan bidang netral. Selain itu pergeseran sikat ini akan memperburuk
melemahnya fluksi akibat reaksi jangkar mesin dapat diperlihatkan pada
Gambar 2.13 . Γ Γ Γ Γ Γ Γ
Gambar 2.13 Pelemahan ggm akibat pergeseran bidang netral melawan arah putar.
2. Kutub bantu ( interpole ).
Ide dasar dari solusi masalah ini jika nilai tegangan pada kawat-kawat
yang sedang melakukan proses komutasi/penyearahan dibuat nol, maka tidak akan
terdapat percikan bunga api pada sikat-sikat mesin tersebut. Untuk itu,
kutub-kutub utama. Kutub bantu ( interpoles ) ini dihubungkan seri terhadap kumparan jangkar dapat diperlihatkan pada Gambar 2.14.
Ketika beban yang dipikul mesin meningkat dan arus jangkar pun
meningkat, besarnya perubahan/pergeseran bidang netral meningkat pula. Hal
tersebut akan menyebabkan timbulnya tegangan pada konduktor-konduktor yang
sedang melakukan komutasi. Pada saat itu juga fluks kutub bantu juga meningkat,
menghasilkan tegangan pada konduktor-konduktor tersebut dan berlawanan
U S ω VT IA IA _ +
Gambar 2.14. Kumparan mesin arus searah yang dilengkapi dengan kutub bantu.
3. Belitan kompensasi ( compensating windings ).
Untuk kerja motor yang berat masalah pelemahan fluksi menjadi sangat
penting. Untuk mengatasi masalah tersebut salah satunya dengan menambah
belitan kompensasi. Belitan kompensasi ini dihubungkan seri terhadp kumparan
jangkar., kumparan jangkar ini bertujuan untuk mengurangi penyimpangan yang
timbul akibat reaksi jangkar. Fluksi yang ditimbulkan oleh reaksi jangkar
diimbangi oleh fluksi belitan kompensasi yang besarnya sama dan berlawanan.
Ketika beban berubah, maka reaksi jangkar yang berubah akan selalu diimbangi
oleh fluksi belitan kompensasi sehingga bidang netralnya tidak bergeser. Gambar
menunjukkan konsep dasar efek belitan kompensasi. Pada Gambar 2.15.a
menunjukkan fluksi yang ditimbulkan. Gambar 2.15.b menunjukkan fluksi
jangkar dan fluksi kompensasi.Gambar 2.15.c menunjukkan fluksi total dari motor
U S ( a ) ω U S ( b ) ω
Bidang netral tidak digeser dalam keadaan berbeban
U S
( c )
ω
Gambar 2.15. Efek belitan kompensasi pada motor arus searah.
II.4. Jenis-jenis Motor Arus Searah(1,5,7,8)
II.4.1 Motor Arus Searah Penguatan Bebas
1. Rangkaian ekivalen motor arus searah penguatan bebas
2. Persamaan umum motor arus searah penguatan bebas
Vt = Ea + Ia.Ra………..……….…….(2.17)
Vf = If . Rf………..…………(2.18)
dimana :
Vt = tegangan terminal jangkar motor arus searah [ Volt ].
Ia = arus jangkar [ Amp].
Ra = tahanan jangkar [ Ohm ].
If = arus medan penguatan bebas [ Ohm ].
Vf = tegangan terminal medan penguatan bebas [ Volt ].
Rf = tahanan medan penguatan bebas [ Ohm ].
Ea = gaya gerak listrik motor arus searah [ Volt ].
II.4.2 Motor Arus Searah Penguatan Shunt
1. Rangkaian ekivalen motor arus searah penguatan shunt
+ -Ea Ra Rsh Vt Ish Ia IL +
-Gambar 2.17 Rangkaian ekivalen motor arus searah penguatan shunt
Persamaan umum motor arus searah penguatan shunt
Vt = Ea + Ia.Ra………..…..(2.19)
Vsh = Vt = Ish . Rsh…….………...………..…..(2.20)
dimana :
Ish = arus kumparan medan shunt [ Ohm ].
Vsh = tegangan terminal medan motor arus searah [ Volt ].
Rsh = tahanan medan shunt [ Ohm ].
IL = arus beban [ Amp ].
II.4.3 Motor Arus Searah Penguatan Seri
1. Rangkaian ekivalen motor arus searah penguatan seri
Gambar 2.18 Rangkaian ekivalen motor arus searah penguatan seri
2. Persamaan umum motor arus searah seri.
Vt = Ea + Ia (Ra + Rs)………...…..(2.22) t a a a s V - E I = ( ) R + R ………..…..(2.23) Ia = IL ………(2.24) dimana :
Is = arus kumparan medan seri [ Amp ].
Rs = tahanan medan seri [ Ohm ].
II.4.4 Motor Arus Searah Penguatan Kompon + -Ea Ra Rs Vt Ia IL + -Ish Rsh + -Ea Ra Rs Vt Ia IL + -Ish Rsh (a) (b)
Gambar 2.19(a) Rangkaian ekivalen motor arus searah kompon panjang lawan. (b) Rangkaian ekivalen motor arus searah kompon panjang Bantu.
Vt = Ea + Ia.(Rs + Ra)…....………..…..(2.25) Vt = Ish.Rsh…..………..…..(2.26) IL = Ish + Ia……….………...…(2.27) + -Ea Ra Rs Vt Ia IL + -Ish Rsh + -Ea Ra Rs Vt Ia IL + -Ish Rs h (a ) (b )
Gambar 2.20 (a) Rangkaian ekivalen motor arus searah kompon pendek lawan
(b) Rangkaian ekivalen motor arus searah kompon pendek Bantu.
Vt = Ea + IL.Rsh + Ia.Ra………..…..(2.28)
Vt = Ish.Rsh………..………..…..(2.29)
BAB III
JENIS-JENIS PENGATURAN KECEPATAN MOTOR DC
III.1. Umum
(2,3).
Motor DC pada saat sekarang ini diberi sumber AC yang lalu disearahkan
dengan dioda dan bila dibandingkan langsung dengan sumber DC yang didalam
aplikasinya banyak juga yang mengantikan dioda dengan thyristor yang digunakan
dalam berbagai kombinasi kontrol kecepatan melalui penyesuaian tegangan ke motor.
Dasar metode pengendalian motor DC sebagai berikut :
1. Pengaturan medan.
2. Pengaturan tegangan.
3. Pengaturan tahanan jangkar.
III.2. Pengaturan Medan
(2,3).
Pengaturan ini dapat dilakukan dengan mengaturan arus medan shunt dengan
melemahkan dan menaikkan melalui pengaturan tahanan variabel yang dihubungkan
seri dengan kumparan medan seperti pada Gambar 3.1.
+ -Ea Ra Vt Ia IL + -Ish Rvar Rsh n
