MESIN LISTRIK
MESIN DC
Company Logo
PENDAHULUAN
Konversi energi yang terjadi dalam mesin listrik : 1. Generator listrik : energi mekanik menjadi
energi listrik
2. Motor listrik : energi listrik menjadi energi mekanik
3. Transformator : energi listrik menjadi energi listrik
Macam mesin listrik (berdasarkan arus) : 1. Mesin DC
2. Mesin AC
Macam mesin DC berdasarkan fungsi : 3. Generator DC
4. Motor DC
Macam mesin DC berdasarkan penguatan medan magnet (suplai arus penghasil medan magnet) :
1. Mesin DC Penguatan Terpisah (Separately excited)
2. Mesin DC Penguatan Sendiri (Self Excited)
Macam mesin DC Penguatan Sendiri berdasarkan hubungan kumparan medan dan jangkar :
1. Mesin DC Seri
2. Mesin DC Shunt (Paralel)
3. Mesin DC Kompon (gabungan shunt dan seri)
Macam mesin AC (berdasarkan dinamika/gerakan):
1. Mesin AC statis : tidak ada bagian mesin ac yang bergerak/berputar
2. Mesin AC dinamis : ada bagian mesin ac yang bergerak/berputar
Macam mesin AC statis :
1.Transformator
Macam mesin AC dinamis :
1. Mesin AC serempak (Sinkron)
2. Mesin AC tak serempak (Asinkron)
Macam mesin AC serempak (berdasarkan jenis kutub magnetnya):
1. Mesin AC serempak kutub menonjol
2. Mesin AC serempak kutub tak menonjol (silindris)
Mesin AC Serempak berdasarkan fungsinya :
1.Generator AC Serempak
2.Motor AC Serempak
Macam mesin AC tak serempak (Asinkron) berdasarkan fasanya:
1.Mesin AC tak serempak satu fasa
2.Mesin AC tak serempak tiga
fasa
Macam mesin AC tak serempak (Asinkron) tiga fasa berdasarkan rotornya :
1. Mesin AC tak serempak rotor sangkar bajing
2. Mesin AC tak serempak rotor belitan
Macam mesin AC tak serempak (Asinkron) tiga fasa berdasarkan fungsinya :
1.Motor AC tak serempak
2.Generator AC tak serempak
MESIN DC
Bagian utama
1. Stator (medan) : kutub U dan S 2. Rotor (jangkar) : lilitan AB
(dinamis) , komutator (dinamis), sikat (statis), terminal (statis), poros (dinamis)
3. Celah Udara
Tempat untuk menghasilkan fluks (kutub) dc.
Stator (Medan)
Tempat dihasilkannya ggl (generator) atau gaya mekanik (motor)
Rotor (Jangkar)
GENERATOR DC
PRINSIP KERJA
1. Poros rotor diputar (searah jarum jam) → lilitan AB berputar terhadap aliran fluks stator → timbul ggl pada lilitan AB karena merasakan dФ/dt
PRINSIP KERJA
2. Saat konduktor A dekat kutub S dan B dekat kutub U → arah ggl induksi konduktor A (keluar) dan B (masuk)
→ aturan tangan kanan Fleming
PRINSIP KERJA
3. Komutator A berpolaritas (+) dan B (-) → sikat bawah (+) dan atas (-) → saat dipasang beban R pada terminal
→ arus mengalir dari terminal kanan ke kiri.
PRINSIP KERJA
4. Saat konduktor B dekat kutub S dan A dekat kutub U → ggl konduktor B (keluar) dan A (masuk) → arus tetap mengalir dari terminal kanan ke kiri
→ arus se (satu) arah (DC)
MOTOR DC
PRINSIP KERJA
1. Suatu sumber dc eksternal dihubungkan ke terminal → mengalirkan arus dc ke sikat → komutator → lilitan AB pada rotor
PRINSIP KERJA
2. Aliran arus (I) dc pada konduktor A (masuk) dan B (keluar) dengan panjang (L) akan berinteraksi dengan rapat fluks (B) dari kutub U ke S stator.
PRINSIP KERJA
3. Timbul gaya Lorentz (FL=BIL) pada konduktor A (ke atas) dan B (ke bawah) → aturan tangan kiri Fleming
→ lilitan AB akan berputar searah jarum jam
PRINSIP KERJA
4. Aliran arus dc yang satu arah → putaran lilitan AB, komutator dan poros rotor juga satu arah → motor dc dapat memutar beban mekanis.
GGL LAWAN PADA
MOTOR DC
GGL LAWAN
Gaya Lorentz yang memutar lilitan AB secara tidak langsung menyebabkan konduktor A dan B merasakan fluks kutub U dan S stator menjadi berubah terhadap waktu (dΦ/dt)
GGL LAWAN
Terinduksi suatu ggl (e = - N(dΦ/dt) pada konduktor A dan B → ggl
‘lawan’ → arahnya berlawanan (-) dengan tegangan sumber dc eksternal pada rotor
GGL LAWAN
Persamaannya :
Φ = fluks stator (Weber)
n = kecepatan putar rotor (rpm)
Z = jumlah konduktor = jumlah sisi lilitan = 2 x N (lilitan)
* Satu lilitan terdiri dari 2 sisi (knduktor) 60
Ea Zn
RANGKAIAN MOTOR DC
SOAL
Suatu motor dc terhubung dengan sumber tegangan dc eksternal 12 V, memiliki kumparan rotor 200 T dan tahanan kumparan 1 Ohm yang menerima fluks stator sebesar 30 mWb.
Hitunglah kecepatan putaran rotor jika arus yang mengalir di rotor sebesar 6A.
SOAL
Diketahui : Vdc = 12 V N = 200 T
Φ = 30 m Wb = 30 x 10-3 Wb Ra = 1 Ohm
Ia = 6 A Hitung : n = …..?
SOAL
Jawaban :
Vdc = Ea + Ra Ia Ea = Vdc – Ia Ra = 12 – (6 x 1) = 12 – 6 = 6 V
SOAL
Jawaban :
Z = 2 x N = 2 x 200 T = 400 sisi kumparan = 400 konduktor
Z n Ea
Ea Zn
60 .
60
SOAL
Jawaban :
rpm n
Z n Ea
12 30 360 400
10 30
60 6
60 .
3
SOAL
Suatu motor dc memiliki kumparan rotor 250 T dan tahanan kumparan rotor 5 Ohm, menerima fluks stator sebesar 30 mWb dan arus rotor sebesar 10 A. Hitunglah tegangan sumber untuk menghasilkan kecepatan putaran rotor 1000 rpm.
SOAL
Diketahui : N = 250 T Ra = 5 Ohm
Φ = 60 m Wb = 60 x 10-3 Wb Ia = 10 A
n = 1000 rpm Hitung :
V = …..?
SOAL
Jawaban :
volt Ea
Ea Zn
60 250 15000 60
1000 500
10 30
60
3
SOAL
Jawaban :
Vdc = Ea + Ia Ra
= 250+ (10 x 5)
= 250 + 50 = 300 V
