Motor Listrik DC
BAB I
PENDAHULUAN
A.
Latar belakang
Motor listrik adalah alat untuk mengubah energy listrik
menjadi energy mekanik ( gerak). Motor arus searah (motor DC) telah ada selama
lebih dari seabad. Keberadaan motor DC telah membawa perubahan besar sejak
dikenalkan motor induksi, atau terkadang tersebut AC shunt motor. Motor DC
telah memunculkan silicon controller rectifier yang digunakan untuk
memfasiitasi control kecepatan pada motor. Mesin listrik dapat berfungsi
sebagai motor listrik apabila didalam motor listrik tersebut terjadi proses
konversi energy listrik menjadi energy mekanik. motor listrik merupakan perangkat
elektromagnetis yang mengubah energy listrik menjadi energy mekanik. Energy
mekanik ini digunakan untuk misalnya memutar impeller pompa, fan atau blower,
menggerakkan kompresor dan mengankat bahan. Motor listrik digunakan juga
dirumah ( mixer, bor listrik, fan angin) dan di industry. Motor listrik
terkadag disebut “kuda kerja”nya industry sebab diperkirakan bahwa motor-motor
menggunakan sekitar 70% beban listrik total di industry. Sedangkan untuk untuk
motor DC itu sendiri memerlukan suplai tegangan yang searah pada kumparan
jangkar dan kumparan medan untuk diubah menjadi energy mekanik. Pada motor DC
kumparan medan disebut startor (bagian yang berputar ). Motor DC sering
dimanfaatkan sebagai penggerak pintu bergeser otomatis dan dalam rangkaian robot
sederhana. Motor DC memiliki yang sangat banyak dalam kehidupan sehari-hari dan
dalam kehidupan dunia industry. Motor DC memudahkan pekerjaan sehingga proses
industry dapat berjalan efisien. Semakin banyak industry yang berkembang maka
akan semakin banyak mesin yang digunakan. Semakin banyak mesin yang digunakan,
maka semakin banyak penggunaan motor DC. Oleh karena itu sangat penting untuk
mengetahui dan mengerti pengertian motor DC, prinsip kerja, jenis-jenis motor
DC, aplikasi dan perhitungan motor DC.
B.
Rumusan masalah
Berdasarkan latar belakang yang telah disebutkan diatas maka
secara umum permasalahan yang akan dibahas dalam makalah ini adalah :
1)
Apakah yang dimaksud dengan motor DC
?
2)
Apa prinsip dan cara kerja dari
motor DC ?
3)
Apa jenis-jenis dari motor DC ?
4)
Apa aplikasi dari penggunaan
motor DC ?
5)
Bagaimana contoh perhitungan dari
motor DC ?
C.
Tujuan
Tujuan dari penulisn makalah ini adalah :
1)
Mengetahui apa yang dimaksud dengan
motor DC.
2)
Mengetahui prinsip daaan cara kerja
motor listrik DC
3)
Mengetahui jenis-jenis motor listrik
DC
4)
Mengetahui aplikasi dari motor
listrik DC
5)
Mengetahui rumus dan contoh cara
perhitungan motor listrik DC.
BAB II
PEMBAHASAN
A. Pengertian Motor DC
Motor listrik merupakan perangkat elektromagnetis yang mengubah energi
listrik menjadi energi mekanik. Energi mekanik ini digunakan untuk, misalnya
memutar impeller pompa, fan atau blower, menggerakan kompresor, mengangkat
bahan,dll. Motor
listrik digunakan juga di rumah (mixer, bor listrik, fan angin) dan di
industri. Motor listrik kadangkala disebut “kuda kerja” nya industri sebab
diperkirakan bahwa motor-motor menggunakan sekitar 70% beban listrik total di
industri.
Motor DC
memerlukan suplai tegangan yang searah pada kumparan medan untuk diubah menjadi
energi mekanik. Kumparan medan pada motor dc disebut stator (bagian yang tidak
berputar) dan kumparan jangkar disebut rotor (bagian yang berputar). Jika
terjadi putaran pada kumparan jangkar dalam pada medan magnet, maka akan timbul
tegangan (GGL) yang berubah-ubah arah pada setiap setengah putaran, sehingga
merupakan tegangan bolak-balik. Prinsip kerja dari arus searah adalah membalik
phasa tegangan dari gelombang yang mempunyai nilai positif dengan menggunakan
komutator, dengan demikian arus yang berbalik arah dengan kumparan jangkar yang
berputar dalam medan magnet. Bentuk motor paling sederhana memiliki kumparan
satu lilitan yang bisa berputar bebas di antara kutub-kutub magnet permanen.
Gambar 1. Motor D.C Sederhana
Catu
tegangan dc dari baterai menuju ke lilitan melalui sikat yang menyentuh komutator,
dua segmen yang terhubung dengan dua ujung lilitan. Kumparan satu lilitan pada
gambar di atas disebut angker dinamo. Angker dinamo adalah sebutan untuk
komponen yang berputar di antara medan magnet
B. Konstruksi Motor Listrik Arus Searah
Gambar 4 melukiskan konstruksi bagian yang terpenting dari sebuah motor
listrik arus searah kutup dua dan kutub empat.
Secara umum konstruksi motor listrik arus searah dapat dibagi menjadi dua :
a. Stator (bagian yang diam)
b. Rotor (bagian yang berputar)
Untuk bagian yang diam (stator) dalam motor listrik arus searah terdiri
atas badan (body),inti kutub magnet dan sikat-sikat. Sedangkan untuk bagian
rotornya adalah komutator,jangkar dan lilitan jangkar.
C. Bagian-bagian Motor dan Fungsinya
a. Badan Motor listrik
Fungsi utama dari badan motor adalah sebagai bagian tempat untuk
mengalirnya fluks magnet yang dihasilkan kutub-kutub magnet, karena itu
badanmotor dibuat dari bahan ferromagnetik. Disamping itu badan motor ini
berfungsiuntuk meletakkan alat-alat tertentu dan melindungi bagian-bagian motor
lainnya.
Pada badan motor terdapat papan nama (name plat) yang
bertuliskanspesifikasi umum atau data teknik dari motor. Papan nama tersebut
untukmengetahui beberapa hal pokok yang perlu diketahui dari motor tersebut.
Selainpapan nama badan motor juga terdapat kotak hubung yang merupakan
tempatujung-ujung penguat magnet dan lilitan jangkar.
Ujung-ujung lilitan jangkar ini tidak langsung dari lilitan jangkar tetapi
merupakan ujung kawat penghubung lilitan jangkar yang melalui komutator
dansikat-sikat. Dengan adanya kotak hubung akan memudahkan dalam
pergantiansusunan lilitan penguat magnet dan memudahkan pemeriksaan kerusakan
yangmungkin terjadi pada lilitan jangkar maupun lilitan penguat tanpa
membongkarmesin.
Untuk mengetahui ujung-ujung lilitan tersebut, setiap pabrik/negara
mempunyai normalisasi huruf tertentu, yang mana hal tersebut dapat
dinyatakan dalam tabel di bawah ini :
b. Inti kutub magnet dan lilitan penguat magnet
Sebagaimana diketahui bahwa fluks
magnet yang terdapat pada motor arus searah dihasilkan oleh kutub-kutub magnet
buatan yang dibuat prinsipelektromagnetis. Lilitan penguat magnet berfungsi
untuk mengalirkan arus listrik sebagai terjadinya proses elektromagnetis.
c. Sikat-sikat
Fungsi utama dari sikat-sikat adalah untuk jembatan bagi aliran arus dari lilitan jangkar dengan sumber tegangan. Disamping itu sikat-sikat memegang peranan penting untuk terjadinya komutasi. Agar gesekan antara
komutatorkomutator dan sikat tidak mengakibatkan ausnya komutator, maka
bahan sikat lebih lunak dari komutator. Biasanya dibuat dari bahan arang (coal).
d. Komutator
Komutator yang digunakan dalam motor arus searah pada prinsipnya mempunyai dua bagian yaitu :
1) Komutator bar merupakan tempat terjadinya pergesekan antara komutator dengan sikat-sikat.
2) Komutator riser merupakan bagian yang menjadi tempat hubungan komutator dengan ujung dari lilitan jangkar.
Keterangan :
a. Segmen komutator
b. Pemasangan komutator
c. Susunan komutator
i. Komutator bar
2. Riser
3. Isolator
4. Poros
5. Ring pengunci
6. Baut
Isolator yang digunakan yang
terletak antara komutator yang satu dengankomutator yang lain harus dipilih
sesuai dengan kemampuan isolator tersebut terhadap suhu yang terjadi dalam mesin.
Jadi disamping sebagai isolator terhadap listrik, juga harus mampu terhadap
suhu tertentu.
Berdasarkan jenis isolator yang
digunakan terhadap kemampuan panas ini maka pada mesin listrik dikenal :
a. Klas A : jika temperatur tinggi diijinkan 70°C (katun,
sutera, kertas)
b. Klas B : jika temperatur tinggi diijinkan 110°C (serat
asbes, serat gelas)
c. Klas H : jika temperatur tinggi diijinkan 185°C (mika,
gelas, porselin, keramik).
d. Jangkar (angker)
Umumnya jangkar yang digunakan dalam motor arus searah adalah
berbentuk selinder dan diberi alur-alur pada permukaannya untuk tempat
melilitkan kumparan-kumparan tempat terbentuknya GGL lawan. Seperti halnya
pada inti kutub magnet, maka jangkar dibuat dari bahan berlapis-lapis
tipis untuk mengurangi panas yang terbentuk karena adanya arus liar (Edy current). Bahan yang digunakan jangkar ini sejenis campuran baja
silikon.
Adapun konstruksinya dari jangkar tersebut dapat dilukiskan seperti dibawah ini :
f. Lilitan jangkar (angker)
Lilitan jangkar pada motor arus searah berfungsi sebagai tempat
terbentuknya GGL lawan.
Pada prinsipnya kumparan terdiri atas :
1) Sisi kumparan aktif, yaitu bagian sisi kumparan yang terdapat dalam alur
jangkar yang merupakan bagian yang aktif (terjadi GGL lawan sewaktu motor bekerja).
2) Kepala kumparan, yaitu bagian dari kumparan yang terletak di luar alur yang berfungsi sebagai penghubung satu sisi kumparan aktif dengan sisi
kumparanaktif lain dari kumparan tersebut.
3) Juluran, yaitu bagian ujung kumparan yang menghubungkan sisi aktif dengan komutator.
D. Jenis-jenis motor listrik arus searah
Berdasarkan sumber arus penguat magnetnya motor arus searah dapat
dibedakan atas dua jenis :
a. . Motor dengan penguat terpisah
b. Motor penguat sendiri terdiri atas :
1) Motor Seri
2) Motor Shunt
3) Motor kompon pendek
4) Motor kompon panjang
a. Motor dengan penguat terpisah.
Yang dimaksud dengan penguat terpisah adalah bila arus penguat magnetnya diperoleh dari sumber arus searah di luar motor.
Persamaan arus :
Ia = I
Im
E
Rm
Persamaan tegangan :
V = Ea + Ia.Ra + 27 e
dimana :
V : Tegangan jepit (volt)
Ea : GGL lawan (volt)
Ia : Arus jangkar (Ampere)
Ra : Tahanan lilitan jangkar (Ohm)
Im : Arus penguat terpisah(Ampere)
Rm: Tahanan penguat terpisah (Ohm)
e : Kerugian tegangan pada sikat-sikat (karena relatif
kecil biasanya harga tersebut
diabaikan).
b. Motor penguat sendiri
Motor dengan penguat sendiri dapat dibagi menjadi :
1. Motor Seri, motor penguat sendiri di mana lilitan penguat magnetnya dihubungan seri dengan lilitan jangkar.
Persamaan arus :
I = Ia = Is
Persamaan tegangan :
V = Ea + Ia.Ra + Is.Rs + 27e
Dimana :
Is : Arus penguat seri yang besarnya sama dengan arus sumber
Rs : Tahanan lilitan penguat seri
2) Motor shunt, motor penguat sendiri di mana lilitan
penguat
magnetnya dihubungkan paralel dengan lilitan jangkar atau
dihubungkan langsung
dengan sumber tegangan dari luar.
Persamaan arus :
I = Ia + Ish
V / Rsh
Persamaan tegangan :
V = Ea + Ia.Ra + 27 e
V = Ish . Rsh
dimana :
Rsh : Tahanan penguat shunt
Ish : Arus penguat shunt
3) Motor kompon pendek, motor penguat sendiri yang mempunyai dua lilitan
penguat magnet yaitu lilitan shunt dan seri, dimana lilitan seri terletak
pada rangkaian sumber tegangan.
Persamaan Arus
I = Is = Ia + Ish
Rsh / Vsh
Ish?
Persamaan tegangan :
V = Ea + Ia.Ra + Is.Rs + 27 e
Vsh = V – Is.Rs
Dimana :
Vsh : Tegangan pada lilitan penguat shunt
4) Motor kompon panjang, motor penguat sendiri yang mempunyai dua buah lilitan penguat seri dan shunt, dimana lilitan penguat seri dihubung seri dengan lilitan jangkar.
Persamaan arus :
I = Is + Ish
Is = Ia
Rsh / V
Ish ?
Persamaan tegangan :
V = Ea + Ia.Ra + Is.Rs
Vsh = V
E. Karakteristik Motor Listrik Arus Searah (DC)
Pada motor listrik arus searah dikenal 3 macam karakteristik yaitu :
a. Karakteristik Ta = f (Ia) untuk V = tetap
b. Karateristik n = f (Ia) untuk V =tetap
c. Karakteristik n = f(Ta) untuk V = tetap
Untuk membahas tentang karakteristik Ta = f(Ia), perlu dijelaskan terlebih dahulu tentang torsi yang ditimbulkan oleh motor listrik arus searah.
Ø Torsi
Yang dimaksud torsi adalah putaran atau pemuntiran dari suatu gaya
terhadap suatu poros. Untuk menentukan besarnya torsi pada motor dapat dihitung dengan rumus:
Berdasarkan gambar disamping torsi (T) adalah :
Torsi (T) = F x r Newton meter (N-m)
Usaha dalam satu putaran = gaya x jarak
Usaha = F x 2 r joule
Misalnya poros berputar n putaran perdetik maka :
Usaha perdetik = F x 2 r n joule/detik
= F x r (2 n) joule/detik
= T x joule/detik
atau Daya = T x watt
Untuk n = jumlah putaran per menit.
a. Karakteristik motor penguat terpisah
Karakteristik-karakteristik motor penguat terpisah mempunyai persamaan dengan karakteristik-karakteristik pada motor shunt. Oleh karena itu tinjauan pada motor ini dapat dilihat pada motor shunt.
Motor dengan penguat terpisah ini hanya dipakai dalam hal-hal yang istimewa, terutama pada tegangan jala-jala yang tinggi dan sebagai motor-motor angkat dipertimbangan
b. Karakteristik motor shunt
1. Karakteristik Ta = f (Ia)
Sesuai dengan persamaan-persamaan pada motor shunt, maka akan didapat
bahwa karakteristik Ta = f (Ia) adalah linier seperti dapat dilukiskan pada gambar 18.
Karena ada kerugian daya, Ta tidak dimulai dari titik 0, tetapi dimulai dari titik A. OA = arus beban kosong yaitu arus jangkar yang diperlukan untuk membangkitkan momen yaitu untuk jangkar.
Berdasarkan gambar disamping n dapat dijelaskan bahwa dengan memperbesar arus jangkar maka putaran akan turun.
3) Karakteristik n = f (Ta)
Karena, Ta = c . . Ia , di ma na Ta sebanding dengan Ia maka karakteristik
n = f(Ta) = Karakteristik n = f (Ia).
c. Motor Seri
i) Karakteristik Ta = f (Ia) Sesuai dengan persamaan arus :
Is = Ia = I Jika beban naik, maka I, Ia dan Is naik, sehingga fluks magnet juga
naik. Sebelum kutub jenuh, fluks magnet ( ) sebanding dengan Is. Berdasarkan :
Ta = c Ia, di mana sebelum jenuh sebanding Ia maka persamaan di atas dapat
ditulis : Ta = c . Ia² Secara matematika, sebelum mencapai titik jenuh, grafik
Ta = f (Ia) merupakan parabola (fungsi kuadrant). Setelah mencapai titik jenuh,
Ta = f (Ia) akan linier seperti pada gambar 20.
d. Karakteristik motor kompon
Prinsip Dasar Cara Kerja
Jika arus lewat pada suatu
konduktor, timbul medan magnet di sekitar konduktor. Arah medan magnet
ditentukan oleh arah aliran arus pada konduktor.
Gambar 2. Medan magnet yang membawa
arus mengelilingi konduktor .
Aturan Genggaman Tangan Kanan bisa
dipakai untuk menentukan arah garis fluks di sekitar konduktor. Genggam
konduktor dengan tangan kanan dengan jempol mengarah pada arah aliran arus,
maka jari-jari anda akan menunjukkan arah garis fluks. Gambar 3 menunjukkan
medan magnet yang terbentuk di sekitar konduktor berubah arah karena bentuk U.
Gambar 3. Medan magnet yang membawa arus mengelilingi konduktor.
Catatan :
Medan magnet hanya terjadi di sekitar sebuah konduktor jika
ada arus mengalir pada konduktor tersebut.
Pada motor listrik konduktor berbentuk U disebut angker
dinamo.
Gambar 4. Medan magnet mengelilingi
konduktor dan diantara kutub.
Jika konduktor berbentuk U (angker dinamo) diletakkan di
antara kutub uatara dan selatan yang kuat medan magnet konduktor akan
berinteraksi dengan medan magnet kutub. Lihat gambar 5.
Gambar 5. Reaksi garis fluks.
Lingkaran bertanda A dan B merupakan
ujung konduktor yang dilengkungkan (looped conductor). Arus mengalir
masuk melalui ujung A dan keluar melalui ujung B.
Medan konduktor
A yang searah jarum jam akan menambah medan pada kutub dan menimbulkan medan
yang kuat di bawah konduktor. Konduktor akan berusaha bergerak ke atas untuk
keluar dari medan kuat ini. Medan konduktor B yang berlawanan arah jarum jam
akan menambah medan pada kutub dan menimbulkan medan yang kuat di atas
konduktor. Konduktor akan berusaha untuk bergerak turun agar keluar dari medan
yang kuat tersebut. Gaya-gaya tersebut akan membuat angker dinamo berputar
searah jarum jam.
Mekanisme kerja untuk seluruh jenis
motor secara umum :
·
Arus listrik dalam medan magnet akan
memberikan gaya.
·
Jika kawat yang membawa arus
dibengkokkan menjadi sebuah lingkaran / loop, maka kedua sisi loop,
yaitu pada sudut kanan medan magnet, akan mendapatkan gaya pada arah yang berlawanan.
·
Pasangan gaya menghasilkan tenaga putar
/ torque untuk memutar kumparan.
·
Motor-motor memiliki beberapa loop
pada dinamonya untuk memberikan tenaga putaran yang lebih seragam dan medan
magnetnya dihasilkan oleh susunan elektromagnetik yang disebut kumparan medan.
Pada motor dc, daerah kumparan medan yang dialiri arus listrik akan
menghasilkan medan magnet yang melingkupi kumparan jangkar dengan arah
tertentu. Konversi dari energi listrik menjadi energi mekanik (motor) maupun
sebaliknya berlangsung melalui medan magnet, dengan demikian medan magnet
disini selain berfungsi sebagai tempat untuk menyimpan energi, sekaligus
sebagai tempat berlangsungnya proses perubahan energi, daerah tersebut dapat
dilihat pada gambar di bawah ini :
Gambar Prinsip kerja motor dc
Agar proses perubahan energi mekanik
dapat berlangsung secara sempurna, maka tegangan sumber harus lebih besar
daripada tegangan gerak yang disebabkan reaksi lawan. Dengan memberi arus pada
kumparan jangkar yang dilindungi oleh medan maka menimbulkan perputaran pada
motor.
Dalam memahami sebuah motor, penting
untuk mengerti apa yang dimaksud dengan beban motor. Beban dalam hal ini
mengacu kepada keluaran tenaga putar / torque sesuai dengan kecepatan
yang diperlukan. Beban umumnya dapat dikategorikan ke dalam tiga kelompok :
·
Beban torque konstan adalah
beban dimana permintaan keluaran energinya bervariasi dengan kecepatan
operasinya namun torquenya tidak bervariasi. Contoh beban dengan torque
konstan adalah corveyors, rotary kilns, dan pompa displacement
konstan.
·
Beban dengan variabel torque adalah beban
dengan torque yang bervariasi dengan kecepatn operasi. Contoh beban
dengan variabel torque adalah pompa sentrifugal dan fan (torque
bervariasi sebagai kuadrat kecepatan). Peralatan Energi Listrik : Motor
Listrik.
·
Beban dengan energi konstan adalah beban
dengan permintaan torque yang berubah dan berbanding terbalik dengan
kecepatan. Contoh untuk beban dengan daya konstan adalah peralatan-peralatan
mesin.
F. Kelebihan dan kekurangan motor DC
Ø Kelebihan motor DC jika dibandingkan dengan motor AC
adalah:
1.
Torka dan kecepatannya mudah
dikendalikan
2.
Torka awalnya besar
3.
Performansinya mendekati linier
4.
Sistem kontrolnya relatif lebih murah
dan sederhana
5.
Cocok untuk aplikasi motor servo karena
respon dinamiknya yang baik
6.
Untuk aplikasi berdaya rendah, motor DC
lebih murah dari motor AC
Ø Adapun kekurangan dari motor DC adalah:
1.
Membutuhkan perawatan yang ekstra
2.
Lebih besar dan lebih mahal (jika
dibandingkan dengan motor AC induksi)
3.
Tidak cocok untuk aplikasi kecepatan
tinggi
4.
Tidak cocok untuk aplikasi berdaya
besar
5.
Tidak cocok digunakan pada kondisi
lingkungan yang cepat berdebu
G.
Aplikasi Motor dalam Kehidupan sehari-hari
Contoh dari
motor DC, yaitu motor penggerak wiper pada kendaraan bermotor. Dalam kehidupan sehari-hari, kita tidak dapat lepas dari fungsi motor DC.
Mulai dari kipas angin, motor wiper, pemutar CD, dan lainnya. Semua menggunakan
motor DC sebagai penggerak utamanya.
Contoh dari motor DC, yaitu motor
penggerak pada mainan mobil-mobilan
H. Perhitungan pada Motor DC
· Pengaturan
Kecepatan Mesin DC
Dalam penggunaan mesin DC, tidak akan
berguna apabila tidak bisa dikontrol kecepatan perputaran dari mesin DC
tersebut. Berikut adalah beberapa metode yang biasa digunakan untuk mengontrol
kecepatan dari mesin DC.
1.
Mengubah voltase pada motor, namun
membiarkan medan magnetnya tetap
2.
Mengubah medan magnet pada motor, namun
membiarkan voltasenya tetap
3.
Memberikan hambatan yang dipasang seri
dengan motor.
· Outpur Daya
Mesin DC
Keluaran daya yang diberikan oleh motor
DC dapat dituliskan dalam perumusan matematika sebagai berikut
Pout = Tout
. wm
dengan,
Pout = Daya
Tout = Torsi
wm = kecepatan sudut
Kecepatan sudut dari motor dapat
didefinisikan melalui rumus berikut
wm = nm x 2phi/60
dengan,
nm = jumlah putaran
yang dilakukanrotor
Dalam penilaian kerja motor DC, biasa
digunakan istilah efisensi yang didefinisikan sebagai berikut
eff = Pout/Pin x
100%
Motor DC yang bagus, bekerja pada range
efisiensi 85%-95%.
Dalam aplikasi
motor DC dalam kehidupan sehari-hari dan dalam dunia industri diperlukan
perhitungan untuk mengetahui arus, tegangan, ggl, gaya medan magnet dan masih
banyak perhitungan lainnya. Berikut ini adalah contoh-contoh perhitungan pada
motor DC dalam bentuk soal-soal dan penyelesaiannya :
1.
Sebuah motor DC mempunyai kerapatan medan magnet 0,8 T. Di bawah pengaruh medan
magnet terdapat 400 kawat penghantar dengan arus 10A. Jika panjang penghantar
seluruhnya 150 mm, tentukan gaya yang ada pada armature.
Diketahui : B =
0,8 T
I = 10A
ℓ = 150 mm = 0,155 m
z = 400
Jawab :
F = B.I.ℓ.z
= 0,8 (Vs/m2). 10 A. 0,15 m.400
= 480
(Ws/m) = 480 N.
2.
Tentukan nilai torsi motor dan kecepatan saat :
a.
Es = 400 V dan Eo = 380 V
b.
Es = 350 V dan Eo = 380 V
Jawab:
a. Arus armature adalah :
I = (Es – Eo)/R = (400-380)/0.01 = 2000 A
Daya ke motor armature adalah :
P = Eo.I = 380 x 2000 =
760kW
Kecepatan motor
adalah :
n = (380 V / 500 V) x 300 r/min = 228 r/min
Torsi motor adalah :
T = 9.55 P/n
= (9.55 x 760 000)/228
= 47.8 kN.m
b. Karena Eo = 380 V,
kecepatan motor masih 228 r/min. Arus armature adalah :
I = (Es-Eo)/R = (350-380)/0.01
= -3000A
Arusnya negatif dan mengalir berbalik, akibatnya
torsi motor juga berbalik. Daya dikembalikan ke generator dan hambatan 10 mΩ :
P = Eo.I = 380 x 3000 =
1140kW
Braking torque yang dikembangkan oleh
motor :
T = 9.55 P/n
= (9.55 X 1 140 000)/228 = 47.8 kN.m
Kecepatan dari motor dan dihubungkan ke
beban mekanis akan cepat jatuh dibawah pengaruh electromechanical braking
torque.
3.
Jangkar sebuah
motor DC tegangan 230 volt dengan tahanan 0.312 ohm dan mengambil arus 48 A
ketika dioperasikan pada beban normal.
a.
Hitunglah GGL
lawan (Ea) dan daya yang timbul pada jangkar.
b.
Jika tahanan
jangkar 0.417 ohm, keadaan yang lain sama. Berapa GGL lawan (Ea) dan daya yang
timbul pada jangkar. Penurunan tegangan pada sikat-sikat sebesar 2 volt untuk
soal a dan b.
Diketahui :
V = 230 V
I
= 48 A
Ra =
0.312 ohm
Rb = 0.417 ohm
Jawab:
a.
Ea = V – Ia Ra – 2∆E
= (230 –
2 ) – (48 x 0.312) = 213 volt
Daya yang
dibangkitkan pada jangkar
= Ea. Ia = 213 x 48
= 10.224 watt
b.
Eb = V – Ia Ra – 2∆E
= (230 – 2) –
(48 x 0.417) = 208 volt
Daya yang
dibangkitkan pada jangkar
= Ea. Ia = 208 x 48
= 9984 watt
BAB III
PENUTUP
A.
Kesimpulan
Dari makalah yang sudah dipaparkan diatas dapat diambil
kesimpulan sebagai berikut :
1.
Motor DC memerlukan suplai tegangan
yang searah pada kumparan medan untuk diubah menjadi energi mekanik. Kumparan
medan pada motor dc disebut stator (bagian yang tidak berputar) dan kumparan
jangkar disebut rotor (bagian yang berputar).
2.
Jenis-jenis motor DC yaitu motor DC
penguat terpisah dan motor DC penguat sendiri yang masih terbagi lagi menjadi
motor DC shunt, seri dan kompon.
3.
Aplikasi darri motor DC yaitu pada motor penggerak wiper
pada kendaraan bermotor. Mulai dari kipas angin, motor wiper,
pemutar CD, robot sederhana, dan mainan
mobil-mobilan anak-anak.
B.
Saran
Motor DC merupakan suatu rangkaian motor listrik yang rumit
karena terbagi dalam berbagai jenis maka dari itu kami sebagai penulis makalah
motor DC ini menyarankan agar memperdalam materi tentang motor DC ini lebih
lanjut supaya lebih menguasai dan memahami materi tentang motor DC.
No comments:
Post a Comment
PERATURAN BERKOMENTAR
1.di larang spam
2.berkomentarlah sesuai dengan topik
3.terimakasih atas komentar yang telah di terbitkan