11
bilangan Reynolds-nya dengan menggunakan persamaan 8. Dimana, N adalah putaranmenit, d adalah diameter impeler dan v adalah viskositas kinematis larutan. Dalam sistem pengadukan
terdapat 3 jenis bentuk aliran yaitu laminer, transisi dan turbulen. Bentuk aliran laminer terjadi pada bilangan Reynolds kurang dari 2100, sedangkan aliran turbulen terjadi pada bilangan Reynolds lebih
dari 4000 dan aliran transisi berada diantara keduanya. Pengadukan dengan aliran turbulen menghasilkan water loss lebih tinggi daripada aliran laminar. Namun untuk solid gain, pada aliran
turbulen maupun laminar tidak menunjukkan perbedaan yang signifikan Soetjipto
et al.
2005.
D. DAYA LISTRIK DAN DAYA MEKANIK PADA MOTOR DC
Motor DC Direct Current Meskipun energi tidak dapat diciptakan atau dihancurkan, akan tetapi energi dapat diubah dari
satu bentuk ke bentuk lain tanpa ada yang hilang. Saat mesin mengalami perubahan energi dari satu bentuk ke bentuk lainnya, maka akan terjadi kehilangan energi atau daya tertentu. Motor mengubah
energi listrik menjadi energi mekanik untuk melayani beban tertentu. Motor listrik pengaduk larutan dapat menggunakan listrik arus searah atau DC Direct Current ialah aliran arus yang keluarannya
tetap atau konstan terhadap waktu. Arus searah merupakan arus negatif atau elektron yang mengalir dari kutub negatif ke kutub positif. Sumber listrik dari arus searah ini biasanya dari batu baterai,
accumulator atau hasil proses dari photovoltaic atau tenaga surya. Akan tetapi, sumber listik arus searah dari motor listrik juga bisa diperoleh langsung dari PLN yang memiliki listrik arus bolak balik
AC. Untuk mengubah arus AC ke DC biasa digunakan adaptor AC-DC converter, sehingga dalam penggunaannya akan lebih mudah.
Gambar 6. Motor losses US DOE
Gambar 7. Grafik karakteristik motor DC Tsukasa Electric 2012 Motor
Losses
Load
Power Input Power Output
12
Pada proses ini, kehilangan energi ditunjukkan dalam Gambar 6. Efisiensi motor ditentukan oleh kehilangan dasar yang dapat dikurangi hanya oleh perubahan pada rancangan motor dan kondisi
operasi. Kehilangan dapat bervariasi, mulai dari kurang lebih dua persen hingga 20 persen.Kehilangan energi atau daya itu akan menyebabkan peningkatan suhu dan menurunkan efisiensi dari mesin.
Kehilangan energi atau daya ini sangat penting karena akan memberikan petunjuk mengenai bagaimana mereka dapat berkurang. Efisiensi motor dapat didefinisikan sebagai perbandingan antara
daya output dengan daya inputnya. Faktor-faktor yang mempengaruhi efisiensi adalah usia, kapasitas motor, kecepatan motor, jenis motor dan suhu US DOE.
Hubungan antara torsi, kecepatan putar dan arus listrik adalah linier seperti yang ditunjukkan pada Gambar 7, saat beban kerja motor meningkat maka kecepatan putaran motor akan berkurang.
Grafik pada Gambar 7 ini mewakili berbagai tipe karakteristik motor DC. Selama motor bekerja, daerah dengan efisiensi tinggi daerah yang diarsir memiliki kinerja yang lebih baik dan motor
menjadi lebih tahan lama. Namun dengan menggunakan motor di luar daerah arsiran tersebut suhu dari motor akan meningkat sehingga dapat terjadi kerusakan pada motor. Gambar 7 menunjukkan saat
di bawah kecepatan putaran tertentu, efisiensi motor DC tidak berubah terhadap kecepatan putar tetapi berubah terhadap torsi, sehingga hubungan antara kecepatan putar dan efisiensi adalah linier.
Komponen motor listrik dapat dibagi menjadi dua kelompok, yaitu bagian motor yang berputar rotor, stator, generator dan lainnya dan bagian motor yang tidak berputar transformator, reaktor dan
lainnya. Pada mesin yang berputar kehilangan energi terjadi pada daya input daya listrik dan daya output daya mekanik, sedangkan pada mesin stasioner atau diam mengalami kehilangan energi
hanya pada daya input atau daya listrik TAFE Queensland 2008. Daya Listrik Input Power
Daya masukan merupakan energi input atau daya input yang terdapat pada motor listrik atau mesin listrik. Pada motor listrik, masukannya berupa energi listrik, generator masukannya berupa
energi mekanik, dalam baterai masukannya berupa energi kimia dan termokopel masukannya berupa energi panas. Daya listrik didefinisikan sebagai laju hantaran energi listrik dalam sirkuit listrik. Satuan
SI daya listrik adalah watt yang menyatakan banyaknya tenaga listrik yang mengalir per satuan waktu jouledetik. Arus listrik yang mengalir dalam rangkaian dengan hambatan listrik menimbulkan kerja.
Peranti mengkonversi kerja ini ke dalam berbagai bentuk yang berguna, seperti panas pemanas listrik, cahaya pada bola lampu, energi kinetik motor listrik dan suara loudspeaker. Pengukuran
daya listrik dapat dilihat pada persamaan 10. Masukan daya listrik pada motor listrik dapat ditentukan apabila aliran arus dan tegangannya dapat diketahui TAFE Queensland 2008.
Daya Mekanik Output Power Daya keluaran merupakan energi output atau daya output yang terdapat pada suatu mesin. Hasil
output dari motor listrik berupa energi mekanik, output dari generator berupa energi listrik, output dari baterai dan termokopel juga berupa energi listrik. Daya keluaran motor atau daya mekanik
merupakan daya yang disalurkan melalui poros output motor. Daya mekanik dari motor listrik dapat dilihat pada persamaan 4. Daya mekanik atau daya output dari motor tergantung pada kecepatan
rotasi dan torsi yang dihasilkan TAFE Queensland 2008.
� =
2 ��
60
4 Dimana: P = daya mekanik Watt
T = torque Nm N = kecepatan putar rpm
13
III. METODOLOGI PENELITIAN
