17
B = kerapatan fluksi [Webberm
2
] Sedangkan torsi yang dihasilkan motor adalah :
T = F . r . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2.2 Bila torsi yang dihasilkan motor lebih besar dari pada torsi beban maka
motor akan berputar. Besar torsi beban dapat dituliskan dengan: T = K .
Φ . I
a
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2.3
K =
� . �
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2.4
Dimana : T = torsi [N-m] r = jari-jari [m]
K = konstanta [tergantung pada ukuran fisik motor] Φ = fluksi setiap kutub
I
a
= arus jangkar [A] p = jumlah kutub
z = jumlah konduktor a = cabang paralel
2.4 Gaya Gerak Listrik Lawan Pada Motor Arus Searah
1,2,6,7
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 konduktor. Karena arahnya berlawanan, maka hal tersebut dinamakan GGL lawan. Besar tegangan yang diinduksikan tersebut
sesuai dengan persamaan berikut.
Universitas Sumatera Utara
18
E
b
=
�
� � volt
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.5 Persamaan tegangan secara umum dapat dituliskan sebagai berikut:
E
b
= �′ . � . �
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.6 Dimana:
�′ = konstanta =
�
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2.7
2.5 Reaksi Jangkar
1,2,4,7
Reaksi jangkar merupakan pengaruh medan magnet yang disebabkan oleh mengalirnya arus pada jangkar, dimana jangkar tersebut berada di dalam medan
magnet. Reaksi jangkar menyebabkan terjadinya dua hal seperti :
1. Demagnetisasi atau penurunan kerapatan fluksi medan utama 2. Magnetisasi silang.
Apabila kumparan medan dialiri oleh arus tetapi kumparan jangkar tidak dialiri oleh arus, maka dengan mangabaikan pengaruh celah udara, jalur fluksi
ideal untuk kutub utama dari motor arus searah dua kutub, berasal dari kutub utara menuju kutub selatan seperti pada Gambar 2.12 berikut.
Gambar 2.12 Fluksi yang Dihasilkan oleh Kumparan Medan
Universitas Sumatera Utara
19
Dari Gambar 2.12 dapat dijelaskan bahwa : 1. Fluksi didistribusikan simetris terhadap bidang netral magnetis.
2. Sikat ditempatkan bertepatan dengan bidang netral magnetis. Bidang netral magnetis didefenisikan sebagai bidang di dalam motor
dimana konduktor bergerak sejajar dengan garis gaya magnet sehingga gaya gerak listrik induksi konduktor pada bidang tersebut adalah nol. Bidang netral magnetis
juga disebut sebagai sumbu komutasi karena pembalikan arah arus jangkar berada pada bidang tersebut. Vektor OF
M
mewakili besar dan arah dari fluksi medan utama, dimana vektor ini tegak lurus terhadap bidang netral magnetis.
Sewaktu hanya konduktor jangkar saja yang dialiri oleh arus listrik sementara kumparan medan tidak dieksitasi, maka disekeliling konduktor jangkar
timbul ggm atau fluksi. Arah garis gaya magnet dapat dilihat pada Gambar 2.13 berikut.
Gambar 2.13 Fluksi yang Dihasilakn oleh Kumparan Jangkar Penentuan arah dari garis gaya magnet yang diakibatkan oleh arus jangkar
ditentukan dengan aturanputaran sekrup. Besar dan arah garis gaya magnet tersebut diwakili oleh vektor OF
A
yang sejajar dengan bidang netral magnetis. Pada prakteknya, sewaktu mesin beroperasi maka konduktor jangkar dan
Universitas Sumatera Utara
20
konduktor medan sama-sama dialiri oleh arus listrik. Distribusi fluksi resultan diperoleh dari menggabungkan kedua fluksi tersebut. Oleh karenanya distribusi
fluksi medan utama yang melalui jangkar tidak lagi simetris tetapi sudah mengalami pembelokan saat mendekati konduktor yang dialiri arus tersebut. Hal
tersebut dikarenakan pengaruh fluksi jangkar yang dapat dilihat pada Gambar 2.14.
Fluksi yang dihasilkan oleh gaya gerak magnet ggm jangkar menentang fluksi medan utama pada setengah bagian dari salah satu kutubnya dan
memperkuat fluksi medan utama pada setengah bagian yang lainnya. Hal ini jelas akan menyebabkan penurunan kerapatan fluksi pada setengah bagian dari salah
satu kutubnya dan terjadi kenaikan pada setengah bagian yang lain di kutub yang sama. Efek dari intensitas medan magnet atau lintasan fluksi pada jangkar yang
memotong lintasan fluksi medan utama ini disebut sebagai reaksi jangkar magnetisasi silang cross magnetization.
Gambar 2.14 Hasil Kombinasi antara Fluksi Medan dan Fluksi Jangkar Magnetisasi silang ini juga menyebabkan pergeseran bidang netral. Pada
Gambar 2.14 terlihat bahwa vektor OF
r
merupakan resultan vektor OF
A
dan OF
M
,
Universitas Sumatera Utara
21
serta posisi bidang netral magnetis yang baru, dimana selalu tegak lurus terhadap vektor OF
r
. Bidang netral magnetis motor yang baru bergeser sejauh β karena posisi bidang netral magnetis ini selalu tegak lurus terhadap vektor OF. Dengan
pergeseran bidang netral ini maka sikat juga akan bergeser sejauh pergeseran bidang netral magnetis. Hal ini dapat menimbulkan bunga api di segmen
komutator dekat sikat.
2.6 Mengatasi Masalah Reaksi Jangkar
