30
Gambar 2.25 Diagram aliran daya pada motor arus searah Dengan demikian selalu ada selisih antara daya masukan dan daya keluaran
motor. Ini merupakan rugi-rugi daya yang terjadi di dalam motor. Dalam persamaan dinyatakan dengan :
∑ Rugi-Rugi = Daya Masukan – Daya Keluaran [2] Akhirnya,rugi-rugi di dalam motor DC didefenisikan sebagai selisih daya
antara daya masukan yang diterima motor dengan daya keluaran yang dapat dihasilkannya dimana selisih daya tersebut berubah menjadi bentuk energi
yang lain yang tidak dapat digunakan bahkan dapat merugikan bagi motor itu sendiri.
2.7.1 Rugi-Rugi Tembaga Copper Loss
Rugi-rugi tembaga adalah rugi-rugi daya yang terjadi di dalam kumparan medan dan kumparan jangkar motor.Karena kawat tembaga
kedua kumparan tersebut memiliki nilai resistansi Rs dan Ra,maka jika mengalir arus searah sebesar I
S
dan Ia akan menyebabkan kerugian daya
yang dihitung dengan persamaan [3] : W
cu
=R
a
+2R
s
I
1 2
+ I
2 2
R
a
...............................................2.15 Dimana : W
cu
= rugi tembaga kumparan jangkar dan medan seri
31
I
1
= arus motor I
2
= arus generator beban R
a
= resistansi jangkar R
s
= resistansi medan seri
2.7.2 Rugi-Rugi Inti Core or Iron Losses
Rugi-rugi ini terjadi di dalam jangkar motor DC yang disebabkan oleh perputaran jangkar di dalam medan magnet kutub-kutubnya.Ada dua jenis
rugi- rugi inti yaitu:
1. Rugi Hysteresis Rugi hysteresis terjadi di dalam jangkar mesin DC karena setiap
bagian jangkar dipengaruhi oleh pembalikan medan magnetik sebagaimana bagian tersebut lewat di bawah kutub-kutub yang berurut.
Gambar 2.26 Perputaran jangkar di dalam motor dua kutub Gambar 2.26 menunjukkan jangkar yang berputar di dalam motor dua
kutub. Dengan menganggap ab sebagai potongan kecil dari jangkar.Ketika potongan ab berada di bawah kutub N,garis-garis magnetik lewat dari a ke
b.Setengah perputaran selanjutnya,dari potongan besi yang sama berada di bawah kutub S dan garis-garis magnetik lewat dari b ke a sehingga sifat
magnet di dalam besi dibalik.
Untuk dapat membalik molekul-molekul magnet secara terus menerus di dalam inti jangkar, sejumlah daya diserap sehingga menyebabkan
pemanasan pada inti jangkar.Daya yang diserap dan berubah menjadi panas sebagai rugi-rugi di dalam inti jangkar dan disebut sebagai rugi
hysteresis.Untuk menentukan besarnya rugi hysteresis di dalam inti jangkar digunakan persamaan Steinmentz yaitu[9] :
Ph = η B
1.6
max f υ Watt............................................................2.16 Dimana : Ph = rugi hysteresis
Bmax = rapat fluks maksimum di dalam jangkar
32
f = frekuensi pembalikan magnetik = dimana n dalam rpm dan P=jumlah kutub
υ = volume jangkar m
3
η = koefisien hysteresis Steinmentz 2. Rugi Arus Pusar
Sebagai tambahan terhadap tegangan yang diinduksikan di dalam konduktor jangkar,ada juga tegangan yang diinduksikan di dalam inti
jangkar.Tegangan ini menghasilkan arus yang bersikulasi di dalam inti jangkar seperti yang ditunjukkan dalam Gambar 2.27.Ini disebut sebagai
arus pusar eddy current dan daya yang hilang karena alirannya disebut dengan rugi arus pusar.
Rugi arus pusar berlaku sebagai panas yang dapat menaikkan temperatur motor dan menurunkan efisiensinya. Jika suatu inti besi padat
digunakan sebagai inti jangkar,resistansi terhadap arus pusar ini akan menjadi kecil karena lebarnya luas penampang inti.Akibatnya,nilai arus
pusar dan juga rugi arus pusarnya akan menjadi besar.Besarnya nilai arus pusar dapat dikurangi dengan membuat resistansi inti sebesar mungkin
secara praktisnya[10].
a b
Gambar 2.27 a Arus pusar didalam jangkar yang padat b Arus pusar di dalam inti jangkar yang dilaminasi
2.7.3 Rugi-Rugi Mekanis Mechanical Losses
