Torsi dan Kecepatan Motor Arus Searah .1. Torsi
Aditia Oktavianus Sitepu : Studi Pengereman Secara Dinamis Pada Motor Arus Searah Penguatan Shunt Dengan Mikrokontroller Aplikasi Pada Laboratorium Konversi Energi Listrik FT-Usu , 2008.
USU Repository © 2009
13 dialiri arus ditempatkan pada sebuah medan magnet maka pada konduktor
tersebut akan timbul gaya, maka demikian pula halnya pada kumparan jangkar. Besarnya gaya ini bergantung dari besarnya arus yang mengalir pada kumparan
jangkar I, kerapatan fluksi B dari kedua kutub dan panjang konduktor jangkar l. Semakin besar fluksi yang terimbas pada kumparan jangkar maka arus yang
mengalir pada kumparan jangkar juga besar, dengan demikian gaya yang terjadi pada konduktor juga semakin besar. Jika arus jangkar I tegak lurus dengan arah
induksi magnetik B maka besar gaya yang dihasilkan oleh arus yang mengalir pada konduktor jangkar yang ditempatkan dalam suatu medan magnet adalah :
F = B . I . l ................................................................... 2.2 di mana :
F = Gaya [Newton] B = Kerapatan fluksi [Weberm
2
] I
= Arus yang mengalir pada konduktor jangkar [Ampere]
l = Panjang konduktor jangkar [m]
II.2.3 Torsi dan Kecepatan Motor Arus Searah II.2.3.1. Torsi
Torsi adalah putaran atau pemuntiran dari suatu gaya terhadap suatu poros. Ini diukur dengan hasil kali gaya itu dengan jari - jari lingkaran dimana gaya
tersebut bekerja. Didalam motor DC, setiap konduktor di bagian permukaan jangkar akan
mengalami gaya F pada suatu jarak r yang merupakan jari-jari jangkar. Dengan demikian, masing-masing konduktor menghasilkan suatu torsi yang cenderung
Aditia Oktavianus Sitepu : Studi Pengereman Secara Dinamis Pada Motor Arus Searah Penguatan Shunt Dengan Mikrokontroller Aplikasi Pada Laboratorium Konversi Energi Listrik FT-Usu , 2008.
USU Repository © 2009
14 untuk memutar jangkar. Jumlah torsi yang dihasilkan oleh konduktor jangkar
dikenal dengan torsi jangkar T
a
. Gaya pada setiap konduktor,
F = B i l Torsi yang dihasilkan oleh satu konduktor,
r F
T
a
. =
Torsi jangkar total, T
a
= Z F r Maka,
r l
i B
Z T
a
. .
. .
= ……………………2.3
Sekarang i = I
a
A dan B = a , dimana a ad alah luas penampang jalur fluks perkutub pada jari-jari r. Jelasnya,
P l
r a
π
2 =
Maka, A
P I
Z r
l A
I P
l r
Z r
l A
I a
Z T
a a
a a
π π
2 2
Φ =
Φ =
Φ
=
Atau
Φ
= A
P I
Z T
a a
159 ,
………….………………………………..2.4 Karena Z, P dan A nilainya selalu tetap, maka :
a a
I T
φ ~
Karena itu torsi di dalam motor DC berbanding langsung dengan fluks per kutub dan arus jangkar. Untuk motor Dc shunt, besarnya fluks relatif konstan
sehingga :
a a
I T ~
Torsi jangkar dapat juga dinyatakan sebagai berikut :
A n
Z P
E
a
60 Φ
=
n E
A Z
P
a
60 =
Φ
Sehingga, n
I E
I n
E T
a a
a a
a
55 ,
9 60
159 ,
=
=
...............................................2.5
Aditia Oktavianus Sitepu : Studi Pengereman Secara Dinamis Pada Motor Arus Searah Penguatan Shunt Dengan Mikrokontroller Aplikasi Pada Laboratorium Konversi Energi Listrik FT-Usu , 2008.
USU Repository © 2009
15 Dimana :
T
a
= Torsi jangkar [Newton-meter] φ = fluksi setiap kutub [weber]
a
I = arus jangkar [ampere] P = jumlah kutub
Z = jumlah total konduktor jangkar A = jalur paralel konduktor jangkar