7
lilitan pada gambar di atas disebut angker dinamo yaitu sebutan untuk komponen yang berputar diantara medan magnet.
2.2 Kontruksi Motor Arus Searah
Motor arus searah secara umum dibagi atas dua bagian, yakni bagian yang diam stator dan bagian yang berputar rotor. Berikut gambar kontruksi motor arus
searah secara utuh tampak luar.
Gambar 2.2a Kontruksi Motor Arus Searah
Motor arus searah bagian stator dan rotor tampak dalam akan ditunjukkan pada gambar dibawah ini.
Universitas Sumatera Utara Universitas Sumatera Utara
8
Gambar 2.2 b Kontruksi Stator dan Rotor Motor Arus Searah
Gambar 2.2 c Kontruksi Rotor Motor Arus Searah
Bagian-bagian dari motor arus searah seperti yang ada pada gambar diatas antara lain:
1. Rangka atau Gandar Rangka motor arus searah merupakan tempat menempelnya sebagian besar
komponen mesin dimana fungsinya untuk melindungi mesin, sarana
Universitas Sumatera Utara Universitas Sumatera Utara
9
pendukung mekanik secara ke keseluruhan dan membawa fluks magnetik yang dihasilkan oleh kutub-kutub magnet. Umumnya terbuat dari baja tuang
cast steel untuk mesin-mesin besar dan besi tuang cast iron untuk mesin kecil.
2. Kutub Medan Kutub Medan terdiri dari inti kutub dan sepatu kutub, dimana sepatu kutub
yang berdekatan dengan celah udara dibuat lebih besar dari badan inti. Adapun fungsi dari sepatu kutub adalah menyebarkan fluks pada celah
udara dan juga mengurangi reluktansi jalur magnet itu karena sepatu kutub merupakan bidang lebar.
Gambar 2.2 d Kontruksi Inti Kutub dan Penempatannya
3. Sikat Sikat merupakan penghubung atau jembatan arus untuk mengalir ke lilitan
jangkar. Dimana permukaan sikat ditempelkan ke permukaan segmen komutator untuk menyalurkan arus listrik. Sikat harus lebih lunak dari
komutator supaya gesekan antara komutator-komutator dan sikat tidak menimbulkan arus komutator.
Universitas Sumatera Utara Universitas Sumatera Utara
10
4. Kumparan Medan Kumparan Medan adalah susunan konduktor yang dibelitkan pada inti
kutub. Rangkain medan berfungsi untuk menghasilkan fluksi utama dibentuk dari kumparan pada setiap kutub.
5. Inti Jangkar Inti Jankar yang biasa digunakan pada motor arus searah berbentuk silinder
yang diberi alur-alur pada permukaannya sebagai tempat melilitkan kumparan-kumparan penghasil GGL induksi. Inti jangkar terbuat dari bahan
ferromagnetik, dengan maksud agar komponen-komponen lilitan jangkar terletak dalam daerah yang induksi magnetnya besar, supaya GGL induksi
dapat bertambah besar. Bahan yang digunakan untuk jangkar sejenis campuran baja silikon.
Gambar 2.2 e Inti Jangkar yang Berlapis-lapis
6. Kumparan Jangkar Kumparan Jangkar pada motor arus searah berfungsi untuk tempat
timbulnya torsi. Dimana fluks yang dibangkitkan oleh kumparan jangkar akan dipotong konduktor jangkar. Pada motor DC penguatan kompon
panjang kumparan medan serinya diserikan terhadap kumparan jangkar,
Universitas Sumatera Utara Universitas Sumatera Utara
11
sedangkan pada motor DC pengutan kompon pendek kumparan medan serinya diparelelkan terhadap kumparan jangkar.
7. Komutator Komutator berfungsi sebagai fasilitas penghubung arus dari konduktor
jangkar, sebagai penyearah mekanik, yang bersama-sama sikat membuat suatu kerjasama yang disebut komutasi. Komutator digunakan dalam
jumlah yang besar sehingga dapat menyearahkan dengan baik dan berbentuk lempengan-lempengan segmen komutator dan terdapat bahan
isolasi.
Gambar 2.2 f Komutator 2.3
Prinsip Kerja Motor Arus Searah
Gambar 2.3 Prinsip Kerja Motor Arus Searah
Universitas Sumatera Utara Universitas Sumatera Utara
12
Motor DC bekerja berdasarkan prinsip interaksi antara dua fluksi magnetic. Ketika kumparan medan dan kumparan jangkar dihubungkan dengan sumber
tegangan DC seperti gambar 2.3, maka pada kumparan medan mengalir arus medan I
f
, sehingga menghasilkan fluksi magnet yang arahnya dari kutub utara menuju kutub selatan. Sedangkan pada kumparan jangkar mengalir arus jangkar I
a
, sehingga pada konduktor kumparan jangkar timbul fluksi magnet yang melingkar.
Fluksi jangkar ini akan memotong fluksi dari kumparan medan sehingga menyebabkan perubahan kerapatan fluksi dari medan utama. Sesuai hukum
Lorentz, interaksi antara kedua fluksi magnet ini akan menimbulkan suatu gaya mekanik pada konduktor jangkar yang disebut gaya Lorentz. Besar gaya ini sesuai
dengan persamaan 1 berikut ini
[5]
: F = B .i .l
2.1 Dimana :
F= gaya yang bekerja pada konduktor N B = kerapatan fluks magnetik Wbm
2
i = arus yang mengalir pada konduktor A l = panjang konduktor m
Arah gaya ini dapat ditentukan dengan kaidah tangan kiri Flemming. Kaidah tangan kiri menyatakan, jika jari telunjuk menyatakan arah dari vektor kerapatan
fluks B dan jari tengah menyatakan arah dari vektor arus I, maka ibu jari akan menyatakan arah gaya F yang bekerja pada konduktor tersebut.
Gaya yang timbul pada konduktor jangkar tersebut akan menghasilkan momen putar atau torsi. Torsi yang dihasilkan motor dapat ditentukan dengan
persamaan 2 berikut ini :
Universitas Sumatera Utara Universitas Sumatera Utara
13
T
a
= F .r 2.2
Dimana : T
a
= torsi jangkar N-m r = jari-jari motor m
Bila torsi yang dihasilkan motor lebih besar dari pada torsi beban maka motor akan berputar.
2.4 Reaksi Jangkar
Kategori