9 Maka, besar gaya keseluruhan yang ditimbulkan oleh jumlah total konduktor jangkar z
adalah :
l I
B z
F ..
. .
=
Newton ………………………....2.2 Dimana :
z = jumlah total konduktor jangkar Gaya yang terjadi pada kumparan jangkar di atas akan menghasilkan torsi yang besarnya
adalah : r
F T
a
. =
Newton-meter…………………2.3 Maka,
2 .
. .
. d
l I
B z
T
a
= Newton- meter…………2.4
Dimana: r = jari –jari rotor
d = diameter rotor Apabila torsi start lebih besar dari pada torsi beban maka kumparan jangkar akan
berputar.
II.4 Reaksi Jangkar
Reaksi jangkar merupakan pengaruh medan magnet yang disebabkan oleh mengalirnya arus pada jangkar, di mana jangkar tersebut berada di dalam medan magnet.
Reaksi jangkar menyebabkan terjadinya 2 hal, yaitu : 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 mengabaikan pengaruh celah udara, jalur fluksi ideal untuk
10 kutub utama dari motor arus searah dua kutub, berasal dari kutub utara menuju kutub
selatan seperti pada Gambar 2.4 berikut ini [6] :
Gambar 2.4 Fluksi yang dihasilkan oleh kumparan medan
Dari Gambar 2.4 dapat dijelaskan bahwa :
Fluksi didistribusikan simetris terhadap bidang netral magnetis.
Sikat ditempatkan bertepatan dengan bidang netral magnetis. Bidang netral magnetis didefinisikan sebagai bidang di dalam motor di mana
konduktor bergerak sejajar dengan garis gaya magnet sehingga gaya gerak listrik induksi konduktor pada bidang tersebut adalah nol. Seperti yang terlihat dari Gambar 2.4 sikat
selalu ditempatkan di sepanjang bidang netral magnetis. Oleh karena itu, 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, di mana 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.
Gambaran arah garis gaya magnet ditunjukkan pada Gambar 2.5 berikut ini [6] :
U S
O
M
Bidang Netral Magnetis
Sikat
F
11
Gambar 2.5 Fluksi yang dihasilkan oleh kumparan jangkar
Penentuan arah dari garis gaya magnet yang diakibatkan oleh arus jangkar ditentukan dengan aturan putaran sekrup cork-screw rule. 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 konduktor
medan sama- sama dialiri oleh arus listrik, distribusi fluksi resultan diperoleh dari menggabungkan kedua fluksi tersebut. Oleh karena itu 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 dari Gambar 2.6 berikut ini [6] :
U S
β
Bidang netral magnetis lama
Bidang netral magnetis baru
ω
F
A
F
M
O
F
r
Gambar 2.6 Hasil kombinasi antara fluksi medan dan fluksi jangkar
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 lain. Hal ini jelas akan menyebabkan penurunan
U S
Bidang Netral Magnetis O
A
F
12 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.
II.5 Jenis-jenis Motor Arus Searah
