E-5 E-10
M
AC motor
G
+ -
3- �
Gambar 2.23
Pengaturan kecepatan dengan metode Ward Leonard
2.9 Rugi – Rugi Motor Arus Searah Penguatan Sendiri
Motor DC menerima daya masukan berupa energi listrik dan menghasilkan daya keluaran berupa energi mekanis. Akan tetapi, tidak seluruh
daya masukan ke motor diubah menjadi daya keluaran yang berguna, selalu ada energi yang hilang selama proses pengkonversian energi tersebut. Energi yang
hilang tersebut ada yang dikonversikan menjadi panas dan ada yang diserap oleh mesin untuk mengatasi gesekan karena adanya bagian yang berputar di dalam
mesin. Rugi-rugi daya dalam bentuk panas ini jika nilainya terlalu besar akan dapat menyebabkan kenaikan temperatur motor yang dapat merusak isolasi dan
mempercepat berkurangnya umur ekonomis motor sehingga membatasi daya keluaran motor. Berikut ini proses pengkonversian energi pada motor DC dalam
diagram aliran daya di bawah ini:
Universitas Sumatera Utara
P P
P P
P
L
mk d
g j
Gambar 2.24
Diagram Aliran Daya �
�
�
��
Untuk mengubah daya listrik �
�
menjadi daya mekanik �
��
motor DC mengalami kerugian-kerugian yaitu :
a. �
�
rugi gesekan b.
�
�
Joule ialah kerugian-kerugian yang disebabkan oleh kerugian tembaga dan kerugian besi
�
�
= �
��
+ �
�
c. � pada penguat
d. � pada sikat-sikat dan sebagainya.
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 : Σ Rugi-Rugi = Daya Masukan – Daya Keluaran....................2.39
Akhirnya, rugi-rugi di dalam motor DC didefinisikan sebagai selisih daya antara daya masukan yang diterima motor dengan daya keluaran yang dapat
Universitas Sumatera Utara
dihasilkannya dimana selisih daya tersebut berubah menjadi bentuk energi yang lain yang tidak dapat digunakan bahkan dapat merugikan bagi motor itu sendiri.
Sebagian tenaga listrik input motor DC hilang atau berubah menjadi panas. Dalam hal ini akan menimbulkan panas yang berlebihan yang berakibat
rusaknya isolasi. Hal tersebut terjadi pada setiap mesin arus searah, baik itu generator DC maupun motor DC dan mesin AC. Kerugian – kerugian itu antara
lain disebabkan oleh reaksi jangkar, arus liar, gesekkan, arus yang mengalir pada belitan, rheostat dan sebagainya.
Generator DC dan motor DC mempunyai tipe kerugian-kerugian yang sama. Kerugian-kerugian itu adalah
Tabel 2.1
Tipe dan Jenis Kerugian Tipe – tipe Kerugian
Keterangan a. Kerugian pada belitan shunt
b. Kerugian pada rheostat
c. Kerugian pada penguat d. Kerugian oleh gesekkan dan oleh
angin e. Kerugian karena gesekkan sikat-
sikat
f. Kerugian pada ventilasi g. Kerugian inti
Kerugian �
2
R pada belitan penguat shunt
Kerugian �
2
R pada tahanan geser �
��
, R pengatur
Kerugian mekanis akibat gesekkan sikat-sikat
Kerugian pada kipas pendingin
Kerugian �
2
R pada lilitan jangkar
Universitas Sumatera Utara
h. Kerugian pada lilitan jangkar i. Kerugian pada lilitan seri
j. Kerugian pada kontak sikat
k. Kerugian stray load Kerugian
�
2
R pada lilitan penguat seri Kerugian listrik pada sikat-sikat dan
kontak-kontak Kerugian-kerugian akibat arus liar pada
tembaga, kerugian inti, reaksi jangkar, kerugian short circuit pada saat
komutasi.
Untuk lebih jelasnya pada tabel 2.2 menunjukkan jenis kerugian-kerugian pada mesin DC dan bagaimana cara menentukan besarnya kerugian-kerugian
tersebut.
Tabel 2.2 Kerugian-kerugian pada Mesin DC
Kerugian- kerugian Cara menentukan
Perputara Stray Power Gesekan :
Bantalan Sikat
Kipas pendingin windage Inti jangkar :
Histerisis Arus liar
Biasanya ditentukan melalui tes
Tembaga Lilitan jangkar
Lilitan kutub bantu �
�
² �
�
�
�
² �
�
Universitas Sumatera Utara
Lilitan seri Lilitan kompensasi
Kontak sikat Lilitan shunt
�
�
² �
��
�
�
² �
�
1 sd 6 x �
�
U �
�ℎ
Stray Load Losses 1 percent dari output untuk mesin yang
lebih besar dari 150 KW 200 HP
2.10 Efisiensi Motor DC Penguatan Kompon