Persamaan Tegangan

5.5.2 Persamaan Tegangan

d. Karakteristik Luar

dan Daya

Seperti telah dijelaskan sebelumnya, Gaya yang terjadi pada motor arus searah bahwa tegangan terminal generator akan tergantung pada besarnya arus yang turun apabila terjadi penambahan beban. melewati jangkar dan fluks magnit dari Ada

yang medan magnit (penguat). mengakibatkan turun tegangan terminal Bila belitan (jangkar) telah berputar, maka generator shunt saat berbeban

tiga penyebab

pokok

dalam belitan itu akan timbul suatu 384 dalam belitan itu akan timbul suatu 384

Daya Mekanis (Pm)

 2 . Z . N P Pm = E la = V.Ia – Ia . Ra

E  x Volt ...............(1) Differentialkan kedua sisi dengan Ia, maka

60 A

dPm

= V – 2Ia . Ra

V = E + Ia . Ra Volt .................(2)

dIa

V  E Daya mekanik yang dibangkitkan akan Ia 

Ampere …………(3) Ra

dPm

maksimum bila

sama dengan nol.

dIa

V – 2 . la . Ra = 0

V la . Ra =

E = V – Ia . Ra =

Jadi la harus cukup besar supaya E setengah dari V, tetapi ini sulit untuk dicapai karena la akan terlampau besar yang menyebabkan panas, efisiensi akan dibawah 50%.

s n it

ri a g 5.5.3 Torsi

-g a s a ri

Torsi adalah putaran suatu gaya pada sebuah poros, dan diukur dengan hasil

G perkalian gaya dengan jari-jari lingkaran dimana gaya tersebut terjadi(bekerja).

Torsi T = F . r (N-m) Gaya yang bekerja pada satu putaran

penuh akan menimbulkan energi sebesar : F . 2 . n Joule.

Gambar 5.89 Prinsip Kerja Motor Arus Searah

Daya yang dibangkitkan : Bila persamaan (2) dikalikan dengan la, Pm = T .  Watt

maka : = F.r x 2 . n joule/detik

V. la = E . Ia + la 2 Ra …………….... (4)

5.5.3.1 Torsi Jangkar

Ta adalah torsi vang dibangkitkan oleh V.la = Daya yang disuplai ke jangkar jangkar motor yang berputar dengan motor. kecepatan per detik (n), maka daya yang Ia 2 Ra = Rugi Tembaga dlm jangkar

dibangkitkan adalah :

E.la = Daya yang digunakan jangkar motor

yang

mengakibatkan

berputarnya jangkar. = Ta x 2 .  .n Watt . Pm = E . Ia Watt E.la tidak semuanya ada pada poros, Tax2 . n = E . Ia Watt karena

sebagian

digunakan

untuk

X f . V Watt Tax2 . n =

P h = .B max

x x la

60 A  = Steinmetz hysterisis coefficient

B max = Kerapatan fluks

1 Ia

Ta =

 . Z. P x

Nm

 Wb 

Ia   = 0,159  .Z x

A maksimum m 2

Nm

f = Frekuensi dlm Hertz

A V = Volume inti (m 3 )

nilai x = antara 1,6 s/d 2 Tidak seluruh torsi yang dihasilkan pada

5.5.3.2 Torsi Poros

- Arus Pusar (Eddy Current)

jangkar bisa dimanfaatkan oleh beban

.f .V.t Watt yang dihubungkan pada poros, karena

2 2 Pe = Ke.B 2

max

Ke = Konstanta arus pusar sebagian akan hilang karena rugi-rugi besi

t = Ketebalan dari inti magnit (m) dan gesekan pada motor. Torsi yang yang

bisa dimanfaatkan ini disehut Torsi Poros  Rugi Mekanis (T sh )

Rugi mekanis yang terjadi pada motor Tsh = Torsi Jangkar (Ta) - Torsi yang

disebabkan oleh adanya gesekan dan hilang karena rugi besi dan gesekan (Tf)

angin, seperti pada bagian poros Eb . Ia  Rugi besi dan gesekan

HP x 746 =

Nm Efisiensi adalah prosentase perban-

dingan daya keluar dan daya masuk yang terjadi pada motor.

5.5.4 Rugi-rugi Daya dan

Daya Keluar

x 100%

Efisiensi

Daya Masuk

Rugi-rugi daya yang terjadi pada sebuah Daya Keluar

x 100% motor arus searah dapat dibagi kedalam

Daya Masuk   rugi :  Rugi- rugi tembaga atau listrik.

5.5.5 Macam-macam Hubungan

 Rugi-rugi besi atau magnet.

Motor Arus Searah

 Rugi-rugi mekanis. Seperti pada generator arus searah

 Rugi-rugi tembaga atau listrik berdasarkan sumber arus kemagnetan  Daya yang hilang dalam panas lilitan untuk kutub magnit, maka dapat dibe-

medan dan rangkaian jangkar

dakan atas :

 Rugi tembaga dari lilitan dibagi atas:

 Motor arus searah dengan peguat

 Rugi tembaga jangkar  2 terpisah, bila arus untuk lilitan kutub Ia . Ra Watt

magnet berasal dari sumber arus  Rugi tembaga medan terdiri dari:

searah yang terletak di luar motor.

2  Motor

arus

searah dengan

Ish .Rsh Watt  Motor Shunt/

penguat sendiri, bila arus untuk Is 2 .Rs Watt  Motor Seri/

Motor Kompon

lilitan kutub magnet berasal dari

motor itu sendiri . Sedangkan berdasarkan hubungan lili-

Motor Kompon

 Rugi-rugi Besi atau Magnet - Rugi histerisis

tan penguat magnit terhadap lilitan jangkar untuk motor dengan penguat

b. Motor Seri

 Motor Shunt  Motor Seri

Panjang  Motor Kompon Pendek

5.5.5.1 Motor Arus Searah

Gambar 5.92 Rangkaian Motor Arus

Penguat Terpisah

Searah Penguat Sendiri Seri

Persamaan Arus dan Tegangan IL = Is = la

E = V - IL (Rs + Ra)

c. Motor Kompon

c.1 Motor Kompon Panjang

Gambar 5.90 Rangkaian Motor Arus Searah Penguat Terpisah Persamaan Arus,Tegangan dan Daya

Em Im =

Amp Rm la = IL

E = V – la . Ra - 2e Volt . Pin = V.IL Watt

Gambar 5.93 Rangkaian Motor Arus

Pj = Pm = E .la Watt

Searah Kompon Panjang

Pout = Pm - Rugi besi&gesekan Persamaan Arus dan Tegangan

5.5.5.2 Motor Arus Searah

IL = la + Ish

Penguat Sendiri

Ish =