32
f = frekuensi pembalikan magnetik = dimana n dalam rpm dan P=jumlah kutub
υ = volume jangkar m
3
η = koefisien hysteresis Steinmentz 2. Rugi Arus Pusar
Sebagai tambahan terhadap tegangan yang diinduksikan di dalam konduktor jangkar,ada juga tegangan yang diinduksikan di dalam inti
jangkar.Tegangan ini menghasilkan arus yang bersikulasi di dalam inti jangkar seperti yang ditunjukkan dalam Gambar 2.27.Ini disebut sebagai
arus pusar eddy current dan daya yang hilang karena alirannya disebut dengan rugi arus pusar.
Rugi arus pusar berlaku sebagai panas yang dapat menaikkan temperatur motor dan menurunkan efisiensinya. Jika suatu inti besi padat
digunakan sebagai inti jangkar,resistansi terhadap arus pusar ini akan menjadi kecil karena lebarnya luas penampang inti.Akibatnya,nilai arus
pusar dan juga rugi arus pusarnya akan menjadi besar.Besarnya nilai arus pusar dapat dikurangi dengan membuat resistansi inti sebesar mungkin
secara praktisnya[10].
a b
Gambar 2.27 a Arus pusar didalam jangkar yang padat b Arus pusar di dalam inti jangkar yang dilaminasi
2.7.3 Rugi-Rugi Mekanis Mechanical Losses
Rugi-rugi mekanis di dalam mekanis motor DC merupakan rugi- rugi yang berhubungan dengan efek-efek mekanis di dalam motor DC
yaitu gesekan dan angin.Rugi-rugi gesekan adalah rugi-rugi yang disebabkan oleh pergesekan antara permukaan bagian-bagian yang
33
berputar dengan bagian-bagian yang diam dari motor, diantaranya gesekan bearing atau bantalan peluru dengan rumah bearing atau dengan as rotor.
Juga gesekan antara permukaan sikat dengan komutator.Karena adanya suatu nilai koefisien gesek antara permukaan bagian-bagian tersebut
walaupun kecil,diperlukan gaya untuk mengimbangi gaya lawan akibat koefisien gesek tersebut jika ingin menggerakkan rotor motor DC tersebut.
Sedangkan rugi-rugi angin adalah rugi-rugi yang disebabkan oleh pergesekan antara bagian-bagian motor yang berputar dengan udara di
dalam rumah casing motor.Baik itu pergesekan antara permukaan rotor dengan udara pada celah udara di dalam motor ataupun gesekan udara
dengan kipas pendingin yang dipasangkan pada rotor di dalam motor. Rugi-rugi angin ini bervariasi tergantung pada kecepatan rotasi motor
tersebut[8].
2.7.4 Rugi-Rugi Beban Stray Stray Load Losses
Rugi-rugi beban stray merupakan rugi-rugi yang disebabkan oleh arus pusar di dalam tembaga dan rugi-rugi inti tambahan di dalam
besi,yang timbul karena pendistorsian fluks magnetik oleh arus beban tidak termasuk yang disebabkan oleh jatuh tegangan IR dan rugi-rugi hubung
singkat komutasi. Rugi-rugi beban stray ini tidak dapat dikategorikan ke dalam tipe
rugi-rugi yang disebutkan di atas.Di dalam perhitungan rugi-rugi motor DC, besarnya rugi- rugi beban stray dinyatakan sebesar ± 1 dari beban penuh.
Rugi-rugi di dalam motor DC seri di atas juga dapat dikelompokkan menjadi dua yaitu :
34
1. Rugi-rugi konstan yaitu rugi-rugi di dalam motor DC yang nilainya selalu tetap, tidak tergantung pada arus pembebanan. Rugi-rugi inti
+ mekanis disebut dengan rugi-rugi rotasi. Yang termasuk ke dalam kelompok rugi-rugi konstan adalah :
a. Rugi-rugi inti yaitu rugi-rugi hysteresis dan arus pusar b. Rugi-rugi mekanis yaitu rugi-rugi gesek dan angin.
2. Rugi-rugi variabel yaitu rugi-rugi di dalam motor DC yang nilainya bervarisasi terhadap arus pembebanan. Yang termasuk ke
dalam kelompok rugi-rugi ini adalah: a. Rugi-rugi tembaga kumparan jangkar Ia2Ra.
b. Rugi-rugi tembaga kumparan medan seri Ia2Rs c. Rugi jatuh tegangan sikat VbdIa
Sehingga rugi-rugi total di dalam Motor DC adalah : ∑ Rugi-Rugi = Rugi Konstan + Rugi Variabel [3]
2.8 Torsi Motor Arus Searah
