1 2
Gambar 2.20 Kurva karakteristik torsi – putaran Tn
2.8 Metode Pengaturan Kecepatan Motor DC
Pengaturan kecepatan putaran pada motor DC adalah suatu usaha yang diberikan terhadap motor DC yang sedang berputar untuk mendapatkan kecepatan
putaran motor sesuai yang diinginkan.
Kecepatan putaran motor DC dapat dinyatakn dengan persamaan sebagai berikut :
E
a
= V
t
– I
a
R
a
2.27 Dimana E
a
= a
60 n
Z Φ
P
Sehingga a
60 n
Z Φ
P = V
t
– I
a
R
a
Karena a
60 Z
P = K
Maka K n
Ф = V
t
– I
a
R
a
Sehingga diperoleh persamaan 6.3 :
Universitas Sumatera Utara
n =
Φ K
R I
V
a a
t
−
2.28 Dari persamaan 2.28 di atas dapat dilihat bahwa kecepatan n
berbanding lurus dengan tegangan terminal motor V
t
, arus jangkar I
a
dan tahanan jangkar R
a
serta berbanding terbalik dengan fluks per kutub Φ.
Dengan demikian, kecepatan putaran motor arus searah dapat diatur dengan cara mengubah :
1. Tahanan jangkar R
a
2. Fluks Magnetik Φ
3. Tegangan terminal V
t
Dimana : n = jumlah putaran
K = konstanta motor Vt = tegangan terminal
Ra = tahanan jangkar Ia = arus jangkar
Ø = fluks magnetic
2.8.1. Metode Pengaturan Tahanan Jangkar
Metode ini dilakukan dengan menambahkan tahanan variabel rheostat yang terhubung seri dengan jangkar, sehingga arus yang mengalir pada jangkar
dapat diatur. Dengan pengaturan arus jangkar ini, kecepatan akan dapat diatur. Pengaturan dengan menambah tahan seri pada jangkar dapat dilihat pada gambar
berikut :
Universitas Sumatera Utara
M GA
HB
J K
E F
I
sh
I
s
I
a
R
L
Gambar 2.21
Pengaturan kecepatan dengan tahanan seri pada jangkar Dari rangkaian gambar diatas berlaku
Vt = Ea+Ia.Ra+Rs Dimana
Ea= K.n.Ø Sehingga
K.n.Ø= Vt-IaRa+Rs n =
��−����+�� �.Ø
maka setiap perubahan nilai tahanan jangkarRa akan menyebabkan perubahan dari putaran motor.
Metode ini memungkinkan kita untuk mengurangi kecepatan dibawah kecepatan nominalnya. Ini hanya direkomendasikan untuk motor kecil karena
banyak daya yang terbuang dalam rheostat
2.8.2. Metode Pengaturan Fluksi
Pengurangan fluksi � mengakibatkan kenaikan kecepatan putaran. Pada
motor DC kompon, fluksi dapat diatur dengan memasang rheostat medan shunt, yaitu rheostat yang dipasang seri dengan medan sehingga arus medan dan arus
jangkar berubah sehingga menyebabkan perubahan fluksi
Universitas Sumatera Utara
M HB
J K
E F
I
sh
I
s
I
a
R
L
GA
Gambar 2.22
Pengaturan kecepatan dengan tahanan seri pada kumparan medan Dari rangkaian diatas berlaku persamaan
gambar diatas berlaku Vt = Ea+Ia.Ra+Rs
Atau Vt = M
d
.W
r
.I
f
+ Ia.R
a
+R
s
... kondisi steady state 2.30
Dimana I
f
sebanding dengan Øfluksi. M
d
= Konstanta Mesin,=K V
t
=K.W
r.
Ø + Ia.Ra+Rs 2.31
Dalam hal ini V
t
dianggap Konstan,sehingga : V
t
-Ia.Ra+Rs= K1 = Konstanta. V
t
-Ia.Ra+Rs =K.W
r.
Ø W
r
=
Vt –Ia.Ra+Rs K.Ø
=
�1 �.Ø
2.32
Dengan adanya tahan tambahan pada kumparan medan,maka : Ø
’
= I
f ’
=
�f ��+ Rg
2.33
W
r ’
=
=
�1 �.Ø′
sehingga
��′ ��
=
Ø
′
Ø
2.34 Dari persamaan 2.34 diketahui bahwa setiap perubahan fluksi Ø akan
menyebabkan perubahan putaran motor Dimana
Ø = B.A 2.35
Universitas Sumatera Utara
B=
µ0.� 2��
2.37
Ø =
µ0.� 2��
.
A 2.38
B = medan magnet Gauss µ
= Permitivitas bahan I = arus ampere
A= Luas medan magnetM
2
a=diarmeter kawatMeter Ø= Garis gaya magnet Webber
Besar garis garis gaya magnet yang tercipta sebanding dengan besar nilai permitivitas bahan
µ ,besarnya arus yang mengalirI serta luas daerah yang
terpapapr medan magnetA dan berbanding terbalik dengan diameter Kawata Artinya : dengan mengatur I yang mengalir pada medan shunt akan menyebabkan
perubahan fluksi,sehingga putaran dari motor juga berubah,untuk mengatur I pada medan shunt dipasang tahanan variable yang dipasang seri.
2.8.3 Metode Pengaturan Tegangan Ward Leonard System
Dalam metode ini, sumber tegangan arus medannya berbeda dengan sumber tegangan jangkarnya.Metode ini menghindari kerugian-kerugian dari
pengaturan kecepatan yang buruk dan efisiensi yang tidak baik, seperti pada pengaturan tahanan jangkar.
Prinsipnya adalah suatu penggerak mula yang biasanya adalah motor induksi digunakan untuk menggerakan generator DC pada suatu kecepatan
konstan. Tegangan keluaran dari generator DC tadi menjadi input bagi motor DC untuk berputar.
Universitas Sumatera Utara
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
Kategori