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 2.22 : n =
Φ K
R I
V
a a
t
− ..............................................................2.22
Karena K bernilai konstan, maka persamaan 2.22 dapat juga ditulis seperti persamaan 2.23 :
n ~ Φ
R I
V
a a
t
− ..............................................................2.23
Dari persamaan 2.23 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. Tegangan terminal V
t
2. Tahanan jangkar R
a
3. Fluks Magnetik
Φ
2.9 Karakteristik Motor Arus Searah Penguatan Kompon
Karakteristik dari suatu motor harus diketahui, karena karakteristik dari suatu motor akan mencerminkan performansi unjuk kerja dari motor listrik tersebut selama
kondisi operasinya. Untuk motor arus searah penguatan seri dan motor arus searah
Universitas Sumatera Utara
penguatan shunt hanya memiliki satu komponen medan. Sedangkan untuk motor arus searah penguatan kompon memiliki dua kumparan medan yakni kumparan medan shunt
dan kumparan medan seri. Pada motor arus searah penguatan kompon panjang dan motor arus searah
penguatan kompon pendek terdapat tiga karakteristik, yaitu : 1.
Karakteristik torsi – arus jangkar TI
a
2. Karakteristik putaran – arus jangkar nI
a
3. Karakteristik torsi – putaran Tn
2.9.1 Karakteristik Torsi – Arus Jangkar TI
a
Pada motor arus searah penguatan kompon berlaku persamaan 2.24 : T
= K . Ф
m
. I
a
............................................................2.24 Dimana
Ф
m
= Ф
sh
+ Ф
s
Sehingga persamaan 2.24 dapat juga ditulis seperti persamaan 2.25 :
T = K . Ф
sh
+ Ф
s
. I
a
................................................2.25 Dimana :
T = torsi jangkar Newton-meter
Ф
sh
= fluksi pada kumparan medan shunt Weber Ф
s
= fluksi pada kumparan medan seri Weber Dari persamaan 2.24 dapat dilihat bahwa dengan pertambahan arus jangkar I
a
maka fluks magnetik Ф
m
juga akan bertambah sehingga menyebabkan torsi T meningkat. Pada motor arus searah penguatan kompon panjang, fluksi medan shunt
lebih besar dibandingkan medan seri maka bentuk kurva karakteristik torsi – arus jangkar TI
a
seperti kurva 1 pada Gambar 2.18. Sedangkan pada motor arus searah penguatan kompon pendek, fluksi medan seri lebih besar dibandingkan dengan medan
Universitas Sumatera Utara
shunt maka bentuk kurva karakteristik torsi – arus jangkar TI
a
seperti kurva 2 pada Gambar 2.18. Untuk lebih jelasnya, bentuk kurva karakteristik torsi – arus jangkar
dapat dilihat pada Gambar 2.18 berikut :
r
Gambar 2.18 Kurva karakteristik torsi – arus jangkar TI
a
2.9.2. Karakteristik Putaran – Arus Jangkar nI
a
Sebagaimana telah diketahui bahwa kecepatan putaran motor arus searah sesuai dengan persamaan 2.23 sehingga diperoleh persamaan 2.26 :
n ~ Φ E
a
.........................................................2.26 Pada motor arus searah penguatan kompon panjang, fluks magnetik
Φ dan GGL lawan E
a
hampir konstan di bawah kondisi normal. Dengan demikian, kecepatan putaran motor n hampir selalu konstan walaupun arus jangkar I
a
berubah-ubah nilainya. Ketika beban bertambah, GGL lawan dan fluks magnetik berkurang akibat drop
tegangan pada tahanan jangkar R
a
. Dalam hal ini, GGL lawan berkurang lebih sedikit dibandingkan fluks magnetik. Dengan demikian, kecepatan putaran motor juga menurun
sedikit seperti ditunjukkan oleh kurva 2 pada Gambar 2.19. Sedangkan pada motor arus searah penguatan kompon pendek, kecepatan putaran motor akan berubah seiring
Universitas Sumatera Utara
dengan pertambahan beban seperti ditunjukkan oleh kurva 1 pada Gambar 2.19. Untuk lebih jelasnya, bentuk kurva karakteristik putaran – arus jangkar nI
a
dapat dilihat pada Gambar 2.19 berikut :
Gambar 2.19 Kurva karakteristik putaran – arus jangkar nI
a
2.9.3. Karakteristik Torsi – Putaran Tn
Karakteristik torsi – putaran Tn disebut juga karakteristik mekanik. Dari persamaan 2.24 dapat dilihat bahwa jika torsi T bertambah, maka nilai I
a
bertambah, sedangkan fluks magnetik Ф
m
tetap. Dengan bertambahnya torsi T, maka kecepatan putaran n akan menurun. Untuk motor arus searah penguatan kompon
panjang, bentuk kurva karakteristik torsi – putaran Tn ini mendekati ke motor shunt seperti kurva 1 pada Gambar 2.20. Sedangkan untuk motor arus searah penguatan
kompon pendek, bentuk kurva karakteristik torsi – putaran Tn mendekati ke motor seri seperti kurva 2 pada Gambar 2.20. Untuk lebih jelasnya, karakteristik torsi –
putaran Tn dapat dilihat pada Gambar 2.20 berikut :
Universitas Sumatera Utara
1 2
Gambar 2.20 Kurva karakteristik torsi – putaran Tn
2.10. Efisiensi Motor Arus Searah
