21 Gambar 2.12 Tampak lintang hantaran magnet mesin arus searah
2.3.2 Bagian-Bagian Hantaran Magnet
Selain dibagi menjadi bagian diam dan bagian bergerak, hantaran magnet mesin arus searah masih dapat dibagi menurut perjalanan arus-gaya-magnet, ke
dalam penggal-penggal lintasan, lihat Gambar 2.13. Gambar 2.13 memperlihatkan lintasan arus-gaya-magnet mesin arus
searah berupa rangkaian elemen tabung arus-gaya-magnet ∆Φ tertutup
sempurna, disingkat tabung gaya. Pada gambar terlihat bahwa lintasan yang dilalui terbelah menjadi dua bagian simetris yang dipisahkan oleh sumbu lintang
sb-q. Penggal-penggal lintasan untuk setengah bagian simetris pertama tersusun dari :
1.
12
l
GR
= setengah penggal lintasan gandar motor 2. l
g
= l
a
= l
ag
= penggal lintasan pada gigi atau alur 3.
l
i = penggal lintasan pada inti kutub
4.
12
l
GS
= setengah penggal lintasan gandar stator
Atmaja Novianto Sembiring : Studi Penggunaan Ferrofluid Untuk Meningkatkan Efisiensi Motor Arus Searah, 2008 USU Repository © 2008
22 5. l
δ
= penggal lintasan dalam celah udara. Jadi, panjang seluruh lintasan perjalanan arus-gaya-magnet pada sepasang
kutub mesin arus searah yang melalui gigi : l
Mg
= 2 12 l
GS
+ l
g
+ l
i
+ l
δ
+ ½ l
GR
[m] Sementara yang melalui alur :
l
Ma
= 2 12 l
GS
+ l
a
+ l
i
+ l
δ
+ ½ l
GR
[m]
Gambar 2.13 lintasan arus-gaya-magnet mesin arus searah Gambar 2.14 memperlihatkan alur dan gigi bagian bergerak mesin arus
searah yang diperbesar. Garis-garis m dan n memperlihatkan sumbu-sumbu elemen tabung arus-gaya-magnet
∆Φ yang meninggalkan stator setelah menembus celah udara, dan memasuki rotor masing-masing melalui gigi dan alur
pada bagian bergerak rotor.
Atmaja Novianto Sembiring : Studi Penggunaan Ferrofluid Untuk Meningkatkan Efisiensi Motor Arus Searah, 2008 USU Repository © 2008
23 Gambar
2.14 Alur dan gigi bagian
bergerak mesin arus searah Gambar 2.15 Lengkung B=fH
untuk alur dan gigi bagian bergerak mesin arus searah
Sesungguhnya arus-gaya-magnet cenderung untuk berusaha mengalir hanya melalui gigi, yang memiliki hambatan arus-gaya-magnet yang lebih rendah.
Namun, apabila kejenuhan pada bagian ini gigi rotor telah tercapai lihat titik A mengarah ke atas pada Gambar 2.15, maka kecenderungan tersebut menjadi
hilang karena hambatan arus-gaya-magnet sekarang menjadi sama besar, baik pada gigi maupun dalam alur. Sehingga, jalannya elemen arus-gaya-magnet m dan
n menjadi semakin sejajar.
Perhatikan Gambar 2.15 Daerah O-A menyatakan kawasan harga induksi rendah, dengan nilai hambatan magnet pada gigi jauh lebih tinggi dibandingkan
yang dalam alur. Sedangkan diatas titik A, hantaran magnet tersebut praktis berharga sama di mana-mana.
Menurut fungsinya, hantaran magnet mempunyai tugas sebagai berikut :
Atmaja Novianto Sembiring : Studi Penggunaan Ferrofluid Untuk Meningkatkan Efisiensi Motor Arus Searah, 2008 USU Repository © 2008
24
Gandar Rotor
Gandar Rotor berfungsi sebagai hantaran magnet bergerak. Pada permukaan lingkaran luar gandar ini digali alur-alur parit-parit dengan
kedalaman tertentu, tegak lurus arah gerakan atau sejajar dengan arah poros pada mesin berputar. Garis putus-putus pada Gambar 2.13 memperlihatkan pada bagian
ini adanya bentuk alur dan gigi. Alur-alur diperlukan untuk menempatkan hantaran listrik berpenyekat
penghantar berisolasi. Penghantar menjadi tempat dibangkitkannya gaya gerak listrik ggl akibat berpotongan dengan medan magnet karena bergerak pada kerja
pembangkit dan merupakan tempat dihasilkannya gaya-gerak-mekanikggmek akibat pengaliran arus listrik dalam penghantar-penghantar ketika berada dalam
medan magnet pada kerja penggerak. Kesatuan hantaran magnet rotor dengan penghantar-penghantar atau
hantaran listrik berpenyekat penghantar berpenyekat tersusun ke dalam lilitan yang membentuk kumparan disebut jangkar mesin arus searah.
Sisa kedalaman gandar rotor berfungsi sebagai badan gandar, dan selain bersama-sama gigi memegang penghantar-penghantar kumparan berpenyekat
pada tempatnya juga menjadi lintasan pengalian arus-gaya-magnet dan menjadi penerima atau pendukung gaya dan puntir elektro-magnet yang dibangkitkan atau
diterima mesin arus searah lewat penghantar-penghantarnya.
Celah Udara
Celah udara berfungsi sebagai media pemisah antara bagian bergerak dengan bagian diam hantaran magnet. Panjang lintasan celah udara ini bervariasi.
Atmaja Novianto Sembiring : Studi Penggunaan Ferrofluid Untuk Meningkatkan Efisiensi Motor Arus Searah, 2008 USU Repository © 2008
25 Mesin dengan celah udara tetap mempunyai tebal celah udara yang seragam
antara bagian diam dan bagian bergerak di sepanjang permukaan kutub dalam arah putaran.
Dalam praktek, tebal celah udara tidaklah dibuat benar-benar seragam, tetapi melebar mendekati kedua arah tepi kutub ditinjau dari kedudukan
sumbunya. Hal ini dimaksudkan agar kebocoran arus-gaya-magnet antara kutub berbeda polaritas yang berdampingan menjadi sekecil-kecilnya. Celah udara
terlebar terdapat pada sumbu lintang, yaitu sumbu yang tepat berada diantara dua buah sumbu kutub atau sumbu bujur yang berdekatan.
Celah udara diperoleh karena adanya bagian menonjol kutub-kutub diatas gandar stator yang menuju ke poros mesin; kutub-kutub dibuat menonjol agar
tersedia ruang di sekitar inti kutub sebagai tempat kumparan penguatan mesin. Celah udara juga bertindak sebagai hantaran bukan magnet dalam
penyaluran arus-gaya-magnet yang keluar masuk antara bagian diam dan bagian bergerak relatif antara bagian diam dan bagian bergerak.
Inti Kutub
Inti beserta sepatu kutub berfungsi sebagai tempat pemegang kumparan penguatan sekaligus menjadi lintasan arus-gaya-magnet pada bagian diam..
Bersama-sama dengan kumparan penguatan, inti kutub membangkitkan tegangan magnet arus-gaya-magnet [ggm] yang bertugas mengalirkan arus-
gaya-magnet dalam rangkaian magnet mesin dengan nilai induksi tertentu. Inti bersama-sama dengan sepatu kutub juga menerima gaya dan puntir
elektro-magnet yang dihasilkan dari interaksi elektromagnet antara medan magnet
Atmaja Novianto Sembiring : Studi Penggunaan Ferrofluid Untuk Meningkatkan Efisiensi Motor Arus Searah, 2008 USU Repository © 2008
26 dan penghantar berarus pada bagian bergerak, yang selanjutnya diteruskan ke inti
kutub menuju ke gandar stator, dan akhirnya tiba di pondasi mesin.
Gandar Stator
Berlawanan dengan gandar rotor, gandar stator bersama-sama dengan inti kutub membentuk hantaran magnet diam. Pada permukaan gandar stator ini dibuat parit
untuk menempatkan inti-inti kutub mesin arus searah, agar inti-inti tersebut dapat terpegang pada tempatnya dengan baik dalam jarak kutub
τ yang telah ditetapkan. Selain sebagai jembatan bagi arus-gaya-magnet antara kutub yang
bertetangga, maka gandar stator juga menerima gaya dan punter yang diteruskan oleh seluruh inti-inti kutub mesin. Gaya dan punter ini kemudian diteruskan ke
fondasi mesin arus searah oeh gandar stator
2.3.3 Bahan Hantaran Magnet
Kategori