Dengan demikian selalu ada selisih antara daya masukan dan daya keluaran motor. Ini merupakan rugi-rugi daya yang terjadi di dalam motor. Dalam persamaan
dinyatakan dengan : Σ Rugi-Rugi = Daya Masukan – Daya Keluaran...........3.1
Akhirnya, rugi-rugi di dalam motor DC didefinisikan sebagai selisih daya antara daya masukan yang diterima motor dengan daya keluaran yang dapat
dihasilkannya dimana selisih daya tersebut berubah menjadi bentuk energi yang lain yang tidak dapat digunakan bahkan dapat merugikan bagi motor itu sendiri.
3.4.2 Jenis Rugi – Rugi Di Dalam Motor Arus Searah 3.4.2.1 Rugi-Rugi Tembaga Copper losses
Rugi-rugi tembaga adalah rugi-rugi daya yang terjadi di dalam kumparan medan dan kumparan jangkar motor. Karena kawat tembaga kedua kumparan tersebut
memiliki nilai resistansi R
f
dan R
a
, maka jika mengalir arus DC sebesar I
f
dan I
a
akan menyebabkan kerugian daya yang dihitung dengan persamaan :
P
a
= I
a 2
R
a
……………....…...….……. .3.2 dan
P
f
= I
f 2
R
f
………………..…..….……..3.3 Di mana :
P
a
= rugi tembaga kumparan jangkar P
f
= rugi tembaga kumparan medan I
a
= arus jangkar R
a
= resistansi jangkar I
f
= arus medan R
f
= resistansi medan
3.4.2.2 Rugi-Rugi Inti core or iron losses
Universitas Sumatera Utara
Rugi-rugi inti terjadi di dalam jangkar motor DC yang disebabkan oleh perputaran jangkar di dalam medan magnet kutub-kutubnya. Ada dua jenis rugi-rugi
inti yaitu 1 rugi hysteresis dan 2 rugi arus pusar.
1. Rugi Hysteresis Rugi hysteresis terjadi di dalam jangkar mesin DC karena setiap bagian
jangkar dipengaruhi oleh pembalikan medan magnetik sebagaimana bagian tersebut lewat di bawah kutub-kutub yang berurut.
Gambar 3.8 Perputaran jangkar di dalam motor dua kutub
Gambar 3.8 menunjukkan jangkar yang berputar di dalam motor dua kutub. Dengan menganggap ab sebagai potongan kecil dari jangkar. Ketika potongan ab
berada di bawah kutub N, garis-garis magnetik lewat dari a ke b. Setengah perputaran selanjutnya, dari potongan besi yang sama berada di bawah kutub S dan garis-garis
magnetik lewat dari b ke a sehingga sifat magnet di dalam besi dibalik. Untuk dapat membalik molekul-molekul magnet secara terus menerus di
dalam inti jangkar, sejumlah daya diserap sehingga menyebabkan pemanasan pada inti jangkar. Daya yang diserap dan berubah menjadi panas tersebut dianggap sebagai
rugi-rugi di dalam inti jangkar dan disebut sebagai rugi hysteresis. Untuk menentukan
Universitas Sumatera Utara
besarnya rugi hysteresis di dalam inti jangkar digunakan persamaan Steinmentz yaitu :
P
h
= ηB
6 ,
1 max
fV Watt…………………...........3.4 Dimana :
P
h
= rugi hysteresis B
max
= rapat fluks maksimum di dalam jangkar f
= frekuensi pembalikan magnetik =
120 P
n
dimana n dalam rpm dan P = jumlah kutub V
= volume jangkar dalam 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 bersirkulasi di dalam inti jangkar seperti yang ditunjukkan
dalam Gambar 3.9. 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.
Universitas Sumatera Utara
Gambar 3.9 a Arus pusar di dalam inti jangkar yang padat
b Arus pusar di dalam inti jangkar yang dilaminasi
3.4.2.3 Rugi-Rugi Mekanis mechanical losses
