36
Z = jumlah total konduktor jangkar I = arus dalam setiap konduktor = IaA Ampere
B = rapat fluks rata-rata Webermeter2 Φ = fluks per kutub Weber
P = jumlah kutub Maka gaya pada setiap konduktor, F = B i l Newton
Torsi yang dihasilkan oleh suatu konduktor = F x r Newton-meter Torsi jangkar total, Ta = Z F r Newton-meter
Ta = Z B i l r Newton-meter Sekarang i = IaA, B = Φa dimana a adalah luas penampang jalur fluks per kutub
pada jari-jari r. Jelasnya, a = 2 π r Ta = 0,159 x
x Ia atau Ta = 9,55 x
.
N-m .............................2.20
2.8.2 Torsi Poros
Torsi yang dapat dimanfaatkan pada poros untuk melakukan usaha yang berguna dikenal dengan torsi poros. Ini dilambangkan dengan Tsh.Torsi poros
merupakan torsi yang akan menghasilkan daya keluaran motor yang berguna. Jika kecepatan motor adalah n rpm, maka Daya keluaran Watt = 2 π n T
sh
60 Atau T
sh
= 9,55 x N-m............................................................................ 2.21
2.9 Efisiensi Pada Mesin Arus Searah
Seperti halnya dengan mesin listrik lainnya, pada mesin listrik arus searah, efisiensinya dinyatakan sebagai berikut:
η = 100
.................................................................................. 2.22 Dimana :
Pin=daya masukan
37
Pout=daya keluaran [5]
2.10 Metode Field’s Test
Metode ini dapat diterapkan untuk dua motor seri yang identik. Seperti pada pengujian hopkinson,kedua motor seri dikopel secara
mekanis,dimana mesin yang satu bekerja sebagai motor dan yang lainnya sebagai generator,namun pada pengujian ini keluaran generator dibuang
melalui resistansi R [3]. Berikut ini adalah rangkaian field’s test untuk motor seri :
Dimana :V = Tegangan suplai ke motor volt V
1
= Tegangan terminal jangkar motor arus searah volt I
1
= Arus motor ampere V
2
= Tegangan terminal jangkar generator arus searah volt I
2
= Arus beban ampere Rs = tahanan medan seri
Ra = tahanan jangkar seri R = Tahanan Variabel
38
Gambar 2.29 Rangkaian field’s test untuk motor arus searah berpenguatan seri
Rugi besi dan gesekan kedua mesin dibuat sama dengan [2] : 1.Menggabung kumparan medan seri generator pada rangkaian jangkar
motor,sehingga kedua mesin akan mendapat penguatan yang sama 2.Memutar kedua mesin dengan kecepatan yang sama.
Motor arus searah tersebut diberi pasokan catu daya arus searah dengan tegangan nominalnya.Variabel resistor R disetel sedemikian rupa hingga motor mencapai
keadaan beban penuh diindikasikan oleh Amperemeter A,kemudian catat semua penunjukan instrumen ukur[3].
Daya masukan sistem total = V
t
. I
1
Daya keluaran sistem =V
2
. I
2
Rugi total sistem = W
t
= V
t
. I
1
- V
2
. I
2
Rugi tembaga jangkar dan medan sistem = W
cu
= R
a
+ 2R
s
.I
1 2
+ I
2 2
R
a
Rugi beban stray sistem = W
t
– W
cu
Rugi beban stray per mesin=W
S
= W
t
– W
cu
2
Efisiensi motor [3] :
39
Daya masukan motor =V
1
. I
1
Rugi-rugi motor=W
m
= R
A
+ R
S
.I
1 2
+ W
S
η = {V
1
. I
1
- W
m
} V
1
. I
1
Efisiensi generator [3] :
Efisiensi generator untuk pengujian ini jarang dicari, karena generator beroperasi dalam keadaan abnormal penguatan terpisah, namun jika diinginkan dapat dicari
sebagai berikut : Daya Keluaran Generator = V
2
.I
2
Rugi-rugi Generator =Wg= R
s .
I
1 2
+ R
a
.I
2 2
+ W
S
η = {V
2
.I
2
} V
2
.I
2
+ Wg
2.11 Prinsip Penyearahan Tegangan Listrik Mesin DC Komutasi
