Sedangkan persamaan arus yang mengalir pada motor ditunjukkan oleh persamaan 2.17 dan persamaan 2.18 :
I
L
= I
a
+ I
sh
.................................................................2.17
sh
I =
sh t
R V
…………………………………..………2.18
2.6. Gaya Gerak Listrik Lawan Pada Motor Arus Searah
Ketika jangkar motor DC berputar dibawah pengaruh torsi penggerak, konduktor jangkar bergerak di dalam medan magnet dan akan menghasilkan
tegangan induksi di dalamnya seperti halnya pada generator. Sesuai dengan hukum Lentz, arah ggl induksi tersebut berlawanan dengan tegangan yang
diberikan pada motor Vt dan dikenal sebagai ggl lawan atau ggl balik E
a
. Proses terjadinya ggl lawan adalah :
1. Kumparan jangkar terletak diantara kutub – kutub magnet diberi sumber DC.
2. Pada kumparan – kumparan jangkar timbul torsi, sehingga jangkar berputar arahnya sesuai dengan kaidah tangan kiri .
3. Dalam hal ini jangkar berputar dalam medan magnet sehingga timbul ggl. 4. Arah ggl induksi tersebut berlawanan dengan arah ggl sumber sehingga
kita sebut ggl lawan. Besarnya tegangan yang diinduksikan tersebut sesuai dengan persamaan
2.19 :
Universitas Sumatera Utara
E
a
=
a P
.
60 Z
. n .Ф.........................................................2.19
Karena
60 .
a Z
. P
bernilai konstan, maka dapat dianggap sebagai suatu konstanta K sehingga persamaan 2.19 dapat juga ditulis seperti persamaan 2.20 :
E
a
= K . n . Ф.................................................................2.20
Dimana : E
a
= gaya gerak listrik lawan motor arus searah Volt K = konstanta bergantung pada ukuran fisik motor
n = kecepatan putaran jangkar rotasi per menit Φ = fluksi masing – masing kutub Weber
P = jumlah kutub Z = jumlah total konduktor jangkar
a = jumlah kumparan tersambung paralel
2.7. Karakteristik Motor Arus Searah Penguatan Shunt.
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 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.
Universitas Sumatera Utara
Pada motor arus searah penguatan shunt terdapat tiga karakteristik, yaitu :
1. Karakteristik torsi – arus jangkar TaIa
Gambar 2.10 menunjukkan rangkaian ekivalen dari suatu motor DC shunt. Arus medan Ish besarnya konstan karena kumparan medan langsung terhubung
dengan tegangan sumber Vt yang juga dianggap konstan. Oleh karena itu fluksi di dalam motor DC shunt hampir dapat dikatakan konstan. Dari persamaan
Ta ∝ φ.Ia menunjukkan jika φ adalah konstan pada motor DC shunt , maka
besar torsi akan bertambah secara linear dengan bertambahnya Ia. Untuk lebih jelasnya, bentuk kurva karakteristik torsi – arus jangkar dapat dilihat pada Gambar
2.13 berikut :
T
a
I
a
T
a
T
sh
Gambar 2.13 Kurva karakteristik torsi – arus jangkar TaIa
2. Karakteristik putaran – arus jangkar nIa
Kecepatan motor DC adalah [B.L Theraja hal 1008] : n ∝ Eaφ. Fluksi φ
dan ggl lawan Ea di dalam motor DC shunt hampir konstan di bawah kondisi normal. Dengan demikian, kecepatan motor DC shunt selalu konstan walaupun
arus jangkar berubah – ubah nilainya. Dengan kata lain, ketika beban bertambah, Ea dan
φ berkurang karena drop tahanan jangkar dan reaksi jangkar.
Universitas Sumatera Utara
Bagaimanapun, Ea berkurang lebih sedikit daripada φ sehingga dengan demikian
kecepatan motor menurun sedikit dengan pertambahan beban garis AC . Untuk lebih jelasnya bentuk kurva putaran – arus jangkar dapat dilihat pada Gambar 2.14
berikut :
I
a
I A
C B
n
Gambar 2.14 Kurva karakteristik putaran – arus jangkar nIa
3. Karakteristik putaran – torsi nTa
Karakteristik putaran – torsi diperoleh dengan mengambarkan nilai n dan Ta untuk berbagai arus jangkar Ia . Dari kurva dapat dilihat bahwa kecepatan
sedikit menurun seiring dengan pertambahan beban. Untuk lebih jelasnya karakteristik putaran – torsi dapat dilihat pada Gambar 2.15 berikut :
n
T
a
Gambar 2.15 Kurva karakteristik putaran – torsi nTa
Universitas Sumatera Utara
BAB III PENGARUH JATUH TEGANGAN TERHADAP TORSI DAN PUTARAN
PADA MOTOR ARUS SEARAH
3.1. Umum
Seperti kita ketahui PLN memproduksi tegangan listrik dengan nilai nominal 220380 volt tiga fasa pada frekuensi 50 Hz dan dalam bentuk gelombang
sinus. Pada kenyataannya tegangan listrik PLN bukanlah tegangan sinus murni yang berkualitas sempurna. Tegangan listrik PLN ini seringkali disalurkan kepada
konsumen dengan berbagai kelemahan, salah satunya adalah turunnya tegangan disisi penerima yang lebih dikenal dengan sebutan voltage drop atau jatuh
tegangan. Akibat terjadinya jatuh tegangan disepanjang saluran maka tegangan
khususnya ditempat yang paling jauh dengan sumber tenaga akan lebih kecil dari tegangan nominal. Penurunan nilai tegangan ini tentu akan mengganggu kerja
peralatan listrik terutama bagi motor – motor listrik yang membutuhkan tegangan yang konstan pada saat beroperasi. Pada motor arus searah penurunan tegangan
supply ini dapat mempengaruhi torsi dan putaran yang dihasilkan oleh motor.
3.2. Jatuh Tegangan
