13 gambar 2.5. Pada mesin berkutub 4 terbangkitnya torsi digambarkan pada
gambar 2.6.
Gambar 2.6 Torsi resultan pada mesin berkutub 4
2.1.2 Torsi
Yang dimaksud dengan torsi adalah putaran atau pemuntiran dari suatu gaya terhadap suatu poros. Ini diukur dengan hasil kali gaya itu dengan jari-jari
lingkaran dimana gaya tersebut bekerja. Perhatikan Gambar 2.7
Gambar 2.7 Pulley dengan jari-jari r diberikan gaya F Pada suatu pulley dengan jari-jari r meter bekerja suatu gaya F Newton yang
menyebabkan pulley berputar dengan kecepatan n putaran per detik.
Atmaja Novianto Sembiring : Studi Penggunaan Ferrofluid Untuk Meningkatkan Efisiensi Motor Arus Searah, 2008 USU Repository © 2008
14 Torsi T=Fxr Newton meter N-m
Usaha yang dilakukan oleh gaya tersebut pada satu putaran = gaya x jarak
= F x 2 π r Joule
Daya yang dibangkitkan : = F x 2
π r x n jouledetik = Fxrx
π r jouledetik Jika 2
πn adalah kecepatan sudut ω dalam raddetik. F x r = torsi T.
Jadi daya yang dibangkitkan = T x ω jouledetik
= T x ω watt.
2.1.3 Torsi Jangkar
Misalkan Ta adalah torsi yang dibangkitkan oleh jangkar motor yang berputar dengan kecepatan n putaran per detik. Jika Ta dalam satuan N-m, maka
daya yang dibangkitkan : Ta x 2 π n watt
Jika telah diketahui bahwa daya listrik yang diubah menjadi daya mekanis pada jangkar adalah : Ea.Ia watt
Dari persamaan diatas didapat bahwa Ta x 2
π n = Ea.Ia
Oleh karena Ea= a
P n Z
φ Volt, maka
Ta x 2 π n =
a P
n Z φ.Ia atau
Atmaja Novianto Sembiring : Studi Penggunaan Ferrofluid Untuk Meningkatkan Efisiensi Motor Arus Searah, 2008 USU Repository © 2008
15 Ta= 12
π a
P n Z
φ.Ia Nm
Ta = 0,159 a
P n Z
φ.Ia Nm
Ta = 0,10162 a
P n Z
φ.Ia kg m
Dari persamaan diatas didapatkan bahwa Ta ≈ φ Ia
a. Untuk motor seri, φ sebanding dengan Ia sebelum jenuh, jadi Ta ≈ Ia
2
b. Untuk motor shunt, φ konstan sehingga Ta ≈ Ia
Juga terlihat bahwa : Ta = 12
π n
Ia Ea.
Nm = 0159 n
Ia Ea.
Nm
= 0,0162 n
Ia Ea.
kg m
2.1.4 Torsi Poros
Keseluruhan torsi jangkar tersebut tidak semua berubah menjadi usaha berguna, sebab terdapat rugi-rugi besi dan rugi-rugi gesek pada motor. Torsi yang
berubah menjadi usaha berguna disebut Torsi poros Tsh. HP dari motor diperoleh dengan menggunakan torsi poros yang disebut brake horse power
BHP, sebab HP tersebut diperoleh pada pengereman. BHP =
5 ,
735 .
2 .
n Tsh
π maka
Tsh = n
BHP π
2 .
5 ,
73
Selisih Ta – Tsh disebut torsi rugi-rugi Jadi torsi rugi = 0,159 x
n gesek
dan besi
rugi rugi
− [Nm]
Atmaja Novianto Sembiring : Studi Penggunaan Ferrofluid Untuk Meningkatkan Efisiensi Motor Arus Searah, 2008 USU Repository © 2008
16 =
0,0162 x
n gesek
dan besi
rugi rugi
− [Nm]
2.1.5 GGL-Lawan E