Pengaruh Posisi Sikat dan Penambahan Kutub Bantu Terhadap Efisiensi dan Torsi Motor DC Shunt (Aplikasi Pada Laboratorium Konversi Energi Listrik FT-USU)

PENGARUH POSISI SIKAT DAN PENAMBAHAN KUTUB BANTU TERHADAP EFISIENSI DAN TORSI MOTOR DC SHUNT

(Aplikasi Pada Laboratorium Konversi Energi Listrik FT-USU)

Diajukan untuk memenuhi salah satu persyaratan dalam menyelesaikan pendidikan sarjana (S-1) pada Departemen Teknik Elektro

Sub Konsentrasi Teknik Energi Listrik

Oleh

JESAYAS SIHOMBING

NIM : 090402087

DEPARTEMEN TEKNIK ELEKTRO

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN

LEMBAR PENGESAHAN TUGAS AKHIR

PENGARUH POSISI SIKAT DAN PENAMBAHAN KUTUB BANTU TERHADAP EFISIENSI DAN TORSI MOTOR DC SHUNT

(Aplikasi Pada Laboratorium Konversi Energi Listrik FT-USU)

Oleh:

JESAYAS SIHOMBING NIM: 090402087

Tugas Akhir ini diajukan untuk melengkapi salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Teknik pada

DEPARTEMEN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN

Sidang pada tanggal 30 bulan April tahun 2014 di depan penguji:

1) Ir. Eddy Warman M.T : Ketua Penguji

2) Ir. Panusur SML.Tobing : Anggota Penguji

Disetujui oleh:

Pembimbing Tugas Akhir

Ir. Syamsul Amien, MS NIP: 195306221981031002

Diketahui oleh:

Ketua Departemen Teknik Elektro FT USU

Ir. Surya Tarmizi Kasim, M.Si NIP: 19540531 198601 1 002

ABSTRAK

Motor arus searah adalah sebuah mesin arus searah yang mengubah energi listrik menjadi energi mekanik. Pada penggunaannya motor arus searah harus disesuaikan dengan kebutuhan agar ekonomis dan efisiensi. Untuk memenuhi semuannya ini, maka diperlukan motor arus searah yang memiliki efisiensi dan torsi tinggi.Pengaturan posisi sikat dan penambahan kutub bantu berpengaruh terhadap kinerja dari motor DC. Dengan mengatur posisi sikat dan menambahkan kutub bantu, maka akan diperoleh efisiensi dan torsi yang lebih baik sehingga motor DC dapat bekerja dengan lebih baik.

Pada tugas akhir ini akan dibahas pengaruh posisi sikat dan penambahan kutub bantu terhadap efisiensi dan torsi motor dc shunt.Berdasarkan hasil pengujian dan perhitungan, efisiensi yang tertinggi diperoleh pada posisi sikat +300 yaitu pada motor DC shunt tanpa kutub bantu sebesar 64,70 %, sedangkan

pada motor DC shunt dengan kutub bantu sebesar 65,09 %. Torsi yang tertinggi diperoleh pada posisi sikat -300 yaitu pada motor DC shunt tanpa kutub bantu

sebesar 2,88 N-m, sedangkan pada motor DC shunt dengan kutub bantu sebesar 13,23 N-m.

KATA PENGANTAR

Puji syukur penulis ucapkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa dimana atas berkat, karunia, dan rahmat-Nya lah penulis dapat menyelesaikan tugas akhir ini, dengan judul :

“Pengaruh Posisi Sikat Dan Penambahan Kutub Bantu Terhadap Efisiensi

Dan Torsi Motor DC Shunt”

(Aplikasi Pada Laboratorium Konversi Energi Listrik FT-USU)

Tugas akhir ini merupakan suatu syarat bagi penulis untuk memperoleh gelar Sarjana Teknik dari Departemen Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara.

Tugas akhir ini penulis persembahkan kepada Amongku R. Sihombing dan Inongku M. Sidabutar yang telah senantiasa memberikan doa dan kasih sayang tiada hentinya kepada penulis, dan juga kepada Abangku U.M. Sihombing, SP beserta ketiga Kakakku E. Sihombing, A. Sihombing, S.Pd, dan F. Sihombing, S.Pd.

Dengan selesainya Tugas Akhir ini, penulis mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada semua pihak yang telah membantu penulis dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini, antara lain kepada :

1. Bapak Ir. Surya Tarmizi Kasim, M.Si selaku Ketua Departemen Teknik Elektro FT-USU.

2. Bapak Ir. Rahmat Fauzi, MT selaku Sekretaris Departemen Teknik Elektro FT-USU.

3. Bapak Ir. Syamsul Amin, M.S selaku dosen pembimbing Penulis yang telah membantu dan membimbing penulis dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini. 4. Bapak Ir. Panusur SML. Tobing dan Ir. Eddy Warman, MT selaku dosen

penguji Penulis yang telah membantu dan membimbing penulis dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini.

5. Bapak F. Rizal Batubara, ST. M.Ti selaku dosen wali Penulis yang telah membantu dan membimbing penulis dalam menjalani masa perkuliahan. 6. Seluruh staf pengajar di Departemen Teknik Elektro Fakultas Teknik

Universitas Sumatera Utara yang telah membekali Penulis dengan ilmu pengetahuan selama menjalani perkuliahan.

7. Seluruh karyawan di Departemen Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara.

8. Sahabat sekaligus teman-teman Penulis stambuk 2009 yang tak dapat disebutkan satu persatu terutama sendok community.

9. Teman-teman WAR, Putri Tamba, Mumbane Napitupulu, Ktbffhoo Sitompul, Pemulabgt Sitohang, Sinamotevee Simanjuntak, Rhastaonasis Pasaribu, Felix Niko Marpaung, Madao Tampubolon, Kuchiyose Tanzil, Comelectric Nainggolan, Impal Sembiring.

10.Bambang, Samson, dan Raymon yang telah membantu Penulis dalam mengambil data di laboratorium.

Penulis menyadari bahwa tugas akhir ini masih jauh dari kata sempurna, baik itu dari segi isi maupun susunan tata bahasanya. Untuk itu Penulis dengan tangan terbuka menerima saran dan kritik dari pembaca dengan tujuan menyempurnakan dan mengembangkan tugas akhir ini.

Akhir kata, Penulis berharap tugas akhir ini bisa bermanfaat dan menambah wawasan bagi para pembacanya.

Medan, Februari 2014

Jesayas Sihombing

DAFTAR ISI

ABSTRAK ... i

KATA PENGANTAR ... ii

DAFTAR ISI ... v

DAFTAR GAMBAR ... viii

DAFTAR TABEL ...x

BAB I PENDAHULUAN ... 1

1.1. Latar Belakang ... 1

1.2. Tujuan dan Manfaat Penulisan ... 2

1.3. Batasan Masalah ... 2

1.4. Metode Penulisan ... 3

1.5. Sistematika Penulisan ... 3

BAB II TINJAUAN PUSTAKA ... 5

2.1. Motor Arus Searah ... 5

2.2. Prinsip Kerja Motor Arus Searah ... 6

2.3. Reaksi Jangkar ... 8

2.3.1. Pergeseran Sikat (Brush Shifting) ... 11

2.3.2. Penambahan Kutub Bantu (Interpole) ... 13

2.3.3. Belitan Kompensasi (Compensating Windings) ... 14

2.4.1. Motor Arus Searah Penguatan Bebas ... 15

2.4.2. Motor Arus Searah Penguatan Sendiri ... 16

2.5. Rugi-Rugi Motor Arus Searah ... 19

2.5.1. Rugi-Rugi Tembaga (Copper Loss) ... 21

2.5.2. Rugi-Rugi Inti (Core or Iron Losses) ... 21

2.5.3. Rugi-Rugi Mekanis (Mechanical Losses) ... 23

2.5.4. Rugi-Rugi Sikat (Brush Losses) ... 24

2.5.5. Rugi-Rugi Beban Stray (Stray Load Losses) ... 25

2.6. Torsi Motor Arus Searah ... 26

2.6.1. Torsi Jangkar ... 27

2.6.2. Torsi Poros... 28

2.7. Efisiensi Pada Mesin Arus Searah ... 29

BAB III METODE PENELITIAN ... 30

3.1. Umum ... 30

3.2. Waktu dan Tempat Penelitian ... 30

3.3. Objek Penelitian ... 30

3.4. Variabel Penelitian ... 30

3.5. Metode Pengumpulan Data ... 31

3.5.1. Metode Dokumentasi... 31

3.5.2. Metode Observasi ... 31

3.6.1. Tahap Persiapan... 32

3.6.2. Tahap Pengambilan Data ... 32

3.7. Teknik Analisa Data ... 32

3.8. Alat Dan Bahan ... 34

3.9. Rangkaian Pengujian ... 34

3.9.1. Pengujian Posisi Sikat Motor DC Shunt Tanpa Kutub Bantu ... 34

3.9.2. Pengujian Posisi Sikat Motor DC Shunt Dengan Kutub Bantu ... 35

3.10. Prosedur Pengujian ... 35

3.10.1. Pengujian Posisi Sikat Motor DC Shunt Tanpa Kutub Bantu ... 35

3.10.2. Pengujian Posisi Sikat Motor DC Shunt Dengan Kutub Bantu ... 36

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN ... 38

4.1. Umum ... 38

4.2. Data Pengujian... 39

4.3. Analisa Data ... 40

4.3.1 Pengujian Posisi Sikat Motor DC Shunt Tanpa Kutub Bantu ... 40

4.3.2 Pengujian Posisi Sikat Motor DC Shunt Dengan Kutub Bantu ... 42

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ... 46

5.1. Kesimpulan ... 46

5.2. Saran ... 46

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Prinsip Kerja Motor Arus Searah ... 6

Gambar 2.2 Fluksi yang dihasilkan oleh kumparan medan ... 8

Gambar 2.3 Fluksi yang dihasilkan oleh kumparan jangkar ... 9

Gambar 2.4 Hasil kombinasi santara fluksi medan dan fluksi jangkar ... 10

Gambar 2.5 Pelemahan ggm akibat pergeseran bidang netral ... 12

Gambar 2.6 Pergeseran garis netral akibat reaksi jangkar ... 13

Gambar 2.7 Kutub magnet utama dan kutub bantu... 14

Gambar 2.8 Rangkaian ekivalen motor dc penguatan bebas ... 15

Gambar 2.9 Rangkaian ekivalen motor dc penguatan shunt ... 16

Gambar 2.10 Rangkaian ekivalen dc penguatan seri ... 17

Gambar 2.11 Rangkaian ekivalen motor dc penguatan kompon pendek ... 18

Gambar 2.12 Rangkaian ekivalen motor dc penguatan kompon panjang ... 19

Gambar 2.13 Diagram aliran daya pada motor arus searah ... 20

Gambar 2.14 Perputaran jangkar di dalam motor dua kutub ... 22

Gambar 2.15 (a) Arus pusar di dalam jangkar yang padat (b) Arus pusar di dalam inti jangkar yang dilaminasi ... 23

Gambar 2.16 Suatu pulley yang berputar karena mengalami suatu gaya ... 26

Gambar 3.1 Rangkaian Pengujian Posisi Sikat Motor DC Shunt Tanpa Kutub Bantu ... 34

Gambar 3.2 Rangkaian Pengujian Posisi Sikat Motor DC Shunt Dengan Kutub Bantu ... 35 Gambar 4.1 Grafik Perbandingan Efisiensi Motor DC Shunt Tanpa Kutub Bantu vs Motor DC Shunt Dengan Kutub Bantu ... 44 Gambar 4.2 Grafik Perbandingan Torsi Motor DC Shunt Tanpa Kutub Bantu vs Motor DC Shunt Dengan Kutub Bantu ... 45

DAFTAR TABEL

Tabel 4.1 Data Pengujian Posisi Sikat Motor DC Shunt Tanpa Kutub Bantu ... 39

Tabel 4.2 Data Pengujian Posisi Sikat Motor DC Shunt Dengan Kutub Bantu .... 40

Tabel 4.3 Hasil Perhitungan Efisiensi Dan Torsi Posisi Sikat Motor DC Shunt Tanpa Kutub Bantu ... 41

Tabel 4.4 Hasil Perhitungan Efisiensi Dan Torsi Posisi Sikat Motor DC Shunt Dengan Kutub Bantu ... 43

Tabel 4.5 Perbandingan Efisiensi Motor DC Shunt Tanpa Kutub Bantu Dengan Motor DC Shunt Dengan Kutub Bantu ... 43

Tabel 4.6 Perbandingan Torsi Motor DC Shunt Tanpa Kutub Bantu Dengan Motor DC Shunt Dengan Kutub Bantu ... 44

ABSTRAK

Motor arus searah adalah sebuah mesin arus searah yang mengubah energi listrik menjadi energi mekanik. Pada penggunaannya motor arus searah harus disesuaikan dengan kebutuhan agar ekonomis dan efisiensi. Untuk memenuhi semuannya ini, maka diperlukan motor arus searah yang memiliki efisiensi dan torsi tinggi.Pengaturan posisi sikat dan penambahan kutub bantu berpengaruh terhadap kinerja dari motor DC. Dengan mengatur posisi sikat dan menambahkan kutub bantu, maka akan diperoleh efisiensi dan torsi yang lebih baik sehingga motor DC dapat bekerja dengan lebih baik.

Pada tugas akhir ini akan dibahas pengaruh posisi sikat dan penambahan kutub bantu terhadap efisiensi dan torsi motor dc shunt.Berdasarkan hasil pengujian dan perhitungan, efisiensi yang tertinggi diperoleh pada posisi sikat +300 yaitu pada motor DC shunt tanpa kutub bantu sebesar 64,70 %, sedangkan

pada motor DC shunt dengan kutub bantu sebesar 65,09 %. Torsi yang tertinggi diperoleh pada posisi sikat -300 yaitu pada motor DC shunt tanpa kutub bantu

sebesar 2,88 N-m, sedangkan pada motor DC shunt dengan kutub bantu sebesar 13,23 N-m.

BAB I

PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

Motor arus searah adalah sebuah mesin arus searah yang mengubah energi listrik menjadi energi mekanik. Motor arus searah merupakan salah satu motor listirk yang jarang digunakan untuk aplikasi industri biasa. Hal ini disebabkan karena sistem peralatan listrik yang menggunakan arus bolak-balik.

Motor arus searah sudah banyak dipergunakan di industri atau pabrik-pabrik seperti pabrik-pabrik baja, tambang dan kereta api listrik. Juga dapat dimanfaatkan sebagai tenaga penggerak bagi peralatan-peralatan mekankik lainnya seperti pompa, penggerak kipas angin, blower, lift, eskalator, penggerak pulley konveyor, dan lain-lain.

Motor arus searah biasanya digunakan terutama untuk melayani beban dengan torsi start yang besar dan memiliki efisiensi yang tinggi sehingga lebih unggul bila dibandingkan dengan motor induksi ataupun motor sinkron. Pada penggunaannya motor arus searah harus disesuaikan dengan kebutuhan agar ekonomis dan efisiensi. Untuk memenuhi semuannya ini, maka diperlukan motor arus searah yang memiliki efisiensi dan torsi tinggi.

Pada motor arus searah suplai daya yang diperoleh bearsal dari sumber tegangan listrik arus searah. Dimana sumber tegangan searai ini diberikan kepada kumparan jangkar dan kumparan medan dari motor tersebut.

Disaat motor diberi beban, maka fluksi akan berkurang dan amper-turn medan akan berkurang juga. Hal ini disebabkan oleh karena adanya reaksi

jangkar. Reaksi jangkar sangat berpengaruh terhadap kinerja, efisiensi, dan torsi dari motor tersebut. Untuk mengurangi reaksi jangkar ini, ada tiga cara/teknik yang dapat dilakukan yaitu melakukan pergeseran posisi sikat, menambahkan kutub bantu, dan belitan kompensasi.Pada tugas akhir ini akan dibahas pengaruh posisi sikat dan penambahan kutub bantu terhadap efisiensi dan torsi motor arus searah shunt.

1.2. Tujuan dan Manfaat Penulisan

Adapun tujuan penulisan tugas akhir ini adalah :

1. Mengetahui pengaruh posisi sikat terhadap efisiensi dan torsi motor dc shunt.

2. Mengetahui pengaruh penambahan kutub bantu terhadap efiesiensi dan torsi motors dc shunt.

3. Memperlihatkan perbandingan efisiensi dan torsi terhadap posisi sikat motor dc shunt tanpa kutub bantu dan motor dc shunt dengan kutub bantu. Manfaat dari penulisan tugas akhir adalah sebagai bahan acuan guna memberikan pemahaman yang lebih jelas tentang bagaimana perubahan efisiensi dan torsi motor dc bila dilakukan pergeseran sikat dan penambahan kutub bantu.

1.3. Batasan Masalah

Supaya materi yang dipaparkan dalam tugas akhir ini lebih terarah dan maksimal, maka penulis membatasi permasalahan yang akan dibahas. Adapun batasan masalah yang akan dibahas adalah :

2. Tidak memperhitungkan rugi-rugi sikat dan rugi gesek dan angin pada motor dc shunt.

3. Hanya membahas motor dc dalam keadaan berbeban.

4. Analisis perhitungan berdasarkan peralatan yang tersedia di Laboratorium Konversi Energi Listrik.

1.4. Metode Penulisan

Untuk dapat menyelesaikan tugas akhir ini maka penulis menerapkan beberapa metode penulisan diantaranya :

1. Studi literature yaitu dengan membaca teori-teori yang berkaitan dengan topik tugas akhir ini dari buku-buku referensi baik yang dimiliki oleh penulis atau dari perpustakaan dan juga dari jurnal, artikel-artikel, internet, dan lain-lain.

2. Studi lapangan yaitu dengan melaksanakan percobaan di Laboratorium Konversi Energi Listrik FT-USU.

3. Studi bimbingan yaitu dengan melakukan diskusi tentang topik tugas akhir ini dengan dosen pembimbing yang telah ditunjuk oleh pihak Departemen Teknik Elektro USU, asisten Lab, dan teman-teman sesama mahasiswa.

1.5. Sistematika Penulisan

Untuk memberikan gambaran tentang tugas akhir ini, secara singkat dapat diuraikan sebagai berikut :

BAB I. PENDAHULUAN

Bab ini berisi tentang latar belakang masalah, tujuan dan manfaatpenulisan, batasan masalah, metode penelitian, serta sistematika penulisan.

BAB II. TINJAUAN PUSTAKA

Bab ini berisi tentang motor arus searah, prinsip kerja motor arus searah, reaksi jangkar, jenis-jenis motor arus searah, rugi-rugi motor arus searah, torsi motor arus searah, dan efisiensi.

BAB III. METODE PENELITIAN

Bab ini berisi tentang waktu dan tempat penelitian, objek penelitian, variabel penelitian, metode pegumpulan data, langkah-langkah penelitian, teknik analisa data, alat dan bahan, rangkaian pengujian, dan prosedur pengujian.

BAB IV. ANALISA DATA

Bab ini berisi hasil-hasil eksperimen yang berkenaan dengan pengaruh posisi sikat dan penambahan kutub bantu terhadap efisiensi dan torsi motor dc shunt berupa data percobaan serta penganalisaannya.

BAB V. KESIMPULAN DAN SARAN

Bab ini membahas tentang hal-hal yang dianggap penting didalam tulisan yang dirangkum sebagai kesimpulan dan saran dari hasil analisa data-data yang diperoleh.

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1. Motor Arus Searah

Motor arus searah adalah suatu mesin listrik yang berfungsi mengubah energi listrik asrus searah (DC) menjadi energi gerak atau energi mekanik, dimana energi gerak mekanik tersebut berupa putaran rotor. Proses pengkonversian energi listrik menjadi energi mekanik tersebut berlangsung di dalam medan magnet.

Berdasarkan konstruksinya, motor arus searah secara umum terdiri atas bagian yang diam (stator) dan bagian yang berputar (rotor). Pada bagian yang diam merupakan tempat diletakkannya kumparan medan yang berfungsi untuk menghasilkan fluksi magnet sedangkan pada bagian yang berputar ditempati oleh rangkaian jangkar seperti kumparan jangkar, komutator dan sikat.

Motor arus searah bekerja berdasarkan prinsip interaksi antara dua fluksi magnetik. Dimana kumparan medan akan menghasilkan fluksi magnet yang arahnya dari kutub utara menuju kutub selatan dan kumparan jangkar akan menghasilkan fluksi magnet yang melingkar. Interaksi antara kedua fluksi magnet ini akan menimbulkan suatau gaya sehingga akan menimbulkan torsi.

Motor arus searah biasanya digunakan terutama untuk melayani beban dengan torsi start yang besar dan memiliki efisiensi yang tinggi sehingga lebih unggul bila dibandingkan dengan motor induksi ataupun motor sinkron. Pada penggunaannya motor arus searah harus disesuaikan dengan kebutuhan agar ekonomis dan efisiensi. Untuk memenuhi semuannya ini, maka diperlukan motor arus searah yang memiliki efisiensi dan torsi tinggi.

Disaat motor diberi beban, maka fluksi akan berkurang dan amper-turn medan akan berkurang juga. Hal ini disebabkan oleh karena adanya reaksi jangkar. Reaksi jangkar sangat berpengaruh terhadap kinerja, efisiensi, dan torsi dari motor tersebut. Untuk mengurangi reaksi jangkar ini, ada tiga cara/teknik yang dapat dilakukan yaitu melakukan pergeseran posisi sikat, menambahkan kutub bantu, dan belitan kompensasi.

2.2. Prinsip Kerja Motor Arus Searah

Prinsip kerja motor arus searahdapat dijelaskan dengan Gambar 2.1 berikut :

Gambar 2.1 Prinsip Kerja Motor Arus Searah

Motor DC bekerja berdasarkan prinsip interaksi antara dua fluksi magnetic. Ketika kumparan medab dan kumparan jangkar dihubungkan dengan sumber tegangan DC maka pada kumparan medan mengalir arus medan (If) pada

kumparan medan, sehingga menghasilkan fliksi magnet yang arahnya dari kutub utara menuju kutub selatan. Sedangkan pada kumparan jangkar mengalir arus

jangkar (Ia), sehingga pada konduktor kumparan jangkar timbul fluksi magnet

yang melingkar. Fluksi jangkar ini akan memotong fluksi dari kumparan medan sehingga menyebabkan perubahan kerapatan fluksi dari medan utama. Sesuai hukum Lorentz, interaksi antara kedua fluksi magnet ini akan menimbulkan suatu gaya mekanik pada konduktor jangkar yang disebut gaya Lorentz. Besar gaya ini sesuai dengan persamaan 1 berikut ini [1] :

F = B .i .l (2.1)

Dimana :

F= gaya yang bekerja pada konduktor (N) B = kerapatan fluks magnetik (Wb/m2)

i = arus yang mengalir pada konduktor (A) l = panjang konduktor (m)

Arah gaya ini dapat ditentukan dengan kaidah tangan kiri Flemming. Kaidah tangan kiri menyatakan, jika jari telunjuk menyatakan arah dari vektor kerapatan fluks B dan jari tengah menyatakan arah dari vektor arus I, maka ibu jari akan menyatakan arah gaya F yang bekerja pada konduktor tersebut.

Gaya yang timbul pada konduktor jangkar tersebut akan menghasilkan momen putar atau torsi. Torsi yang dihasilkan motor dapat ditentukan dengan persamaan 2 berikut ini :

Ta = F .r (2.2)

Dimana : Ta = torsi jangkar (N-m)

2.3. Reaksi Jangkar

Reaksi jangkar merupakan medan magnet yang disebabkan oleh mengalirnya arus pada jangkar, dimana jangkar tersebut berada di dalam mangnet. Reaksi jangkar menyebabkan terjadinya 2 hal yaitu :

1. Demagnetisasi atau penurunan kerapatan fluksi medan utama. 2. Magnetisasi silang.

Apabila kumparan medan dialiri oleh arus tetapi kumparan jangkar tidak dialiri oleh arus, maka dengan mengabaikan pengaruh celah udara, jalur fluksi ideal untuk kutub utama dari motor arus searah dua kutub berasal dari kutub utara menuju kutub selatan seperti terlihat pada Gambar 2.2 berikut ini :

Gambar 2.2 Fluksi yang dihasilkan oleh kumparan medan

Dari Gambar 2.2 dapat dijelaskan bahwa :

 Fluksi didistribusikan simetris terhadap bidang netral magnetis  Sikat ditempatkan bertepatan dengan bidang netral magnetis.

Bidang netral magnetis didefenisikan sebagai bidang di dalam motor dimana konduktor bergerak sejajar dengan garis gaya magnet, sehingga gaya

gerak listrik industry pada bidang tersebut adalah nol. Seperti yang terlihat dari Gambar 2.2 sikat selalu ditempatkan disepanjang bidang netral magnetis. Oleh karena itu, bidang netral magnetis disebut juga sebagai sumbu komutasi karena pembalikan arah arus jangkar berada pada bidang tersebut. Vektor OFM mewakili

besar dan arah dari fluksi medan utama, dimana vektor ini tegak lurus terhadap bidang netral matgnetis.

Sewaktu hanya konduktor jangkar saja yang dialiri arus listrik sementara kumparan medan tidak dieksitasi, maka disekeliling konduktor jangkar timbul ggm atau fluksi. Gambaran arah garis gaya magnet ditunjukkan pada Gambar 2.3 berikut ini :

Gambar 2.3 Fluksi yang dihasilkan oleh kumparan jangkar

Penentuan arah dari garis gaya magnet yang diakibatkan oleh arus jangkar ditentukan dengan aturan putaran sekrup. Besar dan arah garis gaya magnet tersebut diwakili oleh vektor OFA yang sejajar dengan bidang netral magnetis.

Pada prakteknya, sewaktu mesin beroperasi maka konduktor jangkar dan konduktor medan sama-sama dialiri oleh arus listrik, distribusi fluksi resultan diperoleh dari menggabungkan kedua fluksi tersebut. Oleh karenanya distribusi fluksi medan utama yang melalui jangkar tidak lagi simetris tetapi sudah

mengalami pembelokan saat mendekati konduktor yang dialiri arus tersebut. Hal tersebut dikarenakan pengaruh fluksi jangkar yang dapat dilihat pada Gambar 2.4 berikut ini :

Gambar 2.4 Hasil kombinasi santara fluksi medan dan fluksi jangkar

Fluksi yang dihasilkan oleh gaya gerak magnet (ggm) jangkar menentang fluksi medan utama pada setengah bagian dari salah satu kutubnya dan memperkuat fluksi medan utama pada setengah bagian yang lain. Hal ini jelas akan menyebabkan penurunan kerapatan fluksi pada setengah bagian dari salah satu kutubnya dan terjadi kenaikan pada setengah bagian yang lain di kutub yang sama. Efek dari intensitas medan magnet atau lintasan fluksi pada jangar yang memotong lintasan fluksi medan utama ini disebut sebagai reaksi jangkar magnetisasi silang (cross-magnetization).

Magnetisasi silang ini juga menyebabkan pergeseran bidang netral. Pada Gambar 2.4 terlihat bahwa vektor OF merupakan resultan vektor OFA dan OFM,

serta posisi bidang netral magnetis yang baru, dimana selalu tegak lurus terhadap vektor OF. Bidang netral magnetis motor yang baru bergeser sejauh β karena posisi bidang netral magnetis ini selalu tagak lurus terhadap vektor OF. Dengan

pergeseran bidang netral ini maka sikat juga akan bergeser sejauh pergeseran bidang netral magnetis. Hal ini dapat menimbulkan bunga api di segmen komutator dekat sikat.

Kebanyakan mesin listrik bekerja pada kerapatan fluksi yang dekat dengan titik jenuhnya sehingga dapat menimbulkan kejenuhan magnetik. Apabila kejenuhan magnetik terjadi, maka efek penguatan fluksi resultan lebih kecil bila dibandingkan dengan efek pelemahan fluksi resultan atau dengan kata lain pertambahan kerapatan fluksi resultan pada salah satu bagian kutub lebih sedikit bila dibandingkan dengan pengurangan kerapatan fluksi pada bagian yang lainnya. Sehingga fluksi resultan akan berkurang dari harga tanpa bebannya. Hal inilah yang disebut sebagai efek demagnetisasi reaksi jangkar dan perlu dicatat bahwa demagnetisasi timbul hanya karena adanya saturasi magnetik.

Akibat pelemahan fluks ini, efek yang ditimbulkan pada motor arus searah menjadi lebih serius, dimana pelemahan fluks akan menyebabkan motor arus searah khususnya motor arus searah parallel akan demikian cepatnya hingga tak terkendali.

Oleh sebab itu, perlu dilakukannya hal-hal yang dapat mencegah atau mengurangi terjadinya hal diatas. Ada tiga cara yang dapat dilakukan, yaitu

1. Pergeseran sikat (Brush Shifting) 2. Penambahan kutub bantu (Interpole)

3. Belitan kompensasi (Compensating Windings)

2.3.1. Pergeseran Sikat (Brush Shifting)

Sikat berfungsi sebagai jembatan bagi aliran arus ke kumparan jangkar. Salah satu akibat yang ditimbulkan reaksi jangkar adalah pergeseran atau

perpindahan garis netral searah dengan arah putaran motor. Dalam hal ini sikat yang semula segaris dengan garis netral, kini bergeser beberapa derajat dari garis netral. Untuk itu sikat dipindahkan seirama dengan perpindahan bidang netral. Namun dalam penerapannya hal ini cukup sulit karena jarak perpindahan bidang netralnya sangat ditentukan oleh besarnya beban yang dipikul oleh mesin sehingga setiap ada perubahan besarnya beban yang dipikul, maka jarak perpindahan bidang netralnya pun berpindah. Sehingga sikat juga harus dirubah setiap saat, seirama dengan perubahan jarak perpindahan bidang netral. Selain itu pergeseran sikat akan memperburuk melemahnya fluks akibat reaksi jangkar mesin.

Adapun efek diperburuknya fluks akibat reaksi jangkar dapat dilihat pada Gambar 2.5 berikut ini :

U

S

Bidang Netral Lama Bidang Netral Baru Sikat Arah Rotasi Motor

U

S

Bidang Netral Lama Bidang Netral Baru Sikat Arah Rotasi Motor (a) (b)

F

_Kutub

F

_Rotor

F

_Resultan

F

_Resultan

F

_Rotor

F

_Kutub

(c) (d)

Pada Gambar 2.5 (a) diperlihatkan kondisi ketika bidang netral mesin bergeser dan sikat mesin masih tetap pada posisi semula. Ggm resultan yang terbentuk dapat dilihat pada Gambar 2.5 (c). Sedangkan pada Gambar 2.5 (b) terlihat bidang netral yang bergeser disertai dengan bergesernya sikat mesin. Akibat pergeseran tersebut ggm resultannya melemah sedemikian rupa. Hal tersebut dapat dilihat pada Gambar 2.5 (d).

2.3.2. Penambahan Kutub Bantu (Interpole)

Untuk mengembalikan garis netral ke posisi semula maka dipasang kutub bantu (interpole). Kutub bantu ini berupa kutub magnet yang ukuran fisiknya lebih kecil dari kutub utama. Kutub bantu (interpole) ini dihubungkan seri terhadap kumparan rotor. Kutub bantu akan memperpendek jalannya garis medan magnet. Dengan dipasang kutub bantu maka garis netral akan kembali ke posisi semula dan kedudukan sikat tegak lurus dengan kutub utamanya.

Gambar 2.7 Kutub magnet utama dan kutub bantu

2.3.3. Belitan Kompensasi (Compensating Windings)

Belitan kompensasi ini dihubungkan seri terhadap kumparan, rotor belitan ini bertujuan untuk mengurangi penyimpangan yang timbul akibat reaksi jangkar. Fluks yang ditimbulkan oleh reaksi jangkar diimbangi oleh fluks yang ditimbulkan oleh belitan kompensasi yang besarnya sama dan berlawanan. Ketika beban berubah, maka reaksi jangkar yang berubah akan selalu diimbangi oleh belitan kompensasi, sehingga bidang netralnya tidak bergeser.

Teknik ini memiliki kelemahan karena mahal harganya, juga masih memerlukan kutub bantu (interpole) untuk mengatasi tegangan yang tidak dapat diatasi oleh belitan kompensasi. Karenanya teknik ini tidak digunakan untuk motor-motor yang bekerja ekstra berat, dimana pelemahan fluks akan menjadi masalah yang serius [2].

2.4. Jenis-Jenis Motor Arus Searah

Jenis-jenis motor arus searah dapat dibedakan berdasarkan jenis penguatannya yaitu hubungan rangkaian kumparan medan magnet dengan kumparan jangkar. Sehingga motor arus searah dibedakan menjadi :

2.4.1. Motor Arus Searah Penguatan Bebas

Motor arus searah penguatan bebas adalah motor arus searah yang sumber tegangan penguatannya berasal dari luar motor. Dimana kumparan medan disuplai dari sumber tegangan DC tersendiri. Rangkaian ekivalen motor arus searah penguatan bebas dapat dilihat pada Gambar 2.7 berikutini :

Ra Ia

Ea _Rf Vf

If

Vt +

-Gambar 2.8 Rangkaian ekivalen motor dc penguatan bebas Persamaan umum motor arus searah penguatan bebas

V = Ea+ IaRa (2.3)

Vf = If+ Rf (2.4)

Dimana: V = tegangan terminal jangkar motor arus searah Volt I_a = arus jangkar Ampere

R_a= tahanan jangkar Ohm

I_f = arus medan penguatan bebas Ampere R_f= tahanan medan penguatan bebas Ohm

V_f= tegangan terminal medan penguatan bebas Volt E_a = gaya gerak listrik motor arus searah Volt

2.4.2. Motor Arus Searah Penguatan Sendiri

Motor arus searah penguatan sendiri dibagi atas tiga yaitu

1. Motor Arus Searah Penguatan Shunt

R

a

E

a

+

-I

L

V

t

R

sh

I

sh

I

a

Gambar 2.9 Rangkaian ekivalen motor dc penguatan shunt

Persamaan umum motor arus searah penguatan shunt

Vt=Ea+IaRa

Vsh=Vt=Ish . Rsh (2.5)

IL=Ia+Ish (2.6)

Dimana : I_sh=arus kumparan medan shunt (Ampere)

V_sh=tegangan terminal medan shunt motor arus searah Volt R_sh=tahanan medan shunt (Ohm)

2. Motor Arus Searah Penguatan Seri

R

a

E

a

+

-I

L

V

t

I

a

R

s

Gambar 2.10 Rangkaian ekivalen dc penguatan seri Persamaan umum motor arus searah penguatan seri

Vt= Ea+ Ia Ra+ Rs (2.7)

Ia= [V_Rat-_- E _Ra_s] (2.8)

Ia= IL= If

Dimana : I_a=arus kumparan medan seri (Ampere) R_s=tahanan medan seri (Ohm)

R_a=tahanan jangkar (Ohm)

E_a=gaya gerak listrik motor arus searah Volt

3. Motor Arus Searah Penguatan Kompon

Motor arus searah penguatan kompon terbagi atas dua, yaitu :

3.1Motor Arus Searah Penguatan Kompon Pendek

Ra Ea

+

-IL

Vt

Ia Rs

Rsh Ish

Gambar 2.11 Rangkaian ekivalen motor dc penguatan kompon pendek

Persamaan umum motor arus searah penguatan kompon pendek

IL=Ia+Ish

Vt=Ea+IaRa+ILRs (2.9)

Pin=VtIL (2.10)

Dimana : I_LR_s=tegangan jatuh pada kumparan seri

IaRa=tegangan jatuh pada kumparan jangkar Ea=gaya gerak listrik motor arus searah Volt

3.2Motor Arus Searah Penguatan Kompon Panjang

Ra Ea

+

-IL

Vt

Rs

Rsh

Ish Ia

Gambar 2.12 Rangkaian ekivalen motor dc penguatan kompon panjang

Persamaan umum motor arus searah penguatan kompon panjang

IL=Ia+Ish

Vt=Ea+Ia(R_a+Rs) (2.11) Pin=VtIL

Vt=Vsh

Dimana : I_aR_s=tegangan jatuh pada kumparan seri

IaRa=tegangan jatuh pada kumparan jangkar [3]

2.5. Rugi-Rugi Motor Arus Searah

Motor DC menerima daya masukan berupa energi listrik dan menghasilkan daya keluaran berupa energi mekanis. Akan tetapi, tidak seluruh daya masukan ke motor diubah menjadi daya keluaran yang berguna, selalu ada energi yang hilang selama proses pengkonversian energi tersebut. Energi yang hilang tersebut ada yang dikonversikan menjadi panas dan ada yang diserap oleh mesin untuk

mengatasi gesekan karena adanya bagian yang berputar di dalam mesin. Rugi-rugi daya dalam bentuk panas ini jika nilainya terlalu besar akan dapat menyebabkan kenaikan temperatur motor yang dapat merusak isolasi dan mempercepat berkurangnya umur ekonomis motor sehingga membatasi daya keluaran motor. Berikut proses pengkonversian energipada motor DC dalam aliran daya di bawah ini :

Daya input V IL Watt

Daya mekanis yang dibangkitkan di

dalam jangkar Ea Ia Watt

Daya output motor

Tshω Watt

Rugi-rugi tembaga

Rugi-rugi besi dan mekanis

Energi Listrik Energi

mekanis

Gambar 2.13 Diagram aliran daya pada motor arus searah

Dengan demikian selalu ada selisih antara daya masukan dan daya keluaran motor. Ini merupakan rugi-rugi daya yang terjadi di dalam motor. Dalam persamaan sinyatakan dengan :

∑ Rugi-Rugi = Daya Masukan – Daya Keluaran

Akhirnya, rugi-rugi di dalam motor DC didefenisikan 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.

2.5.1. Rugi-Rugi Tembaga (Copper Loss)

Rugi-rugi tembaga adalah rugi-rugi daya yang terjadi di dalam kumparan medan dan kumpran jangkar motor. Karena kawat tembaga kedua kumparan tersebut memiliki nilai resistansi Rf dan Ra, maka jika mengalir arus searah

sebesar If dan Ia akan menyebabkan kerugian daya yang dihitung dengan

persamaan :

Pa=Ia2Ra (2.12)

Pf=If2Rf (2.13)

Dimana : P_a=rugi tembaga kumparan jangkar P_f=rugi tembaga kumparan medan I_a=arus jangkar

I_f=arus medan R_a=resistansi jangkar R_f=resistansi medan

2.5.2. Rugi-Rugi Inti (Core or Iron Losses)

Rugi-rugi ini 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

Rugi hysteresis terjadi di dalam jangkar mesin DC karena setiap bagian jangkar dipengaruhi oleh pembalikan medan magnetic sebagaimana bagian tersebut lewat di bawah kutub-kutub yang berurut.

Gambar 2.14 Perputaran jangkar di dalam motor dua kutub

Gambar 2.14 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 sebagai rugi-rugi di dalam inti jangkar dan disebut sebagai rugi hysteresis. Untuk menentukan besarnya rugi hysteresis di dalam inti jangkardigunakan persamaan Steinmentzyaitu :

Ph= ηBmax1,6 f υ Watt (2.14)

Dimana : P_h=rugi hysteresis

B_max=rapat fluks maksimum di dalam jangkar f =frekuensi pembalikan magnetik

= ₁₂₀n P dimana n dalam rpm dan P=jumlah kutub

υ=volume jangkar m3

2. Rugi Arus Pusar

Sebagai tambahan terhadap tegangan yang diinduksikan di dalam konduktor jangkar, ada juga tegangan yang diinduksikan di dalam init jangkar. Tegangan ini menghasilkan arus yang bersikulasi di dalam inti jangkar seperti yang ditunjukkan dalam Gambar 2.15. 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.

(a) (b)

Gambar 2.15 (a) Arus pusar di dalam jangkar yang padat (b) Arus pusar di dalam inti jangkar yang dilaminasi

2.5.3. Rugi-Rugi Mekanis (Mechanical Losses)

Rugi-rugi mekanis di dalam mekanis motor DC merupakan rugi-rugi yang berhubungan dengan efek-efek mekanis di dalam motor DC yaitu gesekan dan angin.

Rugi-rugi gesekan adalah rugi-rugi yang disebabkan oleh pergesekan antara permukaan bagian-bagian yang berputar dengan bagian-bagian yang diam dari motor, diantaranya gesekan bearing atau bantalan peluru dengan rumah bearing atau dengan as rotor. Juga gesekan antara permukaan sikat dengan komutator. Karena adanya suatu nilai koefisien gesek antara permukaan bagian-bagian tersebut walaupun kecil, diperlukan gaya untuk mengimbangi gaya lawan akibat koefisien gesek tersebut jika ingin menggerakkan rotor motor DC tersebut.

Sedangkan rugi-rugi angin adalah rugi-rugi yang disebabkan oleh pergesekan antara bagian-bagian motor yang berputar dengan udara di dalam rumah (casing) motor. Baik itu pergesekan antara permukaan rotor dengan udara pada celah udara di dalam motor ataupun gesekan udara dengan kipas pendingin yang dipasangkan pada rotor di dalam motor. Rugi-rugi angin ini bervariasi tergantung pada kecepatan rotasi motor tersebut.

2.5.4. Rugi-Rugi Sikat (Brush Losses)

Jika kumparan jangkar motor DC dialiri arus listrik DC maka sikat-sikatnya juga akan dialiri arus yang sama. Karena sikat memiliki nilai resistansi sikat dan juga tahanan kontak antara permukaan sikat dengan komutator maka terdapat rugi jatuh tegangan pada sikat yang dinyatakan dengan Vbd. Jatuh

tegangan sikat ini menyebabkan timbulnya rugi-rugi daya sebesar :

Pbd=Vbd.Ia (2.15)

Dimana : P_bd=rugi daya akibat tegangan sikat I_a=arus jangkar

Besarnya nilai jatuh tegangan sikat-sikat pada motor DC hampir konstan dalam rentang arus jangkar yang besar. Maka rugi-rugi sikat dapat dihitung dengan persamaan:

Pbd=2 x Ia (2.16)

2.5.5. Rugi-Rugi Beban Stray (Stray Load Losses)

Rugi-rugi beban stray merupakan rugi-rugi yang disebabkan oleh arus pusar di dalam tembaga dan rugi-rugi inti tambahan di dalam besi, yang timbul karena pendistorsian fluks magnetik oleh arus beban (tidak termasuk yang disebabkan oleh jatuh tegangan IR) dan rugi-rugi hubung singkat komutasi.

Rugi-rugi beban stray ini tidak dapat dikategorikan ke dalam tipe rugi-rugi yang disebutkan di atas. Di dalam perhitungan rugi motor DC, besarnya rugi-rugi beban stray dinyatakan sebesar ± 1% dari beban penuh.

Rugi-rugi di dalam motor DC di atas juga dapat dikelompokkan menjadi dua yaitu :

1. Rugi-rugi konstan yaitu rugi-rugi di dalam motor DC yang nilainya selalu tetap, tidak tergantung pada arus pembebanan. Rugi-rugi inti + mekanis disebut dengan rugi-rugi rotasi. Yang termasuk ke dalam kelompok rugi-rugi konstan adalah :

a. Rugi-rugi inti yaitu rugi-rugi hysteresis dan arus pusar b. Rugi-rugi mekanis yaitu rugi-rugi gesek dan angin. c. Rugi-rugi tembaga medan shunt.

2. Rugi-rugi variabel yaitu rugi-rugi di dalam motor DC yang nilainya bervarisasi terhadap arus pembebanan. Yang termasuk ke dalam kelompok rugi-rugi ini adalah:

a. Rugi-rugi tembaga kumparan jangkar (Ia2Ra).

b. Rugi-rugi tembaga kumparan medan seri (Ia2Rs)

c. Rugi jatuh tegangan sikat (VbdIa)

Sehingga rugi-rugi total di dalam motor DC adalah :

∑ Rugi-Rugi = Rugi Konstan + Rugi Variabel [4]

2.6. Torsi Motor Arus Searah

Yang dimaksud torsi adalah putaran dari suatu gaya terhadap suatu poros. Ini diukur dengan hasil gaya itu dengan jari-jari lingkaran dimana gaya tersebut bekerja.

Gambar 2.16 menunjukkan pada suatu pulley dengan jari-jari r bekerja suatu gaya F Newton yang menyebabkan benda berputar dengan kecepatan n putaran per detik.

Torsi = F x r Newton-meter (N-m) (2.17) Usaha yang dilakukan oleh gaya tersebut pada suatu putaran, = F x 2 π r Joule

F r

n putaran/detik

Gambar 2.16 Suatu pulley yang berputar karena mengalami suatu gaya

Daya yang dibangkitkan

= F x 2 π r x n Joule/detik = (F x r) x 2 π n Joule/detik

Jika :

2 π n = kecepatan sudut (ω) dalam rad/detik F x r = torsi T

Maka daya yang dibangkitkan = T x ω Joule/detok

= T x ω Watt

2.6.1. Torsi Jangkar

Di dalam motor DC, setiap konduktor di bagian permukaan jangkar akan mengalami gaya F pada suatu jarak r yang merupakan jari-jari jangkar (Gambar 2.16). Dengan demikian, masing-masing konduktor menghasilkan suatu torsi yang cenderung untuk memutar jangkar. Jumlah seluruh torsi yang dihasilkan oleh konduktor jangkar dikenal dengan torsi jangkar (Ta).

Jika pada suatu motor DC :

r = rata-rata jari-jari jangkar (meter)

l = panjang efektif masing-masing konduktor (meter) Z = jumlah total konduktor jangkar

i = arus dalam setiap konduktor = Ia/A (Ampere)

B = rapat fluks rata-rata (Weber/meter2)

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

Sekarang i = Ia/A, B = Φ/a dimana a adalah luas penampang jalur fluks per kutub

pada jari-jari r. Jelasnya, a = 2 π r

P

Maka Ta = Z x Φ a

x

Ia

A

x l x r

= Z x Φ 2πr(1_P)

x

Ia

A

x l x r

= ZΦIaP

2πA N-m

atau Ta = 0,159 Z Φ Ia(_AP) (2.18)

karena Z, P dan A nilainya selalu tetap, maka : Ta~ Φ Ia

Ekspresi lainnya untuk menyatakan besarnya torsi jangkar yaitu : Ea =

PΦZn 60 A PΦZ

A

=

60 Ea

n

Dari persamaan diatas diperoleh persamaan untuk Ta yaitu

Ta = 0,159 x

[

60 Ea

n

]

x I

a atau

Ta = 9,55 x EaIa

n N-m (2.19)

2.6.2. 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 menghasikan daya keluaran motor yang berguna. Jika kecepatan motor adalah n rpm, maka

Daya keluaran (Watt) = π n Tsh

6

Atau Tsh =

Daya keluaran (watt) 2 π n/60 Atau Tsh = 9,55 x

Daya keluaran (watt)

n N-m (2.20)

2.7. Efisiensi Pada Mesin Arus Searah

Seperti halnya dengan mesin listrik lainnya, pada mesin listrik arus searah, efisiensinya dinyatakan sebagai berikut :

η (%) = Pout

Pin x100% (2.21)

Dimana : P_i = daya masukan

BAB III

METODE PENELITIAN

3.1. Umum

Metode penelitian merupakan cara yang harus ditempuh dalam kegiatan penelitian agar hasil yang akan dicapai dari suatu penelitian dapat memenuhi secara ilmiah. Dengan demikian, maksud dari penyusunan metode ini agar peneliti dapat menghasilkan suatu kesimpulan yang dapat dipertanggung jawabkan secara ilmiah. Metode penelitian ini mencakup beberapa hal diantaranya adalah penetapan tempat dan waktu penelitian, penetapan objek penelitian, penetapan variabel penelitian, metode pengumpulan data, dan teknik analisa data.

3.2. Waktu dan Tempat Penelitian

Tempat penelitian di Laboratorium Konversi Energi Listrik Departemen Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara. Penelitian dilaksanakan pada tanggal 25 Januari 2014.

3.3. Objek Penelitian

Objek penelitian ini adalah melakukan pengujian perubahan posisi sikat motor dc shunt tanpa kutub bantu dan perubahan posisi sikat motor dc shunt dengan kutub bantu.

3.4. Variabel Penelitian

Variabel penelitian adalah objek penelitian atau apa saja yang menjadi titik perhatian suatu penelitian. Variabel dalam penelitian adalah :

1. Motor DC Shunt 2. Posisi Sikat

3. Penambahan Kutub Bantu

3.5. Metode Pengumpulan Data

Metode pegumpulan data dalam suatu penelitian akan sangat menentukan keberhasilan. Oleh karena itu perlu direncanakan dengan tepat dalam memilih metode untuk pengambilan data. Metode-metode tersebut adalah :

3.5.1. Metode Dokumentasi

Metode dokumentasi adalah cara memperoleh data melalui hal-hal atau variabel yang berupa catatan, buku, jurnal, surat kabar, majalah, dan lain-lain. Adapun dokumentasi yang akan peneliti gunakan adalah data-data yang berhubungan arus, tegangan, dan putaran.

3.5.2. Metode Observasi

Pengumpulan data dengan observasi langsung atau dengan pengamatan langsung adalah cara pengambilan data ke tempat penelitian. Dalan hal ini, penulis langsung berada di lokasi penelitian yaitu di Laboratorium Konversi Energi Listrik dan mengadakan penelitian mengenai hal-hal yang perlu dicatat sebagai data dalam penelitian.

3.6. Langkah-Langkah Penelitian

3.6.1. Tahap Persiapan

Tujuannya adalah untuk mengkoordinasikan agar penelitian dapat berjalan dengan lancar. Langkah-langkah yang dilakukan adalah :

1. Mempersiapkan alat dan bahan untuk penelitian. 2. Mengkondisikan Objek Penelitian

Objek penelitian yang dimaksudkan adalah motor dc shunt, sikat, kutub bantu, dan beban. Adapun langkah mengkondisikan objek penelitian ini meliputi :

a. Memastikan bahwa motor dc shunt dapat beroperasi dan mengatur beberapa posisi sikat, menambahkan kutub bantu, beserta beban.

b. Memeriksa power supply dan multitmeter apakah sudah disetting dengan benar.

3. Mengkondisikan Alat Ukur

Alat ukur sebagai pengambil data harus memiliki validitas yang baik. Untuk mendapatkan validitas yang baik alat ukur harus disetting sesuai dengan seperti skala operasi.

3.6.2. Tahap Pengambilan Data

Tujuan dari tahap ini untuk memperoleh data penelitian yang meliputi arus dan putaran.

3.7. Teknik Analisa Data

Analisa data merupakan bagian penting dalam pnelitian, karena dengan analisa data yang diperoleh mampu memberikan arti dan makna untuk

memecahkan masalah dan mengambil kesimpulan penelitian. Dalam penelitian ini, teknik analisa data yang digunakan adalah analisis matematis untuk mendapatkan hasil penelitian. Analisis ini adalah melakukan perhitungan-perhitungan berdasarkan rumus yang berlaku di dalam perhitungan-perhitungan efisiensi dan torsi motor dc shunt.

Setelah melakukan pengukuran, selanjutnya dilakukan analisis untuk menentukan efisiensi dan torsi pada posisi sikat -300, -200, -100, 00, +100, +200,

+300 _{dari motor dc shunt tanpa kutub bantu dan motor dc shunt dengan kutub}

bantu.

Adapun perhitungan efisiensi dan torsi menggunakan formulasi sebgai berikut :

1. Motor DC Shunt Tanpa Kutub Bantu Pin = Vt x IL (Watt)

Prugi-rugi = (Ia)2 x Ra + (Ish)2 x Rsh (Watt)

Pout = Pin– Prugi-rugi (Watt) Efisiensi (η) = P_P

i x %

Torsi (Tsh) = 9,55 x ��_� N-m

2. Motor DC Shunt Dengan Kutub Bantu Pin = Vt x IL (Watt)

Prugi-rugi = (Ia)2 x(Ra + RKB) + (Ish)2 x Rsh (Watt)

Pout = Pin– Prugi-rugi (Watt) Efisiensi (η) = P_P

i x %

Torsi (Tsh) = 9,55 x ��

3.8. Alat Dan Bahan

Pengukuran ini memerlukan alat dan bahan sebagai berikut : 1. Satu unit Generator DC

2. Satu unit Motor DC 3. Kabel penghubung 4. PTDC

5. Multimeter 6. Kutub Bantu 7. Tachometer

3.9. Rangkaian Pengujian

3.9.1. Pengujian Posisi Sikat Motor DC Shunt Tanpa Kutub Bantu

Adapun rangkaian percobaan yang dilakukan secara umum dapat ditunjukkan pada Gambar 3.1 sebagai berikut :

A3 A2

V1 P T D C 1 AC PTDC 2 AC GA HB GA HB S2 S3 S1 J K RL A1 Rsh -300 -200 -100 +100 +200 +300 00 -+ Bidang Netral Sikat

Gambar 3.1 Rangkaian Pengujian Posisi Sikat Motor DC Shunt Tanpa Kutub Bantu

3.9.2. Pengujian Posisi Sikat Motor DC Shunt Dengan Kutub Bantu

Adapun rangkaian percobaan yang dilakukan secara umum dapat ditunjukkan pada Gambar 3.2 sebagai berikut :

A3 A2

V1

P

T

D

C

1

AC PTDC 2 AC GA HB GA HB S3 J K RL S2 RKB RSH S1 A1 -300 -200 -100 +100 +200 +300 00 -+ Bidang Netral Sikat

Gambar 3.2 Rangkaian Pengujian Posisi Sikat Motor DC Shunt Dengan Kutub Bantu

3.10. Prosedur Pengujian

3.10.1.Pengujian Posisi Sikat Motor DC Shunt Tanpa Kutub Bantu

Adapun prosedur percobaannya adalah :

1. Rangkaian dibuat seperti pada Gambar 3.1 dimana semua switch dalam keadaan terbuka dan PTDC dalam keadaan minimum.

2. Atur besar RL menjadi 100 Ohm.

3. Atur posisi sikat padap posisi -300.

4. Tutup saklar S2, naikkan PTDC2 sampai 0,64 ampere.

5. Tutup saklar S1, naikkan PTDC1 sampai 50 volt.

6. Catat nilai V1, A1, A2, A3 dan n pada kondisi ini.

7. Turunkan PTDC2 hingga posisi nol lalu turunkan putaran dengan mengatur PTDC1 hingga posisi nol.

8. Buka saklar S1 dan S2 lalu atur posisi sikat sesuai dengan yang diinginkan.

Kemudian ulangi langkah 3, 4, 5, dan 6 hingga diperoleh data tiap posisi sudut yang diinginkan.

9. Pengujian selesai.

3.10.2.Pengujian Posisi Sikat Motor DC Shunt Dengan Kutub Bantu

Adapun prosedur percobaannya adalah :

1. Rangkaian dibuat seperti pada Gambar 3.2 dimana semua switch dalam keadaan terbuka dan PTDC dalam keadaan minimum.

2. Atur besar RL menjadi 100 Ohm.

3. Atur posisi sikat padap posisi -300.

4. Tutup saklar S2, naikkan PTDC2 sampai 0,64 ampere.

5. Tutup saklar S1, naikkan PTDC1 sampai 50 volt.

6. Catat nilai V1, A1, A2, A3 dan n pada kondisi ini.

7. Turunkan PTDC2 hingga posisi nol lalu turunkan putaran dengan mengatur PTDC1 hingga posisi nol.

8. Buka saklar S1 dan S2 lalu atur posisi sikat sesuai dengan yang diinginkan.

Kemudian ulangi langkah 3, 4, 5, dan 6 hingga diperoleh data tiap posisi sudut yang diinginkan.

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1. Umum

Motor arus searah adalah suatu mesin listrik yang berfungsi mengubah energi listrik asrus searah (DC) menjadi energi gerak atau energi mekanik, dimana energi gerak mekanik tersebut berupa putaran rotor. Proses pengkonversian energi listrik menjadi energi mekanik tersebut berlangsung di dalam medan magnet.

Motor arus searah penguatan shunt sebenarnya adalah motor arus searah dimana belitan medannya dihubungkan paralel dengan jangkarnya sehingga arus yang melalui belitan medan shunt ini tidak sama dengan arus yang mengalir pada jangkar.

Pada saat motor arus searah penguatan shunt diberi beban maka pada kumparan stator akan mengalir arus jangkar. Dan arus ini akan menimbulkan fluksi jangkar yang akan berinteraksi dengan fluksi yang dihasilkan oleh kumparan medan rotor (fluksi utama). Akibatnya akan terjadi perubahan bentuk fluksi utama. Pengaruh reaksi jangkar ini akan menyebabkan adanya percikan bunga api pada sikat-sikat motor.

Percikan ini dikarenakan oleh pergeseran bidang netral magnetik dari motor tersebut (biasanya dalam keadaan normal garis netral magnetik berimpit dengan garis netral geometrik).

Untuk mengatasi masalah ini maka diperlukan tiga cara yaitu pergeseran posisi sikat, penambahan kutub bantu, dan belitan kompensasi. Pada tulisan ini akan dibahas pengaruh posisi sikat dan kutub bantu pada motor arus searah

penguatan shunt, dimana data-data yang diperoleh dari hasil pengukuran yang dilakukan di Laboratorium Konversi Energi Listrik FT-USU.

Motor yang digunakan pada pengujian ini adalah motor DC AEG tipe Gd 110/110 G-Mot Nr. 7983745 dengan spesifikasi sebagai berikut :

V = 220 V P = 1,2 kW

IL = 7,1 A

Ish = 0,177 A

Jumlak Kutub = 2 Kelas Isolasi = B

Tahanan Medan Shunt (J-K) = 1,25 kΩ Tahanan Medan Jangkar (GA-HB) = 3,8 Ω

4.2. Data Pengujian

Vt = 50 Volt

Ra= 3,8 Ω

RL= 100 Ω

Rsh= 1250 Ω

Tabel 4.1 Data Pengujian Posisi Sikat Motor DC Shunt Tanpa Kutub Bantu

Posisi Sikat IL (A) Ia (A) Ish (A) n (rpm)

-300 9,37 9,33 0,04 450

-200 10,6 10,56 0,04 450

-100 11,36 11,32 0,04 350

00 _{8,78 8,74 0,04 550}

+100 5,67 5,63 0,04 550

+200 5,16 5,12 0,04 550

Vt = 50 Volt

Ra= 3,8 Ω

RL= 100 Ω

RKB = 0,6 Ω

Rsh= 1250 Ω

Tabel 4.2 Data Pengujian Posisi Sikat Motor DC Shunt Dengan Kutub Bantu

Posisi Sikat IL (A) Ia (A) Ish (A) n (rpm)

-300 8,07 8,03 0,04 85

-200 8,02 7.98 0,04 115

-100 7,44 7,40 0,04 150

00 5,95 5,91 0,04 240

+100 4,82 4,78 0,04 240

+200 4,36 4,32 0,04 450

+300 3,93 3,89 0,04 450

4.3. Analisa Data

4.3.1 Pengujian Posisi Sikat Motor DC Shunt Tanpa Kutub Bantu

Dari data-data Tabel 4.1, maka akan dilakukan perhitungan untuk mendapatkan efisiensi dan torsi.

1. Posisi Sikat -30 Pin = Vt x IL

= 50 x 9,37 = 468,5 Watt

Prugi-rugi = (Ia)2 x Ra + (Ish)2 x Rsh

= 330,78 + 2 = 332,78 Watt Pout = Pin– Prugi-rugi

= 468,5 – 332,78 = 135,72 Watt

η = P_P

i x %

= ,

, x %

= 28,96 % Tsh = 9,55 x ��_�

= 9,55 x , = 2,88 N-m

Dengan melakukan perhitungan seperti di atas pada tiap posisi sikat, maka akan diperoleh efisiensi dan torsinya seperti pada Tabel 4.3 berikut ini :

Tabel 4.3 Hasil Perhitungan Efisiensi Dan Torsi Posisi Sikat Motor DC Shunt Tanpa Kutub Bantu

Posisi Sikat IL (A) Ia (A) Ish (A) _{n (rpm) Efisiensi (%) Torsi (N-m)}

-300 9,37 9,33 0,04 450 28,96 2,88

-200 10,6 10,56 0,04 450 19,66 2,21

-100 11,36 11,32 0,04 350 13,46 2,08

00 8,78 8,74 0,04 550 33,42 2,54

+100 5,67 5,63 0,04 550 56,81 2,79

+200 5,16 5,12 0,04 550 60,61 2,71

4.3.2 Pengujian Posisi Sikat Motor DC Shunt Dengan Kutub Bantu

Dari data-data Tabel 4.2, maka akan dilakukan perhitungan untuk mendapatkan efisiensi dan torsi.

1. Posisi Sikat -30 Pin = Vt x IL

= 50 x 8,07 = 403,5 Watt

Prugi-rugi = (Ia)2 (Ra + RKB) + (Ish)2 x Rsh

= (8,03)2 (3,8 + 0,6) + (0,04)2 x 1250

= 283,71 + 2 = 285,71 Watt Pout = Pin– Prugi-rugi

= 403,5 – 285,71 = 117,79 Watt

η = P_P

i x %

= ,

, x %

= 29,19 % Tsh = 9,55 x ��

�

= 9,55 x ,

= 13,23 N-m

Dengan melakukan perhitungan seperti di atas pada tiap posisi sikat, maka akan diperoleh efisiensi dan torsinya seperti pada Tabel 4.4 berikut ini :

Tabel 4.4 Hasil Perhitungan Efisiensi Dan Torsi Posisi Sikat Motor DC Shunt Dengan Kutub Bantu

Posisi Sikat IL (A) Ia (A) Ish (A) n (rpm) Efisiensi (%) Torsi (N-m)

-300 8,07 8,03 0,04 85 29,19 13,23

-200 8,02 7,98 0,04 115 29,62 9,36

-100 _{7,44 7,40 0,04 150 34,69 8,21}

00 5,95 5,91 0,04 300 47,67 4,51

+100 4,82 4,78 0,04 300 57,45 4,40

+200 4,36 4,32 0,04 450 61,41 2,84

+300 _{3,93 3,89 0,04 450 65,09 2,71}

Dari hasil perhitungan di atas maka didapat perbandingan efisiensi dan torsi antara motor dc shunt tanpa kutub bantu dengan motor dc shunt dengan kutub bantu seperti pada tabel 4.5 dan tabel 4.6 sebagai berikut :

Tabel 4.5 Perbandingan Efisiensi Motor DC Shunt Tanpa Kutub Bantu Dengan Motor DC Shunt Dengan Kutub Bantu

Posisi Sikat Efisiensi (%) Tanpa Kutub Bantu Dengan Kutub Bantu

-300 _{28,96 29,19}

-200 19,66 29,62

-100 13,46 34,69

00 33,42 47,67

+100 56,81 57,45

+200 60,61 61,41

Tabel 4.6 Perbandingan Torsi Motor DC Shunt Tanpa Kutub Bantu Dengan Motor DC Shunt Dengan Kutub Bantu

Posisi Sikat Torsi (N-m) Tanpa Kutub Bantu Dengan Kutub Bantu

-300 2,88 13,23

-200 _{2,21 9,36}

-100 2,08 8,21

00 2,54 4,51

+100 _{2,79 4,40}

+200 2,71 2,84

+300 2,58 2,71

Dari tabel 4.5 dan tabel 4.6 maka akan didapat grafik perbandingan efisiensi dan torsi motor dc shunt tanpa kutub bantu vs motor dc shunt dengan kutub bantu yang ditunjukkan oleh Gambar 4.1 dan Gambar 4.2 sebagai berikut :

Gambar 4.1 Grafik Perbandingan Efisiensi Motor DC Shunt Tanpa Kutub Bantu vs Motor DC Shunt Dengan Kutub Bantu

0 10 20 30 40 50 60 70

-40 -30 -20 -10 0 10 20 30 40

E fi si e n si (%)

Posisi Sikat (Derajat)

Motor DC Shunt Tanpa Kutub Bantu Motor DC Shunt Dengan Kutub Bantu

Gambar 4.2 Grafik Perbandingan Torsi Motor DC Shunt Tanpa Kutub Bantu vs Motor DC Shunt Dengan Kutub Bantu

0 2 4 6 8 10 12 14

-40 -30 -20 -10 0 10 20 30 40

To

rsi

(

N

-m)

Posisi Sikat (Derajat)

Motor DC Shunt Tanpa Kutub Bantu Motor DC Shunt Dengan Kutub Bantu

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1. Kesimpulan

Dari pembahasan yang telah dibuat, maka diperoleh kesimpulan sebagai berikut :

1. Pada masing-masing motor DC yang diuji, efisiensi yang tertinggi diperoleh pada posisi sikat +300 yaitu pada motor DC shunt tanpa kutub bantu sebesar

64,70 %, sedangkan pada motor DC dengan kutub bantu sebesar 65,09 %.

2. Pada masing-masing motor DC yang diuji, torsi yang tertinggi diperoleh pada posisi sikat -300 yaitu pada motor DC shunt tanpa kutub bantu sebesar 2,88 N-m,

sedangkan pada motor DC dengan kutub bantu sebesar 13,23 N-m.

3. Dari hasil analisa dapat dilihat bahwa ada peningkatan nilai efisiensi dan torsi setelah ditambahkan kutub bantu.

5.2. Saran

Adapun beberapa saran yang bisa diberikan dari hasil tugas akhir ini adalah : 1. Disarankan untuk menguji pada motor DC lainnya.

BAB VI

DAFTAR PUSTAKA

1. Purba, Richard N. 2010. Analisa Perbandingan Pengaruh Tahanan Pengereman Dinamis Terhadap Waktu Antara Motor Arus Searah Penguatan Kompon Panjang Dengan Penguatan Kompon Pendek. Medan: Departemen Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara. 2. Wijaya, Mochtar. 2001. Dasar-Dasar Mesin Listrik. Djambatan. Jakarta. 3. Siahaan, Ramcheys. 2012. Studi Pengaruh Perubahan Posisi Sikat Terhadap

Efisiensi Motor DC Shunt. Medan: Departemen Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara.

4. Metha, V.K, dan Rohit Mehta. 2002. Principles of Electrical Machines. New Delhi: S. Chand & Company Ltd.

5. Theraja, B.L. 1989. A Text Book of Electrical Technology. New Delhi: Nurja Construction & Development.

4.3.2 Pengujian Posisi Sikat Motor DC Shunt Dengan Kutub Bantu

Dari data-data Tabel 4.2, maka akan dilakukan perhitungan untuk mendapatkan efisiensi dan torsi.

1. Posisi Sikat -30 Pin = Vt x IL

= 50 x 8,07 = 403,5 Watt

Prugi-rugi = (Ia)2 (Ra + RKB) + (Ish)2 x Rsh

= (8,03)2 (3,8 + 0,6) + (0,04)2 x 1250 = 283,71 + 2

= 285,71 Watt Pout = Pin– Prugi-rugi

= 403,5 – 285,71 = 117,79 Watt

η = P_P

i x %

= ,

, x %

= 29,19 % Tsh = 9,55 x ��

�

= 9,55 x ,

Tabel 4.4 Hasil Perhitungan Efisiensi Dan Torsi Posisi Sikat Motor DC Shunt Dengan Kutub Bantu

Posisi Sikat IL (A) Ia (A) Ish (A) n (rpm) Efisiensi (%) Torsi (N-m)

-300 8,07 8,03 0,04 85 29,19 13,23

-200 8,02 7,98 0,04 115 29,62 9,36

-100 _{7,44 7,40 0,04 150 34,69 8,21}

00 5,95 5,91 0,04 300 47,67 4,51

+100 4,82 4,78 0,04 300 57,45 4,40

+200 4,36 4,32 0,04 450 61,41 2,84

+300 _{3,93 3,89 0,04 450 65,09 2,71}

Dari hasil perhitungan di atas maka didapat perbandingan efisiensi dan torsi antara motor dc shunt tanpa kutub bantu dengan motor dc shunt dengan kutub bantu seperti pada tabel 4.5 dan tabel 4.6 sebagai berikut :

Tabel 4.5 Perbandingan Efisiensi Motor DC Shunt Tanpa Kutub Bantu Dengan Motor DC Shunt Dengan Kutub Bantu

Posisi Sikat Efisiensi (%) Tanpa Kutub Bantu Dengan Kutub Bantu

-300 _{28,96 29,19}

-200 19,66 29,62

-100 13,46 34,69

00 33,42 47,67

+100 56,81 57,45

+200 60,61 61,41

Tabel 4.6 Perbandingan Torsi Motor DC Shunt Tanpa Kutub Bantu Dengan Motor DC Shunt Dengan Kutub Bantu

Posisi Sikat

Torsi (N-m) Tanpa Kutub

Bantu

Dengan Kutub Bantu

-300 2,88 13,23

-200 _{2,21 9,36}

-100 2,08 8,21

00 2,54 4,51

+100 _{2,79 4,40}

+200 2,71 2,84

+300 2,58 2,71

Dari tabel 4.5 dan tabel 4.6 maka akan didapat grafik perbandingan efisiensi dan torsi motor dc shunt tanpa kutub bantu vs motor dc shunt dengan kutub bantu yang ditunjukkan oleh Gambar 4.1 dan Gambar 4.2 sebagai berikut :

0 10 20 30 40 50 60 70

-40 -30 -20 -10 0 10 20 30 40

E

fi

si

e

n

si

(%)

Posisi Sikat (Derajat)

Motor DC Shunt Tanpa Kutub Bantu Motor DC Shunt Dengan Kutub Bantu

Gambar 4.2 Grafik Perbandingan Torsi Motor DC Shunt Tanpa Kutub Bantu vs Motor DC Shunt Dengan Kutub Bantu

0 2 4 6 8 10 12 14

-40 -30 -20 -10 0 10 20 30 40

To

rsi

(

N

-m)

Posisi Sikat (Derajat)

Motor DC Shunt Tanpa Kutub Bantu

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1. Kesimpulan

Dari pembahasan yang telah dibuat, maka diperoleh kesimpulan sebagai berikut :

1. Pada masing-masing motor DC yang diuji, efisiensi yang tertinggi diperoleh pada posisi sikat +300 yaitu pada motor DC shunt tanpa kutub bantu sebesar 64,70 %, sedangkan pada motor DC dengan kutub bantu sebesar 65,09 %.

2. Pada masing-masing motor DC yang diuji, torsi yang tertinggi diperoleh pada posisi sikat -300 yaitu pada motor DC shunt tanpa kutub bantu sebesar 2,88 N-m, sedangkan pada motor DC dengan kutub bantu sebesar 13,23 N-m.

3. Dari hasil analisa dapat dilihat bahwa ada peningkatan nilai efisiensi dan torsi setelah ditambahkan kutub bantu.

5.2. Saran

Adapun beberapa saran yang bisa diberikan dari hasil tugas akhir ini adalah : 1. Disarankan untuk menguji pada motor DC lainnya.

BAB VI

DAFTAR PUSTAKA

1. Purba, Richard N. 2010. Analisa Perbandingan Pengaruh Tahanan Pengereman Dinamis Terhadap Waktu Antara Motor Arus Searah Penguatan Kompon Panjang Dengan Penguatan Kompon Pendek. Medan: Departemen Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara. 2. Wijaya, Mochtar. 2001. Dasar-Dasar Mesin Listrik. Djambatan. Jakarta. 3. Siahaan, Ramcheys. 2012. Studi Pengaruh Perubahan Posisi Sikat Terhadap

Efisiensi Motor DC Shunt. Medan: Departemen Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara.

4. Metha, V.K, dan Rohit Mehta. 2002. Principles of Electrical Machines. New Delhi: S. Chand & Company Ltd.

5. Theraja, B.L. 1989. A Text Book of Electrical Technology. New Delhi: Nurja Construction & Development.