Ija Sembiring : Studi Perbandingan Penggunaan Rheostat Dan Auto-Transformator Untuk Pengaturan Kecepatan Motor DC Seri, 2007.
USU Repository © 2009
Pengaruh reaksi jangkar yaitu berpindahnya garis netral yang
mengakibatkan kecenderungan timbul bunga api pada saat komutasi. Untuk itu motor DC dirancang sedemikian agar penyebab reaksi jangkar dilawan dengan
satu medan dengan besar dan arah yang tepat. Untuk itu pada motor DC dapat dilakukan dengan 2 cara yakni :
1. Kutub Bantu ; yakni kutub kecil yang terletak tepat pada pertengahan
antara kutub utara dan selatan, ditengah-tengah garis netral teoritis. Lilitan penguat kutub ini dihubungkan seri dengan lilitan jangkar, hal ini
disebabkan medan lintang tergantung pada arus jangkarnya. 2.
Lilitan kompensasi ; Untuk mengatasi pengaruh medan lintang ini pada motor DC dilengkapi dengan kumparan yang terdiri dari sekunpulan
penghantar yang diletakkan didalam alur pada permukaan kutub utama sehingga dengan demikian akan menimbulkan medan lintang yang
langsung melawan medan arus jangkar. Lilitan ini disebut lilitan kompensasi, yang dihubungkan seri dengan lilitan jangkar.
II.5 Jenis – Jenis Motor Arus Searah
Adapun jenis –jenis motor arus searah yakni : 1.
Motor arus searah Berpenguatan Bebas Terpisah. 2.
Motor arus searah Berpenguatan Sendiri. Motor arus searah berpenguatan sendiri ini dapat dibagi atas :
1. Motor arus searah penguatan Shunt.
2. Motor arus searah penguatan Seri.
Ija Sembiring : Studi Perbandingan Penggunaan Rheostat Dan Auto-Transformator Untuk Pengaturan Kecepatan Motor DC Seri, 2007.
USU Repository © 2009
R
sh
+ -
Ra I
s
I
a
I
sh
I
L
V
t
Ea Rs
3. Motor arus searah penguatan Kompon.
Motor arus searah kompon ini terdiri dari 2 bagian yakni : 1.
Motor arus searah penguatan kompon pendek. 2.
Motor arus searah penguatan kompon panjang. Motor arus searah penguatan kompon panjang dapat digambarkan
rangkaian ekivalennya seperti berikut ini :
Gambar 2.7 Rangkaian Ekivalen Motor DC seri Dimana :
Vs Rs
Ra Ia
Ea Vt
+ +
+ =
volt Karena drop tegangan pada sikat diabaikan, maka :
Rs Ra
Ia Ea
Vt +
+ =
volt φ.
.n C
Ea =
Rsh Vt
Ish =
ampere Ish
Is I
L
+ =
ampere dimana : Ia = Is Keterangan :
Vt = Tegangan terminal volt
L
I = Arus beban Ampere Ea = Gaya gerak listrik induksi volt Is = Arus medan seri Ampere
Ija Sembiring : Studi Perbandingan Penggunaan Rheostat Dan Auto-Transformator Untuk Pengaturan Kecepatan Motor DC Seri, 2007.
USU Repository © 2009
Torsi T
Arus Jangkar Ia
Compond
Seri Shunt
2 1
Ia = Arus jangkar Ampere n = Kecepatan putar rotor rpm Ra = Resistansi jangkar ohm
φ = Fluksi kutub Weber
Rs = Resistansi medan seri ohn C =
a 60
z .
p
= konstanta Ish = Arus medan shunt ampere
Rsh = Resistansi medan shunt ohm
II.6 Karakteristik Motor Arus Searah Penguatan seri
Untuk motor DC penguatan seri dan shunt hanya memiliki satu kumparan medan. Sedangkan untuk motor DC penguatan kompon memiliki dua kumparan
medan yakni kumparan medan shunt dan medan seri. Berikut ini tiga karakteristik dari sebuah motor DC penguatan kompon panjang.
II.6.1 Karakteristik Torsi T = T Ia V
Dengan pertambahan arus jangkar Ia sehingga φ bertambah dan torsi
T juga besar. Dari persamaan 2.14 yakni : Ia
k T
m
. .
φ =
dimana
s sh
m
φ φ
φ +
= Ia
k T
s sh
. φ
φ + =
..........................................................................2.15 Jika fluksi medan shunt lebih besar dibandingkan dengan medan seri maka
bentuk karakteristik torsi dan arus seperti kurva 1. Sedangkan jika fluksi medan seri lebih besar dibandingkan dengan medan shunt maka bentuk karakteristik
torsi dan arus seperti kurva 2. Gambar karakteristik untuk torsi dan arus dapat dilihat seperti berikut ini :
Ija Sembiring : Studi Perbandingan Penggunaan Rheostat Dan Auto-Transformator Untuk Pengaturan Kecepatan Motor DC Seri, 2007.
USU Repository © 2009
Arus Jangkar Ia
Compond
Seri Shunt
Kecepatan n
sumber: P.S BIMBHRA
Gambar 2.8 Karakteristik Torsi dan Arus Jangkar
II.6.2 Karakteristik Perputaran n = n I
a V
Untuk motor kompon panjang : Rs
Ra Ia
Ea Vt
+ +
=
m
n C
Ea φ.
. =
n C
Ea
s sh
.
φ φ
+ =
Jadi : ]
[ 1
Rs Ra
Ia Vt
C n
s sh
+ −
+ =
φ φ
.................................................2.16 Dengan pertambahan arus jangkar Ia, fluks
φ juga akan bertambah dan ]
[ Rs
Ra Ia
Vt +
− berkurang. Dengan pertambahan arus jangkar Ia maka
kecepatan jatuh pada motor kompon lebih cepat dibandingkan dengan motor shunt. Karakteristik dari kecepatan dengan arus jangkar dapat digambarkan seperti
berikut ini :
Ija Sembiring : Studi Perbandingan Penggunaan Rheostat Dan Auto-Transformator Untuk Pengaturan Kecepatan Motor DC Seri, 2007.
USU Repository © 2009
Torsi T
Compond
Seri Shunt
Kecepatan n
1 2
sumber: P.S BIMBHRA
Gambar 2.9 Karakteristik kecepatan dan arus jangkar
II.6.3 Karakteristik Mekanis T = Tn V
Ini merupakan kurva antara kecepatan n dan torsi T dari motor DC.
Jika Torsi T = k. φ.Ia bertambah, maka nilai Ia bertambah, sedangkan fluks
φ tetap. Dengan bertambahnya torsi T maka kecepatan n akan menurun, maka kurva motor kompon ini sama dengan motor shunt. Untuk medan shunt
karakteristik kecepatan dan torsi ini mendekati ke motor shunt seperti kurva 1. Sedangkan untuk medan seri karakteristik kecepatan dan torsi mendekati ke
motor seri seperti pada kurva 2. Gambar dari karakteristik kecepatan dan torsi dapat dilihat seperti berikut :
Ija Sembiring : Studi Perbandingan Penggunaan Rheostat Dan Auto-Transformator Untuk Pengaturan Kecepatan Motor DC Seri, 2007.
USU Repository © 2009
sumber: P.S BIMBHRA
Gambar 2.10 Karakteristik kecepatan dan torsi
BAB III PENGATURAN KECEPATAN MOTOR ARUS SEARAH
PENGUATAN SERI
III.1 Umum
Pengaturan putaran pada motor arus searah adalah salah satu usaha yang diberikan terhadap motor arus searah penguatan kompon panjang yang sedang
berputar untuk mendapatkan putaran motor sesuai dengan yang diinginkan. Kecepatan motor dc ini dapat diturunkan dengan rumus sebagai berikut :
φ. .
C R
R I
V n
s a
a t
+ −
= ..................................................................................... 3.1
Dari persamaan diatas, dapat dilihat bahwa kecepatan putaran motor dapat diatur dengan cara mengubah:
a. Tegangan Terminal Vt
b. Tahanan Jangkar Ra
c. Fluks Magnetik
φ
