Motor DC(2) non revisi rangkaian ekuivalen shunt, series dan compound dc

menjelaskan karakter dari motor dc tipe shunt, series dan compound

1. Motor DC

2. Tujuan Diharapkan mahasiswa mampu menjelaskan tentang konstruksi , prinsip kerja dan cara pengaturan putaran motor DC

3. Motor dan Engine Motor Mengubah energi listrik menjadi mekanis Engine merubah energi kimia menjadi mekanis

4. Penguatan sendiri Penguatan terpisah Penguatan Shunt Penguatan Kompon Penguatan seri Motor DC Motor Listrik Motor AC Motor Universal Permanent-Magnet

5. Pengantar Motor DC Motor Listrik DC merupakan salah satu motor yang banyak digunakan dalam aplikasi industry Motor listrik DC membutuhkan catu daya DC yang didapat dari sumber listrik DC maupun sumber listrik AC yang sudah diubah menjadi DC( dengan menggunakan rectifier) Motor DC banyak digunakan di Industri yang membutuhkan kecepatan operasi dan torsi yang tinggi

6. BAGIAN MOTOR DC Rangka stator Komutator Jangkar Terminal Ujung pelindung Komutator Sepatu Kutup Ujung pelindung Penggerak Kumparan Medan Pemegang sikat dan sikat arang

7. Prinsip Kerja Motor DC Motor listrik DC merupakan suatu alat yang memiliki fungsi untuk mengubah energi listrik DC menjadi energi mekanis Motor listrik DC bekerja berdasarkan Hukum Lorentz yaitu “Jika sebatang penghantar listrik dialiri arus listrik berada didalam medan magnet, maka pada penghantar tersebut akan timbul suatu gaya ” Arah gaya dapat ditentukan dengan menggunakan kaidah flamming telapak tangan kiri

8. Penguatan sendiri Penguatan terpisah Penguatan Shunt Penguatan Kompon Penguatan seri Motor DC Permanent-Magnet

9. Penguat Terpisah Rf = tahanan eksitasi If= arus eksitasi Vf = tegangan eksitasi Radj = Tahanan Variable Ea = Tegangan jangkar Ia = arus jangkar Ra= tahanan jangkar IL = arus beban VT= tegangan total Kumparan membutuhkan sumber tegangan arus dari luar. Misal dari baterai atau accu . Apabila Tegangan Input dari motor ini konstan , tidak ada perbedaan antara motor DC penguat terpisah dengan Motor DC penguat sendiri tipe Shunt

10. Rangkaian Ekuivalen Shunt DC Motor

11. Karakteristik Torsi terhadap Kecepatan putar Shunt DC Motor

12. Latihan Sebuah DC motor dengan penguat sendiri , bekerja dengan V T = 250 V , Ia = 120 A, dan n = 1103 r/min , dengan supplai beban torsi yang konstan . Apa yang terjadi dengan kecepatan motor ini apabila V T di kurangi menjadi 200 V?

13. Latihan Sebuah Shunt DC motor mempunyai spesifikasi 50 HP, 250 V, 1200 r/min dengan compensating winding, memiliki resistansi armature sebesar 0,06 ohm. Mempunyai sirkuit medan dengan total resistansi ( Radj + Rf) sebesar 50 ohm yang memproduksi kecepatan pada kondisi tanpa beban sebesar 1200r/min. A> cari kecepatan dan torsi Ketika arus inputnya sebesar 100 A B> cari kecepatan dan torsi Ketika arus inputnya sebesar 200 A C> cari kecepatan dan torsi Ketika arus inputnya sebesar 300 A D> plot karakteristik hubungan torsi dan kecepatan pada motor ini

14. Rangkaian Ekuivalen Series DC Motor Karena fluks pada mesin ini berbanding lurus dengan arus armature, maka :

15. Karakteristik Torsi terhadap Kecepatan Putar Series DC Motor Harus dihindari menjalankan motor seri tanpa ada beban sebab motor akan mempercepat kecepatannya tanpa terkendali Series DC Motor cocok untuk penggunaan yang memerlukan torsi awal yang tinggi Tidak seperti motor DC tipe shunt, pada Series Motor DC hanya ada satu cara efisien untuk mengatur kecepatan , yaitu dengan menaikan terminal tegangan pada sisi suplai , sehingga kecepatan juga akan ikut bertambah

16. Compound DC Motor V T = Ea + Ia Ra + I L Rs Compound Short-Shunt

17. Perbandingan Kecepatan terhadap Torsi

18. Losses pada mesin DC Electrical atau copper losses (I 2 R) : Copper losses merupakan rugi-rugi yang terjadi pada belitan armature dan medan dari mesin tersebut . Brush Losses : merupakan rugi-rugi yang terjadi dikarenakan kehilangan daya pada brush mesin listrik tersebut Core Losses : merupakan rugi-rugi histerisis dan rugi eddy yang terjadi pada metal motor DC. Mechanical Losses : rugi-rugi yang terjadi karena efek mekanik , yaitu friction and windage. Rugi friction terjadi karena gesekan bearing pada mesin , sedangkan rugi windage terjadi karena pergesekan antara alat yang dapat bergerak di mesin dengan udara yang berada didalam DC Motor Miscellaneous Losses : biasanya losses terjadi sebesar 1% dari power motor tersebut

19. Tugas 1 Misalnya , sebuah Motor DC dengan spesifikasi 50 Hp, 250V motor, dan motor DC ini mempunyai resistansi armature sebesar 0,05 ohm, dan memiliki arus pada keadaan Full-load sebesar 350 A. tetapi pada saat starting nilai Ea = 0 , maka : I A = (V T -E A )/ Ra = (250 V – 0 V )/ 0,05 ohm = A Maka pada saat starting arus yang mengalir lebih dari 20x rating arus motor pada keadaan Full-Load, hal ini dapat menyebabkan kerusakan yang serius biarpun hanya terjadi sesaat , maka diperlukan resistansi tambahan hanya pada saat starting Shunt DC Motor, sehingga arus yang terjadi saat awal start dapat diminimalisir

20. Dit : Cari Resistansi starting, dan berapa banyak tahapan resistansi yang dibutuhkan Sebuah Shunt DC motor dengan spesifikasi 100 HP, 250 V, 350A dengan Resistansi armature sebesar 0,05 ohm. Ingin di design dengan maksimum arus starting 2 kali lipat dari arus ratingnya dan resistansi starting nya akan dilepas dari sirkuit seiring dengan penurunan arus menjadi nilai ratingnya . A> tentukan berapa banyak tahapan resistansi yang dibutuhkan agar arus starting dapat dibatasi tidak lebih dari 2 kali lipat arus ratingnya B> Tentukan nilai resistansi tiap tahapan tersebut

21. Terima kasih