Derajat Listrik - Binus Repository

DASAR ELEKTROMEKANIK
Pertemuan 9
1
• Konversi Energi
Konversi energi dari energi listrik menjadi
mekanik atau sebaliknya terjadi melalui medium
magnet. Medan magnet berfungsi sebagai
menyimpan energi sementara dan medium
mengkopel proses perubahan energi
energi
medan
tempat
untuk
Motor
Energi
Listrik
Medan
Magnet
Energi
mekanis
Generator
2
Prinsip kerja dari proses konversi energi mekanik
menjadi energi listrik
Apabila sebuah konduktor digerakkan tegak lurus sejauh
ds, memotong suatu medan magnet dengan kerapatan
fluks B menimbulkan perubahan fluks pada konduktor
dengan panjang efektif dapat dinyatakan seperti pada
persamaan 1. d menyatakan perubahan fluks yang
ditimbulkan, B menyatakan besar kerapatan fluks, L
menyatakan panjang konduktor dan ds menyatakan
perubahan gerak :
d = Bl ds
3
• Dengan menggunakan hukum Faraday dapat
diperoleh gaya gerak listrik. e adalah besar ggl yang
timbulkan dan menjadi energi listrik. V menyatakan
kecepatan gerak konduktor.
d
e
dt
ds
e  Bl
dt
e  Blv
4
``Arah
gaya gerak listrik ditentukan oleh aturan tangan
kanan, dengan jempol, telunjuk dan jari tengah yang
saling tegak lurus menunjukkan masing-masing arah v,
B dan e
V
S
U
B
5
Bila konduktor dihubungkan dengan beban
maka konduktor tersebut mengalir arus yang
menjauh kita dan dapat digambarkan dengan
simbol x. Sedang arus yang mendekati kita
digambarkan dengan simbol ujung depan anak
panah (.) . Dari persamaan diatas dapat
diartikan apabila dalam medan magnet diberikan
energi mekanik dengan gerakan sebuah
konduktor berkecepatan v maka menimbulkan
energi listrik (e). Pengertian ini menjadi prinsip
kerja generator.
6
• Prinsip kerja konversi energi listrik menjadi energi
mekanik
B
U
S
F
Arus listrik I yang dialirkan pada sebuah konduktor
diruang medan magnet dengan kerapatan fluks B
menghasilkan gaya F
F = BIL
7
Penentuan arah gaya berdasarkan aturan tangan kiri,
denga jempol, telunjuk dan jari tengah yang saling tegak
lurus menunjukkan masing-masing arah F, B dan I.
Besar kopel yang dibangkitkan :
T = F x r = BILr
Mesin Dinamik Elementer
Stator (kumparan
Medan)
U
Rotor
(kumparan
jangkar)
S
a
-a
8
Bila kumparan a-a diputar menghasilkan tegangan ac :
e= Emaks sint t
Untuk mendapatkan tegangan dc digunakan penyearah :
komutator dan sikat
Mesin DC :
- Rotor sebagai kumparan medan
- Stator sebagai kumparan jangkar
Segmen
komutator
\
sikat
Mesin DC
9
• Interaksi Medan Magnet
Celah Udara
U
S
U
S

Bs
Br
T = KBrBssin 
T= K Ir Is sin 
10
• Derajat Listrik
Derajat listrik menyatakan hubungan antara siklus listrik
yang dihasilkan dengan putaran mesin.
P
e  m
2
•
Frekuensi
Frekuensi menyatakan jumlah siklus sinusoida sinyal listrik yang dihasilkan
dari putaran mesin
p n
f  x
2 60
11