Pertemuan-11 Motor DC

1. PENGERTIAN MOTOR ARUS SEARAH
PERTEMUAN 11
Motor arus searah adalah suatu mesin yang berfungsi mengubah
tenaga listrik arus searah (listrik DC) menjadi tenaga gerak atau
tenaga mekanik, dimana tenaga gerak tersebut berupa putaran
dari pada rotor.
2. DASAR-DASAR MOTOR ARUS SEARAH
MOTOR ARUS SEARAH
(MOTOR DC)
Prinsip dasar dari motor arus searah adalah :
Kalau sebuah kawat berarus diletakkan antara kutub
magnit (U – S), maka pada kawat itu akan bekerja suatu
gaya yang menggerakkan kawat itu.
Arah gerak kawat itu dapat ditentukan dengan “KAIDAH
TANGAN KIRI”, yang berbunyi sebagai berikut :
Disekitar kawat listrik terdapat medan-medan magnet (percobaan
ousted).
Bilamana arus listrik yang mengalir dalam kawat arahnya menjauhi
kita (maju), maka medan-medan yang terbentuk disekitar kawat
arahnya searah dengan putaran jarum jam. Sebaliknya bilamana
arus listrik yang mengalir dalam kawat arahnya mendekati kita
(mundur) maka medan-medan magnit yang terbentuk disekitar
kawat arahnya berlawanan dengan arah putaran jarum jam.
(Percobaan Maxwell).
S
Gaya
Gr.gaya
Apabila tangan kiri terbuka diletakkan diantara kutub U
dan S, sehingga garis-garis gaya yang keluar dari kutub
Utara menembus telapak tangan kiri dan arus di dalam
kawat mengalir searah dengan arah keempat jari, maka
kawat itu akan mendapat gaya yang arahnya sesuai
dengan arah ibu jari.
Arus
U
Besar gaya tersebut adalah :
F = B l I .10 –1 dyne
……………………………………………..1
Dimana :
B : Kepadatan fluks magnit dalam satuan gauss.
l : Panjang penghantar dalam satuan cm.
I : Arus listrik yang mengalir (ampere).
3. JENIS-JENIS MOTOR DC
Dalam satuan mks, F = B l I newton
………………………………………………2
Dimana :
B : dalam satuan weber
l : dalam satuan meter
I : dalam satuan ampere.
Berdasarkan hubungan lilitan penguat magnit terhadap lilitan
jangkar motor DC dengan penguat sendiri dapat dibedakan :
Motor shunt
Motor seri
Motor kompon
– Motor kompon panjang
– Motor kompon pendek
Berdasarkan sumber arus penguat magnitnya motor DC dapat
dibedakan :
Motor DC penguat terpisah, bila arus penguat magnit
diperoleh dari sumber DC diluar motor.
Motor DC dengan penguat sendiri, bila arus penguat magnit
berasal dari motor itu sendiri.
1
4. PENGASUTAN
Ada beberapa cara untuk mengasut motor DC, diantaranya :
– Disambung langsung dan dengan rheostat
CARA ASUT (STARTING) DENGAN DISAMBUNG LANGSUNG
Cara ini adalah yang paling sederhana dan mudah, tetapi arus asut (arus start)
nya besar. Kalau jangkar belum bergerak padahal jangkar biasanya mempunyai
tahanan yang sangat kecil maka pada saat disambung dengan jala-jala arus
jangkar (Ia) besar.
V
Ist =
besar sekali
Ra
Misalnya motor
V = 110 Volt
Ra = 0,05 Ohm
Kalau disambung langsung (tanpa diberi tahanan arus) arus start
110
Ist =
= 2.200 Ampere
0,05
5. PENGEREMAN
Pengereman secara listrik dapat dilaksanakan dengan tiga macam
cara yaitu :
I. Secara regeneratif
Adalah dengan mengembalikan energi ke jala-jala
V-E
Ia =
harganya negatif
Ra
E > V sehingga Ia Negatif (mengalir ke jala-jala).
II. Pengereman secara dinamis
Tegangan listrik yang dihasilkan motor sebagai generator diubah
menjadi panas. Pada motor shunt rangkaian jangkar diputus dari
jala-jala kemudian dengan suatu tahanan sebagai beban.
Tahanannya diubah-ubah sampai menjadi kecil dan pada saat
tahanan habis motor berhenti.
Arus ini sangat besar sehingga dapat merusak kumparan
jangkar. Kalau motornya kecil bisa cepat berputar karena
momen kelemahan rotornya kecil begitu pula arus asutnya.
Jadi untuk motor yang kecil bisa langsung disambung
dengan sumber.
Sewaktu motor belum berputar, E = 0 karena besarnya GGL
lawan (E) adalah Cnφ Volt. Pada waktu start n = 0 (belum
berputar), sehingga E = 0, oleh karena itu pada waktu start
arusnya besar sekali.
III. Pengereman secara plugging
Cara ini dapat dilaksanakan dengan dua cara :
Beban menyebabkan motor berputar ke arah yang berlawanan.
Putaran motor berubah karena arus pada jangkar berubah arahnya.
6. MENGATUR DAN MEMBALIK PUTARAN MOTOR ARUS SEARAH
Pada motor DC berlaku persamaan:
V – Ia Ra
n =
…….……………………………………….. 3
Cφ
φ
Berdasarkan persamaan diatas pengaturan kecepatan motor DC
dapat dilakukan dengan :
Mengubah tahanan rangkaian jangkar (Ra)
Mengubah fluks magnit (φ
φ)
Mengubah tegangan jepit ( V ).
a. Membalik Arah Putaran Motor DC
b. Karakteristik Motor DC
Untuk membalik arah putaran motor DC dapat dilakukan
dengan dua cara :
Membalik arah arus jangkar, arah arus penguat tetap
Membalik arah arus penguat, arah arus jangkar tetap
Putaran sebagai fungsi arus jangkar (karakteristik putaran)
n = f (Ia), V konstan
Torsi sebagai fungsi arus jangkar (karakteristik torsi)
T = f (Ia), V konstan
Putaran sebagai fungsi torsi (karakteristik mekanis)
n = f (T), V konstan.
Apabila arah arus jangkar dan arah arus penguat
keduanya dibalik arah putaran motor tidak berubah.
Pengertian-pengertian diatas sesuai dengan kaidah tangan
kiri.
2
SOAL-SOAL LATIHAN
1. Pengereman secara listrik dapat dilaksanakan
secara :
2. Pengaturan kecepatan motor DC dilaksanakan
dengan :
3. Percobaan Oerstedt menghasilkan kesimpulan sebagai
berikut :
4. Berdasarkan hubungan lilitan penguatan magnet terhadap
lilitan jangkar motor DC dengan penguat sendiri dapat
dibedakan atas………….kecuali :
5. Membalik arah putaran motor DC dapat dilakukan dengan
cara :
6. Untuk menghindari gangguan medan magnet dapat
dilakukan dengan …….. kecuali :
3