Perancangan Mesin Listrik

Perancangan Mesin Listrik
Perancangan Kumparan Medan
Perancangan Kumparan Medan
Kumparan medan terletak pada kutub mesin arus
searah. Biasanya terangkai secara seri.
Kumparan medan dirancang untuk mendapatkan
80% sampai 85% tegangan eksitasi.
15% sampai 20% sisanya digunakan dengan rheostat
untuk mengatur besar arus eksitasi.
Perancangan Kumparan Medan
Tegangan setiap koil kumparan medan :
V
V f = (0,8 atau 0,85)
P
V = tegangan suplai (pada motor) atau
tegangan terminal (pada generator)
P = jumlah kutub
Perancangan Kumparan Medan
Luas penampang koil kumparan medan
Dari tegangan koil :V = I R = I ρLmt T
f
f
f
f
f
af
Maka luas penampang koil kumparan medan :
af =
ρLmt I f T f
Vf
Lmt = panjang rata-rata penghantar koil (dalam cm)
Tf = jumlah penghantar koil
ρ = tahanan jenis koil
Perancangan Kumparan Medan
Panjang rata-rata koil (Lmt)
Panjang rata-rata koil dinyatakan oleh :
Lmt = 2( L p + b p + 4ti ) + πd f
(cm)
Catatan. ti = ketebalan isolasi (seperti koker pada trafo)
Perancangan Kumparan Medan
Diameter kawat penghantar koil (d)
Diameter penghantar koil tanpa isolasi
dinyatakan oleh :
d murni =
4a f
π
Diameter penghantar koil dengan isolasi :
d = d murni + lisolasi
Perancangan Kumparan Medan
Contoh soal.
Sebuah generator dc shunt 500V, 8 kutub, koil kumparan
medan terhubung seri dengan 5000 ampere-turn per kutub.
Kutub berbentuk persegi 12cmx20cm. Ukuran penampang
koil 12cmx2,5cm.
Tentukan :
a. Luas penampang penghantar (af)
b. Jumlah lilitan kumparan medan (Tf)
Asumsi :
ρ = 0,021 Ω/m/mm2
ti = 1 cm
lisolasi = 0,2mm
Perancangan Kumparan Medan
Jawaban.
(a)
af =
ρLmt ( I f T f )
Vf
Lmt = 2( L p + b p + 4ti ) + πd f
Lmt = 2[(20) + (12) + 4(1)) + π (2,5)
Lmt = 79,85cm = 0,7985m
V 500
= 62,5 Volt
Tegangan setiap koil V f = =
P
8
(0,021)(0,7985)(5000)
2
af =
= 1,341 mm
62,5
Perancangan Kumparan Medan
Jawaban.
(b)
d murni =
4a f
π
=
4(1,341)
π
= 1,307 mm
d = d murni + lisolasi = 1,307 + 0,2 = 1,507 ≅ 1,5 mm
Jumlah lilitan per lapis dengan ketebalan h f = 12 cm
120
adalah =
= 80
1,5
Jumlah lapisan dengan diameter d f = 2,5 cm
25
adalah =
= 16,58 ≅ 16
1,5
Jumlah lilitan per kutub T f = (80)(16) = 1280 lilitan
Perancangan Kumparan Medan
Soal.
Dari contoh soal diatas, tentukan :
a. Arus medan (If)
b. Daya kumparan medan (Pf)
Perancangan Kumparan Medan
Jawaban.
Jumlah lilitan per kutub T f = (80)(16) = 1280 lilitan
(a)
If =
I f Tf
Tf
5000
=
= 3,906 A
1280
(b)
Pf = V f I f = (62,5)(3,906) = 244,14 W