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
