MOTOR DC KELOMPOK 2 Muhammad Yudi Nugroho (21060111120029) Dian Priyatno (21060111120030) Hasan Mahfudhi (21060111120031) Ikha Nurjanah (21060111120029) Anang Permana (21060111120029) Eddy Darmawan (21060111120029) Muhammad Hasnan Albab (21060111120029) Tri Ujianto (21060111120029) Jenggo Dwyana Prasaja (21060111120029) Arif Setiawan (21060111120029)

Motor DC Motor DC motor yang memerlukan suplai tegangan yang searah pada kumparan medan untuk diubah menjadi energi mekanik. Bagian utama motor DC adalah stator dan rotor dimana kumparan medan pada motor dc disebut stator (bagian yang tidak berputar) dan kumparan jangkar disebut rotor (bagian yang berputar).

Jenis – Jenis Motor DC Motor DC sumber daya terpisah/ Separately Excited, Jika arus medan dipasok dari sumber terpisah maka disebut motor DC sumber daya terpisah/separately excited. Motor DC sumber daya sendiri/ Self Excited, Pada jenis motor DC sumber daya sendiri di bagi menjadi 3 tipe sebagi berikut :

Motor DC sumber daya sendiri/ Self Excited Motor DC Tipe Shunt Motor DC Tipe Seri Motor DC Tipe Kompon / Gabungan

Motor DC Tipe Shunt Pada motor shunt, gulungan medan (medan shunt) disambungkan secara paralel dengan gulungan dinamo (A). Oleh karena itu total arus dalam jalur merupakan penjumlahan arus medan dan arus dinamo. Karakter kecepatan motor DC tipe shunt adalah : Kecepatan pada prakteknya konstan tidak tergantung pada beban (hingga torque tertentu setelah kecepatannya berkurang) dan oleh karena itu cocok untuk penggunaan komersial dengan beban awal yang rendah, seperti peralatan mesin. Kecepatan dapat dikendalikan dengan cara memasang tahanan dalam susunan seri dengan dinamo (kecepatan berkurang) atau dengan memasang tahanan pada arus medan (kecepatan bertambah).

Motor DC Tipe Seri Dalam motor seri, gulungan medan (medan shunt) dihubungkan secara seri dengan gulungan dinamo (A). Oleh karena itu, arus medan sama dengan arus dinamo. Karakter kecepatan dari motor DC tipe seri adalah : Kecepatan dibatasi pada 5000 RPM Harus dihindarkan menjalankan motor seri tanpa ada beban sebab motor akan mempercepat tanpa terkendali.

Motor DC Tipe Kompon/Gabungan Motor Kompon DC merupakan gabungan motor seri dan shunt. Pada motor kompon, gulungan medan (medan shunt) dihubungkan secara paralel dan seri dengan gulungan dinamo (A). Sehingga, motor kompon memiliki torque penyalaan awal yang bagus dan kecepatan yang stabil. Karakter dari motor DC tipe kompon/gabungan ini adalah, makin tinggi persentase penggabungan (yakni persentase gulungan medan yang dihubungkan secara seri), makin tinggi pula torque penyalaan awal yang dapat ditangani oleh motor ini.

Prinsip Kerja Motor DC

Motor DC Sederhana

Prinsip Dasar Cara Kerja Motor DC : Jika arus lewat pada suatu konduktor, timbul medan magnet di sekitar konduktor. Arah medan magnet ditentukan oleh arah aliran arus pada konduktor. Medan magnet yang membawa arus mengelilingi konduktor

Aturan Genggaman Tangan Kanan bisa dipakai untuk menentukan arah garis fluks di sekitar konduktor. Genggam konduktor dengan tangan kanan dengan jempol mengarah pada arah aliran arus, maka jari-jari menunjukkan arah garis fluks. Gambar diatas menunjukkan medan magnet yang terbentuk di sekitar konduktor berubah arah karena bentuk U. Medan magnet hanya terjadi di sekitar sebuah konduktor jika ada arus mengalir pada konduktor tersebut.

Arus Dalam Motor DC

Reaksi Garis Fluks Lingkaran bertanda A dan B merupakan ujung konduktor yang dilengkungkan (looped conductor). Arus mengalir masuk melalui ujung A dan keluar melalui ujung B. Medan konduktor A yang searah jarum jam akan menambah medan pada kutub dan menimbulkan medan yang kuat di bawah konduktor. Konduktor akan berusaha bergerak ke atas untuk keluar dari medan kuat ini. Medan konduktor B yang berlawanan arah jarum jam akan menambah medan pada kutub dan menimbulkan medan yang kuat di atas konduktor. Konduktor akan berusaha untuk bergerak turun agar keluar dari medan yang kuat tersebut.

Medan Magnet dalam Motor DC

Gaya Dalam Motor DC

Torsi dalam Motor Listrik

Perubahan Torsi dalam Motor DC

Prinsip Arah Putaran Motor Untuk menentukan arah putaran motor digunakan kaedah Flamming tangan kiri. Kutub-kutub magnet akan menghasilkan medan magnet dengan arah dari kutub utara ke kutub selatan. Jika medan magnet memotong sebuah kawat penghantar yang dialiri arus searah dengan empat jari, maka akan timbul gerak searah ibu jari. Gaya ini disebut gaya Lorentz, yang besarnya sama dengan F. Prinsip motor : aliran arus di dalam penghantar yang berada di dalam pengaruh medan magnet akan menghasilkan gerakan. Besarnya gaya pada penghantar akan bertambah besar jika arus yang melalui penghantar bertambah besar.

Rumus Kecepatan Motor DC

Konstruksi Dasar Motor DC

Stator dan Rotor

Komutator: merupakan suatu konverter mekanik yang membuat arus dari sumber mengalir pada arah yang tetap walaupun belitan medan berputar. Sikat: berfungsi sebagai penghubung untuk aliran arus dari lilitan jangkar ke terminal luar (generator) atau dari terminal luar ke lilitan jangkar (Motor). Karena itu sikat sikat dibuat dari bahan konduktor. Disamping itu sikat juga berfungsi untuk terjadinya komutasi, berrsama-sama dengan komutator, Komutasi adalah proses pembalikan arah arus pada kumparan jangkar saat segmen komutator pada kumparanterhubung melewati di bawah sikat.

Rangka motor: Fungsi utama dari rangka mesin adalah sebagai bagian dari tempat mengalirnya fluks; magnet. Karena itu rangka mesin dibuat dari bahan ferromagnetik. Seiain itu rangkapun befungsi untuk meletakkan alat-alat tertentu dan melindungi bagian-bagian mesin lainnya. Kutub Magnet: Fluks magnet yang terdapat pada mesin listrik dihasilkan oleh kutub-kutub magnet. Kutub magnet diberi lilitan penguat magnet yang berfungsi untuk tempat aliran arus listrik supaya terjadi proses elektromagnetisme.

Inti Jangkar: Inti jangkar yang umum digunakan dalam motor arus searah adalah berbentuk silinder yang diberi alur-alur pada permukaannya untuk tempat melilitkan kumparan-kumparan tempat terbentuknya GGL induksi. Kumparan Jangkar: berfungsi tempat terbentuknya ggl induksi. Kumparan Medan : berfungsi untuk membangkitkan fluks yang akan dipotong oleh konduktor jangkar.

Contoh Name Plate Motor DC

Contoh Name Plate Motor DC

Penjelasan Name Plate Rated Power: 81Kw Rated Speed: 2710RPM Armature Voltage: 400Vdc Field Voltage: 220Vdc Cooling: IC06 (with cooling fan & filter fix at the commutator end) Fan Power 3phase, 380V, 50Hz, Protection: IP23, Insulation class H, Temperature rise F Mounting: B3, Duty: S1 Ambient temp. 40oC, Max. Altitude 1000m Winding and bearing with PTC for thermal protection Using SKF Bearing from Sweden (Sumber: http://www.cn-electric.com/news-detail.asp?id=569)

Penjelasan Name Plate 1. Nomor Katalog Nomor yang di buat oleh pabrikan motor berdasarkan standard penomoran pabrik itu sendiri yang berupa Katalog. Nomor ini untuk memudahkan pencarian data di catatan 2. HP / KW Kapasitas keluaran tenaga mekanis pada putaran penuh motor 3. Hz Motor dapat terhubung dengan frekuensi 60Hz, frekuensi berhubungan langsung denganjumlah putaran yang dihasilkan oleh motor tsb. 4. RPM / Putaran per menit Artinya jika motor dihubungkan dengan 60Hz menghasilkan putaran 1725 Rpm 5. SF (Service Factor) berapa persen beban Hp/Kw dapat dioperasikan melebihi yang tertera di name-plate yang dapat ditanggung oleh motor

6. V Motor ini dapat dihubungkan pada tegangan 115 atau 230 Volt 7 6. V Motor ini dapat dihubungkan pada tegangan 115 atau 230 Volt 7. A Besar arus FLA (full load motor current) yang diperlukan pada kondisi motor sedang mengeluarkan daya sesuai dengan rated Hp/Kw pada supply tegangan voltage sesuai spesifikasinya. Ini perlu diketahui terutama untuk perencanaan besar kabel dan sistem proteksinya 8. PH Jumlah fasa 9. AMB 40° Suhu ruang untuk penggunaan motor maksimum 40° jika lebih dari harga tsb. Motor harus di derating, artinya kapasitas/beban harus diturunkan. Karena akan berpengaruh pada panasan motor winding,kalau tidak diturunkan maka winding akan mengalami panasan yang berlebihan/overheating. Akibatnya umur motor akan berkurang

10. Time Rating CONT artinya motor dirancang dapat dan tahan dioperasikan secara terusmenerus, tanpa berpengaruh terhadap panas winding, dan umur motor tidak akan berkurang. Motor operasi lebih dari 3 jam sudah termasuk kategori continue 11. Insulation Class A Menyatakan bahan-bahan yang dipergunakan untuk isolasi kumparan dan bagian-bagian konduktif lainnya. Daya tahan temperatur. Class A (105C / 221.F): cotton.silk,paper Class E 120C / 248.F Class B (130C / 266.F) : mica,fiberglass,asbestos Class F (155C / 311.F) : mica,fiberglass,asbestos Class H (180C / 356.F ): mica,fiberglass w silicon binder

Aplikasi Motor DC

1. Peralatan kecil Cooling pad Cooling pad adalah alat yang digunakan untuk menurunkan panas atau mendinginan laptop atau notebook. Cooling pad yang baik adalah yang dapat mengurangi panasnya leptop saat digunakan. Cooling pad akan bekerja mengurangi panas yang ditimbulkan oleh laptop dengan cara hembusan angin ke bawah. Jadi cooling pad itu sebenarnya menyedot panas yang ada pada laptop dan membuangnya melewati celah-celah yang terdapat pada cooling pad itu sendiri.

Mainan anak-anak Sebagaian mainan anak-anak menggunakan motor dc, seperti mobil-mobilan, kereta api, dan mainan lainnya. Namun kontruksinya lebih sederhana. Karena mainan tersebut dirancang untuk menjadi murah dalam pembuatannya . Mainan itu juga berjalan pada kecepatan tinggi , sehingga tidak penting penyempurnaan torsi secara halus .

2. Peralatan peralatan besar Kapal dengan tingkat manuver  tinggi. Pada kondisi ini perubahan kecepatan dan arah putaran propeller menjadi suatu hal yang sangat penting dalam operasi kapal. Untuk kapal-kapal ini digunakan motor DC, sebab motor DC dapat memberikan kontrol kecepatan dan arah putaran yang lebih bagus dibandingkan dengan pengerak yang lain.

MHC (Mobile Harbour Cranes ) Crane adalah alat pengangkat dan pemindah material, crane digunakan untuk angkat muatan secara vertikal dan gerak kearah horisontal bergerak secara bersama dan menurunkan muatan ke tempat yang dituju dengan mekanisme pergerakan crane secara dua derajat kebebasan. Beberapa crane menggunakan motor DC seperti MHC. MHC sendiri adalah crane yang digunakan untuk memindahkan material di pelabuhan. Kapasitas MHC dapat mengangkat beban 42-208ton. Beberapa tipe MHC yaitu LHM 120, LHM 180, LHM 280, dsb

Terima Kasih