Mesin Arus Searah Pertemuan 10

Suatu mesin listrik, generator atau motor, akan berfungsi bila memiliki : kumparan medan yang berfungsi menghasilkan medan magnet kumparan jangkar yang berfungsi mengibaskan ggl pada konduktor-konduktor yang terletak pada alur-alur jangkara, dan celah udara yang memungkinkan berputarnya jangkar dalam medan magnet. Motor DC Pada mesin arus searah kumparan medan yang berbentuk kutub sepatu merupakan stator dan kumparan jangkar merupakan rotor. Bila kumparan jangkar berputar dalam medan magnet membangkitkan tegangan (ggl) yang berubah-ubah arah setiap setengah putaran sehingga merupakan tegangan bolak-balik e(t) = Emaks sin t yang dapat diperlihatkan seperti pada Ga . Untuk memperoleh tegangan searah diperlukan alat penyearah yang disebut komutator dan sikat.

Rumus Dasar Berdasarkan teori elektromagnetik dapat diturunkan tiga rumus dasar untuk mesin arus searah yaitu tegangan induksi, kecepatan dan kopel elektromagnetik. Ea menyatakan tegangan ggl, C menyatakan konstanta, p menyatakan jumlah kutub, a menyatakan jalur paralel konduktor jangkar dan Z menyatakan jumlah konduktor jangkar Tegangan Induksi Di mana

Pengaturan kecepatan dapat dilakukan dengan mengubah Ea dan . Kopel Elektromagnetik Pengaturan kecepatan dapat dilakukan dengan mengubah Ea dan . T= CIa

Generator DC Tegangan dc yang dipasangkan pada kumparan medan yang mempunyai tahanan Rf yang menghasilkan arus If dan menimbulkan fluks pada kedua kutub. Tegangan induksi akan dibangkitkan pada generator. Jika generator dihubungkan dengan beban dan Ra adalah tahanan generator. Generator Berpenguatan Bebas Vt = If Rf Ea = Ia Ra+ Vt

Generator Berpenguatan sendiri Generator searah seri Vt Vt = Ia Ra Ea = Ia( Ra + Rf) + Vt

Generator shunt Generator kompon panjang Vt = If Rf Vt Ea = Ia Ra+ Vt Ia = If1 = IL + If2 Ea = Vt + Ia (Ra+ Rt1)

Generator kompon pendek Ia = If1+ If2 = IL + If2 Ea = Vt + If Rf1 + IaRa

Pengaturan kecepatan Pengaturan kecepatan merupakan fungsi dari peubah , Ra atau Vt. Pengaturan kecepatan dengan mengatur medan shunt () Fluks dalam kumparan medan dapat diatur dengan mengatur arus medan If. Perubahan fluks menyebabkan terjadi perubahan putaran rotor. Perubahan If dapat diatur dengan mengatur besar tahanan variabel yang dipasang secara seri dengan kumparan medan. Motor yang diatur dengan cara memberikan tahanan seri terhadap kumparan medan disebut motor shunt atau motor kompon.

Pengaturan kecepatan dengan mengatur medan shunt Pengaturan kecepatan dengan mengatur tahanan Ra

Pengaturan kecepatan dengan mengatur tegangan

Pengereman Ada tiga jenis pengereman motor atau penghentian motor , yaitu pengereman dinamik, pengereman regeneratif dan pengereman mendadak. Pengereman Dinamik Pada pengereman dinamik, penghentian motor dapat terjadi jika tegangan terminal Vt dihilangkan dan diganti dengan tahanan R1 Setelah dihubungkan dengan R1 terjadi pengaliran energi ke R1 yang menyebabkan kecepatan motor menjadi turun.

Pengereman dinamik Pengereman Regeneratif Pada pengereman regeneratif , energi yang tersimpan pada putaran dikembalikan kepada sistem jala-jala. Cara ini biasa dipakai pada kereta api listrik.Ketika kereta api berjalan menurun, kecepatan motor laju sekali, karena Ea >Vt, yang mengakibatkan daya dikembalikan kepada sistem jala-jala untuk keperluan lain. Pada saat daya dikembalikan ke jala-jala, kecepatan menurun dan proses pengereman berlangsung seperti pada pengereman dinamik.

Pengereman Mendadak Pengereman mendadak adalah pengereman suatu motor dalam waktu yang sangat singkat dan tiba-tiba, yaitu dengan cara membalik polaritas motor. Tahanan R2 disisipkan antara titik X dan Y. x y