Tangki Fluida pada Sistem Hidrolis (Reservoir)
—Reservoir sebagai penyimpanan fluida hidrolis untuk mengoprasikan sistem. Dengan cara meletakkan tangki ditempat yang paling tinggi dari sistem hidrolisnya. Dengan begitu fluida hidrolis dalam tangki dengan gaya gravitasinya akan mengalir dan mengisi pompa motor. Tangki hidrolis berbentuk silinder atau segi empat. Bahan tangki hidrolis biasanya berbahan alumunium.
—
—Tangki hidrolis ada juga yang bertekanan, dengan memberikan udara kedalam tangki diatas permukaan cairan hidrolis. Udara bertekanan diperoleh dari motor pesawat dengan tekanan 100 psi. Tekanan ini antara 5-15 psi. Tugas dari tangki hidrolis bertekanan untuk meyakinkan aliran cairan hidrolis secara positif ke power pump. Hal ini memungkinkan pompa akan sangat menderita, karna kurangnya pelumasan.
Komponen - komponen utama dari tangki hidrolik adalah:—
2. —Sight Glass digunakan untuk men cek level / permukaan dari oli. Level oli yang baik berada ditengah - tengah sight glass.
4. —Drain atau saluran pembuangan digunakan untuk membuang oli lama dari tangki hidrolik dan juga untuk membuang endapan air didlam tangki.
—
—Tangki hidrolis ada juga yang bertekanan, dengan memberikan udara kedalam tangki diatas permukaan cairan hidrolis. Udara bertekanan diperoleh dari motor pesawat dengan tekanan 100 psi. Tekanan ini antara 5-15 psi. Tugas dari tangki hidrolis bertekanan untuk meyakinkan aliran cairan hidrolis secara positif ke power pump. Hal ini memungkinkan pompa akan sangat menderita, karna kurangnya pelumasan.
1. Fill Cap berfungsi untuk menjaga kotoran masuk lewat lubang yang dipakai untuk mengisi dan menambah oli ke dalam tangki dan juga untuk menjaga dan menutup tangki.
2. —Sight Glass digunakan untuk men cek level / permukaan dari oli. Level oli yang baik berada ditengah - tengah sight glass.
3. —Supply and Return Lines. merupakan sistem yang memungkinkan oli mengalir dari tangki ke sistem hidrolik (supply lines) dan dari sistem hidrolik ke tanki hidrolik (returnlines).
4. —Drain atau saluran pembuangan digunakan untuk membuang oli lama dari tangki hidrolik dan juga untuk membuang endapan air didlam tangki.
Sistem Oksigen dalam Pesawat Udara
Oksigen adalah gas yang sangat penting dari atmosfir, semakin bertambah ketinggian, udara semakin tipis dan tekanan udara berkurang. Hasilnya , jumlah oksigen yang dapat mendukung fungsi kehidupan berkurang.
Sistem oksigen pesawat udara dilengkapi untuk mensuplay sejumlah oksigen yang diperlukan untuk menjaga kecukupan konsentrasi oksigen sehingga aktivitas normal pada ketinggian sekitar 40000 ft.
Bagaimanapun untuk pencegahan, perlengkapan sistem oksigen dipasang untuk penggunaan jika presurisasi kabin tidak berfungsi. Oxygen untuk penerbangan harus bebas dari uap air. Dengan demikian fungsi sistem oksigen adalah :
o Emergency, jika kehilangan tekanan secara cepat
o Smooky condition ( kondisi berasap )
o First aid / theraputic / health (pertolongan pertama/terapi/kesehatan)
Oksigen disimpan dalam tabung oksigen tekanan tinggi atau rendah. Semua tabung tekanan tinggi diidentifikasi berwarna hijau dan bertuliskan “AVIATORS’ BREATHING OXYGEN”.
Tabungnya bisa diisi sampai tekanan 2000 psi, tetapi normalnya diisi dengan tekanan 1800 sampai 1850 psi. selinder oksigen sering dilengkapi dengan piringan yang didisain akan pecah jika tekanan selinder naik dan tidak aman serta mengalir ke luar pesawat bahkan berbahaya saat naiknya tekanan.
PSU ( Passenger Service Unit ) pintu terbuka otomatis, oksigen mengalir terus walaupun tidak dihisap.
Vertical speed yang nyaman 500 ft/mnt
Bila terjadi decompressi dari ketinggian 40.000 ft harus ke ketinggian 8000 ft, perlu turun 32.000 ft
Oksigen untuk passenger à 15 menit à 32.000 / 15 = 2100 ft/mnt (kecepatan turun)
Untuk pilot oksigen harus cukup untuk satu kali penerbangan
Untuk co pilot oksigen harus cukup untuk setengah perjalanan
Keperluan oksigen à 2,5 liter/menit s/d 5 liter/menit
Kelengkapan PSU
- oksigen
- lampu baca
- pemanggil petugas dan speaker
di atas PSU ada storage bins (tempat penyimpanan barang penumpang)
Hypoxia adalah ketidak normalan dari badan, pikiran karena kekurangan oksigen
Diluter demand regulator memberikan oksigen bila pemakai menghisap dengan napasnya sendiri.
Jenis oksigen
- Oksigen gas
- Oksigen cair
- Oksigen padat
kelebihan oksigen padat
compact
tempat lebih sedikit
satu kali pakai (harus diganti)
perawatan mudah ( tidak ada tubing )
Oksigen padat bersumber bahan kimia, sodium chlorate, formulanya Na Cl O3. Jika dipanaskan sampai suhu 4780 F, sodium chlorate berubah 45% dari beratnya menjadi gas oksigen. Memerlukan panas untuk memisahkan sodium chlorate oleh besi yang dicampur dengan chlorate. Bagian inti terdiri atas sodium chlorate, besi dan beberapa bahan lain dicampur dan dicetak dalam bentuk selinder. Sekelilingnya dibungkus bahan berpori. Pemicu akan membakar ujung dari inti, dan akan memanaskan sodium chlorate yang akhirnya menghasilkan gas oksigen
Inverter (Listrik)
Inverter
Inverter digunakan pada sistem
pesawat terbang untuk merubah DC power menjadi AC. Sumber AC tersebut digunakan
untuk keperluan terutama instrumen-instrumen, radio, radar, dan keperluan
lainnya. Inverter biasanya menghasilkan arus yg berfrekuensi 400cps.
Ada dua
macam
:
1.
Rotary
Inverter
2.
Static
Inverter
1.
Rotary
Inverter
Rotary
Inverter mempunyai bermacam-macam ukuran,tipe,dan bentuk. Inveter terdiri dari
sebuah motor DC dan generator AC dalam satu unit. Satu tipe rotary inverter yg
umum adalah inverter permanen magnet.
2.
Static
Inverter
Penggunaan
inverter sangat pesat kemajuannya sehingga pesawat kecilpun memakai static
inverter, dan dengan kemajuan teknologi memungkinkan statis inveter dapat
memenuhi kebutuhan yang tadinya dipenuhi oleh Rotay Inverter.
Block Diagram Static
Inverter
Berikut
ialah beberapa sifat dari static
inverter :
1.
Efesiensinya
tinggi
2.
Rendah
perawatanya dan tahan lama
3.
Tidak
membutuhkan waktu untuk pemanasan
4.
Mampu
start dalam keadaan berbeban
5.
Tidak
berisik
6. Cepat memberikan reaksi setiap beban
Motor Listrik AC
Motor Arus
Bolak-Balik (Motor AC)
Motor arus
bolak-balik (motor AC) ialah suatu mesin yang berfungsi
mengubah tenaga listrik arus bolak-balik (listrik AC) menjadi tenaga gerak atau
tenaga mekanik berupa putaran daripada rotor. Motor listrik
arus bolak-balik dapat dibedakan atas beberapa jenis. Pembagian motor listrik disini didasarkan pada
bermacam-macam tinjauan.
A.
Hubungan putaran motor dengan frekuensi
Bila
ditinjau dari hubungan antara putaran dan frekuensi/putaran fluks magnet pada
stator, maka motor AC dapat dibedakan atas
:
1.
Motor Sinkron (motor serempak)
Disebut motor sinkron, karena putaran motor sama dengan putaran fluk magnet pada stator,
sesuai dengan persamaan :
Dimana :
n = jumlah putaran tiap menit (r.p.m)
F = frekuensi
P = jumlah kutub
Pada motor sinkron, motor tidak
dapat berputar dengan sendirinya walaupun pada lilitan statornya telah
dihubungkan dengan sumber tegangan. Agar motor sinkron
dapat berputar, diperlukan penggerak permulaan. Sebagai penggerak permulaan
biasanya dikerjakan oleh mesin lain.
1.
Motor Asinkron (motor tak serempak)
Disebut motor asinkron, karena putaran motor tidak sama dengan putaran fluk magnit
stator, atau dengan kata lain bahwa antara rotor dengan fluks magnit stator
terdapat selisih perputaran yang disebut slip. Jadi padamotor asinkron jumlah putaran motor dapat ditulis dengan persamaan :
B.
Cara penerimaan tegangan dan arus
Ditinjau
dari segi cara rotor menerima tegangan atau arus listrik, motor AC dikelompokkan menjadi 2 jenis, yaitu :
1.
Motor AC yang rotornya menerima
tegangan secara langsung
Motor jenis
ini biasanya dijumpai pada motor universal, motor DC.
Pada motor jenis ini, tegangan listrik diberikan secara
langsung dari sumber tegangan melalui suatu sambungan listrik secara langsung
(bukan berdasarkan prinsip induksi)
1.
Motor Induksi
Disebut motor induksi, karena dalam hal penerimaan
tegangan dan arus listrik pada rotor dilakukan dengan prinsip induksi listrik.
Sehingga tidak ada sambungan langsung antara bagian rotor dengan sumber
tegangan listrik.
C.
Jumlah phasa tegangan sumber
Ditinjau
dari jumlah phase tegangan sumber yang digunakan untuk mensuplai motor, maka motor listrik
AC dapat dikelompokkan menjadi 2 jenis, yaitu :
1.
Motor 1 phasa
Dinamakan motor 1 phasa, karena untuk menghasilkan tenaga
mekanik, pada motor tersebut dimasukkan
tegangan 1 phasa. Di dalam hal praktek kita sering menjumpai motor 1 phasa dengan lilitan 2 phasa. Dikatakan
demikian karena dalam motor 1 phasa,
lilitan stator-nya terdiri dari 2 jenis lilitan, yaitu lilitan pokok dan
lilitan bantu. Kedua jenis lilitan tersebut dibuat sedemikian rupa sehingga
walaupun arus yang mengalir pada motor adalah
arus/tegangan 1 phasa, tetap akan mengakibatkan arus yang mengalir pada
masing-masing lilitan mempunyai perbedaan lhasa. Atau dengan kata lain, bahwa
arus yang mengalir pada lilitan pokok dan lilitan bantu tidak sephasa. Motor 1 phase yang seperti ini disebut motor phase belah.
1.
Motor 3 phasa
Disebut motor 3 phasa, karena untuk menghasilkan tenaga
mekanik tegangan yang dimasukkan ke motoradalah tegangan
3 phasa. Ditinjau dari jenis rotor yang digunakan, motor jenis ini dikelompokkan dalam 3 jenis, yaitu
:
1.
1.
Motor dengan rotor lilit
2.
Motor dengan rotor sangkar tupai
3.
Motor kolektor
Sebagai
alat penggerak, motor-motor listrik
lebih unggul daripada alat-alat penggerak jenis lain, karena motor-motor listrik
dapat dikonstruksi sesuai dengan kebutuhan-kebutuhan dan
karakteristik-karakteristik penggerakan, antara lain :
·
1.
Bisa dibuat dalam berbagai ukuran tenaga
n dan bahkan kalau diinginkan bisa dilayani dari jarak jauh
(remote control). Pemakaian motor listrik
sebagai alat penggerak memungkinkan dilakukan secara otomatis, sehingga dapat
menekan biaya tenaga kerja.
Setiap motor listrik, sudah mempunyai klasifikasi
tertentu, sesuai dengan maksud penggunaannya sebagai alat penggerak sesuai
dengan kebutuhannya. Klasifikasi tiap motor dapat
diketahui dari data yang tertera padaname plate yang
terpasang pada motor tersebut.
Prinsip Motor Induksi
A.
Fluks Magnit Stator pada motor 3 phasa
Pada motor 3 phasa, lilitan stator tidak berbeda dengan
lilitan stator pada generator arus bolak-balik 3 phasa. Karena pada lilitan
stator dimasukkan arus listrik bolak-balik, maka di sekitar stator juga terjadi
fluks magnit yang berubah-ubah pula.
Jadi
pada motor arus bolak-balik kutub magnitnya berputar.
Untuk jelasnya, prinsip terbentuknya medan magnit yang berputar pada motor 3 phasa dapat dilihat pada b 2.
A1 –
A2 = lilitan phase I
B1 –
B2 = lilitan phase II
C1 –
C2 = lilitan phase III
Pada kedudukan 1
Arah
arus pada sisi kumparan A1 menjauhi
kita.
Arah
arus pada sisi kumparan A2 mendekati
kita.
Arah
arus pada sisi kumparan B1 mendekati
kita.
Arah
arus pada sisi kumparan B2 menjauhi
kita.
Arah
arus pada sisi kumparan C1 mendekati
kita.
Arah
arus pada sisi kumparan C2 menjauhi
kita.
Arah
arus pada sisi kumparan B2, A1, C2 menjauhi
kita, sehingga terbentuk medan-medan magnit yang searah dengan arah putaran
jarum jam. Sebaliknya arah arus pada sisi kumparan C1, A2, B1 mendekati
kita, sehingga terbentuk medan-medan magnit yang berlawanan dengan arah putaran
jarum jam. Oleh karena itu, secara keseluruhan arah fluks magnitnya, a.
Pada
kedudukan 2, harga IA positif, IB positif
dan IC negatif.
Pada
kedudukan 3, harga IA negatif, IB positif
dan IC negatif.
Pada
kedudukan 4, harga IA negatif, IB positif
dan IC positif.
Perhatikan arah-arah arus, arah fluks magnitnya pada kedudukan
1,2,3 dan 4. ternyata kutub-kutub magnit
selalu berpindah atau dengan kata lain fluks magnit stator berputar.
B.
Fluks Magnit Stator pada motor 1 phasa
Pada motor 3 phasa dapat dilihat bahwa fluks magnit
yang terbentuk di sekitar stator merupakan medan magnit yang berputar karena
listrik yang dimasukkan pada lilitan stator sudah merupakan arus listrik yang
berputar. Tetapi lain halnya dengan medan magnit yang terbentuk di sekitar
stator pada motor 1 phasa. Di mana fluks
magnit hanya bergantian arah saja, sehingga menyulitkan bagi motor pada saat start.
Untuk itu diperlukan bantuan yang pada prinsipnya dilakukan
dengan jalan membentuk medan magnit baru yang tidak sephase dengan medan magnit
lilitan utama (harus terdapat aliran arus listrik baru yang tidak sephase
dengan arus listrik yang mengalir pada lilitan utama), yang berarti harus
terdapat lilitan kedua yang terpisah dari lilitan utama.
Jadi
pada motor tersebut meskipun meskipun menggunakan
listrik 1 phasa, tetapi tidak demikian yang terjadi di dalam lilitan stator. Di
dalam lilitan stator terdapat listrik 2 phasa masing-masing pada lilitan utama
(main winding) dan lilitan bantu (auxiliary winding). Apabila motor telah berjalan normal maka lilitan bantu
dapat dilepas (tidak digunakan lagi). Untuk membentuk adanya dua arus listrik
yang berbeda phasa, dapat digunakan penggeser phasa yaitu induktor atau
kapasitor.
C.
Prinsip Kerja Motor Induksi
a.
Apabila sumber tegangan 3 phasa dipasang pada kumparan stator, akan timbul medan magnit putar
dengan kecepatan
b. Medan putar stator tersebut akan memotong batang
konduktor pada rotor
c. Akibatnya pada batang konduktor dari rotor akan timbul
GGL induksi.
d. Karena batang konduktor pada rotor merupakan rangkaian
tertutup, maka GGL tersebut akan menyebabkan terjadinya aliran arus listrik (I)
e. Adanya arus (I) pada batang konduktor yang berada di
dalam medan magnit akan menimbulkan gaya (F) pada rotor.
f. Bila kopel gaya mula yang dihasilkan oleh gaya (F) pada
rotor cukup besar untuk memikul kopel beban, rotor akan berputar searah dengan
medan putar pada stator.
g. Seperti
telah dijelaskan, GGL induksi timbul karena terpotongnya batang konuktor
(rotor) oleh medan magnit putar stator. Artinya agar GGL induksi tersebut
timbul, diperlukan adanya perbedaan relatif antara kecepatan medan putar stator
(ns) dengan kecepatan putar rotor (nr).
h. Perbedaan kecepatan antara nr dan ns disebut slip,
dinyatakan dengan :
i. Bila
nr = ns, GGL induksi tidak akan timbul
dan arus tidak mengalir pada batang konduktor (rotor), dengan demikian tidak
dihasilkan kopel.
j. Dilihat
dari cara kerjanya, motor induksi
disebut juga sebagai motor tak
serempak atau asinkron.
Motor Satu
Phasa
Motor 1
phasa dengan kekuatan kurang dari 1 PK dewasa ini banyak dipergunakan di rumah
tangga, kantor, pabrik, bengkel maupun perusahaan-perusahaan. Motor 1 phasa dapat dikelompokkan menjadi beberapa
kelompok berdasarkan konstruksi/cara kerjanya.
A. Motor Induksi (induction motor)
1.
Motor phase belah (split phase motor)
Motor kapasitor
(capasitor motor)
a. start capasitor
b. permanent capasitor
2. Motor kutub bayangan (shaded pole motor)
B. Motor Repulsi (Repulsion Motor)
1. Induksi repulsi (repulsion induction)
2. Start repulsi (repulsion start)
C. Motor Seri (universal motor/AC, DC motor, series motor)
Motor Induksi
Satu Phasa
Pada motor induksi 3 phasa dapat dilihat bahwa fluks
magnit yang terbentuk di sekitar stator merupakan medan magnit yang berputar.
Akan tetapi, lain halnya dengan medan magnit yang terbentuk pada kumparansatu phasa, dimana fluks magnit hanya
bergantian saja, sehingga meyulitkan bagi motor sewaktu
mula-mula dijalankan (start). Untuk memperbesar daya bagi perputaran motor sewaktu start, maka untuk itu diperlukan
bantuan, yang pada prinsipnya dilakukan dengan jalan membentuk medan magnit
baru yang berbeda arah dengan medan magnit utama. Dalam hal ini, berarti harus
terdapat aliran arus listrik baru yang tidak sephase dengan arus listrik yang
mengalir pada kumparan utama (main winding)
yang berarti harus ada kumparankedua yang
terpisah dari kumparan utama.
Oleh
karena itu sebenarnya pada motor spilt
phase menggunakan listrik 1 phasa, tetapi di dalam lilitan stator terdapat arus
listrik 2 phase, yang mengalir pada kumparan utama
dan kumparan kedua. Kumparan kedua
ini umumjnya dinamakan kumparan bantu
(auxiliary winding).
Untuk
membentuk adanya dua arus listrik yang berbeda phasa, digunakan sebuah
penggeser phase, sehingga dari tegangan listrik 1 phasa yang dimasukkan maka di
dalam motor terbentuk listrik 2 phasa. Umumnya hal ini
dapat dilakukan dengan memasang seri pad kumparan bantu
sebuah rangkaian kumparan (induktor) atau
dengan menggunakan kapasitor.
1.
Rotor
Jenis rotor
yang banyak digunakan pada motor induksi
adalah rotor sangkar tupai. Pada prinsipnya rotor sangkar tupai disusun dari
batang-batang konduktor yang kedua ujungnya disatukan oleh cincin yang dibuat
dari bahan konduktor pula sehingga bentuknya menyerupai dengan sangkar tupai.
a.
Prinsip rotor sangkar tupai
b.
Pelat dari rotor
Badan rotor terdiri dari pelat
berlapis-lapis. Dari luar nampaknya rotor sangkar seolah-olah hanya silinder
yang pejal.
Untuk
pendinginan dari motor pada bagian tepi dari
rotor dilengkapi dengan daun-daun kipas sehingga kalau rotor berputar aliran
udaranya akan membantu proses pendinginan motor. Susunan dari
batang-batang ada yang sejajar dengan sumbu (poros), kadang-kadang ada juga
yang tidak sejajar dengan sumbu, agak miring (skew). Selain rotor sangkar
tupai, pada motor induksi ada juga yang
menggunakan rotor lilit (motor slip
ring).
2. Motor Phase
belah
Motor phase
belah memiliki kumparan utama dan kumparan bantu yang letaknya bergeser 90 O listrik
dan disambung paralel.
a.
Letak kumparan utama dan kumparan bantu pada
stator
b.
Bagan hubungan kumparan utama dengan kumparan bantu
c.
Diagram vektor
bahwa letak kumparan utama
dan kumparan bantu bergeser 90 O listrik.
Selain
tersebut diatas, diusahakan pula agar arus pada kedua kumparan bergeser sebesar mungkin (teoritis 90O listrik)
dengan demikian seolah-olah seperti dua phasa. Dua arus dalam kumparan inilah yang akan menimbulkan medan magnit
berputar dan menyebabkan motor akan
berputar dengan sendirinya (self starting).
Pada motor phasa belah, kumparan utama
mempunyai tahanan murni rendah dan reaktansi tinggi, sebaliknyakumparan bantu memiliki tahanan murni tinggi dan
reaktansi rendah. Tahahan murni kumparan bantu
dapat diperbesar dengan menambah R yang disambung seri dengannya atau
menggunakan kumparan dengan kawat yang
diameternya sangat kecil.
Untuk
memutuskan aliran arus listrik kek kumparan bantu
dilengkapi dengan saklar S yang dihubungkan seri dengan kumparan bantu. Alat ini secara otomatis akan
memutuskan arus pada kumparan bantu
setelahmotor mencapai kecepatan 75 % dari kecepatan
penuh. Pada motor phasa belahyang
dilengkapi saklar pemutus, biasanya yang dipakai adalah saklar sentrifugal. Ada
juga yang menggunakan relay.
Relay arus :
§ saat
start, arus besar à kontak akan terhubung
§ sesudah
berjalan, arus kecil à kontak akan terputus
Relay tegangan :
·
o
§ saat
start, tegangan turun à kontak akan terhubung (NC)
§ sesudah
berjalan, tegangan normal à kontak akan terbuka
Untuk
membalik arah putaran motor dapat
dilakukan dengan membalik arah arus pada kumparan bantu
atau membalik arah arus pada kumparan utama.
Apabila paada kedua kumparan tersebut
dibalik arah arusnya maka arah putaran tidak akan berubah. Pada umumnya yang
dibalik adalah arah arus pada kumparan bantu.
Arah
vektor medan paduan (yang disebabkan oleh arus pada kumparan utama Iu dan arus pada kumparanbantu Ib) pada
titik t1, t2, t3, t4, t5, t6, t7, t8 dan t9
Untuk
lebih jelasnya hubungan kumparan-kumparan, digambar dengan diagram (
Motor DC
Pengertian Motor DC
Motor listrik DC
merupakan perangkat elektromagnetis yang mengubah energi listrik menjadi energi
mekanik. Energi mekanik ini digunakan untuk, misalnya memutar impeller pompa, fan atau blower,
menggerakan kompresor, mengangkat bahan,dll. Motor listrik digunakan juga di rumah (mixer, bor listrik, fan
angin) dan di industri. Motor listrik kadangkala disebut “kuda kerja” nya
industri sebab diperkirakan bahwa motor-motor menggunakan sekitar 70% beban
listrik total di industri.
Motor
DC memerlukan suplai tegangan yang searah pada kumparan medan untuk diubah
menjadi energi mekanik. Kumparan medan pada motor dc disebut stator (bagian
yang tidak berputar) dan kumparan jangkar disebut rotor (bagian yang berputar).
Jika terjadi putaran pada kumparan jangkar dalam pada medan magnet, maka akan
timbul tegangan (GGL) yang berubah-ubah arah pada setiap setengah putaran,
sehingga merupakan tegangan bolak-balik. Prinsip kerja dari arus searah adalah
membalik phasa tegangan dari gelombang yang mempunyai nilai positif dengan
menggunakan komutator, dengan demikian arus yang berbalik arah dengan kumparan
jangkar yang berputar dalam medan magnet. Bentuk motor paling sederhana
memiliki kumparan satu lilitan yang bisa berputar bebas di antara kutub-kutub
magnet permanen.
Gambar 1. Motor D.C Sederhana
Catu
tegangan dc dari baterai menuju ke lilitan melalui sikat yang menyentuh
komutator, dua segmen yang terhubung dengan dua ujung lilitan. Kumparan satu
lilitan pada gambar di atas disebut angker dinamo. Angker dinamo adalah sebutan
untuk komponen yang berputar di antara medan magnet.
Prinsip Dasar Cara Kerja
Jika arus
lewat pada suatu konduktor, timbul medan magnet di sekitar konduktor. Arah medan magnet ditentukan oleh arah aliran arus pada
konduktor.
|
|
Gambar
2. 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 anda akan menunjukkan arah garis fluks. Gambar
3 menunjukkan medan magnet yang terbentuk di sekitar konduktor berubah arah
karena bentuk U.
|
|
Gambar
3. Medan magnet yang membawa arus mengelilingi konduktor.
Catatan :
Medan magnet hanya terjadi di sekitar sebuah
konduktor jika ada arus mengalir pada konduktor tersebut.
Pada
motor listrik konduktor berbentuk U disebut angker dinamo.
|
|
Gambar 4.
Medan magnet mengelilingi konduktor dan diantara kutub.
Jika
konduktor berbentuk U (angker dinamo) diletakkan di antara kutub uatara dan
selatan yang kuat medan magnet konduktor akan berinteraksi dengan medan magnet
kutub. Lihat gambar 5.
|
|
Gambar 5. 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. Gaya-gaya tersebut akan membuat angker
dinamo berputar searah jarum jam.
Mekanisme
kerja untuk seluruh jenis motor secara umum :
§
Arus listrik dalam medan magnet akan memberikan
gaya.
§
Jika kawat yang membawa arus dibengkokkan
menjadi sebuah lingkaran / loop, maka
kedua sisi loop, yaitu pada sudut
kanan medan magnet, akan mendapatkan gaya pada arah yang berlawanan.
§ Pasangan gaya menghasilkan tenaga
putar / torque untuk memutar
kumparan.
§ Motor-motor memiliki beberapa loop pada dinamonya untuk memberikan
tenaga putaran yang lebih seragam dan medan magnetnya dihasilkan oleh susunan
elektromagnetik yang disebut kumparan medan.
Pada motor
dc, daerah kumparan medan yang dialiri arus listrik akan menghasilkan medan
magnet yang melingkupi kumparan jangkar dengan arah tertentu. Konversi dari
energi listrik menjadi energi mekanik (motor) maupun sebaliknya berlangsung
melalui medan magnet, dengan demikian medan magnet disini selain berfungsi
sebagai tempat untuk menyimpan energi, sekaligus sebagai tempat berlangsungnya
proses perubahan energi, daerah tersebut dapat dilihat pada gambar di bawah ini
:
Gambar Prinsip kerja motor dc
Agar
proses perubahan energi mekanik dapat berlangsung secara sempurna, maka
tegangan sumber harus lebih besar daripada tegangan gerak yang disebabkan
reaksi lawan. Dengan memberi
arus pada kumparan jangkar yang dilindungi oleh medan maka menimbulkan
perputaran pada motor.
Dalam
memahami sebuah motor, penting untuk mengerti apa yang dimaksud dengan beban
motor. Beban dalam hal ini mengacu kepada keluaran tenaga putar / torque sesuai dengan kecepatan yang
diperlukan. Beban umumnya dapat dikategorikan ke dalam tiga kelompok :
§ Beban torque konstan adalah beban dimana permintaan keluaran
energinya bervariasi dengan kecepatan operasinya namun torquenya tidak bervariasi. Contoh beban dengan torque konstan adalah corveyors,
rotary kilns, dan pompa displacement konstan.
§ Beban dengan variabel torque adalah beban dengan torque yang bervariasi dengan kecepatn
operasi. Contoh beban dengan variabel torque
adalah pompa sentrifugal dan fan (torque bervariasi sebagai kuadrat
kecepatan).
Peralatan Energi Listrik : Motor Listrik.
§ Beban dengan energi konstan adalah beban dengan permintaan torque
yang berubah dan berbanding terbalik dengan kecepatan. Contoh untuk beban
dengan daya konstan adalah peralatan-peralatan mesin.
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.
Contoh :
Sebuah
motor DC mempunyai kerapatan medan magnet 0,8 T. Di bawah pengaruh medan magnet
terdapat 400 kawat penghantar dengan arus 10A. Jika panjang penghantar
seluruhnya 150 mm, tentukan gaya yang ada pada armature.
Jawab :
F = B.I.ℓ.z = 0,8 (Vs/m2). 10A. 0,15 m.400
= 480 (Vs.A/m)
= 480 (Ws/m) = 480 N.
Electromotive
Force (EMF) / Gaya Gerak Listrik
EMF induksi biasanya disebut EMF Counter. atau EMF
kembali. EMF kembali artinya adalah EMF tersebut ditimbulkan oleh angker dinamo
yang yang melawan tegangan yang diberikan padanya.
Teori
dasarnya adalah jika sebuah konduktor listrik memotong garis medan magnet maka
timbul ggl pada konduktor.
|
|
Gambar 8. E.M.F. Kembali.
EMF induksi terjadi pada motor listrik, generator
serta rangkaian listrik dengan arah berlawanan terhadap gaya yang
menimbulkannya.
HF. Emil Lenz mencatat
pada tahun 1834 bahwa “arus induksi selalu berlawanan arah dengan
gerakan atau perubahan yang menyebabkannya”. Hal ini disebut sebagai Hukum
Lenz.
Timbulnya EMF tergantung pada:
·
kekuatan garis fluks magnet
·
jumlah lilitan konduktor
·
sudut
perpotongan fluks magnet dengan konduktor
·
kecepatan
konduktor memotong garis fluks magnet
Tidak ada arus induksi yang terjadi jika angker dinamo
diam.
Mengatur Kecepatan pada Armature
Berdasarkana persamaan di bawah ini :
Jika flux Φ tetap dijaga konstan,
dan kecepatannya berubah berdasarkan armature voltage (Es). Dengan naiknya atau turunnya Es, kecepatan motor akan naik atau turun sesuai dengan
perbandingannya.
Pada gambar di atas dapat dilihat bahwa Es dapat divariasikan dengan
menghubungkan motor armature M ke excited variable – voltage dc generator G
yang berbeda. Field excitation dari motor tetap dijaga tetap kosntan, tetapi
generator Ix bisa divariasikan dari
nol sampai maksimum dan bahkan sebaliknya. Oleh sebab itu generator output
voltage Es bisa divariasikan dari nol
sampai maksimum, baik dalam polaritas positif maupun negatif. Oleh karena itu,
kecepatan motor dapat divariasikan dari nol sampai maksimum dalam dua arah.
Metode speed control ini, dikenal sebagai sistem Ward-Leonard, ditemukan di
pabrik baja (steel mills), lift bertingkat, pertambangan, dan pabrik kertas.
Dalam
instalasi modern, generator sering digantikan dengan high-power electronic
converter yang mengubah ac power dari listrik ke dc.
Ward-Leonard
sistem lebih dari sekadar cara sederhana dengan menerapkan suatu variabel dc ke
armature dari motor dc. Hal tersebut benar-benar dapat memaksa motor utnuk mengembangkan
torsi dan kecepatan yang dibutuhkan oleh beban. Contohnya, misalkan Es disesuaikan dengan sedikit lebih
tinggi daripada Eo dari motor. Arus akan mengalir dengan arah sesuai
dengan gambar di atas, dan motor mengembangkan torsi yang positif. Armature
dari motor menyerap power karena I mengalir
ke terminal positif.
Sekarang,
misalkan kita megurangi Es dengan
mengurangi excitation ΦG. Segera setelah Es menjadi kurang dari Eo,
arus I berbalik. Hasilnya, torsi motor berbalik dan
armature dari motor menghantarkan daya ke generator G. Akibatnya, motor dc
mendadak menjadi generator dan generator G mendadak menjadi motor. Maka, dengan
mengurangi Es, motor tiba-tiba
dipaksa untuk memperlambat.
Apa
yang terjadi kepada power dc yg diterima oleh generator? Saat generator
menerima daya listrik, generator beroperasi sebagai motor, mengendalikan motor
ac nya sendiri sebagai asynchrounous generator. Hasilnya, ac power memberikan
kembali ke rangkaian yang biasanya memberikan motor ac. Kenyataannya daya bisa
diperoleh kembali, cara ini membuat Ward-Leonard sistem menjadi sangat efisien.
Contoh soal :
Calculate
a. Torsi motor
dan kecepatan saat
Es
= 400 V dan Eo = 380 V
b. Torsi motor
dan kecepatan saat
Es = 350 V dan Eo = 380 V
Solution
a. Arus armature
adalah
I
= (Es – Eo)/R = (400-380)/0.01
= 2000 A
Daya ke motor armature adalah
P = EoI = 380 x 2000 = 760kW
Kecepatan motor adalah
n = (380 V / 500 V) x 300 = 228r/min
Torsi
motor adalah
T = 9.55 P/n
= (9.55 x 760 000)/228
= 47.8 kN.m
b. Karena Eo
= 380 V, kecepatan motor masih 228
r/min. Arus armature adalah
I
= (Es-Eo)/R = (350-380)/0.01
= -3000A
Arusnya negatif dan mengalir berbalik; akibatnya,
torsi motor juga berbalik. Daya dikembalikan ke generator dan hambatan 10 mΩ :
P = EoI = 380 x 3000 = 1140kW
Braking torque yang dikembangkan oleh motor :
T = 9.55 P/n
= (9.55 X 1 140
000)/228
= 47.8 kN.m
Kecepatan dari motor dan dihubungkan ke beban
mekanis akan cepat jatuh dibawah pengaruh electromechanical braking torque.
Cara
lain untuk mengontrol kecepatan dari motor dc adalah menempatkan rheostat yang
di-seri-kan dengan armature (gambar di atas). Arus dalam rheostat menghasilkan
voltage drop jika dikurangi dari fixed source voltage Es, menghasilkan tegangan suplai yang lebih kecil dari armature.
Metode ini memungkinkan kita untuk mengurangi kecepatan dibawah kecepatan
nominalnya. Ini hanya direkomendasikan untuk motor kecil karena banyak daya dan
pasa yang terbuang dalam rheostat, dan efisiensi keseluruhannya rendah. Di
samping itu, pengaturan kecepatan lemah, bahkan untuk rheostat yg diatur fixed.
Akibatnya, IR drop sedangkan rheostat
meningkat sebagaimana arus armature meningkat. Hal ini menghasilkan penurunan
kecepatan yang besar dengan naiknya beban mekanis.
Mengatur Kecepatan dengan Field
Berdasarkan persamaan di atas kita juga dapat
memvariasikan kecepatan motor dc dengan memvariasikan field flux Φ. Tegangan
armature Es tetap dijaga konstan agar
numerator pada persamaan di atas juga konstan. Oleh sebab itu, kecepatan motor
sekarang berubah perbandingannnya ke flux Φ; jika kita menaikkan fluxnya,
kecepatan akan jatuh, dan sebaliknya.
Metode
dari speed control ini seringkali digunakan saat motor harus dijalankan diatas
kecepatan rata-ratanya, disebut base
speed. Untuk mengatur flux ( dan kecepatannya), kita menghubungkan rheostat
Rf secara seri dengan fieldnya.
Untuk
mengerti metode speed control, pada gambar di atas awalnya berjalan pada
kecepatan konstan. Counter-emf Eo
sedikit lebih rendah dari tegangan suplai armature Es, karena penurunan IR armature.
Jika tiba-tiba hambatan dari rheostat ditingkatkan, baik exciting current Ix dan flux Φ akan berkurang. Hal ini segera
mengurangi cemf Eo, menyebabkan arus
armature I melonjak ke nilai yang
lebih tinggi. Arus berubah secara dramatis karena nilainya tergantung pada
perbedaam yang sangat kecil antara Es dan Eo.
Meskipun fieldnya lemah, motor
mengembangkan torsi yang lebih besar dari sebelumnya. Itu akan mempercepat
sampai Eo hampir sama dengan Es.
Untuk
lebih jelasnya, untuk mengembangkan Eo
yang sama dengan fluks yang lebih lemah, motor harus berputar lebih cepat. Oleh
karena itu kita dapat meningkatkan kecepatan motor di atas nilai nominal dengan
memperkenalkan hambatan di dalam seri dengan field. Untuk shunt-wound
motors, metode dari speed control memungkinkan high-speed/base-speed rasio
setinggi 3 : 1. Range broader speed cenderung menghasilkan ketidakstabilan dan
miskin pergantian.
Di bawah kondisi-kondisi abnormal
tertentu, flux mungkin akan drop ke nilai rendah yang berbahaya. Sebagai
contoh, jika arus exciting dari motor shunt sengaja diputus, satu-satunya flux
yang tersisa adalah remanent magnetism (residual magnetism) di kutub. Flux ini
terlalu kecil bagi motor untuk berputar pada kecepatan tinggi yang berbahaya
untuk menginduksi cemf yang diharuskan. Perangkat keamanan diperkenalkan untuk
mencegah kondisi seperti pelarian.
Shunt motor under load
Mempertimbangkan sebuah motor dc berjalan tanpa beban. Jika beban mekanis
tiba-tiba diterapkan pada poros, arus yang kecil tanpa beban tidak menghasilkan
torsi untuk membawa beban dan motor
mulai perlahan turun. Ini menyebabkan cemf berkurang, menghasilkan arus yang lebih
tinggi dan torsi lebih tinggi. Saat torsi dikembangkan oleh motor adalah sama
dengan torsi yang dikenakan beban mekanik, kemudian, kecepatan akan tetap
konstan. Untuk menyimpulkan, dengan meningkatnya beban mekanis, arus armature
akan naik dan kecepatan akan turun.
Kecepatan
motor shunt akan tetap relatif konstan dari tidak ada beban ke beban penuh.
Pada motor yang kecil, itu hanya turun sebesar 10-15 persen saat beban penuh
ditambahkan. Pada mesin yang besar, dropnya bahkan berkurang, sebagian ke hambatan
armature yang paling rendah. Dengan menyesuaikan field rheostat, kecepatan
harus dijaga agar benar-benar konstan sesuai dengan perubahan beban.
Series motor
Motor
seri identik dalam kosntruksi untuk motor shunt kecuali untuk field. Field dihubungkan
secara seri dengan armature, oleh karena itu, membawa arus armature seluruhnya.
Field seri ini terdiri dari beberapa putaran kawat yang mempunyai penampang
cukup besar untuk membawa arus.
Meskipun
kosntruksi serupa, properti dari motor seri benar-benar berbeda dari motor
shunt/ Dalam notor shunt, flux Φ per pole adalah konstan pada semua muatan
karena field shunt dihubungkan ke rangkaian. Tetapi motor seri, flux per pole
tergantung dari arus armature dan beban. Saat arusnya besar, fluxnya besar dan
sebaliknya. Meskipun berbeda, prinsip dasarnya dan perhitungannya tetap sama.
Pada motor yang mempunyai hubungan
seri jumlah arus yang melewati angker
dinamo sama besar dengan yang melewati kumparan. Lihat gambar 9. Jika
beban naik motor berputar makin pelan. Jika kecepatan motor berkurang maka
medan magnet yang terpotong juga makin kecil, sehingga terjadi penurunan EMF.
kembali dan peningkatan arus catu daya pada kumparan dan angker dinamo selama
ada beban. Arus lebih ini mengakibatkan peningkatan
torsi yang sangat besar.
Catatan :
Contoh keadaan adalah pada motor starter yang mengalami
poling ( angker dinamo menyentuh kutub
karena kurang lurus atau ring yang aus). Arus yang tinggi akan mengalir melalui
kumparan dan anker dinamo karena kecepatan angker dinamo menurun dan
menyebabkan turunnya EMF kembali.
Gambar 9. Motor dengan
kumparan seri.
EMF kembali mencapai maksimum jika kecepatan angker dinamo
maksimum. Arus yang disedot dari catu daya menurun saat motor makin cepat,
karena EMF kembali yang terjadi melawan arus catu daya.
EMF kembali tidak bisa sama besar dengan arus EMF.
yang diberikan pada motor d.c., sehingga akan mengalir searah dengan EMF yang
diberikan.
Karena ada dua EMF. yang saling berlawanan EMF kembali
menghapuskan EMF. yang diberikan, maka arus yang mengalir pada angker dinamo
menjadi jauh lebih kecil jika ada EMF kembali.
Karena EMF kembali melawan tegangan yang diberikan
maka resistansi angker dinamo akan tetap kecil sementara arus angker dinamo
dibatasi pada nilai yang aman.
Pengereman
Regeneratif
Bagan rangkaian di bawah ini menjelaskan mengenai
rangkaian pemenggal yang bekerja sebagai pengerem regeneratif. Vo hádala gaya gerak listrik yang
dibangkitkan oleh mesin arus searah, sedangkan Vt hádala tegangan sumber bagi motor sekaligus merupakan batería
yang diisi. Ra dan La masing-masing hádala hambatan dan
induktansi jangkar.
Gambar Bagan
Pengereman Regeneratif
Prinsip kerja rangkaian ini hádala
sebagai berikut :
Ketika saklar pemenggal dihidupkan,
maka arus mengalir dari jangkar, melewati skalar dan kembali ke jangkar. Ketika
sakalar pemenggal dimatikan, maka energi yang tersimpan pada induktor jangkar
akan mengalir melewati dioda, baterai dengan tegangan Vt dan kembali ke jangkar. Analogi rangkaian sistem pengereman
regeneratif dari gambar di atas dapat dibagi menjadi dua mode. Mode-1 ketika
saklar on dan mode ke-2 ketika saklar off seperti ditunjukkan pada gambar di
bawah ini.
Gambar Rangkaian ekivalen untuk a) saklar on; b). Saklar
off.
dengan :
Vo = gaya gerak listrik
La = induktansi jangkar
Ra = resistansi jangkar
Vt = tegangan batería
i1
= kuat arus jangkar ketika pemenggal on (arus
tidak melewati baterai)
i2 = kuat
arus jangkar ketika pemenggal off ( arus melewati baterai)
Sedangkan
Gambar di bawah ini menunjukkan arus jangkar yang kontinyu dan yang tidak
kontinyu.
Gambar Arus
Jangkar. a). Arus Kontinyu; b). Arus
Terputus
dengan:
I1o = kuat arus jangkar saat pemenggal mulai on
I2o = kuat arus jangkar saat pemenggal mulai off
ton = lama waktu pemenggal on
toff = lama waktu pemenggal off
td = lama waktu dimana i2 tidak nol
Tp
=
perioda pemenggal, Tp = ton + toff
Karakteristik motor kompon
Motor Kompon DC merupakan gabungan motor seri dan shunt.
Pada motor kompon, gulungan medan
(medan shunt) dihubungkan secara paralel dan seri dengan gulungan dynamo (A)
seperti yang ditunjukkan dalam gambar 6. Sehingga, motor kompon memiliki torque penyalaan awal yang bagus dan kecepatan
yang stabil. Makin tinggi persentase penggabungan
(yakni persentase gulungan medan yang dihubungkan secara seri), makin tinggi pula torque penyalaan awal
yang dapat ditangani oleh motor ini.
Gambar
Karakteristik Motor Kompon DC
Pengereman pada motor
Pengereman secara elektrik dapat
dilaksanakan dengan dua cara yaitu secara:
– Dinamis
– Plugging
·
Pengereman
secara Dinamis
Pengereman yang dilakukan
dengan melepaskan jangkar yang berputar dari sumber tegangan dan memasangkan
tahanan pada terminal jangkar. Oleh karena itu
kita dapat berbicara tentang waktu mekanis T konstan dalam banyak cara yang sama kita berbicara tentang konstanta
waktu listrik sebuah kapasitor yang dibuang ke dalam sebuah resistor. Pada dasarnya, T adalah
waktu yang diperlukan untuk kecepatan motor jatuh ke 36,8 persen dari nilai
awalnya. Namun, jauh lebih mudah untuk menggambar kurva kecepatan-waktu
dengan mendefinisikan konstanta waktu baru T o yang merupakan waktu untuk kecepatan dapat
berkurang menjadi 50 persen dari nilai aslinya. Ada hubungan matematis langsung antara konvensional
konstanta waktu T dan setengah konstanta waktu T O Buku
ini diberikan oleh
T o
= 0,693 T
Kita dapat membuktikan bahwa waktu mekanis ini
konstan diberikan oleh
di
mana
T o = time for the motor speed to fall to one-half its previous value [s] T o = waktu untuk kecepatan motor jatuh ke satu-setengah dari nilai sebelumnya [s]
J = moment of inertia of the rotating parts, referred to the motor shaft [kg×m] J = momen inersia dari bagian yang berputar, yang disebut poros motor [kg × m]
n 1 = initial speed of the motor when braking starts [r/min] n 1 = awal laju pengereman motor saat mulai [r / min]
P 1 = initial power delivered by the motor to the braking resistor [W] P 1 = awal daya yang dikirim oleh motor ke pengereman resistor [W]
131.5 = a constant [exact value = (30/p) 2 log e 2] 131,5 = konstan [exact value = (30 / p) 2 log e 2]
0.693 = a constant [exact value = log e 2] 0,693 = konstan [exact value = log e 2]
T o = time for the motor speed to fall to one-half its previous value [s] T o = waktu untuk kecepatan motor jatuh ke satu-setengah dari nilai sebelumnya [s]
J = moment of inertia of the rotating parts, referred to the motor shaft [kg×m] J = momen inersia dari bagian yang berputar, yang disebut poros motor [kg × m]
n 1 = initial speed of the motor when braking starts [r/min] n 1 = awal laju pengereman motor saat mulai [r / min]
P 1 = initial power delivered by the motor to the braking resistor [W] P 1 = awal daya yang dikirim oleh motor ke pengereman resistor [W]
131.5 = a constant [exact value = (30/p) 2 log e 2] 131,5 = konstan [exact value = (30 / p) 2 log e 2]
0.693 = a constant [exact value = log e 2] 0,693 = konstan [exact value = log e 2]
Persamaan ini didasarkan pada asumsi bahwa efek pengereman sepenuhnya
karena energi pengereman didisipasi di resistor. In
general, the motor is subjected to an extra braking torque due to windage and
friction, and so the braking time will be less than that given by Eq.
Secara umum, motor dikenakan tambahan akibat torsi pengereman windage dan
gesekan, sehingga waktu pengereman akan lebih kecil dari yang diberikan oleh
Persamaan. 5.9. 5.9.
·
Pengereman
secara Plugging
Kita bisa menghentikan motor bahkan
lebih cepat dengan menggunakan metode yang disebut plugging. Ini terdiri
dari tiba-tiba membalikkan arus angker dengan membalik terminal sumber
(Gambar
5.19a).
Gambar 5.18 Kecepatan kurva terhadap waktu untuk berbagai metode pengereman.
Di bawah kondisi motor normal, angker arus / 1
diberikan oleh
I 1 = (E s - E o) IR
di mana R o adalah resistansi armature. Jika kita tiba-tiba membalik terminal sumber tegangan netto yang bekerja pada sirkuit angker menjadi (E o + E s). Yang disebut counter-ggl E o dari angker tidak lagi bertentangan dengan apa-apa tetapi sebenarnya menambah tegangan suplai E s. Bersih ini tegangan akan menghasilkan arus balik yang sangat besar, mungkin 50 kali lebih besar daripada beban penuh arus armature. Arus ini akan memulai suatu busur sekitar komutator, menghancurkan segmen, kuas, dan mendukung, bahkan sebelum baris pemutus sirkuit bisa terbuka.
Gambar A Amature terhubung ke sumber dc E s.
Figure 5.19b Plugging. Gambar B Menghubungkan.
Untuk mencegah suatu
hal yang tidak diinginkan, kita harus membatasi arus balik dengan
memperkenalkan sebuah resistor R dalam seri dengan rangkaian pembalikan
(Gambar 5.19b). As in dynamic braking, the
resistor is designed to limit the initial braking current I 2
to about twice full-load current. Seperti dalam pengereman dinamis,
resistor dirancang untuk membatasi pengereman awal arus I 2 sampai
sekitar dua kali arus beban penuh. With this
plugging circuit, a reverse torque is developed even when the armature has come
to a stop.
Dengan memasukkan
rangkaian, torsi reverse dikembangkan bahkan ketika angker telah datang
berhenti. In effect, at zero speed, E o
= 0, but I 2 = E s /R, which is about
one-half its initial value. Akibatnya, pada kecepatan nol, E o
= 0, tapi aku 2 = E s / R, yaitu
sekitar satu setengah nilai awalnya. As soon as
the motor stops, we must immediately open the armature circuit, otherwise it
will begin to run in reverse. Begitu motor berhenti, kita harus segera
membuka sirkuit angker, selain itu akan mulai berjalan secara terbalik. Circuit interruption is usually controlled by an
automatic null-speed device mounted on the motor shaft. Sirkuit gangguan
biasanya dikontrol oleh sebuah null-kecepatan otomatis perangkat terpasang pada
poros motor.
The curves of Fig. Lekuk Gambar. 5.18 enable us to compare plugging and dynamic braking for the same initial braking current. 5,18 memungkinkan kita untuk membandingkan pengereman plugging dan dinamis untuk pengereman awal yang sama saat ini. Note that plugging stops the motor completely after an interval 2 T o . Perhatikan bahwa memasukkan motor benar-benar berhenti setelah selang waktu 2 T o. On the other hand, if dynamic braking is used, the speed is still 25 percent of its original value at this time. Di sisi lain, jika pengereman dinamis digunakan, kecepatan masih 25 persen dari nilai aslinya pada saat ini. Nevertheless, the comparative simplicity of dynamic braking renders it more popular in most applications. Meskipun demikian, kesederhanaan komparatif pengereman dinamis menjadikan lebih populer di sebagian besar aplikasi.
Reaksi Jangkar
Terjadinya gaya torsi pada jangkar disebabkan oleh hasil interaksi dua
garis medan magnet. Kutub magnet menghasilkan garis medan magnet dari
utara-selatan melewati jangkar. Interaksi kedua magnet berasal dari stator
dengan magnet yang dihasilkan jangkar mengakibarkan jangkar mendapatkan gaya
torsi putar berlawanan arah jarus jam. Karena medan utama dan medan jangkar
terjadi bersama sama hal ini akan menyebabkan perubahan arah medan utama dan
akan mempengaruhi berpindahnya garis netral yang mengakibatkan kecenderungan
timbul bunga api pada saat komutasi.
Untuk itu biasanya pada motor DC dilengkapi dengan kutub bantu yang
terlihat seperti gambar dibawah ini
Gambar kutub bantu (interpole) pada motor DC
Kutub
bantu ini terletak tepat pada pertengahan antara kutub utara dan kutub selatan
dan berada pada garis tengah teoritis. Lilitan penguat kutub ini dihubungkan
seri dengan lilitan jangkar, hal ini disebabkan medan lintang tergantung pada
arus jangkarnya. Untuk mengatasi reaksi jangkar pada mesin – mesin yang besar
dilengkapi dengan lilitan kompensasi. Lilitan kompensasi itu dipasang pada alur
– alur yang dibuat pada sepatu kutub dari kutub utama. Lilitan ini sepertijuga
halnya dengan lilitan kutub bantu dihubungkan seri dengan lilitan jangkar. Arah
arusnya berlawanan dengan arah arus kawat jangkar yang berada dibawahnya.
Contoh soal:
1. Jangkar sebuah motor DC
tegangan 230 volt dengan tahanan 0.312 ohm dan mengambil arus 48 A ketika
dioperasikan pada beban normal.
a. Hitunglah GGL lawan (Ea) dan
daya yang timbul pada jangkar.
b. Jika tahanan jangkar 0.417 ohm,
keadaan yang lain sama. Berapa GGL lawan (Ea) dan daya yang timbul pada
jangkar. Penurunan tegangan pada sikat-sikat sebesar 2 volt untuk soal a dan b.
Jawaban:
a. Ea = V – Ia Ra – 2∆E
= (230 – 2 ) – (48 x 0.312) =
213 volt
Daya yang dibangkitkan pada jangkar = Ea Ia
= 213 x 48
= 10.224 watt
b. Eb = V –
Ia Ra – 2∆E
= (230 – 2) – (48 x 0.417) =
208 volt
Daya yang dibangkitkan pada jangkar = Ea Ia
= 208 x 48
= 9984 watt
