ABSTRAK
Motor DC adalah motor listrik yang memerlukan suplai tegangan arus searah pada kumparan medan untuk diubah menjadi energi gerak mekanik. Kumparan medan pada motor dc disebut stator (bagian yang tidak berputar) dan kumparan jangkar disebut rotor (bagian yang berputar). Prinsip kerja motor DC adalah bila arus listrik dialirkan melalui satu konduktor yang ditempatkan pada suatu medan magnet, maka akan timbul gaya mekanis yang arahnya ditentukan oleh aturan tangan kiri. Pada praktikum ini dilakukan 2 percobaan yaitu percobaan motor DC beban nol dan percobaan motor DC shunt berbeban. Untuk percobaan motor DC beban nol, data yang diberikan adalah besar tegangan sumber yang nilainya 50, 60, 70, 80, dan 90 sedangkan yang dicari adalah arus IL dan Rpm. Kemudian untuk percobaan motor DC Shunt berbeban, data yang diberikan adalah tegangan sumber nilainya 100 dan besar eksitasi yaitu 1, 2, 3, 4 dan 5 sedangkan yang dicari adalah arus IL dan Rpm. Setelah itu maka dihitung daya input, rugi besi dan mekanis, pada beban nol naik dan turun. Hasil praktikum ketika
beban nol naik, Vt 50 volt didapatkan putaran sebanyak 995 rpm, IL sebesar 1,5 ohm, nilai If 0,045 A, ia sebesar 1,4583 A, Pin sebesar 75 Watt, nilai w tembaga (cu) sebesar 810,24 W dan W(b+m) sebesar 15 W Peralatan yang dipakai adalah motor DC compound, regulator, rectifier,voltmeter, multitester, amperemeter, kabel penghubung, tachometer. Aplikasi didunia marine adalah motor DC sebagai penggerak penggerak crane pada saat dipelabuhan.
1
BAB I PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang Di era yang modern ini hampir semua kegiatan yang dilakukan manual tergantikan oleh mesin dengan peggerak yang bervariasi, salah satunya motor listrik. Faktor yang menyebabkan motor listrik banyak digunakan antara lain, lebih praktis, bentuknya yang cendrung lebih kecil, dan bisa untuk bekerja dengan skala yang beragam serta emisi yang sedikit. Salah satu motor listrik tersebut adalah Motor DC atau arus searah. Motor DC adalah mesin yang bekerja mengubah tenaga listrik menjadi tenaga gerak. Prinsip kerja motor DC yaitu arus listrik yang masuk berupa arus AC menjadi keluaran motor DC. Arus akan mengenai medan magnet dan menimbulkan gaya, akibatnya medan magnet akan berputar. Motor DC tersusun dari 2 bagian saja, yaitu stator dan rotor. Stator merupakan bagian yang diam yang terdiri dari rangka motor, sikat- sikat, dan slip ring. Rotor adalah bagian yang bergerak dan terdiri dari komutator, jangkar, dan lilitan jangkar. Keuntungan penggunaan motor DC adalah motor DC mempunyai karakteristik kopel kecepatan yang menguntungkan dibandingkan motor lainnya, motor DC dapat diubah menjadi generator DC dimana perbedaannya terletak pada arah arus dan kecepatan mudah diatur. Aplikasi motor DC di dunia marine adalah crane pada pelabuhan untuk memindahkan kontainer- kontainer yang diperlukan atau tidak (bongkar-muat), baterai pada kapal selam, penggerak alat navigasi.
1.2. Tujuan Praktikum Tujuan praktikum Motor DC antara lain : 1. Percobaan Motor DC Shunt Beban Nol a. Mengetahui besarnya rugi besi dan mekanis pada saat motor dijalankan dengan beban nol. b. Menghitung besar efisiensi motor dari daya output saat beban penuh. 2. Percobaan Motor DC Shunt Berbeban a. Menghitung besarnya torsi motor pada beban tertentu b. Menentukan putaran motor dalam keadaan beban tertentu c. Menghitung daya motor dalam keadaan beban tertentu d. Menghitung efisiensi motor dan membuat kurva efisiensi fungsi beban
1.3. Rumusan Permasalahan Adapun rumusan masalah dalam praktikum motor dc ini antara lain : 1. Buatlah grafik dari torsi fungsi putaran, arus eksitasi fungsi putaran ! 2. Buatlah perhitungan daya motor serta kerugiannya ! 3. Jelaskan tentang gambar diagram rectifier ! 2
4. Jelaskan pengertian tahanan shunt, tahanan seri, dan tahanan jangkar 5. Jelaskan perbedaan motor DC dan motor AC? 6. Jelaskan pengertian arus eksitasi? 7. Mengapa pengukuran Rpm berbeda dengan nilai tegangan dan arus eksistasi yang sama ? 8. Apakah aplikasi motor DC di dunia marine? 9. Buatlah grafik losses besi mekanis fungsi putaran dan buat kesimpulannya ! 10. Buatlah grafik efisiensi fungsi beban !
1.4. Manfaat Praktikum Adapun manfaat dari praktikum motor dc ini antara lain : 1. Mahasiswa dapat mengetahui hubungan dari torsi fungsi putaran, arus eksitasi fungsi putaran 2. Mahasiswa dapat menghitung daya motor serta kerugiannya 3. Mahasiswa dapat memahami gambar diagram rectifier 4. Mahasiswa dapat memahami pengertian tahanan shunt, tahanan seri, dan tahanan jangkar 5. Mahasiswa dapat memahami perbedaan motor Dc dan motor Ac. 6. Mahasiswa dapat memahami arus eksitasi 7. Mahasiswa mengetahui alasan mengapa pengukuran Rpm berbeda dengan nilai tegangan dan arus eksistasi yang sama 8. Mahasiswa mengetahui aplikasi motor DC di dunia marine 9. Mahasiswa dapat membuat grafik losses besi mekanis fungsi putaran 10. Mahasiswa dapat membuat grafik efisiensi fungsi beban
3
BAB II DASAR TEORI 2.1. Pengertian Motor Dc Motor arus searah (motor DC) telah ada selama lebih dari seabad. Keberadaan motor DC telah membawa perubahan besar sejak dikenalkan motor induksi, atau terkadang disebut AC Shunt Motor. Motor DC adalah jenis motor listrik yang bekerja menggunakan sumber tegangan DC. Motor DC atau motor arus searah sebagaimana namanya, menggunakan arus langsung dan tidak langsung/direct-unidirectional. Motor DC digunakan pada penggunaan khusus dimana diperlukan penyalaan torque yang tinggi atau percepatan yang tetap untuk kisaran kecepatan yang luas. 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).
Gambar 2.1 Motor D.C Sederhana Sumber : learningengineering.org 2.2. Prinsip Kerja Motor Dc Jika arus lewat pada suatu konduktor, akan timbul medan magnet di sekitar konduktor. Arah medan magnet ditentukan oleh arah aliran arus pada konduktor. Aturan genggaman tangan kanan bisa digunakan untuk menentukan arah garis fluks di sekitar konduktor. Genggam konduktor dengan tangan kanan dengan jempol mengarah pada arah aliran arus, maka jari-jari akan menunjukkan arah garis fluks. Medan magnet hanya terjadi di sekitar sebuah konduktor jika ada arus mengalir pada konduktor tersebut. Jika konduktor berbentuk U (rotor) diletakkan di antara kutub utara dan selatan, maka kuat medan magnet konduktor akan berinteraksi dengan medan magnet kutub.
4
Gambar 2.2 reaksi garis fluks http://staff.ui.ac.id 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 magnet . 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 rotor berputar searah jarum jam. 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, medan magnet juga berfungsi sebagai tempat berlangsungnya proses perubahan energi, daerah tersebut dapat dilihat pada gambar di bawah ini :
Gambar 2.3 Prinsip kerja motor dc https://staff.ui.ac.id
Agar proses perubahan energi mekanik dapat berlangsung secara sempurna, maka 5
tegangan sumber harus lebih besar daripada tegangan gerak yang disebabkan reaksi. Dengan memberi arus pada kumparan jangkar yang dilindungi oleh medan maka menimbulkan perputaran pada motor.
2.2.1 Momen Kopel Adanya gaya yang berlawanan arah menunjukkan adanya momen kopel, dimana Kopel adalah pasangan dua buah gaya yang sama besar, sejajar dan berlawanan arah. Kopel itu sendiri penyebab sebuah benda berotasi.
Gambar 2.5 (a) Sebuah momen kopel, (b)menunjukan bahwa momen kopel adalah besaran vector http://fisikazone.com/momen-gaya-dan-momen-kopel/ Untuk persamaan momen kopel adalah sebagai berikut : M = L . F sin α ................................................................................................................... (1) (http://fisikazone.com) Dengan : M
= Momen Kopel (Nm)
L
= Panjang lengan gaya (m)
F
= Gaya (N)
α
= besar sudut antara gaya dengan lengan gaya
Berdasarkan teori elektromagnetik dapat diturunkan 3 rumus dasar untuk Motor DC yaitu : 1. Tegangan induksi (Zuhal, Dasar Tenaga Listrik, ITB Bandung, 1991.hal 141) Ea = C n Φ (Volt)
......................................................................................................... (2)
Dimana Φ = fluks (weber / N.m2) N = Putaran mesin (Rpm) C = P/a x Z/60 = Konstanta p = Jumlah kutub a = Jalur Paralel konduktor jangkar. Z = Jumlah konduktor jangkar
6
2. Kecepatan (Zuhal, Dasar Tenaga Listrik, ITB Bandung, 1991.hal 141) Dasar pemikiran dari pengaturan kecepatan pada motor DC adalah: Ea = C n Φ ....................................................................................................................... (3) Ea= Vt – Ia Ra..................................................................................................................(4) C n Φ = Vt – Ia Ra...........................................................................................................(5) Maka puataran motor DC ini dapat diatur dengan n = Vt – Ia Ra …............................................................................................................(6) Dimana : n = putaran (rpm) Φ = Flux yang timbul (weber / N.m2) Vt = tegngan terminal (Volt) Ia = Arus jangkar (Ampere) Ra = Tahanan Jangkar (ohm) Ea = Tegngan balik yang bangkit dikumparan jangkar (Volt) Dari persamaan diatas pengaturan kecepatan pada motor dapat dilakukan dengan mengatur : Φ , Vt, Ia dan Ra 3. Kopel elektromagnetik (Zuhal, Dasar Tenaga Listrik, ITB Bandung, 1991.hal 141) T = C.Ia.Φ…................................................................................................................... (7) Dimana: Ia
= arus jangkar (Ampere)
Φ
= Flux yang timbul (weber / N.m2)
C
= P/a x Z/60 = Konstanta
Kopel elektromagnetik ini tidak sama dengan kopel yang terdapat pada sumbu. Dengan mengurangi kopel geser barulah dapat didapat harga kopel pada sumbu. Hubungan lain antara kopel elektromagnetik dengan daya mekanik yaitu Ea. Ia = T.Wm ................................................................................................................(8) Dimana : Ia
= Arus jangkar (Ampere)
Wm
= 2 π n / 60 ;
n
= putaran per sekon ( rps )
T
= Momen kopel / Torsi (N.m)
4. Karakteristik kecepatan kopel (Zuhal, Dasar Tenaga Listrik, ITB Bandung, 1991. hal 152) Untuk motor arus searah berlaku hubungan Vt = Ea + Ia .Ra.............................................................................................................. (9) Ea = C n Φ Volt N =( Vt – Ia Ra)/C Φ......................................................................... (10) 7
Dimana : Vt = tegangan terminal (volt) Ea = tegangan pada kumparan jangkar (volt) Ia
= arus jangkar (Ampere)
Ra = tahanan jangkar (ohm) C
= konstanta
n
= putaran per sekon ( rps )
Φ
= Flux yang timbul (weber / N.m2) (sumber,marine electrical:sardono sarwito hal 31)
2.2.2
Gaya Lorenzt Pada dasarnya fungsi dari Motor DC adalah mengubah energy listrik menjadi energy mekanis,
dalam hal ini adalah arus DC yang mengalir diubah menjadi gerak rotasi. untuk prinsip kerjanya sendiri Motor DC berdasarkan dari Perumusan Gaya Lorentz, untuk perhitungan besar gaya Lorentz sendiri sebgai berikut : F = B . I . L............................................................................................................. (11) (www.rumus-fisika.com) Dimana: F : gaya lorenz yang dialami penghantar(N) B : gaya magnet antar kutub(Wb/m2) I : besar arus pada penghantar(A) Berdasarkan dsar tersebut, bisa diketahui arus mengalir melalui suatu kumparan akan menghasilkan medan magnet di sekitarnya dan saat arus mengalir di dalam medan magnet maka akan dihasilkan gaya. Untuk arah gaya , medan magnet , dan gaya Lorentz bisa menggunakan kaidah tangan kiri
Gambar 2.6 kaidah tangan kiri www.emaze.com Ibu jari : menunjukkan arah gaya lorentz. Jari tengah : menunjukkan arah arus
8
Jari telunjuk : menunjukkan arah medan magnet.
2.3. Komponen Motor DC dan Rectifier Pada motor DC komponen dimbagi menjadi dua jenis, yaitu Rotor, atau bagian yang bergerak, serta stator atau komponen yang diam. untuk komponen stator sendiri terdiri dari Rangka, lilitan penguat magnet, dan brush, untuk komponen rotornya sendiri terdiri dari jangkar dynamo dan komutator. Dari beberap komponen tersebut , ada tiga yang menjadi komponen utama, antara lain lilitan penguat magnet (stator), kumparan motor dan komutator (rotor).
Gambar 2.5 Komponen Motor Dc https://kaptenivan.files.wordpress.com 2.3.1. Lilitan Penguat Magnet Berfungsi untuk mengalirkan arus listrik agar terjadi proses elektro magnet sehingga terjadi suatu magnet buatan sedangkan inti kutub magnet merupakan tempat dihasilkannya fluks magnet.
Gambar 2.6.Lilitan Penguat Magnet https://kaptenivan.files.wordpress.com 2.3.2. Kumparan motor DC
9
Bila arus masuk menuju kumparan motor DC, maka arus ini akan menjadi elektromagnet. kumparan motor DC yang berbentuk silinder, dihubungkan ke as penggerak untuk menggerakan beban. Untuk kasus motor DC yang kecil, kumparan motor DC berputar dalam medan magnet yang dibentuk oleh kutub-kutub, sampai kutub utara dan selatan magnet berganti lokasi. Jika hal ini terjadi, arusnya berbalik untuk merubah kutub-kutub utara dan selatan kumparan motor DC. 2.3.3. Komutator Komponen ini terutama ditemukan dalam motor DC. Kegunaannya adalah untuk membalikan arah arus listrik dalam kumparan motor DC. Commutator juga membantu dalam transmisi arus antara kumparan motor DC dan sumber daya. 2.3.4
Rectifier Seperti yang diketahui bahwa motor DC beroperasi dengan arus DC maka kita perlu menggunakan sebuah alat untuk mengubah arus AC menjadi DC, alat tersebut adalah rectifier.
Gambar 2.8. Rectifier Sumber : indiamart.com Rangkaian Rectifier atau Penyearah Gelombang ini pada umumnya menggunakan Dioda sebagai Komponen Utamanya. Hal ini dikarenakan Dioda memiliki karakteristik yang hanya melewatkan arus listrik ke satu arah dan menghambat arus listrik dari arah sebaliknya. Jika sebuah Dioda dialiri arus Bolak-balik (AC), maka Dioda tersebut hanya akan melewatkan setengah gelombang, sedangkan setengah gelombangnya lagi diblokir.
2.4. Jenis Jenis Motor DC 2.4.1 Berdasarkan Arus Medan 1. Motor DC penguat terpisah , yaitu motor DC yang menggunakan arus penguat magnet yang diperoleh dari sumber arus searah di luar motor.
10
Gambar 2.4.1 Penguat terpisah Sumber : electronical-tutorial.net 2. Motor DC penguat sendiri, yaitu motor DC yang menggunakan arus penguat magnet berasal dari motor Dc itu sendiri.
2.4.2 Berdasarkan Rangkaian 1. Motor DC Shunt : motor DC yang menggunakan kumparan penguat yang disambungkan pararel ( shunt ) dengan lilitan jangkar. 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.
Gambar 11. Rangkaian motor shunt Sumber : electriciantraining.tpub.com
2. Motor DC seri : motor DC yang menggunakan lilitan penguat magnet yang dihubungkan seri dengan lilitan jangkar.
11
Gambar 12. Rangkaian motor seri Sumber : zonaelektro.net 3. Motor DC kompon : Motor DC yang menggunakan lilitan penguat magnet yang disambungkan seri dan pararel. a. Motor DC kompon Panjang adalah motor seri diberi penguat shunt tambahan seperti gambar dibawah disebut motor kompon shunt panjang
Gambar 13. Rangkaian motor kompon panjang Sumber : electrical4u.com b. Motor DC kompon Pendek adalah motor shunt diberi tambahan penguat seri seperti gambar dibawah disebut motor kompon shunt pendek
12
Gambar 14. Rangkaian motor kompon pendek Sumber : zonaelektro.net 2.4.2.1 Kekurangan dan Kelebihan DC Seri, Shunt dan Kompon 1. Kelebihan dari Motor DC Shunt, yaitu tidak terlalu membutuhkan banyak ruangan karena diameter kawat kecil. Sedangkan kelemahannya yaitu daya keluaran yang dihasilkan kecil karena arus penguatnya kecil 2. Kecepatan dibatasi pada 5000 RPM dan Harus dihindarkan menjalankan motor seri tanpa ada beban sebab motor akan mempercepat tanpa terkendali. 3. Kelebihan motor kompon yaitu 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 2.4.3 Berdasarkan Adanya Sikat (Brush) 1. Motor DC brushed
Gambar 15. Motor DC dengan sikat 13
Sumber : robotics.stackexchanges.con Motor DC yang menggunakan sikat sebagais pengalir arus ke komutator, rotornya sendiri teriri atas kumparan yang terhubung ke komutator. Biasa disebut dengan motor DC klasik /konvesional. 2. Motor DC Brushless
Gambar 16. Brushless motor DC Sumber : progressiveautomations.com Pada motor jenis ini, “rotating switch” mekanis atau susunan comutator/brushgear diganti dengan sebuah switch elektronik yang disinkronkan dengan posisi dari rotor. Motor tanpa sikat ini memiliki efisiensi 85-90%, sedangkan motor DC dengan brushgear memiliki efisiensi 7580%. Untuk rotornya sendiri menggunakan magnet permanen
2.5 Sistem Kontrol Kecepatan 2.5.1
Pengaturan Kecepatan Dengan Mengatur Medan Shunt (f) Pengaturan kecepatan dengan cara ini mempunyai karakteristik sebagai berikut : a. Kecepatan terendah didapat dengan membuat tahanan variabel sama dengan nol. Sedangkan kecepatan tertinggi akan dibatasi oleh perencanaan mesin dimana gaya sentrifugal maksimum tidak sampai merusak motor. b. Rugi panas yang timbul sangat rendah c. Sederhana dan mudah dalam perangkaiannya d. Pengaturan kecepatan seperti ini hanya bisa dilakukan pada motor DC shunt dan kompon.
2.5.2
Pengaturan Kecepatan Dengan Mengatur Tahanan (Ra)/arus Ia Dengan menyisipkan tahanan variabel secara seri terhadap tahanan jangkar, maka nilai Ia Ra akan dapat dikontrol sehingga nantinya harga n dapat dikontrol. Cara ini jarang digunakan karena rugi panas yang timbul cukup besar
2.5.3
Pengaturan Kecepatan Dengan Mengatur Tegangan (Vt) Pada pengaturan kecepatan ini orang sering memakai sistem Ward-Leonard dengan motor yang berpenguatan bebas. 14
2.6 Pengereman pada Motor DC Pengereman pada motor DC bisa dibedakan menjadi dua jenis, berdasarkan metodenya, yaitu mekanis dan elektrik. Untuk pengereman mekanis menggunakan shoe brake, sedangkan untuk pengereman elektrik dibagi lagi menjadi 4 jenis yaitu : 1.) Pengereman dinamis Pengereman yang dilakukan dengan melepaskan jangkar yang berputar dari sumber tegangan dan memasangkan tahanan pada terminal jangkar. 2.) Pengereman secara regeneratif dapat dilaksanakan dengan cara mengembalikan energi kinetik motor dan beban kembali ke sumber. 3.) Pengereman pluging Pada prinsipnya melaukukan pembalikan arah putaran dari mesin penggerak dan ini dapat dilakukan dengan membalik polaritas sumber pada salah satu kumparannya 4.) Pengereman Mekanis (Selenoid) Pengereman ini bisa juga dikatakan sebagai rem magnet dengan kawat pengantar (selemoid). Rem magnet cara penggunaanya dipasang dengan poros motor sehingga pada saat motor bekerja, rem magnet juga bekerja karena dihubungkan pararel dengan rangkaian kontrolnya. Apabila diberi arus maka kumparan solenoid juga akan mendapat arus dan timbul penguatan 2.7 Rugi – Rugi pada Motor DC Pada mesin DC terdapat pula beberapa inefisensi yang pada dasarnya dibagi menjadi 4 yaitu : 2.7.1
Rugi Listrik Rugi ini diakibatkan oleh pemakaian konduktor tembaga. Rugi mekanis dapat dihitung dengan
rumusan : Rugi = I2.R ..................................................................................................................(15) Diaman : R = tahanan konduktor (ohm) I = Arus listrik (Ampere) 2.7.2
Rugi Besi / Magnet Diakibatkan oleh pemakaian besi ferromagnetik. Terdiri dari rugi histeris dan rugi arus eddy.
Rugi ini bersifat konstan, sehingga kita tidak dapat mengetahui berapa besarnya. a. Rugi Histerisys Pe=Ke . B2max . f2 . t2. V ........................................................................................... (16) Dimana : ke: konstanta Bmax: maksimum flux (wb/m2) T : Thickness of lamination in m V : Volume in core (m3) b. Rugi Edy current Pi = Ph + Pa................................................................................................................ (17) 15
Rugi W (B+M)............................................................................................................. (18) W(B+M)= R jangkar + Rtembaga............................................................................... (19) c. Rugi besi Atau dapat digunakan rumus : Wfe= 20% . W (B+M)................................................................................................ (20)
2.7.3 Rugi Mekanik Rugi mekanis terdiri dari rugi geser pada sikat, rugi geser pada sumbu, dan rugi angin. Seperti pada rugi besi, rugi mekanis juga bersifat konstan sehingga besarnya rugi mekanis tidak dapat diketahui.
2.7.4 Rugi Tembaga Rugi-rugi lilitan primer dan sekunder yang terdiri dari kawat tembaga yang memiliki panjang dan penampang. Rugi tembaga primer = Ip2 . Rp............................................................................................ (21) Rugi tembaga Sekunder = Is2 . Rs......................................................................................... (22) Pada saat tidak berbeban (beban = 0) maka tidak ada faktor daya luar yang menghambat daya input. P input = P luar + ∑ Losses = 0 + ∑ Losses Vt. Im = Rugi tembaga + Rugi ( besi + mekanis ) Dan Rugi terbagi atas rugi besi + rugi mekanis. Karena P input dan rugi tembaga dapat dihitung, maka besarnya rugi tetap dapat diketahui.
2.8 Perbedaan Motor DC dan AC FAKTOR PEMBEDA
MOTOR DC
MOTOR AC
Suplai motor
Arus DC
Arus AC
komutator
Ada
Tidak ada
Daya
Tetap bila kecepatan turun
Turun bila kecepatan turun
Torsi
Tinggi
Rendah
Kecepatan
Mudah dikendalikan
Sulit dikendalikan
16
Arus yang mengalir
2.9 Keuntungan dan Kerugian No
Keuntungan
Kerugian
1.
Momen Kopel yang besar
Ukuran Motor yang jauh lebih besar
2.
Motor Dc dapat diubah menjadi
Biaya yang cukup mahal untuk harga setiap
Generator DC
motor
Kecepatannya mudah untuk
Butuh beban tambahan karena bila tidak
diatur
gerakan motor akan tidak terkendali
Mampu bekerja menahan beban
Tidak dianjurkan pada tempat yang kotor dan
yang berat
berbahaya karena sikat motor dapat
3.
4.
menimbulkan percikan api 5.
Kualitas pasokan daya tidak
Hanya bisa digunakan dengan putaran motor
bergantung pada kecepatan
yang tidak terlalu tinggi
putaran motor
2.10
Aplikasi di Dunia Marine dan Darat
Aplikasi di darat
Aplikasi di dunia marine
Gambar crane pada kapal Electrik Forklift
(Sumber: www.Truenortmark.com)
www.performancepeople.com
17
Mesin Bubut
System propulsi elektrik https://encrypted-tbn3.gstatic.com
Motor Penggerak Lift otis-lift.blogspot.com
Radar yang fungsinya untuk navigasi pada kapal id.wikipedia.org
Contoh pada gokart listrik
Alat komunikasi di kapal
http://www.electricisart-bogipower.com/
www.maritimeworld.web.id
18
Pompa Sentrifugal dikapal
tekimku.blogspot.com Drills http://www.bunnings.com.au
19
BAB III DATA PERCOBAAN 3.1 PERALATAN No.
Nama Alat
1
Motor DC
Untuk mengubah energi listrik
Compound
menjadi energy mekanik.
Regulator
Mengatur tegangan beban dan
2
Gambar
Fungsi
berperan sebagai beban
3
Penyearah arus (rectifier)
Mengubah arus AC menjadi arus DC yang dapat dipakai untuk mengoperasikan motor DC shunt
20
4
Voltmeter
Mengukur besar tegangan pada rangkaian
5
Multitester
Mengukur besarnya hambatan/ tahanan pada rangkaian
6
Tangmeter
Mengukur besar arus yang mengalir pada rangkaian
7.
Kabel-kabel
Menghubugkan komponen listrik
penghubung
yang satu dengan yang lain
21
8.
Tachometer
9.
Motor DC Shunt
Mengukur putaran motor DC shunt
Untuk mengubah energi listrik menjadi energy mekanik sebagai beban
3.2 LANGKAH PERCOBAAN 1. Percobaan Motor Dc Shunt Beban Nol a. Mempersiapkan alat-alat yang akan digunakan untuk praktikum dan memeriksa apakah alat-alat tersebut masih berfungsi dengan baik atau tidak b. Merangkai rangkaian pada motor dc compound seperti pada gambar dibawah ini :
22
Gambar 3.1 Rangkaian pada motor DC compound c. Mengukur besar tahanan pada kumparan motor DC Compound dan selanjutnya menentukan kumparan seri, kumparan shunt dan kumparan jangkar d. Merangkai alat – alat sebagai berikut
Ampermete r Gambar 3.2 Rangkaian Motor DC Shunt Beban Nol
Gambar 3.3 Rangkaian Percobaan Motor Dc Shunt Beban Nol
e. Motor DC dicatu daya dari sumber DC (dari sumber AC yang telah melewati penyearah arus) melalui voltage regulator.
23
f.
Pada saat motor diberi tegangan yang bervariasi 50,60,70,80 dan 90 volt atau sesuai dengan ketentuan Grader) mengamati besarnya arus yang mengalir dengan menggunakan tang meter
g. Besarnya putaran motor diamati dengan menggunakan tachometer
2. Percobaan Motor DC Shunt Berbeban
Ampermete r
Ampermete r
AC
AC
Rectifier
Rectifier DC
DC
Motor DC Compound
Motor DC shunt
Gambar 3.4 Rangkaian Motor DC Shunt Berbeban
Gambar 3.5 Rangkaian percobaan Motor DC Shunt Berbeban
24
a. Motor DC dicatu daya dari sumber DC (dari sumber AC yang telah melewati penyearah arus) melalui voltase regulator. Gambar rangkaian seperti pada gambar. b. Pembebanan dilakukan dengan pemberian arus eksitasi pada generator dengan nilai tertentu (1,2,3,4,5) Ampere atau sesuai dengan ketentuan Grader) yang dilakukan dengan menggunakan pengatur tegangan (Regulator B) c. Kemudian regulator A diatur sedemikian rupa sehingga tegangannya tetap sebesar 100 volt atau sesuai dengan ketentuan Grader. d. Amati dan catatlah besarnya rpm dan arus yang mengalir ke motor 3.3 DATA PRAKTIKUM Rsh = 1200 merupakan tahanan shunt Rs
= 200 merupakan tahanan seri
Ra
= 380 merupakan tahanan jangkar
PERCOBAAN 1 A. BEBAN NOL NAIK No.
Tegangan Sumber (V) 50
Arus IL (A) 1,5
RPM 995
60
1,3
1150
70
1,2
1275
80
1,2
1375
90
1,1
1450
1 2 3 4 5 B. BEBAN NOL TURUN No.
Tegangan Sumber (V) 90
Arus IL (A) 1,1
RPM 1440
80
1,1
1360
70
1,2
1245
1 2 3
25
60
1,2
1115
50
1,3
950
4 5
PERCOBAAN 2 A. BERBEBAN NAIK No 1
Tegangan Sumber 100
Arus Eksitasi 1
Arus IL 1,1
RPM 1550
2
100
2
1.2
1530
3
100
3
1,3
1500
4
100
4
1,4
1460
5
100
5
1,6
1400
1
Tegangan Sumber 100
Arus Eksitasi 5
Arus IL 1,6
RPM 1415
2
100
4
1,4
1450
3
100
3
1,3
1480
4
100
2
1,2
1520
5
100
1
1,1
1540
B. BERBEBAN TURUN No
BAB IV ANALISA DATA DAN PEMBAHASAN
4.1 Perhitungan Dari hasil pengukuran, didapatkan nilai tahanan jangkar dan tahanan medan. Dimana nilai tahanan medan lebih besar daripada nilai tahanan jangkar. Dimana tahanan masing – masing adalah sebagai berikut. Tahanan Medan (Rsh) = 1100 Ω Tahanan Jangkar (Ra) = 7,2 Ω TAHANAN SERI Data hasil praaktikum diolah untuk memperoleh nilai Ia, If, Pin, Wcu, W(b+m), 26
W tot. 1. Beban nol (Naik) Vt = 50 V IL = 1.5 A Perhitungan 1
Arus Medan
If = Vt / Rsh = 50/1100 = 0,045 A
2
Arus Jangkar
Ia = IL – If = 1.5 – 0.045 = 1.4545 A
3
Daya Masuk
Pin= Vt x IL = 50 x 1.5 = 75 W
4
Rugi Tembaga
Wtem= (Ia2 Ra) + (If2 Rf) = [(1.4545)2 x 7,2 ] + [ (0.045)2 x (1100)] = 17,51 W
5
Rugi besi dan mekanik
W(b+m)= 20% x Pin = 20% x 75 w = 15 W
6
Rugi total
Wtot= Wtem + W(b+m) = 17,51 + 15 = 32,51 W
7
Ea
Ea=Vt-(Ra x Ia) =50 -(7,2 x 1.4545) = 39,527
8
Torsi
Torsi = (Ea . Ia) / ( 2. 3,14 . (Rpm/60) ) =(39,527x 1.4545) / ( 2 . 3,14 . (995/60)
27
=0,552
Dengan cara yang sama untuk percoabaan kedua sampai kelima maka didapatkan tabel sebagai berikut. No RPM Vt iL 1 995 50 1.5 2 1150 60 1.3 3 1275 70 1.2 4 1375 80 1.20 5 1450 90 1.1 W (b+m) W tot Torsi 15.00 32.51 0.552 15.60 30.04 0.528 16.80 30.55206612 0.526 19.20 34.16753719 0.563 19.80 34.62783471 0.555
if 0.045 0.055 0.064 0.073 0.082
Ia 1.4545 1.25 1.14 1.13 1.02
P.in 75 78 84 96 99
W tembaga 17.51 14.44 13.75 14.97 14.83
Ea 39.527 51.033 61.818 71.884 82.669
2. Beban Nol (turun) Vt = 50 V IL = 1.1 A Perhitungan 1
Arus Medan
If = Vt/Rsh = 90/1100 = 0.082 A
2
Arus Jangkar
Ia = IL – If = 1.1 – 0.082 = 1.02 A
3
Daya Masuk
Pin= Vt x IL = 90 x 1.1 = 99 W
4
Rugi Tembaga
Wtem= (Ia2 Ra) + (If2 Rf) = [ (1.022 x 7,2] + [ (0.082)2 x (1100)] = 14,83 W
28
5
Rugi besi dan mekanik
W(b+m)= 20% x Pin = 20 % x 99 = 19,8 W
6
Rugi total
Wtot= Wtem + W(b+m) = 14,83+ 19,8 = 34,62 W
7
Ea
Ea=Vt-(Ra . Ia) =90 -(7,2 x 1.02) = 82,669
8
Torsi
Torsi = (Ea . Ia) / ( 2. 3,14 . (Rpm/60) ) =(82,669 x 1.02) / ( 2 . 3,14 . (1440/60) = 0,558 (SATUAN)
Dengan cara yang sama untuk percoabaan kedua sampai kelima maka didapatkan tabel sebagai berikut. No RPM 1 1440 2 1360 3 1245 4 1115 5 950 W (b+m) 19.80 17.60 16.80 14.40 13.00
Vt 90 80 70 60 50 W tot 34.62783471 31.01626446 30.55206612 27.11960331 26.60469421
Il 1.1 1.1 1.2 1.2 1.3
if 0.082 0.073 0.064 0.055 0.045 Torsi 0.558 0.524 0.539 0.508 0.517
Ia 1.02 1.03 1.14 1.15 1.25
Pin 99.00 88.00 84.00 72.00 65.00
W tembaga 14.83 13.42 13.75 12.72 13.60
Ea 82.669 72.604 61.818 51.753 40.967
3. Berbeban (Naik) Vt= 100 V IL = 1.1 A Arus eksitasi = 1 A Perhitungan 1
Arus Medan
If = Vt/Rsh
29
= 100/1100 = 0.0909 A
2
Arus Jangkar
Ia = IL – If = 1.1 – 0.0909 = 1.009 A
3
Daya Masuk
Pin= Vt x IL = 100 x 1.1 = 110 W
4
Rugi Tembaga
Wtem= (Ia2 Ra) + (If2 Rf) = [ (1.009)2 x 7,2] + [ (0.0909)2 x (1100)] = 16,24 W
6
Rugi besi dan mekanik
W(b+m)= 20% x Pin = 20% x 110 = 22 W
8
Rugi total
Wtot= Wtem + W(b+m) =16,24 + 22 = 38,4224 W
9
Ea
Ea=Vt-(Ra . Ia) =100-(7,2 . 1.02) = 92,735
9
Torsi
Torsi = (Ea . Ia) / ( 2. 3,14 . (Rpm/60) ) =(92,735. 1.009) / ( 2 . 3,14 . (1550/60) =0,577
10
Daya Keluar
Pout = Pin – W tot = 110 – 38,4224 = 71,5776
30
11
η = Pout/Pin x 100%
Efisiensi
= (71,5776/110) x 100% =0,651
No
Exitasi 1 1 2 2 3 3 4 4 5 5 W(b+m) 22.000 24.000 26.000 28.000 32.000
Vt 100 100 100 100 100 W tot 38.4224 41.9475 45.6166 49.4297 57.4879
IL 1.1 1.2 1.3 1.40 1.6
Ia 1.009 1.109 1.209 1.309 1.509
P out 71.5776 78.0525 84.3834 90.5703 102.5121 Ea 92.735 92.015 91.295 90.575 89.135
If 0.090909 0.090909 0.090909 0.090909 0.090909 Eff 0.651 0.650 0.649 0.647 0.641
Pin 110 120 130 140 160 torsi 0.577 0.637 0.703 0.776 0.918
W(tem) 16.4224 17.9475 19.6166 21.4297 25.4879
rpm 1550 1530 1500 1460 1400
4. Beban Turun Vt= 100 V IL = 1.6A Arus eksitasi = 5 A Perhitungan 1
Arus Medan
If = Vt/Rsh = 100/1100
31
= 0,0909 2
Arus Jangkar
Ia = IL – If = 1.6– 0.0909 = 1.509A
3
Daya Masuk
Pin= Vt x IL = 100 x 1.6 = 160 W
4
Rugi Tembaga
Wtem= (Ia2 Ra) + (If2 Rf) = [ (1.509)2 x 7,2] + [ (0.0909)2 x (1100)] = 25,488 W
5
Rugi besi dan mekanik
W(b+m)= 20% x Pin = 1/5 x 160 = 32 W
7
Rugi total
Wtot= Wtem+ W(b+m) = 25,488 + 32 = 57,488 W
8
Ea
Ea=Vt-(Ra . Ia) =100-(7,2. 1.509) = 89,135
9
Torsi
Torsi = (Ea . Ia) / ( 2. 3,14 . (Rpm/60) ) =(89,135 x 1,509) / ( 2 . 3,14 . (1415/60) = 0,91
10
Daya Keluar
Pout = Pin – W tot =160– 57,488 = 102,512 W
11
Efisiensi
η = Pout/Pin x 100% =102,512 /160 x 100% = 0,641
32
Dengan rumus yang sama untuk perhitungan percobaan kedua sampai kelima maka didapatkan tabel berikut. No exitasi 1 5 2 4 3 3 4 2 5 1 W(b+m) 32.000 28.000 26.000 24.000 22.000
ea 89.135 90.575 91.295 92.015 92.735
Vt 100 100 100 100 100 W tot 57.488 49.430 45.617 41.948 38.422
IL 1.6 1.4 1.30 1.2 1.1
Ia 1.509 1.309 1.209 1.109 1.009
P out 102.512 90.570 84.383 78.052 71.578
If 0.090909 0.090909 0.090909 0.090909 0.090909 Eff 0.641 0.647 0.649 0.650 0.651
Pin 160 140 130 120 110 torsi 0.91 0.78 0.71 0.64 0.58
W(tem) 25.488 21.430 19.617 17.948 16.422
rpm 1415 1450 1480 1520 1540
4.2 Grafik 1. Grafik Vt - RPM Grafik Vt vs RPM untuk beban nol/naik
Vt vs RPM (beban nol naik) 1500 1400
RPM
1300 1200 1100 1000 900 50
60
70
Vt
80
90
100
Dari grafik ditunjukan bahwa tegangan berbanding lurus terhadap RPM. Semakin tinggi tegangan, semakin tinggi juga putarannya. Maka, hasil praktikum telah sesuai dengan rumus yang ada, ditunjukkan penjabaran rumus sebagai berikut : T
= Ea .Ia / (2π.n/60)
33
= Vt – (Ia . Ra)
Ea Maka, T
= [ {Vt – (Ia . Ra)}. Ia ] / (2π.n/60)
Vt
= n (T . 2π / 60 . Ia) + Ia . Ra
Sehingga terbukti bahwa Vt berbanding lurus dengan putaran (n). Grafik Vt vs RPM untuk beban nol/turun
Vt vs RPM (beban nol turun) 1500
1400
RPM
1300 1200 1100 1000 900
50
60
70
80
90
100
Vt
Sama seperti beban nol naik, dari grafik ditunjukan bahwa Vt (tegangan) berbanding lurus terhadap RPM. Semakin tinggi tegangan, semakin tinggi juga putarannya. 2. Grafik Torsi - RPM Grafik Torsi vs RPM untuk beban nol/naik
Torsi vs RPM ( Beban nol naik)
1500 1400
RPM
1300 1200 1100 1000 900 0.50
0.52
0.54
0.56
0.58
0.60
Vt
Pada rumus Torsi diketahui bahwa tegangan dengan torsi berbanding terbalik. Dilihat bahwa semakin tingginya RPM maka akan semakin kecil dari torsi yang dihasilkan. Sesuai 𝐸𝑎.𝐼𝑎
dengan rumus Torsi adalah T = 2𝜋𝑛/60 . Pada grafik diatas terlihat nilai torsi berbanding lurus 34
dengan nilai RPM, hal tersebut dikarenakan pada masing – masing RPM motor diberi tegangan sumber yang berbeda- beda sehingga tampak seperti berbanding lurus. Grafik Torsi vs RPM untuk beban nol/turun
Torsi vs RPM ( Beban nol turun) 1500 1400
RPM
1300
1200 1100 1000 900 0.50
0.52
0.54
0.56
0.58
0.60
TORSI
Pada grafik tersebut diketahui bahwa tegangan dengan torsi berbanding terbalik. Sesuai 𝐸𝑎.𝐼𝑎
dengan rumus Torsi adalah T = 2𝜋𝑛/60. Pada grafik diatas terlihat nilai torsi berbanding lurus dengan nilai RPM, hal tersebut dikarenakan pada masing – masing RPM motor diberi tegangan sumber yang berbeda- beda sehingga tampak seperti berbanding lurus. Grafik Torsi vs RPM untuk berbeban naik
torsi vs RPM (berbeban naik) 1.00 0.95 0.90
TORSI
0.85 0.80 0.75 0.70 0.65 0.60 0.55 0.50 1400
1420
1440
1460
1480
1500
1520
1540
1560
RPM
Pada rumus torsi diketahui bahwa tegangan dengan torsi berbanding terbalik. Dilihat bahwa semakin tingginya RPM maka akan semakin kecil dari torsi yang dihasilkan. Sesuai
35
𝐸𝑎.𝐼𝑎
dengan rumus Torsi adalah T = 2𝜋𝑛/60 . Pada grafik diatas terlihat nilai torsi berbanding lurus dengan nilai RPM, hal tersebut dikarenakan pada masing – masing RPM motor diberi tegangan sumber yang berbeda- beda sehingga tampak seperti berbanding lurus. Grafik Torsi vs RPM untuk berbeban turun
torsi vs RPM (berbeban turun) 1.00 0.95 0.90
TORSI
0.85 0.80 0.75 0.70 0.65 0.60 0.55 0.50 1400
1420
1440
1460
1480
1500
1520
1540
1560
RPM
Diketahui bahwa tegangan dengan torsi berbanding terbalik. Pada grafik diatas terlihat nilai torsi berbanding lurus dengan nilai RPM, hal tersebut dikarenakan pada masing – masing RPM motor diberi tegangan sumber yang berbeda- beda sehingga tampak seperti berbanding lurus. 3. Grafik Efisiensi – Beban 1. Grafik efisiensi vs arus eksitasi untuk berbeban naik
36
EFISIENSI VS ARUS EKSITASI (BERBEBAN NAIK) 69% 68%
EFISIENSI
67% 66% 65% 64% 63% 62% 61% 60% 1
1.5
2
2.5
3
3.5
4
4.5
5
ARUS EKSITASI
Grafik diatas menunjukkan bahwa hubungan antara arus eksitasi terhadap efisiensi berbeban pada dasarnya adalah konstan atau adapun penurunan atau kenaikan hanyalah sedikit. Dari hasil praktikum yang dilakukan dapat dilihat adanya penurunan efisiensi. Hal ini dikarenakan banyak faktor seperti: umur motor, material, losses dan lain sebagainya Sesuai dengan rumus : η =Pout/Pin x 100%
Grafik Efisiensi vs Beban eksitasi untuk berbeban turun
37
66%
EFISIENSI
65% 64% 63% 62% 61% 60% 1.00
2.00
3.00
4.00
5.00
Arus Eksitasi
Grafik diatas menunjukkan bahwa hubungan antara arus eksitasi terhadap efisiensi berbeban turun adalah konstan. Sesuai dengan rumus : η =Pout/Pin x 100%, 4. Grafik Rugi Total – RPM a. Rugi total Vs RPM(beban Nol Naik)
RPM
RUGI TOTAL VS RPM(Beban Nol Naik) 1500 1400 1300 1200 1100 1000 900 29.00
30.00
31.00
32.00
33.00
34.00
35.00
W.total
Pada Grafik tersebut dapat diketahui bahwa RPM berbanding lurus dengan Wtot rugi total. Hal tersebut dipengaruhi oleh rugi daya total yang ada pada motor DC baik yang bekerja pada jangkar, medan magnet, dan rangkaian seri. Rumus kerugian W(b+m) adalah 20% dari Pin., dimana rugi total motor dc adalah Wcu ditambah dengan W(b+m). b. Rugi total Vs RPM (Beban nol Turun)
38
RUGI TOTAL VS RPM (Beban nol turun) 1600 1500
RPM
1400 1300 1200 1100 1000 900 26
28
30
W.Total
32
34
36
Pada Grafik tersebut dapat diketahui bahwa RPM berbanding lurus dengan Wtot rugi total. Hal tersebut dipengaruhi oleh rugi daya total yang ada pada motor DC baik yang bekerja pada jangkar, medan magnet, dan rangkaian seri. Rumus kerugian W(b+m) adalah 20% dari nilai Pin., dimana rugi total motor dc adalah Wcu ditambah dengan W(b+m). c. Rugi total Vs RPM(berbeban naik)
RPM
rugi total vs rpm( berbeban naik) 1600 1500 1400 1300 1200 1100 1000 900 35
40
45
50
55
60
W.Total
Pada Grafik tersebut dapat diketahui bahwa RPM berbanding terbalik dengan Wtot rugi total. Hal tersebut dipengaruhi oleh rugi daya total yang ada pada motor DC baik yang bekerja pada jangkar, medan magnet, dan rangkaian seri. Rumus kerugian W(b+m) adalah 20% dari nilai Pin dimana rugi total motor dc adalah Wcu ditambah dengan W(b+m).
d. Rugi Total Vs RPM (Berbeban Turun)
39
rugi total vs rpm( berbeban turun)
1600
RPM
1550 1500 1450 1400
37
42
W.Total 47
52
57
62
Pada Grafik tersebut dapat diketahui bahwa RPM berbanding terbalik dengan Wtot rugi total. Hal tersebut dipengaruhi oleh rugi daya total yang ada pada motor DC baik yang bekerja pada jangkar, medan magnet, dan rangkaian seri. Rumus kerugian W(b+m) adalah 20% dari nilai total daya losses yaitu daya losses akibat copper., dimana rugi total motor dc adalah Wcu ditambah dengan W(b+m). 4.3 Pembahasan 1. Beban Nol Dari grafik putaran (rpm) terhadap voltase atau tegangan , menunjukkan bahwa RPM berbanding lurus dengan Tegangan. Semakin besar tegangan yang diberikan, semakin besar pula jumlah putaran yang dihasilkan. Hal ini terjadi karena apabila putarannya semakin besar, maka arus yang masuk menjadi semakin besar sehingga rugi tembaga menjadi semakin besar.
2. Berbeban Dari grafik hubungan eksitasi dengan efisiensi pada beban naik terlihat bahwa jika eksitasi semakin diperbesar, nilai efisiensi semakin berkurang. Sama halnya pada beban turun, apabila eksitasi bertambah, nilai efisiensi akan berkurang. Sedangkan untuk grafik hubungan torsi dengan RPM terlihat bahwa jika RPM semakin besar, maka torsi akan semakin bertambah hal tersebut dikarenakan pada masing – masing RPM motor diberi tegangan sumber yang berbeda- beda sehingga tampak seperti berbanding lurus.
40
BAB V KESIMPULAN
1. Berdasarkan teorinya hubungan torsi dengan putaran pada motor DC baik pada berbeban turun maupun berbeban naik, memiliki perbandingan yang terbalik. Ini juga berlaku untuk 𝐸𝑎.𝐼𝑎
sebaliknya. Hal ini sesuai dengan rumus : T = 2𝜋𝑛/60 Sedangkan untuk eksitasi dengan fungsi putaran berbanding terbalik. Semakin besar eksitasi maka semakin kecil putaran 2. Untuk menghitung daya motor maka rumus yang digunakan Daya Masuk
Pin= Vt x IL
Sedangkan untuk menghitung kerugiannya menggunakan rumus Rugi Tembaga
Wtem= (Ia2 Ra) + (If2 Rf)
Rugi besi dan mekanik
W(b+m)= 20% x Pin
Rugi total
Wtot= Wtem + W(b+m)
3. Rectifier merupakan peralatan elektronika yang digunakan untuk mengubah tegangan listrik AC menjadi DC. Ada 3 bagian utama dalam penyearah gelombang pada suatu power supply yaitu, penurun tegangan (transformer), penyearah gelombang / rectifier (diode) dan filter (kapasitor). (DIAGRAM RECTIFIERNYA) AC input ----- transformer ----- rectifier ----- filter ----- dc output 4. Yang dimaksud tahanan jangkar adalah tahanan yang berguna sebagai pengendali kecepatan motor. Tahanan kumparan adalah listrik pada kumparan yang akan menimbulkan panas bila kumparan tersebut dialiri arus.(PENGERTIAN MASING2 TAHANAN)
5. Perbedaan motor AC dan DC
MOTOR AC
MOTOR DC
Tidak mempunyai Komutator
Mempunyai Komutator
Arah arus searah
Arah arus bolak-balik
41
Untuk alat-alat yang membutuhkan torsi
Untuk alat-alat yang membutuhkan torsi
rendah
tinggi
Kecepatan motor lebih sulit dikendalikan
Lebih mudah dikendalikan
6. Arus eksitasi adalah arus yang mengalir pada kutub magnet beban generator yang berasal dari sumber yang berbeda dengan arus yang mengalir ke dalam motor. 7. Karena terdapat beberapa tahanan yaitu tahanan jangkar, seri dan tahanan shunt
8. Aplikasi motor DC khususnya di bidang marine adalah dapat diaplikasikan di steering gear, boiler, crane, dan lain-lain.
9. Berdasarkan teorinya hubungan putaran dengan rugi besi mekanis pada motor DC baik pada berbeban turun maupun berbeban naik , bahwa RPM berbanding terbalik dengan Wb+m ( Rugi besi mekanis) berdasarkan rumus daya losses dasar (I x R). Apabila RPM yang digunakan semakin tinggi, maka Wb+m ( Rugi besi mekanis ) yang dihasilkan pun akan semakin rendah
10. Berdasarkan teorinya, hubungan antara arus eksitasi dengan efisiensi, baik pada berbeban turun maupun berbeban naik memiliki perbandingan yang terbalik. Ini sesuai dengan prakteknya, berdasarkan grafiknya (sebagai contoh : berbeban turun) arus eksitasi semakin kecil maka effisiensinya semakin tinggi, begitu juga sebaliknya. Hal ini juga sama dengan hubungan antara putaran dengan torsinya, berbanding terbalik
42
