mesin arus DC

MODUL PERKULIAHAN

Mesin Arus Searah dan Transformat or Efesiensi Mesin Arus Searah Fakutas Teknik T eknik

Pro!ram Studi Teknik Elektro

Tata" Muka

#$

A)stra*t Materi pada modul ini membahas tentang efisiensi mesin arus searah yang terdiri dari efisiengi generator dc dan motor dc.

Kode MK

Disu sus sun O Oeh eh

MK%&#'(

Ir. Badaruddin, MT

Kom"etensi •

•

•

Mempelajari prinsip Mesin – mesin Arus Searah dan Transformator Mempelajari segala permasalahan permasalahan dan aplikasi trafo dan mesin arus searah Di harapkan mahasiswa mempunyai kemampuan memahami mesin arus searah

dan transformator yang lebih lengkap

Efesiensi Mesin Arus Searah Efesiensi Mesin Arus Searah Secara umum efisiensi atau rendemen atau gaya guna dari mesin dapat mengikuti persamaan berikut:

Daya masukan untuk generator berupa daya mekanik dan daya keluarannya berupa daya listrik sebaliknya untuk motor daya masukkannya berupa daya listrik dan daya keluarannya berupa daya mekanik sehingga harus ada kon!ersi daya mekanik yang berupa daya kuda "hp# dengan daya listrik yang berupa watt sebagai berikut:

$erdasarkan rumus umum tersebut diatas maka untuk :

Efesiensi Generator Arus Searah %ersamaannya dapat di tuliskan :

&arena  daya masukkan dalam watt "watt masukan# ' daya keluaran dalam watt "watt keluaran# di tambah dengan rugi – rugi daya dalam watt "watt rugi – rugi# maka efisiensi untuk generator dapat di tuliskan :

Atau

Atau

(ugi – rugi daya pada mesin arus searah dapat berupa : a. (ugi – rugi daya karena rotasi terdiri dari gesek bantalan rugi gesek sikat dan rugi angin. b. (ugi – rugi daya karena inti "rugi inti# berupa histerisis dan rugi arus puser "eddy current#.

+% ,

2

Mesin Arus Searah dan Transformator )r. $adaruddin MT

Pusat -ahan A.ar dan eLearnin! http:**www.mercubuana.ac.id

c. (ugi – rugi daya karena tembaga " rugi tembaga# terjadi pada kumparan medan shunt seri kumparan kutub bantu "interpole# dan kumparan kompensasi. (ugi – rugi daya sasar atau rugi beban sasar "stray load loss# karena faktor – faktor distorsi dan tidak seragam arus pada kumparan jangkar serta arus hubung singkat pada kumparan.

Efesiensi Motor Arus Searah $erdasarkan persamaan umum maka untuk motor efisiensinya dapat juga mengikuti persamaan berikut:

$erhubung karena: watt masukan ' "hp keluaran + ,-# / watt rugi – rugi maka :

Atau

Atau

Contoh soal 1

0enerator arus searah kompon rata 12 &w 342 !olt rangkaian eki!alennya berupa kompon panjang mempunyai resistans medan shunt sebesar 134 ohm resistans rangakaian jangkar 2- resistans medan seri 224 ohm rugi – rugi beban sasar 4-2 watt rugi tegangan pada sikat waktu beban penuh sebesar 3 !olt hitung efisiensinya. %enyelesaian: Arus beban penuh

Arus pada medan shunt

Arus pada jangkar

(ugi – rugi daya : Daya sasar

+% ,

3


4-2 watt


5angkar

,24 watt

Medan seri Medan shunt 342 + 3 &ontak sikat 3 + -3 (ugi – rugi daya total

66 watt 422 watt 63 watt 1.71, watt

Contoh soal 2

Motor arus searah 14 hp mempunyai rugi – rugi total sebesar 1.812 watt waktu bekerja dengan beban penuh. 9itung efisiensinya. %enyelesaian :

Contoh soal 3

Motor arus searah dhunt 382 !olt mempunyai resistans jankar 24 ohm dan resistens medan shunt 114 ohm. %ada waktu beban nol kecepatannya 1322 rpm dan arus jangkar 34 amper. %ada wakru beban penuh kecepatannya turun menjadi 1132 rpm. 9itung: a. Arus jala – jala pada waktu beban penuh. b. Daya input waktu beban penuh c. (egulasi kecepatannya. %enyelesaian : a.

+% ,

4



Arus jala – jala pada waktu beban penuh ' 84 amper b. Daya input waktu beban penuh ' 382 + 84 ' 624 &w c. (egulasi

Contoh soal 4

Suatu motor shunt daya keluar ' 713 watt tegangan terminal ' 382 olt tahanan jangkar dan tahanan medannya masing – masing adalah 24 ohm dan 132 ohm efisiensi ' 272 putaran ' 22 rpm. a# Tentukan besarnya tahanan mula yang di perlukan jika di kehendaki arus jangkar yang mengalir pada saat start sama dengan arus beban penuhnya. b# Setelah motor berputar tahanan mula dihilangkan dan disisipkan tahanan yang dipasngkan seri dengan tahanan jangkar sebesar 34 ohm sedangkan arus medan dan arus jangkar tetap. Tentukanlah perputaran dan daya keluarnya. %emecahan %ada beban penuh : Daya masuk ' 713*2.72 ' ,62 watt Arus total

,62*3-2 ' 83 ampere

Arus medan

3-2*132 ' 3 ampere

Arus jangkar ' 83 – 3 ' 82 ampere a# %ada keadaan start n ' 2 dan ;a ' 2
dan

' tahanan mula

Maka:

5adi b# %ada keadaan beban penuh : $ila kemudian di pasangkan tahanan seri sebesar 34 ohm sedangkan arus medan dan arus jangkar tetap maka Dan dari

 dimana = ' konstanta sedangkan fluks

medan konstan# didapat hubungan:

+% ,

5



konstan "karena arus

Daya keluar

Contoh soal 5

%ada tegangan 382 !olt sebuah motor dc shunt berjalan pada 1222 rpm dan menaruik arus 4 Amp. Tahanan jangkar dari motor 2234 dan tahanan medan shunt 382 ohm. 9itunglah rugi kecepatan apabila motor tersebut di bebani dan menarik arus dari jala -1 Amp. (eaksi jagkar di abaikan. %enyelesaian: Dalam hal ini berlaku:

%ada kondisi awal :

5adi

%ada kondisi kedua :

 sebab mesin shunt maka berlaku :

5adi

+% ,

6



Contoh soal 5

Sebuah motor dc 382 !olt menarik arus pada beban nol 3 amp dan berputar pada kecepatan 1322 rpm jika arus beban penuh -2 amp tentukanlah : a# &ecepatan beban penuh. b# %rosentase regulasi kecepatan. Angggap bahwa fluksi sisa tetap. Tahanan jangkar 134 ohm. %enyelesaian: Tahanan medan shunt tidak di berikan arus medan shunt tidak dapat dihitung maka kedua hal ini diabaikan.

>..? $erlaku :

5ika

 mesin shunt maka :

5adi

5adi @ regulasi kecepatan

Contoh soal 6

Sebuah generator dc shunt mengirimkan daya 42 &w pada 342 !olt apabila berputar pada kecepatan -22 rpm. Tahanan jangkar dan medan berturut turut 223 ohm dan 42 ohm. 9itunglah kecepatan mesin apabila di jalankan sebagai motor shunt dan mengambil daya 42 &w pada tegangan 342 !olt. Ambil rugi tegangan kontak 1 !olt persikat. %enyelesaian : 1# Sebagai generator

+% ,

7



rugi tegangan sikat 3 + 1 ' 3 !olt. 5adi

3# Sebagai motor :

+% ,

8



' kecepatan sebagai generator. ' kecepatan sebagai motor  "mesin shunt# Maka :

5adi

Contoh soal 7

Motor shunt berputar 1222 rpm dengan numerik arus 34 ampere dari sumber. 5ika tegangan sumber 342 !olt dan tahanan jangkar serta tahanan medan berturut – turut 1 ohm dan 342 ohm hitunglah fluks * kutub jangkar mempunyai -6 alur dengan - konduktor*alur dan dihubungkan gelung. 5uga hitung efisiensi jika rugi – rugi besi gesekan dan belitan adalah 622 watt. %emecahan Di ketahui bahwa :

Arus sumber ' 34 ampere Tahanan medan 342 ohm. Sehingga :

"&arena merupakan belitan gelung % ' A# Daya masuk ke mesin ' 342 + 34 ' 342 watt Daya masuk ke jangkar ' 33 + 3- ' 4-3- watt

+% ,





5ika rugi – rugi gesekan belitan histerisis dan arus eddy sebesar 62 watt maka daya keluara ' 4-3- – 622 ' -3- watt Sehingga efisiensi ' -34*342 + 122@

!aftar "ustaka 1. %rinciples of direct current machines ale+ander S. lansdrorf 3. Mesin arus searah sumarno 8. ;lectric machinery - th edision A; fitgerald -. Teknik Tenaga listrik Buhal

+% ,

#$



mesin arus DC

Recommend Documents