14030-4-699561134678

MODUL PERKULIAHAN

Mesin Arus Searah dan Transformator

Jenis Motor Arus Searah

Fakultas Program Studi Tatap Muka Kode MK Disusun Oleh

Teknik Teknik Elektro

04MK14025 Ir. Badaruddin, MT

Abstract KompetensiJenis jenis motor arus searah terdiri dari motor dc berpenguatan terpisah dan motor dc berpenguatan sendiri.

Mempelajari prinsip Mesin – mesin Arus Searah dan Transformator

Mempelajari segala

permasalahan dan aplikasi trafo dan mesin arus searah

Di harapkan mahasiswa mempunyai kemampuan memahami mesin arus searah dan transformator yang lebih lengkap.



Jenis motor arus searah sama dengan jenis generator arus searah. Sebenarnya

suatu mesin arus searah dapat di pakai sebagai generator dan dapat pula di pakai sebagai

motor, jenis motor ini sebagai berikut:

1. Motor arus searah berpenguatan bebas.

Pada jangkar motor timbul EMF (GGL) lawan sebesar yang melawan tegangan

masuk (

Rangkaian ekivalen motor arus searah berpenguatan bebas lihat gambar berikut:

Gambar 4.1 Rangkaian ekivalen motor arus searah berpenguatan bebas

Dari gambar rangkaian ekivalen tersebut maka persamaan yang menyatakan hubungan

besaran tegangan, arus, daya dan resistans dapat di tuliskan sebagai berikut:

4.1

4.2

4.3

‘13 2

Mesin Arus Searah dan Transformator Pusat Bahan Ajar dan eLearning

Ir. Badaruddin, MT http://www.mercubuana.ac.id

4.4

Keterangan persamaan di atas,

= tegangan terminal dalam volt.

= EMF (GGL) lawan dalam volt.

= Arus dari jala – jala dalam Amper

= Arus jangkar dalam amper

= Arus medan dalam amper

= tegangan penguat dalam volt

= Resistansi medan dalam ohm

= Resistansi jangkar dalam ohm

= Resistansi pengatur arus medan dalam ohm.

= Rugi tegangan pada sikat.

Contoh soal

Suatu jangkar motor arus searah berpenguatan bebas berisi 192 penghantar 70 %

dari penghantarnya langsung di bawah permukaan kutub pada setiap saat. Jika kerapatan

fluks sebesar 52000 garis gaya per dan diameter jangkar serta panjangnya 12 in dan 4,5

in.

Hitung :

a. Arus pada tiap penghantar jangkar untuk torsi sebesar 120 lb – ft.

b. Arus jangkar bila garis edar paralelnya 2.

c. EMF lawan jika tegangan terminal 220 Volt, resistans jangkar 0,05 Ohm dan rugi

tegangan sikat total 2 volt.

Penyelesaian :

a.

‘13 3



b.

c.

2. Motor arus searah berpenguatan sendiri.

Jenis – jenis motor ini sebagai berikut:

a. Motor arus searah shunt:

Rangkaian ekivalen motor arus searah shunt lihat gambar berikut :

Gambar 4.2 Rangkaian ekivalen motor arus searah shunt

Dari rangkaian ekivalen motor arus searah shunt tersebut di atas persamaan yang

menyatakan hubungan anatar tegangan, arus daya dan resistans adalah sebagai berikut :

4.5

4.6

4.7

4.8

Dengan,

= Tegangan terminal dalam volt.

‘13 4



= EMF (GGL) lawan dalam Volt

= Arus jangkar dalam amper

= Resistans kumparan jangkar dalam ohm.

= Arus medan shunt dalam amper

= Arus jala – jala dalam Amper.

= Daya input dalam Watt

= Rugi tegangan pada sikat.

Contoh soal

Suatu mesin arus searah shunt 220 volt mempunyai resistans jangkar sebesar 0,5

ohm. Jika pada waktu beban penuh arus jangkar sebesar 20 amper, hitung EMF(GGL)

jangkar mesin bekerja sebagai :

a. Generator.

b. Motor.

Penyelesaian :

a. Jika mesin bekerja sebagai generator shunt, lihat gambar dengan data:

b. Jika mesin bekerja sebagai motor shunt lihat gambar dengan data :

Motor arus searah seri

Rangkaian ekivalen motor arus searah seri lihat gamabar berikut:

‘13 5



Gambar 4.3. rangkaian ekivalen motor arus seri

Dari rangkaian ekivalen tersebut persamaan yang menyatakan hubungan antara

tegangan, arus, daya dan resistans adalah sebagai berikut:

4.9

4.11

Keterangan persamaan 4.9 sampai 4.11 diatas,

= Tegangan terminal motor dalam volt.

= EMF (GGL) lawan dari jangkar dalam volt.

= Arus jangkar dalam amper.

= Arus dari jala – jala dalam amper


= Resistans kumparan medan seri dalam ohm

= Rugi Tegangan pada sikat.

Contoh soal:

Suatu motor arus searah seri 50 Kw, 250 Volt, Resistans kumparan jangkar 0,1 ohm

dan resistans medan seri 0,15 ohm, rugi tegangan total pada sikat 2 volt. Hitung EMF(GGL)

lawan jika bekerja dengan arus arus jangkar penuh.

Penyelesaian :

‘13 6



Lihat gambar rangkaian ekivalen motor arus searah seri (gambar) parameternya sebagai

berikut:

Tegangan EMF(GGL) lawan = 177,63 Volt.

c. Motor arus searah kompon.

Motor arus searah kompon ini berdasarkan susunan rangkaian kumparan medan,

sama, sama seperti pada generator, terbagi atas:

i. Motor arus searah kompon pendek.

Rangkaian ekivalen motor arus searah kompon pendek ini lihat gambar

Dari rangkaian ekivalen motor arus searah kompon pendek pada gambar,

persamaan yang menyatakan hubungan arus, tegangan, daya dan resistans akan mengikuti

persamaan berikut:

4.12

4.13

4.14

4.15

Dengan,



‘13 7








= Resistans kumparan medan shunt dalam ohm.


Daya input ( = dalam watt.

Contoh soal:

Suatu motor arus searah kompon pendek dengan daya input 34,5 Kw, tegangan

terminal 230 volt, resistans kumparan medan seri dan jangkar, masing – masing sebesar 92

ohm, 0,015 ohm dan 0,03.

Hitung :

a. Arus Jangkar.

b. EMF (GGL) lawan yang di bangkitkan oleh jangkar.

c. Daya output yang di bangkitkan oleh jangkar.

Gambar 4.4. Rangkaian ekivalen motor arus searah kompon pendek.

penyelesaian:

Dari gambar rangkaian motor arus searah kompon pendek ( gambar ) parameter –

parameternya sebagai berikut :

‘13 8



a. Arus jangkar

b.

c. Daya output yang di bangkitkan oleh jangkar,

ii. Motor Arus Searah Kompon Panjang

Rangkaian ekivalen motor arus searah kompon panjang lihat gambar berikut:

Gambar 4.5. Rangkaian ekivalen motor arus searah kompon panjang.

Dari gambar rangkaian ekivalen tersebut persamaan yang menyatakan hubungan

arus, tegangan, daya dan resistans akan mengikuti persamaan berikut:

4.16

4.17

4.18

‘13 9



4.19

Keterangan persamaan (4.16) samapai (4.19)








= Resistans kumparan medan shunt dalam ohm.


Contoh soal

Suatu motor arus searah kompon panjang dengan daya input 300 Kw, tegangan

terminal 600 volt, mempunyai resistans medan shunt 75 ohm, resistans jangkar termasuk

sikat sebesar 0,41 ohm, resistans medan seri 0,012 ohm dan resistans yang di parallel

dengan medan seri sebesar 0,036 ohm. Hitung :

a. Arus Jangkar

b. EMF (GGL) lawan yang di bangkitkan oleh jangkar

c. Daya output yang dibangkitkan oleh jangkar

Penyelesaian :

Dari rangkaian ekivalen motor arus searah kompon panjang gambar parameternya sebagai

berikut,

= 0,036 ohm

Resistans jangkar termasuk sikat = 0,41 ohm

‘13 10



Resistans medan seri , di parallel dengan Ro,

a.

Jatuh tegangan pada medan seri = 492 x 0,009 = 4,5 volt

Jatuh tegangan pada jangkar dan sikat = 492 x 0,41 = 201,72 volt

b.

c. Daya output yang dibangkitkan oleh jangkar :

Daftar Pustaka1. Principles of direct current machines, alexander S. lansdrorf

2. Mesin arus searah sumarno

3. Electric machinery 4 th edision AE fitzgerald

4. Teknik Tenaga listrik Zuhal

‘13 11



14030-4-699561134678

Documents

Transcript of 14030-4-699561134678