6 Motor Listrik

ELECTRIC MOTORS & ELECTRIC MOTORS & ALPICATIONSALPICATIONS

Apa ?Apa ? cara mengetahui jenis dan penggunaan motor cara mengetahui jenis dan penggunaan motor

Mengapa ?Mengapa ? - motor listrik banyak jenis - motor listrik banyak jenis - penggunaan harus tepat - penggunaan harus tepat - menuju efektifitas dan efisiensi - menuju efektifitas dan efisiensi - ada spesifikasi pengguan yang beragam- ada spesifikasi pengguan yang beragam

Bagaimana ? Bagaimana ? - mengetahui karakteristik tiap motor- mengetahui karakteristik tiap motor - mengetahui karakteristik mesin beban - mengetahui karakteristik mesin beban

- - memilih jenis yang akan digunakan memilih jenis yang akan digunakan - menentukan ukuran daya yang akan dipasang - menentukan ukuran daya yang akan dipasang - menjalankan menginstalasi dengan aman, efektif dan - menjalankan menginstalasi dengan aman, efektif dan efisienefisien

Rotasi Konverter Energi Elektro-Mekanik Rotasi Konverter Energi Elektro-Mekanik Efek Medan MagnetEfek Medan Magnet

Gambar Rotasi Dasar Mesin Elektrik Gambar Rotasi Dasar Mesin Elektrik

A. Konstruksi Prinsip Dasar

Rotasi Konverter Energi Elektro-Mekanik Rotasi Konverter Energi Elektro-Mekanik Efek medan magnetEfek medan magnet

Gambar Terjadinya gaya elektro-magnetikGambar Terjadinya gaya elektro-magnetik

B. Prinsip dasar

C. Jenis motorC. Jenis motor

1. Dilihat dari sumber1. Dilihat dari sumber listrik listrika. Motor Arus Searah (DC)a. Motor Arus Searah (DC)

b. Motor Arus Bolak Balik (AC) b. Motor Arus Bolak Balik (AC)

c. Motor serempak (c. Motor serempak (synchronous) (AC da DC)synchronous) (AC da DC)

2.2. Dilihat dari kronstruksi rotorDilihat dari kronstruksi rotor

a. rotor sangkara. rotor sangkar

b. rotor lilitb. rotor lilit

Jenis :Jenis :1. motor seri1. motor seri2. motor shunt2. motor shunt3. motor kompon3. motor kompon

Penguat magnitPenguat magnit1. penguat terpisah 1. penguat terpisah 2. penguat sendiri2. penguat sendiri

Penggunaan Penggunaan Pesawat-pesawat angkat : misal kereta Pesawat-pesawat angkat : misal kereta listrik (KRL), traksi, derek, dll listrik (KRL), traksi, derek, dll

D. Motor DC

E. Karakteristik

1. Motor Seri

T

Ia

n n

Ia Ta

+

Kar.KopelKar.Kopel Kar. Kecepatan Kar. Kecepatan Kar. MekanisKar. Mekanis

a. Rangkaian Ia = IL

RaVRSE

+

-

Eb

c. Persamaan 1. Arus : IL = Ia2. Tegangan : V = Ea+ IRa

b. karakteristik

T

Ia

n

Ia

n

a. Rangkaian

2. Motor Shunt

Ra

RV

RShV

-

+Ia

If I

b. ka

b. Karakteristik

Kar.KopelKar.Kopel Kar. Kecepatan Kar. Kecepatan Kar. MekanisKar. MekanisTa

c. Persamaan 1. Arus : IL = Ia + If2. Tegangan : V = Ea=If R f

Ea

n

Ta

Ra

RV

RSh

RSE

V

-

+

3. Motor kompound

a. Rangkaian

c. Persamaan 1. Arus : IL = Ia + If2. Tegangan : V = (Eb+ IaRa+ISERSE) = IShRSh

b. Karaktristik

If IL

ISE

Ia

F. Aliran daya seperti gambar di bawah :F. Aliran daya seperti gambar di bawah :

PI

A

F

E

D

C

B

Daya masuk (Pi) = V IL

Rugi I Se

Rugi R borstelL

Rugi Ra

Rugi histerisis dan eddyL

Rugi gesek bantalan borstel dan angin

Rugi RShunt

VIa

EaIa Daya mekanis

G. Persamaan daya :G. Persamaan daya :

1.1. Kopel beban nominal (T = C IKopel beban nominal (T = C Ia a ))

2. Putaran (n) = 2. Putaran (n) =

C

RIVn aa

3. Efisiensi ( )rugidayamasuk

Dayakeluar

H. Motor ACH. Motor AC

1. Motor satu fasa, jenis : 1. Motor satu fasa, jenis : a. split phase, capasitor, shaded-polea. split phase, capasitor, shaded-pole

b.b. Repulsi Motors, (inductive-series motor)Repulsi Motors, (inductive-series motor)c. A .C. series motorc. A .C. series motorb.b. Unxcited synchronous motorsUnxcited synchronous motors

2.2. Motor tiga fasa ( Motor tiga fasa ( polly phase motorpolly phase motor))a. rotor sangkar (a. rotor sangkar (squirrel-cage rotorsquirrel-cage rotor))b. rotor lilit ( b. rotor lilit ( wound-rotorwound-rotor))

3. Motor komutator (3. Motor komutator (Commutator motors)Commutator motors)a. series ( single-phase, dan universal)a. series ( single-phase, dan universal)b. compensated (conductively, dan b. compensated (conductively, dan inductivelyinductively))

I. Konversi energi listrikI. Konversi energi listrik

Apabila pada bagian input stator dihubungkan Apabila pada bagian input stator dihubungkan dengan sumber listrik AC, maka mengalir arus dengan sumber listrik AC, maka mengalir arus sebesar :sebesar :

Arus input Arus input I = V I = Vii/Z Ampere /Z Ampere (A)(A)

Power faktor input Cos qPower faktor input Cos q11 = (r = (r11+R+Rff)/Z)/Z

Daya input riil PDaya input riil PII = V = V11 I I11 Cos Cos 11 Watt (W) Watt (W)

Daya reaktif input QDaya reaktif input Q11 = V = V11 I I11Sin Sin 1 1 VArVAr

Power faktor rotor Cos Power faktor rotor Cos 22 = r = r22/(r/(r2+2+JXJXs2s2) )

Daya input rotor PDaya input rotor Pgg= E= E11 I I22 Cos Cos 22

== II2 2 (r(r22/s) Watt/s) Watt

= I= I1122 R Rff

Torsi elektromanetik atau internal torsi Torsi elektromanetik atau internal torsi

TTee = (I = (I1122 R Rff)/)/22

Daya mekanik PDaya mekanik Pmm= P= Pgg– I– I22 r r22= P= Pgg– s P– s Pgg= (1-s) P= (1-s) Pgg

Daya output PDaya output P22= (1-s) P= (1-s) Pgg– P– Poo==> P==> Poo= rugi = rugi rotasirotasi

PPoo = rugi angin + rugi gesek (2 %) = rugi angin + rugi gesek (2 %)

Torsi output PTorsi output P22 = (1-s)P = (1-s)Pgg-P-Poo/2/2nnss Nm Nm

100 %100 % Daya masuk (PDaya masuk (P11 = E = E11 I I11 Cos q Cos q11 ).…100 % ).…100 %

rugi tembaga ( Irugi tembaga ( I22 R R11 ) ……….. 3,5 % ) ……….. 3,5 % PPgg

rugi inti stator ……………….2,5 %rugi inti stator ……………….2,5 %

Daya input rotor (PDaya input rotor (P22)= E )= E 2 2 I I 2 2 CosCos22

Rugi rotor = IRugi rotor = I22

22 R R22 ………3,5 % ………3,5 %

Rugi gesek dan angin ………………2 %Rugi gesek dan angin ………………2 %

PPoutout = 88,5 % = 88,5 %

J. Aliran Daya

K. JENIS, KARAKTERISTIK, DAN PEMANFAATANK. JENIS, KARAKTERISTIK, DAN PEMANFAATAN1. Motor DC1. Motor DC

Jenis Rangkaian Karakteristik PemanfaatanJenis Rangkaian Karakteristik Pemanfaatan

1. Shunt1. Shunt

2. Seri2. Seri

3. kompon3. kompon

M

n

T

V

Mesin yang memerlukankecepatan konstan (mesin perkakas)

Mesin yang memerlukanarus start besar (KRL, kran, dan mesin pengangkat)

n

T

M

M

n

T

Mesin yang memerlukanarus start besar dan bebanberubah tiba-tiba (pompa torak, mesin canai, rolling mills)

2. Motor AC satu fasa2. Motor AC satu fasa a. Rotor sangkara. Rotor sangkar

jenis Rangkaian Karakteristik Pemanfaatanjenis Rangkaian Karakteristik Pemanfaatan

T

n

B

UR

B

Motor start rendah, mesin kantor, daya 1/3 hp

1. fasa belah/splitfasa belah/split

VU

V

n

T

2. Rotor sangkar start kapasitor

3. Rotor 3. Rotor sangkar,sangkar,capasitor- capasitor- split split permanenpermanen

n

4. Rotor sangkar, kutub magnit dialingi

Tn

RV u

U V

V

Motor yang mengalami bebankelebihan, misal gerinda, dan gerinda amplas, daya 1/3 hp

Sistem yang memerlukan momenrendah, seperti kipas angin kecil daya dalam ukuran angka pecahan

B

U V

Star lebih besar, refrigeratordaya 3 hp

n

Tn

T

Jenis Rangkaian Karakteristik Pemanfaatan

8. Rotor sangkar, kapasitor dua harga V

n

T

Paling baik diantara motor satu fasa, operasi sangat tenang, daya sampai 20 hp

u

start

Jenis Rangkaian Karakteristik Pemanfaatan

2. Rotor lilit 2. Rotor lilit

jenis Rangkaian Karakteristik Pemanfaatanjenis Rangkaian Karakteristik Pemanfaatan

n

T

n

T

RV

U V

Tarikan lebih bagus, untuk beban berat

T

RV U V

n Digunakan sitem star beban penuh, konveyor dan stoker

1. lilitan rotor1. lilitan rotor repulsi repulsi ((repulsionrepulsion))

2. lilitan rotor, tolakan imbasan (repulsion-induction)

3. lilitan rotor, satu fasa, start repulsi.

V

n

T

Rv U

Digunakan motorsatu fasa dengan komutator yang paling populer untuk pabrik

L. MOTOR SEREMPAKL. MOTOR SEREMPAK

Motor serempak, relaktansi, satu fasaMotor serempak, relaktansi, satu fasa

T

n Untuk beban ringan, harga murah, sederhana

• Motor serempak histerisis, satu fasa

T

n Semua motor histerisisseperti jam, mekanisme waktudisply advertensi

M. MOTOR 3 FASAM. MOTOR 3 FASA Motor induksi, rotor sangkar (Motor induksi, rotor sangkar (squrrel cagesqurrel cage))

Penggunaan : serbaguna, beban berat (blower, bor-pres), cocok untuk daerah yang mudah ternbakar

• Motor induksi, rotor lilit

T

n

Penggunaan : mesin diperlukan arus start, beban berat, beban berubah-ubah

rendah

medium

Tingi Tahanan

N. MotorN. Motor serempak, arus bolak-balik serempak, arus bolak-balik

DC

Penggunaan :alat listrik penentu waktu (timing)mesin bekerja tanpa slip, fluktuasi beban tidak diharapkan

T

n

AC

AC

AC

Jenis Motor Jenis KendaliPemanfaatan

1. perkakas mesin (untuk spidel utama)

2. perkakas mesin (untuk peloloh

3. Mesin tekan

4. Mesin gurinda

5. Mesin gurdi

MTS sangkar, kutub banturoda gigi, rem

MTS kurungan macam konduktor rotor hambatan tinggi


MTS sangkar

MTS sangkar, kutub bantu

O. Tabel penggunaan Jenis Motor Listrik Tak Serempak

Pemanfaatan Jenis Motor Jenis Kendali6. Fris rol logam 7. Mesin gunting

8. Mesin jahit industri

9. mesin perkakas persisi

10. Mesin kerja kayu

11. Mesin gurinda

12. Pengaduk

13. Pencampur

Motor kutub berubah,

MTS rotor belitan

MTS kurungan, rotor hambatan tinggi, motor koplingmotor kopling gesek

Motor kutub berubah, motorroda gigi, motor remMTS sangkar, Motor kutub berubahMTS sangkar, Motor kutub berubah, motor kopling arus pusarMTS sangkar, motorroda gigi,

Sistem kreamer, scherbius

Peremas

• Mesin coran

• Pengering

• Mesin gulung

• Hidro ekstraktor

• Mesin tekstil

• Mesin pembuat kertas

• Mesin pemproses daging

• Mesin pemproses umpan

ternak9 Perkakas tenun otomatik

MTS sangkar, motor roda gigi



MTS sangkar, motor roda gigimotor kutub berubah, motor kopling arus pusar






MTS sangkar, motor rem

Kendali tegangan Primer

10. Pemisah sentrifugal

11. Mesin keling

12. Pencampur beton

13. Mesin serat sintetis dan pemintal

14. Mesin kertas

15. Mesin celupan

16. Bingkai pemintalan

17. Pompa


MTS sangkar, motor koplinggesekMTS sangkar

MTS sangkar, motor kutub berubah

MTS sangkar, motor kopling arus pusar

MTS sangkar, motor kopling arus pusar

MTS sangkar, motor kutub berubah

MTS sangkar, motor kutub berubah, motor kopling arus pusar, M rotor lilitan

Kendali teganganPrimer

Kendali, rotor lilitan, hambatan skunder, teganganprimer, frekuensi

18.Kompresor

19.Penghembus udara

20.Kran

21.Kerek

22.Wins

23.Elevator

MTS sangkar, M rotorlilitan

MTS sangkar, motor kutub berubah, motor kopling arus pusar, M rotor lilitan

MTS sangkar, M. roda gigimotor kran, M. rotor lilitan

MTS kurungan macam konduktor rotor hambatan tinggi, M. roda gigi, M. rem

MTS sangkar, motor kutubberubah, M. rem

MTS kurungan macam konduktor rotor hambatantinggi, motor kutub berubah, M. rotor lilitan

hambatan skunder, Kendali tegangan primer, frekuensihambatan skunder, Kendali,tegangan primer,

hambatan skunder, kendali tegangan primer

hambatan skunder, Kendali tegangan primer,

24.Konveyor

25. Mesin pengepak otomatis

26.Mesin transportasi otomatis

27.Operasi pintu air

28.Tirai pintu air

29.Operasi pintu air

MTS. Sangkar, M. rem , M. Gerigi, M. kutub berubah, Mkopling arus pusar, MTS. Rotor belitan,

MTS. Sangkar, M. rem


MTS kurungan macam konduktor rotor hambatan tinggi, M. rem, Mkopling arus pusar



Kendali teganganPrimer

P. Motor Fasa TunggalP. Motor Fasa Tunggal

Jenis M.K

1. Mesin gurdi meja2. Gurinda meja3. Pembakar minyak4. Kompresor kecil5. Pengh. udara kecil6. Kipas angin

ventilasi7. Kipas angin8. Pompa kecil9. Ekstraktor hidro10. Mesin cuci11. Mesin cuci piring12. Pompa bensin13. Proyektor bioskup14. Proyektor slide

Fasa belah Asut Kapasitor Run Kapasitor Kumparan Naungan o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o

ooo

oo

15. Pembuat air sari buah16. Penggiling kopi17. Pemutar piring hitam18. Alat peredam19. Pengg. Rambut elektrik20. Pengering rambut21. Penggun. Pertaniam22. Mesin jahit23. Pendingin ruangan

o o

oo o

o ooo

o o o

o

Jenis M.K Fasa belah Asut Kapasitor Run Kapasitor Kumparan Naungan

Q. MENENTUKAN SPESIFIKASI ELEKTRIK Q. MENENTUKAN SPESIFIKASI ELEKTRIK MOTORMOTOR

Mengenai mesin beban harus diperiksa : Mengenai mesin beban harus diperiksa :

1. 1. Macam mesin beban (dinamikanya)Macam mesin beban (dinamikanya)2. Karakteristik perputaran kopel2. Karakteristik perputaran kopel3. Macam tugas 9kontinyu, singkat, berubah-3. Macam tugas 9kontinyu, singkat, berubah- ubah, atrau siklus)ubah, atrau siklus)4. frekuensi pengasutan4. frekuensi pengasutan5. Kendali perputaran 5. Kendali perputaran 6. Momen inersia beban 6. Momen inersia beban 7. Kecepatan per menit7. Kecepatan per menit8. Daya beban8. Daya beban9. Cara pengasutan (otomatis atau tidak)9. Cara pengasutan (otomatis atau tidak)10. Cara pengereman apakah pemberhentian cepat atau tidak)10. Cara pengereman apakah pemberhentian cepat atau tidak)11. Apakah pembalikan putaran diperlukan11. Apakah pembalikan putaran diperlukan12. Lokasi mesin dipasang( lembab atau panas)12. Lokasi mesin dipasang( lembab atau panas)13. Kondisi ambien dari lokasi (kondisi gas, korosif, kelembaban 13. Kondisi ambien dari lokasi (kondisi gas, korosif, kelembaban tinggi, debu,tinggi, debu, bising.bising.14. Cara kopling (rantai, gigi, langsung atau sabuk)14. Cara kopling (rantai, gigi, langsung atau sabuk)15. Cara instalasi15. Cara instalasi

Mengenai Motor ListrikMengenai Motor Listrik

1.1. Karakteristik perputaran kopel dari motorKarakteristik perputaran kopel dari motor2.2. Kopel asut dan kopel pengunciKopel asut dan kopel pengunci3.3. Apakah kecepatan dapat dikendalikan ?Apakah kecepatan dapat dikendalikan ?4.4. Kemampuan nominal (kontinyu, waktu singkat, Kemampuan nominal (kontinyu, waktu singkat,

siklus)siklus)5.5. Kecepatan motor Kecepatan motor 6.6. Jenis motor Jenis motor 7.7. Keluaran nominal motor Keluaran nominal motor 8.8. Kapasitas, frekuensi, tegangan, jumlah kutub dari Kapasitas, frekuensi, tegangan, jumlah kutub dari

sumber daya0sumber daya09.9. Kelas isolasiKelas isolasi10.10. Kendali yang dipakaiKendali yang dipakai11.11. Bentuk pelindung dari perumahanBentuk pelindung dari perumahan12.12. Ukuran porosUkuran poros13.13. Kedudukan mesin (horizontal, vertikal atau flens)Kedudukan mesin (horizontal, vertikal atau flens)14.14. Alat tambahan (jenis puli) Alat tambahan (jenis puli)

R. PENGHITUNGAN DAYA LISTRIK pada R. PENGHITUNGAN DAYA LISTRIK pada

PEMBEBANANPEMBEBANAN Beban geser ( misal konveyor, pengopak Beban geser ( misal konveyor, pengopak

otomatis, pres cetak, mesingurinda, fris otomatis, pres cetak, mesingurinda, fris penghancur :penghancur :

Daya P yang diperlukan untuk obyek bergerak Daya P yang diperlukan untuk obyek bergerak dengan kecepatan v(m/s) melawan kakas geser dengan kecepatan v(m/s) melawan kakas geser sbb:sbb:

P = F v (W)P = F v (W)P = µ W v (W) P = µ W v (W)

bila obyek membuat gerak putar, kopel Tbila obyek membuat gerak putar, kopel T

T = µ W r (Nm/rad)T = µ W r (Nm/rad)P = P = µ W r (W) µ W r (W)

bila obyek membuat gerak putar, kopel Tbila obyek membuat gerak putar, kopel T

T = µ W r (Nm/rad)T = µ W r (Nm/rad)

P = P = µ µ WW r (W) r (W) dengan : r = jari-jari girasi bantalan (m/rad)dengan : r = jari-jari girasi bantalan (m/rad)

WW = tekanan vertikal pada bantalan (N) = tekanan vertikal pada bantalan (N)

µ = koefisien geser dinamis (kg)/tonµ = koefisien geser dinamis (kg)/ton

µµss = koefisien geser statis = koefisien geser statis

Koefisien geser bantalan Koefisien geser bantalan

Macam bnatalan Macam bnatalan µµ µµss

Bantalan selonsongBantalan selonsong 0,001 – 0,0060,001 – 0,006 0,05 – 0,200,05 – 0,20

Bantalan bola atau Bantalan bola atau rolrol

0,001 – 0,0070,001 – 0,007 0,002 – 0,0060,002 – 0,006

• Beban akselerasi (percepatan) diperlukan kopel akselerasi untuk mengakselerasikan obyek,maka energi kinetik harus ditambahkan

Daya untuk akselerasi (P) = F v = m.a.v (W)untuk gerak putar kopel (T) = J (Nm/rad)Daya (P) = T = J (W)

dengan : J : momen kelembaman (kgm2/rad2) : kecepatan sudut (rad/s)

: akselerasi sudut (rad/s2)

• Beban Gravitasi

Obyek diangkat melawan gravitasi Kakas F diperlukan untuk

mengangkat obyek dengan masa m (kg)

pada kecepatan (m/s) adalah :F = m g (N)P = m g v (W)

MENENTUKAN DAYA YANG MENENTUKAN DAYA YANG DIPERLUKAN UNTUK BEBAN KONSTANDIPERLUKAN UNTUK BEBAN KONSTAN

Pengangkatan obyek :Pengangkatan obyek :untuk pengangkatan beban diperlukan untuk pengangkatan beban diperlukan daya (P)daya (P)

P = 9,8 P = 9,8 WW v x 100/ v x 100/ ( W) ( W) = 9,8 = 9,8 WW v x 10 v x 10-3 -3 x 100/x 100/ (kW)(kW)

atau :atau :

PPm m = (= (WW v)/102 x 100/ v)/102 x 100/ ( kW) ( kW)

Contoh : Contoh :

Pesawat angkat mengangkat beban 4,5 Pesawat angkat mengangkat beban 4,5 ton dengan kecepatan 12 m/min dengan ton dengan kecepatan 12 m/min dengan wins koefisien 85 %. Berapa daya mekanik wins koefisien 85 %. Berapa daya mekanik ??

Jawab : dengan persamaan di atas :Jawab : dengan persamaan di atas :

(4,5 x 1000 x 12/60 x100(4,5 x 1000 x 12/60 x100) ) = 10,4 kW

102 x 85

Motor ukuran 11 kW dapat digunakan

Menggerakan obyek secara horisontal (misal Menggerakan obyek secara horisontal (misal konveyor)konveyor)

(C(C11v lv l +C+C22 Q l) (C Q l) (C11v +Cv +C22 Q ) l Q ) l

Nilai C1 dan C2 tergantung keahlihan pembuatan C2 = 0,01 - 0,015 nilai C1 lihat tabel

Lebar sabuk 0,3 0,4 0,5 0,6 0,8 1.0C1 (kgW/m 0,48 0,77 1,24 1,47 2,06 2,90

102

102

x100 = Pm = x100

kW

Beban cairan (pompa cairan) daya listrik yang diperlukan :

Pm =

K x 1000 Q H 100

102x

(kW)

K = koefisien kesalahan dan perancangan ( 1.1 - 1.2)

Efisiensi pompa standart

Kuantitas pompaan Q (m3/min) 0.1 0.3 1.0 10 30 100

Efisiensi (%) 27 50 64 76 79 80

Contoh :Contoh : Berapa banyak kWs daya kira-kira diperlukan Berapa banyak kWs daya kira-kira diperlukan

untuk pompa motor menaikan air melawan untuk pompa motor menaikan air melawan ketinggian 4 m pada kecepatan 10 mketinggian 4 m pada kecepatan 10 m33 per per menit, efisiensi pompa 76 % menit, efisiensi pompa 76 %

Jawab ;Jawab ;Menggunakan rumus seperti di atas maka Menggunakan rumus seperti di atas maka

ukuran motor dapat dicari ukuran motor dapat dicari

(1,2 x 1000 x 10/60 x 4 x 100)/(102 x 76)(1,2 x 1000 x 10/60 x 4 x 100)/(102 x 76)= 10,32 kW = 10,32 kW ukuran motor dipilih 11 kW ukuran motor dipilih 11 kW

Menentukan daya dengan beban yang Menentukan daya dengan beban yang berubah-ubah berubah-ubah daya motor sulit ditentukandaya motor sulit ditentukan

cara : cara :

1. kuadrat rata-rata1. kuadrat rata-rata

T

tPtPtPtPPa

52

542

422

212

1

654321 ttttttT

Koefiensi akselerasi dan deselerasi

= koefisien ketika berhenti

=

Besarnya tergantung dari cara pendinginan motor besarnya lihat tabel ;

Tabel

MacamMacam

Motor tak serempak (macam terbuka)Motor tak serempak (macam terbuka) 0,60,6 0,30,3

Motor tak serempak (macam ventilasi tertutup Motor tak serempak (macam ventilasi tertutup seluruhnyaseluruhnya

0,70,7 0,40,4

Motor arus searah Motor arus searah 0,70,7 0,50,5

Kurva beban berulan :

t1 t2 t3 t4 t5 t6

T

P1

P2

P3

P4

P5

P6

MOTOR LINEAR MOTOR LINEAR

Motor linear Motor linear pengembangan motor pengembangan motor konvensional (motor induksi)konvensional (motor induksi)

Prinsip kerja = seperti motor induksiPrinsip kerja = seperti motor induksi Keluaran mekanik bekerja secara Keluaran mekanik bekerja secara

translasi (bukan gerak rotasi) translasi (bukan gerak rotasi) Prinsip kerja :Prinsip kerja :

A

A’primer

sekunder

ferromanegnik

a. Stator Motor induksi b. Primer pendek

Lilitan tiga fasa

sekunder

c. Sekunder pendek d. dobel primer

Gambar b digunaka untuk jarak yang panjang c jarak pendek d. dilengkapi dengan daya tarik magnetik

Perubahaqn kecepatan :

Untuk motor rotasi - ns = 2 fs/p perusahaan detik

ns = putaran pe detik ; fs = frekuensi Hz ; p pasang kutub

Kecepatan motor linearKecepatan motor linear

vvss = 2 f = 2 fss m per detik m per detik

Atau vAtau vss = (1 – s) v = (1 – s) vss m per detik m per detik

Hubungan kecepatan dengan langkah kutub Hubungan kecepatan dengan langkah kutub

0,2 0,4 0,6 0,8. . . .

mete

r/deti

k

Kecepatan VrG

aya g

ese

r Dengan konduktor plat

a. Karakteristik v dengan langkah alur b. gaya geser kecepatan vs

Plat ferromagnetik

Tegangan Penurunan

Gaya g

ese

r

Kecepatan

Penurunan frekuensi

Gaya g

ese

r

Kecepatan

C efek perubahan tegangan sumber d. efek variasi kecepatan

Gaya geser : 1cos

22 WLacBF mav

Newton

Daya elektromagnetik : 2eP iv

IZ

kk sr

abpb

cos

2)

23( 1 Watt

DenganDengan : :

LLmm = p = L = p = Lmm

WL

pB

m

rav

Lm

W Field system

rotor

Edge effectEnd effect

Direction Of motion

A

A’

b

a

Sistem kemagnitan motor linear

Kerapatan fluk

APLIKASI MOTOR LINEARAPLIKASI MOTOR LINEAR

Linear motor Sabuk berjalan (Conveyer)

a

b

RB

Y

Filed system

Traversing crame R-B-Y supply conection

Penggunaan Penggunaan

a Sistem medan tetap dan konduktor travel a Sistem medan tetap dan konduktor travel dari plat dari plat

- pintu dorong otomatis dan kereta listrik- pintu dorong otomatis dan kereta listrik

- conveyer (sabuk berjalan)- conveyer (sabuk berjalan)

- alat peralatan mekanik- alat peralatan mekanik

- pesawat dorong- pesawat dorong

B Sistem medan bergerak B Sistem medan bergerak

- motor linear kecepatan medium dan - motor linear kecepatan medium dan

tinggitinggi

- motor linear kecepatan tinggi (motor - motor linear kecepatan tinggi (motor kerek)kerek)

Operasional Motor DC Operasional Motor DC

Tugas : Tugas :

A. Bagaimana mengoperasikan :A. Bagaimana mengoperasikan :1. Start, run, dan stop motor1. Start, run, dan stop motor

2. membalik arah putaran 2. membalik arah putaran

B. Bagaimana menghitung tahanan start B. Bagaimana menghitung tahanan start

MESTARTER MOTOR DC MESTARTER MOTOR DC Menstater motor DC adalah mengatur arus start Menstater motor DC adalah mengatur arus start

tidak melebihi batas harga kritis tidak melebihi batas harga kritis Harga arus start dapat mencapai 5 s/d 7 kali arus Harga arus start dapat mencapai 5 s/d 7 kali arus

nominal nominal Pada waktu start diperlukan Torsi yang besar agar Pada waktu start diperlukan Torsi yang besar agar

motor bekerjamotor bekerja Torsi besar dibutuhkan arus besarTorsi besar dibutuhkan arus besar Arus start yang dapat diijinkan motor antara (2,5 – Arus start yang dapat diijinkan motor antara (2,5 –

3 ) I3 ) Inn

Pda waktu start n = 0, sehingga IPda waktu start n = 0, sehingga Iaa = V/R = V/Ra a

Ilustrasi :Ilustrasi : misal V = 100 Volt, Rmisal V = 100 Volt, Raa = 0,1 Ohm, maka = 0,1 Ohm, maka arus start (Iarus start (Iaa) = 100/0,1 = 1000 A, arus 1000 A ) = 100/0,1 = 1000 A, arus 1000 A sangatlah besar, dapat mengganggu beban yang sangatlah besar, dapat mengganggu beban yang lainlain

Gambaran tahapan arus start seperti di bawah ini :Gambaran tahapan arus start seperti di bawah ini :

Harga minimum RHarga minimum Raa adalah 0,0265, harga I adalah 0,0265, harga Iaa lebih rebdah akan menyebabkan lebih rebdah akan menyebabkan arus armatur melampaui dua kali harga ukuran saat kontaktor 3a tertutuparus armatur melampaui dua kali harga ukuran saat kontaktor 3a tertutup

Besarnya tahanan untuk menghidupkan motor tiap satuan adalah :Besarnya tahanan untuk menghidupkan motor tiap satuan adalah :

RR3 3 = 0,125 – 0,0625 = 0,0625= 0,125 – 0,0625 = 0,0625

RR22 = 0,125 – 0,0625 – 0,0625 = 0,125 = 0,125 – 0,0625 – 0,0625 = 0,125

RR11 = 0,50 – 0,0625 – 0,0625 – 0,125 = 0,375 = 0,50 – 0,0625 – 0,0625 – 0,125 = 0,375Tepat sebelum kontak 1A tertutup Tepat sebelum kontak 1A tertutup

VVa1a1 = E = Ea1a1 + I + IaaRRaa = 0,50 + 1,00(0,0625) = 0,563 = 0,50 + 1,00(0,0625) = 0,563 Dengan cara yang sama :Dengan cara yang sama :

VVa2a2 = 0,75 + 1,00(0,0625) = 0,813 = 0,75 + 1,00(0,0625) = 0,813

VVa3a3 = 0,875 + 1,00(0,0625) = 0,938 = 0,875 + 1,00(0,0625) = 0,938

Kecepatan berbanding dengan EKecepatan berbanding dengan Ea, a, jadi pada tjadi pada t11, t, t22, dan t, dan t3 3 berturut-turut adalah ;berturut-turut adalah ;

nn11 = 0,50/0,938(1,00) = 0,538 = 0,50/0,938(1,00) = 0,538

nn22 = 0,75/0,938(1,00) = 0,800 = 0,75/0,938(1,00) = 0,800

nn33 = 0,875/0,938(1,00) = 0,933 = 0,875/0,938(1,00) = 0,933Besaran-besaran dasar motor adalah :Besaran-besaran dasar motor adalah :

tegangan dasar : 230 V, arus armatur daar 37 A, dan Rtegangan dasar : 230 V, arus armatur daar 37 A, dan Raa = 230/37 = 230/37 = 6,22 Ohm= 6,22 Ohm

kecepatan dasar 500 p/menkecepatan dasar 500 p/men

Harga mutlak :Harga mutlak :

Harga RHarga R Tegangan (V)Tegangan (V) Arus, momen. Torsi Arus, momen. Torsi

RR11 = 1,56 = 1,56

RR22 = 0,778 = 0,778

RR3 3 = 0,389= 0,389

Rele 1A = 129Rele 1A = 129

Rele 2A = 187Rele 2A = 187

Rele 3A = 216 Rele 3A = 216

IIaa 1,00 = 37 A 1,00 = 37 A

Momen kakas elektromagnetik 1,0 = Momen kakas elektromagnetik 1,0 = 152 N-m152 N-m

Momen kakas elektromagnetik dasar = 60/2Πn(EaIa)

60/2Π(500) 230- 37(0,0625)(6,22)(37) = 152 N-m

Tahanan armatur adalah :

Ra = 0,0625 (6,22) = 0,389 Ω

Tahapan arus start Tahapan arus start I I1

In

I2I1 yang dijinkan (2,5 – 3) In

Gambar tahapan arus pengasutan

N1 n2 n3 n0

Pada waktu start n = 0

Rangkaian konektor :Rangkaian konektor :

M=

F B f c

M

P N

C/b

RSh

L R

F B f c

P N

L R

M=

C/b

RSh

M

Rangkaian Motor shunt Penguatan sendiri


Rangkaian Motor seri/deret Penguatan sendiri

M=

B F c f

P N

C/b

RSe

L R

M=

B S c s

P N

C/b

RSe

L R


Rangkaian Motor kompound

M

RSe

M=

F B f S/c s

P N

C/b

RSh

L R

M=

F B f S s/c

P N

C/b

RSh

L RM

RSe

b. Seri-parallelb. Seri-parallel

Ia = I/2

~ Ia

M=

Ia

Ea

I

I

I

V

c. Medanya diatur dengan divertor

M=

Ia

Ea

I

I/2

I/2

V

Rd

Kontrol kecepatan motor DCKontrol kecepatan motor DC dapat dilakukan dengan mengatur : dapat dilakukan dengan mengatur :

a. fluksi ( )a. fluksi ( )

b. tegangan (V) b. tegangan (V)

c. Tahanan Rc. Tahanan Ra a dari rangkaian jangkardari rangkaian jangkar

Kontrol motor Shunt Kontrol motor Shunt a.a. Kontrol motor dengan mengatur Fluksi ( ) Kontrol motor dengan mengatur Fluksi ( )

IL

RShunt

M=

Ea

VIa

Ra

ISh

RV

Mengatur kecepatan motor seri Mengatur kecepatan motor seri

a. kontrol fluksia. kontrol fluksi

M = Ea

Ia

Ra

RSe

V

RV

b. Divertor jangkar

M = Ea

Ia

Ra

RSe

V

RV

M = Ea

Ia

Ra

RSe

V

RV

3.3. medannya seri tersebut –tap-tap, (Imedannya seri tersebut –tap-tap, (Iss dan I dan Iaa) diatur) diatur dengan dengan merubah tap-tap medan merubah tap-tap medan

M=

Ia

Ea

V

Tap-tap R

4. Memparellkan kumparan-kumparan medan a. secara seri

M=

Ia

Ea

I I = Ia

~ Ia

b. Seri-parallelb. Seri-parallel

Ia = I/2

~ Ia

M=

Ia

Ea

I

I

I

V

c. Medanya diatur dengan divertor

M=

Ia

Ea

I

I/2

I/2

V

Rd

Kendali putaran dengan kontrol tegangan Kendali putaran dengan kontrol tegangan

Sistem Sistem Ward LeonardWard Leonard

G M

+-

PengeremanPengeremanUsaha untuk : Usaha untuk :

1.1. Stop (berhenti secara cepat setalah sakelar off Stop (berhenti secara cepat setalah sakelar off

2.2. Melawan gaya ketika terjadi penurunanMelawan gaya ketika terjadi penurunan

Cara yang dapat dilakukan : Cara yang dapat dilakukan :

1. Dinamik, setelah off ujung tertiminal disambung dengan 1. Dinamik, setelah off ujung tertiminal disambung dengan rangkaian R (lihat ganbar)rangkaian R (lihat ganbar)

M = Ea

Ia

Ra

RSe VRShRL

6 Motor Listrik

Documents

Transcript of 6 Motor Listrik