1

DASAR ELEKTROMEKANIKPertemuan 9

2

• Konversi Energi

Konversi energi dari energi listrik menjadi energi mekanik atau sebaliknya terjadi melalui medium medan magnet. Medan magnet berfungsi sebagai tempat menyimpan energi sementara dan medium untuk mengkopel proses perubahan energi

EnergiListrik

MedanMagnet

Energi mekanis

Motor

Generator

3

Prinsip kerja dari proses konversi energi mekanik menjadi energi listrik

Apabila sebuah konduktor digerakkan tegak lurus sejauh ds, memotong suatu medan magnet dengan kerapatan fluks B menimbulkan perubahan fluks pada konduktor dengan panjang efektif dapat dinyatakan seperti pada persamaan 1. d menyatakan perubahan fluks yang ditimbulkan, B menyatakan besar kerapatan fluks, L menyatakan panjang konduktor dan ds menyatakan perubahan gerak :

d = Bl ds

4

• Dengan menggunakan hukum Faraday dapat diperoleh gaya gerak listrik. e adalah besar ggl yang timbulkan dan menjadi energi listrik. V menyatakan kecepatan gerak konduktor.

Blvedt

dsBle

dt

de

5

``Arah gaya gerak listrik ditentukan oleh aturan tangan kanan, dengan jempol, telunjuk dan jari tengah yang saling tegak lurus menunjukkan masing-masing arah v,

B dan e

U S

V

B

6

Bila konduktor dihubungkan dengan beban maka konduktor tersebut mengalir arus yang menjauh kita dan dapat digambarkan dengan simbol x. Sedang arus yang mendekati kita digambarkan dengan simbol ujung depan anak panah (.) . Dari persamaan diatas dapat diartikan apabila dalam medan magnet diberikan energi mekanik dengan gerakan sebuah konduktor berkecepatan v maka menimbulkan energi listrik (e). Pengertian ini menjadi prinsip kerja generator.

7

• Prinsip kerja konversi energi listrik menjadi energi mekanik

U S

B

F

Arus listrik I yang dialirkan pada sebuah konduktor diruang medan magnet dengan kerapatan fluks B menghasilkan gaya F

F = BIL

8

Penentuan arah gaya berdasarkan aturan tangan kiri, denga jempol, telunjuk dan jari tengah yang saling tegak lurus menunjukkan masing-masing arah F, B dan I. Besar kopel yang dibangkitkan :T = F x r = BILr

Mesin Dinamik Elementer

Stator (kumparanMedan)

Rotor(kumparan jangkar)

U S-aa

9

Bila kumparan a-a diputar menghasilkan tegangan ac :

e= Emaks sint t

Untuk mendapatkan tegangan dc digunakan penyearah : komutator dan sikat

Mesin DC :

- Rotor sebagai kumparan medan

- Stator sebagai kumparan jangkar

\

Segmenkomutator

sikat

Mesin DC

10

• Interaksi Medan Magnet

Celah Udara

BsSU

U

S

Br

T = KBrBssin T= K Ir Is sin

11

• Derajat Listrik

Derajat listrik menyatakan hubungan antara siklus listrik yang dihasilkan dengan putaran mesin.

meP2

• Frekuensi

Frekuensi menyatakan jumlah siklus sinusoida sinyal listrik yang dihasilkan dari putaran mesin

602

nxp

f