Kamis, 26 Februari 2009

MOTOR LISTRIK

.
Motor listrik merupakan sebuah perangkat elektromagnetis yang mengubah energi listrik menjadi energi mekanik. Energi mekanik ini digunakan untuk, misalnya, memutar impeller pompa, fan atau blower, menggerakan kompresor, mengangkat bahan, dll. Motor listrik digunakan juga di rumah (mixer, bor listrik, fan angin) dan di industri. Motor listrik kadangkala disebut House Power. 70% lebih motor listrik digunakan sebagai di industry sebagai penggerak mesin listrik.Dalam memahami sebuah motor, penting untuk mengerti apa yang dimaksud dengan beban motor. Beban mengacu pada keluaran tenaga putar/ torque sesuai dengan kecepatan yang diperlukan. Beban umumnya dapat dikategorikan kedalam tiga kelompok (BEE India, 2004):


  1. Beban torque konstan adalah beban dimana permintaan keluaran energinya bervariasi dengan kecepatan operasinya namun torque nya tidak bervariasi. Contoh beban dengan torque konstan adalah conveyors, rotary kilns, dan pompa displacement konstan.
  2. Beban dengan variabel torque adalah beban dengan torque yang bervariasi dengan kecepatan operasi. Contoh beban dengan variabel torque adalah pompa sentrifugal dan fan (torque bervariasi sebagai kwadrat kecepatan).
  3. Beban dengan energi konstan adalah beban dengan permintaan torque yang berubah dan berbanding terbalik dengan kecepatan. Contoh untuk beban dengan daya konstan adalah peralatan-peralatan mesin.
Gambar 1 : Motor Listrik

Hubungan antara listrik, magnet, dan gerakan pada awalnya ditemukan pada tahun 1820 oleh fisikawan Perancis André-Marie Ampere (1775-1867) itulah dasar di balik sebuah motor listrik. Untuk mempelajari motor listrik, kita tidak bisa lepas terhadap teori-teori sejenis yang diungkapkan oleh para ahli lainnya. Penemu yang melakukan hal sejenis dari Inggris, Michael Faraday (1791-1867) dan William Sturgeon (1783-1850) dan Amerika Joseph Henry (1797-1878).

Gambar 2 : Bagian-bagian Motor Listrik

Gambar 3 : Rangkaian Motor Listrik



Pada dasarnya cara kerja motor listrik adalah berdasarkan aturan tangan kiri, dimana ibu jari menunjukkan gerakan putaran motor / gaya F, jari telunjuk menunjukkan arah arus listrik atau I dan jari tengah menunjukkan arah medan magnet. Prinsip motor listrik berdasarkan pada kaidah tangan kiri. Sepasang magnet permanen utara - selatan menghasilkan garis medan magnet Φ, kawat penghantar diatas telapak tangan kiri ditembus garis medan magnet Φ. Jika kawat dialirkan arus listrik DC sebesar I searah keempat jari tangan, maka kawat mendapatkan gaya sebesar F searah ibu jari. Bagaimana kalau posisi utara-selatan magnet permanen dibalik? Ke mana arah gaya yang dirasakan batang kawat? lakukan peragaan dengan tangan kiri Anda.

Gambar 4 : Azas Kerja Motor Listrik

Bagaimana sebuah motor listrik bekerja

Gambar 5 : Langkah Kerja Motor Listrik

Gambar 6 : Putaran Motor Listrik

Gambar 7 : Konstruksi Motor DC

Untuk meningkatkan kekuatan memutar (atau torsi) pada motor kita dapat melakukan dengan tiga cara: meningkatkan kuat medan magnet / magnet permanen yang lebih kuat, meningkatkan arus listrik yang mengalir melalui kumparan kawat, menambah jumlah kumparan sehingga menambah jumlah loop. Dalam prakteknya, motor juga memiliki magnet permanen atau magnet buatan (rangkaian stator) melengkung dalam bentuk lingkaran sehingga hampir menyentuh kumparan kawat yang berputar di dalamnya (Rotor). Semakin dekat antara jarak stator dan rotor maka semakin besar gaya motor yang dapat dihasilkan.

Referensi :
http://www.explainthatstuff.com/electricmotors.html
www.energyefficiencyasia.org
http://shobru.files.wordpress.com
http://www.simotech.co.za/motors.php
http://www.westcoastelect

Rabu, 25 Februari 2009

PRINSIP KERJA DAN JENIS-JENIS MOTOR DC

Tujuan
Setelah mempelajari unit ini, diharapkan anda mampu :
  1. Menjelaskan prinsip kerja motor DC
  2. Menentukan pengaruh dan harga ggl lawan yang dihasilkan motor DC
  3. Menjelaskan terbangkitnya torsi pada motor DC
  4. Menyebutkan beberapa pengaruh reaksi jangkar pada motor DC
  5. Menggambarkan diagram rangkaian jenis-jenis motor DC
  6. Menggambarkan diagram ekivalen tiap jenis motor DC.
Kemampuan Awal
Sebelum mempelajari unit ini anda harus sudah memiliki pengetahuan tentang :
  1. Prinsip arus searah
  2. Pengukuran listrik
  3. Unit 1dan unit 2 dari modul ini.
Persyaratan Lulus
Untuk lulus dari unit ini anda harus telah menyelesaikan seluruh latihan dengan benar dan telah mengerjakan test dengan skor minimal 70.

<!--[if gte mso 9]> Normal 0 false false false EN-US X-NONE X-NONE MicrosoftInternetExplorer4 Normal 0 false false false EN-US X-NONE X-NONE MicrosoftInternetExplorer4

PRINSIP KERJA DAN JENIS-JENIS MOTOR DC

Kerja motor

Jika penghantar yang dialiri arus listrik ditempatkan di dalam medan magnit akan menimbulkan gaya pada tiap sisi-sisi penghantar. Hal ini menyebabkan putaran dan dikenal sebagai aksi/kerja motor.


Sistem Kerja Motor

Hubungan yang terdapat antara arus pada penghantar, medan magnit dan arah gaya ditentukan dengan menggunakan peraturan tangan kiri Flemming.


Peraturan tangan kiri Flemming

Latihan 1 :

Lengkapilah masing-masing gambar berikut ini dengan menggunakan peraturan tangan kiri Flemming.

Untuk (a) dan (b) tunjukkan arah gerakan penghantar.

Untuk (c) dan (d) tunjukkan arah arus yang melalui penghantar.

Untuk (e) dan (f) tunjukkan polaritas magnit.

Pada motor di atas untuk putaran searah jarum jam, tandai :
  • Arah arus yang melalui penghantar jangkar.
  • Gambar pola medan magnet di sekeliling penghantar jangkar.
  • Gambar pola medan magnet di antara kutub-kutub.
GGL lawan
Segera setelah penghantar jangkar berputar, memotong fluksi medan magnit, dan timbul ggl induksi. Ggl induksi ini bekerja dengan arah yang menentang ggl yang diberikan. Ggl yang diinduksikan didalam jangkar motor disebut ggl lawan.
Ggl lawan pada motor ini mempunyai harga yang sama seperti halnya jangkar mesin yang diputar pada kecepatan yang sama sebagai generator pada kondisi kemagnitan medan yang sama, sehingga ggl lawan ini berbanding lurus dengan fluksi dan kecepatan.

Eg ∞ ϕ n volt

Arus jangkar
Karena tegangan pemakaian dan ggl lawan berlawanan arah satu sama lain, jumlah tegangan pada jangkar adalah selisih dari kedua tegangan ini. Dengan demikian arus jangkar dapat dihitung dengan persamaan :

Ia = (Vt – Eg) / Ra amper

Dimana :
Ia = arus jangkar
Vt = tegangan terminal
Eg = ggl lawan
Ra = tahanan jangkar

Jika ggl lawan turun, arus naik dan sebaliknya. Ggl lawan dapat diatur dengan mengubah medan magnit dan/atau dengan mengubah kecepatan motor.

Torsi
Torsi yang dibangkitkan jangkar berbanding lurus dengan fluksi kutub dan arus jangkar. Hubungan antara torsi dan kecepatan dapat ditentukan dari persamaan :

P out = (2πnT) / 60 watt

Dimana :
P out = Daya mekanik output
n = kecepatan putaran motor dalam rpm
T = torsi dalam Newton-meter

Latihan 2 :
Hitung daya output motor DC shunt yang menghasilkan torsi 50 Nm pada kecepatan putaran 1500 rpm.

Reaksi jangkar
Pengaruh reaksi jangkar pada motor DC adalah menurunkan fluksi yang diperlukan ketika beban dinaikkan. Reaksi jangkar mempunyai pengaruh terhadap komutasi dan menyebabkan timbulnya bunga api. Pada umumnya untuk memperbaiki komutasi dapat dilakukan dengan menggeser posisi sikat atau melengkapi motor dengan kutub bantu.

Kedudukan medan magnit pada motor DC

Jika kutub bantu dipasang pada motor polaritasnya adalah berlawanan terhadap kutub utama berikutnya menurut arah putaran motor.

Latihan 3 :
Pada diagram dibawah tunjukkan polaritas kutub bantu.

Klasifikasi motor DC
Seperti telah dijelaskan pada unit 1 dari modul ini, mesin DC dapat dioperasikan apakah sebagai generator atau sebagai motor. Perbedaannya hanya pada jenis tutup/pelindung yang ditentukan oleh lingkungan kerja dimana motor dipasang. Motor DC juga diklasifikasikan berdasarkan cara lilitan medan magnitnya dihubungkan terhadap jangkar yaitu :
• disambung shunt
• disambung seri
• disambung kompon

Motor shunt

Diagram rangkaian Rangkaian ekivalen

Latihan 4 :
Lengkapi daftar berikut menggunakan rangkaian ekivalen motor shunt di atas:
Vt menyatakan ____________________________________________
Eg menyatakan ____________________________________________
Ra menyatakan ____________________________________________
Rsh menyatakan ____________________________________________
I menyatakan ____________________________________________
Ia menyatakan ____________________________________________
If menyatakan ____________________________________________

Motor seri



Diagram rangkaian Rangkaian ekivalen

Rse menyatakan tahanan medan seri
I adalah arus rangkaian secara umum.

Latihan 5 :
Dengan menggunakan rangkaian ekivalen motor seri di atas, tentukan persamaan untuk Vt.
Vt = _______________________ volt

Motor kompon



Diagram rangkaian dan Rangkaian ekivalen

Latihan 6 :
Dengan menggunakan rangkaian ekivalen motor kompon seperti ditunjukkan di atas tentukan persamaan untuk :
Hubungan tegangan antara suplai dan rangkaian jangkar :

Vt = ______________________ volt

Hubungan tegangan antara suplai dengan medan shunt:

Vt = ______________________ volt

Hubungan arus antara suplai dengan rangkaian jangkar dan medan magnit:

Ia = _______________________ amper

Sumber Utama :
Anonim. 2003. "Mesin DC". Jakarta : Dinas Pendidikan Nasional