MESIN DC OLEH FAISAL EFENDI

MESIN DC

           

By : FAISAL EFENDI

N I M : 100705001

1. Teori Mesin DC

1.1 Perhitungan besaran mesin DC

1.1.1 Motor Deret

Motor deret arus angker sepenuhnya melalui gulungan magnetnya. Sehingga kumparannya dibuat dari kawat yang tebal dengan jumlah gulungan sedikit. Pada gambar 1 besarnya arus jala-jala (I) sama dengan arus pada gulungan magnetnya (Is) dan juga pada gulungan angkernya (I_a).

I = I_s = I_a

Jika tegangan yang diberikan dari jala-jala (Ek) maka:

Ek = Eb+I(Ra+Rs)

atau                                                         

Effisiensi tegangannya adalah %

Gambar 1.

1.1.2.    Motor Shunt

Pada gambar 2. Besar arus :

                                  

E_k = E_b - I_a.R_a

                                 I        = Arus dari sumber

                                 Ia      = Arus angker

                                 Ish     = Arus medan magnet

                                 Ek     = Tegangan klem

                                 Eb     = ggl lawan yang terjadi dalam angker

                                 Ra     = Tahanan angker

                                 Rsh   = Tahanan medan magnet

Persamaan dapat ditulis Eb = Ek – Ia . Ra

Gambar 2

1.1.3 Motor Kompon

Pada gambar 3 besarnya arus adalah

I = I_s = I_a + I_sh

E_k = E_sh+I_s.R_s

Gambar 3.

1.2 Generator DC

Pembangkitan arus searah pada dasarnya sama dengan pembangkitan arus bolak-­balik.

ANDA DAPAT MENGINGAT bahwa tegangan yang dihasilkan setiap generator sifatnya adalah bolak-balik. Tegangan hanya menjadi searah setelah disearahkan.

Generator arus-searah tidak banyak dipakai seperti dulu sebab arus searah, pada pokoknya dihasilkan oleh dioda penyearah solid-state. Dulu pabrik industri kadang-kadang menggunakan perangkat motor-generator untuk mengubah arus bolak-balik menjadi arus searah. Pada aplikasi ini motor ac digunakan untuk menggerakkan generator dc. Arus bolak-balik yang diberikan pada motor dan tegangan dc diperoleh dari generator (Gambar 4).

Gambar 4

Gambar 5 menunjukkan generator dc yang sederhana. Bentuk tegangan yang dibangkitkan pada loop masih bentuk tegangan gelombang sinus ac. Meskipun demikian, perhatikan bahwa dua slip-ring (cincin geser) dan generator ac telah diganti dengan kontak tunggal yang berputar yang tersegmen yang disebut komutator. Komutator bertindak seperti gerakan mekanis atau penyearah untuk secara otomatis mengubah tegangan ac yang dibangkitkan menjadi tegangan dc.

Pada saat jangkar mulai menimbulkan alternasi negatif, alternator mengganti polaritas terminal output melalui sikat-sikat. Hal ini akan mempertahankan semua alternasi positif pada satu terminal dan semua alternasi negatif pada terminal yang lain. Satu-satunya perbedaan penting antara generator ac dan generator dc adalah penggunaan cincin-geser pada generator ac satu dan komutator pada generator dc.

Generator loop tunggal menghasilkan output dc yang berpulsa. Sebagian besar aplikasi memerlukan tegangan generator dc yang harganya tetap dengan riple atau variasi minimum. Hal ini dicapai dengan menambah lebih banyak kumparan dan segmen komutator pada jangkar (Gambar 6). Semua kumparan dihubungkan seri antara dua sikat.

Gambar 5a. Gelombang keluaran generator DC

Gambar 5b.

Gambar 6a. Jangkar dengan komutator

Gambar 6b. Tegangan output yang muncul pada sikat.

Gambar 6c. Konstruksi generator dc

Tegangan yang kelihatan pada sikat-sikat adalah jumlah tegangan pada kumparan-kumparan yang terpisah. Akibatnya adalah output dc itu hampir tetap. Generator dc lebih banyak yang meng­gunakan kumparan medan elektromagnet dibandingkan magnet permanen. Arus­ searah yang dihasilkan untuk memberikan energi pada kumparan medan disebut arus penguat. Generator arus-searah diklasifikasikan menurut metode di mana arus diberikan pada kumparan medan. Dua klasifikasi utama adalah jenis yang diberi penguatan secara terpisah biasa diberi penguatan sendiri.

Generator dc yang mempunyai arus medan sendiri yang disuplai oleh sumber luar disebut generator dengan penguat secara terpisah (Gambar 7).

Gambar 7a. Diagram sambungan

Gambar 7b.

Sumber luar kemungkinan baterai atau jenis suplai dc yang lain dengan kecepat­an yang dipertahankan konstan, output generator ini dapat diubah dengan pengontrolan arus pada kumparan medan. Hal ini dicapai dengan memberikan rheostat secara seri dengan sumber dc dan kumparan medan. Tegangan output dari generator kemudian akan berubah sebanding dengan aliran arus pada medan.

Ketidaknyamanan generator dengan penguatan medan terpisah mendorong usaha penyempurnaan, yaitu generator penguat-sendiri. Generator dengan penguat-sendiri menggunakan sebagian arus yang dibangkitkan untuk memper­kuat medan. Generator yang diberi penguat sendiri diklasifikasikan menurut metode di mana kumparan medan dihubungkan. Generator dengan penguat-sen­diri kemungkinan dihubungkan seri, dihubungkan paralel atau dihubungkan gabungan.

Gambar 8a.

Pada generator shunt, kumparan medan shunt dihubungkan paralel dengan jangkar (Gambar 8). Kumpanan medan shunt terdiri dari banyak lilitan dengan kawat yang relatif kecil dan sesungguhnya hanya menggunakan sebagian kecil dari arus yang tegangan mula-mula dari generator yang diperlukan untuk build up dihasilkan oleh magnet sisa pada besi dari kutub medan. Magnet sisa adalah magnet yang bertahan pada kutub apabila tidak ada arus yang mengalir pada kumparan medan. Pada saat tegangan yang ditimbulkan naik, arus pada kumparan medan juga naik.

Gambar 8b.

Penambahan ini memperkuat medan magnet dan memungkinkan generator untuk build up pada tegangan kerja output yang mengubah arus medan, yang pada gilirannya mengontrol tegangan output generator. Pada waktu beban ditambahkan pada generator, tegangan output akan turun kecuali beberapa ketentuan dibuat untuk mempertahankan tegangan konstan. Compound-generator (Gambar 9.) sama dengan generator shunt, kecuali bahwa generator compound mempunyai tambahan kumparan medan yang dihubungkan seri dengan jangkar. Kumparan medan seri tersebut dipasang atau ditempatkan pada kutub yang sama dengan kumparan medan shunt, dibuat dengan sedikit lilitan dari kawat yang besar, cukup besar untuk mengalirkan arus jangkar. Generator itu dikembangkan untuk mencegah tegangan terminal gene­rator dc dari penurunan dengan penambahan beban. Apabila generator bekerja dalam keadaan tanpa beban, arus pada kumparan seri adalah nol.

Apabila generator terbebani, tegangan terminal cenderung turun tetapi arus beban mengalir pada kumparan medan seri. Magnet pengisian dibangkitkan oleh kumparan seri yang bekerja memperkuat medan magnet dan memperkecil penu­runan tegangan. Tegangan overcompound generator lebih bertambah apabila diberikan beban penuh, bahkan tegangan flat-compound generator cepat konstan dan tegangan pada undercompound generator agak turun sehingga mirip dengan generator shunt.

Garis netral adalah tempat-tempat pada permukaan jangkar di mana kerapatan fluks adalah nol. Apabila generator beroperasi dengan tanpa beban, garis netral terletak tepat antara kutub-kutub, seperti diperlihatkan pada Gambar 10. Tidak ada tegangan yang diinduksikan pada kumparan yang memotong pada garis netral. Umumnya sikat-sikat dipasang sehingga sikat-sikat tersebut berhubungan sebentar dengan kumparan pada garis netral.

 

Gambar 9a. Diagram pengawatan

Gambar 9b. Diagram skematik

Gambar 9c.

Gambar 10a. Garis netral ditempatkan persis di antara kutub

Gambar 10b. Garis netral berubah searah dengan arah putaran

Komutasi adalah proses pembalikan arah arus pada kumparan jangkar pada saat segmen komutator pada kumparan terhubung melewati di bawah sikat. Sikat-sikat diletakkan sehingga menghubung-singkat kumparan jangkar ketika kumparan tidak memotong pada medan magnet. Pada saat itu tidak ada aliran arus dan tidak ada bunga api pada sikat-sikat. Bunga api pada sikat-sikat apabila dibiarkan terjadi akan menyebabkan kerusakan-kerusakan sikat dari komutator.

Arus yang mengalir pada kumparan jangkar menimbulkan gaya gerak magnet yang kuat yang memotong dan melemahkan fluks yang datang dari kutub-kutub. Efek distorsi dan pelemahan medan disebut reaksi jangkar. Gambar 10 (b) menunjukkan bagaimana medan jangkar memotong kutub utama yang mengakibatkan garis netral tergeser searah dengan arah putaran. Jika sikat dibiarkan tetap berada pada garis netral lama, jika sikat akan menghubung sing­kat kumparan yang mempunyai tegangan induksi di dalamnya. Untuk mencegah hal itu, sikat-sikat harus digeserkan pada garis sikat yang baru.

Apabila beban pada generator berfluktuasi, garis netral mondar-mandir antara posisi tanpa beban dan beban penuh. Untuk generator dc kecil, sikat-sikat dipasang pada posisi tengah untuk menghasilkan komutasi yang dapat diterima pada semua beban. Pada generator yang lebih besar, dipasang interpole (juga disebut commutating poles) antara kutub medan utama untuk mengurangi pengaruh reaksi jangkar (Gambar 11). Kutub yang sempit mempunyai sedikit lilitan dan kawat besar yang dihubungkan seri dengan jangkar. Medan magnet yang dibangkitkan oleh kutub bantu dirancang sama dan berlawanan arah dengan medan magnet yang dihasilkan oleh reaksi jangkar pada semua nilai arus beban dan memperbaiki komutasi.

Gambar 11.

1.3 Torsi pada motor DC

Suatu motor dapat menerima beban berat maupun ringan dapat dilihat pada besarnya torsi. Torsi dapat dibagi beberapa macam diantaranya  :

1. Torsi Stall (M_H)

Torsi timbul pada motor saat kecepatan nol dan tegangan nominal. Nilai ini besar kemungkinan dapat dipengaruhi oleh perubahan temperatur. Besarnya torsi stall dapat dilihat pada persamaan sebagai berikut :

 (mNm)

Dimana :

                                    M_H  = Torsi stall (mNm)

                                    K_m  = Konstanta torsi (mNm/A)

                                    U_N  = Tegangan nominal (Volt)

                                    R    = Resistansi terminal (W)

                                    I_O   = Arus tanpa beban (A)

Dari rumus tersebut dapat dilihat perubahan terhadap arus. Jika terjadi peningkatan arus maka torsi akan mengalami penurunan.

2. Torsi Friction (M_R)

Kehilangan torsi dapat disebabkan oleh gesekan brush, bearing dan komutator. Niai torsi juga dapat dipengaruhi oleh perubahan temperature. Nilai torsi friction dapat dilihat pada persamaan berikut :

  (mNm)

Dari persamaan bahwa torsi berbanding lurus terhadap arus, artinya jika arus berkurang maka torsi pun berkurang jika arus bertambah maka torsi pun bertambah sehingga dapat digambarkan grafik sebagai berikut :

 

Gambar 12.

Konstanta torsi K_m berhubungan dengan antara torsi yang dihasilkan oleh motor dengan arus keluaran.

3. Torsi maksimum

Torsi ini merupakan kalkulasi dari dua torsi diatas yang besarnya adalah :

 (mNm)

2. Tipe-Tipe Mesin DC

2.1 Macam-macam mesin DC

Berdasarkan sumber arus penguat magnetnya motor DC dapat dibedakan atas :

a.    Motor DC dengan penguat terpisah, bila arus penguat magnet diperoleh dari sumber DC di luar motor.

b.    Motor DC dengan penguat sendiri, bila arus penguat magnet berasal dari motor itu sendiri.

Berdasarkan hubungan gulungan penguat magnitnya terhadap gulungan angker motor DC dengan penguat sendiri dapat dibedakan:

a.    Motor deret/seri,

b.    Motor shunt,

c.    Motor kompon.

2.1.1   Motor Deret

2.1.1.1 Pengertian motor deret.

Gambar 13.

Motor deret ialah motor yang gulungan magnetnya dihubungkan deret dengan gulungan angkernya. Jadi pada motor deret arus angker sepenuhnya melalui gulungan magnetnya.

2.1.1.2. Karakteristik Motor Deret

Pada motor deret I = Is = Ia sehingga bila I dinaikkan flux (f₀) juga naik yang berarti kopel angker (Ma) naik. Akibat kerugian gesekan dan besi yang menghasilkan kopel (Mgb) maka kopel jumlah (M) = Ma - Mgb. Dengan naiknya arus beban (I) dan naiknya f₀ maka ggl lawan pun naik. Karena kecepatan putaran berbanding terbalik dengan f₀ maka demikian juga berbanding terbalik dengan Is atau I.

Bila beban dinaikkan arus akan naik akan tetapi putaran cepat turun. Sebaliknya, bila beban diturunkan putaran akan naik dan bila beban diturunkan terus sampai nol maka arus penguat akan mendekati nol. O turun hampir nol dan putaran akan naik dengan kecepatan sangat tinggi, akibatnya gaya-gaya sentrifugal yang terlampau besar akan membahayakan dalam hal ini motor akan Iari. Oleh karena itu, pada motor deret hubungan dengan beban jangan sampai terputus/ lepas.

Kopel Ma = C’ 4 f₀ Ia

Jika f₀ pada motor deret berbanding lurus dengan arus Ia maka:

Ma = c” . Ia

Jadi kenaikan kopelnya sama dengan kuadrat dari kali kenaikan arusnya. Hal ini merupakan keuntungan dan motor deret karena pada waktu start motor deret mempunyai kopel yang besar. Motor deret baik dipakai untuk menggerakkan benda-­benda berat (kereta, keran pengangkat).

Gambar 14.

2.1.2. Motor Shunt

2.1.2.1 Pengertian motor shunt

Motor shunt ialah motor yang gulungan magnetnya langsung dihubungkan dengan jala-jala, demikian juga gulungan angkernya, ini berarti gulungan magnetnya dihubungkan sejajar dengan gulungan angker.

Gambar 15.

2.1.2.2      Karakteristik Motor Shunt

Pada karakteristik motor shunt akan terlihat bahwa Ek konstan ini dapat digambarkan lurus mendatar. OIeh karena RSh dipasang paralel dengan tegangan jepit yang konstan maka f₀  juga akan konstan. Jika bebannya dinaikkan secara teratur ternyata putaran seolah-olah tidak berubah (sedikit turun) (E₁).

Jika beban dinaikkan maka arus beban akan naik sehingga kerugian Ia . Ra akan naik. Kenaikan arus angker (Ia) akan menaikkan kopel angker Ma. Karena f₀ konstan maka kenaikan kopel M sebanding dengan kenaikan arusnya. Kerugian gesekan dan besi pada semua kecepatan sama selalu konstan. Sehingga kopel yang diberikan pada poros luar

(M = Ma - Mgb)

akan naik karena arusnya naik. Randemennya akan Cepat turun pada beban yang rendah. Harus diperhatikan pada motor shunt gulungan shuntnya jangan sampai terlepas, jika terjadi motor ini akan Iari seperti halnya motor deret. Motor shunt biasa digunakan untuk penggerak yang memerlukan putaran yang konstan, misalnya kipas angin.

Gambar 16.

3. Motor Kompon

Motor kompon ialah motor yang gulungan medan magnetnya terdiri dari gulungan shunt dan gulungan deret. Motor kompon dapat dibedakan:

1. Motor kompon pendek, dan

2.      Motor kompon panjang.

3.1 Motor Kompon dengan Shunt Pendek (Kompon Pendek)

Apabila gulungan shuntnya dihubungkan sejajar/paralel dengan gulungan angker maka motor ini disebut motor kompon dengan shunt pendek atau motor kompon pendek.

Gambar 17

3.2 Motor Kompon dengan Shunt Panjang (Kompon Panjang)

Apabila gulungan angker dan gulungan deret dihubungkan berderet, sedangkan gulungan shuntnya dihubungkan sejajar dengan gulungan angker dan gulungan deret seperti terlihat dalam gambar.

Gambar 18

3.  Karakteristik Motor Kompon

Arus pada gulungan shunt dan gulungan deret bila bekerja dalam arah yang sama akan memberikan arus gaya resultan f₀. Arus gaya yang terjadi pada gulungan shunt akan konstan tidak dipengaruhi oleh arus angker (Ia) maupun arus beban I yang berbeda halnya pada gulungan deret. Sehingga walaupun beban nol arus gaya pada gulungan shunt masih mempunyai harga tertentu sehingga motor tidak akan Iari.

Dengan naiknya beban, arus akan naik. Mgb, yaitu kopel akibat rugi gesek dari besi akan tetap harganya. Demikian juga Ek sehingga kopel resultan M akan naik dengan catatan :

M = Ma - Mgb.

Kerugian Ia - Ra akan naik, dengan naiknya arus E₁ menurun.

Lengkungan randemen ditentukan seperti halnya dalam motor shunt dan motor deret dengan cara menghitung daya luar dan daya masuk. Kecepatan putaran terletak antara kecepatan putar motor shunt dan motor deret. Sifat motor kompon juga akan berada antara sifat-sifat motor shunt dan motor deret, yaitu putarannya agak konstan dan start mulanya agak kuat.

Motor kompon baik dipakai untuk mesin kompressor, mesin pons, elevator dan mesin pres.

Gambar 19.

2.2 Bermacam-macam rangkaian mesin DC.

Mesin DC banyak sekali digunakan didalam berbagai macam aplikasi. Dibawah ini dapat dilihat bermacam-macam rangkaian :

2.2.1 Rangkaian pengatur kecepatan motor.

Lihat gambar 20 kecepatan magnet permanen motor DC dapat diatur oleh perubahan tegangan yang diberikan ke motor. Dengan tegangan sumber yang tetap dapat dicapai perubahan tegangan dengan menaruh variable resistor daya tinggi, tetapi ini tidak effisien ketika daya banyak yang hilang pada resistor tersebut. Metode yang bagus dengan menggunakan rangkaian power switching modulasi pulsa. Switch dihubung seri dengan motor untuk menjadikan on dalam periode yang singkat kemudian motor akan mati  menuju kecepatan yang rendah.

Gambar 20

2.2.2  Rangkaian pengatur level timah pada mesin tinning.

Gambar 21

Gambar 21 merupakan sistem pengisi timah dengan ketinggian yang dapat diubah-ubah. Ketika level timah pada bak timah turun maka pelampung akan ikut turun juga. Batang pelambung akan turun sehingga tidak tersensor, akibatnya sensor akan tidak aktif sehingga timer akan bekerja. Timer ini berfungsi untuk mengatur step dari motor dimana duty cyclenya dapat diatur. Sehingga motor pun akan bekerja dan timah akan turun untuk mengisi bak. Motor akan berhenti untuk menggerakkan timah ketika telah dicapai level ketinggian yang telah ditentukan. Ketika level sudah berangsur naik pelampung akan bergerak naik sehingga batang pelampung akan mengenai sebuah sensor. Sensor akan aktif maka timer akan berhenti pula maka motor pun akan berhenti tidak ada pengisian timah lagi.

 

2.3 Membalik arah putaran motor DC.

Untuk membalik putaran motor DC dapat dilakukan dengan cara:

a.    Membalik arah arus angker, arah arus penguat magnetnya tetap.

b.    Membalik arah arus penguat magnet, arah arus angkernya tetap.

Apabila kedua arah arus angker dan penguat magnetnya diubah maka putaran motor tidak akan berubah. Pengertian-pengertian di atas sesuai dengan kaidah tangan kiri.

PRINSIP MEMBALIK PUTARAN MOTOR DC

Cara	Pelaksanaan	Keterangan
1		Gerakan semula arahnya sama dengan arah jarum jam.
2		Kutub magnet dan arah arus angker diubah ternyata putaran tidak berubah.
3		Arah arus angker dirubah/ditukar kutub magnet tetap. Ternyata putaran berbalik (berlawanan dengan arah jarum jam).
4		Kutub magnet diubah/ditukar arah arus angker tetap. Ternyata putarannya berbalik (berlawanan dengan arah jarum jam).

Cara yang lazim dipakai/dilakukan dalam membalik putaran motor DC ialah dengan cara membalik arah arus angkernya sedangkan membalik arah arus pada penguat magnetnya jarang dilakukan.

Coba perhatikan dan pahami gambar-gambar di bawah ini:

I.a.        Diagram dan klem motor deret putar kanan.

I.b.        Diagram dan klem motor deret putar kiri.

Il.a.       Diagram dan klem motor shunt putar kanan.

Il.b.       Diagram dan klem motor shunt putar kiri.

Ill.a.      Diagram dan klem motor kompon pendek kanan.

lII.b.      Diagram dan klem motor kompon pendek kiri.

IV.a.      Diagram dan klem motor kompon panjang kanan.

IV.b.      Diagram dan klem motor kompon panjang kiri.

			Gambar 24

 

	Gambar 23

	Gambar 25

3. Karakteristik dan aplikasi mesin DC

3.1 Pengukuran dan analisis karakteristik mesin DC

Pada bab sebelumnya telah diterangkan beberapa macam karateristik dari mesin DC. Pada bab ini akan dilakukan beberapa diagnosa pada macam-macam tipe motor untuk mengetahui karakteristik mesin DC.

Sebelum dilakukan praktek pengukuran dari mesin dc terlebih dahulu pelatih menyiapkan peralatan sebagai berikut :

1. Voltmeter.
2. Amperemeter.
3. Bermacam tipe motor dc.
4. Tachometer.
5. Kopelmeter.
6. Kabel penguhubung.
7. Socket.

3.1.1 Pengukuran parameter Mesin DC

Perhatikan gambar rangkaian 26. Ubahlah semua harga pada alat ukur dan catat hasilnya. Pada sebuah kertas milimeter buatlah grafik yang sesuai dengan karakteristik sebuah mesin dc.

	Gambar 26a.

 

	Gambar 26b.

 

3.2. Pemilihan mesin DC .

Untuk memilih motor DC sama dengan motor AC.  Dari bermacam-macam tipe motor DC terdapat label pada gambar 27.

Jadi untuk memilih bagaimana motor yang sesuai dapat diperhatikan beberapa faktor :

1. Tegangan masukkan.

Motor tentunya mempunyai tegangan sumber agar dapat bekerja. Tegangan sumber ini disesuaikan dengan besarnya gulungan stator maupun rotor. Jika salah memberikan tegangan sumber pada motor maka akan terjadi kerusakan pada motor diantaranya :

2. Kumparan rotor atau stator akan terbakar atau putus.
3. Motor akan tidak bekerja sebagaimana mestinya.

4.     Daya pada motor akan menurun.

5. Motor tidak dapat digunakan untuk menggerakan beban.
6. Arus motor.

Yang dimaksud arus motor disini adalah besarnya arus yang dikonsumsi/diserap  oleh kumparan-kumparan rotor maupun stator. Jadi apabila dari sumber tegangan dimana arus yang diberikan kurang maka motor tidak sanggup bekerja sesuai dengan beban yang diberikan bahkan motor tidak akan bekerja sama sekali. Jadi bagaimana solusinya ?

Apabila pada label tertera 1,5 A maka sediakan arus sumber sebesar 1,5 ampere atau lebih.

7. Daya keluaran.

Untuk menggerakkan beban-beban tertentu, daya keluaran pd motor sangat menentukan.  Contoh pada suatu lampu 10 watt dengan lampu 100 watt maka nyala lampu akan lebih terang 100 watt, begitu juga dengan motor jika beban yang digunakan lebih besar maka gunakanlah daya motor yang lebih besar. Jika tidak motor akan rusak.

8. Putaran motor.

Sebelum kita memilih motor bagaimana kecepatan yang kita inginkan, apakah lambat atau cepat. Jika kita ingin menggerakkan sebuah belt maka dapat kita gunakan kecepatan yang lambat sehingga dipilih putaran yang kecil.

9. Faktor daya.

Faktor daya atau Cos j untuk mengetahui digunakan untuk mengetahui keadaan tegangan dan arus pada kumparan rotor dan stator.

Gambar 27.

Item	Nama
1 2 3 4 5 6	Nomor type motor Tegangan Supply Besarnya arus motor Daya keluaran motor Faktor Daya Putaran motor

Dari plat nama generator dc biasanya berisi spesifikasi pabrik yang penting, misalnya:

·         Daya                   : 2,2 kW

·         Tegangan           : 220 V

·         Arus penguat    : 12,5 A

·         Kenaikan suhu  : 50°C

·         Kecepatan                 : 1500 rpm

·         Jenis                    : compound

·         Klas                     : B

Spesifikasi-spesifikasi tersebut menunjukkan kepada kita bahwa mesin dapat memberikan daya 2,2 kW terus-menerus pada tegangan 220 V, tanpa kenaikan suhu yang melampaui 50°C. Oleh karena itu, generator dapat mensuplai beban 10 A (2200/220). Generator mempunyai lilitan seri, dan arus pada kumparan shunt adalah 12,5 A. Dalam praktek, tegangan terminal diatur pada harga yang mendekati tegangan kerjanya, yaitu 220 V. Kita dapat menambahnya dari generator asalkan tidak melampaui 2,2 kW. Tanda klas B menunjuk pada klas isolasi yang digunakan oleh mesin.

4. Starter Motor DC

4.1 Pengoperasian motor DC

Untuk menjalankan motor DC yang berkapasitas besar tidak semudah menjalankan motor DC berkapasitas kecil. Harus diingat bahwa tegangan lawan akan menyebabkan arus angker besar.

Berdasarkan persamaan :             

yang Rt – nya relatif kecil, sehingga I_a akan mencapai harga yang relatif besar.

Besarnya harga I_a akan membahayakan gulungan angker. Arus angker harus dibatasi 150% - 200% dari arus nominal. Oleh karena itu, agar motor selalu aman pada saat dijalankan, maka dalam merangkai motor dc perlu dipasang perlengkapan yang dapat mengatur arus angker, yaitu dengan cara memasang pengasut  arus atau biasa disebut pengatur gerak mula (starting).

Pada gambar 28. dapat dilihat bahwa suatu pengatur gerak awal dapat digunakan sebuah variable resistor R_P dengan daya yang besar. Besarnya R_P bervarisai tergantung besarnya arus gulungan pada angker.   R_P dapat ditentukan berdasarkan persamaan sebagai berikut :

Besarnya R_P diharapkan tidak mengurangi arus angker yang telah ditetapkan.

Gambar 28. Sambungan motor Deret dengan starter.

 

Gambar 29. Sambungan motor Shunt dengan starter.

 

Gambar 30. Sambungan motor kompon panjang dengan starter

 

5. Identifikasi bermacam mesin DC

5.1 Bermacam tipe mesin DC special.

Untuk mengenal beberapa mesin DC dibawah ini diberikan contoh-contoh mesin DC dari sebuah perusahan minimotor.

5.1.1 DC – Micromotors.

Motor ini digunakan pada beban-beban yang kecil dan life time berkisar 100 hingga 10000 jam. Motor ini biasa digunakan pada peralatan instrumentasi, optical dan robot.

Untuk spesifikasinya dapat dilihat pada gambar 32.

Gambar 32

Gambar 32

Gambar 33

Gambar 34

Gambar 35

Gambar 36

5.1.2 Brushless DC-Micromotors

Motor ini didesign untuk operasi tugas yang terus menerus seperti pompa kecil, kipas, choppers dan scanners.

Lifetime dari motor ini tergantung pada bearings ball, tergantung juga pada beban dan kecepatan, tetapi lifetime motor banyak terjadi kesalahan pada brushnya.

Pada gambar 37. dapat dilihat beberapa karateristik dari motor brushless DC-Micromotors.

Gambar 37

5.1.3 Brushless DC-Servomotors

Motor ini didesign untuk range yang lebar pada aplikasi performance yang tinggi. Motor ini juga banyak digunakan pada scanner, peralatan medical dan laboratorium.

Adapun spesifikasi dari motor dapat dilihat pada gambar 38.

Gambar 38

Gambar 39