karakteristik penggerak elektrik

8/17/2019 Karakteristik Penggerak Elektrik

1/22

Karakteristik Penggerak Elektrik/Motor Listrik

Motor listrik berdasarkan sumber listrik yang digunakan dapat dibagi menjadi dua kelompok

yaitu motor AC dan motor DC. Untuk motor Ac dapat diklasi!ikasikan berdasarkan

kecepatan putar antara rotor dan stator menjadi dua yaitu motor sinkron dan motor asinkron.

"edangkan untuk motor DC dapat diklasi!ikasikan berdasarkan cara penguatan medannya

yang digunakan yang terbagi menjadi dua kelompok yaitu motor dc penguatan sendiri dan

motor dc penguatan terpisa#. Pada motor dc penguatan sendiri motor DC seri motor DC

s#unt dan motor DC compound.

"emua motor tanpa mempertimbangkan tipe atau sumber listrik utamanyamemiliki dua ciri$

ciri pada umumnya yaitu

%& Untuk torsi rata$rata yang di#asilkan medan magnet pada stator dan rotor #arus

seimbang antar satu dan yang lain. Pada motor AC kedua medan magnet berputar

dengan jarak tertentu 'air gap&( Pada motor DC kedua medan magnet seimbang

berkenaan dengan space/jarak dan satu sama lain.

)& Untuk panjang rotor diameter air gap dan kecepatan yang spesi!ik #al ini berkenaan

dengan rating daya output rata$rata maksimum. Keterbatasan ini ditentukan ole#

pembebanan magnet dan pembebanan elektris maksimum yang diperbole#kan.

Pembebanan magnetik maksimum ditentukan ole# karakteristik magnetisasi dari logam besi

yang digunakan. Kerapatan !lu* maksimum dalam air gap dibatasi ole# suatu nilai yang tidak

terlalu jenu#/saturasi pada gigi belitan jangkar 'armature +inding teet#&. Pembebanan listrik

maksimum ditentukan ole# kerapatan arus pada belitan jangkar. ,al ini juga ber#ubungan

dengan metode yang digunakan untuk meng#ilangkan rugi panas joule 'joule #eat loss& dan

peningkatan temperature yang dibole#kan dimana berkaitan dengan tipe isolasi pada

konduktor jangkar dari steel slot/ teet#.

A. Motor AC "inkron 'tiga !asa&

Motor sinkron biasanya digunakan untuk beroperasi pada tegangan dan !rekuensi yang

konstan dari sumber tiga !asa. Dikatakan motor sinkron karena akan meng#asilkan kecepatan

putar yang sinkron antara stator dan rotor se#ingga kecepatan yang di#asilkan cenderung

konstan pada semua beban. Konstruksi dari motor sinkron sama #alnya dengan konstruksi

generator sinkron yang mana terdapat belitan jangkar tiga !asa pada stator dan belitan medan

pada rotor yang juga terdapat medan eksitasi dari arus dc terletak di rotor yang diseri dengan

dua slip rings.

"ama seperti #alnya generator motor sinkron memiliki kekurangan yang sangat penting yaitu

tidak bisa melakukan start sendiri dan #arus ada bantuan untuk melakukan start a+al.

Meskipun begitu karakteristik menarik dari motor ini iala# dapat dioperasikan pada rentang

nilai !aktor daya yang beragam baik itu lagging leading maupun unity dengan mengatur

medan eksitasi dari motor. maka dari itu motor sinkron dapat digunakan untuk memutar

beban mekanik pada kecepatan yang konstan dan pada +aktu yang sama juga dapat

meningkatkan !aktor daya dari sistem.


2/22

Pada saat beban meningkat kecepatan putar motor akan cenderung konstan akan tetapi arus

pada jangkar akan meningkat pula seiring bertamba#nya beban. -egitu juga saat beban

menurun. Dengan menguba# medan eksitasi magnitude arus akan juga ikut beruba# dengan

jumla# tertentu. ,al ini juga membantu dalam mencapai pengaturan !aktor daya dari sistem.

belitan motor memiliki kestabilan termal yang tinggi saat ada arus s#ort circuit. angguanakan ter#ilangkan dengan muda#.

Kerugian yang didapatkan saat menggunakan motor sinkron

%& -iaya pemeli#araan tinggi

)& Meng#asilkan noise

& 0idak bisa start tinggi dan perlu peralatan bantu untuk melakukan start a+al.

Aplikasi dari Motor sinkron

%& Motor sinkron sebagian menarik untuk kecepatan renda# '122 rpm& karena !aktor

daya dapat selalu diuba# menuju ke unity dan e!esiensinya pun tinggi.

)& Motor sinkron dengan eksitasi berlebi# 'o3ere*citation& dapat digunakan untuk

meningkatkan !aktor daya plant ketika dia memikul beban.

& Digunakan untuk mengingkatkan regulasi tengangan dari jaringan sistem transmisi.

-. Motor AC sinkron 'satu !asa&

Motor !ase tunggal berdimensi sangat kecil tela# dikembangkan dan bisa berjalan pada

kecepatan yang sinkron. Mereka tidak memerlukan eksitasi DC untuk rotor. Karenakarakteristik ini mereka disebut une*cited single$p#ase sync#ronous motor. 4enis yang paling

umum digunakan adala#5 '6& 7eluctance motor 'ii& ,ysteresis motor . Pada motor sinkron

satu !asa e!isiensi dan kemampuan perkembangan torsi motor ini renda#( 8utput dari

sebagian besar motor komersial #anya beberapa +att.

• 7eluctance motor

6ni adala# motor sinkron !ase tunggal yang tidak memerlukan DC eksitasi pada rotor.

operasinya berdasarkan pada prinsip berikut5 "etiap kali sepotong ba#an !eromagnetik

terletak dalam medan magnet( gaya yang bekerja pada materi cenderung untukmenyelaraskan materi se#ingga reluktansi jalur magnetik yang mele+ati ba#an adala#

minimum.

Karakteristik motor 5

'6& motor ini memiliki torsi !aktor daya dan e!isiensi yang buruk.

'6i& motor ini tidak bisa mempercepat inersia yang tinggi dari beban untuk kecepatan sinkron.

'6ii& pull$in dan pull$out tor9ue dari motor tersebut lema#.

Meskipun kelema#an di atas reluctance motor lebi# mura# daripada jenis lain dari motor

sinkron. Mereka banyak digunakan untuk aplikasi kecepatan konstan seperti perangkat

+aktu perangkat sinyal dll


3/22

• ,ysterisis Motor

Motor ini iala# motor !ase tunggal yang operasi tergantung pada e!ek #isteresis yaitu

magnetisasi di#asilkan dalam ba#an !erromagnetic tertinggal ter#adap gaya magnetisisasi.

Karakteristik motor5

'6& "ebua# motor #ysteresis dapat menyinkronkan setiap beban yang dapat mempercepat

tidak peduli seberapa besar inersia. ,al ini karena torsi yang seragam dari kondisi ber#enti ke

kecepatan sinkron.

'66& Karena rotor tidak memiliki gigi atau tiang yang menonjol atau berkelok$kelok motor

#ysteresis secara in#eren tenang dan meng#asilkan perputaran yang #alus 'smoot#& pada

beban.

'666& 4umla# kutub pada rotor sama #alnya dengan jumla# kutub pada stator. 4adi dengan

menguba# jumla# kutub stator melalui peruba#an #ubungan kutub 'pole$c#anging& kita bisa

mendapatkan mengatur kecepatan sinkron untuk motor.

Karena operasi yang tenang dan kemampuan untuk mendorong beban denga inersia yang

tinggi motor #ysteresis sangat cocok untuk mengendalikan 'i& jam listrik 'ii& perangkat

+aktu 'iii& rekaman$deck 'i3& dari$meja dan presisi audio peralatan lainnya .

C. Motor AC Asinkron 'tiga !asa&

Motor AC Asinkron tiga !asa atau motor induksi tiga !asa saat ini banyak digunakan sebagai

penggerak di berbagai bidang industri. ,al ini dikeranakan desain dari motor ini seder#ana

keras/padat #arga mura# dan muda# untuk melakukan pera+atan. Motor induksi tiga !asa ini

memiliki konstruksi yaitu terdapat belitan tiga !asa pada belitan stator dan terdapat belitan

yang ter#ubung singkat 'loop tertutup& pada bagian belitan rotor. -elitan rotor ini menerima

tegangan dan daya dari energi:e belitan stator yang ter#ubung dengan sumber tiga !asa

melalui prinsip induksi elektromagnetic.

Kelebi#an motor induksi tiga !asa5

%& Memiliki konstruksi yang seder#ana namun keras dan kuat.

)& ,arganya relati! mura#

& Membutu#kan pemeli#araan yang sedikit

;& Memiliki e!isiensi yang tinggi dan cenderung memiliki !aktor daya yang baik


4/22

dikarenakan batang rotor secara permanen di#ubungsingkatkan dan tidak memungkinkan

untuk menamba#kan #ambatan eksternal guna memperola# torsi a+al yang tinggi.

Pada saat tidak berbeban satu$satunya torsi yang diperlukan adala# ba#+a diperlukan untuk

mengatasi kerugian tanpa beban. 8le# karena itu stator memerlukan arus yang kecil dari

sumber. "eiring dengan bertamba#nya beban mekanis kecepatan putar rotor semakin

berkurang. Penurunan ini juga menyebabkan kecepatan medan putar konstan yang memotong

batang konduktor rotor berada pada posisi lebi# cepan se#ingga arus induksi pada rotor pun

semakin besar. Dengan bertamba#nya beban arus induksi rotor meningkat sebanding dengan

pengurangan !lu* dengan demikian untuk sementara menurunkan em! balik pada belitan

stator. Penurunan em! balik ini menyebabkan arus mengalir lebi# banyak ke stator. Ketika

kecepatan motor tidak beruba# secara signi!ikan dengan beban torsi akan meningkat seiring

dengan meningkatnya beban.

"edangkan untuk motor induksi tiga !asa tipe rotor belit memiliki konstruksi belitan rotor

yang didistribusikan seragam pada slot dan seringkali di#ubungkan bintang 'star$connected&.

Ujung yang terbuka pada belitan rotor di#ubungkan dengan tiga slip rings terisolasi dimana

terdapat satu sikat resting 'brus# resting& disetiap slip ring. Pada saat start mula #ambatan

eksternal dapat dimasukkan pada rangkaian rotor untuk memberi torsi start yang besar.

Kemudian #ambatan ini akan berangsung dikurangi sampai pada nilai nol saat motor

beroperasi pada kecepatan yang diinginkan.

motor induksi tipe rotor belit dikatakan lebi# ma#al untuk membuatnya dibandingkan motor

induksi tipe rotor sangkar karena beberapa alasan. Pertama open slot pada rotor #arus

terisolasi dengan cara seperti slot stator. Kedua bukannya mengalir aluminium cair atautembaga seseorang #arus menggunakan kabel yang tela# disolasi dan digulung menggunakan

tangan atau mesin ke dalam slot rotor yang benar. Ketiga lilitan #arus ter#ubung secara

internal dalam beberapa cara yang dapat diterima dan kemudian ujung$ujung kabel #arus

ter#ubung ke satu set slip rings yang melekat pada poros tetapi juga terisolasi dari poros rotor.

Maka stator #arus dilengkapi dengan brus# rigging dan brus#es yang tepat se#ingga resistor

eksternal dapat ditamba#kan ke gulungan rotor yang diinginkan. 0ujuannya adala# ba#+a

biaya tamba#an motor diimbangi dengan kinerja motor yang diproduksi.

ambar tersebut menunjukkan adanya #ubungan torsi saat motor start dan bagaimana torsi

beruba# ter#adap peruba#an kecepatan. Catatan ba#+a torsi dapat melengkung menurunsedikit pada kecepatan renda# mencapai nilai minimum disebut pull$up tor9ue. 0orsi


5/22

meningkat sampai ke titik maksimum disebut breakdo+n tor9ue. Kemudian kur3a menjadi

linier dan mencapai nilai tidak berbeban mendekati kecepatan sinkron. Pada beberapa titik

dalam kisaran setenga# dari breakdo+n tor9ue rated tor9ue tercapai. Motor mungkin

di#arapkan berputar secara terus menerus pada kecepatan tersebut dalam kondisi tanpa

o3er#eating.

Ada sejumla# cara untuk memperkirakan beban. "ebua# motor tes memiliki nilai kecepatan

yang diinginkan dapat digabungkan ke beban dan torsi diukur secara langsung. Untuk

polyp#ase dan motor !ase tunggal yang lebi# besar sebua# perkiraan kasar dapat diperole#

dengan mengukur arus yang ditarik ole# motor pada saat motor dites dengan kondisi

berbeban dan membaginya dengan arus =LA '=ull Load Ampere& pada nameplate motor. 4ika

#asil rasio bernilai sekitar antara 2>


6/22

0orsi mula dari motor tersebut adala# moderat tetapi arus mula bernilai relati! tinggi.

Ukuran mereka dibatasi ole# batas kode listrik k#as %)A pada sirkuit cabang. Ada

juga kebutu#an untuk menjaga arus mula cukup renda# untuk meng#indari drop

tegangan para# selama start. ,al ini bisa mempengaru#i pengoperasian peralatan lain

di dekatnya. E!isiensi dan !aktor daya yang moderat dengan e!isiensi mulai darisekitar ;2@ pada %/%2 #p menjadi sekitar >2@ pada /; #p. Karena adanya

penamba#an saklar pada saat proses start motor merupakan sumber potensial dari

kegagalan motor ini kurang dapat diandalkan dibandingkan s#aded$pole motor tapi

memiliki torsi a+al dan e!isiensi yang lebi# tinggi dan dapat diterapkan dalam rating

tinggi dari s#aded$pole motor. karakteristik yang terpenting dari motor ini iala# dapat

beroperasi pada kecepatan konstan. ariasi kecepatan berkisar antara )$


7/22

& "#aded$pole motors( "#aded$pole motor merupakan motor yang seder#ana dalam

konstruksi dan karena itu relati! mura# dan dapat diandalkan. -elitan bantu biasanya

terdiri dari beberapa lilitan konduktor melingkar yang di #ubungsingkatkan seder#ana

sekitar satu sisi masing$masing tiang stator disebut s#ading$coil. medan magnet yang

dikembangkan ole# belitan utama menginduksi tegangan dalam s#ading$coil. 6nimeng#asilkan arus yang keluar dari !ase dengan arus belitan utama. Dengan

demikian kondisi yang diperlukan minimal dua arus berpinda# dalam ruang dan

+aktu terpenu#i. 0idak ada sarana yang disediakan untuk meng#apus kumparan

s#ading dari sirkuit setela# motor beropaerasi pada kecepatan normal. arus mula yang

relati! tinggi torsi mula yang relati! renda# arus yang relati! tinggi pada saat

beroperasi dan e!isiensi dan !aktor daya yang renda#. Motor ini secara luas

digunakan untuk menggerakkan kipas kecil '%/< #p dan ba+a#& disebabkan karena

biaya yang renda# dan dapat diandalkan dan biaya energi total operasi kipas kecil

mungkin tidak signi!ikan.

• Uni3ersal Motor atau Motor AC seri

Karakteristik operasi dari sebua# a.c. motor seri mirip dengan DC motor seri.

Kecepatan meningkat ke nilai yang tinggi dengan penurunan beban. Dalam motor seri

yang sangat kecil kerugian biasanya cukup besar tanpa beban yang membatasi

kecepatan untuk nilai yang pasti '%


8/22

'6& sikat tidak ter#ubung ke sumber tetapi di#ubung singkatkan. Akibatnya ada arus

yang diinduksi dalam konduktor jangkar seperti pada prinsip kerja trans!ormer.

'66& struktur konstruksi belitan medan adala# tidak menonjol 'non$salient pole&.

Dengan menyesuaikan posisi sikat yang di#ubungsingkatkan pada komutator torsi mulai

dapat dikembangkan di motor.

Karakteristik

'i& Motor repulsi memiliki karakteristik yang sangat mirip dengan sebua# a.c. motor seri

yaitu memiliki torsi a+al yang tinggi dan kecepatan tinggi pada kondisi tanpa beban.

'ii& Kecepatan yang motor repulsi berkembang untuk setiap beban yang diberikan akan

tergantung pada posisi sikat.

'iii& Dibandingkan dengan motor !ase tunggal lainnya motor repulsi memiliki torsi mula

yang tinggi dan arus a+al yang relati! renda#.

Motor DCuntuk aplikasi k#usus seperti di pabrik baja tambang dan kereta listrik #al ini

menguntungkan untuk mengkon3ersi arus bolak$balik menjadi arus seara# untuk

menggunakan motor DC. Alasannya adala# ba#+a kecepatan / torsi karakteristik motor DC

jau# lebi# tinggi dari a.c. motor. "ebua# motor DC menggunakan arus seara# $ dengan kata

lain ara# arus mengalir dalam satu ara#. "ebua# motor DC biasanya terdiri dari5 "ebua# inti

jangkar cela# udara kutub dan yoke yang membentuk rangkaian magnetik( belitan jangkar

belitan medan sikat dan komutator yang membentuk rangkaian listrik( dan bingkai '!rame&

end bells bearings sikat pendukung dan poros 's#a!t& yang memberikan dukungan mekanik.

Keuntungan DC Motors.

Ada dua keuntungan utama untuk motor DC5 Kecepatan ariasi dan 0or9ue.

Kecepatan ariasi


9/22

3ariasi kecepatan ini dicapai dengan menguba# baik tegangan jangkar atau tegangan medan

atau kombinasi keduanya. Misalnya motor dengan kecepatan dasar %>


10/22

jangkar . Bamun Eb menurun sedikit lebi# dari ! se#ingga kecepatan motor

berkurang sedikit dengan beban.

B / 0a Karakteristik. Dari kur3a dapat dili#at kecepatan menurun sebagai

mana beban torsi meningkat.

kesimpulan

'6& Ada sedikit peruba#an dalam kecepatan motor s#unt dari tanpa beban

menuju !ull load. 8le# karena itu bisa diasumsikan pada dasarnya motor

beroperasi pada kecepatan konstan.

'6i& 0orsi mulai tidak tinggi karena 0a F 6a.

DC "#unt Motor5

DC motor s#unt bekerja di rolling mills karena karakteristik kontrol

kecepatan yang baik

Mereka dipekerjakan untuk mengemudi bubut kecepatan konstan

4uga digunakan untuk mengemudi pompa sentri!ugal kipas blo+er

peralatan mesin dan pompa reciprocating

'6i& Motor DC "eri di mana belitan merdan di#ubungkan secara seri dengan armature.

8le# karena itu belitan medan seri memba+a arus armature. Karena arus yang

melalui belitan medan seri adala# sama dengan arus jangkar gulungan medan seri

#arus dirancang dengan bergantian jau# lebi# sedikit daripada gulungan medan s#unt

untuk m.m.!. yang sama. 8le# karena itu belitan medan seri memiliki jumla# yang

relati! kecil dari lilitan ka+at tebal dan karena itu akan memiliki resistansi renda#.

ba#+a arus yang melalui belitan medan adala# sama seperti yang ada pada belitan jangkar. -eban mekanik pada motor bertamba# otomatis arus yang mengalir pada


11/22

jangkar juga meningkat. 8le# karena itu !luks pada motor seri meningkat diiringi

peningkatan arus jangkar. -egitu juga sebaliknya.

0a / 6a Karakteristik. Kita ta#u ba#+a5

0a F !ia

Upto saturasi magnetik ! F 6a se#ingga 0a F 6a)

"etela# saturasi magnetik ! adala# konstan se#ingga 0a F 6a

4adi upto saturasi magnetik torsi jangkar berbanding lurus dengan kuadrat arus

jangkar. 4ika 6a dua kali lipat 0a #ampir empat kali lipat.

8le# karena itu 0a / 6a kur3a upto saturasi magnetik adala# parabola. Bamun setela#

saturasi magnetik torsi berbanding lurus dengan arus jangkar. 8le# karena itu 0a / 6a

kur3a setela# kejenu#an magnetik adala# garis lurus. 6ni dapat dili#at ba#+a di bagian

a+al kur3a 'yaitu $ H upto saturasi magnetik& 0a F 6a). 6ni berarti ba#+a torsi mula

dari motor DC seri akan sangat tinggi dibandingkan dengan motor s#unt

B / 6a Karakteristik. Kecepatan B dari motor seri diberikan ole#( B F Eb / I mana Eb H $ 6a '& 7 a J 7 se

Ketika arus jangkar meningkat back e.m.!. Ed menurun karena 6a '7a J 7se&

berkurang/drop sementara ! !luks meningkat. Bamun 6a '7a J 7se& berkurang cukup

kecil dalam kondisi normal dan dapat diabaikan.

Dengan demikian upto saturasi magnetik kur3a B / 6a mengikuti jalan #iperbolik

seperti ditunjukkan pada ambar. ';.%&. "etela# saturasi !luks menjadi konstan dan

tidak kecepatan.

B / 0a Karakteristik. B / 0a karakteristik dari motor seri ditunjukkan pada

ambar ';.)2&. ,al ini jelas ba#+a motor seri mengembangkan torsi tinggi pada

kecepatan renda# dan sebaliknya. ,al ini karena peningkatan torsi membutu#kan

peningkatan arus jangkar yang juga merupakan arus medan. ,asilnya adala# ba#+a!luks diperkuat dan karenanya kecepatan menurun ' B F % / !&.


12/22

kesimpulan

'6& Memiliki torsi a+al yang tinggi karena pada a+alnya 0a F 6 a).

'66& jika beban berkurang kecepatan secara otomatis meningkat dan begitu juga

sebaliknya.

'666& Pada kondisi tanpa beban arus jangkar sangat kecil dan begitu juga !luks. 8le#karena itu kecepatan naik ke nilai tinggi yang berlebi#an ' B F % / !&. 6ni berba#aya

untuk mesin yang dapat #ancur karena kekuatan sentri!ugal didirikan di bagian yang

berputar. 8le# karena itu motor seri tidak bole# dimulai pada kondisi tanpa beban.

Bamun untuk memulai motor seri beban mekanik pertama kali dan kemudian motor

dimulai.

Catatan. -eban minimum pada DC motor seri #arus cukup besar untuk menjaga

kecepatan dalam batas. 4ika kecepatan menjadi sangat tinggi maka motor #arus

diputuskan dari suplai.

Keuntungan dari DC "eri Motors5

Aplikasi utama di mana seri motor yang paling cocok adala# untuk aplikasi traksi.

0orsi motor seri sebanding dengan kuadrat dari arus medan '0 F 6!ield)&. 8le# karena

itu Mulai torsi untuk motor seri cukup tinggi. Karena properti ini motor seri secara

luas digunakan dalam traksi listrik dan dalam aplikasi derek. 0raction dide!inisikan

sebagai tindakan menggambar atau menarik terutama ole# kekuatan moti! 'gambar

kereta dengan kuda merupakan traksi&. Dalam #al mekanik itu dide!inisikan sebagai

gesekan perekat antara roda dan permukaan yang bergerak 'antara ban mobil dan

jalan raya&. sistem traksi dapat secara luas diklasi!ikasikan sebagai mesin uap dri3e

dri3e yang mesin pembakaran internal dan dri3e traksi listrik yang mendorong bebanlistrik seperti listrik dri3e diesel baterai listrik dri3e dan dri3e listrik langsung.

Listrik 0raction dri3e5

Dalam perjalanan traksi listrik dri3e terutama ole# motor listrik 'dc seri motor& yang

diberi makan dari lebi# sistem distribusi kepala umumnya. Pasokan untuk lokomoti!

merupakan %


13/22

Kekurangan dari DC "eri motor5

Peraturan Kecepatan di motor seri sangat jelek. Dengan peningkatan beban

kecepatan mesin menurun. 'DC motor s#unt memperta#ankan kecepatan #ampir

konstan dari tidak ada beban untuk beban penu#&.

Dengan penurunan kecepatan torsi motor seri dc tetes tajam

DC motor seri #arus selalu perlu dimuat sebelum memulai motor. 8le# karena itu

motor seri tidak cocok untuk aplikasi di mana beban pada motor ini benar$benar

di#apus dan mana motor mengemudi sabuk. Kecelakaan sabuk mengara# ke motor

beroperasi pada tanpa beban dan mencapai kecepatan berba#aya yang merusak motor.

'6ii& Motor DC Compound yang memiliki dua gulungan medan( satu ter#ubung

secara paralel dengan armatur dan yang lainnya di seri. Ada dua jenis motor DC

compound ini. Ketika belitan medan s#unt ter#ubung langsung di terminal armature

#al itu disebut s#unt pendek. Ketika belitan medan s#unt ter#ubung dengan melangsir

kombinasi seri dari armature dan medan seri #al itu disebut s#unt panjang.Mesin$mesin compound 'generator atau motor& selalu dirancang agar

!luks yang di#asilkan ole# belitan medan s#unt jau# lebi# besar dari !luks yang

di#asilkan ole# belitan medan seri. 8le# karena itu bidang s#unt di mesin compound

adala# !aktor dominan dasar dalam produksi medan magnet dalam mesin.

"ebua# motor compound memiliki dua belitan yaitu belitan medan seri dan belitan

medan s#unt. medan s#unt selalu lebi# kuat dari medan seri. motor compound terdiri

dari dua jenis5

'6& motor Kumulati!$compound di mana medan seri membantu medan s#unt

'6i& motor Di!!erential$compund di manamedan seri menentang medan s#unt.

Di!!erential motor compound jarang digunakan karena karakteristik torsi mereka jelek

pada beban berat.

Karakteristik Kumulati! Compound Motors

ambar. ';.)%& memperli#atkan #ubungan dari Cumulati3e compound motor. "etiap

kutub memba+a medan seri serta diparalel dengan medan s#unt( medan seri

membantu medans#unt


14/22

'6& 0a / 6a Karakteristik. "eiring dengan meningkatnya beban medan seri meningkat

tetapi kekuatan medan s#unt tetap konstan. Akibatnya jumla# !luks meningkat dan

karenanya torsi jangkar ' 0a F =6A&. Dapat dicatat ba#+a torsi Cumulati3e

compound motor lebi# besar daripada motor s#unt untuk arus armature diberikan

karena adanya medan seri Li#at ambar. ;.))O.'6i& B / 6a Karakteristik. "eperti dijelaskan di atas seiring beban meningkat !luks per

pole juga meningkat. Dapat dicatat ba#+a sebagai beban ditamba#kan jumla#

peningkatan !luks menyebabkan kecepatan menurun lebi# daripada kecepatan motor

s#unt. 4adi regulasi kecepatan Cumulati3e compound motor lebi# jelek daripada

motor s#unt.

Catatan5 Karena adanya medan s#unt motor ini memiliki pasti ada beban kecepatan

dan dapat dioperasikan dengan aman tanpa beban.

'iii& B / 0a Karakteristik.Untuk arus jangkar tertentu torsi cumlati3e compound motor lebi# dari motor s#unt

tetapi kurang dari itu dari motor seri.

kesimpulan

"ebua# cumlati3e compound motor memiliki karakteristik perali#an antara seri

dan s#unt motor.

'6& Karena keberadaan medan s#unt motor dicega# dari berjalan pergi tanpa beban.

'6i& Karena keberadaan lapangan seri torsi mulai meningkat

Perbandingan 0iga 4enis Motors

'6& Peraturan kecepatan motor s#unt adala# lebi# baik dari motor seri.


15/22

Bamun regulasi kecepatan motor senya+a kumulati! terletak di antara s#unt dan seri

motor 'Li#at ambar. ;.)


16/22

6ni adala# kur3a antara angker torsi 0a dan 6a arus jangkar dari DC motor. ,al ini juga

dikenal sebagai karakteristik listrik dari motor.

'ii& Kecepatan dan arus armature 'B / ia&

6ni adala# kur3a antara kecepatan B dan 6a arus jangkar dari DC motor. 6ni adala#

karakteristik yang sangat penting karena sering !aktor penentu dalam pemili#an motor

untuk aplikasi tertentu.

'iii& karakteristik Kecepatan dan torsi 'B / 0a&

6ni adala# kur3a antara kecepatan B dan torsi angker 0a dari DC motor. ,al ini juga

dikenal sebagai karakteristik mekanik.

Karakteristik -eban

,al yang sangat penting untuk diper#atikan sebelum kita mengatur kecepatan putar dari

motor yang digunakan iala# mengeta#ui karakteristik beban yang akan digunakan. Dalammenentukan karakteristik beban terlebi# da#ulu #arus mengeta#ui karakteristik kur3a torsi

dengan kecepatan dari beban. -eban motor menurut karakteristik torsi dan kecepatannya

dapat dibagi menjadi dua klasi!ikasi yaitu beban dengan torsi konstan dan beban dengan torsi

yang beruba#$uba#. "elain itu beban motor ada yang dikelompokkan pada beban dengan

daya ',P& yang konstan. -erikut penjelasannya(

%& -eban dengan 0orsi Konstan.

-eban dengan karakteristik ini menginginkan ba#+a torsi yang dibutu#kan pada saat

memikul beban adala# sama meskipun pada kecepatan yang berbeda. -eban jenis ini


17/22

pada dasarnya iala# beban gesekan '!riction loads&. -erikut merupakan gra!ik pengaru#

torsi dan dayaoutput ter#adap kecepatan.

Pada aplikasinya yang termasuk beban dengan karakteristik torsi konstan diantaranya

iala# kon3eyor e*truders mi*er kompresor dan mesin press. 0orsi konstan juga

digunakan ketika beban kejut 's#ock loads& o3erload atau beban inersia tinggi yang

ditemukan.

)& -eban dengan 0orsi -eruba# uba#

Karakteristik beban ini akan meningkatkan nilai torsi seiring dengan meningkatnya kecepatan

atau sering disebut dengan kuadrat kecepatan. -erikut merupakan gra!ik dari karakteristik beban dengan torsi yang beruba# uba#.

Conto# aplikasi pada beban inidiantaranya iala# pompa sentri!ugal kipas sentri!ugal blo+er

dan a*ial !an. -eban tipe ini membutu#kan torsi yang renda# pada saat kecepatan yang

renda# dibandingkan pada kecepatan yang tinggi.

& -eban dengan Daya 8utput Konstan


18/22

Karakteristik beban jenis ini merupakan beban yang dapat diputar diatas kecepatan basis

motor 'base motor speed&. Daya output dari motor yang diminta ole# beban adala# konstan

dalam rentang kecepatan motor.

Kecepatan dan torsi yang berbanding terbalik dengan satu

sama lain. -erikut merupakan gra!ik daya konstan dan torsi yang beruba# uba# ter#adap

permintaan beban.

Pada aplikasinya beban jenis ini sering ditemukan pada peralatan mesin spindle center$

dri3en +inders mesin punc# press dll. Dengan daya output yang dikeluarkan konstan maka

dapat dikatakan tidak bisa melakukan peng#ematan energi saat kecepatan putar renda#.

Bamun ada sedikit cara yaitu dengan mendapatkan pemotongan dan mesin kecepatan yang

dioptimalkan untuk bagian yang diproduksi. aktu membatasi perangkat s+itc#

mengendalikan +aktu beban operasi meng#emat energi juga dapat meng#emat energi.

beban dengan torsi konstan

"ebua# beban torsi konstan menyiratkan ba#+a torsi diperlukan untuk menjaga beban

berjalan adala# sama pada semua kecepatan. "ebua# conto# yang baik adala# #oist$jenis

drum di mana torsi yang ber3ariasi dengan beban di #ook tapi tidak dengan kecepatan

#oisting. Conto# ditunjukkan pada ambar %%..

Diameter drum 2< m jadi jika beban maksimum 'termasuk kabel& adala# mengatakan %.222

kg ketegangan di kabel 'mg& akan %2 B dan torsi diterapkan ole# beban pada drum akan

diberikan dengan paksa * radius H %2 * 2)< Q).


19/22

-eban torsi seperti yang terli#at di sisi motor gearbo* akan berkurang dengan !aktor 2

) Bm dan torsi ini #arus tersedia pada semua kecepatan

sampai dengan maksimum %.&

Dalam conto# ini beban benar$benar bergerak dalam garis lurus se#ingga kita perlu bertanya

apa inersia e!ekti! beban sebagai terli#at di drum. geometri di sini adala# seder#ana dan itutidak sulit untuk meli#at ba#+a sejau# inersia dili#at ole# drum yang bersangkutan beban


20/22

tampaknya tetap ke permukaan drum. -eban inersia pada drum kemudian diperole# dengan

menggunakan rumus untuk inersia dari massa m yang terletak di radius r yaitu 4 H M7)

meng#asilkan inersia beban e!ekti! drum sebagai %222kg * '2.) J & pada semua kecepatan #ingga

%.&

kita tela# pinda# dari kuadran % ke kuadran ; dan dengan demikian aliran listrik dibalik dan

motor regenerasi #ilangnya energi potensial beban menurun yang dikon3ersi kembali ke

bentuk listrik. 8le# karena itu jika kita ingin memenu#i situasi ini kita #arus pergi untuk

dri3e yang mampu regenerasi terus menerus5 berkendara seperti itu juga akan memiliki

!asilitas untuk beroperasi di kuadran untuk meng#asilkan torsi negati! untuk menurunkan

#ook kosong jika berat adala# cukup untuk menurunkan sendiri.

Dalam conto# ini torsi didominasi ole# kebutu#an mapan dan torsi percepatan inersia

tergantung relati! seder#ana. 0entu saja jika kita tela# ditentukan ba#+a beban itu #arus


21/22

dipercepat dalam seperlima detik daripada % s kita akan membutu#kan torsi percepatan ;2

Bm daripada Bm dan sejau# persyaratan torsi pri#atin torsi percepatan akan lebi# atau

kurang sama dengan berjalan torsi steady$state. Dalam #al ini akan diperlukan untuk

berkonsultasi dri3e produsen untuk menentukan peringkat dri3e yang akan tergantung pada

!rekuensi dari urutan start$stop.

Pertanyaan tentang bagaimana untuk menilai motor ketika loading berselang dieksplorasi

lebi# lengkap di -agian %%.;.) tapi perlu dicatat ba#+a jika inersia yang cukup energi

kinetik rotasi yang disimpan dapat menjadi sangat signi!ikan terutama ketika dri3e

diperlukan untuk memba+a beban untuk beristira#at. "etiap energi yang tersimpan baik #arus

di#amburkan di motor dan dri3e itu sendiri atau kembali ke pasokan. "emua motor secara

in#eren mampu regenerasi se#ingga pengaturan dimana energi kinetik puli# dan dibuang

sebagai panas di resistor dalam kandang dri3e adala# pili#an yang lebi# mura# tetapi #anya

dapat diterapkan ketika energi diserap seder#ana. 4ika energi kinetik yang tersimpan besar

dri3e #arus mampu kembali energi untuk pasokan dan ini pasti akan mendorong kenaikan biaya kon3erter.

Dalam kasus #oist kami energi kinetik yang tersimpan #anya % / )* 22< '%


22/22

memenu#i inersia pencocokan kriteria dan kemudian menjadi perlu untuk menerima

percepatan penurunan beban mendukung lebi# tinggi kecepatan.

=an dan pompa beban

=ans dan pompa memiliki karakteristik torsi$kecepatan stabil$negara yang umumnya

memiliki bentuk yang ditunjukkan pada ambar %%.

karakteristik penggerak elektrik

Documents