MOTOR dan GENERATOR DC

MOTOR dan GENERATOR DC

Pertama kita akan bahas EMF terlebih dahulu, EMF adalah kepanjangan dari Electro Magnetic Force atau disebut juga dengan GGL (Gaya gerak listrik).

EMF adalah terbentuk karena perpotongan medan listrik pada dinamo atau generator. EMF ini dapat memengaruhi medan sekitarnya karena EMF bermuatan listrik. Medan ini merupakan hasil kombinasi dari medan listrik dan medan magnet. Medan listrik dihasilkan oleh stasioner, dan medan magnet dihasilkan oleh muatan bergerak (arus). Dua hal ini sering digambarkan sebagai sumber medan. Oleh karena itu, rumah kita penuh dengan medan EMF  dengan adanya kabel listrik yang mengelilingi rumah kita dan peralatan listrik yang rata-rata dimiliki oleh setiap rumah.

 Yang memengaruhi nilai EMF yaitu :

-          Kekuatan medan magnet yang digunakan ( ini akan menunjukan berapa banyak/kuat medan yang terpotong.

-          Panjang kawat yang terpotong oleh baling-baling motor.

-          Kecepatan memotong medan magnet.

-          sudut perpotongan fluks magnet dengan konduktor jika perpotongannya kawat berputar.

Nilai EMF dapat dihitung dengan rumus berikut :

a.       Jika perpotongan kawat atau gerak kawat yang berpotongan naik turun, maka rumusnya :

   e = B x l x v

            dimana, e  = nilai EMF

                         B = Kekuatan medan magnet

                         l  = Panjang kawat

                        v  = Kecepatan potong medan

b.      Jika perpotongan kawat atau gerak kawat yang berpotongan berputar, maka rumusnya :

e = B x l x v x sin θ

            dimana, θ = sudut perpotongan medan magnet oleh kawat terhadap garis tengah diantara kedua magnet.

 

MOTOR

Generator

Generator ialah suatu mesin yang mengubah tenaga mekanis menjadi

tenaga listrik.

Tenaga mekanis : memutar kumparan kawat penghantar dalam medan magnet ataupun sebaliknya memutar magnet diantara kumparan kawat penghantar. Tenaga listrik yang dihasilkan oleh generator tersebut adalah arus  searah (DC) atau arus bolak-balik (AC), hal ini tergantung dari susunan atau konstruksi dari generator, serta tergantung dari sistem pengambilan arusnya.
Jika ingin menjadikan arus searah DC maka harus dipasang komutator. Komutator adalah cincin belah generator DC, agar arusnya tidak berubah-ubah positif-negaif(bolak-balik) atau searah. Cicin belah ini belahan satunya adalah isolator dan satunya adalah konduktor.

Gambar : penambahan kawat pada poros penggerak

Pada arus DC bisa terjadi ripple (arusnya naik turun = artinya arusnya tidak selaras/sama), untuk mengurangi perubahan naik turun arus DC/ripple yang terlalu extrem. Yaitu dengan menambah kawat pemotong medan sebanyak-banyaknya dan juga dibuat miring dalam penyusunan kawatnya, agar arusnya selalu datar.

Seperti gambar berikut :

  

Rotor : bagian Generator DC yang berputar

-          Poros

-          Inti

-          Komutator

-          Kumparan atau lilitan

Stator : bagian Generator DC yang diam

-          Kerangka

-          Kutub utama dan belitan

-          Kutub bantu dan belitan

-          Bantalan dan sikat

Celah udara : ruangan antara stator dan rotor

Jenis jenis Generator DC

A.Generator DC dengan penguat terpisah (Separately Excited)

         

  Generator DCdengan penguat terpisah yaitu bila arus kemagnetan diperoleh dari sumber tenaga listrik arus searah di luar generator.

  Generator DC dengan penguat terpisah hanyadipakai dalam keadaan tertentu. Denganterpisahnya sumber arus kemagnetan darigenerator, berarti besar kecilnya arus kemagnetan tidak terpengaruh oleh nilai-nilai arus ataupun tegangan generator.

 B. Generator DC dengan penguat sendiri (Self Excited)

a.       Generator DC Shunt wound (pararel)

Kekurangan : Arus susah diatur

                          

    

b.      Generator DC Series wound (seri)

Kekurangan : voltase sulit diatur

                     

       

c.       Generator DC Compound (campuran)      

Untuk mengatasi masalah arus dan voltase yang sulit diatur maka digunakan generator DC compound, karena lebih mudah diatur antara voltase dan arus.

                                               

Berikut gambar grafik antara ketiga jenis self excited :

Sudah jelas terlihat bagaimana arah kurvanya compound lebih terlihat datar, tdak terlalu signifikan perubahannya.

Jika mendapat beban maka :

Neutral plane berpindah tempatnya, dan akan menghasilkan percikan api pada komutator dan akibatnya mengganggu sistem, misalkan gangguan penglihatan pada radar, cara mengatasinnya dengan :

1.      Menyamakan arah komutator dengan kemiringan bidang netral

2.      Menambah magnet diatas dan dibawahnya, ini berguna untuk menjaga agar neutral plane tidak berpindah ketika terkena beban.

BACK EMF/COUNTER EMF (CEMF)

Ini terjadi jika ada EMF pasti timbul CEMF,  CEMF ini melawan arus EMF.

-          Jika putaran poros/kawat cepat, arus menjadi kecil dan menjadikan CEMF besar, dengan adanya CEMF besar ini maka akan menjadi hemat daya yang digunakan.

-          Jika putaran poros/kawat lambat (diberi beban ), maka akan terjadi sebaliknya.