Mesin DC: Konstruksi dan Aplikasinya
Mesin DC dapat diklasifikasikan menjadi dua jenis yaitu motor DC serta generator DC. Sebagian besar mesin DC setara dengan mesin AC karena mereka menyertakan arus AC serta tegangan AC di dalamnya.
Output dari mesin DC adalah output DC karena mereka mengubah tegangan AC ke tegangan DC. Konversi dari mekanisme ini dikenal sebagai komutator, sehingga mesin ini juga dinamai sebagai mesin pergantian (commutating). Mesin DC paling sering digunakan untuk motor.
Manfaat utama dari mesin DC ini termasuk pengaturan torsi serta kecepatan yang mudah. Aplikasi dari mesin DC terbatas pada kereta, pabrik, dan tambang. Sebagai contoh, mobil kereta bawah tanah, serta troli, dapat memanfaatkan motor DC. Di masa lalu, mobil dirancang dengan dinamo DC untuk mengisi baterai mereka.
Fungsi utama generator DC adalah mengubah tenaga mekanik menjadi daya listrik DC, sedangkan motor DC mengubah daya DC menjadi tenaga mekanik. Motor AC sering digunakan dalam aplikasi industri untuk mengubah energi listrik menjadi energi mekanik. Namun, motor DC berlaku di mana pengaturan kecepatan yang baik & kisaran kecepatan yang cukup diperlukan seperti dalam sistem transaksi listrik.
Koneksi mesin kompon dapat dilakukan dengan dua cara. Jika medan shunt disatukan secara paralel dengan angker dinamo saja, maka mesin dapat dinamakan sebagai 'mesin kompon shunt pendek' & jika medan shunt disatukan secara paralel oleh bidang angker dinamo maupun seri, maka Mesin ini dinamai sebagai 'mesin kompon shunt panjang'.
Misalkan Φ adalah fluks yang berguna untuk setiap kutub dalam weber
P adalah jumlah total kutub
z adalah jumlah total konduktor dalam angker dinamo
n adalah kecepatan rotasi untuk angker dinamo dalam revolusi untuk setiap detik
A adalah no. jalur paralel di seluruh dinamo di antara sikat polaritas yang berlawanan.
Z / A adalah no. konduktor angker dinamo dalam seri untuk setiap jalur paralel
Karena fluks untuk setiap kutub adalah 'Φ', setiap konduktor memotong fluks 'PΦ' dalam satu revolusi.
Tegangan yang dihasilkan untuk setiap konduktor = fluks slash untuk setiap revolusi dalam WB / Waktu yang diambil untuk satu revolusi dalam hitungan detik
Karena revolusi 'n' selesai dalam satu detik dan 1 revolusi akan selesai dalam 1 / n detik. Jadi waktu untuk revolusi angker dinamo tunggal adalah 1 / n detik.
Nilai standar dari tegangan yang diproduksi untuk setiap konduktor
p Φ / 1 / n = np Φ volt
Tegangan yang dihasilkan (E) dapat diputuskan dengan konduktor angker dinamo no.of dalam seri I setiap jalur tunggal di antara sikat dengan demikian, seluruh tegangan yang dihasilkan
E = tegangan standar untuk setiap konduktor x no. konduktor dalam seri untuk setiap jalur
E = n.P.Φ x Z / A
Persamaan di atas adalah persamaan dari mesin DC.
Jenis kehilangan dapat berubah dari satu peralatan ke yang lain. Kerugian ini akan menurunkan efisiensi peralatan serta suhu akan meningkat. Kehilangan energi mesin DC dapat diklasifikasikan ke dalam Kerugian Listrik atau Tembaga, Kerugian Inti atau Kerugian Besi, Kerugian Mekanik, Kerugian Brush, dan Kerugian Beban Liar.
Jadi, ini semua tentang mesin DC. Dari informasi di atas, akhirnya, kita dapat menyimpulkan bahwa mesin DC adalah generator DC & motor DC. Generator DC terutama berguna untuk memasok sumber DC ke mesin DC di pembangkit listrik.
Sedangkan motor DC menggerakkan beberapa perangkat seperti mesin bubut, kipas angin, pompa sentrifugal, mesin cetak, lokomotif listrik, kerekan, derek, konveyor, pabrik bergulir, becak otomatis, mesin es, dll.
Output dari mesin DC adalah output DC karena mereka mengubah tegangan AC ke tegangan DC. Konversi dari mekanisme ini dikenal sebagai komutator, sehingga mesin ini juga dinamai sebagai mesin pergantian (commutating). Mesin DC paling sering digunakan untuk motor.
Manfaat utama dari mesin DC ini termasuk pengaturan torsi serta kecepatan yang mudah. Aplikasi dari mesin DC terbatas pada kereta, pabrik, dan tambang. Sebagai contoh, mobil kereta bawah tanah, serta troli, dapat memanfaatkan motor DC. Di masa lalu, mobil dirancang dengan dinamo DC untuk mengisi baterai mereka.
Apa itu Mesin DC?
Mesin DC adalah perangkat perubahan energi elektromekanis. Prinsip kerja mesin DC adalah ketika arus listrik mengalir melalui kumparan dalam medan magnet, dan kemudian gaya magnet menghasilkan torsi yang memutar motor DC. Mesin DC diklasifikasikan menjadi dua jenis seperti generator DC serta motor DC.Fungsi utama generator DC adalah mengubah tenaga mekanik menjadi daya listrik DC, sedangkan motor DC mengubah daya DC menjadi tenaga mekanik. Motor AC sering digunakan dalam aplikasi industri untuk mengubah energi listrik menjadi energi mekanik. Namun, motor DC berlaku di mana pengaturan kecepatan yang baik & kisaran kecepatan yang cukup diperlukan seperti dalam sistem transaksi listrik.
Konstruksi Mesin DC
Konstruksi mesin DC dapat dilakukan dengan menggunakan beberapa bagian penting seperti Yoke, inti kutub & sepatu kutub, kumparan kutub & bisang kumparan, inti angker dinamo, gulungan angker dinamo sebaliknya konduktor, komutator, kuas & bantalan (brushes & bearing). Beberapa bagian dari mesin DC dibahas di bawah ini.Yoke
Nama lain dari Yoke adalah frame/bingkai. Fungsi utama Yoke dalam mesin adalah untuk menawarkan dukungan mekanis yang dimaksudkan untuk kutub dan melindungi seluruh mesin dari kelembaban, debu, dll. Bahan yang digunakan dalam Yoke dirancang dengan besi cor, baja cor, atau baja tulangan.Kutub dan Inti Kutub
Kutub mesin DC adalah elektromagnet dan medan belitan berliku di antara kutub. Setiap kali medan berliku diberi energi maka kutub memberikan fluks magnet. Bahan yang digunakan untuk ini adalah baja cor, besi cor sebaliknya inti kutub. Ini dapat dibangun dengan laminasi baja anil untuk mengurangi penurunan daya karena arus eddy.Sepatu Kutub
Sepatu kutub di mesin DC adalah bagian yang luas sekaligus memperbesar wilayah kutub. Karena wilayah ini, fluks dapat menyebar di dalam celah udara dan juga fluks ekstra dapat melewati ruang udara menuju angker dinamo. Bahan yang digunakan untuk membangun sepatu kutub adalah besi tuang atau cor selain tunggangan, dan juga menggunakan laminasi baja anil untuk mengurangi kehilangan daya karena arus eddy.Field Winding (Bidang Gulungan/lilitan/belitan)
Dalam hal ini, winding wound di wilayah inti kutub & dinamakan sebagai medan belitan. Setiap kali arus disupply melalui belitan medan maka itu elektromagnetik kutub yang menghasilkan fluks yang diperlukan. Bahan yang digunakan untuk gulungan bidang adalah tembaga.Inti Angker Dinamo
Inti angker dinamo mencakup sejumlah besar slot di tepinya. Konduktor angker dinamo terletak di slot ini. Ini memberikan jalur keengganan rendah menuju fluks yang dihasilkan dengan belitan medan. Bahan yang digunakan dalam inti ini adalah permeabilitas bahan dengan keengganan rendah seperti besi. Laminasi digunakan untuk mengurangi kerugian karena arus eddy.Winding Angker Dinamo
Gulungan angker dinamo dapat dibentuk dengan menghubungkan konduktor angker dinamo. Setiap kali belitan angker dinamo diputar dengan bantuan penggerak utama maka tegangan, serta fluks magnet, diinduksi di dalamnya. Gulungan ini dihubungkan dengan rangkaian eksterior. Bahan yang digunakan untuk belitan ini adalah bahan konduksi seperti tembaga.Komutator
Fungsi utama komutator dalam mesin DC adalah untuk mengumpulkan arus dari konduktor angker dinamo serta memasok arus ke beban menggunakan sikat (brushes). Dan juga menyediakan torsi uni-directional untuk motor DC. Komutator dapat dibangun dengan sejumlah besar segmen dalam bentuk ujung dari tembaga yang digambar dengan keras. Segmen dalam komutator dilindungi dari lapisan mika tipis.Sikat (Brushes)
Sikat di mesin DC mengumpulkan arus dari komutator dan menyuplainya ke beban luar. Kuas pakai dengan waktu untuk sering memeriksa. Bahan yang digunakan dalam kuas adalah grafit sebaliknya karbon yang berbentuk persegi panjang.Jenis-jenis Mesin DC
Eksitasi mesin DC diklasifikasikan menjadi dua jenis yaitu eksitasi terpisah, serta eksitasi mandiri. Dalam jenis eksitasi terpisah dari mesin DC, bidang gulungan diaktifkan dengan sumber DC terpisah. Dalam jenis self-excitation dari mesin DC, aliran arus di seluruh belitan medan disupply dengan mesin. Jenis utama dari mesin DC diklasifikasikan menjadi empat jenis yang meliputi yang berikut ini.- Mesin DC Separately Excited
- Shunt wound / shunt machine.
- Seri wound / mesin seri.
- Compound wound / mesin kompon.
Mesin DC Separately Excited
Dalam Mesin DC Excited Terpisah, sumber DC terpisah digunakan untuk mengaktifkan kumparan medan.Mesin DC Shunt Wound
Pada mesin DC shunt wound, gulungan medan disatukan secara paralel melalui angker dinamo. Karena medan shunt mendapatkan tegangan output daya lengkap dari generator jika tidak maka tegangan supply motor, biasanya dibuat dari sejumlah besar lilitan kawat halus dengan arus medan kecil.Mesin DC Wound Seri
Dalam mesin DC wound seri, kumparan medan disatukan secara seri melalui angker dinamo. Karena lilitan medan seri mendapatkan arus angker dinamo, serta arus angker dinamo sangat besar, karena ini lilitan medan seri mencakup beberapa lilitan kawat dari daerah penampang besar.Mesin DC Wound Compound
Mesin gabungan mencakup bidang seri dan juga shunt. Kedua belitan dillakukan dengan setiap kutub mesin. Rangkaian lilitan alat berat ini mencakup beberapa lilitan pada daerah penampang besar, serta belitan shunt, termasuk beberapa lilitan kawat halus.Koneksi mesin kompon dapat dilakukan dengan dua cara. Jika medan shunt disatukan secara paralel dengan angker dinamo saja, maka mesin dapat dinamakan sebagai 'mesin kompon shunt pendek' & jika medan shunt disatukan secara paralel oleh bidang angker dinamo maupun seri, maka Mesin ini dinamai sebagai 'mesin kompon shunt panjang'.
Persamaan GGL dari Mesin DC
Mesin DC ggl dapat didefinisikan sebagai ketika angker dinamo di berputar mesin DC, tegangan dapat dihasilkan dalam kumparan. Dalam generator, ggl rotasi dapat disebut ggl yang dihasilkan, dan Er = Eg. Di motor, ggl rotasi dapat disebut sebagai counter atau ggl balik, dan Er = Eb.Misalkan Φ adalah fluks yang berguna untuk setiap kutub dalam weber
P adalah jumlah total kutub
z adalah jumlah total konduktor dalam angker dinamo
n adalah kecepatan rotasi untuk angker dinamo dalam revolusi untuk setiap detik
A adalah no. jalur paralel di seluruh dinamo di antara sikat polaritas yang berlawanan.
Z / A adalah no. konduktor angker dinamo dalam seri untuk setiap jalur paralel
Karena fluks untuk setiap kutub adalah 'Φ', setiap konduktor memotong fluks 'PΦ' dalam satu revolusi.
Tegangan yang dihasilkan untuk setiap konduktor = fluks slash untuk setiap revolusi dalam WB / Waktu yang diambil untuk satu revolusi dalam hitungan detik
Karena revolusi 'n' selesai dalam satu detik dan 1 revolusi akan selesai dalam 1 / n detik. Jadi waktu untuk revolusi angker dinamo tunggal adalah 1 / n detik.
Nilai standar dari tegangan yang diproduksi untuk setiap konduktor
p Φ / 1 / n = np Φ volt
Tegangan yang dihasilkan (E) dapat diputuskan dengan konduktor angker dinamo no.of dalam seri I setiap jalur tunggal di antara sikat dengan demikian, seluruh tegangan yang dihasilkan
E = tegangan standar untuk setiap konduktor x no. konduktor dalam seri untuk setiap jalur
E = n.P.Φ x Z / A
Persamaan di atas adalah persamaan dari mesin DC.
Kekurangan pada Mesin DC
Kita tahu bahwa fungsi utama mesin DC adalah mengubah energi mekanik menjadi energi listrik. Sepanjang metode konversi ini, seluruh daya input tidak dapat diubah menjadi daya output karena kehilangan daya dalam berbagai bentuk.Jenis kehilangan dapat berubah dari satu peralatan ke yang lain. Kerugian ini akan menurunkan efisiensi peralatan serta suhu akan meningkat. Kehilangan energi mesin DC dapat diklasifikasikan ke dalam Kerugian Listrik atau Tembaga, Kerugian Inti atau Kerugian Besi, Kerugian Mekanik, Kerugian Brush, dan Kerugian Beban Liar.
Jadi, ini semua tentang mesin DC. Dari informasi di atas, akhirnya, kita dapat menyimpulkan bahwa mesin DC adalah generator DC & motor DC. Generator DC terutama berguna untuk memasok sumber DC ke mesin DC di pembangkit listrik.
Sedangkan motor DC menggerakkan beberapa perangkat seperti mesin bubut, kipas angin, pompa sentrifugal, mesin cetak, lokomotif listrik, kerekan, derek, konveyor, pabrik bergulir, becak otomatis, mesin es, dll.