[Part II] Mesin DC Lagi?

Postingan ini adalah lanjutan dari tulisan sebelumnya disini. Mesin DC seri adalah mesin DC dimana rangkaian medan dan rangkaian rotor tersusun secara seri, jika pada mesin DC shunt rangkaian rotor dan medan tersusun paralel maka pada rangkaian mesin ini tersusun seri sesuai nama mesin DC ini. Berikut ini adalah rangkaian ekivalen dari mesin DC seri

Persamaan pada mesin DC ini adalah sebagai berikut

Karena rangkaiannya berupa rangkaian seri maka arus medan sama dengan arus pada rotor, hal mendasar inilah yang membuat karakteristik motor ini berbeda dari ketiga jenis motor yang dijelaskan sebelunnya. Pada motor sebelumnya jika arus medan berkurang maka arus ke rotor bertambah, pada motor ini arus medan bertambah sebanding dengan arus rotor begitu juga sebaliknya. Persamnaan torka sama dengan persamaan sebelumnnya

Nah kerana pada kali ini karena arus medan = arus rotor maka fluks berbanding lurus dengan arus rotor atau I_A jika pada mesin-mesin DC sebelumnya sebanding dengan I_F (arus medan). Untuk itu maka dapat dikatanan fluks sebanding dengan arus I_A atau secara persamaan adalah sebagai berikut

Dimana “c” ada suatu konstanta tertentu, jika persamaan fluks ini dimasukan pada persamaan torka maka akan menjadi sebagai berikut

Jika melihat persamaan diatas maka torka berbanding kuadrat dengan arus I_A pada rotor. Hal ini mengindikasikan bahwa pada motor seri akan didapatkan torka yang sangat besar pada saat awal start dibanding motor-motor DC jenis lain mengingat saat awal start E_A masih nol dan nilai R_A dan R_S cukup kecil dibanding nilai V_T sehingga arus akan sangat besar dan torka berbanding lurus dengan kuadratnya. Oleh sebab itu saat start pada motor seri, motor seri harus dibebani mekanik tertentu dahulu agar tidak merusak motor dan alat yang terpasang pada shaft motor karena kenaikan kecepatan/percepatan yang sangat besar.

Berikut ini adalah penurunan rumus hubungan dari kecepatan sudut sebagai fungsi dari torka induksi

Pada persamaan diatas, kecepatan berbanding terbalik dari akar torsi. Pada persamaan diatas torsi tidak boleh nol karena akan mengakibatkan kecepatan menjadi tak hingga. Akan tetapi torsi nol tidak didapatkan karena pada motor pasti akan ada pembebanan selain gaya gesek, beban mekanik baik itu dari inersia shaft ataupun beban mekanik yang terpasang. Berikut ini kurva hubungan dari kecepatan sudut dan torka dari motor DC seri

Cara yang digunakan untuk mengotrol kekcepatan dari motor ini adalah dengan menaikan tegangan terminal dari motor atau menambah resistansi dari motor yang terpasang secara seri dengan resistor variabel. Cara menggunakan resistor variabel dapat mengontrol arus tanpa mengubah tegangan terminal akan tetapi cara ini akan tidak efisien karena banyak energi yang terdisipasi tiap detiknya menjadi panas oleh resistor. Sedang kan dengan menaikan tegangan akan menambah arus dan menurunkan tegangan akan menurunkan arus juga.

Berikut ini adalah video tetang mesin DC secara umum

Jika ada yang salah tetang tulisan saya, saya mohon maaf yang sebesar-besarnya karena saya juga masih belajar. Jika tulisan saya bermanfaat bagi Anda itu adalah merupakan suatu kesenangan tersendiri bagi saya. Silakan tinggalkan komentar Anda jika berkenan.