Contoh Soal dan Jawaban Motor DC

Posted on

Motor listrik merupakan perangkat elektromagnetis yang mengubah energi listrik menjadi energi mekanik. Energi mekanik ini digunakan untuk, misalnya memutar impeller pompa, fan atau blower, menggerakan kompresor, mengangkat bahan,dll. Motor listrik digunakan juga di rumah (mixer, bor listrik, fan angin) dan di industri. Motor listrik kadangkala disebut “kuda kerja” nya industri sebab diperkirakan bahwa motor-motor menggunakan sekitar 70% beban listrik total di industri.

Motor DC memerlukan suplai tegangan yang searah pada kumparan medan untuk diubah menjadi energi mekanik. Kumparan medan pada motor dc disebut stator (bagian yang tidak berputar) dan kumparan jangkar disebut rotor (bagian yang berputar). Jika terjadi putaran pada kumparan jangkar dalam pada medan magnet, maka akan timbul tegangan (GGL) yang berubah-ubah arah pada setiap setengah putaran, sehingga merupakan tegangan bolak-balik.

motor-dc-sederhana

Prinsip kerja dari arus searah adalah membalik phasa tegangan dari gelombang yang mempunyai nilai positif dengan menggunakan komutator, dengan demikian arus yang berbalik arah dengan kumparan jangkar yang berputar dalam medan magnet. Bentuk motor paling sederhana memiliki kumparan satu lilitan yang bisa berputar bebas di antara kutub-kutub magnet permanen.

Catu tegangan dc dari baterai menuju ke lilitan melalui sikat yang menyentuh komutator, dua segmen yang terhubung dengan dua ujung lilitan. Kumparan satu lilitan pada gambar di atas disebut angker dinamo. Angker dinamo adalah sebutan untuk komponen yang berputar di antara medan magnet.

Contoh Soal Dan Jawaban Motor DC

1. Sebuah motor DC mempunyai kerapatan medan magnet 0,8 T. Di bawah pengaruh medan magnet terdapat 400 kawat penghantar dengan arus 10A. Jika panjang penghantar seluruhnya 150 mm, tentukan gaya yang ada pada armature.

Jawab :

F = B.I.ℓ.z = 0,8 (Vs/m2). 10A. 0,15 m.400
= 480 (Vs.A/m)
= 480 (Ws/m) = 480 N.

2. Jangkar sebuah motor DC tegangan 230 volt dengan tahanan 0.312 ohm dan mengambil arus 48 A ketika dioperasikan pada beban normal.
a). Hitunglah GGL lawan (Ea) dan daya yang timbul pada jangkar.
b). Jika tahanan jangkar 0.417 ohm, keadaan yang lain sama. Berapa GGL lawan (Ea) dan daya yang timbul pada jangkar. Penurunan tegangan pada sikat-sikat sebesar 2 volt untuk soal a dan b.

Jawaban:
a). Ea = V – Ia Ra – 2∆E
= (230 – 2 ) – (48 x 0.312) = 213 volt
Daya yang dibangkitkan pada jangkar = Ea Ia
= 213 x 48
= 10.224 watt
b). Eb  = V – Ia Ra – 2∆E
= (230 – 2) – (48 x 0.417) = 208 volt
Daya yang dibangkitkan pada jangkar = Ea Ia
= 208 x 48
= 9984 watt

3. Sebuah motor DC penguat terpisah mempunyai data parameter sebagai berikut:

  • Tahanan jangkar 0,25 ohm
  • Tahanan medan 250 ohm disuplai dengan tegangan 125 volt dan tegangan sumber untuk suplai 220 volt.
  • Pada saat tanpa beban motor berputar 1500 rpm mengambil arus sebesar 5A
  • Pada saat motor menyerap arus sebesar 40 A diasumsikan fluksi reaktif konstan ( fluksi tanpa beban = fluksi berbeban ), drop tegaangan pada sikat 1,25 Volt.

Pertanyaan:

  • a). Gambar rangkaian pengganti motor DC terpisah
  • b). Tentukan arus dan daya medan
  • c). Menenyukan arus tanpa beban dan berbeban
  • d). Bila efisiensi motor 85 %, tentukan daya output motor
  • e). Tentukan tegangan motor pada saat dibebani
  • f). Tentukan rugi tembaga pada motor DC
  • g). Tentukan putaran motor motor saat pembebanan dan regulasi putaran

JAWAB:

a). Gambar rangkaian pengganti motor DC penguat terpisah

rangkaian-pengganti-motor-dc

b). Menentukan arus dan daya medan

  • If = V f / R f            = 125 / 250 = 0.5 A
  • P f = V f x I f            = 125 x 0,5 = 62,5 Watt

c). Menentukan arus tanpa beban dan berbeban

  • Iao = 5 A       (tanpa beban)
  • Ia = 40 A       (berbeban)

d). Menentukan daya output motor DC penguat terpisah

Karena It = Ia maka efisiensinya adalah

η          = (Pout / Pin) x 100 %

= (Pout / Vt x It) x 100%

85%    = (Pout / 220 x 40) x 100 %

Pout     = 8800 x 0,85

Pout     = 7480 Watt

e). Menentukan tegangan motor saat dibebani (drop pada sikat diabaikan)

  • Ea = Vt – Ia.Ra

= 220 – (40 x 0.25)

= 210 Volt

f). Menentukan rugi tembaga pada motor DC

  • Pcua = Ia2.Ra            = (40)2 x 0.25 = 400 Watt
  • Pcuf = If2.Rf = (0.5)2 x 250 = 62.5 Watt

g). Menentukan putaran motor saat berbeban dan regulasi putaran

  • EanL = Vt – Iao.Ra

= 220 – (5×0.25)

= 218.75 Volt

  • nL = (EaL / EanL) x nNL

                = (210 / 218.75) x 1500

= 1440 rpm

  • Δn = |(nNL – nL )| / nL x 100%

= |(1500 – 1440 )| / 1440 x100%

= 4.17 %

Lanjutkan Page 2 untuk contoh soal dan jawaban Jenis – jenis Motor DC

Related Ilmu Teknik:
fungsi relay assy scorpio,persamaan tr 2n5551,contoh soal motor dc shunt,tr2n5551,simbol motor dc seri,materi motor stepper,Soal dan jawaban abcde tentang gas buang,soal uraian sistem gas buang,soal soal regangan dan tegangan,soal pilihan ganda sistem gas buang sepeda motor,fungsi relay assy motor scorpio,jenis motor yang digunakan untuk mengendalikan pergerakan eretan dan spindel,soal esai sistem gas buang beserta jawaban,10 soal tentang instalasi motor listrik beserta jawaban,soal dan jawaban tentang sistem gas buang,aplikasi tegangan & regangan di bidang otomotif,soal sistem gas buang,soal tentang gas buang beserta jawabannya,Jenis motor yang digunakan untuk mengendalikan pergerakan eretan dan spindle adalah,contoh soal dan jawaban motor DC penguat terpisah

One thought on “Contoh Soal dan Jawaban Motor DC

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *