Robotika mesin dc presentation

1. MESIN DC
ROBOTIKA
Ilham Syahbandi 161401035 . Sulaiman 161401047 . Arif Iskandar 161401062
Bayu Haryansyah 161401028 . Silvia Dewi Siregar 161401039

2. Pengertian
Mesin DC (Direct Current) adalah piranti elektronik yang me
ngubah energi listrik menjadi energi mekanik berupa gerak r
otasi. Mesin ini menerima asupan arus berupa arus DC ata
u arus searah. Arus searah adalah kondisi dimana elektron
mengalir dari potensial tinggi ke potensial rendah.

3. Perbedaan AC dan DC
Perbedaan yang paling mendasar adalah sumber tenaga. Motor AC berte
naga dari arus bolak-balik (AC) sementara motor DC bertenaga dari arus
searah (DC), seperti baterai, catu daya DC atau konverter daya AC-ke-DC
. Motor medan luka DC dibangun dengan sikat dan komutator, yang mena
mbah perawatan, membatasi kecepatan dan biasanya mengurangi harap
an hidup motor DC yang disikat. Motor induksi AC tidak menggunakan sik
at; Mereka sangat kasar dan memiliki harapan hidup yang panjang. Perbe
daan mendasar akhir adalah kontrol kecepatan. Kecepatan motor DC dike
ndalikan oleh berbagai arus lilitan armatur saat kecepatan motor AC dikon
trol dengan memvariasikan frekuensi, yang biasanya dilakukan dengan ko
ntrol drive frekuensi yang dapat diatur.

4. Gambar di atas adalah kaidah tangan kiri yang diperkenalkan oleh Fleming
untuk memudahkan kita memahami fenomena induksi elektromagnetik pada motor
listrik. Tirukan saja susunan jari tangan kiri Anda untuk membentuk konfigurasi seperti
gambar di atas. Sekarang yang perlu kita ingat adalah dengan konfigurasi jari tangan
kiri seperti ini maka jari tengah Anda menunjukkan arah arus listrik, jari telunjuk Anda
menunjukkan arah medan magnet, sedangkan ibu jari Anda menunjukkan gaya dorong
yang terjadi akibat fenomena induksi elektromagnetik. Arah dari ketiga parameter pada
kaidah tangan kiri ini berlaku untuk semua motor listrik dan bekerja secara alami selaya
knya Anda mengenal gaya gravitasi bumi maupun gaya tarik menarik antara dua kutub
magnet yang berbeda.
KAIDAH TANGAN KIRI

5. Sebelum lebih lanjut memahami prinsip kerja generator, terlebih dahulu Anda
harus mengenal kaidah tangan kanan Fleming. Kaidah tangan kanan fleming adalah s
ebuah metode mneumonik untuk memudahkan kita menentukan arah vektor dari ketig
a komponen hukum Faraday, yakni arah gaya gerak kumparan kawat, arah medan ma
gnet, serta arah arus listrik. Jika Anda menirukan posisi jari tangan kanan Anda seperti
pada gambar di atas, maka ibu jari akan menunjukkan arah gaya (torsi), jari telunjuk m
enunjukkan arah medan magnet, dan jari tengah menunjukkan arah arus listrik.
KAIDAH TANGAN KANAN

6. Komponen Mesin DC
(Sumber: http://www.solarbotics.net/starting/200111_dcmotor/pix/dc_motor_pieces.gif)

7. 1. Badan Motor Listrik
Fungsi utama dari badan motor adalah sebagai bagian tempat untuk mengalirnya fluks magnet
yang dihasilkan kutub-kutub magnet, karena itu badan motor dibuat dari bahan ferromagnetik.
Disamping itu badan motor ini berfungsi untuk meletakkan alat-alat tertentu dan melindungi
bagian-bagian motor lainnya.
2. Inti Kutub Magnet dan Lilitan Penguat Magnet
Sebagaimana diketahui bahwa fluks magnet yang terdapat pada motor arus searah dihasilkan
oleh kutub-kutub magnet buatan yang dibuat prinsipelektromagnetis. Lilitan penguat magnet ber
fungsi untuk mengalirkan arus listrik sebagai terjadinya proses elektromagnetis.
KOMPONEN MOTOR DC

8. 3. Sikat-Sikat
Fungsi utama dari sikat-sikat adalah untuk jembatan bagi aliran arus darililitan jangkar dengan
sumber tegangan. Disamping itu sikat-sikat memegangperanan penting untuk terjadinya
komutasi. Agar gesekan antara komutatorkomutatordan sikat tidak mengakibatkan ausnya
komutator, maka bahan sikat lebihlunak dari komutator. Biasanya dibuat dari bahan arang.
4. Komutator
Komutator yang digunakan dalam motor arus searah pada prinsipnyamempunyai dua bagian
yaitu :
a. Komutator bar merupakan tempat terjadinya pergesekan antara komutatordengan sikat-sikat.
b. Komutator riser merupakan bagian yang menjadi tempat hubungan komutatordengan ujung
dari lilitan jangkar.
KOMPONEN MOTOR DC

9. 5. Baut
Isolator yang digunakan yang terletak antara komutator yang satu dengan komutator yang lain
harus dipilih sesuai dengan kemampuan isolator tersebut terhadap suhu yang terjadi dalam
mesin. Jadi disamping sebagai isolator terhadap listrik, juga harus mampu terhadap suhu
tertentu.
6. Jangkar (Angker)
Umumnya jangkar yang digunakan dalam motor arus searah adalah berbentuk selinder dan
diberi alur-alur pada permukaannya untuk tempat melilitkan kumparan-kumparan tempat
terbentuknya GGL lawan. Seperti halnya pada inti kutub magnet, maka jangkar dibuat dari
bahan berlapis-lapis tipis untuk mengurangi panas yang terbentuk karena adanya arus liar (Edy
current). Bahan yang digunakan jangkar ini sejenis campuran baja silikon.
7. Lilitan Jangkar (Angker)
Lilitan jangkar pada motor arus searah berfungsi sebagai tempat terbentuknya GGL lawan.
KOMPONEN MOTOR DC

10. Prinsip kerja Mesin DC
(Sumber: https://elektronika-dasar.web.id/prinsip-kerja-motor-dc/
Jika arus lewat pada suatu konduktor, timbul
medan magnet di sekitar konduktor. Arah m
edan magnet ditentukan oleh arah aliran aru
s pada konduktor. Medan magnet yang me
mbawa arus mengelilingi konduktor.

11. Pada motor DC, kumparan medan yang dialiri arus listrik akan menghasilkan medan magnet y
ang melingkupi kumparan jangkar dengan arah tertentu. Konverter energi baik energi listrik m
enjadi energi mekanik (motor) maupun sebaliknya dari energi mekanik menjadi energi listrik (g
enerator) berlangsung melalui medium medan magnet. Energi yang akan diubah dari suatu sis
tem ke sistem yang lain, sementara akan tersimpan pad medium medan magnet untuk kemudi
an dilepaskan menjadi energi system lainya. Dengan demikian, medan magnet disini selain be
rfungsi sebagi tempat penyimpanan energi juga sekaligus proses perubahan energi, dimana p
roses perubahan energi pada motor arus searah dapat digambarkan pada gambar 2.1(Zuhal,
1991)
Dengan mengingat hukum kekekalan energi, proses konversi energi listrik menjadi energi m
ekanik dapat dinyatakan sebagai berikut:
Energi listrik sebagai input = Energi mekanik sebagai output + energi yang diubah menjadi p
anas + Energi yang tersimpan dalam medan magnet.

12. kerja motor DC terjadi jika suatu lilitan jangkar dialiri arus listrik searah dengan arah i
didalam medan magnet B, maka akan terbangkit gaya F[1] sebesar :
Arah gaya ini ditentukan oleh aturan tangan kiri, dengan ibu jari, jari telunjuk, dan jari tengah sali
ng tegak lurus menunjukan masing – masing arah , dan . Persamaan di atas merupakan prinsip dari
sebuah motor arus searah, dimana terjadi proses perubahan energi listrik ( ) menjadi energi mekani
k ( ). Bila jari-jari rotor adalah r, maka torsi yang akan dibangkitkan adalah :
dimana :
dimana :
l = panjang penghantar
r = jari – jari rotor .

13. TERIMA KASIH