SlideShare a Scribd company logo
1 of 54
PERENCANAAN
MESIN LISTRIK
                  BY
          Syafriyudin,ST,MT

          Jurusan Teknik Elektro
       Fakkultas Teknologi Industri
 Institut Sains dan Teknologi AKPRIND
              YOGYAKARTA
                  2008




                    by syafriyudin,ST,MT, feb 2008
Silabi Mata Kuliah
    Perencanaan Mesin Llistrik
 Prinsip   perencanaan mesin listrik




                 by syafriyudin,ST,MT, feb 2008
BAB I

        PRINSIP PERENCANAAN
            MESIN LISTRIK




            by syafriyudin,ST,MT, feb 2008
PERENCANAAN MESIN
LISTRIK
   Prinsip-prinsip perencanaan mesin-mesin
    listrik :
   Perencanaan didefenisikan sebagai perwujudan
    kreasi      secara      fisik  sebuah       konsep
    teori,perencanaan dalam ilmu teknik adalah
    penerapn ilmu teknologi dan produksi sebuah
    mesin yang memiliki efisiensi dan nilai ekonomi.
   Dalam rekayasa penggunaan faktor ekonomi
    merupakan masalah yang prinsip dalam sebuah
    disain, jika harga dan waktu operasi dihilangkan
    sebagai suatu masalah maka hasilnya perencanaan
    tidak terlalu bernilai.

                    by syafriyudin,ST,MT, feb 2008
   Pertimbangan utama perencanaan yang
    baik :

 Biaya

 Lama  operasi
 Performance

 faktor -faktor disain

 Gaya mekanik

 Medan elektromagnetik



               by syafriyudin,ST,MT, feb 2008
Struktur dasar dari medan
elektromagnetik pada sebuah
mesin
   Rankaian magnetik : Digunakan untuk lintasan
    medan magnet yang berada pada celah udara
    stator dan rotor,
   Rangkaian listrik berada pada belitan stator
    dan rotor
   Rangkaian dielektrik yaitu : berisi sebuah
    isolasi yang disyaratkan bagi konduktor pada
    belitan.
   Rangkaian thermal : digunakan untuk disipasi
    panas yang diakibatkan oleh rugi daya.
    Bagian-bagiaan mekanik : merupakan bagian
    mekanik yang utama yaitu : Frame, poros, roda
    gigi.
                 by syafriyudin,ST,MT, feb 2008
Batasan perencanaan : yaitu batasan
perencanaan yang dapat digunakan
untuk bahan fasilitas-fasilitas yang
dipersyaratkan.

1. Saturasi ( Titik jenuh) : bahan yang
   digunakan feromagnetik yang memiliki
   tingkat titik jenuh yang tingi
2. Kenaikan temperatur : kenaikan suhu pada
   mesin tergantung pada tingkat isolasi dan
   pendinginan.
3. Isolasi : Isolasi yang digunakan ber
   dasarkan standart elektro, mekanis dan
   thermal.

               by syafriyudin,ST,MT, feb 2008
Batasan  perencanaan      :     yaitu batasan
perencanaan yang dapat digunakan untuk
bahan         fasilitas-fasilitas        yang
dipersyaratkan.

4. Effisiensi : effisiensi yang direncanakan
   sebaiknya memiliki efiesiensi yang tingi
   dengan menekan biaya operasi.
5. Bagian mekanis: bagian mekanis yang
   direncanakan harus memiliki dan sesuai
   persyaratan keselamatan.
6. Komutasi : Komutasi sangat penting
   untuk mesin dengan komotator yaitu pada
   batas maksimum keluaran.

               by syafriyudin,ST,MT, feb 2008
Batasan perencanaan : yaitu batasan
perencanaan yang dapat digunakan untuk
bahan fasilitas-fasilitas yang
dipersyaratkan .

7. Power faktor ( Faktor daya) : faktor daya
   yang dihasilkan harus tinggi.
8. Sfesifikasi konsumen : yaitu batasan
   sfesifikasi yang diharapkan oleh
   konsumen dan sesuai dengan batasan
   perakitannya.
9. Standart sfesifikasi : Standart ini
   digunakan untuk menentukan kwalitas
   perakitan mesin dan perencanaanya.

                by syafriyudin,ST,MT, feb 2008
Trend Pererencanaan mesin listrik .


 Proses
       perencanaan mesin dibagi
 menjadi 3 perencanaan utama :

1. Disain elektromagnetik
2. Disain mekanis
3. Disain thermal



             by syafriyudin,ST,MT, feb 2008
Teknik perakitan mesin.
1. Perakitan mesin dengan daya keluaran
   yang besar : beberapa variasi kapasitas
   daya dimulai dari ratusan watt sampai
   megawatt,dengan kecepatan putar yang
   bervariasi, hal ini dianjurkan merujuk
   pada beberapa spesifikasi yang meliputi :
   a. Ukuran minimum mesin
 b. Ukuran konduktor
 C. Ukuran maksimum mesin




               by syafriyudin,ST,MT, feb 2008
Teknik perakitan mesin.

2. Effisiensi dan kapasitas overload : hal ini
   diperlukan sebagai pertimbangan sebagai
   pengembangan teknik pendinginan dan
   pengurangan rugi-rugi daya.
3. Bahan magnetik : Digunkan bahan
   magnetik dengan permeabilitas tinggi
   agar kerapatan fluks memiliki daya
   keluaran yang tinggi.
4. Bahan isolasi : harus memiliki tingkat
   temperaur yang tinggi untuk mengisolasi
   bagian-bagian akibat pemanasan.

                by syafriyudin,ST,MT, feb 2008
Teknik perakitan mesin

5. Beban Elektromekanik : Beban
   elektromekanik mempertimbagkan
   konstruksi disain.
6. Pengurangan Biaya : Untuk mengurangi
   biaya produksi digunakan teknik produksi
   secara terpisah.
7. Multiguna : mesin dapat dioperasikan pada
   lingkungan dan kondisi yang berbeda-
   beda.

               by syafriyudin,ST,MT, feb 2008
Prinsip dasar : Bagian ini merupakan
bagian disain yang meliputi isolasi,
ventilasi, dan pendinginan.

1. Hukum Faraday : hukum ini menyata
   kan hubungan induksi magnetik
   pada rangkaian tertutup sama
   dengan perubahan fluksi
 Hukum    biotsavart : Hukum ini
   menyatakan nilai gaya yang berada
   pada interaksi antara magnet dan
   konduktor yang bergerak yang dialiri
   arus.

             by syafriyudin,ST,MT, feb 2008
Prinsip-prinsip Perancangan
Mesin Listrik
 I.   Perancangan Mesin-mesin

        Rancangan dapat diartikan sebagai
  realisasi bentuk fisik yang kreatif dari
  konsep-konsep teoritis. Perancangan teknik
  merupakan aplikasi dari ilmu pengetahuan,
  teknologi, dan penemuan-penemuan baru
  untuk membuat mesin-mesin yang dapat
  melakukan berbagai pekerjaan dengan
  ekonomis dan efisien.


              by syafriyudin,ST,MT, feb 2008
Perancangan Mesin-mesin

   Ilmu teknik merupakan aplikasi ekonomis dari
    prinsip ilmiah atas berbagai permasalahan
    perancangan praktis. Apabila unsur biaya dan
    daya tahan dari suatu desain diabaikan, maka
    rancangan tersebut dapat dikatakan tidak
    memiliki nilai teknis. Permasalahan dalam
    perancangan dan produksi mesin-mesin listrik
    adalah     membuat      suatu    mesin    yang
    seekonomis     mungkin      serta    memenuhi
    spesifikasi dan kriteria yang ditentukan. Jadi,
    perancangan berada di bawah permasalahan
    produksi ekonomis.

                  by syafriyudin,ST,MT, feb 2008
Perancangan Mesin-mesin

 Pertimbangan utama dalam membuat
 rancangan yang baik sebagai berikut.
 1. Biaya
 2. Tahan lama
 3. Pemenuhan atas kriteria yang
   disebutkan dalam spesifikasi



             by syafriyudin,ST,MT, feb 2008
Faktor-faktor Rancangan


  Tenaga mekanis yang digunakan untuk
 menggerakkan mesin listrik dapat
 dihasilkan baik dari medan elektrostatis
 maupun elektromagnetik karena kedua
 menyimpan       energi.   Pada     mesin
 elektrostatis, kerapatan energi dibatasi
 oleh kekuatan dielektris dari bahan yang
 digunakan.

             by syafriyudin,ST,MT, feb 2008
Faktor-faktor Rancangan

   Contohnya, jika menggunakan udara maka nilai
    maksimum intensitas listriknya adalah 3 MV/m
    (berdasarkan tabel dielektris) dan dengan kerapatan
    energi sebesar 40 J/m3. Pada mesin elektromagnetik,
    pengaruh magnetik digunakan untuk menghasilkan tenaga
    dan tidak ada batasan dalam medan magnet. Namun, nilai
    maksimum kerapatan flux yang dapat digunakan sebesar
    1,6 Wb/m2 karena pada titik jenuh ini terdapat bahan
    ferromagnetik yang diperlukan untuk melengkapi
    rangkaian magnetik mesin. Hal tersebut membatasi
    kerapatan energi pada celah udara sebesar 1 MJ/m3.
    Kerapatan energi tersebut kira-kira sebesar 25.000 pada
    medan listrik


                    by syafriyudin,ST,MT, feb 2008
Faktor-faktor Rancangan

 Struktur    dasar mesin rotasi listrik
  elektromagnetik dapat dilihat pada
  Gambar 1.1. Mesin tersebut terdiri dari
  beberapa bagian berikut ini.
 Rangkaian         Magnet.      Bagian    ini
  menyediakan jalur fluks magnetik dan
  terdiri dari celah udara, gerigi stator dan
  rotor, serta inti stator dan rotor.

               by syafriyudin,ST,MT, feb 2008
Faktor-faktor Rancangan




         by syafriyudin,ST,MT, feb 2008
Faktor-faktor Rancangan

   Rangkaian Listrik. Bagian ini terdiri dari kipas stator
    dan rotor. Kipas transformator atau mesin rotasi
    menyalurkan energi listrik dari dan ke area kerja dan
    berkaitan dengan produksi emf dan pembangkitan
    energi magnetomekanis. Kipas tersebut terbuat dari
    bahan konduktor isolasi yang sesuai.
   Rangkaian Dielektrik. Bagian ini terdiri dari bahan
    isolasi yang diperlukan untuk mengisolasi setiap
    konduktor dari konduktor lainnya dan kipas dengan
    intinya. Bahan isolasinya terbuat dari bahan non logam
    dan dapat terbuat dari bahan organik maupun
    anorganik, serta alami atau sintetis.


                   by syafriyudin,ST,MT, feb 2008
Faktor-faktor Rancangan

   Rangkaian      Termal.     Bagian    ini
    merupakan model dan media bagi
    proses untuk menghilangkan panas
    yang dihasilkan mesin akibat adanya
    rugi daya.
   Bagian-bagian      Mekanis.     Bagian-
    bagian mekanis yang penting pada
    mesin listrik antara lain rangka, gotri,
    dan batang besi.

               by syafriyudin,ST,MT, feb 2008
Batasan-batasan dalam
  Perancangan

   Titik jenuh. Mesin elektromagnetis menggunakan
    bahan feromagnetik. Kerapatan fluks magnetik
    maksimum yang diperbolehkan ditentukan oleh tingkat
    kejenuhan bahan feromagnetik yang digunakan. Nilai
    kerapatan fluks yang tinggi mengakibatkan biaya yang
    tinggi pada sistem.
   Peningkatan temperatur. Bagian yang paling mudah
    rusak dari sebuah mesin adalah isolasinya. Masa
    operasi suatu mesin tergantung kepada jenis bahan
    isolasi (insulan) yang digunakan dan usia bahan isolasi
    tersebut bergantung kepada peningkatan temperatur
    mesin. Apabila bahan isolasi dioperasikan melebihi
    temperatur maksimum yang diijinkan, maka usia
    pemakaiannya akan menurun drastis.


                   by syafriyudin,ST,MT, feb 2008
Batasan-batasan dalam
Perancangan

   Isolasi. Bahan isolasi yang digunakan pada mesin
    harus dapat menahan tekanan elektrik, mekanik, dan
    termal yang dihasilkan oleh mesin. Kekuatan mekanis
    isolator tersebut sangat penting penting dalam sebuah
    transformator. Tekanan yang tinggi dihasilkan pada
    saat kipas sekunder transformator dihubung singkat
    dengan bagian primer. Oleh karena itu, ketika
    merancang isolasi pada suatu transformator beberapa
    hal harus diperhatikan pada kemampuan isolasi untuk
    menahan tekanan mekanik yang cukup besar (yang
    mungkin dapat terjadi) yang dihasilkan pada kondisi
    hubung singkat selain operasi elektris dan panas yang
    terjadi


                   by syafriyudin,ST,MT, feb 2008
Batasan-batasan dalam
Perancangan

   Efisiensi. Nilai efisiensi suatu mesin harus sebesar
    mungkin untuk mengurangi biaya operasi. Dalam rangka
    merancang mesin yang sangat efisien, pemuatan
    magnetik dan elektris haruslah rendah dan hal ini
    membutuhkan penggunaan bahan yang besar (besi
    ataupun tembaga dan aluminium). Oleh karena itu, biaya
    awal untuk membuat mesin yang dapat menghasilkan
    efisiensi tinggi sangat tinggi sementara biaya operasinya
    rendah.
   Bagian-bagian mekanis. Konstruksi mesin listrik harus
    memenuhi berbagai persyaratan teknologi. Konstruksi
    tersebut harus sesederhana mungkin dan mudah diangkut
    atau dipindahkan dengan menggunakan sedikit tenaga.
    Namun,       penerapan     teknologi   harus   memenuhi
    persyaratan performa teknis, keandalan, dan ketahanan.


                    by syafriyudin,ST,MT, feb 2008
Batasan-batasan dalam
Perancangan

   Pertukaran. Masalah pertukaran sangat
    penting pada mesin pemutar sehingga batas
    maksimum putaran yang dihasilkan dapat
    diperoleh. Contohnya, saat ini daya keluaran
    maksimum satu unit mesin DC kira-kira 10
    MW      dan   batasan     ini   semata-mata
    berdasarkan permasalahan pertukaran.
   Faktor daya. Faktor daya yang buruk
    mengakibatkan arus yang besar pada daya
    yang sama sehingga ukuran konduktor yang
    diperlukan menjadi besar.


                by syafriyudin,ST,MT, feb 2008
Batasan-batasan dalam
Perancangan

   Spesifikasi konsumen. Batasan-batasan yang
    ditentukan oleh spesifikasi konsumen pada desain
    mesin-mesin listrik sudah jelas. Spesifikasi yang
    tercantum pada permintaan konsumen harus
    dipenuhi dan rancangan yang dikembangkan pun
    harus memenuhi segala spesifikasi serta
    persyaratan ekonomi yang ditetapkan oleh pabrik.
   Spesifikasi standar. Semua spesifikasi tersebut
    merupakan tuntutan terbesar terhadap rancangan
    mesin karena baik pabrik maupun konsumen tidak
    dapat mengabaikannya begitu saja.


                  by syafriyudin,ST,MT, feb 2008
Tren Modern dalam
         Perancangan Mesin Listrik
   Perancangan mesin-mesin listrik dianggap sebagai
    ilmu pengetahuan sekaligus seni. Disebut ”ilmu
    pengetahuan” karena memenuhi dan menerapkan
    prinsip-prinsip fisika dan matematika yang telah diuji
    melalui penelitian, disebut sebagai ”seni” karena
    seringkali tidak cukup hanya dengan mengandalkan
    penerapan        prinsip-prinsip   tersebut    untuk
    menghasilkan rancangan yang tepat dan ekonomis.
    Rancangan yang tepat dapat diperoleh dengan
    menggunakan perhitungan dan intuisi serta
    pemahaman yang baik terhadap segala persyaratan
    perancangan.

                    by syafriyudin,ST,MT, feb 2008
Tren Modern dalam
    Perancangan Mesin Listrik

 Proses   perancangan sebuah mesin
 dapat dibagi menjadi tiga masalah
 perancangan utama, yaitu:
 (i) perancangan elektromagetik,

 (ii) perancangan mekanis, dan

 (iii) perancangan termal.




             by syafriyudin,ST,MT, feb 2008
Teknik Produksi Mesin yang
  Modern

1. Mesin listrik modern ditandai dengan adanya variasi daya
   keluaran yang sangat bervariasi. Rentang dayanya mulai
   satu watt hingga beberapa ratus megawatt dari satu unit
   pembangkit. Jadi, rasio daya keluaran dari mesin yang
   terkecil hingga mesin yang terbesar adalah 1 : 1010.
        Rentang kecepatan rotasi mesin listrik sangat
   panjang. Satu mesin dapat memiliki kecepatan beberapa
   putaran per detik sementara yang lainnya dapat
   mencapai beberapa ribu putaran per detik. Bidang
   aplikasi yang luas serta rentang daya keluaran dan
   kecepatan operasi yang panjang dari mesin listrik
   menimbulkan berbagai jenis konstruksi mesin.


                    by syafriyudin,ST,MT, feb 2008
Teknik Produksi Mesin yang
Modern

   Jenis konstruksi yang diadaptasi bergantung kepada
    daya keluaran mesin dan kecapatan rotasinya. Jadi,
    klasifikasi mesin listrik dapat disusun berdasarkan
    konstruksi mesin serta pembagian daya keluaran
    dan kecepatan putarnya.
   Tidak ada klasifikasi mesin berdasarkan konstruksi
    dan daya keluaran yang digunakan saat ini. Namun,
    klasifikasi mesin listrik yang terinci dapat disusun
    karena mesin-mesin dengan daya keluaran yang
    tinggi memiliki fitur-fitur konstruksi yang mirip.
    Klasifikasi yang direkomendarikan sebagai berikut.


                    by syafriyudin,ST,MT, feb 2008
Teknik Produksi Mesin yang
Modern

Mesin ukuran kecil. Mesin-mesin listrik yang memiliki daya
    sampai dengan 750 W dapat digolongkan ke dalam mesin
    ukuran kecil.
Mesin ukuran sedang. Mesin-mesin yang daya keluarannya
    mulai dari bebrapa kilowatt sampai kira-kira 250 kW dapat
    digolongkan sebagai mesin ukuran sedang.
Mesin ukuran besar. Mesin-mesin dengan daya keluaran mulai
    dari 250 kW sampai 5000 kW disebut sebagai mesin ukuran
    besar. Mesin-mesin ini biasanya dirancang dan diproduksi
    berangkaian serta memiliki rentang daya tertentu.
Mesin ukuran ekstra besar. Mesin-mesin ini dibuat berdasarkan
    pesanan khusus konsumen untuk memenuhi kebutuhan
    mereka. Oleh karena itu, mesin-meisn ukuran besar
    dirancang berdasarkan persyaratan tertentu. Daya keluaran
    mesin-mesin tersebut dapat mencapai ratusan megawatt


                     by syafriyudin,ST,MT, feb 2008
Teknik Produksi Mesin yang
Modern

2. Karakteristik kedua yang amat penting dalam pembuatan mesin
     listrik modern adalah kecenderungan untuk membuat mesin
     yang ukurannya lebih kecil dan membutuhkan bahan yang
     lebih sedikit tetapi memiliki efisiensi dan kapasitas yang
     sama. Peningkatan daya dengan ukuran mesin yang lebih
     kecil tetapi dan menghasilkan performa yang baik menjadi
     mungkin untuk diwujudkan karena adanya pengembangan
     teknologi.
a. Pengembangan dan perbaikan teknologi dalam bidang produksi
     bahan konduktor telah dilakukan dan menghasilkan
     penurunan rugi daya mesin yang signifikan.
b. Pengembangan sistem pendinginan dan ventilasi mesin juga
     telah dilakukan. Metode baru jauh lebih efektifdalam
     menyerap panas yang dihasilkan mesin.



                     by syafriyudin,ST,MT, feb 2008
Teknik Produksi Mesin yang
Modern

3. Karakteristik utama yang ketiga dalam pembuatan mesin listrik
   modern adalah penggunaan bahan magnetik yang memiliki
   permeabilitas tinggi, rugi yang rendah, dan kekuatan mekanis
   yang tinggi. Bahan yang digunakan memungkinkan adanya
   kerapatan fluks yang tinggi dan menghasilkan ukuran mesin
   yang lebih kecil serta peningkatan daya keluaran.
4. Kemajuan yang signifikan dalam pengembangan bahan isolasi
   telah dicapai dan penggunaan bahan-bahan baru pun banyak
   digunakan pada mesin-mesin saat ini. Bahan isolasi ini
   mampum menahan temperatur yang lebih tinggi. Karena
   kualitas mesin banyak bergantung pada bahan isolasi yang
   digunakan, maka keluaran yang lebih besar dimungkinkan
   untuk diperoleh dengan adanya penggunaan bahan isolasi
   tersebut. Dengan kata lain, penggunaan bahan isolasi yang
   lebih baik memungkinkan ukuran mesin yang sama digunakan
   pada daya keluaran yang sama.


                      by syafriyudin,ST,MT, feb 2008
Teknik Produksi Mesin yang
Modern

5.Pembuatan mesin modern ditandai dengan adanya
   pembebanan elektromagnetik yang lebih besar pada
   bagian aktifnya serta peningkatan beban mekanis pada
   material konstruksinya.
6. Untuk mempercepat proses pembuatan mesin dengan
   biaya yang lebih rendah, teknik produksi yang telah
   dikembangkan dan diperbaharui diterapkan pada bagian-
   bagian mesin individual.
7. Mesin listrik modern memiliki beragam bidang aplikasi.
   Mesin-mesin tersebut digunakan pada berbagai bidang
   dan kondisi operasional yang beragam. Perancangan dan
   pembuatannya harus membuat mesin tersebut bekerja
   dengan baik pada kondisi yang diinginkan.



                   by syafriyudin,ST,MT, feb 2008
Prinsip Dasar mesin listrik

1.   Hukum induksi magnetik Faraday. Hukum ini
     menyatakan bahwa emf yang ditimbulkan rangkaian
     listrik tertutup sama dengan rata-rata perubahan gaya
     fluks.
     Gaya fluks (ф) = Nф (1.1)
     dimana N adalah jumlah putaran pada koil dan ф
     adalah fluks yang menghubungkannya.
     Pada banyak kasus, fluks ф tidak berkaitan dengan
     semua putaran dan semua putaran tidak berkaitan
     dengan fluks yang sama. Pada kondisi ini,
     penjumlahan semua fluks magnetik dengan putaran
     rangkaian magnetik menghasilkan nilai total jaringan
     fluks ф.
                    by syafriyudin,ST,MT, feb 2008
Prinsip Dasar mesin listrik


Total fluks sebesar :
                                           n
 φ = N 1φ1 + N 2φ2 + ....... + N nφn = ∑N k φk
                                          k =1

  dengan Nk adalah jumlah putaran yang terhubung
  dengan fluks фk.
     Apabila terdapat perubahan nilai fluks pada koil,
  muncul emf yang dihasilkan di dalamnya dengan
  nilai sebesar:
                        dφ
                    e =
                        dt

                   by syafriyudin,ST,MT, feb 2008
Prinsip Dasar mesin listrik

Tanda negatif pada persamaan 1.3 menandakan bahwa
    arah emf induksi seperti arus yang dihasilkannya
    berlawanan dengan perubahan fluks.
   Perubahan fluks dapat disebabkan oleh tiga hal.
   • Koil tidak berubah terhadap fluks dan magnitudo
       fluks berubah terhadap waktu.
   • Fluks tidak berubah terhadap waktu dan koil
       bergerak pada fluks tersebut.
   • Kedua perubahan yang disebutkan diatas muncul
       bersamaan, artinya koil bergerak dalam waktu
       yang terus berjalan.


                  by syafriyudin,ST,MT, feb 2008
Prinsip Dasar mesin listrik

   Pada metode (i) dengan koil yang tidak berubah dan fluks
    yang berubah terhadap waktu, dihasilkan emf yang
    disebut emf transformator (pulsasional). Karena tidak ada
    gerakan yang terjadi, maka tidak ada konversi energi dan
    proses yang sebenarnya terjadi adalah transfer energi.
    Prinsip ini digunakan pada transformator yang
    menggunakan koil tetap dan fluks yang berubah terhadap
    waktu untuk transfer energi dari suatu level ke level
    lainnya.
   Pada metode (ii), pengaruh fluks dapat digunakan untuk
    menggambarkan emf yang dihasilkan pada konduktor
    yang bergerak pada medan stasioner yang konstan. Emf
    yang dibangkitkan pada konduktor yang bergerak dengan
    sudut yang tepat, seragam, stasioner diperoleh dengan:


                     by syafriyudin,ST,MT, feb 2008
Prinsip Dasar mesin listrik

 e = – Blv (1.4)
 Dimana B = kerapatan fluks, Wb/m2 (T’)
 l = panjang konduktor (m)
 dan v = , m/s
 Emf yang dibangkitkan pada contoh tersebut disebut
 dengan emf gerak karena dihasilkan dari pergerakan
 konduktor. Karena gerakan ikut berperan dalam
 membangkitkan emf ini, proses ini melibatkan
 konversi energi elektromagnetik. Prinsip ini
 dimanfaatkan pada mesin putar seperti mesin
 induksi DC dan mesin sinkron.

                by syafriyudin,ST,MT, feb 2008
Prinsip Dasar mesin listrik

   Pada metode (iii), konduktor atau koil
    bergerak sepanjang medan magnetik
    stasioner yang berubah terhadap waktu
    (fluks) dan maka dari itu transformator
    seperti halnya emf gerak dihasilkan pada
    konduktor atau koil. Proses ini meliputi
    transfer energi dan konversi energi. Prinsip
    ini digunakan pada mesin putar.


                 by syafriyudin,ST,MT, feb 2008
Prinsip Dasar mesin listrik

2. Hukum Biot Savart. Hukum ini memberikan nilai
    gaya yang dihasilkan berdasarkan interaksi
    antaram edan magnet dan arus yang mengalir
    pada konduktor. Gaya elektromagnetik diperoleh
    dengan:
    fo = Bli sin α newton (1.5)
    dengan B = kerapatan fluks, Wb/m2 (T)
    l = panjang konduktor, m
    i = arus yang mengalir pada konduktor, A
    α = sudut antara arah arus dengan arah medan
    magnet

                 by syafriyudin,ST,MT, feb 2008
Prinsip Dasar mesin listrik

   Arah gaya yang dihasilkan tegak lurus dengan arus dan medan
    magnet.
   Pada mesin listrik, medan magnet bersifat radial pada celah
    udara, artinya konduktor dan medan magnet tegak lurus satu
    sama lain dan α = 90o.
   fo= Bli newton .......................................................... (1.6)

   Pada Gambar 1.2 (a), B menunjukkan kerapatan fluks dari
    medan magnet asal. Adanya konduktor yang mengaliri arus
    menimbulkan medan magnet baru. Medan asal dan medan
    yang menggabungkan konduktor untuk menghasilkan medan
    baru ditunjukkan pada Gambar 1.2 (b). Medan yang dihasilkan
    berubah di sekitar konduktor, kerapatan fluks yang dihasilkan
    menjadi besar di satu sisi dan kecil di sisi lainnya sehingga
    menimbulkan adanya gaya elektromagnetik dengan arah
    seperti yang ditunjukkan pada gambar.

                           by syafriyudin,ST,MT, feb 2008
Prinsip Dasar mesin listrik




            by syafriyudin,ST,MT, feb 2008
Prinsip Dasar mesin listrik

   Hukum Biot Savart dapat diterapkan untuk mengukur
    gaya antara dua arus yang mengalir pada konduktor.
    Gambar 1.3 menunjukkan arus paralel pada konduktor
    l dipisahkan oleh jarak D dan berada pada
    permeabilitas μ. Kedua arus disebut dengan I1 dan I2.
    pada Gambar 1.3 (a), kedua arus mengalir dengan
    arah yang sama sementara pada Gambar 1.3 (b) arus
    tersebut mengalir dengan arah yang berbeda. Medan
    magnet yang dihasilkan juga ditunjukkan. Jelas bahwa
    ketika konduktor mengaliri arus dengan arah yang
    sama, ada gaya tarik antara keduanya sementara bila
    arus yang mengalirinya berbeda arah terdapat gaya
    tolak diantara keduanya.

                    by syafriyudin,ST,MT, feb 2008
Prinsip Dasar mesin listrik




           by syafriyudin,ST,MT, feb 2008
BAB II




                  PEMANASAN DAN
                  PENDINGINAN PADA
                  MESIN LISTRIK

         by syafriyudin,ST,MT, feb 2008
Model-model Disipasi {penyebaran}
Panas

   2.1 Disipasi Panas.
    Proses transfer energi pada trasformator dan
    konversi energi elektromekanik dalam kasus
    mesin listrik berotasi melibatkan arus dalam
    konduktor dan fluks pada bagian-bagian
    feromagnetik. Ini berati hilangnya 12R pada
    kehilangan akhir gulungan teras dalam teras
    feromagnetik. Tambahan hilangnya tegangan
    akan muncul dalam dinding tangki, pelat akhir
    dan pelat penutup dalam hal kebocoran fluks.

                  by syafriyudin,ST,MT, feb 2008
Model-model Disipasi {penyebaran}
Panas

   Kehilangan ini tampak sebagai panas yang
    mengakibatkan tenperatur sparepart yang
    terkena akan mengalami kenaikan suhu diatas
    ambang medium yang merupakan suhu
    normal udara disekitarnya. Bagian yang panas
    tersebut akan menyebarkan panas kedaerah
    sekitarnya melalui konduksi, dan pemindahan
    panas tersebut dibantu oleh radiasi dari
    permukaan luar.


                 by syafriyudin,ST,MT, feb 2008
Model-model Disipasi {penyebaran}
Panas

 2.1.1
 Konduksi. Model disipasi panas ini menjadi
  penting dalam kasus bagian-bagian mesin
  solid seperti tembaga, besi, dan insulasi.
  Karena dua poin dalam sirkuit elektrik memiliki
  potensi V1 dan V2 maka arus yang mengalir
  asdalah sebagai berikut:
 I = (V1- V2)/ R




                by syafriyudin,ST,MT, feb 2008
Model-model Disipasi {penyebaran}
Panas

 Dimana R adalah tahanan listrik media
  konduksi antar keduanya. Umumnya kita
  dapat menulis persamaan aliran panas
  berdasarkan konduksi yang terjadi antara
  kedua permukaan yang dipisahkan okeh
  media konduksi panas, sebagai berikut:
 Q = θ – θ/ R
   cm  1   2   o




              by syafriyudin,ST,MT, feb 2008
Model-model Disipasi {penyebaran}
Panas

 Dimana
 Qcm       = panas yang disebarkan oleh
  konduksi W;
 θ –θ = temperatur kedua permukaan yang
   1  2
  dilekatkan, °C
 Ro     = resistasi suhu media konduksi,
  panas dalam ohm {atau dalam °C/W.}


              by syafriyudin,ST,MT, feb 2008
by syafriyudin,ST,MT, feb 2008

More Related Content

What's hot

Nghiên cứu các yêu cầu kỹ thuật khi kết nối nguồn điện phân tán với lưới điện...
Nghiên cứu các yêu cầu kỹ thuật khi kết nối nguồn điện phân tán với lưới điện...Nghiên cứu các yêu cầu kỹ thuật khi kết nối nguồn điện phân tán với lưới điện...
Nghiên cứu các yêu cầu kỹ thuật khi kết nối nguồn điện phân tán với lưới điện...
Man_Ebook
 
Thiết kế bộ lọc sóng hài
Thiết kế bộ lọc sóng hàiThiết kế bộ lọc sóng hài
Thiết kế bộ lọc sóng hài
vip_bkdn88
 
小學數學科教案1 m4l2&3
小學數學科教案1 m4l2&3小學數學科教案1 m4l2&3
小學數學科教案1 m4l2&3
Yanna Ng
 

What's hot (11)

Nghiên cứu các yêu cầu kỹ thuật khi kết nối nguồn điện phân tán với lưới điện...
Nghiên cứu các yêu cầu kỹ thuật khi kết nối nguồn điện phân tán với lưới điện...Nghiên cứu các yêu cầu kỹ thuật khi kết nối nguồn điện phân tán với lưới điện...
Nghiên cứu các yêu cầu kỹ thuật khi kết nối nguồn điện phân tán với lưới điện...
 
Motor listrik
Motor listrikMotor listrik
Motor listrik
 
Luận văn: Mô hình tính toán sóng hài trong hệ thống điện, 9đ
Luận văn: Mô hình tính toán sóng hài trong hệ thống điện, 9đLuận văn: Mô hình tính toán sóng hài trong hệ thống điện, 9đ
Luận văn: Mô hình tính toán sóng hài trong hệ thống điện, 9đ
 
năng lượng gió
năng lượng giónăng lượng gió
năng lượng gió
 
Tính bất định trong các dự đoán sản lượng năng lượng - các rủi ro tài chính v...
Tính bất định trong các dự đoán sản lượng năng lượng - các rủi ro tài chính v...Tính bất định trong các dự đoán sản lượng năng lượng - các rủi ro tài chính v...
Tính bất định trong các dự đoán sản lượng năng lượng - các rủi ro tài chính v...
 
Bài giảng vẽ điện
Bài giảng vẽ điệnBài giảng vẽ điện
Bài giảng vẽ điện
 
Thiết kế bộ lọc sóng hài
Thiết kế bộ lọc sóng hàiThiết kế bộ lọc sóng hài
Thiết kế bộ lọc sóng hài
 
Bài tập ngắn mạch
Bài tập ngắn mạchBài tập ngắn mạch
Bài tập ngắn mạch
 
Tinh toan chieu sang
Tinh toan chieu sangTinh toan chieu sang
Tinh toan chieu sang
 
小學數學科教案1 m4l2&3
小學數學科教案1 m4l2&3小學數學科教案1 m4l2&3
小學數學科教案1 m4l2&3
 
Đề tài: Thiết kế bộ điều khiển trạm 110KV trong nhà máy xi măng
Đề tài: Thiết kế bộ điều khiển trạm 110KV trong nhà máy xi măngĐề tài: Thiết kế bộ điều khiển trạm 110KV trong nhà máy xi măng
Đề tài: Thiết kế bộ điều khiển trạm 110KV trong nhà máy xi măng
 

Similar to 5819 perencanaan mesin_listrik

Elektrikdanelektronikasimenkhsr 130328032237-phpapp02 (1)
Elektrikdanelektronikasimenkhsr 130328032237-phpapp02 (1)Elektrikdanelektronikasimenkhsr 130328032237-phpapp02 (1)
Elektrikdanelektronikasimenkhsr 130328032237-phpapp02 (1)
zariq haiqal
 
Sistem Pelistrikan Motor Bakar
Sistem Pelistrikan Motor BakarSistem Pelistrikan Motor Bakar
Sistem Pelistrikan Motor Bakar
Robiyatul Adawiyah
 
3. aplikasi-bahan-magnet
3. aplikasi-bahan-magnet3. aplikasi-bahan-magnet
3. aplikasi-bahan-magnet
Suci Winarsih
 

Similar to 5819 perencanaan mesin_listrik (20)

Perencanaan pembangkit listrik tenaga surya.pptx
Perencanaan pembangkit listrik tenaga surya.pptxPerencanaan pembangkit listrik tenaga surya.pptx
Perencanaan pembangkit listrik tenaga surya.pptx
 
5573 1-8936-1-10-20130525 3
5573 1-8936-1-10-20130525 35573 1-8936-1-10-20130525 3
5573 1-8936-1-10-20130525 3
 
5573 1-8936-1-10-20130525 2
5573 1-8936-1-10-20130525 25573 1-8936-1-10-20130525 2
5573 1-8936-1-10-20130525 2
 
99276 id-none
99276 id-none99276 id-none
99276 id-none
 
Topik2 Penghantaran
Topik2 PenghantaranTopik2 Penghantaran
Topik2 Penghantaran
 
Tugas ekonomi teknik Pembangkit tenaga mikro hidro
Tugas ekonomi teknik Pembangkit tenaga mikro hidroTugas ekonomi teknik Pembangkit tenaga mikro hidro
Tugas ekonomi teknik Pembangkit tenaga mikro hidro
 
Elektrikdanelektronikasimenkhsr 130328032237-phpapp02 (1)
Elektrikdanelektronikasimenkhsr 130328032237-phpapp02 (1)Elektrikdanelektronikasimenkhsr 130328032237-phpapp02 (1)
Elektrikdanelektronikasimenkhsr 130328032237-phpapp02 (1)
 
Modulpraktikum dasar instalasi listrik
Modulpraktikum dasar instalasi listrikModulpraktikum dasar instalasi listrik
Modulpraktikum dasar instalasi listrik
 
Bab i tanur
Bab i tanurBab i tanur
Bab i tanur
 
Penerapan mekatronika dalam Kincir angin
Penerapan mekatronika dalam Kincir anginPenerapan mekatronika dalam Kincir angin
Penerapan mekatronika dalam Kincir angin
 
Proposal pa amel versi 1 copy
Proposal pa amel versi 1   copyProposal pa amel versi 1   copy
Proposal pa amel versi 1 copy
 
Analisis desain sistem syamsir
Analisis desain sistem   syamsirAnalisis desain sistem   syamsir
Analisis desain sistem syamsir
 
Sistem Pelistrikan Motor Bakar
Sistem Pelistrikan Motor BakarSistem Pelistrikan Motor Bakar
Sistem Pelistrikan Motor Bakar
 
Acara 1
Acara 1Acara 1
Acara 1
 
Motor listrik
Motor listrikMotor listrik
Motor listrik
 
Peran_kontaktor magnet_di_berbagai_rangkaian_kontrol_motor_listrik
Peran_kontaktor magnet_di_berbagai_rangkaian_kontrol_motor_listrikPeran_kontaktor magnet_di_berbagai_rangkaian_kontrol_motor_listrik
Peran_kontaktor magnet_di_berbagai_rangkaian_kontrol_motor_listrik
 
3. aplikasi-bahan-magnet
3. aplikasi-bahan-magnet3. aplikasi-bahan-magnet
3. aplikasi-bahan-magnet
 
2713.pptx
2713.pptx2713.pptx
2713.pptx
 
2713.pptx
2713.pptx2713.pptx
2713.pptx
 
Sistem pengendali-putaran-motar-ac
Sistem pengendali-putaran-motar-acSistem pengendali-putaran-motar-ac
Sistem pengendali-putaran-motar-ac
 

More from Kira R. Yamato

Tutorial game-maker-bagi-pemula
Tutorial game-maker-bagi-pemulaTutorial game-maker-bagi-pemula
Tutorial game-maker-bagi-pemula
Kira R. Yamato
 
Paparan pembekalan kkl 20 januari 2014
Paparan pembekalan kkl   20 januari 2014Paparan pembekalan kkl   20 januari 2014
Paparan pembekalan kkl 20 januari 2014
Kira R. Yamato
 
Paparan pembekalan kkl 9 juli 2013
Paparan pembekalan kkl   9 juli 2013Paparan pembekalan kkl   9 juli 2013
Paparan pembekalan kkl 9 juli 2013
Kira R. Yamato
 
Rock mag 1 (2013.15) terjemah
Rock mag 1 (2013.15) terjemahRock mag 1 (2013.15) terjemah
Rock mag 1 (2013.15) terjemah
Kira R. Yamato
 
Speed of light apparatus modul
Speed of light apparatus modulSpeed of light apparatus modul
Speed of light apparatus modul
Kira R. Yamato
 
Pembiasan pada trapesium
Pembiasan pada trapesiumPembiasan pada trapesium
Pembiasan pada trapesium
Kira R. Yamato
 
Tuntunan menulis artikel
Tuntunan menulis artikel Tuntunan menulis artikel
Tuntunan menulis artikel
Kira R. Yamato
 
Supriyanto s komputasi untuk sains dan teknik menggunakan matlab edisi 4 - ...
Supriyanto s   komputasi untuk sains dan teknik menggunakan matlab edisi 4 - ...Supriyanto s   komputasi untuk sains dan teknik menggunakan matlab edisi 4 - ...
Supriyanto s komputasi untuk sains dan teknik menggunakan matlab edisi 4 - ...
Kira R. Yamato
 
Laporan eksperimen go 5 kelompok 7
Laporan eksperimen go 5 kelompok 7Laporan eksperimen go 5 kelompok 7
Laporan eksperimen go 5 kelompok 7
Kira R. Yamato
 
Mengatasi apache xampp yang tidak bisa berjalan
Mengatasi apache xampp yang tidak bisa berjalanMengatasi apache xampp yang tidak bisa berjalan
Mengatasi apache xampp yang tidak bisa berjalan
Kira R. Yamato
 
Gelombang elektromagnetik
Gelombang elektromagnetikGelombang elektromagnetik
Gelombang elektromagnetik
Kira R. Yamato
 

More from Kira R. Yamato (20)

Tutorial game-maker-bagi-pemula
Tutorial game-maker-bagi-pemulaTutorial game-maker-bagi-pemula
Tutorial game-maker-bagi-pemula
 
Fisika komputasi
Fisika komputasiFisika komputasi
Fisika komputasi
 
Fisika komputasi
Fisika komputasiFisika komputasi
Fisika komputasi
 
Fisika komputasi
Fisika komputasiFisika komputasi
Fisika komputasi
 
Sosialisasi+kp+09
Sosialisasi+kp+09Sosialisasi+kp+09
Sosialisasi+kp+09
 
Paparan pembekalan kkl 20 januari 2014
Paparan pembekalan kkl   20 januari 2014Paparan pembekalan kkl   20 januari 2014
Paparan pembekalan kkl 20 januari 2014
 
Ujian pkl
Ujian pkl Ujian pkl
Ujian pkl
 
Paparan pembekalan kkl 9 juli 2013
Paparan pembekalan kkl   9 juli 2013Paparan pembekalan kkl   9 juli 2013
Paparan pembekalan kkl 9 juli 2013
 
Rock mag 1 (2013.15) terjemah
Rock mag 1 (2013.15) terjemahRock mag 1 (2013.15) terjemah
Rock mag 1 (2013.15) terjemah
 
Speed of light apparatus modul
Speed of light apparatus modulSpeed of light apparatus modul
Speed of light apparatus modul
 
Tugas go polarisasi
Tugas go polarisasiTugas go polarisasi
Tugas go polarisasi
 
Pembiasan pada trapesium
Pembiasan pada trapesiumPembiasan pada trapesium
Pembiasan pada trapesium
 
Tuntunan menulis artikel
Tuntunan menulis artikel Tuntunan menulis artikel
Tuntunan menulis artikel
 
Supriyanto s komputasi untuk sains dan teknik menggunakan matlab edisi 4 - ...
Supriyanto s   komputasi untuk sains dan teknik menggunakan matlab edisi 4 - ...Supriyanto s   komputasi untuk sains dan teknik menggunakan matlab edisi 4 - ...
Supriyanto s komputasi untuk sains dan teknik menggunakan matlab edisi 4 - ...
 
Laporan eksperimen go 5 kelompok 7
Laporan eksperimen go 5 kelompok 7Laporan eksperimen go 5 kelompok 7
Laporan eksperimen go 5 kelompok 7
 
Dasar matlab
Dasar matlabDasar matlab
Dasar matlab
 
Modul delphi
Modul delphiModul delphi
Modul delphi
 
Mengatasi apache xampp yang tidak bisa berjalan
Mengatasi apache xampp yang tidak bisa berjalanMengatasi apache xampp yang tidak bisa berjalan
Mengatasi apache xampp yang tidak bisa berjalan
 
Gelombang elektromagnetik
Gelombang elektromagnetikGelombang elektromagnetik
Gelombang elektromagnetik
 
G e hay's
G e hay'sG e hay's
G e hay's
 

Recently uploaded

SEJARAH PERKEMBANGAN KEPERAWATAN JIWA dan Trend Issue.ppt
SEJARAH PERKEMBANGAN KEPERAWATAN JIWA dan Trend Issue.pptSEJARAH PERKEMBANGAN KEPERAWATAN JIWA dan Trend Issue.ppt
SEJARAH PERKEMBANGAN KEPERAWATAN JIWA dan Trend Issue.ppt
AlfandoWibowo2
 
PPT PERUBAHAN LINGKUNGAN MATA PELAJARAN BIOLOGI KELAS X.pptx
PPT PERUBAHAN LINGKUNGAN MATA PELAJARAN BIOLOGI KELAS X.pptxPPT PERUBAHAN LINGKUNGAN MATA PELAJARAN BIOLOGI KELAS X.pptx
PPT PERUBAHAN LINGKUNGAN MATA PELAJARAN BIOLOGI KELAS X.pptx
dpp11tya
 

Recently uploaded (20)

PELAKSANAAN + Link2 Materi BimTek _PTK 007 Rev-5 Thn 2023 (PENGADAAN) & Perhi...
PELAKSANAAN + Link2 Materi BimTek _PTK 007 Rev-5 Thn 2023 (PENGADAAN) & Perhi...PELAKSANAAN + Link2 Materi BimTek _PTK 007 Rev-5 Thn 2023 (PENGADAAN) & Perhi...
PELAKSANAAN + Link2 Materi BimTek _PTK 007 Rev-5 Thn 2023 (PENGADAAN) & Perhi...
 
Membaca dengan Metode Fonik - Membuat Rancangan Pembelajaran dengan Metode Fo...
Membaca dengan Metode Fonik - Membuat Rancangan Pembelajaran dengan Metode Fo...Membaca dengan Metode Fonik - Membuat Rancangan Pembelajaran dengan Metode Fo...
Membaca dengan Metode Fonik - Membuat Rancangan Pembelajaran dengan Metode Fo...
 
E-modul Materi Ekosistem untuk kelas X SMA
E-modul Materi Ekosistem untuk kelas X SMAE-modul Materi Ekosistem untuk kelas X SMA
E-modul Materi Ekosistem untuk kelas X SMA
 
Regresi Linear Kelompok 1 XI-10 revisi (1).pptx
Regresi Linear Kelompok 1 XI-10 revisi (1).pptxRegresi Linear Kelompok 1 XI-10 revisi (1).pptx
Regresi Linear Kelompok 1 XI-10 revisi (1).pptx
 
SEJARAH PERKEMBANGAN KEPERAWATAN JIWA dan Trend Issue.ppt
SEJARAH PERKEMBANGAN KEPERAWATAN JIWA dan Trend Issue.pptSEJARAH PERKEMBANGAN KEPERAWATAN JIWA dan Trend Issue.ppt
SEJARAH PERKEMBANGAN KEPERAWATAN JIWA dan Trend Issue.ppt
 
Pelaksana Lapangan Pekerjaan Jalan .pptx
Pelaksana Lapangan Pekerjaan Jalan .pptxPelaksana Lapangan Pekerjaan Jalan .pptx
Pelaksana Lapangan Pekerjaan Jalan .pptx
 
PEMANASAN GLOBAL - MATERI KELAS X MA.pptx
PEMANASAN GLOBAL - MATERI KELAS X MA.pptxPEMANASAN GLOBAL - MATERI KELAS X MA.pptx
PEMANASAN GLOBAL - MATERI KELAS X MA.pptx
 
OPTIMALISASI KOMUNITAS BELAJAR DI SEKOLAH.pptx
OPTIMALISASI KOMUNITAS BELAJAR DI SEKOLAH.pptxOPTIMALISASI KOMUNITAS BELAJAR DI SEKOLAH.pptx
OPTIMALISASI KOMUNITAS BELAJAR DI SEKOLAH.pptx
 
Prov.Jabar_1504_Pengumuman Seleksi Tahap 2_CGP A11 (2).pdf
Prov.Jabar_1504_Pengumuman Seleksi Tahap 2_CGP A11 (2).pdfProv.Jabar_1504_Pengumuman Seleksi Tahap 2_CGP A11 (2).pdf
Prov.Jabar_1504_Pengumuman Seleksi Tahap 2_CGP A11 (2).pdf
 
PPT PERUBAHAN LINGKUNGAN MATA PELAJARAN BIOLOGI KELAS X.pptx
PPT PERUBAHAN LINGKUNGAN MATA PELAJARAN BIOLOGI KELAS X.pptxPPT PERUBAHAN LINGKUNGAN MATA PELAJARAN BIOLOGI KELAS X.pptx
PPT PERUBAHAN LINGKUNGAN MATA PELAJARAN BIOLOGI KELAS X.pptx
 
TEKNIK MENJAWAB RUMUSAN SPM 2022 - UNTUK MURID.pptx
TEKNIK MENJAWAB RUMUSAN SPM 2022 - UNTUK MURID.pptxTEKNIK MENJAWAB RUMUSAN SPM 2022 - UNTUK MURID.pptx
TEKNIK MENJAWAB RUMUSAN SPM 2022 - UNTUK MURID.pptx
 
power point bahasa indonesia "Karya Ilmiah"
power point bahasa indonesia "Karya Ilmiah"power point bahasa indonesia "Karya Ilmiah"
power point bahasa indonesia "Karya Ilmiah"
 
Sosialisasi PPDB SulSel tahun 2024 di Sulawesi Selatan
Sosialisasi PPDB SulSel tahun 2024 di Sulawesi SelatanSosialisasi PPDB SulSel tahun 2024 di Sulawesi Selatan
Sosialisasi PPDB SulSel tahun 2024 di Sulawesi Selatan
 
PELAKSANAAN (dgn PT SBI) + Link2 Materi Pelatihan _"Teknik Perhitungan TKDN, ...
PELAKSANAAN (dgn PT SBI) + Link2 Materi Pelatihan _"Teknik Perhitungan TKDN, ...PELAKSANAAN (dgn PT SBI) + Link2 Materi Pelatihan _"Teknik Perhitungan TKDN, ...
PELAKSANAAN (dgn PT SBI) + Link2 Materi Pelatihan _"Teknik Perhitungan TKDN, ...
 
CAPACITY BUILDING Materi Saat di Lokakarya 7
CAPACITY BUILDING Materi Saat di Lokakarya 7CAPACITY BUILDING Materi Saat di Lokakarya 7
CAPACITY BUILDING Materi Saat di Lokakarya 7
 
Tim Yang Lolos Pendanaan Hibah Kepedulian pada Masyarakat UI 2024
Tim Yang Lolos Pendanaan Hibah Kepedulian pada Masyarakat  UI 2024Tim Yang Lolos Pendanaan Hibah Kepedulian pada Masyarakat  UI 2024
Tim Yang Lolos Pendanaan Hibah Kepedulian pada Masyarakat UI 2024
 
MODUL AJAR BAHASA INDONESIA KELAS 6 KURIKULUM MERDEKA.pdf
MODUL AJAR BAHASA INDONESIA KELAS 6 KURIKULUM MERDEKA.pdfMODUL AJAR BAHASA INDONESIA KELAS 6 KURIKULUM MERDEKA.pdf
MODUL AJAR BAHASA INDONESIA KELAS 6 KURIKULUM MERDEKA.pdf
 
Modul Ajar Bahasa Inggris - HOME SWEET HOME (Chapter 3) - Fase D.pdf
Modul Ajar Bahasa Inggris - HOME SWEET HOME (Chapter 3) - Fase D.pdfModul Ajar Bahasa Inggris - HOME SWEET HOME (Chapter 3) - Fase D.pdf
Modul Ajar Bahasa Inggris - HOME SWEET HOME (Chapter 3) - Fase D.pdf
 
Refleksi Mandiri Modul 1.3 - KANVAS BAGJA.pptx.pptx
Refleksi Mandiri Modul 1.3 - KANVAS BAGJA.pptx.pptxRefleksi Mandiri Modul 1.3 - KANVAS BAGJA.pptx.pptx
Refleksi Mandiri Modul 1.3 - KANVAS BAGJA.pptx.pptx
 
Pendidikan-Bahasa-Indonesia-di-SD MODUL 3 .pptx
Pendidikan-Bahasa-Indonesia-di-SD MODUL 3 .pptxPendidikan-Bahasa-Indonesia-di-SD MODUL 3 .pptx
Pendidikan-Bahasa-Indonesia-di-SD MODUL 3 .pptx
 

5819 perencanaan mesin_listrik

  • 1. PERENCANAAN MESIN LISTRIK BY Syafriyudin,ST,MT Jurusan Teknik Elektro Fakkultas Teknologi Industri Institut Sains dan Teknologi AKPRIND YOGYAKARTA 2008 by syafriyudin,ST,MT, feb 2008
  • 2. Silabi Mata Kuliah Perencanaan Mesin Llistrik  Prinsip perencanaan mesin listrik by syafriyudin,ST,MT, feb 2008
  • 3. BAB I PRINSIP PERENCANAAN MESIN LISTRIK by syafriyudin,ST,MT, feb 2008
  • 4. PERENCANAAN MESIN LISTRIK  Prinsip-prinsip perencanaan mesin-mesin listrik :  Perencanaan didefenisikan sebagai perwujudan kreasi secara fisik sebuah konsep teori,perencanaan dalam ilmu teknik adalah penerapn ilmu teknologi dan produksi sebuah mesin yang memiliki efisiensi dan nilai ekonomi.  Dalam rekayasa penggunaan faktor ekonomi merupakan masalah yang prinsip dalam sebuah disain, jika harga dan waktu operasi dihilangkan sebagai suatu masalah maka hasilnya perencanaan tidak terlalu bernilai. by syafriyudin,ST,MT, feb 2008
  • 5. Pertimbangan utama perencanaan yang baik :  Biaya  Lama operasi  Performance  faktor -faktor disain  Gaya mekanik  Medan elektromagnetik by syafriyudin,ST,MT, feb 2008
  • 6. Struktur dasar dari medan elektromagnetik pada sebuah mesin  Rankaian magnetik : Digunakan untuk lintasan medan magnet yang berada pada celah udara stator dan rotor,  Rangkaian listrik berada pada belitan stator dan rotor  Rangkaian dielektrik yaitu : berisi sebuah isolasi yang disyaratkan bagi konduktor pada belitan.  Rangkaian thermal : digunakan untuk disipasi panas yang diakibatkan oleh rugi daya.  Bagian-bagiaan mekanik : merupakan bagian mekanik yang utama yaitu : Frame, poros, roda gigi. by syafriyudin,ST,MT, feb 2008
  • 7. Batasan perencanaan : yaitu batasan perencanaan yang dapat digunakan untuk bahan fasilitas-fasilitas yang dipersyaratkan. 1. Saturasi ( Titik jenuh) : bahan yang digunakan feromagnetik yang memiliki tingkat titik jenuh yang tingi 2. Kenaikan temperatur : kenaikan suhu pada mesin tergantung pada tingkat isolasi dan pendinginan. 3. Isolasi : Isolasi yang digunakan ber dasarkan standart elektro, mekanis dan thermal. by syafriyudin,ST,MT, feb 2008
  • 8. Batasan perencanaan : yaitu batasan perencanaan yang dapat digunakan untuk bahan fasilitas-fasilitas yang dipersyaratkan. 4. Effisiensi : effisiensi yang direncanakan sebaiknya memiliki efiesiensi yang tingi dengan menekan biaya operasi. 5. Bagian mekanis: bagian mekanis yang direncanakan harus memiliki dan sesuai persyaratan keselamatan. 6. Komutasi : Komutasi sangat penting untuk mesin dengan komotator yaitu pada batas maksimum keluaran. by syafriyudin,ST,MT, feb 2008
  • 9. Batasan perencanaan : yaitu batasan perencanaan yang dapat digunakan untuk bahan fasilitas-fasilitas yang dipersyaratkan . 7. Power faktor ( Faktor daya) : faktor daya yang dihasilkan harus tinggi. 8. Sfesifikasi konsumen : yaitu batasan sfesifikasi yang diharapkan oleh konsumen dan sesuai dengan batasan perakitannya. 9. Standart sfesifikasi : Standart ini digunakan untuk menentukan kwalitas perakitan mesin dan perencanaanya. by syafriyudin,ST,MT, feb 2008
  • 10. Trend Pererencanaan mesin listrik .  Proses perencanaan mesin dibagi menjadi 3 perencanaan utama : 1. Disain elektromagnetik 2. Disain mekanis 3. Disain thermal by syafriyudin,ST,MT, feb 2008
  • 11. Teknik perakitan mesin. 1. Perakitan mesin dengan daya keluaran yang besar : beberapa variasi kapasitas daya dimulai dari ratusan watt sampai megawatt,dengan kecepatan putar yang bervariasi, hal ini dianjurkan merujuk pada beberapa spesifikasi yang meliputi : a. Ukuran minimum mesin  b. Ukuran konduktor  C. Ukuran maksimum mesin by syafriyudin,ST,MT, feb 2008
  • 12. Teknik perakitan mesin. 2. Effisiensi dan kapasitas overload : hal ini diperlukan sebagai pertimbangan sebagai pengembangan teknik pendinginan dan pengurangan rugi-rugi daya. 3. Bahan magnetik : Digunkan bahan magnetik dengan permeabilitas tinggi agar kerapatan fluks memiliki daya keluaran yang tinggi. 4. Bahan isolasi : harus memiliki tingkat temperaur yang tinggi untuk mengisolasi bagian-bagian akibat pemanasan. by syafriyudin,ST,MT, feb 2008
  • 13. Teknik perakitan mesin 5. Beban Elektromekanik : Beban elektromekanik mempertimbagkan konstruksi disain. 6. Pengurangan Biaya : Untuk mengurangi biaya produksi digunakan teknik produksi secara terpisah. 7. Multiguna : mesin dapat dioperasikan pada lingkungan dan kondisi yang berbeda- beda. by syafriyudin,ST,MT, feb 2008
  • 14. Prinsip dasar : Bagian ini merupakan bagian disain yang meliputi isolasi, ventilasi, dan pendinginan. 1. Hukum Faraday : hukum ini menyata kan hubungan induksi magnetik pada rangkaian tertutup sama dengan perubahan fluksi  Hukum biotsavart : Hukum ini menyatakan nilai gaya yang berada pada interaksi antara magnet dan konduktor yang bergerak yang dialiri arus. by syafriyudin,ST,MT, feb 2008
  • 15. Prinsip-prinsip Perancangan Mesin Listrik I. Perancangan Mesin-mesin Rancangan dapat diartikan sebagai realisasi bentuk fisik yang kreatif dari konsep-konsep teoritis. Perancangan teknik merupakan aplikasi dari ilmu pengetahuan, teknologi, dan penemuan-penemuan baru untuk membuat mesin-mesin yang dapat melakukan berbagai pekerjaan dengan ekonomis dan efisien. by syafriyudin,ST,MT, feb 2008
  • 16. Perancangan Mesin-mesin  Ilmu teknik merupakan aplikasi ekonomis dari prinsip ilmiah atas berbagai permasalahan perancangan praktis. Apabila unsur biaya dan daya tahan dari suatu desain diabaikan, maka rancangan tersebut dapat dikatakan tidak memiliki nilai teknis. Permasalahan dalam perancangan dan produksi mesin-mesin listrik adalah membuat suatu mesin yang seekonomis mungkin serta memenuhi spesifikasi dan kriteria yang ditentukan. Jadi, perancangan berada di bawah permasalahan produksi ekonomis. by syafriyudin,ST,MT, feb 2008
  • 17. Perancangan Mesin-mesin Pertimbangan utama dalam membuat rancangan yang baik sebagai berikut. 1. Biaya 2. Tahan lama 3. Pemenuhan atas kriteria yang disebutkan dalam spesifikasi by syafriyudin,ST,MT, feb 2008
  • 18. Faktor-faktor Rancangan Tenaga mekanis yang digunakan untuk menggerakkan mesin listrik dapat dihasilkan baik dari medan elektrostatis maupun elektromagnetik karena kedua menyimpan energi. Pada mesin elektrostatis, kerapatan energi dibatasi oleh kekuatan dielektris dari bahan yang digunakan. by syafriyudin,ST,MT, feb 2008
  • 19. Faktor-faktor Rancangan  Contohnya, jika menggunakan udara maka nilai maksimum intensitas listriknya adalah 3 MV/m (berdasarkan tabel dielektris) dan dengan kerapatan energi sebesar 40 J/m3. Pada mesin elektromagnetik, pengaruh magnetik digunakan untuk menghasilkan tenaga dan tidak ada batasan dalam medan magnet. Namun, nilai maksimum kerapatan flux yang dapat digunakan sebesar 1,6 Wb/m2 karena pada titik jenuh ini terdapat bahan ferromagnetik yang diperlukan untuk melengkapi rangkaian magnetik mesin. Hal tersebut membatasi kerapatan energi pada celah udara sebesar 1 MJ/m3. Kerapatan energi tersebut kira-kira sebesar 25.000 pada medan listrik by syafriyudin,ST,MT, feb 2008
  • 20. Faktor-faktor Rancangan  Struktur dasar mesin rotasi listrik elektromagnetik dapat dilihat pada Gambar 1.1. Mesin tersebut terdiri dari beberapa bagian berikut ini.  Rangkaian Magnet. Bagian ini menyediakan jalur fluks magnetik dan terdiri dari celah udara, gerigi stator dan rotor, serta inti stator dan rotor. by syafriyudin,ST,MT, feb 2008
  • 21. Faktor-faktor Rancangan by syafriyudin,ST,MT, feb 2008
  • 22. Faktor-faktor Rancangan  Rangkaian Listrik. Bagian ini terdiri dari kipas stator dan rotor. Kipas transformator atau mesin rotasi menyalurkan energi listrik dari dan ke area kerja dan berkaitan dengan produksi emf dan pembangkitan energi magnetomekanis. Kipas tersebut terbuat dari bahan konduktor isolasi yang sesuai.  Rangkaian Dielektrik. Bagian ini terdiri dari bahan isolasi yang diperlukan untuk mengisolasi setiap konduktor dari konduktor lainnya dan kipas dengan intinya. Bahan isolasinya terbuat dari bahan non logam dan dapat terbuat dari bahan organik maupun anorganik, serta alami atau sintetis. by syafriyudin,ST,MT, feb 2008
  • 23. Faktor-faktor Rancangan  Rangkaian Termal. Bagian ini merupakan model dan media bagi proses untuk menghilangkan panas yang dihasilkan mesin akibat adanya rugi daya.  Bagian-bagian Mekanis. Bagian- bagian mekanis yang penting pada mesin listrik antara lain rangka, gotri, dan batang besi. by syafriyudin,ST,MT, feb 2008
  • 24. Batasan-batasan dalam Perancangan  Titik jenuh. Mesin elektromagnetis menggunakan bahan feromagnetik. Kerapatan fluks magnetik maksimum yang diperbolehkan ditentukan oleh tingkat kejenuhan bahan feromagnetik yang digunakan. Nilai kerapatan fluks yang tinggi mengakibatkan biaya yang tinggi pada sistem.  Peningkatan temperatur. Bagian yang paling mudah rusak dari sebuah mesin adalah isolasinya. Masa operasi suatu mesin tergantung kepada jenis bahan isolasi (insulan) yang digunakan dan usia bahan isolasi tersebut bergantung kepada peningkatan temperatur mesin. Apabila bahan isolasi dioperasikan melebihi temperatur maksimum yang diijinkan, maka usia pemakaiannya akan menurun drastis. by syafriyudin,ST,MT, feb 2008
  • 25. Batasan-batasan dalam Perancangan  Isolasi. Bahan isolasi yang digunakan pada mesin harus dapat menahan tekanan elektrik, mekanik, dan termal yang dihasilkan oleh mesin. Kekuatan mekanis isolator tersebut sangat penting penting dalam sebuah transformator. Tekanan yang tinggi dihasilkan pada saat kipas sekunder transformator dihubung singkat dengan bagian primer. Oleh karena itu, ketika merancang isolasi pada suatu transformator beberapa hal harus diperhatikan pada kemampuan isolasi untuk menahan tekanan mekanik yang cukup besar (yang mungkin dapat terjadi) yang dihasilkan pada kondisi hubung singkat selain operasi elektris dan panas yang terjadi by syafriyudin,ST,MT, feb 2008
  • 26. Batasan-batasan dalam Perancangan  Efisiensi. Nilai efisiensi suatu mesin harus sebesar mungkin untuk mengurangi biaya operasi. Dalam rangka merancang mesin yang sangat efisien, pemuatan magnetik dan elektris haruslah rendah dan hal ini membutuhkan penggunaan bahan yang besar (besi ataupun tembaga dan aluminium). Oleh karena itu, biaya awal untuk membuat mesin yang dapat menghasilkan efisiensi tinggi sangat tinggi sementara biaya operasinya rendah.  Bagian-bagian mekanis. Konstruksi mesin listrik harus memenuhi berbagai persyaratan teknologi. Konstruksi tersebut harus sesederhana mungkin dan mudah diangkut atau dipindahkan dengan menggunakan sedikit tenaga. Namun, penerapan teknologi harus memenuhi persyaratan performa teknis, keandalan, dan ketahanan. by syafriyudin,ST,MT, feb 2008
  • 27. Batasan-batasan dalam Perancangan  Pertukaran. Masalah pertukaran sangat penting pada mesin pemutar sehingga batas maksimum putaran yang dihasilkan dapat diperoleh. Contohnya, saat ini daya keluaran maksimum satu unit mesin DC kira-kira 10 MW dan batasan ini semata-mata berdasarkan permasalahan pertukaran.  Faktor daya. Faktor daya yang buruk mengakibatkan arus yang besar pada daya yang sama sehingga ukuran konduktor yang diperlukan menjadi besar. by syafriyudin,ST,MT, feb 2008
  • 28. Batasan-batasan dalam Perancangan  Spesifikasi konsumen. Batasan-batasan yang ditentukan oleh spesifikasi konsumen pada desain mesin-mesin listrik sudah jelas. Spesifikasi yang tercantum pada permintaan konsumen harus dipenuhi dan rancangan yang dikembangkan pun harus memenuhi segala spesifikasi serta persyaratan ekonomi yang ditetapkan oleh pabrik.  Spesifikasi standar. Semua spesifikasi tersebut merupakan tuntutan terbesar terhadap rancangan mesin karena baik pabrik maupun konsumen tidak dapat mengabaikannya begitu saja. by syafriyudin,ST,MT, feb 2008
  • 29. Tren Modern dalam Perancangan Mesin Listrik  Perancangan mesin-mesin listrik dianggap sebagai ilmu pengetahuan sekaligus seni. Disebut ”ilmu pengetahuan” karena memenuhi dan menerapkan prinsip-prinsip fisika dan matematika yang telah diuji melalui penelitian, disebut sebagai ”seni” karena seringkali tidak cukup hanya dengan mengandalkan penerapan prinsip-prinsip tersebut untuk menghasilkan rancangan yang tepat dan ekonomis. Rancangan yang tepat dapat diperoleh dengan menggunakan perhitungan dan intuisi serta pemahaman yang baik terhadap segala persyaratan perancangan. by syafriyudin,ST,MT, feb 2008
  • 30. Tren Modern dalam Perancangan Mesin Listrik  Proses perancangan sebuah mesin dapat dibagi menjadi tiga masalah perancangan utama, yaitu:  (i) perancangan elektromagetik,  (ii) perancangan mekanis, dan  (iii) perancangan termal. by syafriyudin,ST,MT, feb 2008
  • 31. Teknik Produksi Mesin yang Modern 1. Mesin listrik modern ditandai dengan adanya variasi daya keluaran yang sangat bervariasi. Rentang dayanya mulai satu watt hingga beberapa ratus megawatt dari satu unit pembangkit. Jadi, rasio daya keluaran dari mesin yang terkecil hingga mesin yang terbesar adalah 1 : 1010. Rentang kecepatan rotasi mesin listrik sangat panjang. Satu mesin dapat memiliki kecepatan beberapa putaran per detik sementara yang lainnya dapat mencapai beberapa ribu putaran per detik. Bidang aplikasi yang luas serta rentang daya keluaran dan kecepatan operasi yang panjang dari mesin listrik menimbulkan berbagai jenis konstruksi mesin. by syafriyudin,ST,MT, feb 2008
  • 32. Teknik Produksi Mesin yang Modern  Jenis konstruksi yang diadaptasi bergantung kepada daya keluaran mesin dan kecapatan rotasinya. Jadi, klasifikasi mesin listrik dapat disusun berdasarkan konstruksi mesin serta pembagian daya keluaran dan kecepatan putarnya.  Tidak ada klasifikasi mesin berdasarkan konstruksi dan daya keluaran yang digunakan saat ini. Namun, klasifikasi mesin listrik yang terinci dapat disusun karena mesin-mesin dengan daya keluaran yang tinggi memiliki fitur-fitur konstruksi yang mirip. Klasifikasi yang direkomendarikan sebagai berikut. by syafriyudin,ST,MT, feb 2008
  • 33. Teknik Produksi Mesin yang Modern Mesin ukuran kecil. Mesin-mesin listrik yang memiliki daya sampai dengan 750 W dapat digolongkan ke dalam mesin ukuran kecil. Mesin ukuran sedang. Mesin-mesin yang daya keluarannya mulai dari bebrapa kilowatt sampai kira-kira 250 kW dapat digolongkan sebagai mesin ukuran sedang. Mesin ukuran besar. Mesin-mesin dengan daya keluaran mulai dari 250 kW sampai 5000 kW disebut sebagai mesin ukuran besar. Mesin-mesin ini biasanya dirancang dan diproduksi berangkaian serta memiliki rentang daya tertentu. Mesin ukuran ekstra besar. Mesin-mesin ini dibuat berdasarkan pesanan khusus konsumen untuk memenuhi kebutuhan mereka. Oleh karena itu, mesin-meisn ukuran besar dirancang berdasarkan persyaratan tertentu. Daya keluaran mesin-mesin tersebut dapat mencapai ratusan megawatt by syafriyudin,ST,MT, feb 2008
  • 34. Teknik Produksi Mesin yang Modern 2. Karakteristik kedua yang amat penting dalam pembuatan mesin listrik modern adalah kecenderungan untuk membuat mesin yang ukurannya lebih kecil dan membutuhkan bahan yang lebih sedikit tetapi memiliki efisiensi dan kapasitas yang sama. Peningkatan daya dengan ukuran mesin yang lebih kecil tetapi dan menghasilkan performa yang baik menjadi mungkin untuk diwujudkan karena adanya pengembangan teknologi. a. Pengembangan dan perbaikan teknologi dalam bidang produksi bahan konduktor telah dilakukan dan menghasilkan penurunan rugi daya mesin yang signifikan. b. Pengembangan sistem pendinginan dan ventilasi mesin juga telah dilakukan. Metode baru jauh lebih efektifdalam menyerap panas yang dihasilkan mesin. by syafriyudin,ST,MT, feb 2008
  • 35. Teknik Produksi Mesin yang Modern 3. Karakteristik utama yang ketiga dalam pembuatan mesin listrik modern adalah penggunaan bahan magnetik yang memiliki permeabilitas tinggi, rugi yang rendah, dan kekuatan mekanis yang tinggi. Bahan yang digunakan memungkinkan adanya kerapatan fluks yang tinggi dan menghasilkan ukuran mesin yang lebih kecil serta peningkatan daya keluaran. 4. Kemajuan yang signifikan dalam pengembangan bahan isolasi telah dicapai dan penggunaan bahan-bahan baru pun banyak digunakan pada mesin-mesin saat ini. Bahan isolasi ini mampum menahan temperatur yang lebih tinggi. Karena kualitas mesin banyak bergantung pada bahan isolasi yang digunakan, maka keluaran yang lebih besar dimungkinkan untuk diperoleh dengan adanya penggunaan bahan isolasi tersebut. Dengan kata lain, penggunaan bahan isolasi yang lebih baik memungkinkan ukuran mesin yang sama digunakan pada daya keluaran yang sama. by syafriyudin,ST,MT, feb 2008
  • 36. Teknik Produksi Mesin yang Modern 5.Pembuatan mesin modern ditandai dengan adanya pembebanan elektromagnetik yang lebih besar pada bagian aktifnya serta peningkatan beban mekanis pada material konstruksinya. 6. Untuk mempercepat proses pembuatan mesin dengan biaya yang lebih rendah, teknik produksi yang telah dikembangkan dan diperbaharui diterapkan pada bagian- bagian mesin individual. 7. Mesin listrik modern memiliki beragam bidang aplikasi. Mesin-mesin tersebut digunakan pada berbagai bidang dan kondisi operasional yang beragam. Perancangan dan pembuatannya harus membuat mesin tersebut bekerja dengan baik pada kondisi yang diinginkan. by syafriyudin,ST,MT, feb 2008
  • 37. Prinsip Dasar mesin listrik 1. Hukum induksi magnetik Faraday. Hukum ini menyatakan bahwa emf yang ditimbulkan rangkaian listrik tertutup sama dengan rata-rata perubahan gaya fluks. Gaya fluks (ф) = Nф (1.1) dimana N adalah jumlah putaran pada koil dan ф adalah fluks yang menghubungkannya. Pada banyak kasus, fluks ф tidak berkaitan dengan semua putaran dan semua putaran tidak berkaitan dengan fluks yang sama. Pada kondisi ini, penjumlahan semua fluks magnetik dengan putaran rangkaian magnetik menghasilkan nilai total jaringan fluks ф. by syafriyudin,ST,MT, feb 2008
  • 38. Prinsip Dasar mesin listrik Total fluks sebesar : n φ = N 1φ1 + N 2φ2 + ....... + N nφn = ∑N k φk k =1 dengan Nk adalah jumlah putaran yang terhubung dengan fluks фk. Apabila terdapat perubahan nilai fluks pada koil, muncul emf yang dihasilkan di dalamnya dengan nilai sebesar: dφ e = dt by syafriyudin,ST,MT, feb 2008
  • 39. Prinsip Dasar mesin listrik Tanda negatif pada persamaan 1.3 menandakan bahwa arah emf induksi seperti arus yang dihasilkannya berlawanan dengan perubahan fluks.  Perubahan fluks dapat disebabkan oleh tiga hal. • Koil tidak berubah terhadap fluks dan magnitudo fluks berubah terhadap waktu. • Fluks tidak berubah terhadap waktu dan koil bergerak pada fluks tersebut. • Kedua perubahan yang disebutkan diatas muncul bersamaan, artinya koil bergerak dalam waktu yang terus berjalan. by syafriyudin,ST,MT, feb 2008
  • 40. Prinsip Dasar mesin listrik  Pada metode (i) dengan koil yang tidak berubah dan fluks yang berubah terhadap waktu, dihasilkan emf yang disebut emf transformator (pulsasional). Karena tidak ada gerakan yang terjadi, maka tidak ada konversi energi dan proses yang sebenarnya terjadi adalah transfer energi. Prinsip ini digunakan pada transformator yang menggunakan koil tetap dan fluks yang berubah terhadap waktu untuk transfer energi dari suatu level ke level lainnya.  Pada metode (ii), pengaruh fluks dapat digunakan untuk menggambarkan emf yang dihasilkan pada konduktor yang bergerak pada medan stasioner yang konstan. Emf yang dibangkitkan pada konduktor yang bergerak dengan sudut yang tepat, seragam, stasioner diperoleh dengan: by syafriyudin,ST,MT, feb 2008
  • 41. Prinsip Dasar mesin listrik e = – Blv (1.4) Dimana B = kerapatan fluks, Wb/m2 (T’) l = panjang konduktor (m) dan v = , m/s Emf yang dibangkitkan pada contoh tersebut disebut dengan emf gerak karena dihasilkan dari pergerakan konduktor. Karena gerakan ikut berperan dalam membangkitkan emf ini, proses ini melibatkan konversi energi elektromagnetik. Prinsip ini dimanfaatkan pada mesin putar seperti mesin induksi DC dan mesin sinkron. by syafriyudin,ST,MT, feb 2008
  • 42. Prinsip Dasar mesin listrik  Pada metode (iii), konduktor atau koil bergerak sepanjang medan magnetik stasioner yang berubah terhadap waktu (fluks) dan maka dari itu transformator seperti halnya emf gerak dihasilkan pada konduktor atau koil. Proses ini meliputi transfer energi dan konversi energi. Prinsip ini digunakan pada mesin putar. by syafriyudin,ST,MT, feb 2008
  • 43. Prinsip Dasar mesin listrik 2. Hukum Biot Savart. Hukum ini memberikan nilai gaya yang dihasilkan berdasarkan interaksi antaram edan magnet dan arus yang mengalir pada konduktor. Gaya elektromagnetik diperoleh dengan: fo = Bli sin α newton (1.5) dengan B = kerapatan fluks, Wb/m2 (T) l = panjang konduktor, m i = arus yang mengalir pada konduktor, A α = sudut antara arah arus dengan arah medan magnet by syafriyudin,ST,MT, feb 2008
  • 44. Prinsip Dasar mesin listrik  Arah gaya yang dihasilkan tegak lurus dengan arus dan medan magnet.  Pada mesin listrik, medan magnet bersifat radial pada celah udara, artinya konduktor dan medan magnet tegak lurus satu sama lain dan α = 90o.  fo= Bli newton .......................................................... (1.6)  Pada Gambar 1.2 (a), B menunjukkan kerapatan fluks dari medan magnet asal. Adanya konduktor yang mengaliri arus menimbulkan medan magnet baru. Medan asal dan medan yang menggabungkan konduktor untuk menghasilkan medan baru ditunjukkan pada Gambar 1.2 (b). Medan yang dihasilkan berubah di sekitar konduktor, kerapatan fluks yang dihasilkan menjadi besar di satu sisi dan kecil di sisi lainnya sehingga menimbulkan adanya gaya elektromagnetik dengan arah seperti yang ditunjukkan pada gambar. by syafriyudin,ST,MT, feb 2008
  • 45. Prinsip Dasar mesin listrik by syafriyudin,ST,MT, feb 2008
  • 46. Prinsip Dasar mesin listrik  Hukum Biot Savart dapat diterapkan untuk mengukur gaya antara dua arus yang mengalir pada konduktor. Gambar 1.3 menunjukkan arus paralel pada konduktor l dipisahkan oleh jarak D dan berada pada permeabilitas μ. Kedua arus disebut dengan I1 dan I2. pada Gambar 1.3 (a), kedua arus mengalir dengan arah yang sama sementara pada Gambar 1.3 (b) arus tersebut mengalir dengan arah yang berbeda. Medan magnet yang dihasilkan juga ditunjukkan. Jelas bahwa ketika konduktor mengaliri arus dengan arah yang sama, ada gaya tarik antara keduanya sementara bila arus yang mengalirinya berbeda arah terdapat gaya tolak diantara keduanya. by syafriyudin,ST,MT, feb 2008
  • 47. Prinsip Dasar mesin listrik by syafriyudin,ST,MT, feb 2008
  • 48. BAB II PEMANASAN DAN PENDINGINAN PADA MESIN LISTRIK by syafriyudin,ST,MT, feb 2008
  • 49. Model-model Disipasi {penyebaran} Panas  2.1 Disipasi Panas. Proses transfer energi pada trasformator dan konversi energi elektromekanik dalam kasus mesin listrik berotasi melibatkan arus dalam konduktor dan fluks pada bagian-bagian feromagnetik. Ini berati hilangnya 12R pada kehilangan akhir gulungan teras dalam teras feromagnetik. Tambahan hilangnya tegangan akan muncul dalam dinding tangki, pelat akhir dan pelat penutup dalam hal kebocoran fluks. by syafriyudin,ST,MT, feb 2008
  • 50. Model-model Disipasi {penyebaran} Panas  Kehilangan ini tampak sebagai panas yang mengakibatkan tenperatur sparepart yang terkena akan mengalami kenaikan suhu diatas ambang medium yang merupakan suhu normal udara disekitarnya. Bagian yang panas tersebut akan menyebarkan panas kedaerah sekitarnya melalui konduksi, dan pemindahan panas tersebut dibantu oleh radiasi dari permukaan luar. by syafriyudin,ST,MT, feb 2008
  • 51. Model-model Disipasi {penyebaran} Panas  2.1.1  Konduksi. Model disipasi panas ini menjadi penting dalam kasus bagian-bagian mesin solid seperti tembaga, besi, dan insulasi. Karena dua poin dalam sirkuit elektrik memiliki potensi V1 dan V2 maka arus yang mengalir asdalah sebagai berikut:  I = (V1- V2)/ R by syafriyudin,ST,MT, feb 2008
  • 52. Model-model Disipasi {penyebaran} Panas  Dimana R adalah tahanan listrik media konduksi antar keduanya. Umumnya kita dapat menulis persamaan aliran panas berdasarkan konduksi yang terjadi antara kedua permukaan yang dipisahkan okeh media konduksi panas, sebagai berikut:  Q = θ – θ/ R cm 1 2 o by syafriyudin,ST,MT, feb 2008
  • 53. Model-model Disipasi {penyebaran} Panas  Dimana  Qcm = panas yang disebarkan oleh konduksi W;  θ –θ = temperatur kedua permukaan yang 1 2 dilekatkan, °C  Ro = resistasi suhu media konduksi, panas dalam ohm {atau dalam °C/W.} by syafriyudin,ST,MT, feb 2008