mesin arus bolak balik - share...

Part 3 : Dasar Mesin Listrik BerputarMesin Arus Bolak Balik

Teknik Elektro-ITS Surabaya share.its.ac.id

TE091403

Institut Teknologi Sepuluh NopemberAugust, 2012

Mesin Arus Bolak balik

Part 3 : Dasar Mesin ListrikBerputar

1

Part 3 : Dasar Mesin Listrik BerputarMesin Arus Bolak Balik

Teknik Elektro-ITS Surabaya share.its.ac.id

ACARA PERKULIAHAN DAN KOMPETENSIACARA PERKULIAHAN DAN KOMPETENSI2

Part 3 : Dasar Mesin Listrik BerputarMesin Arus Bolak Balik

Teknik Elektro-ITS Surabaya share.its.ac.id 3

Prinsip Dasar mesin AC berputar(PRINCIPLES OF ROTATING AC MACHINES)

Part 3 : Dasar Mesin Listrik BerputarMesin Arus Bolak Balik

Teknik Elektro-ITS Surabaya share.its.ac.id 4

Rangakaian tertutup berputar dalam medan magnet seragam(A Rotating Loop in Uniform Magnetic Field)

Part 3 : Dasar Mesin Listrik BerputarMesin Arus Bolak Balik

Teknik Elektro-ITS Surabaya share.its.ac.id 5

fmax = Total fluks yang melalui area tertutup = A BB = Kerapatan fluksA = Area permukaan yang dibentuk oleh rangkaian tertutup (loop)

Rangakaian tertutup berputar dalam medan magnet seragam(A Rotating Loop in Uniform Magnetic Field)

Part 3 : Dasar Mesin Listrik BerputarMesin Arus Bolak Balik

Teknik Elektro-ITS Surabaya share.its.ac.id 6

Medan magnet Putar(Rotating Magnetic Field)

Part 3 : Dasar Mesin Listrik BerputarMesin Arus Bolak Balik

Teknik Elektro-ITS Surabaya share.its.ac.id 7

x

Medan magnet Putar(Rotating Magnetic Field)

Part 3 : Dasar Mesin Listrik BerputarMesin Arus Bolak Balik

Teknik Elektro-ITS Surabaya share.its.ac.id 8

x

Medan magnet Putar(Rotating Magnetic Field)

Part 3 : Dasar Mesin Listrik BerputarMesin Arus Bolak Balik

Teknik Elektro-ITS Surabaya share.its.ac.id 9

x

Medan magnet Putar(Rotating Magnetic Field)

Part 3 : Dasar Mesin Listrik BerputarMesin Arus Bolak Balik

Teknik Elektro-ITS Surabaya share.its.ac.id 10

Medan magnet Putar(Rotating Magnetic Field)

Part 3 : Dasar Mesin Listrik BerputarMesin Arus Bolak Balik

Teknik Elektro-ITS Surabaya share.its.ac.id 11

Simulasi Medan magnet putar(Simulation of Rotating Magnetic Field)

Part 3 : Dasar Mesin Listrik BerputarMesin Arus Bolak Balik

Teknik Elektro-ITS Surabaya share.its.ac.id 12

Stator mesin dua-kutub(Two Pole Stator Machine)

Part 3 : Dasar Mesin Listrik BerputarMesin Arus Bolak Balik

Teknik Elektro-ITS Surabaya share.its.ac.id 13

Stator mesin empat-kutub(Four Pole Stator Machine)

Part 3 : Dasar Mesin Listrik BerputarMesin Arus Bolak Balik

Teknik Elektro-ITS Surabaya share.its.ac.id 14

MMF dan distribusi Fluks(MMF & FLUX DISTRIBUTION)

Untuk membangkitkan tegangan sinusoidal di mesin, magnitudo darikerapatan fluks harus berubah secara sinusoidal sepanjang permukaan selaudara (air gap).

Part 3 : Dasar Mesin Listrik BerputarMesin Arus Bolak Balik

Teknik Elektro-ITS Surabaya share.its.ac.id 15

Kumparan stator yang didistribusikan sinusoidal(Sinusoidally Distributed Stator Winding)

Mendistribusikan kumparan yang menghasilkan mmf dalam slot yang berdekatan di sekitar permukaan mesin dan menyusun jumlah konduktor disetiap slot secara sinusoidal

Actual mmf

Fundamental mmf

Part 3 : Dasar Mesin Listrik BerputarMesin Arus Bolak Balik

Teknik Elektro-ITS Surabaya share.its.ac.id 16

Pole PitchPole pitch adalah jarak sudut antara kutub yang berdekatan pada mesin.

Dalam sudut mekanis:

P = Jumlah kutub

Part 3 : Dasar Mesin Listrik BerputarMesin Arus Bolak Balik

Teknik Elektro-ITS Surabaya share.its.ac.id 17

Pada gambar, sudut A (jarak sudut antara sisi coil) adalah 90 derajat mekanik, dan jarak sudut antara pusat kutub yang berdekatan adalah 90 derajat mekanik. Oleh karena itu, coil pitch adalah 90 ° dari 90 °, atau 1 pitch.

Part 3 : Dasar Mesin Listrik BerputarMesin Arus Bolak Balik

Teknik Elektro-ITS Surabaya share.its.ac.id 18

Pada gambar, sudut A (jarak sudut antara sisi coil) adalah 60 derajat mekanik, atau120 derajat elektrik, dan jarak sudut antara pusat kutub yang berdekatan adalah 90 derajat mekanik atau 180 derajat elektrik. Oleh karena itu, coil pitch adalah 60 ° dari 90 ° (120 ° dari 180 °), atau 2/3 pitch.

Part 3 : Dasar Mesin Listrik BerputarMesin Arus Bolak Balik

Teknik Elektro-ITS Surabaya share.its.ac.id 19

Full-Pitch Coil

Coil-pitch r dalam derajat elektrik:

qm = derajat mekanik yang di lalui oleh koil

Jika qm = rp full-pitch coil

Mesin dua kutub dengan rp =180 derajat. Koil yang dibentangkan sepanjang180 derajat.

Part 3 : Dasar Mesin Listrik BerputarMesin Arus Bolak Balik

Teknik Elektro-ITS Surabaya share.its.ac.id 20

Fractional-Pitch Coil Coil-pitch r dalam derajat elektrik:

qm = derajat mekanik yang di lalui oleh koil

Mesin dua kutub dengan rp =180 derajat. Koil yang dibentangkan kurang dari180 derajat.

Jika qm < rp fractional-pitch coil

Untuk mesin dengan kutub lebihdari dua:

Part 3 : Dasar Mesin Listrik BerputarMesin Arus Bolak Balik

Teknik Elektro-ITS Surabaya share.its.ac.id 21

Tegangan induksi dalam Fractional-Pitch Coil(Induced Voltage in Fractional-Pitch Coil)

Kerapatan fluks disekitar rotor pada sembarang titik a:

Kerapatan fluks disekitar stator pada sembarang titik a:

Part 3 : Dasar Mesin Listrik BerputarMesin Arus Bolak Balik

Teknik Elektro-ITS Surabaya share.its.ac.id 22

Segment a-b:

Tegangan induksi dalam Fractional-Pitch Coil(Induced Voltage in Fractional-Pitch Coil)

Part 3 : Dasar Mesin Listrik BerputarMesin Arus Bolak Balik

Teknik Elektro-ITS Surabaya share.its.ac.id 23

Segment c-d:

Tegangan induksi dalam Fractional-Pitch Coil(Induced Voltage in Fractional-Pitch Coil)

Part 3 : Dasar Mesin Listrik BerputarMesin Arus Bolak Balik

Teknik Elektro-ITS Surabaya share.its.ac.id 24

Segment b-c:

Segment d-a:

Tegangan induksi dalam Fractional-Pitch Coil(Induced Voltage in Fractional-Pitch Coil)

Part 3 : Dasar Mesin Listrik BerputarMesin Arus Bolak Balik

Teknik Elektro-ITS Surabaya share.its.ac.id 25

Tegangan induksi dalam Fractional-Pitch Coil(Induced Voltage in Fractional-Pitch Coil)

Part 3 : Dasar Mesin Listrik BerputarMesin Arus Bolak Balik

Teknik Elektro-ITS Surabaya share.its.ac.id 26

Full-pitch:

Tegangan induksi dalam Fractional-Pitch Coil(Induced Voltage in Fractional-Pitch Coil)

Part 3 : Dasar Mesin Listrik BerputarMesin Arus Bolak Balik

Teknik Elektro-ITS Surabaya share.its.ac.id 27

Didefinisikan pitch faktor adalah :

Jika koil mempunyai N lilitan, tegangan induksi menjadi:

Untuk mesin dengan kutub lebihdari dua :

r dalam derajat elektrik

Tegangan induksi dalam Fractional-Pitch Coil(Induced Voltage in Fractional-Pitch Coil)

Part 3 : Dasar Mesin Listrik BerputarMesin Arus Bolak Balik

Teknik Elektro-ITS Surabaya share.its.ac.id 28

Harmonisa dan Belitan Fractional-Pitch(Harmonics and Fractional-Pitch Windings)

•Reluktansi jauh lebih kecil dibawah pusat rotor dibandingkan pada sisi -nya•Sehingga kerapatan fluks terkonsentrasi pada sela udara dengan reluktansiyang rendah.

Part 3 : Dasar Mesin Listrik BerputarMesin Arus Bolak Balik

Teknik Elektro-ITS Surabaya share.its.ac.id 29

Hubungan pitch-faktor dengan komponen fundamental dan harmonik

Harmonisa dan Belitan Fractional-Pitch(Harmonics and Fractional-Pitch Windings)

Part 3 : Dasar Mesin Listrik BerputarMesin Arus Bolak Balik

Teknik Elektro-ITS Surabaya share.its.ac.id 30

Harmonisa dan Belitan Fractional-Pitch(Harmonics and Fractional-Pitch Windings)

Part 3 : Dasar Mesin Listrik BerputarMesin Arus Bolak Balik

Teknik Elektro-ITS Surabaya share.its.ac.id 31

Harmonics and Fractional-Pitch Windings

Part 3 : Dasar Mesin Listrik BerputarMesin Arus Bolak Balik

Teknik Elektro-ITS Surabaya share.its.ac.id 32

Kumparan pada Mesin (Winding of Practical Machines)Full-pitch coils

Part 3 : Dasar Mesin Listrik BerputarMesin Arus Bolak Balik

Teknik Elektro-ITS Surabaya share.its.ac.id 33

Kumparan pada Mesin (Winding of Practical Machines)

Part 3 : Dasar Mesin Listrik BerputarMesin Arus Bolak Balik

Teknik Elektro-ITS Surabaya share.its.ac.id 34

Fractional-pitch coilsKumparan pada Mesin (Winding of Practical Machines)

Part 3 : Dasar Mesin Listrik BerputarMesin Arus Bolak Balik

Teknik Elektro-ITS Surabaya share.its.ac.id 35

Faktor distribusi pada Kumparan(Distribution Factor of Practical Winding )

•Coil didistribusikan dalam slot yang dibagidalam group phasa•Dalam satu group phasa, coil membangkitkan tegangan dengan beda phasatergantung oleh slot pitch g

Sebagai contoh digambar ,g = 20°

Part 3 : Dasar Mesin Listrik BerputarMesin Arus Bolak Balik

Teknik Elektro-ITS Surabaya share.its.ac.id 36

Tegangan induksi pada Kumparan terdistribusi(Induced Voltage of Distributed Winding)

•Jika koil-koil di konsentrasikan dalam satu slot, jumlah teganganseharusnya menjadi 3E bukan 2.879E

•Menurunkan tegangan induksi dalam stator

Part 3 : Dasar Mesin Listrik BerputarMesin Arus Bolak Balik

Teknik Elektro-ITS Surabaya share.its.ac.id 37

Pengaruh faktor distribusi pada tegangan induksi(Effect of Distribution Factor on Induced Voltage)

Faktor distribusi untuk kumparan dengan n-slot per group phasa dandipisahkan oleh g adalah :

Faktor distribusi, kd

Part 3 : Dasar Mesin Listrik BerputarMesin Arus Bolak Balik

Teknik Elektro-ITS Surabaya share.its.ac.id 38

NP = Jumlah total lilitan dalam koil = NC x Jumlah koilNC = Jumlah konduktor dalam satu koilkw = Faktor belitan, kombinasi pitch-faktor dan faktor distribusi

Volt-rms

Pengaruh faktor distribusi pada tegangan induksi(Effect of Distribution Factor on Induced Voltage)

Part 3 : Dasar Mesin Listrik BerputarMesin Arus Bolak Balik

Teknik Elektro-ITS Surabaya share.its.ac.id 39