A Permanent Magnet DC - En.id [PDF]

Citation preview

Sebuah motor dc magnet permanen (PMDC) adalah motor dc yang kutubnya terbuat dari magnet permanet. Motor



dc magnet permanen menawarkan manfaat yang lebih



dibandingkan dengan motor dc shunt dalam beberapa pengaplikasianya. karena motor tersebut tidak memerlukan rangkaian medan eksternal, sehingga tidak memiliki kerugian rangkaian medan tembaga seperti pada motor dc shunt. Karena tidak ada gulungan medan yang diperlukan, motor ini bisa lebih kecil dari motor dc shunt. PMDC motor umumnya dapat ditemukan dalam ukuran sampai dengan sekitar 10 hp, dan dalam beberapa tahun terakhir beberapa motor telah dibangun dalam ukuran sampai dengan 100 hp. Namun, motor ini sangat umum dalam ukuran pemakaian yang lebih kecil dan pada pemakaian ukuran hp, di mana biaya dan ruang rangkaian medan yang terpisah tidak dapat diabaikan. Namun, motor PMDC juga memiliki kelemahan. magnet permanen tidak dapat menghasilkan kerapatan fluks yang tinggi seperti medan shunt yang disuplai dari luar, sehingga motor PMDC akan memiliki torsi induksi yang lebih rendah (Ʈind) per ampere dari arus dinamo (Ia) dari motor shunt dari ukuran dan konstruksi yang sama. Selain itu, motor PMDC memiliki resiko demagnetisasi. Seperti disebutkan sebelumnya, arus jangkar Ia pada mesin dc menghasilkan medan magnet armatur sendiri. Jangkar mmf mengurangi dari mmf dari kutub bawah beberapa bagian dari permukaan kutub dan menambah mmf kutub di bawah bagian lain dari permukaan kutub (lihat gambar 8-11 dan 8-13), mengurangi atas semua fluks bersih dalam mesin. Ini adalah efek reaksi jangkar. Dalam mesin PMDC, kutub fluks hanya fluks sisa dalam magnet permanen. Jika jangkar saat ini menjadi sangat besar, ada beberapa risiko yang jangkar mmf mungkin demagnetisasi kutub, secara permanen mengurangi dan reorientasi fluks sisa di dalamnya. Demagnetisasi juga bisa disebabkan oleh pemanasan berlebihan yang dapat terjadi selama jangka waktu yang berlebihan. Gambar 8-39a menunjukkan kurva magnetisasi untuk bahan feromagnetik. Ini adalah plot dari kerapatan fluks B vs magnetizing intensitas H (atau ekuivalen, sebidang plux ɸ dibandingkan mmf). Ketika eksternal tenaga gerak magnet kuat diterapkan untuk bahan ini dan kemudian dihapus, sebuah fluksi sisa akan tetap dalam materi. Untuk memaksa fluks kembali ke nol, perlu menerapkan intensitas magnetisasi koersif Hc dengan sifat polaritas terhadap polaritas intensitas magnetisasi H yang semula membentuk medan magnet. Untuk aplikasi mesin normal seperti rotor dan stators, bahan feromagnetik harus dipakai yang memiliki kemungkinan flux dan medan magnet kecil, karena bahan semacam itu akan memiliki kehilangan histeresis yang rendah.



Di sisi lain, bahan yang baik untuk kutub motor PMDC harus memiliki kerapatan fluks sisa kembali sebaik mungkin, sekaligus memiliki intensitas magnetisasi Hc koersif terbesar. Lekukan magnetisasi bahan semacam itu ditunjukkan pada Gambar 8-39b. Bres yang besar menghasilkan fluks besar di mesin, sementara Hc yang besar berarti arus yang sangat besar dibutuhkan untuk mendemagnetisasi kutub. Dalam 40 tahun terakhir, sejumlah bahan magnetik baru telah dikembangkan yang memiliki karakteristik yang diinginkan untuk membuat magnet permanen. Jenis utama dari bahan adalah (ferit) bahan magnetik keramik dan bahan magnetik tanah langka. Gambar 839c menunjukkan kuadran kedua kurva magnetisasi dari beberapa magnet keramik dan tanah langka yang khas, dibandingkan dengan kurva magnetisasi dari paduan feromagnetik konvensional (alnico 5). Hal ini jelas dari perbandingan di atas yang paling langka-magnet bumi dapat menghasilkan fluks sisa sama sebagai terbaik konvensional feromagnetik paduan, sementara secara bersamaan sebagai sebagian besar kebal terhadap masalah demgnetization karena reaksi jangkar. Motor dc magnet permanen pada dasarnya adalah mesin yang sama dengan motor dc shunt, kecuali fluks motor PMDC yang tetap. Oleh karena itu, tidak mungkin mengendalikan kecepatan motor PMDC dengan memvariasikan arus medan atau fluks. Satu-satunya metode kontrol kecepatan yang tersedia untuk motor PMDC adalah kontrol tegangan jangkar dan kontrol tahanan jangkar. Teknik menganalisa motor PMDC pada dasarnya sama dengan teknik untuk menganalisa motor dc shunt dengan arus medan konstan.



S.J Chapman, “Electric Machinery and Power System Fundamentals”, international editio.