Mesin Arus Bolak Balik

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

Mesin Arus Bolak balik TE091403

Part 3 : Dasar Mesin Listrik Berputar

Institut Teknologi Sepuluh Nopember August, 2012 Mesin Arus Bolak Balik Part 3 : Dasar Mesin Listrik Berputar

1


ACARA PERKULIAHAN DAN KOMPETENSI

Mesin Arus Bolak Balik Part 3 : Dasar Mesin Listrik Berputar

2


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


3


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


4


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

fmax B A

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


5


Medan magnet Putar (Rotating Magnetic Field)


6



x


7



x


8



x


9




10


Simulasi Medan magnet putar (Simulation of Rotating Magnetic Field)


11


Stator mesin dua-kutub (Two Pole Stator Machine)


12


Stator mesin empat-kutub (Four Pole Stator Machine)


13


MMF dan distribusi Fluks (MMF & FLUX DISTRIBUTION) Untuk membangkitkan tegangan sinusoidal di mesin, magnitudo dari kerapatan fluks harus berubah secara sinusoidal sepanjang permukaan sela udara (air gap).


14


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 di setiap slot secara sinusoidal Actual mmf

Fundamental mmf



16

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

Dalam sudut mekanis: P = Jumlah kutub



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.


17


Pada gambar, sudut A (jarak sudut antara sisi coil) adalah 60 derajat mekanik, atau 120 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.


18


19

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

Jika qm = rp  full-pitch coil

qm = derajat mekanik yang di lalui oleh koil

Mesin dua kutub dengan rp =180 derajat. Koil yang dibentangkan sepanjang180 derajat. Mesin Arus Bolak Balik Part 3 : Dasar Mesin Listrik Berputar


Fractional-Pitch Coil

20

Coil-pitch r dalam derajat elektrik:

qm = derajat mekanik yang di lalui oleh koil Jika qm < rp  fractional-pitch coil Untuk mesin dengan kutub lebih dari dua:

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



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:


21


Tegangan induksi dalam Fractional-Pitch Coil (Induced Voltage in Fractional-Pitch Coil) Segment a-b:


22


Tegangan induksi dalam Fractional-Pitch Coil (Induced Voltage in Fractional-Pitch Coil) Segment c-d:


23


Tegangan induksi dalam Fractional-Pitch Coil (Induced Voltage in Fractional-Pitch Coil) Segment b-c: Segment d-a:


24


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


25


26

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

Full-pitch:



Tegangan induksi dalam Fractional-Pitch Coil (Induced Voltage in Fractional-Pitch Coil) Didefinisikan pitch faktor adalah :

r dalam derajat elektrik

Jika koil mempunyai N lilitan, tegangan induksi menjadi:

Untuk mesin dengan kutub lebih dari dua :


27


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 reluktansi yang rendah.


28


Harmonisa dan Belitan Fractional-Pitch (Harmonics and Fractional-Pitch Windings) Hubungan pitch-faktor dengan komponen fundamental dan harmonik


29


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


30


Harmonics and Fractional-Pitch Windings


31


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


32


Kumparan pada Mesin (Winding of Practical Machines)


33


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


34


35

Faktor distribusi pada Kumparan (Distribution Factor of Practical Winding ) •Coil didistribusikan dalam slot yang dibagi dalam group phasa •Dalam satu group phasa, coil membangkitkan tegangan dengan beda phasa tergantung oleh slot pitch g

Sebagai contoh digambar , g = 20°



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

•Jika koil-koil di konsentrasikan dalam satu slot, jumlah tegangan seharusnya menjadi 3E bukan 2.879E •Menurunkan tegangan induksi dalam stator


36


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

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


37


38

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

Volt-rms

NP = Jumlah total lilitan dalam koil = NC x Jumlah koil NC = Jumlah konduktor dalam satu koil kw = Faktor belitan, kombinasi pitch-faktor dan faktor distribusi Mesin Arus Bolak Balik Part 3 : Dasar Mesin Listrik Berputar



39

Mesin Arus Bolak Balik

Recommend Documents