Rumus Kecepatan Motor DC
Pertama-tama, mari kita perkenalkan rumus kecepatan motor DC:
n=(U-IR)/KΦ
Di mana "n" adalah kecepatan motor (rpm/menit), "U" adalah tegangan armatur, "I" adalah arus armatur, "R" adalah resistansi rangkaian armatur, "Φ" adalah fluks eksitasi, dan "k" adalah konstanta gaya gerak listrik yang diinduksi. Dapat dilihat bahwa kecepatan putar motor DC berkaitan dengan U, R, dan Φ, sehingga kita dapat mengubah kecepatan putarnya dengan menyesuaikan variabel-variabel tersebut.
- Mengubah Tegangan Sumber (U)
- Mengubah Resistansi Sirkuit (R)
- Mengubah Fluks Magnetik (Φ)
Metode 1: Ubah tegangan suplai (U)
Perubahan tegangan ini terutama bertujuan untuk menurunkan tegangan armatur dari tegangan nominal, serta menurunkan kecepatan dari kecepatan nominal motor; ini merupakan metode pengaturan kecepatan dengan torsi konstan. Metode ini paling cocok untuk sistem yang memerlukan pengaturan kecepatan secara bertahap dan halus dalam rentang tertentu. Konstanta waktu yang terjadi pada perubahan arus armatur relatif kecil, sehingga responsnya cepat, namun metode ini memerlukan catu daya DC yang dapat disesuaikan dengan kapasitas besar.
Fitur:
- Rentang pengaturan kecepatan yang luas, yang disebut pengaturan kecepatan tanpa tingkat.
- Tidak ada kehilangan energi tambahan, dan kekerasan sifat mekanisnya tetap tidak berubah setelah tegangan diturunkan, serta stabilitasnya baik.
- Kecepatan hanya dapat diturunkan, tidak dapat dinaikkan.
- Peralatan yang dibutuhkan lebih rumit dan biayanya lebih tinggi.
Metode 2: Mengubah Resistansi Sirkuit (R)
Metode pengaturan kecepatan dengan menghubungkan resistor secara seri di luar rangkaian armatur motor memiliki peralatan yang sederhana dan pengoperasian yang mudah. Namun, metode ini hanya memungkinkan pengaturan kecepatan secara bertahap, kelancaran pengaturannya kurang baik, dan karakteristik mekanisnya lemah; selain itu, resistor pengatur kecepatan mengonsumsi banyak energi listrik. Pengaturan kecepatan dengan mengubah resistansi memiliki banyak kelemahan, sehingga saat ini metode ini jarang digunakan.
Fitur:
- Peralatan yang dibutuhkan relatif sederhana dan murah, serta banyak digunakan pada motor DC berdaya rendah.
- Kecepatan hanya dapat diturunkan, yang merupakan pengaturan kecepatan bertahap, dan kurva karakteristiknya landai.
- Terdapat kerugian energi yang besar pada resistor pengatur kecepatan, dan kinerjanya kurang efisien.
Diagram Skematik:
Pada rangkaian motor DC, kita dapat memperoleh kecepatan yang berbeda-beda dengan menghubungkan resistor yang berbeda secara seri. Skema rangkaiannya terdiri dari tiga bagian: rangkaian penyearah, rangkaian utama, dan rangkaian pengatur. Sumber daya rangkaian utama adalah AC 220 volt, sedangkan tegangan masukan rangkaian pengatur adalah 380 volt. Selain itu, terdapat tiga komponen listrik pada rangkaian tersebut, yaitu relé perantara KM1 dan KM2.
Mode Kecepatan Rendah:
Sumber daya listriknya adalah AC 220 volt, yang diubah menjadi AC 127 volt melalui trafo, lalu diubah menjadi DC 110 volt melalui rangkaian penyearah. Tiga tombol sakelar mengontrol tiga tingkat kecepatan. Saat tombol SB2 ditekan, kontaktor KM1 terkunci otomatis. Pada saat ini, motor dihubungkan secara seri dengan dua resistor R1 dan R2, yang merupakan kondisi kecepatan terendah.
Mode Kecepatan Sedang:
Jika Anda ingin meningkatkan kecepatan, Anda dapat menekan tombol sakelar SB3, sehingga relai KA1 akan terkunci. Pada saat yang sama, titik normal terbuka relai tersebut akan tertutup, dan arus akan melewati R2 dan langsung terhubung ke motor untuk menghasilkan percepatan.
Mode Kecepatan Tinggi:
Untuk beralih ke mode kecepatan tinggi, tekan tombol sakelar SB4. Pada saat ini, KA2 terkunci otomatis. Pada saat yang sama, titik normal tertutupnya dibuka untuk mematikan KA1, dan titik normal terbukanya ditutup untuk melewati resistor R1 secara langsung.
Metode 3: Mengubah Fluks Magnetik (Φ)
Mengubah fluks magnetik dapat mewujudkan pengaturan kecepatan yang halus dan bertahap, namun hal ini hanya dapat melemahkan fluks magnetik dan menyesuaikan kecepatan ke atas dari kecepatan nominal motor, yang merupakan metode pengaturan kecepatan dengan daya konstan. Konstanta waktu yang terjadi saat arus angker berubah jauh lebih besar, dan kecepatan responsnya lebih lambat. Namun, kapasitas catu daya yang dibutuhkan relatif kecil.
Fitur
- Pengaturan kecepatan dilakukan pada rangkaian eksitasi, kerugian energinya kecil, dan pengendaliannya mudah.
- Pengaturan kecepatan yang halus dan bertahap, namun kecepatan hanya dapat disesuaikan ke atas dari kecepatan nominal, yang sering digunakan sebagai pengaturan kecepatan tambahan.
- Rentang penyesuaian kecepatan sempit, dan ketika ф menurun terlalu banyak, sulit untuk mengubah arah dan percikan api menjadi besar.
