Apa itu Faktor Rentangan Koil?

Definisi dan Karakteristik Faktor Rentangan Koil (Faktor Pitch)
Definisi Faktor Pitch (Kₙ)

Faktor rentangan koil (juga dikenal sebagai faktor chording) Kₙ didefinisikan sebagai rasio tegangan yang diinduksi pada koil pendek terhadap koil penuh. Jarak antara kedua sisi koil disebut rentangan koil, yang ditandai oleh sudut elektriknya untuk menunjukkan derajat pendeknya rentangan.

Makna Fisik Jarak Pola

Jarak sudut antara garis tengah pola yang bersebelahan disebut jarak pola, yang selalu sama dengan 180 derajat elektrik terlepas dari jumlah pola dalam mesin. Koil dengan rentangan 180 derajat elektrik disebut koil penuh, seperti yang ditunjukkan dalam gambar berikut:

Karakteristik Koil Pendek

Koil dengan rentangan kurang dari 180 derajat elektrik disebut koil pendek (atau koil fraksional), juga dikenal sebagai koil chorded. Konfigurasi koil pendek ditunjukkan dalam gambar berikut:

Penggulungan Chorded dan Perhitungan Rentangan Koil

Penggulungan stator yang menggunakan koil fraksional disebut penggulungan chorded. Jika rentangan koil dikurangi sebesar sudut elektrik α, maka rentangan efektif menjadi (180 – α) derajat elektrik.

Untuk koil penuh, jarak antara kedua sisi koil tepat sama dengan 180° jarak pola elektrik, memastikan bahwa tegangan yang diinduksi pada setiap sisi koil berada dalam fase. Misalkan E_C1 dan E_C2 menunjukkan tegangan yang dihasilkan pada sisi-sisi koil, dengan E_C sebagai tegangan koil hasil. Hubungan ini dinyatakan dalam persamaan:

Karena E_C1 dan E_C2 berada dalam fase, maka tegangan koil hasil E_C sama dengan jumlah aritmetik dari dua tegangan tersebut.

Dengan demikian,

Analisis Fasor Koil Pendek

Ketika rentangan koil tunggal kurang dari 180° jarak pola elektrik, tegangan yang diinduksi pada setiap sisi koil E_C1 dan E_C2 menunjukkan perbedaan fase. Tegangan koil hasil E_C adalah jumlah fasor dari E_C1 dan E_C2.

Jika rentangan koil dikurangi sebesar sudut elektrik α, maka rentangan efektif menjadi (180 – α) derajat. Akibatnya, E_C1 dan E_C2 akan tidak dalam fase sebesar α derajat. Seperti yang ditunjukkan dalam diagram fasor di atas, jumlah fasor EC sesuai dengan vektor AC.

Faktor rentangan koil Kc dinyatakan sebagai:

Karakteristik dan Keuntungan Penggulungan Pendek Faktor Pitch (Kₙ)
Hubungan Antara Faktor Pitch dan Rentangan Koil

• Koil penuh: Ketika α = 0°, cos(α/2) = 1, sehingga Kₙ = 1.

• Koil pendek: Kₙ < 1, menunjukkan bahwa pendeknya rentangan mengurangi amplitudo tegangan yang diinduksi.

Keuntungan Teknis Koil Pendek (Penggulungan Chorded)

• Optimasi Biaya Bahan: Memendekkan panjang ujung gulungan, mengurangi penggunaan bahan konduktor dan biaya produksi.

• Peningkatan Kualitas Gelombang: Mengurangi distorsi harmonik, membuat EMF yang diinduksi lebih dekat ke gelombang sinus dan meningkatkan kualitas daya.