Apa Saja Metode untuk Meningkatkan Komutasi
Apa Metode-metode untuk Meningkatkan Komutasi?
Definisi komutasi
Komatasi adalah proses pembalikan arus dalam kumparan untuk menjaga motor beroperasi dengan efisien.
Ada tiga metode utama untuk meningkatkan komutasi.
Komatasi resistansi
Komatasi E.M.F.
Lilitan kompensasi
Komatasi Resistansi
Dalam metode komutasi ini, kita menggunakan sikat listrik dengan resistansi tinggi untuk mendapatkan komutasi tanpa percikan. Hal ini dapat dicapai dengan mengganti sikat tembaga yang memiliki resistansi rendah dengan sikat karbon yang memiliki resistansi tinggi.
Dapat dilihat dengan jelas dari gambar bahwa arus IC dari kumparan C dapat mencapai sikat melalui dua jalur selama periode komutasi. Satu jalur adalah langsung melalui segmen komutator b dan ke sikat, dan jalur kedua adalah terlebih dahulu melalui kumparan B yang tertutup pendek, kemudian melalui segmen komutator a, dan ke sikat. Ketika resistansi sikat rendah, maka arus IC dari kumparan C akan mengikuti jalur terpendek, yaitu jalur pertama karena resistansi listriknya relatif rendah karena lebih pendek dibandingkan jalur kedua.
Ketika sikat resistansi tinggi digunakan, maka ketika sikat bergerak menuju segmen-segmen komutator, area kontak antara sikat dan segmen b berkurang dan area kontak dengan segmen a bertambah. Sekarang, karena resistansi listrik berbanding terbalik dengan area kontak, maka resistansi Rb akan meningkat dan Ra akan berkurang seiring pergerakan sikat. Maka arus akan memilih jalur kedua untuk mencapai sikat.
Metode ini memastikan pembalikan arus dengan cepat ke arah yang diinginkan, sehingga meningkatkan komutasi.
ρ adalah resistivitas konduktor.
l adalah panjang konduktor.
A adalah penampang konduktor (dalam deskripsi ini digunakan sebagai area kontak).
Komatasi E.M.F.
Alasan utama penundaan waktu pembalikan arus pada kumparan tertutup pendek selama periode komutasi adalah sifat induktif kumparan. Dalam jenis komutasi ini, tegangan reaktansi yang dihasilkan oleh kumparan akibat sifat induktifnya, dinetralisir dengan menghasilkan emf pembalikan pada kumparan tertutup pendek selama periode komutasi.
Tegangan Reaktansi
Penyebab kenaikan tegangan pada kumparan tertutup pendek akibat sifat induktif kumparan, yang menentang pembalikan arus di dalamnya selama periode komutasi, disebut tegangan reaktansi.
Kita dapat menghasilkan emf pembalikan dengan dua cara
Dengan pergeseran sikat.
Dengan menggunakan inter-pole atau pole komutasi.
Metode Pergeseran Sikat untuk Komutasi
Dalam metode ini untuk meningkatkan komutasi, sikat dipindahkan ke arah maju untuk generator DC dan ke arah mundur untuk motor untuk menghasilkan emf pembalikan yang cukup untuk menghilangkan tegangan reaktansi. Ketika sikat diberi lead maju atau mundur, maka kumparan tertutup pendek berada di bawah pengaruh kutub berikutnya yang memiliki polaritas berlawanan. Kemudian, sisi-sisi kumparan akan memotong fluks yang diperlukan dari kutub utama dengan polaritas berlawanan untuk menghasilkan emf pembalikan yang cukup. Metode ini jarang digunakan karena untuk hasil terbaik, dengan setiap variasi beban, sikat harus dipindahkan.
Metode Menggunakan Inter-Pole
Dalam metode ini, kutub-kutub kecil yang disebut inter-pole dipasang pada yoke dan ditempatkan di antara kutub utama. Untuk generator, polaritasnya sesuai dengan kutub utama yang berdekatan, dan untuk motor, sesuai dengan kutub utama sebelumnya. Inter-pole menginduksi emf pada kumparan tertutup pendek selama periode komutasi, menentang tegangan reaktansi, dan memastikan komutasi tanpa percikan.
Lilitan Kompensasi
Ini adalah cara paling efektif untuk menghilangkan masalah reaksi armatur dan flash over dengan menyeimbangkan mmf armatur. Lilitan kompensasi ditempatkan pada slot yang disediakan di wajah kutub paralel dengan konduktor rotor (armatur).
Kelemahan utama lilitan kompensasi adalah biayanya yang tinggi. Lilitan ini terutama digunakan pada mesin besar yang tunduk pada beban berlebihan atau plugging, dan pada motor kecil yang membutuhkan pembalikan mendadak dan percepatan tinggi.
