Dokumen tersebut membahas tentang motor arus searah (DC) dan teknik-tekniknya, termasuk jenis-jenis motor DC, cara mengatur kecepatannya, pengasutan, mengubah arah putar, dan pengereman motor DC.

1. TEKNIK TENAGA LISTRIK
M o t o r A r u s S e a r a h
Disusun Oleh Kelompok 2 :
Adira Salsabila ( 062002204010 )
Dwi Angelina Yulia.H (062002204007)
Zakiy Fakhrillah (062002204013)
Dosen Pengampu:
Prof. Ir. Syamsir Abduh, Ph.D
Dianing Novita Nurmala P S.T., M.Sc.
Persentasi : Rabu, 10 Mei 2023
Electrical Engineering, Trisakti University 1
Nilai :
87

2. Electrical Engineering, Trisakti University 2
MOTOR ARUS SEARAH (DC)
Motor DC merupakan motor listrik yang membutuhkan supplai tegangan arus searah pada kumparan
medan untuk diubah menjadi energi gerak mekanik.
Motor DC bekerja berdasarkan prinsip gaya Lorentz, dimana Ketika sebuah konduktor beraliran arus
diletkkan dalam medan magnet, maka gaya Lorentz akan tercipta secara orthogonal diantara arah
medan magnet dan arah aliran arus
Rangkaian ekivalen motor DC
adalah :

3. Electrical Engineering, Trisakti University 3
Jenis-jenis MOTOR DC
Motor DC Penguatan Terpisah
- Dengan Rheostat terhubung parallel dengan kumparan medan stator
- Dengan Rheostat hubung seri dengan kumparan medan stator
- Tanpa Rheostat, menggunakan sumber DC yang variable
ARM
Ra
Ea
Ia
Vt
Vf
Rhe
Rf
If

4. Electrical Engineering, Trisakti University 4
Jenis-jenis MOTOR DC
Motor DC Penguatan Sendiri
- Motor DC Seri
- Motor DC Shunt
- Motor DC Kompon Pendek
- Motor DC Kompon Panjang

5. Electrical Engineering, Trisakti University 5
Motor DC tipe Seri (Series DC Motor)
Motor DC tipe Seri atau dalam bahasa Inggris
disebut dengan Series DC Motor ini adalah Motor
DC yang kumparan medannya dihubungkan secara
seri dengan kumparan angker (armature winding).
Dengan hubungan seri tersebut, arus listrik pada
kumparan medan adalah sama dengan arus listrik
pada kumparan angker. Kecepatan pada Motor DC
tipe seri ini akan berkurang seiring dengan
penambahan beban yang diberikan pada motor DC
tersebut. Motor DC jenis ini tidak boleh digunakan
tanpa ada beban yang terpasang karena akan
berputar cepat tanpa terkendali.

6. Electrical Engineering, Trisakti University 6
Motor DC tipe Shunt (Shunt DC Motor)
Motor DC tipe Shunt adalah Motor DC yang
kumparan medannya dihubungkan secara paralel
dengan kumparan angker (armature winding).
Motor DC tipe Shunt ini merupakan tipe Motor DC
yang sering digunakan, hal ini dikarenakan Motor
DC Shunt memiliki kecepatan yang hampir konstan
meskipun terjadi perubahan beban (kecepatan akan
berkurang apabila mencapai torsi (torque) tertentu).
Karena Kumparan Medan dan Kumparan Angker
dihubungkan secara paralel, maka total arus listrik
merupakan penjumlahan dari arus yang melalui
kumparan medan dan arus yang melalui kumparan
angker.

7. Electrical Engineering, Trisakti University 7
Motor DC tipe Shunt (Shunt DC Motor)
Kecepatan Motor DC tipe Shunt adalah kontinu serta tidak tergantung dibeban.
Sebab itu, cocok buat dipergunakan komersial dengan beban mula-mulayang
rendah, seperti penggunaan pada peralatan mesin. Kecepatan bisa diaturdengan
cara memasang tahanan menggunakan posisi seri di dinamo sertamengakibatkan
turunnya kecepatan atau memasang tahanan di arus medan yangmenyebabkan
naiknya kecepatan.

8. Electrical Engineering, Trisakti University 8
Motor DC tipe Gabungan (Compound DC Motor)
Compound DC Motor atau Motor DC tipe
Gabungan ini adalah gabungan Motor DC jenis
Shunt dan Motor DC jenis Seri. Pada Motor DC
tipe Gabungan ini, Terdapat dua Kumparan Medan
(Field Winding) yang masing-masing dihubungkan
secara paralel dan Seri dengan Kumparan Angker
(Armature Winding). Dengan gabungan hubungan
seri dan paralel tersebut, Motor DC jenis Compound
ini mempunyai karakteristik seperti Series DC
Motor yang memiliki torsi (torque) awal yang tinggi
dan karakteristik Shunt DC Motor yang
berkecepatan hampir konstan.

9. Electrical Engineering, Trisakti University 9
Motor DC Kompon Pendek

10. Electrical Engineering, Trisakti University 10
Motor DC Kompon Panjang
ARM
Ra
Ea
Ia
Vt
Rsh
Ish
IL
Rsr
Persamaan yang timbul
IL = Ia + Ish
Ea = Vt – Ia Ra – Ia Rsr - Vs

11. Electrical Engineering, Trisakti University 11
Karakteristik Motor Arus Searah (Shunt DC Motor)
 Kecepatan pada prakteknya konstan tidak tergantung pada beban (hingga torque tertentu
setelah kecepatannya berkurang) dan oleh karena itu cocok untuk penggunaan komersial
dengan beban awal yang rendah, seperti peralatan mesin.
 Kecepatan dapat dikendalikan dengan cara memasang tahanan dalam susunan seri
dengan dinamo (kecepatan berkurang) atau dengan memasang tahanan pada arus medan
(kecepatan bertambah).

12. Electrical Engineering, Trisakti University 12
Karakteristik Motor Arus Searah (Series DC Motor)
 Kecepatan dibatasi pada 5000 RPM
 Harus dihindarkan menjalankan motor seri tanpa ada beban sebab motor akan
mempercepat tanpa terkendali.

13. Electrical Engineering, Trisakti University 13
Karakteristik Motor Arus Searah (Compound DC Motor)
Kecepatan motor DC seri akan berubah drastis seiring dengan berubahnya beban. Karena
karakteristik yang seperti ini, dan kemungkinan bahaya yang timbul dari tingginya kecepatan
pada beban rendah, motor DC seri tidak cocok untuk digunakan pada pengangkatan beban
yang dapat menyebabkan torka mungkin jatuh sampai 15% bawah torka beban jenuh.

14. Electrical Engineering, Trisakti University 14
Pengaturan Kecepatan Motor DC
Berdasarkan persamaan :
Pengaturan Kecepatan Motor DC dapat dilakukan dengan cara :
- Mengatur fluks magnet
- Mengatur tahanan jangkar
- Mengatur tegangan

15. Electrical Engineering, Trisakti University 15
Pengaturan Kecepatan Motor DC
Mengatur Fluks Magnet
Pengaturan fluks magnet dilakukan dengan cara menaikkan atau menurunkan pada tahanan variable yang
dihubungkan secara seri dengan kumparan medan.
Pengaturan fluks pada motor seri, salah satunya menggunakan tipe pengaturan field divertor, yaitu dengan
memparalelkan resistor.
Jumlah arus utama yang masuk dialirkan, maka fungsi dari divertor yaitu menurunkan arus yang melewati
rangkaian. Arus tersebut mengakibatkan penurunan fluks, sehingga menghasilkan kecepatan motor yang
meningkat.

16. Electrical Engineering, Trisakti University 16
Pengaturan Kecepatan Motor DC
Mengatur Tahanan Jangkar
Pengaturan tahanan jangkar yaitu dengan cara mengatur besarnya resistansi dari Rheostat (Ra) yang
dirangkaikan secara seri dengan motor DC.

17. Electrical Engineering, Trisakti University 17
Pengaturan Kecepatan Motor DC
Mengatur Tegangan
Pengaturan tegangan dilakukan dengan cara mengatur besar
tegangan yang melalui tegangan jangkar secara bervariasi atau
biasa disebut dengan metode ward leonard.
Kecepatan motor DC dapat dikontrol dengan mengatur arus
medan atau tegangan pada jangkar. Dengan meningkatknya
nilai beban, maka kecepatan dan GGL akan menurun dan arus
meningkat. Begitu juga dengan sebaliknya, jika nilai beban
rendah maka kecepatan dan GGL akan meningkat dan arus
menurun. Kecepatan motor DC sebanding dengan GGL.
Semakin rendah GGL, maka arus yang mengalir pada jangkar
akan semakin tinggi. Arus yang meningkat ini akan
mengakibatkan medan magnet menjadi lebih kuat di jangkar,
sehingga menyebabkan kecepatan jangkar akan meningkat.
Pada motor seri, peningkatan arus tersebut juga akan menambah
nilai fluks.

18. Electrical Engineering, Trisakti University 18
Pengasutan Motor DC
Pengasutan motor listrik adalah cara menjalankan pertama kali motor, tujuannya agar arus
starting kecil dan drop tegangan masih dalam batas toleransi
Fungsi Pengasutan Motor DC :
• Untuk mengontrol kecepatan secara manual maupun otomatis.
• Untuk mengontrol torsi asut dan torsi akselerasi.
• Sebagai alat pengereman motor.
• Untuk membatasi arus asut sehingga bisa memperkecil gangguan gangguan terhadap pemakaian arus
lain dari tegangan tersebut.
• Untuk membalik arah putaran motor.

19. Electrical Engineering, Trisakti University 19
Pengasutan Motor DC
Jenis-jenis Pengasutan Motor DC :
• Pengasutan dengan Pemberian Tahanan Mula
• Pengasutan Motor DC dengan Tap Beban
• Pengasutan Direct On Line (DOL)
• Pengasutan dengan Rheostart

20. Electrical Engineering, Trisakti University 20
Pengasutan dengan Pemberian Tahanan Mula
Pada saat motor akan di starting, kecepatan dan tegangan induksi Ea bernilai
sama dengan nol. Sehingga dari persamaan motor DC:
a
a
t
a
R
E
V
I


Dari persamaan diatas, nilai arus Ia yang mengalir akan sangat besar. Oleh karena itu harus
dilakukan pengasutan dengan cara diberikan tahanan mula yang dipasang seri terhadap tahanan
jangkar tersebut. Secara bertahap tegangan induksi akan dibangkitkan dan rotor pun mulai
berputar. Bersamaan dengan ini tahanan mula pun harus diturunkan. Penurunan tahanan mula
yang dipasang ini dapat dilakukan secara manual ataupun otomatis.

21. Electrical Engineering, Trisakti University 21
Pengasutan dengan Tap Beban
Saklar yang disambungkan tidak memiliki
arus yang mengalir, karena posisi lengan pada
posisi off. Lengan diletakkan ke nomor 1,
arus akan mengalir melalui lengan dan empat
buah tahanan yang berjajar, sehingga arus
yang dimiliki rendah. Selanjutnya, secara
bertahap letak lengan diletakkan ke nomor 2,
3, 4 dan 5 sebagaimana hal ini akan
mengubah nilai tahanan yang berjajar. Setelah
mencapai kecepatan penuh, maka letak
terakhir ada di nomor 5 , bila mana nilai
tahanan hanya terdapat nilai tahanan jangkar
yang kecil.
R1 R2 R3 R4
ARM
Off
1
2
3
4
5
VR
Sekring Saklar

22. Electrical Engineering, Trisakti University 22
Pengasutan Direct On Line (DOL)
Pengasutan secara langsung (DOL) adalah metode pemberian tegangan langsung dari sumber tegangan
ke motor listrik melalui perangkat sakelar listrik (magnetic contactor).
Jika ukuran motor kecil, kecepatan putarnya cepat karena momen kelembaban rotornya kecil, begitu
juga dengan arus asutnya. Jadi, untuk ukuran motor kecil bisa langsung dihubungkan dengan sumber.
Kelebihan :
- Efektifitas biaya awal
- Rangkaian dan cara kerja yang sederhana
Kelemahan :
- Hanya bisa dipakai bagi motor yang berukuran kecil bila ukuran suplai membutuhkan pemakaiannya.
- Arus dan torsi maksimum pada saat start

23. Electrical Engineering, Trisakti University 23
Pengasutan dengan Rheostart
Pengasutan dengan Rheostart yaitu melakukan penambahan tahanan Rheostart untuk membatasi arus
start yang tinggi pada rangkaian jangkar.
Pada saat start, semua tahanan Rheostart digunakan , arus dibatasi oleh Rst, akan menyebabkan arus
penguat magnet (Im) menjadi tinggi.

24. Electrical Engineering, Trisakti University 24
Mengubah Arah Motor DC
• Untuk mengubah arah putaran motor DC dengan membalik arah medan
putarnya, arah medan putar dapat dibalik dengan mengubah arah arus yang
mengalir pada motor DC seperti gambar berikut:
• Mengubah arah arus dapat dilakukan dengan membalik polaritas (kutub)
sumber arus.

25. Electrical Engineering, Trisakti University 25
Mengubah Arah Motor DC
Untuk mempermudah pembalikan arah arus, dapat menambahkan saklar 2
buah SPDT yang dirangkai sebagaimana gambar berikut:

26. Electrical Engineering, Trisakti University 26
Mengubah Arah Putar Motor DC tanpa Arduino
Berikut ini merupakan contoh mengubah arah putar motor DC, salah satunya tanpa
arduino. Kita bisa merangkai saklar 6 pin untuk mengatur arah putar motor dc
dengan rangkaian berikut:
Gambar diatas merupakan merangkaian Pengatur Arah Putar Motor DC dengan
Saklar 3 Posisi 6 pin.

27. Electrical Engineering, Trisakti University 27
Mengubah Arah Putar Motor DC tanpa Arduino
Selanjutnya, kita dapat nenggunakan 2 buah relay untuk mengontrol arah putar dengan sebuah
selector seperti rangkaian dibawah ini:

28. Electrical Engineering, Trisakti University 28
Pengereman Motor DC
Pengereman pada Motor DC perlu dilakukan, karena jika terjadi gangguan dalam proses
produksi sedangkan motornya tetap berjalan dikuatirkan dapat merusak motor tersebut dan alat -
alat lainnya.
Pengereman dapat dilakukan secara:
1. Pengereman Regeneratif
2. Pengereman Dinamis
3. Pengereman Plugging
Hal yang mempengaruhi waktu pengereman pada motor DC adalah tahanan pengereman karena
semakin besar nilai tahanan maka arus pengereman akan semakin kecil. Dimana semakin besar
nilai tahanan, maka waktu waktu pengereman akan semakin lama. Jadi dibutuhkan nilai tahanan
yang kecil, untuk membuat motor cepat berhenti.

29. Electrical Engineering, Trisakti University 29
Pengereman Motor DC
1. Pengereman Regeneratif
Pengereman dengan cara mengalirkan arus listrik yang dihasilkan motor listrik karena
bekerja sebagai generator ke jala - jala. Hal ini terjadi jika mesin DC shunt berputar sebagai
motor DC dan karena bebannya menyebabkan motor berputar melebihi putaran tanpa beban,
maka motor akan bekerja sebagai generator yang bekerja paralel terhadap jala - jala.

30. Electrical Engineering, Trisakti University 30
Pengereman Motor DC
2. Pengereman Dinamis
Pengereman ini dilakukan dengan memutus rangkaian jangkar dari jala - jala dan
menyambungkan ke suatu tahanan, sehingga tegangan listrik yang dihasilkan diubah menjadi
energi panas oleh tahanan tersebut. Dalam hal ini Motor Shunt akan bekerja sebagai generator
listrik dengan penguatan terpisah.

31. Electrical Engineering, Trisakti University 31
Pengereman Motor DC
3. Pengereman Plugging
Pengereman dengan cara mengubah arah putaran motor sehingga putaran motor akan
berhenti. Cara mengubah arah putaran ada dua, yaitu dengan cara mengubah beban sehingga
motor berputar ke arah berlawanan dan mengubah arah arus jangkar yang akan membalik arah
putaran motor.

32. Electrical Engineering, Trisakti University 32
Aplikasi Pada Motor DC Seri
Beberapa peralatan yang mengunakan motor DC seri yaitu Traksi listrik, Electric
footing, Derek/crane, Lift, Air compressor, Elevator, Winching systems, Pengering rambut, Vacuum
Cleaner dan Mesin jahit.

33. Electrical Engineering, Trisakti University 33
Aplikasi Pada Motor DC Shunt
Beberapa pearalatan yang menggunakan motor DC shunt sebagai alat penggeraknya yaitu kaca depan
mobil, Wiper, Mesin bubut, Alat bor, Lift, Kipas angin, Blower, Pompa sentrifugal, Konveyor, Mesin
pemintal/tenun.

34. Electrical Engineering, Trisakti University 34
Aplikasi Pada Motor DC Compound
Beberapa pearalatan yang menggunakan Motor DC coumpound seperti Alat press, Sekop listrik,
Mesin recipro, Konveyor, Mesin Stamping, Elevator, Kompresor, Alat giling, dan Heavy planner.

35. Electrical Engineering, Trisakti University 35