Permanent Magnet Motor DC (PMDC)

Permanent Magnet Motor DC (DCPM) adalah jenis motor listrik yang menggunakan magnet permanen sebagai sumber medan magnetnya. Magnet permanen digunakan karena daya tarik yang kuat dan stabilitas dalam jangka panjang. Motor DCPM digunakan dalam berbagai aplikasi, termasuk industri, transportasi, dan pembangkit listrik tenaga surya.

DCPM memiliki beberapa keuntungan dibandingkan dengan motor DC lainnya. Keuntungan utama adalah efisiensi yang lebih tinggi karena tidak ada arus medan yang diperlukan untuk mempertahankan medan magnet. Selain itu, DCPM juga memiliki torsi yang lebih tinggi dan lebih stabil dibandingkan dengan motor DC lainnya.

DCPM dapat dibagi menjadi dua jenis yaitu motor DCPM seri dan motor DCPM shunt. Motor DCPM seri memiliki arus yang sama dalam stator dan rotor, sedangkan motor DCPM shunt memiliki arus yang berbeda dalam stator dan rotor.

Di masa kini, motor DCPM digunakan secara luas dalam aplikasi yang memerlukan kekuatan torsi yang tinggi dan kontrol yang cepat, seperti dalam mobil listrik, pembangkit listrik tenaga surya dan wind turbine.

Konstruksi Permanent Magnet Motor DC (PMDC)

Sesuai namanya motor DC magnet permanen, kutub medan motor ini pada dasarnya terbuat dari magnet permanen.

Motor PMDC terutama terdiri dari dua bagian. Sebuah stator dan sebuah angker. Di sini stator yang merupakan silinder baja. Magnet dipasang di pinggiran bagian dalam silinder ini.

Magnet permanen dipasang sedemikian rupa sehingga kutub-N dan kutub-S masing-masing magnet secara bergantian menghadap ke arah jangkar seperti yang ditunjukkan pada gambar di bawah ini. Artinya, jika kutub-N salah satu magnet menghadap ke arah jangkar maka kutub-S dari magnet berikutnya menghadap ke arah jangkar.

Selain menahan magnet di pinggiran bagian dalamnya, stator silinder baja juga berfungsi sebagai jalur balik reluktansi rendah untuk fluks magnet .

Meskipun kumparan medan tidak diperlukan dalam motor DC magnet permanen, kadang-kadang ditemukan bahwa kumparan medan digunakan bersama dengan magnet permanen.

Ini karena jika magnet permanen kehilangan kekuatannya, kekuatan magnet yang hilang ini dapat dikompensasikan dengan eksitasi medan melalui kumparan medan ini. Umumnya, bahan magnet keras tanah jarang digunakan dalam magnet permanen ini.

Rotor motor PMDC mirip dengan motor DC lainnya . Rotor atau armature motor DC magnet permanen juga terdiri dari inti, belitan, dan komutator. Inti angker terbuat dari sejumlah pernis yang diisolasi, laminasi melingkar dari lembaran baja.

Dengan memperbaiki lembaran baja melingkar ini satu per satu, inti angker slotted berbentuk silinder terbentuk. Lembaran baja laminasi berinsulasi pernis digunakan untuk mengurangi kehilangan arus eddy di angker motor DC magnet permanen.

Slot ini di pinggiran luar inti jangkar digunakan untuk menampung konduktor jangkar di dalamnya. Konduktor jangkar dihubungkan dengan cara yang sesuai yang menimbulkan belitan jangkar .

Terminal ujung belitan dihubungkan ke segmen komutator yang ditempatkan pada poros motor. Seperti motor DC lainnya, sikat karbon atau grafit ditempatkan dengan tekanan pegas pada segmen komutator untuk memasok arus ke angker.

Prinsip Kerja Permanent Magnet Motor DC

Seperti yang kami katakan sebelumnya, prinsip kerja motor PMDC hampir sama dengan prinsip kerja motor DC secara umum, yaitu ketika konduktor pembawa masuk ke dalam medan magnet, gaya mekanik akan dialami oleh konduktor dan arah gaya ini diatur oleh aturan tangan kiri Fleming .

Seperti pada motor DC magnet permanen, angker ditempatkan di dalam medan magnet magnet permanen; jangkar berputar searah dengan gaya yang dihasilkan.

Di sini setiap konduktor dinamo mengalami gaya mekanik F = BIL Newton di mana, B adalah kuat medan magnet dalam Tesla (weber / m2), I adalah arus dalam Ampere yang mengalir melalui konduktor itu dan L adalah panjang konduktor dalam meter berada di bawah medan magnet .

Setiap konduktor armature mengalami gaya dan kompilasi gaya-gaya tersebut menghasilkan torsi, yang cenderung memutar armature.

Rangkaian Ekuivalen Permanent Magnet Motor DC

Seperti pada motor PMDC, medan dihasilkan oleh magnet permanen, tidak perlu menggambar kumparan medan pada rangkaian ekivalen motor DC magnet permanen.

Tegangan suplai ke angker akan mengalami penurunan resistansi jangkar dan sisa tegangan suplai dilawan oleh ggl belakang motor. Oleh karena itu persamaan tegangan motor diberikan oleh,

Dimana, I adalah arus jangkar dan R adalah hambatan jangkar motor.

Eь adalah ggl balik dan V adalah tegangan suplai.

Keuntungan Permanent Magnet Motor DC

Keuntungan dari motor PMDC adalah:

• Tidak perlu pengaturan eksitasi medan.
• Tidak ada daya input yang dikonsumsi untuk eksitasi yang meningkatkan efisiensi motor DC.
• Tidak ada kumparan medan sehingga ruang untuk kumparan medan disimpan yang mengurangi ukuran keseluruhan motor.
• Lebih murah dan ekonomis untuk aplikasi dengan nilai kW fraksional.

Kekurangan Permanent Magnet Motor DC

Kerugian dari motor PMDC adalah:

• Reaksi jangkar motor DC tidak dapat dikompensasikan sehingga kekuatan medan magnet dapat menjadi lemah karena efek demagnetisasi dari reaksi jangkar.
• Ada kemungkinan kutub mengalami demagnetisasi permanen (sebagian) karena arus jangkar yang berlebihan selama kondisi awal, pembalikan, dan beban berlebih motor.
• Bidang di celah udara tetap dan terbatas – tidak dapat dikontrol secara eksternal. Hal ini membuat motor jenis ini sulit untuk mencapai pengendalian kecepatan yang efisien dari motor DC pada jenis motor yang sulit.

Aplikasi Permanent Magnet Motor DC

Motor PMDC banyak digunakan di mana motor DC kecil diperlukan dan juga kontrol yang sangat efektif tidak diperlukan, seperti pada starter mobil, mainan, wiper, mesin cuci, blower panas, AC, drive disk komputer dan banyak lagi.

Itulah pembahasan mengenai pengertian, prinsip kerja, konstruksi, kelebihan, kekurangan, dan aplikasi dari permanent magnet motor dc yang telah kita bahasa serta bisa jadi bahan pembelajar sobat teknisi, terimka kasih.