Persamaan Gaya Gerak Listrik Generator DC
Saat angker berputar, tegangan dihasilkan dalam kumparannya. Dalam kasus generator, ggl rotasi disebut gaya gerak listrik (ggl) yang Dihasilkan atau ggl jangkar dan dilambangkan sebagai Er = Eg.
Dalam kasus motor, ggl rotasi dikenal sebagai ggl balik atau ggl lawan dan direpresentasikan sebagai Er = Eb.
Ekspresi untuk gaya gerak listrik sama untuk kedua operasi, yaitu, untuk Generator dan juga untuk Motor.
Derivasi Persamaan Gaya Gerak Listrik Mesin DC – Generator dan Motor
Dimana,
P – jumlah kutub mesin
ϕ – Fluks per kutub di Weber.
Z – Jumlah total konduktor jangkar.
N – Kecepatan jangkar dalam revolusi per menit (r.p.m).
A – jumlah jalur paralel dalam belitan jangkar.
Waktu yang dibutuhkan untuk menyelesaikan satu putaran diberikan sebagai:
Oleh karena itu, ggl induksi rata-rata dalam satu konduktor adalah:
Menempatkan nilai (t) dari Persamaan (2) ke dalam persamaan (3) kita akan mendapatkan
Banyaknya penghantar yang dirangkai seri pada setiap lintasan paralel = Z/A.
Oleh karena itu, ggl induksi rata-rata di setiap jalur paralel atau terminal jangkar diberikan oleh persamaan yang ditunjukkan di bawah ini:
Dimana n adalah kecepatan dalam revolusi per detik (r.p.s) dan diberikan sebagai:
Untuk mesin tertentu, jumlah kutub dan jumlah konduktor per jalur paralel (Z/A) adalah konstan. Oleh karena itu, persamaan (5) dapat ditulis sebagai:
Dimana K adalah konstanta dan diberikan sebagai:
Oleh karena itu, persamaan ggl induksi rata-rata juga dapat ditulis sebagai:
Dimana K1 adalah konstanta lain dan karenanya persamaan ggl induksi dapat ditulis sebagai:
Dimana ω adalah kecepatan sudut dalam radian/sekon direpresentasikan sebagai:
Dengan demikian, jelas bahwa ggl induksi berbanding lurus dengan kecepatan dan fluks per kutub. Polaritas ggl induksi tergantung pada arah medan magnet dan arah rotasi. Jika salah satu dari keduanya dibalik, polaritasnya berubah, tetapi jika keduanya dibalik, polaritasnya tetap tidak berubah.
GGL induksi ini adalah fenomena mendasar untuk semua Mesin DC apakah mereka bekerja sebagai generator atau motor.
Jika Mesin DC bekerja sebagai Generator, ggl induksi diberikan oleh persamaan yang ditunjukkan di bawah ini:
Dimana Eg adalah gaya gerak listrik yang Dihasilkan
Jika Mesin DC bekerja sebagai Motor, ggl induksi diberikan oleh persamaan yang ditunjukkan di bawah ini:
Pada motor, ggl induksi disebut ggl balik (Eb) karena bekerja berlawanan dengan tegangan suplai.
