1.4 Belitan Mesin Arus Searah

Pada mesin DC loop pada rotor disebut jangkar, dihubungkan ke segmen komutator. Perbedaan sambungan akan menentukan jumlah parallel “current path”(jalur arus), tegangan terminal dan jumlah & posisi sikat pada segmen komutator
Kumparan pada mesin listrik biasanya terdiri dari beberapa lilitan. Kumparan yang dihubungkan satu sama lain membentuk belitan. Jumlah konduktor Z pada jangkar :
Z = 2.C.Nc
Dimana :

C = Jumlah coil/kumparan
Nc = Jumlah loop/turn pada coil
Jarak antara salah satu ujung kumparan dengan ujung kumparan lainnya sebesar 180° listrik yang berarti salah satu sisi kumparan berada dimuka kutub Utara sedang sisi yang lain dimuka kutub Selatan. Konstruksi kumparan ini disebut “full pitch coil”.
Jika jarak coil lebih kecil dari 180° listrik disebut “fractional pitch coil” dan ini yang banyak digunakan untuk meniadakan ripple gelombang arus-tegangan.
Kebanyakan kumparan terdiri dari 2 lapis (2 layer) untuk meningkatakan tegangan terminal. Lapisan pada kumparan dikenal dengan “plex” kumparan, misalnya 1 (simplex), 2 (duplex), 3 (triplex) dan banyak (multiplex).
Sambungan kumparan jangkar terhadap segmen komutator dikenal “progressive” (sambungan maju) dan “retrogressive” (sambungan mundur).
Adapaun jenis dari belitan pada mesin DC adalah :

a. Sambungan Gelung (Lap Winding)
Bila progressive maka “pitch komutator”(langkah komutator) Yc = 1, sedang jika retrogressive maka Yc = -1.
Pada lap winding ujung kumparan yang satu terhadap ujung yang lain menempati segmen komutasi yang berdekatan.
Lap winding biasanya terdapat masalah arus putar kumparan (circulating current), sehingga perlu diantisipasi dengan equalizing.
Secara umum Yc = ± m ; m = plex lapJumlah current path a = m . P dimana P = jumlah kutub.

b. Belitan Gelombang (Wave winding)
Pada suatu kumparan maka ujung yang satu terhadap yang lain menempati jarak yang cukup jauh yaitu 180° listrik. Umumnya jenis simplex. (m = 1)
Comutator pitch :
Yc = [ 2 (C + 1)/P ] ; dimana C = jumlah coil rotor

c. Belitan Kaki Katak (Frog Leg Winding)
Disebut juga self equalizing winding yang merupakan gabungan antara lap dan wave winding. Current path: a = 2P.m. ; m = plex untuk lap winding.