LAPORAN PRAKTIKUM MESIN LISTRIK “GENERATOR DC SHUNT ”
OLEH: AZHAR L GUMANTI GUMANTI 15063030
DOSEN PEMBINA Hansi E!n"i# ST# M$K%&$
PROGRAM STUDI PENDIDIKAN TEKNIK ELEKTRO 'URUSAN TEKNIK ELEKTRO (AKULTAS TEKNIK UNI)ERSITAS NEGERI PADANG *01+
(a,-./as T!,ni,UNP '--san : T!,ni, E.!,/%
'% S2!!/ 3 Ma/a K-.ia2 : Pa,/i,-& M!sin Lis/i,
P%4a& : S1 P!n"i"i,an T!,ni, E.!,/% a,/- : S!.asa 0+:50 7 1*:*0
'-"-.
: G!n!a/% D8 P!n4-a/
S2-n/ I$
T-9-an Mampu merangkai, menjalankan dan menganalisa beberapa karakteristik generator dc penguat shunt
II$
T!%i Sin4,a/ Generator dc penguat shunt yaitu suatu generator arus searah yang sumber arus kumparan medannya diambil dari generator sendiri. Kumparan medannya dipasang pararel dengan kumparan jangkar
Pada generator DC shunt berlaku hubungan sebagai berikut : Vt !a "#a . $a #% . $% , Volt Vt Vsh #sh Vsh & $sh 'mpere #a #( ) #sh
Dimana : !a *egangan jangkar +Volt #a 'rus jangkar +'mpere $a *ahanan jangkar +- Vt *egangan terminal +Volt #% 'rus medan +'mpere $( *ahanan beban +-
Vf = Tegangan medan
(Volt) IL = Arus beban (Ampere) Rf = Tahanan medan (Ω) C = rumusrumus Konstanta sebagai berikut : Pada generator DC shunt juga berlaku Φ = Flus!utub 2× π × n P in = . T +/att. Daya masukan pada generator adalah : n = "utaran 60 (rpm) VNL− VFL Pout ×100 , Voltage regulation +Vr × 100 !%esien generator Pin
VFL
Dimana0 V1( *egangan tanpa beban, V 2( tegangan beban penuh.
III$
A.a/ "an Ba2an
#$ $ $ ,$
I% Im V -
= = = =
Ammeter &' A ammeter & A Voltmeter *++ V -./t0h T1 *+
3. 5. 6. 8. 7.
I)$
M *orsi meter listrik MV 344 G Mesin DC MV 354 *G *achometer generator MV 376 $my 9hunt rheostat *9 744&884 $ $esistor beban * 84
P%s!"- 3. Pengukuran karakteristik tanpa beban ! %+# % , sebagai contoh tegangan induksi tanpa beban sebagai %ungsi dari arus penguatan. a. 'tur torsi meter hingga kecepatannya 3844 rpm. Kecepatan ini harus dikontrol konstan selama percobaan dan harus dicek secara terus menerus. 9;itch 9 harus pada posisi o%%. Variasikan tegangan penguatan # % dengan
b. 'tur shunt rheostat $my dari generator DC sehingga teganagan generator mencapai 554 V. 9etting dari shunt rheostat harus tetap selama pelaksanaan percobaan +jika generator tidak menghasilkan tegangan, geser shunt rheostat $my c. >idupkan s;itch 9 dan dengan resisitor beban $
)$
Dia4a& Ran4,aian
Catatan # #( 'rus beban +'mpere, $ $( *ahanan beban +?hm, # m # ( 'rus medan +'mpere, $my $% *ahanan medan +'mpere.
)I$
Ta.! P!%aan 3 $ating generator DC MV376 (ikstromsgenerator 3,5 K; 3844 r&min (ikstromsmotor 3,4 K; 3844 r&min 9eriemotor 3,4 k; 3374 r&min $ating kumparan jangkar : V 554 V, # @,4 ' $ating kumparan medan : V 554 V, # 4,77 ' *empklass : 364 AC 64 min kont #!C683 #P 56 1o 7@87 5 *able 3. Karakteristik tanpa beban +V %+#% , n konstan n 3844 rpm Penambahan #% Pengurangan #% #% +' V +V #% +' V +V 4.4 54 4.7 567 4.3 344 4.8 557
n 3544 rpm Penambahan #% Pengurangan #% #% +' V +V #% +' V +V 4.4 53 4.7 547 4.3 B7 4.8 37
4.5 4.6 4.8 4.7
374 34 537 567
4.6 4.5 4.3 4.4
547 3@ 334 5B
4.5 4.6 4.8 4.7
357 34 34 547
4.6 4.5 4.3 4.4
37 387 4 53
*able 5. Karakteristik tanpa beban +V %+n,# % konstan #% 4.8 ' Penambahan n Pengurangan n n +rpm V +V n +rpm V +V 3444 3@3 3844 557 3344 3B 3644 534 3544 35 3544 37 3644 534 3344 3B5 3844 557 3444 3B
#% 4.5 ' Penambahan n Pengurangan n n +rpm V +V n +rpm V +V 3444 367 3844 3@ 3344 36B 3644 377 3544 38B 3544 385 3644 37 3344 367 3844 3@ 3444 365
6 *able 3. Karakteristik berbeban +V %+#(, # konstan +mls : 4.8 ', n 3844 rpm
Pengukuran
#( +'
Perhitungan
V +
Pout
* +1m
Pin
3.7
5.35
654
6.7
735.B77
5
535
864
8.5
@37.85@
6
547
@37
7.8
3.5@5
8
544
B44
@.
B3.73
7
34
64
.@
3336.@5B
E +F
V$ +F
@5.67B46 @.B4643 5 .566 B3.8B47 6 B6.734B63 6
34736.54 7 @.365478 .7@47 @ 35.7 3B.853475 @
3 *able 5. Karakteristik berbeban +V %+#% , # konstan +mls : 5 ', n 3844 rpm
#% +'
Pengukuran V +
Pin
4.47
7B
344
4.B
33.558
4.3
B7
3@4
3.8
547.385
4.37
337
554
3.B
5@6.78
Perhitungan E +F
V$ +F
B7.64@@6 3 .878 B6.83347 6
3.@847B B
)II$
4.5
387
5B4
5.8
673.@5
4.57
34
664
6
86.7
4.6
34
64
6.7
735.B77
4.67
547
64
6.
785.3@3
4.8
537
864
8.3
@44.6
4.87
557
884
8.8
@88.65
4.7
567
84
8.B
46.688
.@3@87 @ 7.4@73 7 5.38738B 5 3.68673 @ 3.78878 @B.587834 7 @@.B56@63 3
6.88B57B @
4
4
4
Ana.isa 3. Karakteristik tanpa beban a. n 3844 rpm dan n 3544 rpm Pada karakteristik tanpa beban ini dapat dilihat bah;a setiap peningkatan nilai arus maka nilai tegangan yang dihasilkan meningkat. 9eperti pada n 3844 rpm, ketika arus dinaikkan dari 4,4 4,7 ', dari percobaan nilai tegangan terus meningkat yakni dari 54 " 567 V, begitu juga pada kecepatan n 3544 rpm yakni dari 53 " 547 V. pada kondisi arus medan sama dengan nol pada
nilai tegangan induksi maka nilai teganagan total yang dihasilkan juga akan meningkat. Dan sebab mengapa dengan naiknya nilai arus medan maka nilai tegangan yang dihasilkan juga meningkat ini dikarenakan, jika nilai tahanan medan berkurang menyebabkan nilai arus medan menigkat, sehingga luJ yang dihasilkan mesin juga menigkat akibatnya nilai tegangan induksi yang dihasilkan +!a juga menigkat. Dengan naiknya nilai ! a maka nilai V * juga akan meningkat. #ni dapat dilihat dari rumus berikut : #% V% &$% !a K I , sehingga Vt !a #a$a b. #% 4.8 ' dan #% 4.5 ' 9ama halnya dengan penjelasan diatas, namun pada percobaan ini nilai arus medannya yang dijaga konstan yakni pada nilai 4.8 dan 4.7 ' dan kecepatan putaran generator yang di
menyebabkan nilai arus medan menigkat, sehingga luJ yang dihasilkan mesin juga menigkat akibatnya nilai tegangan induksi yang dihasilkan +!a juga menigkat. Dengan naiknya nilai ! a maka nilai V* juga akan meningkat 5. erbeban a. #% 4.8 dan n 3844 rpm Dengan semakin naiknya nilai pada beban maka nilai tahanan juga akan semakin naik, sehingga tegangan V t akan meurun. Lang mana ini sudah dijelaskna pada pembahasan diatas. b. #( 5 ' dan n 3844 rpm Pada percobaan didapati semakin naiknya arus medan dengan nilai arus beban yang konstan maka nilai tegangan terus naik, yakni dari arus medan yang bernilai 4.47 ' " 4.7 ' nilai tegangannya terus naik yakni dari 7B 567 V +seperti terlihat pada graik diaba;ah. #ni disebabkan dengan naiknya nilai arus medan maka nilai tegangan yang dihasilkan juga meningkat ini dikarenakan, jika nilai tahanan medan berkurang menyebabkan nilai arus medan menigkat, sehingga luJ yang dihasilkan mesin juga menigkat akibatnya nilai tegangan induksi yang dihasilkan +!a juga menigkat. Dengan naiknya nilai ! a maka nilai V * juga akan meningkat.
V###.
*ugas 9oal : 3. Gambarkan karakteristik tanpa beban untuk penaikan atau penurunan # % pada kecepatan n 3844 rpm dan n 3544 rpm secara berurutan pada diagram yang sama dengan #% sebagai aJisnya. 5. Gambarkan karakteristik tegangan luar untuk penguatan shunt dengan #( sebagai aJisnya
6. Pada percobaan penguatan terpisah tegangan menurun dengan kenaikan # (, kenapa tegangan menurun lebih banyak pada penguatan shunt dibandingkan pada penguatan terpisah 8. Kenapa generator tidakmenghasilkan tegangan jika arus medannya terkoneksi secara salah Na;ab : 3. Karakteristik tanpa beban Ket : a. Penaikan dan penurunan #% , dengan n 3844 rpm 250
V1 = kenaikan I f
200
V2 = penurunan I f
) V 150 ( n a g n 100 a g e T
50 0
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.4
0.5
If (A) V1 (V)
V2 (V)
b. Penaikan dan penurunan #% , dengan n 3544 rpm 250 200 ) V ( n a g n a g e T
150 100 50 0
0
0.1
0.2
0.3 If (A)
V1 (V)
Ket : V1 = kenaikan n
V2 (V)
a. Penaikan dan penurunan n pada #% 4.8 ' 180 160 140 120
) V ( 100 n a g n 80 a g e T 60
40 20 0 1000
1100
1200
1300
n (rpm) V1 (V)
V2 (V)
b. Penaikan dan penurunan n pada #% 4.5 '
1400
Ket :
180 160
V1 = kenaikan n
140 ) V ( n a g n a g e T
120
V2 = penurunan n
100 80 60 40 20 0 1000
1100
1200
1300
1400
n (rpm) V1 (V)
V2 (V)
c. Karakteristik berbeban #% 4.8 ' dan n 3844 rpm 3. *egangan
212
205
200
190
) t l o V ( V
2.12 1.5
2
3 IL (A) V (vol t)
4
5
5. Daya ?utput 330 280 220 t u o P
160 100
0.05
0.1
0.15
0.2
0.25
IL (A) Pout .6 6. 5.4 ) m ! 3.5 ( T
1.5
4.2
2
3
4
5
IL (A) (!")
6.
*or ka
#( 5 ' dan n 3844 rpm 10 145 115 ) t l o " ( V
85 58
0.05
0.1
0.15
0.2
0.25
If (A) V (volt)
3.
*eg angan
330 280 220 t u o P
160 100
0.05
0.1
0.15
0.2
0.25
If (A) Pout
5.
Da ya output
3 2.4 ) m ! ( T
1.8 1.4 0.8
0.05
0.1
0.15
0.2
0.25
If (A) (!")
6.
*or ka
d. erdasarkan percobaan didapati bah;a pada percobban dengan penguat terpisah dan penguat shunt, ternyata nilai tegangan yang dihasilkan ketika berbeban lebih besar dibanding dalam kondisi penguat terpisah. #ni bisa dilihat dari dua table berikut. *abel 1ilai V ketika generator berbeban pada penguat shunt dan penguat terpisah
#( +'
e.
3.7 5 6 8 7
V +
#( +' 3 5 6 8 7
V +
Kondisi ini tidak ditemukan ketika percobaan, karna
pada saat percobaan ketika arus medan mengalir sudah menghasilkan tegangan yakni pada posisi nilai # % 4.4 ' sudah memiliki nilai tegangan 54 V, ketika arus medannya sama dengan 4.3 ' nilai tegangan yang dihasilkan adalah 344 V. ini mengindikasikan bah;a koneksi arus medannya benar.
I;$
K!si&<-.an 3. Dengan kecepata putaran yang konstan,dengan dinaikkannya nilai arus medan maka nilai tegangan yang dihasilkan generator DC penguat shnt semakin meningkat. 5. Dengan nilai tahanan medan yang konstan,dan nilai putaran semakin meningkat maka nilai tegangan yang dihasilkan generator juga meningkat. 6. 9emakin naiknya nilai arus beban & tahanan beban, maka nilai tegangan yang dihasilkan juga akan berkurang
8. Dengan nilai arus beban yang konstan,dan nilai arus medan semakin meningkat maka nilai tegangan yang dihasilkan generator juga meningkat.
;$
Da/a P-s/a,a 9tephen, N. Chapman. 5447. Electric Machinery Fundamental. 'merican : Mc Gra; >ils
