LAPORAN AKHIR PRAKTIKUM MESIN LISTRIK MODUL IV PEMBEBANAN MOTOR AC 1 FASA
DISUSUN OLEH : 1. 2. 3. 4. 5.
FRANSISKUS SOLANUS FETOR HAMDANI DIMAS BERNIKO SINGGIH IYAN H LOUIS HOTMATUA DULYANSAH TAMBUNAN I GUSTI AYU PUTU PUTRI LESTARI
135214073 1352140 73 135214086 1352140 86 155214017 1552140 17 155214128 1552141 28 155214129 1552141 29
DOSEN MATAKULIAH : Petrus Setyo Prabowo M.T
JURUSAN TEKNIK MESIN FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI UNIVERSITAS SANATA DHARMA 2017
I.
Dasar Teori
Prinsip kerja Motor AC 1 Phasa
Motor AC satu fasa berbeda cara kerjanya dengan motor AC tiga fasa, dimana pada motor AC tiga fasa untuk belitan statornya terdapat tiga belitan yang menghasilkan medan putar dan pada rotor sangkar terjadi induksi dan interaksi torsi yang menghasilkan putaran. Sedangkan pada motor satu fasa memiliki dua belitan stator, yaitu belitan fasa utama (belitan U1-U2) dan belitan fasa bantu (belitan Z1-Z2), lihat gambar1.
Gambar 1. Prinsip Medan Magnet Utama dan Medan magnet Bantu Motor Satu fasa Belitan utama menggunakan penampang kawat tembaga lebih besar sehingga memiliki impedansi lebih kecil. Sedangkan belitan bantu dibuat dari tembaga berpenampang kecil dan jumlah belitannya lebih banyak, sehingga impedansinya lebih besar dibanding impedansi belitan utama. Grafik arus belitan bantu Ibantu dan arus b elitan utama Iutama berbeda fasa sebesar φ, hal ini disebabkan karena perbedaan besarnya impedansi kedua belitan ters ebut. Perbedaan arus beda fasa ini menyebabkan arus total, merupakan penjumlahan vektor arus utama dan arus bantu. Medan magnet utama yang dihasilkan belitan utama juga berbeda fasa sebes ar φ dengan medan magnet bantu.
Gambar 2. grafik Gelombang arus medan bantu dan arus medan utama
Gambar 3. Medan magnet pada Stator Motor satu fasa Belitan bantu Z1-Z2 pertama dialiri arus Ibantu menghasilkan fluks magnet Φ tegak lurus, beberapa saat kemudian belitan utama U1-U2 dialiri arus utama Iutama. yang bernilai positip. Hasilnya adalah medan magnet yang bergeser sebesar 45° dengan arah berlawanan j arum jam. Kejadian ini berlangsung terus sampai satu siklus sinusoida, sehingga menghasilkan medan magnet yang berputar pada belitan statornya. Rotor motor satu fasa sama dengan rotor motor tiga fasa yaitu berbentuk batang-batang kawat yang ujung-ujungnya dihubung singkatkan dan menyerupai bentuk sangkar tupai, maka sering disebut rotor sangkar.
Gambar 4. Rotor sangkar Belitan rotor yang dipotong oleh medan putar stator, menghasilkan tegangan induksi, interaksi antara medan putar stator dan medan magnet rotor akan menghasilkan torsi putar pada rotor. Motor Kapasitor
Motor kapasitor satu phasa banyak digunakan dalam peralatan rumah tangga seperti motor pompa air, motor mesin cuci, motor lemari es, motor air conditioning. Konstruksinya sederhana dengan daya kecil dan bekerja dengan tegangan suplai PLN 220 V, oleh karena itu menjadikan motor kapasitor ini banyak dipakai pada peralatan rumah tangga.
Gambar 5. Motor kapasitor Belitan stator terdiri atas belitan utama dengan notasi terminal U1-U2, dan belitan bantu dengan notasi terminal Z1-Z2 Jala-jala L1 terhubung dengan terminal U1, dan kawat netral N terhubung dengan terminal U2. Kondensator kerja berfungsi agar perbedaan sudut phasa belitan utama dengan belitan bantu mendekati 90°.
Pengaturan arah putaran motor kapasitor dapat dilakukan dengan (lihat gambar6): • Untuk menghasilkan putaran ke kiri (berlawanan jarum jam) kondensator kerja CB disambungkan ke terminal U1 dan Z2 dan terminal Z1 dikopel dengan terminal. • Putaran ke kanan (searah jarum jam) kondensator kerja disambung kan ke terminal Z1 dan U1 dan terminal Z2 dikopel dengan terminal U1.
Gambar 6. Pengawatan motor kapasitor dengan pembalik putaran. Motor kapasitor dengan daya diatas 1 KW di lengkapi dengan dua buah kondensator dan satu buah saklar sentrifugal. Belitan utama U1-U2 dihubungkan dengan jala-jala L1 dan Netral N. Belitan bantu Z1-Z2 disambungkan seri dengan kondensator kerja CB, dan sebuah kondensator starting CA diseri dengan kontak normally close (NC) dari saklar sentrifugal, lihat gambar 7. Awalnya belitan utama dan belitan bantu mendapatkan tegangan dari jala-jala L1 dan Netral. Kemudian dua buah kondensator CB dan CA, keduanya membentuk loop tertutup sehingga rotor mulai berputar, dan ketika putaran mendekati 70% putaran nominalnya, saklar sentrifu gal akan membuka dan kontak normally close memutuskan kondensator bantu CA.
Gambar 7. Pengawatan dengan Dua Kapasitor Fungsi dari dua kondensator yang disambungkan parallel, CA+CB, adalah untuk meningkatkan nilai torsi awal untuk mengangkat beban. Setelah putaran motor mencapai 70% putaran, saklar sentrifugal terputus sehingga hanya kondensator kerja CB saja yang tetap bekerja. Jika kedua kondensator rusak maka torsi motor akan menurun drastis, lihat gambar 8.
Gambar 8. Karakteristik Torsi Motor kapasitor Motor Shaded Pole
Motor shaded pole atau motor phasa terbelah termasuk motor satu phasa daya kecil, dan ban yak digunakan untuk peralatan rumah tangga sebagai motor penggerak kipas angin, blender. Konstruksinya sangat sederhana, pada kedua ujung stator ada dua kawat yang terpasang dan dihubung singkatkan fungsinya sebagai pembelah phasa. Belitan stator dibelitkan sekeliling inti membentuk seperti belitan transfor mator. Rotornya berbentuk sangkar tupai dan porosnya ditempatkan pada rumah stator ditopang dua buah bearing.
Gambar 9. motor shaded pole, Motor fasa terbelah.
Irisan penampang motor shaded pole memperlihatkan dua bagian, yaitu bagian stator dengan belitan stator dan dua kawat shaded pole. Bagian rotor sangkar ditempatkan di tengah-tengah stator, lihat gambar 10.
Gambar 10. Penampang motor shaded pole. Torsi putar dihasilkan oleh adanya pembelahan phasa oleh kawat shaded pole. Konstruksi yang sederhana, daya yang kecil, handal, mudah dioperasikan, bebas perawatan dan cukup di suplai dengan Tegangan AC 220 V, jenis motor shaded pole banyak digunakan untuk peralatan rumah tangga kecil. Motor Universal
Motor Universal termasuk motor satu phasa dengan menggunakan belitan stator dan belitan rotor. Motor universal dipakai pada mesin jahit, motor bor tangan. Perawatan rutin dilakukan dengan mengganti sikat arang yang memendek atau pegas sikat arang yang lembek. Kontruksinya yang sederhana, handal, mudah dioperasikan, daya yang kecil, torsinya yang cukup besar motor universal dipakai untuk peralatan rumah tangga.
Gambar 11. komutator pada motor universal. Bentuk stator dari motor universal terdiri dari dua kutub stator. Belitan rotor memiliki dua belas alur belitan dan dilengkapi komutator dan sikat arang yang menghubungkan secara seri antara belitan stator dengan belitan rotornya. Motor universal memiliki kecepatan tinggi sekitar 3000 rpm.
Gambar 12. stator dan rotor motor universal
II.
Rumusan masalah 1. Bagaimana cara kerja motor AC 1 fasa 2. Bagaimana pembebanan motor AC 1 fasa
III.
Tujuan praktikum 1. Mahasiswa mampu menjelaskan cara kerja motor AC 1 fasa 2. Mahasiswa mengetahui bagaimana pembebanan motor AC 1 fasa
IV.
Alat dan Bahan Praktikum
Alat dan bahan yang diperlukan adalah sebagai berikut:
Alat : 1. Kabel daya
1 set
2. Autotransformator
1 buah
3. Tachometer
1 buah
4. Ampermeter
1 set
5. Rangkaian pembebanan motor AC 1 fasa
1 set
V.
Langkah Praktikum
a. Amati bagian motor AC 1 fasa, Ampermeter, Autotransformator dan motor serta rangkaian seperti pada gambar ini
Percobaan keran masukan
b. Hidupkan motor. Aturlah keran keluaran dan keran masukan dalam kondisi buka penuh (Sudut=0°) dan tegangan keluaran autotransformator 220V. c. Ukurlah kecepatan motor menggunakan tachometer pada saat keran masukan dalam kondisi buka penuh sebagai nilai Ns dalam LEMBAR PERCOBAAN. d. Catatlah berapa besar arus (pada ampermeter) yang di serap oleh motor. e. Ubah keran masukan dalam kondisi sudut 15° f. Catatlah berapa besar arus (Ampermeter) yang diserap oleh motor. g. Ulangi langkah e dan f untuk kondisi sudut : 30°,45°,60°,75° dan 90° h. Ukurlah kecepatan motor menggunakan tachometer pada saat keran masukan dalam kondisi tutup penuh (90°) sebagai nilai N Perhatian : pada saat tutup penuh tidak boleh lebih dari 10 detik, segera buka penuh.
i.
Ulangi langkah b sampai g untuk tegangan keluaran autotransformator sebesar 180V, 120V, 80V, dan 40V.
Percobaan keran keluaran
a. Aturlah kembali agar keran keluaran dan keran masukan dalam kondisi buka penuh (sudut=0°) dan tegangan keluaran transformator sebesar 220V.
b. Catatlah berapa besar arus (pada Ampermeter) yang diserap oleh motor c. Ubahlah keran keluaran dalam kondisi sudut 15° d. Catatlah berapa besar arus (pada Ampermeter) yang diserap oleh motor e. Ulangi langkah c dan d untuk kondisi sudut 30°,45°,60°,75° dan 90° f. Ulangi langkah b sampai e untuk tegangan autotransformator sebesar 180V, 120V, 80V, dan 40V g. Matikan motor. Buka tutup tempat pemancingan air (pipa) dan juga klep pada ujung pipa masukan hingga air dalam pipa masukan habis. Pasang klep kembali. h. Jalankan motor pada tegangan 220V, perhatikan dan catat besar arus yang diserap motor. Ukur pula kecepatan motor pada saat itu (Sebagai nilai N) i.
Lakukan langkah agar air dapat mengalir kembali ketika motor dijalankan kembali (normal) dan ukur kecepatan motor (sebagai nilai Ns).
VI.
Pertanyaan
Pertanyaan 1. Mengapa arus yang diserap motor menjadi besar ketika tidak buka penuh terutama pada saat tutup penuh? 2. Buatlah grafik hubungan antara tegangan masukan dan arus yang diserap motor pada setiap sudut penutupan keran masukan dan keluaran! 3. Mengapa air tidak mengalir ketika tutup tempat pancing air dan klep pipa masukan dibuka (motor dijalankan)? Langkah apa yang anda lakukan sehingga air dapat mengalir kembali (normal)!
VII. Pembahasan Motor AC 1 fasa yang kami gunakan untuk memonpa air pada wadah yang telah disediakan, kami mengamati pembebanan yang terjadi dan mendeskripsikan dalam analisa data. Cara kerja motor listrik 1 fasa yaitu rotor dari motor listrik yang terletak dalam medan magnetik yang berubah sehingga pada rotor terbentuk tegangan induksi,tegangan tersebutlah yang menimbulkan arus litrik pada rotor, Untuk menghasilkan medan magnetik yang berbeda fase diperlukan 2 arus litrik bolak balik yang berbeda fasa , oleh sebab itu kumparan stator terdiri dari 2 bagian yang masing masing disebut kumparan stator utama dan stator bantu.
A. Motor Induksi 1 fasa
Gb 1. Konstruksi Motor Induksi 1 Fasa Konstruksi motor induksi satu fasa terdiri atas dua komponen yaitu stator dan rotor. Stator adalah bagian dari motor yang tidak bergerak dan rotor adalah bagian yang bergerak yang bertumpu pada bantalan poros terhadap stator. Motor induksi terdiri atas kumparankumparan
stator
dan
rotor
yang
berfungsi
membangkitkan
gaya
gerak listrik akibat dari adanya arus listrik bolak-balik satu fasa yang melewati kumparan-kumparan
tersebut sehingga terjadi suatu interaksi induksi medan magnet
antara stator dan rotor. Bentuk dan konstruksi motor tersebut digambarkan pada gambar1. B. Rangkaian Ekivalen Motor Induksi 1 Fasa
Motor induksi satu fasa terdiri kumparan stator dan kumparan rotor. Kumparan stator dan rotor masing-masing
terdiri
dari
parameter
resistansi
“R’,
reaktansi
“jX”dan
lilitan
penguat “N”. rangkaian ekivalen dari motor induski satu fasa dapat dilihat pada gambar di bawah ini.
Gb 2. Rangkaian Ekivalen Motor Induksi Sederhana
Gb 3. Rangkaian pengganti motor induksi satu phase. Nilai arus sumber bolak-balik satu fasa dapat dirumuskan sebagai berikut : I1 = IØ + I2’ Besarnya arus pemaknitan IØ yang timbul akibat adanya induksi yang terjadi antara medan stator dan rotor adalah : IØ = Ir + Im Ggl yang dihasilkan akibat interaksi induksi medan magnet antara stator dan rotor yang masing-masing sebesar E1 dan E2 adalah :
Impedansi pada kumparan motor stator dan rotor masing-masing adalah : jXs = jws Ls jXr = jwr Lr C. Prinsip Kerja Motor Induksi 1 Fasa
Apabila kumparan-kumparan motor induksi satu fasa dialiri arus bolak-balik satu fasa, maka pada celah udara akan dibangkitkan medan yang berputar dengan kecepatan putaran sebesar dengan menggunakan rumus : Medan magnet berputar bergerak memotong lilitan rotor sehingga menginduksikan tegangan listrik pada kumparan-kumparan tersebut. Biasannya lilitan rotor berada dalam hubung
singkat.
Akibatnya
lilitan rotor akan mengalir
arus listrik yang
besarnya tergantung pada besarnya tegangan induksi dan impedansi rotor. Arus listrik yang mengalir pada rotor akan mengakibatkan medan magnet rotor dengan kecapatan sama dengan
kecepatan
medan
putar
stator
(ns). Interaksi
medan
stator
dan rotor akan membangkitkan torsi yang menggerakan rotor berputar searah dengan arah medan putar stator.Interaksi medan stator dan rotor juga menyebabkan terjasinya gaya gerak
listrik
induksi
yang
disebabkan
oleh
kumparan-kumparan
stator
dan
rotor. Rumusan matematis gaya gerak listrik yang terjadi pada motor induksi satu fasa dengan rumusan sebagai berikut:
Dimana nilai Φ(t) untuk fluksi maksimum akibat dari penyebaran kerapatan fluks yang melewati lilitan dengan rumus :
Adanya perbedaan medan putar stator dan medan putar rotor atau yang disebut slip pada motor induksi satu fasa pada rumus sebagai berikut :
D. Hubungan Torsi dan Slip pada Motor
Berubah-ubahnya
kecepatan motor induksi (ns) akan mengakinbatkan
harga
slip dari 100% pada start hingga 0% pada saat motor diam (nr – ns). torsi yang dihasilkan selama motor iinduksi satu fasa berputar tergantung pada perubahan slip dan perubahan dalam Newton.meter. Perubahan pembebanan dapat terjadi dengan naiknya nilai tegangan dan arus pada rotor. Hubungan torsi (Td) terhadap parameter impedansi stator, impedansi rotor, arus rotor, tegangan sumber dan kecepatan sudut secara umum dapat dirumuskan sebagai berikut :
Analisa data 1. Percobaan Keran Masukan
Tahapan praktikum sudah kami lakukan sesuai dengan langkah praktikum yang ada. 1. Kami mengatur tegangan keluaran dari autotransformator pada 220V. Namun ternyata pada Voltmeter yang kami pasangkan di motor AC tidak terbaca 220V. Agar mendapatkan data yang akurat pada lembar percobaan maka kami menaikkan tegangan pada Autotransformator (230V) sampai terbaca pada Voltmeter motor 220V. Berarti ada selisih 10V antara Autotransformator dan Voltmeter yang terpasang. Kami menyimpulkan bahwa hal itu mungkin terjadi karena faktor autotransformator itu sendiri (Perlu kalibrasi alat). Faktor lainnya adalah tegangan dari PLN sendiri tidak stabil 220V atau tegangan rugi-rugi. 2. Melakukan pengukuran pada motor AC 1 Fasa putaran motor. Pengukuran kecepatan rotor motor dengan alat ukur Tachometer. Cara melakukan pengukuran kecepatan rotor adalah dengan mengarahkan sinar laser yang keluar dari tachometer ke rotor yang telah di tempelkan cermin kecil untuk memantulkan sinar laser. Pastikan Tachometer tegak lurus dengan cermin saat melakukan pengukuran agar hasil yang muncul akurat. Nilai yang muncul pada pengukuran kami adalah 2934rpm. 3. Pada pengambilan data pertama tegangan 220V dan memutar kran masukan bertahap
0°,15°,30°,45°,60°,75°,dan 90°. Artinya kami melakukan penutupan Keran masukan sampai tertutup penuh lalu mencatat data arus yang diserap motor AC 1 Fasa tersebut. Berikut table data pengukuran yang kami dapatkan . 1. Keran Masukan Pada saat
Vin (V)
220
Ns (rpm)
2934
N (rpm)
2920
Arus (A) saat keran masukan diputar
Tegangan regulator (V)
0°
15°
30°
45°
60°
75°
90°
220
1,1
1,1
1,1
1,1
1,1
1,1
1,1
180
0,7
0,7
0,7
0,7
0,7
0,7
0,7
160
0,5
0,5
0,4
0,4
0,5
0,4
0,4
120
0,4
0,4
0,4
0,3
0,4
0,3
0,3
80
0,6
0,6
0,5
0,5
0,4
0,4
0,4
40
0,3
0,3
0,3
0,3
0,3
0,3
0,3
Table 1 Data Arus (A) yang diserap motor AC 1 Fasa (Pompa air) saat keran masukan ditutup
Hubungan Arus dan Tegangan pada saat keran masukan di tutup (X° ) 1.2 1 ) 0.8 A ( s 0.6 u r A0.4
0.2 0 220
180
160
120
80
40
Tegangan masukan (V) 0'
15'
30'
45'
60'
75'
90'
Figure 1 Hubungan Arus dan Tegangan pada saat keran masukan di tutup (X° )
4. Arus yang diserap oleh motor AC pada 220V dan 180V yang ditutup secara bertahap tidak memperlihatkan perubahan. Faktor penyebabnya adalah pemilihan alat ukur. Karena arus yang diserap sangat kecil <1,5 A harusnya menggunakan alat ukur dengan ketelitian Milliamper. Varisasi pengukuran akan lebih didapatkan saat memilih alat ukur dengan ketelitian yang lebih tinggi. 5. Pada pengambilan data tegangan keluaran autotransformator 160V arus yang diserap
motor AC 1 Fasa sudah memperlihatkan variasi data. Seperti grafik berikut .
Perubahan arus serapan motor saat keran masukan ditutup pada tegangan 160V 0.6
0.5
0.5
0.4
) A ( 0.4 s u 0.2 r A
0.4
0.5
0.4
0
160
Tegangan Regulator (V) 0'
15'
30'
45'
60'
Figure 2 Perubahan Arus yang diserap motor pada tegangan regulator 160V
75'
90'
0.4
Terlihat bahwa arus yang disera motor cenderung menurun 0,1A saat keran masukan ditutup. Namun pada saat keran masukan ditutup 60° data menunjukan arus yang diserap meningkat 0,1A namun turun lagi di 0,4A. kenaikan di 60° kami nilai sebagai error yang terjadi, ataupun debit air yang keluar tidak sama. 6. Data yang didapatkan saat pengukuran untuk tegangan regulator 120V adalah sebagai berikut.
Pengaruh terhadap arus yang diserap motor saat keran masukan ditutup pada tegangan 120V 0.5 0.4
0.4
0.4
0.4
0.4 0.3
) A ( 0.3 s u r 0.2 A
0.3
0.3
0.1 0 120
Tegangan regulator 0'
15'
30'
45'
60'
75'
90'
Figure 3 Pengaruh terhadap arus yang diserap motor saat keran masukan ditutup pada tegangan 120V
Hampir sama dengan data sebelumnya namun arus yang di serap motor dan tegangan regulator terlihat berbanding lurus. Saat tegangan regulator diperkecil maka arus yang di serap juga semakin kecil ada selisih 0,1 A untuk penurunan tegangan regulator selisih 40V. 7. Namun asumsi tersebut tidak tergambarkan oleh data berikut.
Figure 4 Pengaruh terhadap arus yang diserap motor saat keran masukan ditutup pada tegangan 80V
Data menunjukkan bahwa pada tegangan regulator 80V arus yang diserap motor untuk kondisi terbuka penuh adalah 0,6A dan turun terus saat keran masukan ditutup, pada kondisi keran ditutup penuh arus yang diserap motor adalah 0,4A. Memperlihatkan kenaikan pada saat tegangan regulator 120V dan keran masukan ditutup penuh adalah 0,3A. 8. Pada pengambilan data berikutnya kami memberikan tegangan regulator sebesar 40V. Dan ternyata motor AC 1 Fasa yang kami punya sudah tidak berputar saat tegangan 40V dan air tidak dapat di pompakan. Hal ini terjadi karena kapasitas motor yang kami miliki adalah motor yang bekerja untuk tegangan minimum 40V. Tegangan yang minimum tidak mampu membuat motor untuk bekerja karena motor harus menangggung beban hambatan dan rugi-rugi lainnya. Namun jarum pada ampermeter yang kami pasang menunjukan 0,3A untuk kondisi tersebut. Artinya, tetap ada arus yang mengalir di motor saat diberikan tegangan, sekalipun mesin itu tidak mampu bekerja atau memompakan air. Terlihat dari grafik ini,
Pengaruh terhadap arus yang diserap motor saat keran masukan ditutup pada tegangan 40V 1.5 ) A 1 ( s u r 0.5 A
0 220
180
160
120
80
Tegangan regulator 0'
15'
30'
45'
60'
75'
90'
40
2. Percobaan keran keluaran Pada pengukuran ini kami melakukan prinsip yang sama dengan sebelumnya hanya saja keran keluaran yang kami tutup. Yang diamati masih sama, yakni arus yang diserap oleh motor AC. Berikut data hasil pengukuran;
2. Keran keluaran Pada saat
Vin (V)
Ns (rpm)
2954
N (rpm)
2930
Arus (A) saat keran Keluaran diputar
Tegangan regulator
220
0°
15
°
30°
45°
60°
75°
90°
220
1
1,1
1,1
1,3
1,4
1,4
1,4
180
0,7
0,9
1
1
1,4
1,6
1,8
160
0,5
0,7
0,9
1
1,4
1,4
1,6
120
0,4
0,6
0,7
0,9
1,2
1,4
1,6
80
0,6
0,6
0,6
0,8
1
1,1
1,1
40
0,2
0,2
0,2
0,2
0,2
0,2
0,2
(V)
Figure 5 Data pengukuran Percobaan keran keluaran
Pertama-tama kami mengatur kembali agar keran keluaran masukan dalam kondisi buka penuh dan kami membaca tegangan masukan 220V pada voltmeter yang terpasang, dan Ampermeter mununjukkan 1,0A pada kondisi tersebut. Lalu bedanya dengan langkah sebelumnya adalah keran keluaran kami tutup secara bertahap dan mencatat hasil pengukuran pada sudut 15°, 30°,45°,60°,75° dan 90°. Berikut grafik pengukurannya;
Hubungan antara tegangan masukan dan arus yang diserap motor ) A 1 ( s u r 0.5 A
1.4
1.3
1.5 1
1.1
1.4
1.1
0 220
Tegangan masukan (V) 0'
15'
30'
45'
60'
75'
90'
Figure 6 Hubungan antara tegangan 220V masukan dan arus yang diserap motor saat keran keluaran ditutup
1.4
Dari grafik ini kita dapat melihat bahwa arus yang diserap motor semakin besar ketika keran keluaran di tutup, dan pada tegangan 220V dan keran ditutup penuh (90’) arus yang diserap motor adalah 1,4A atau naik 0,4A. Begitu juga dengan pengukuran pada saat tegangan masukan 180V, berikut grafiknya;
Hubungan antara tegangan masukan dan arus yang diserap motor 2 ) 1.5 A ( s 1 u r A0.5
1.4 0.7
1
0.9
1.6
1.8
1
0 180
Tegangan masukan (V) 0'
15'
30'
45'
60'
75'
90'
Figure 7 Hubungan antara tegangan 180V masukan dan arus yang diserap motor saat keran keluaran ditutup
Kenaikkan arus yang diserap semakin meningkat ketika dilakukan penutupan keran keluaran pada tegangan regulator 180V. naik sebesar 1,1A dari kondisi keran keluaran dibuka penuh. Lalu kami melakukan pengukuran dengan tegangan regulator 160V berikut grafik nya
Hubungan antara tegangan masukan dan arus yang diserap motor 2 ) 1.5 A ( s 1 u r A0.5
1.4 0.5
1.6
1
0.9
0.7
1.4
0 160
Tegangan masukan (V) 0'
15'
30'
45'
60'
75'
90'
Figure 8 Hubungan antara teganga masukan 160V dan arus yang diserap motor saat keran keluaran ditutup
Pada kondisi awal yakni keran dibuka penuh sempat terjadi penurunan arus yang diserap oleh mesin, terlihat dari data percobaan kami sebesar 0.5A kenaikan arus yang
diserap 1.1A. Namun trend kenaikan tetap terjadi ketika kami melakukan penutupan keran keluaran. Dan penurunan ini juga terjadi pada saat tegangan regulator kami berikan 120V, seperti grafik berikut;
Hubungan antara tegangan masukan dan arus yang diserap motor 2 1.2
) 1.5 A ( s 1 u r A0.5
0.4
1.6
0.9
0.7
0.6
1.4
0 120
Tegangan masukan (V) 0'
15'
30'
45'
60'
75'
90'
Figure 9 Hubungan antara teganga masukan 120V dan arus yang diserap motor saat keran keluaran ditutup Pada kondisi pipa keluaran terbuka penuh dan tegangan regulator 120V arus yang diserap oleh motor adalah sebesar 0.4A namun kenaikan yang cukup signifikan saat pipa keluaran dibuka. Kenaikan sebesar 1.2A ketika keran keluaran ditutup penuh. Pada tegangan regulator 80V terjadi kenaikan arus serap oleh motor, saat keran keluaran dibuka penuh arus yang diserap adalah 0.6A atau naik 0.2A saat tegangan regulator 120V. berikut grafiknya.
Hubungan antara tegangan masukan dan arus yang diserap motor 1.5 ) A 1 ( s u r 0.5 A
1.1
1 0.8 0.6
0.6
0.6
0 80
Tegangan masukan (V) 0'
15'
30'
45'
60'
75'
90'
1.1
Namun kenaikan arus yang diserap motor ketika keran keluaran di tutup penuh tetap mengalami kenaikan. Kenaikan sebesar 0.5A tidak terlalu jauh dibandingkan data sebelumnya. Artinya semakin rendah tegangan regulator yang diberikan maka perubahan arus yang diserap oleh motor tidaka terlalu jauh. Sama halnya dengan percobaan keran masukan ditutup pada saat tegangan regulator 40V maka mesin tidak lagi dapat berputar dan memompa air.
Hubungan antara tegangan masukan dan arus yang diserap motor 0.25
0.2
0.2
0.2
0.2
0.2
0.2
0.2
0.2
) A ( 0.15 s u 0.1 r A
0.05 0 40
Tegangan masukan (V) 0'
15'
30'
45'
60'
75'
90'
Tetapi pada ampermeter arus yang diserap oleh motor t erbaca sebesar 0.2A dan bahkan ketika keran keluaran ditutup penuh.
Hubungan antara tegangan masukan dan arus yang diserap motor 2 ) 1.5 A ( s 1 u r A0.5
0 220
180
160
120
80
40
Tegangan masukan (V) 0'
15'
30'
45'
60'
75'
90'
Figure 10 Hubungan antara tegangan masukan dan arus yang diserap motor Hasil percobaan yang kami lakukan menunjukkan bahwa arus yang diserap motor menjadi lebih besar ketika kran keluaran ditutup penuh. Hal ini terjadi karena motor terus berputar
menghisap air namun aliran air terhampat karena pipa keluaran ditutup mengakibatkan rotor slip lebih besar. Dan kondisi yang terjadi pada saat motor yang mati pada saat tegangan regulator 40V karena daya minimum untuk motor yang digunakan tidak cukup terpenuhi. Jawaban pertanyaan
1. Mengapa arus yang diserap motor menjadi besar ketika ditutup terutama pada saat tutup penuh? Hasil percobaan yang kami lakukan menunjukkan bahwa arus yang diserap motor menjadi lebih besar ketika kran keluaran ditutup penuh. Hal ini terjadi karena motor terus berputar menghisap air namun aliran air terhampat karena pipa keluaran ditutup mengakibatkan rotor slip lebih besar.
2. Buatlah grafik hubungan antara tegangan masukan dan arus yang diserap motor pada setiap sudut penutupan keran masukan dan keluaran!
Hubungan Arus dan Tegangan pada saat keran masukan di tutup (X° ) 1.2 1 ) 0.8 A ( s 0.6 u r A
0.4 0.2 0 220
180
160
120
80
40
Tegangan masukan (V) 0'
15'
30'
45'
60'
75'
90'
1.
Hubungan antara tegangan masukan dan arus yang diserap motor 2 ) 1.5 A ( s 1 u r A0.5
0 220
180
160
120
80
Tegangan masukan (V) 0'
2.
15'
30'
45'
60'
75'
90'
40
3. Mengapa air tidak mengalir ketika tutup tempat pancing air dan klep pipa masukan dibuka (motor dijalankan)? Langkah apa yang anda lakukan sehingga air dapat mengalir kembali (normal)! Air tidak mengalir karena untuk melakukan kerja pertama pompa memerlukan tekanan air naik lalu di dorong oleh motor, jika tempat pancingan air dibuka maka tekanan akan hilang dan mesin akan tetap hidup namun yg di dorong hanyalah udara. Langkah yang kami lakukan adalah memberikan pancingan dan memastikan sambungan klep terpasang dengan benar.
VIII.
Kesimpulan
1. Mahasiswa mampu memmahami cara kerja motor AC 1 fasa khususnya penerapan pada mesin pompa air. 2. Saat melakukan praktikum hendaknya mahasiswa menggunakan alat ukur yang memiliki ketelitian yang lebih tinggi seperti pemakainan Ampermeter dengan skala mA. IX.
Lampiran
1. Laporan awal praktikums
