BAB I PENDAHULUAN
I.1 Latar Belakang
Latar belakang terjadinya praktikum ini adalah sebagai mahasiswa/i program studi Teknik Konversi Energi kami mempelajari dua sub materi yaitu elektronika dan mekanikal, pada elektronika salah satunya mempelajari mesin listrik. Materi mesin listrik nantinya akan digunakan pada instalasi listrik misalnya pada suatu pembangkit listrik. Bagian dari materi praktikum mesin listrik salah satunya ialah praktikum motor dc penguat terpisah
I.2 Tujuan
Mengukur tahanan belitan medan dan rotor dengan metode volt ampere
BAB II DASAR TEORI
II.1 DASAR TEORI
Dalam suatu rangkaian listrik tentu terdapat hambatan. Hambatan/resistansi merupakan karakteristik umum dari suatu rangkaian. Berikut akan dijelaskan secara lebih detail karakteristik hambatan komponen-komponen dalam rangkaian listrik Hambatan listrik adalah perbandingan antara tegangan listrik dari suatu komponen elektronik (misalnya resistor) dengan arus listrik yang melewatinya. Sifat hambatan listrik tidak berbeda dengan sifat hambatan air yaitu jika hambatan diperbesar maka arus yang mengalir kecil dan bila hambatan di perkecil maka arus yang mengalir adalah besar. Hambatan listrik notasinya dinyatakan dengan huruf R dan satuanya dinyatakan dengan Ohm. Hambatan listrik dapat dirumuskan sebagai berikut: R=
Keterangan : V = beda potensial (Volt) I = kuat arus (Ampere) R = hambatan (Ohm)
Karakteristik Motor Dan Generator Arus Searah
Medan magnet pada generator dapat dibangkitkan dengan dua cara yaitu :
Dengan magnet permanen
Dengan magnet remanen
Pada generator arus searah berlaku hubungan-hubungan sebagai berikut :
Berdasarkan cara memberikan fluks pada kumparan medannya, generator arus searah dapat dikelompokkan menjadi 2 yaitu: 1. Generator berpenguatan bebas
Generator tipe penguat bebas dan terpisah adalah generator yang lilitan medannya dapat dihubungkan ke sumber dc yang secara listrik tidak tergantung dari mesin. Tegangan searah yang dipasangkan pada kumparan medan yang mempunyai tahanan Rf akan menghasilkan arus If dan menimbulkan fluks pada kedua kutub. Tegangan induksi akan dibangkitkan pada generator.
Jika generator dihubungkan dengan beban, dan Ra adalah tahanan dalam generator, maka hubungan yang dapat dinyatakan adalah:
Besaran yang mempengaruhi kerja dari generator :
Tegangan jepit (V)
Arus eksitasi (penguatan)
Arus jangkar (Ia)
Kecepatan putar (n)
2. Generator berpenguatan sendiri a. Generator searah seri
b. Generator Shunt
Pada generator shunt, untuk mendapatkan penguatan sendiri diperlukan :
Adanya sisa magnetik pada sistem penguat
Hubungan dari rangkaian medan pada jangkar harus sedemikian, hingga arah medan yang terjadi, memperkuat medan yang sudah ada.
Mesin shunt akan gagal membangkitkan tegangannya kalau:
Sisa magnetik tidak ada. Misal: Pada mesin-mesin baru. Sehingga cara memberikan sisa magnetik adalah pada generator shunt dirubah menjadi generator
berpenguatan bebas atau pada generator dipasang pada sumber arus searah, dan dijalankan sebagai motor shunt dengan polaritas sikat-sikat dan perputaran nominal
Hubungan medan terbalik, Karena generator diputar oleh arah yang salah dan dijalankan, sehingga arus medan tidak memperbesar nilai fluksi. Untuk memperbaikinya dengan hubungan-hubungan perlu diubah dan diberi kembali sisa magnetik, seperti cara untuk memberikan sisa magnetik
Tahanan rangkaian penguat terlalu besar. Hal ini terjadi misalnya pada hubungan terbuka dalam rangkaian medan, hingga Rf tidak berhingga atau tahanan kontak sikat terlalu besar atau komutator kotor.
c.
Generator Kompon Generator kompon merupakan gabungan dari generator shunt dan generator seri, yang dilengkapi dengan kumparan shunt dan seri dengan sifat yang dimiliki merupakan gabungan dari keduanya. Generator kompon bisa dihubungkan sebagai kompon pendek atau dalam kompon panjang. Perbedaan dari kedua hubungan ini hampir tidak ada, karena tahanan kumparan seri kecil, sehingga tegangan drop pada kumparan ini ditinjau dari tegangan terminal kecil sekali dan terpengaruh.Biasanya kumparan seri dihubungkan sedemikian rupa, sehingga kumparan seri ini membantu kumparan shunt, yakni MMF nya searah. Bila generator ini dihubungkan seperti itu, maka dikatakan generator itu mempunyai kumparan kompon bantu. Mesin yang mempunyai kumparan seri melawan medan shunt disebut kompon lawan dan ini biasanya digunakan untuk motor atau generator- generator khusus seperti untuk mesin las. Dalam hubungan kompon bantu yang mempunyai peranan utama ialah kumparan shunt dan kumparan seri dirancang untuk kompensasi MMF akibat reaksi ja ngkar dan juga tegangan drop di jangkar pada range beban tertentu. Ini
mengakibatkan tegangan generator akan diatur secara otomatis pasa satu range beban tertentu
i.
Kompon Panjang
ii. Kompon Pendek
Pembangkitan Tegangan Induksi Pada Generator Berpenguatan Sendiri Disini akan diterangkan pembangkitan tegangan induksi generator shunt dalam keadaan tanpa beban. Pada saat mesin dihidupkan (S tutup), timbul suatu fluks residu yang memang sudah terdapat pada kutub. Dengan memutarkan rotor, akan dibangkitkan tegangan induksi yang kecil pada sikat. Akibat adanya tegangan induksi ini mengalirlah arus pada kumparan medan. Arus ini akan menimbulkan fluks yang memperkuat fluks yang telah ada sebelumnya. Proses terus berlangsung hingga dicapai tegangan yang stabil. Jika tahanan medan diperbesar, tegangan induksi yang dibangkitkan menjadi lebih kecil. Berarti makin besar tahanan kumparan medan, makin buruk generator tersebut.
BAB III METODE PELAKSANAAN
III.1. Alat-Alat yang Digunakan
Alat – alat yang diperlukan untuk menujang pelaksanaan praktik adalah sebagai berikut: 1.Motor DC 2.Voltmeter (u1), 1 buah 3.Amperemeter (A), 2 buah 4.Kabel penghubung
III.2. Rangkaian Percobaan
A
E
V
E1
V1
E2
A
E
V
A1
V1
B2
III.3. Langkah Kerja
Rangakaian 1 : Mengukur Resistansi Belitan Medan Dengan Volt Ampere 1.Rangkailah seperti gambar 1 (E1 dan E2 terminal belitan medan) 2.Variasi tegangan E hingga tidak melebihi arus nominal eksitasi 3.Lakukan pengukuran 5-6 kali kemudia hitung tahanan rata-rata 4.Hasil pengukuran masukan pada tabel 1
Rangkaian 2 : Mengukur Resistansi Belitan Rotor Dengan Volt Ampere 1.Rangkailah seperti gambar 2 (A1 dan B2 terminal jangkar) 2.Variasi tegangan E hingga tidak melebihi arus nominal jangkar 3.Lakukan Pengukuran 5-6 kali kemudian hitung tahanan rata-rata 4.Hasil pengukuran masukan pada tabel 2
BAB IV DATA dan ANALISA
IV.1 Data Hasil Pengamatan Dan Analisa
IV.1.1 Rangkaian 1
No
Vr( Volt )
If ( Ampere)
RF ( Ohm )
1
42
0,08
525
2
84
0,16
525
3 4 5
129 177 219
0,24 0,32 0,4
537,5 553,125 547,5
RF Rata-Rata
537,625
.
IV.1.2 Rangkaian 2
No
V( Volt )
Ia ( Ampere)
Ra ( Ohm )
1 2
9 17
0,2 0,4
45 42,5
3
29
0,6
48,33333333
4 5
33,5 40
0,8 1
41,875 40
Ra Rata-Rata
43,54166667
Perhitungan Resistansi
Rf = Vf / If.....................( 1 ) Ra = V / Ia......................( 2 )
IV.2 ANALISA DATA IV.2.1 Rangkaian 1
Dari tabel rangkaian 1 dapat dianalisa bahwa hasil perhitungan nilai resistansi tidak teratur hal ini karena kurangnya ketelitian dalam pembacaan alat ukur dan menentukan nilai If
IV.2.2 Rangkaian 2
Dari tabel rangkaian 1 dapat dianalisa bahwa hasil perhitungan nilai resistansi tidak teratur hal ini karena kurangnya ketelitian dalam pembacaan alat ukur dan menentukan nilai If
IV.3 Mengukur Tahanan Belitan Medan Dan Jangkar Dengan Ohm Meter
Dari hasil pengukuran Ohm meter didapatkan tahanan medan ( E1 dan E2) sebesar 550 ohm, dan tahanan jangkar (A1 dan B2) sebesar 20 ohm.
IV.4 Pertanyaan
a. b. c. d. e.
Tuliskan data mesin yang ada pada name plate dan jelaskan artinya Hitung tahanan rata-rata belitan jangkar Ra dan medan Rf Bandingkan hasil pengukuran kedua metode tersebut Mengapa tahan jangkar lebih kecil dari tahanan medan? Metode mana yang menghasilkan resistansi lebih kecil dan mengapa?
Jawab :
a) Name Plate Pada Mesin Listrik
Motor Rozzano-Mi-Italy
D.C. motor excitation
: Shunt
Type DL 2055/S
: 068706
Supply Voltage
: 400 V
Rated Current
: 14,2 A
Rated Power
: 5KW
Rated Speed
: 3000 G/1
Rated Excitation Current
: 0,56 A
Insulation Class
:F
Arti dari name plate di atas adalah, motor di atas bertipe eksitasi shunt, yang artinya Pada penguat eksitasi E1-E2 terhubung paralel dengan rotor (A1-A2). Untuk supply voltage, artinya untuk menghidupkan motor tersebut dibutuhkan tegangan 400 V, untuk Rated Current, artinya adalah mesin tersebut memiliki kemampuan maksimal mengalirkan arus sebesar 14,2 A, untuk Rated Power, artinya adalah mesin tersebut memiliki kemampuan maksimal membangkitkan daya sebesar 5 KW, untuk Rated Speed, artinya adalah mesin tersebut memiliki kecepatan maksimal sebesar 3000 rpm, untuk Excitation Current artinya adalah mesin tersebut memiliki kemampuan maksimal mengalirkan arus eksitasi sebesar 0,56 A, untuk Insulation kelas F artinya motor listrik ini masuk ke kelas F untuk ketahanan motor pada temperature kelas F,yaitu untuk peningkatan temperatur sebesar 105 deg C, untuk margin hotspot sebesar 10 deg C ,dan untuk maksimal suhu operasi dari motor ini adalah Class F = 40 + 105 = 145 deg C ; 10 deg C (Hot Spot).
b) Menghitung Tahanan Rata-Rata Belitan Jangkar Ra dan Medan Rf
Ra rata-rata = Ra rata-rata =
1+2+3+4+5 5 45+42,5+48,3+41,875+40 5
Ra rata-rata = 43,541 Ohm
Rf rata-rata = Rf rata-rata =
1+2+3+4+5 5 525+525+537,5+553,125+547,5 5
Rf rata-rata = 537,625 Ohm
c)
Membandingkan hasil kedua metode
Hasil yang didapatkan dalam mengukur resistansi menggunakan metode volt ampere dan menggunakan ohm meter terdapat perbedaan, nilai resistansi yang didapatkan dengan metode volt ampere lebih kecil dari pada menggunakan metode ohm meter.
d) Penyebab Tahanan Jangkar lebih kecil dibandingkan Tahanan Medan karena kumparan pada tahanan jangkar lebih kecil dan sedikit, ini menyebabkan nilai tahanan pada jangkar lebih kecil dibandingkan tahanan medan, tapi dengan lebih kecilnya tahanan jangkar dari pada tahanan medan, menyebabkan arus yang melalui jangkar lebih besar dari pada arus yang melalui tahanan medan
e) Hasil yang didapatkan dalam mengukur resistansi menggunakan metode volt ampere dan menggunakan ohm meter terdapat perbedaan, nilai resistansi yang didapatkan dengan metode volt ampere lebih kecil dari pada menggunakan metode ohm meter. Metode yang menghasilkan tahanan lebih kecil adalah dengan menggunakan metode volt ampere, hal ini dikarenakan terdapat rugi-rugi pada alat ukur, sehingga data yang terbaca lebih kecil dari pada tahanan aslinya. Resistansi yang didapatkan dengan metode volt ampere lebih kecil bisa juga dikarenakan ketidaktepatan dalam pembacaan alat ukur, karena menggunakan volt meter dan ampere meter analog, sehingga bisa saja terjadi kesalahan dalam membaca alat ukur tersebut.
BAB V KESIMPULAN dan SARAN
V.1 KESIMPULAN
Besarnya nilai tahanan medan lebih kecil dibandingkan dengan nilai tahanan jangkar hal ini disebabkan kumparan yang dimiliki medan lebih besar, sehingga arus yang dilewati lebih kecil. Nilai resistansi dari pengukuran hasil yang didapat tidak naik ataupun turun secara konstan, hal ini disebabkan karena kurang telitinya dalam pembacaan alat ukur.
V.2 SARAN
Dalam melakukan percobaan ini, diperlukan ketelitian dan konsentrasi dalam merangkai rangkaian alat dan pembacaan alat ukur, terutama tachometer, jika telah selesai merangkai, pastikan rangkaian telah terangkai dengan benar (untuk memastikan rangkaian sudah benar, bisa ditanyakan kepada dosen pembimbing). Dalam Praktikum ini, perlu diperhatikan SOP dalam pemakaian alat agar alat tidak mudah rusak.
LAPORAN PRAKTIKUM MESIN LISTRIK MENGUKUR RESISTANSI BELITAN MEDAN DAN ROTOR
Kelompok
:2
Penyusun
: Dian Riyani (1215020006)
Nama Anggota Kelompok : 1. Drianto Darmawan (1215020032) 2. Efriza Diningrat (1215020007) 3. Fadli (1215020009) 4. Faris Sahrin (1215020010) 5. Fathur Maulana (1215020011) 6. Fatkhiya M. (1215020012) Kelas
: 5E
Tanggal Praktikum
:16 September 2017
Tanggal Penyerahan
: 30 September 2017
TEKNIK KONVERSI ENERGI POLITEKNIK NEGERI JAKARTA SEPTEMBER 2017
