PRAKTIKUM TEKNIK TENAGA LISTRIK
Disusun oleh :
NAMA
: AGUS BEKTI ROHMADI
KELAS
: LISTRIK 2A
NIM
: 3.31.11.0.02
PROGRAM STUDI TEKNIK LISTRIK JURUSAN TEKNIK ELEKTRO POLITEKNIK NEGERI SEMARANG 2013
JUDUL
: PENGUKURAN RESISTANSI BELITAN PADA MESIN SINKRON
NOMOR
: SMG EL JOS 04 - 09
I.
PENDAHULUAN Percobaan ini bertujuan untuk menentukan resistansi efektif dari stator dan exciter belitan alternator. Hampir semua energi listrik dibangkitkan dengan memakai mesin sinkron. Mesin sinkron atau alternator digunakan sebagai pengubah daya mekanik menjadi daya listrik. Dalam pengoperasiannya, mesin sinkron dapat dioperasikan sebagai mesin tunggal dan juga sebagai mesin tergabung. Namun, biasanya mesin ini tergabung dalam suatu sistem interkoneksi, sehingga bekerja sejajar sinkron dengan alternator lai nnya. Untuk dapat beroperasi dengan baik dalam kondisi demikian, alternator harus tetap berada dalam keadaan sinkron dengan sistem dan memikul bagiannya yang tertentu dari beban keseluruhan yang terpasang.
II.
DASAR TEORI Untuk mengkarakterisasi beberapa fitur penting dari alternator, penting untuk mengamati bagaimana mesin ini beroperasi dalam operasi terisolasi. Operasi terisolasi adalah mode operasi dimana alternator hanya feed oleh seorang konsumer tunggal dan tidak terhubung ke sistem interkoneksi. Selain itu, pengamatan yang dilakukan juga dibatasi stasioner yaitu steady s teady state dan operasi simetris dari alternator tiga fase. Karena pada praktikum ini bekerja dengan jumlah dari tiga fase dan teknologi ac, penting untuk mengeksplorasi representasi kompleks tegangan dan arus rasio. Penggunaan simbol-simbol kompleks memungkinkan untuk secara bersamaan mewakili, misalnya besaran dan fase untuk tegangan dan arus. Seperti disepakati pada praktikum ini hanya berhadapan dengan nilai-nilai yang efektif. Tahap pergeseran ± 90 ° antara tegangan dan arus sangat mudah untuk diwujudkan dengan bantuan yang disebut kompleks Operator j 1. Resistensi kompleks digambarkan sebagai impedansi. Impedansi akan secara bersamaan memberikan informasi mengenai komponen aktif (resistensi R) dan komponen reaktif (reaktansi X) dari ac impedansi Z. Ada dua representasi matematika sama berlaku setiap validitas yang sama, yaitu model Cartesian (mewakili komponen aktif dan reaktif) dan model polar (mewakili besarnya dan fase). Menggunakan diagram fasor rasio arus dan tegangan ac atau rangkaian tiga fase dapat disajikan dengan jelas dan diinterpretasikan tanpa memiliki pengetahuan rinci tentang perhitungan kompleks. Selama rasio simetris mendominasi sehubungan dengan tegangan dan arus dalam sistem tiga fase, fase-tunggal simulasi sudah cukup. Ini juga terjadi di percobaan ini.
III.
GAMBAR RANGKAIAN 1. Rangkaian pengukuran pada belitan
2. Rangkaian pengukuran pada exciter
IV.
ALAT YANG DIPERLUKAN 1. 2. 3. 4. 5.
V.
Transformator Alternator 3 phasa Kumparan bergerak ammeter (100-1000 mA) Kumparan bergerak voltmeter (15-30 V) Multimeter digital
LANGKAH KERJA 1. Pertama, rakit circuirt sesuai dengan topografi sebelumnya. 2. Pada suhu ambien ϑ a mengukur drop tegangan U sesuai dengan dengan nilai saat tes berikut dan untuk setiap sepasang terminal. 3. Hitung nilai resistansi 4. Catat hasilnya pada tabel 5. Hitung nilai rata-rata setiap resistansi antara terminal 6. Stator terhubung bintang dengan resistansi fase dari armatur 7. Pasang rangkaian sesuai dengan diagram topografi terdahulu untuk mengukur resistansi lapangan 8. Hitung nilai resistansi kemudian catat pada tabel
VI.
TABEL HASIL PERCOBAAN 1. Tabel hasil percobaan pada belitan U1 V1 Belitan U1 V1 400 500
I (ma)
300
600
U (V) R dihitung R terbaca
4
5
6,5
7,5
13,3
12,5
13
12,5
13,1
13,1
13,1
13,1
2. Tabel hasil percobaan pada belitan V1 W1
I (ma) U (V) R dihitung R terbaca
300 4
Belitan V1 W1 400 500 5 6,5
600 7,5
13,3
12,5
13
12,5
13,3
13,3
13,3
13,3
3. Tabel hasil percobaan pada belitan U1 W1
I (ma) U (V) R dihitung R terbaca
300 4
Belitan U1 W1 400 500 5 6,5
600 7,5
13,3
12,5
13
12,5
13
13
13
13
4. Tabel hasil percobaan pada belitan eksitasi
I (mA) U (V) R dihitung R terbaca
VII.
30 10,5
Belitan Eksitasi 40 50 15 18
60 21
350
375
300
300
374
374
374
374
PEMBAHASAN Berdasarkan pada data hasil percobaan diatas, maka dapat dibuat grafik belita belitan mesin listrik dan juga grafik exciternya. Berikut grafik-grafik tersebut. 1. Grafik belitan U1 V1 14 12 10 I (A)
8
U (V) 6
R dihitung R terbaca
4 2 0 Belitan U1 V1
Berdasarkan grafik diatas dapat dilihat bahwa setiap kenaikan arus yang dialirkan pada belitan U1 V1 maka akan terjadi pula kenaikan tegangan pada belitan U1 V1 mesin listrik tersebut. Sedangkan pada hambatan belitan tersebut perbedaan nominal pada pengukuran hambatan dengan cara perhitungan menggunakan rumus R=V/I dengan pengukuran hambatan dengan cara pengamatan pada
ohmmeter. Namun perbedaan nominal yang terjadi tidak melampaui 10% sehingga pengukuran tersebut masih dapat dikatakan benar. 2. Grafik belitan V1 W1 14 12 10 I (ma)
8
U (V)
6
R dihitung 4
R terbaca
2 0 Belitan V1 W1
Pada grafik tersebut juga diketahui bahwa setiap kenaikan arus pada belitan V1 W1 juga akan terjadi kenaikan nilai tegangan pada belitan tersebut. Dalam grafik ini juga dapat diketahui bahwa terjadi perbedaan nilai hambatan yang tidak melebihi 10% antara nilai hambatan terhitung dengan nilai hambatan berdasarkan pengamatan pada ohmmeter. 3. Grafik belitan U1 W1 14 12 10 I (ma)
8
U (V)
6
R dihitung 4
R terbaca
2 0 Belitan U1 W1
Dalam grafik belitan U1 W1 ini juga terjadi kenaikan tegangan belitan setiap naiknya arus yang dialirkan pada belitan, seperti pada beliatn U1 V1 dan juga pada belitan V1 W1. Berdasarkan grafik diatas, dapat juga diketahui bahwa terjadi kembali perbedaan nilai antara hambatan terhitung
terhadap hambatan yang diketahui melalui pengukuran menggunakan ohmmeter. 4. Grafik belitan eksitasi 400 350 300 250
I (mA)
200
U (V)
150
R dihitung
100
R terbaca
50 0 Belitan Eksitasi
Pada grafik belitan eksitasi ini dapat dilihat bahwa juga terjadi kenaikan tegangan disetiap kenaikan arus yang terjadi, walaupun nilai arus yang diberikan pada exciter ini kecil. Dari grafik diatas juga dapat diketahui bahwa terdapat beda nilai hambatan antara hambatan terhitung dengan hambatan yang diketahui menggunakan ohmmeter. Berdasarkan keempat grafik diatas diketahui bahwa baik pada belitan U1 V1, belitan V1 W1, belitan U1 W1, dan juga pada exciter keempatnya akan mengalami kenaikan tegangan pada belitan setiap kali ada kenaikan nilai arus pada belitannya. Nilai rata-rata pada masing-masing belitan tersebut adalah sebagai berikut : R (U1V1) (U1V1) R (V1W1) (V1W1) R (U1W1) (U1W1)
∑ ()
=
∑ () ∑ () )
=
=
= 13,1 Ω
= 13,3 Ω
= 13,0 Ω
Dari ketiga nilai tersebut maka dapat diketahui nilai rata-rata hambatan antar terminalnya adalah sebagai berikut : R (av) (av)
∑ ()()()
=
= 13,133 Ω
Sedangkan hambatan rata-rata pada belitan eksitasinya adalah sebagai berikut : R (E) (E)
∑ ()
=
= 331,25 Ω
Pada idealnya hambatan pada belitan U1 V1, V1 W1, dan U1 W1 memiliki nilai yang konstan pada setiap kenaikan arus yang tejadi. Ketidakkonstanan nilai hambatan yang terjadi ini diakibatkan karena keterbatasan penglihatan mata pengukur karena multimeter yang digunakan anlah analog dan juga akibat kenaikan panas yang terjadi akibat kenaikan arus yang terjadi pada belitan. VIII.
KESIMPULAN Berdasarkan pada uraian pembahasan diatas dapat diketahui beberapa hal sebagai kesimpulan dari praktikum pengukuran resistansi belitan ini, yaitu : 1. Berdasarkan perhitungan dengan rumus R=V/I, nilai hambatan terbesar selalu terjadi pada saat arus yang dialirkan paling kecil. 2. Berdasarkan perhitungan dengan rumus R=V/I, hambatan armatur memiliki nilai yang sama pada setiap kenaikan arus yang sama. 3. Berdasarkan pengukuran menggunakan ohmeter, nilai hambatan pada armatur memiliki nilai yang cenderung sama. 4. Selalu terdapat perbedaan nilai hambatan antara nilai hambatan terhitung menggunakan rumus R=I/V dengan nilai hambatan terukur menggunakan ohmmeter. 5. Berbedaan nilai hambatan terhitung menggunakan rumus R=I/V dengan nilai hambatan terukur menggunakan ohmmeter tidak pernah lebih dari 10%. 6. Selalu terjadi kenaikan tegangan yang cenderung konstan pada setiap kenaikan arus yang terjadi baik pada belitan armatur maupun pada belitan eksitasi.
IX.
REFERENSI Politeknik UNDIP. 1984. Machine 1984. Machine Laboratory Jurusan Teknik Listrik . Bandung: PEDC Bandung. De Lorenzo. Alternator Lorenzo. Alternator and Paralel DL GTU101.1 GTU101.1 for Electrical Power Engineering. Italy. Italy.
