SOAL 1Sebuah motor DC penguat terpisah mempunyai data parameter sebagai berikut:

- Tahanan jangkar 0,25 ohm- Tahanan medan 250 ohm disuplai dengan tegangan 125 volt dan tegangan sumber untuk

suplai 220 volt.- Pada saat tanpa beban motor berputar 1500 rpm mengambil arus sebesar 5A- Pada saat motor menyerap arus sebesar 40 A diasumsikan fluksi reaktif konstan ( fluksi

tanpa beban = fluksi berbeban ), drop tegaangan pada sikat 1,25 Volt.Pertanyaan:

a. Gambar rangkaian pengganti motor DC terpisahb. Tentukan arus dan daya medan c. Menenyukan arus tanpa beban dan berbeband. Bila efisiensi motor 85 %, tentukan daya output motore. Tentukan tegangan motor pada saat dibebanif. Tentukan rugi tembaga pada motor DCg. Tentukan putaran motor motor saat pembebanan dan regulasi putaran

JAWAB:a. Gambar rangkaian pengganti motor DC penguat terpisah

b. Menentukan arus dan daya medan- If = V f / R f = 125 / 250 = 0.5 A- P f = V f x I f = 125 x 0,5 = 62,5 Watt

c. Menentukan arus tanpa beban dan berbeban- Iao = 5 A (tanpa beban)- Ia = 40 A (berbeban)

d. Menentukan daya output motor DC penguat terpisahKarena It = Ia maka efisiensinya adalahη = (Pout / Pin) x 100 %

= (Pout / Vt x It) x 100% 85% = (Pout / 220 x 40) x 100 %Pout = 8800 x 0,85Pout = 7480 Watt

e. Menentukan tegangan motor saat dibebani (drop pada sikat diabaikan)- Ea = Vt – Ia.Ra

= 220 – (40 x 0.25)= 210 Volt

f. Menentukan rugi tembaga pada motor DC- Pcua = Ia

2.Ra = (40)2 x 0.25 = 400 Watt

M

It

Vt Ea

Ra

Rf

IfIa

- Pcuf = If2.Rf = (0.5)2 x 250 = 62.5 Watt

g. Menentukan putaran motor saat berbeban dan regulasi putaran- EanL = Vt – Iao.Ra

= 220 – (5x0.25)= 218.75 Volt

- nL = (EaL / EanL) x nNL

= (210 / 218.75) x 1500= 1440 rpm

- Δn = |(nNL - nL )| / nL x 100%= |(1500 – 1440 )| / 1440 x100%= 4.17 %

SOAL 2Sebuah motor DC shunt mempunyai tahanan jangkar 0,85 ohm dan tahanan medan sebesar 200 ohm dan tegangan sumber 330 V dan drop tegangan pada kedua sikat 2 volt

a. Gambar rangkaian lengkapb. Tentukan arus beban, arus jangkar dan arus medanc. Tentukan dan hitung tegangan emf ketika beban output ebesar 7460 watt dan

mempunyai effisieni sebesar 85 %d. Apabila putaran motor 1200 rpm tentukan juga torsi jangkar, torsi poros dan losses

torsie. Tentukan regulasi tegangan serta rugi tembaga pada motor DC shunt

JAWAB

a.

b. Menentukan daya inputPin = Pout / η = 7460 / 0,85 = 8776,47 Watt

c. Menentukan arus sumber, arus jangkar dan arus medanIin = Pin / Vin = 8776,47 / 330 = 26,6 AIf = Vf / Rf = 330 / 200 = 1,65 AIa = Iin – If = 26,6 – 1,65 = 24,95 A

d. Menentukan Emf (tegangan jangkar)Ea = Vin – Ia Ra – 2 Vsik = 330 – 24,95 – 2 x 2

= 304,8 V

e. Menentukan torsi jangkar, torsi poros dan losses torsi(Torsi jangkar) Ta = 0,159 ( Ea Ia / n) = 0,159 ( 304,8 x 24,95 / 1200) = 1,0076 Nm(Torsi poro) Tsh = Pout / 2 π n = 7460 / 2 π 1200 = 0,99 NmTorsi losses = Ta – Tsh = 1,0076 – 0,99 = 0,0176 Nm

f. Menentukan regulasi tegangan dan rugi tembaga pada motor DCV = |Vt – Ea | / Ea x 100% = | 330 – 304,8 | / 304,8 x 100% = 8,3 %

Pcua = Ia2 x Ra = 24,952 x 0,85 = 529 Watt

Pcuf = If2 x Rf = 1,652 x 200 = 544,5 Watt

SOAL 3Sebuah motor DC seri mempunyai data parameter sebagai berikut :

Tahanan seri 0,35 ohm Tegangan sumber 240 volt dan daya input 8 HP Tahanan jangkar 0,055 ohm Tegangan drop pada sikat masing-masing 1,5 ohm Putaran motor 1600 rpm, rugi inti besi dan rugi putaran sebesar 125 watt

Pertanyaan :a. Gambar rangkaian pengganti motor DC serib. Tentukan arus inputc. Tentukan tegangan induksi jangkard. Tentukan rugi tembaga jangkar, rugi tembaga seri, dan rugi pada sikate. Tetukan rugi total, daya output, dan effisiensif. Tentukan regulasi tegangang. Tentukan torsi jangkar, torsi poros, dan losses torsih. Apabila motor DC dibebani putaranya turun menjadi 1500 rpm, tentukan regulasi putaran

JAWAB

a.

b. Tentukan arus inputPin = Vt x Ia

8 HP = 240 x Ia

5968 = 240 x Ia

Ia = 24,87 A

c. Tentukan tegangan induksi jangkarVt = Ia x Ra +2 Vsik + Ea

240 = 24,87 x 0,055 + 3 + Ea

Ea = 236 Vd. Tentukan rugi tembaga jangkar,rugi tembaga seri dan rugi pada sikat

Pcu 1 = Ia2 x Ra = 24,872 x 0,055 = 34 W

Pcu 2 = Ia2 x Rsc = 24,872 x 0,35 = 216 W

Psik = 2 Vsik x Ia = 2 x1,5 x 24,87 = 74,61 We. Tentukan rugi total, daya output dan efisiensi

Ploss total = Pfix+Pcu 1+ Pcu 2+ Psik = 125 +34+216+74,61=450WPout = Ea x Ia = 236 x 24,87 = 5900 W

Ƞ = P out

P∈¿ x 100 %¿ = Ƞ = 59006349

x100 % = 93 %

f. Tentukan regulasi tegangan

V = Vt−Ea

Ea x 100% = 240−236

236 x 100% = 1,69 %

g. Tentukan torsi jangkar, torsi poros dan losses torsi

Ta = 12 x

Ea x Ian = 0,159 x

236 x251600 = 0, 59 Nm

Tsh = Pout2x n =

590010053 = 0,586 Nm

Tlosses = Ta - Tsh = 0, 59 - 0,586 = 0,003 Nmh. Apabila motor dc dibebani putarannya turun menjadi 1500rpm tentukan regulasi putaran

n = 1600−1500

1500 x 100% = 6,67%

SOAL 4Sebuah motor DC seri pada tegangan 240 volt menghasilkan putaran 2000 rpm dan membutuhkan arus 50 A, besarnya tahanan seri 0,18 ohm dan tahanan jangkar 0,05 ohm serta fluksi maksimum tetap dan drop pada sikat 1,5 volt serta rugi tetap 4% dari daya sumbera. Gambar rangkaian pengganti motor dc serib. Hitung putaran motor pada saat besarnya torsi ½ nyac. Rugi rugi tembaga yg ditimbulkan motor dcd. Tentukan torsi jangkar, torsi poros dan rugi torsie. Tentukan rugi total pada motor dc serif. Tentukan efisiensi motor dc serig. Tentukan regulasi tegangan motor dc seri

JAWABa.

b. Hitung putaran motor pada saat torsi ½ nya

0,5 Ta / Ta = Ia/ 50Ia = 25 A

Ea 1 = Vt - Ia x (Ra+Rsc) - 2 Vsik

= 240 -50(0,05+0,18)-3 = 225,5 VEa 2 = Vt - Ia x (Ra+Rsc) - 2 Vsik

= 240 -25(0,05+0,18)-3 = 231,25 Vn1/n2 = Ea 1/ Ea 2

2000/n2=225,5/231,25n2 = 2050 rpm

c. Rugi-rugi tembaga yang ditimbulkan motor dcPcu a = Ia

2 x Ra = 502 x 0,05 = 125WPcu f = Ia

2 x Rf = 502 x 0,18 = 450 WPsik = 2 Vsik x Ia = 2 x1,5 x 50 = 150 WPfix = Ra x Vt x Ia = 0,04 x 240 x 50 = 600W

d. Tentukan torsi jangkar, torsi poros dan rugi torsi

Ta = 12 x

Ea x Ian = 0,159 x

231 x 502000 = 5,64 Nm

Tsh = Pout2 x n =

1127512566 = 0,89 Nm

Tlosses = Ta - Tsh = 5,64 -0,89 = 4,74 Nme. Tentukan rugi total pada motor dc seri

Ploss total = Pfix+Pcu a+ Pcu f+ Psik = 600 +125+450+150+600=1325 Wf. Tentukan efisiensi motor dc seri

Pin = Pout + Pfix+Pcu a+ Pcu f+ Psik=12600 W

Ƞ = P out

P∈¿ x 100 %¿ = Ƞ = 1127512600

x100 % = 89,5 %

g. Tentukan regulasi tegangan motor dc seri

V = Vt−Ea

Ea x 100% = 240−225,5

225,5 x 100% = 6,43%

SOAL 5Suatu motor DC seri daya input 55 kW, 380 V, tahanan medan jangkar 0,3 Ω, tahanan medan seri 0,10 Ω, rigi tegangan masing masing sikat 1,2 V, putaran motor 1200 rpm, rugi inti besi dan rotasi 3% daya input dan rugi stray losses 120 watt.

Gambar rangkaian pengganti motor DC seri Arus input Tegangan induksi jangkar Rugi tembaga jangkar, tembaga seri dan rugi pada sikat Rugi total, daya output dan efisiensi Regulasi tegangan Torsi jangkar, torsi poros dan losses torsi

Apabila motor DC dibebani putarannya turun menjadi 1150 rpm tentukan regulasi putaran

JAWAB:Gambar rangkaian

Arus input : Iin = Pin / Vin = 55 000 / 380 = 144 A Tegangan induksi jangkar : Ea= Vt-Ia (Ra+Rse)-2 Vsik

= 380- 144 (0.4) – 2,4= 320 V

Menentukan rugi tembaga jangkar, tembaga seri dan rugi pada sikatPcua = Ia2 X Ra =1442 X 0,3 =6,2 kWPse = Ia2 X Rse = 1442 X 0,1 =2 kWPsik = Ia X 2 Vsik = 144 X 2,4 = 345 W

Menentukan rugi total, daya output dan efisiensiRugi total = Ploss = 6,2 k+ 2k + 345 =8,5 kWDaya output = Pout = Pin – Ploss

= 55 – 8,5 = 46,5 kWἠ = [Pin-Ploss / Pin] x 100% = [55- 8,5 / 55] x 100% = 85 %

Regulasi tegangan V = [Vt-Ea/Ea] x 100%

= [380 – 320/320] x 100% = 18,75 %

Menentukan torsi jangkar, torsi poros dan losses torsiTa = 0,159 Ea x Ia/n

= 0,159 x 320 x 144/1200= 6,1 Nm

Tsh = Pout/ (2πn)= 46,5 kW/(2π1200)= 0,61 Nm

Tlosses = Ta – Tsh= 6,1 -0,61= 5,49 Nm

Regulasi putaran = n = [nnl – nl/nl ] x 100% = [ (1200 – 1150)/1150] x 100% = 4,3 %

SOAL 6Suatu motor DC seri diberi tegangan 220 V, memiliki tahanan medan jangkar 0,25 ,tahanan medan seri 0,20 Ω menimbulkan drop tegangan 2 Volt. Rugi tegangan masing-masing sikat 1,25 V, putaran motor 1500 rpm, rugi inti besi dan rotasi 2% daya input dan stray losses 110 W dan tegangan di jangkar 215 Volt.Tugas :

a. Gambar rangkaian pengganti motor DC serib. Tentukan arus input dan daya inputc. Tentukan tegangan induksi jangkar

d. Tentukan rugi tembaga jangkar,rugi tembaga seri dan rugi pada sikate. Tentukan rugi total, daya output dan efisiensif. Tentukan regulasi tegangang. Tentukan torsi jangkar, torsi poros dan losses torsih. Apabila motor DC dibebani putarannya turun menjadi 1450 rpm. Tentukan regulasi

putaranJAWAB :

a. Rangkaian Pengganti Motor DC Seri

b. It= Ia Pin = Vt x IaVt= Ia.Ra+It.Rse+2Vsik+Ea = 220 x 5,56Vt= Ia.Ra+Ia.Rse+2Vsik+Ea = 1223 W220= Ia.0,25 + Ia.0,2 +2(1,25)+215220= 0,45Ia + 2,5 +2152,5 = 0,45 IaIa = It= 5,56 A

c. Va = Ia x Ra = 5,56 x 0,25 = 1,39 Volt

d. Pcua = Ia2 x Ra Psik = 2 Vsik x Ia = (5,56)2 x 0,25 = 2(1,25) x 5,56 = 7,73 Watt = 13,9 WattPcuf = Ia2 x Rf = (5,56)2 x 0,2 = 6,18 Watt

e. Ploss = 7,73 + 6,18 + 13,9 = 27,81 Watt η = Ea / Vt x 100% = 215 / 220 x 100 % = 97,73 %Pout = Pin – Ploss = 1223 – 27,81 = 1195,2 Watt

f. ∆V = | Vt – Ea | / Ea x 100% = |220 – 215 |/ 215 x 100% = 2,33 %

g. Ta = 0,159 (Ea x Ia) / n = 0,159 ( 215 x 5,56 ) / 1500 = 0,13 NmTsh = Daya output / 2πn = 1195,2 / 2 x 3,14 x 1500 = 0,128 NmTloss = Ta – Tsh = 0,13 – 0,128 = 0,002 Nm

h. Ea = Vt – Iao x Ra = 220 – 5,56 x 0,2 = 219 V (tanpa beban) Ea = Vt – Ia x Ra = 220 – 5,56 x 0,25 = 218,61 V ( berbeban)nL = EaL / EanL x nNL = (218,61/219) x 1500 = 1497,33∆n = (nNL – nL) / nL x 100% = (1500 – 1497,33)/1500 X 100% = 0,18 %

SOAL 7Sebuah motor dc kompound pendek, 10 Hp, tegangan 240 volt, tahanan belitan jangkar 0,05 ohm, tahanan belitan shunt 200 ohm, tahanan belitan seri 0,75 ohm, rugi tegangan pada masing-masing sikat 1,5 watt, rugi tetap 110 watt dan putaran motor 2500 rpm

Gambar rangkaian pengganti motor dc kompound pendek Tentukan daya output dan arus yang diserap oleh motor dc kompound pendek Tentukan tegangan drop pada tahanan jangkar Tentukan tegangan, arus dan daya medan Tentukan arus input, tegangan dan daya input Tentukan rugi total motor dan efisiensi motor Tentukan poros, torsi jangkar dan losses torsi Tentukan regulasi tegangan

Jawab :a) Gambar rangkaian pengganti motor dc kompound pendek

b) daya output dan arus yang diserap oleh motor dc kompound pendek

Pout = 10 746 = 7460 watt

Ia = PoutEa =

7460240 =31,08 A

c) tegangan drop pada tahanan jangkar

Va = Ia Ra = 31,08 0,05 = 1,56 voltd) tegangan, arus dan daya medan

Vf = 240 + 1,56 + 2 = 243,56 volt

If = VfRf =

243,560,05 = 1,22 A

Pf = Vf If = 243,56 1,22 = 296,6 watte) arus input, tegangan dan daya input

Iin = If + Ia = 1,22 + 31, 08 = 32,3 AVin = Ea + Ia . Ra + Iin . Rse + 2vsik

= 240 + 31.08 0,05 + 32,3 0,75 + 2 = 240 + 1,56 +24,23 + 2 = 267,9 volt

Pin = Vin Iin = 267,9 32,3 = 8649,62 wattf) rugi total motor dan efisiensi motor

Plosses = Pin – Pout = 8649,62 – 7460 = 1189,62 watt

Eff = PoutPin

× 100% = 7460

8649,62× 100% = 86,25 %

g) poros, torsi jangkar dan losses torsiTa = 0,159 (Ea . Ia ) / n = 0,159 (240 . 31,08 ) / 2500 = 0,159 . 7459,2 / 2500 = 0,47 Nm

Tsh = Pout2 пn =

74602.3,14 .2500 = 0,47 Nm

Tlosses = Ta – Tsh = 0,47 - 0,47 = 0 Nm

h) regulasi tegangan

V = ¿Vf −Ea

Ea∨× 100%=¿ 243,56−240

240∨× 100%= 1,48%

SOAL 8Sebuah motor DC kompound pendek, 40 HP (daya output motor), tegangan 220 volt (tegangan pada motor), mempunyai putaran 2000 rpm, efisiensinya 90%, tahanan belitan jangkar 0,045 Ohm, tahanan belitan Shunt 250 Ohm, Tahanan belitan Seri 0,85 Ohm, Rugi tegangan pada masing-masing sikat 1,5 Volt.a. Tentukan arus yang diserap oleh motor DC kompound Pendek.b. Gambar Rangkaian ekivalen motor DC kompound pendek.c. Tentukan rugi tembaga seri, jangkar,dan medand. Tentukan Rugi yang ditimbulkan sikat dan rugi tetap motor 1,2% dari daya output motore. Tentukan daya input motor dan efisiensi sumberf. Tentukan torsi jangkar, torsi poros dan rugi porosg. Tentukan regulasi teganganh. Pada saat beban nol arus yang mengalir sebesar 1,1 A, maka tentukan besarnya putaran pada

saat beban nol tersebut.i. Tentukan regulasi putaranj. Bila putarannya turun menjadi 1800 rpm tentukan torsi jangkar, torsi poros dan rugi poros.

JAWAB :a. Pout = 40 x 746

= 29840 WattIa = Pout/Ea

= 29840 / 220= 135,63 A

b. Gambar Rangkaian Ekivalen

c. Va = Ia x Ra

= 135,63 x 0,045= 6,1 V

Pa = Va x Ia

= 6,1 x 135,63= 827,84 Watt

Vf = 220 + 6,1 + 3=229,1 V

If = Vf/Rf

= 229,1 / 250= 0,9164 A

Pf = Vf x If

= 229,1 x 0,9164= 209,95 Watt

It = Ia + If

= 135,63 + 0,9164= 136,5464 A

Vse = It x Rse

= 136,5464 x 0,85= 116,06 V

Pse = Vse x It

= 116,06 x 136,5464=15848,18 Watt

d. Psik = 2 x Vsik x Ia

= 2 x 1,5 x 136,5464= 409,64 Watt

Ptetap = 1,2% x Pout

= 0,012 x 29840= 358,08 Watt

e. Vt = Ea + Ia Ra + It Rse + 2 Vsik

= 220 + 6,1 + 116,06 + 3= 345,16 V

Pin = Vt x It

= 345,16 x 136,5464= 47130,36 Watt

Ƞ = Pout/ Pin x 100%

= 29840/47130 x 100%= 63,3%

f. Ta = 0,159 [Ea Ia]/n= 0,159 [29840] / 2000=2,37228 Nm

Tsh= Daya Output/ 2 πn= 29840 / 2 3,14 2000= 2,3758 Nm

Tlosses = Ta -Tsh

= 2,37228 – 2,358= 0,01428 Nm

g. V = |Vt – Ea|/Ea x 100%= |345,16 – 220|/220 x 100%= 56,89%

h. Pout = Ea x Ia

= 220 x 1,1= 242 Watt

Ta2/Ta1 = Ia2/Ia1

Ta2 =Ta1 Ia2/ Ia1

= 2,37288 x 1,1 / 135,63= 0,01924

Ta2 = 0,159 [Ea Ia]/nn = 0,159 [220 x 1,1]/0,01924

= 2000

SOAL 9Suatu motor DC kompond pendek 50 kW bekerja dengan beban penuh pada tegangan terminal 380 V, dengan rugi tegangan total pada sikat 3 V. Tahanan jangkar 0,2 Ω, tahanan medan seri 0,5 Ω dan tahanan medan shunt 80 Ω, putaran motor 3000 rpmPertanyaan :

a. Gambar rangkaian pengganti motor dc kompond pendek b. Tentukan arus yang diserap oleh motor dc kompond pendekc. Tentukan tegangan drop pada tahanan jangkard. Tentukan tegangan, arus dan daya medane. Tentukan arus input, tegangan dan daya inputf. Tentukan rugi total motor dan efisiensi motorg. Tentukan poros, torsi jangkar dan losses torsih. Tentukan regulasi tegangan

JAWAB :

a. Gambar rangkaian pengganti

b. Menentukan arus yang diserap motor dc kompound pendekI a = Pout / Ea = 50 KW / 380 = 131,58 A

c. Menentukan drop teganganV a = I a x Ra = 131,58 x 0,2 = 26,32 Volt

d. Menentukan tegangan ,arus dan daya medanV f = 380 + 26,32 + 2x3 = 412,32 VoltI f = V f / R f = 412,32 / 80 = 5,154 APf = V f x I f= 412,32 x 5,154 = 2125,097 Watt

e. Menentukan arus input, tegangan dan daya inputI ¿ = I f + I a = 5,154 + 131,58 = 136,73 AV ¿ = Ea +I a Ra +I ¿R se + 2V sik

= 380 + 26,32 + 136,73 x 0,5 + 2x3 = 480,69 VoltP¿ = V ¿x I ¿= 480,69 x 136,73 = 65724,74 Watt

f. Menentukan rugi total motor dan efesiensi motorPlosses = P¿ - Pout = 65724,74 – 50000 = 15724,74 Wattη= Pout / P¿x 100% = 50K / 65724,74 x 100% = 76,07 %

g. Menentukan poros, torsi jangkar dan losses torsiT a = 0,159 ( Ea I a /n ) = 0,159 x ( 380x 26,32 / 3000 ) = 0,53 NmT sh = Daya output / 2π n = 50000 / 2π x 3000 = 2,65 NmT losses = | T a - T sh | = | 0,53 – 2,65 | = 2,12 Nm

h. Menentukan regulasi tegangan∆V = | V s - Ea | / Eax 100% = | 480,69 – 380 | / 380x 100% = 26,50 %

Soal 10Sebuah motor kompound panjang daya input 15 HP, tegangan 440 volt, putaran motor 1600 rpm, tahanan belitan jangkar 0,05 ohm,rugi tegangan pada masing” sikat 1,8 volt dan efesiensi motor dc kompound panjang 80%.

a. Gambar rangkaian lengkap motor dc kompound panjangb. Tentukan daya output , daya inputc. Tentukan arus jangkar, arus medan dan tegangan jangkard. Tentukan rugi daya total motor dan regulasi tegangane. Tentukan Torsi jangkar, Torsi poros dan Losses Torsi

JAWAB :

Vt

M

a.

b. Menentukan daya input dan daya outputPout = 15 x 746 = 11190 WattP¿ = Pout / η = 1190 / 0.8 = 13987,5 Watt

c. Menentukan arus jangkar, arus medan dan tegangan jangkar motorI f = V t / R f = 440 / 200 = 2,2 AI s = P¿ / V t = 13987,5 / 440 = 31.79 AI a = I s - I f = 31,79 – 2,2 = 29,59 AEa = V t - I a Ra - I a R se - 2V sik

= 440 – 29,59 x ( 0,05 + 0,8 ) – 2 x 1,8 = 378,45 Voltd. Menentukan rugi daya total motor dan regulasi tegangan

Plosses = I f2 Rf +I a

2(Ra + R se)+I aV sik

= 2,22x 200 + 29,592 (0,8 + 0,05) + 29,59 x 1,8 = 1046,41 Watt∆V = |V s - Ea | / Eax 100% = | 440 – 378,45 | / 378,45 x 100% = 16,26 %

e. Menentukan torsi jangkar, torsi poros dan losses torsiT a = 0,159 ( Ea I a /n ) = 0,159 x ( 378,45 x 29,59 / 1600 ) = 1,112 NmT sh = Daya output / 2π n = 11190 / 2π x 1600 = 1,113 NmT losses = | T a - T sh | = | 1,112 – 1,113 | = 0,001 Nm

SOAL 11Sebuah motor DC compound panjang 25HP,220 Volt,tahanan belitan jangkar 0,07 Ω, tahanan belitan shunt 215 Ω, tahanan belitan seri 0,75Ω, rugi tegangan pada masing-masing sikat 1,25 Volt, rugi inti besi dan rugi rotasi 150 Watt, putaran motor sebesar 2500 Rpm

a. Gambar rangkaian pengganti motor DC compound panjangb. Tentukan Arus yang diserap oleh motor DC compound panjangc. Tentukan tegangan drop pada tahanan jangkard. Tentukan tegangan, arus dan daya medane. Tentukan arus input, tegangan dan daya inputf. Tentukan rugi total motor dan effisiensi motorg. Tentukan poros, torsi jangkar dan losses torsi

M

h. Tentukan regulasi tegangan

JAWAB :

a.

b. If = Vt / Rf=220 / 215=1,02 A

Is =Pin / Vt=25x746 / 220=84,77 A

Ia =Is – If=83,75A

c. Ea = Vt – Ia x Ra – Ia x Rse – 2Vsik=220 – (83.75 x 0,75) – (83,75 x 0,07) – (2x1,25)=148,825 V

d. Vf =If x Rf=1,02 x 215=219,3 V

pF =If 2x Rf=1,022x 215=223,69

e. Vs =Vf=219,3 V

Ps =Vs x Is=219,3 x 84,77=18,59 KW

f. Plosses=Ia2x Rse + Ia2x Ra + If 2 x Rf + Ia x Vsik=6184,6 W

g. Tsh = Pout / 2п n=1,12 Nm

M

Ta =0,159 (Ea x Ia /n)=0,79 Nm

Tlosses =|Ta - Tsh|=0,39 Nm

h. ∆V =|Vs−Ea

Ea |x100%

=47,4%

SOAL 12Sebuah motor dc compound panjang, 12HP, 230 volt, tahanan belitan jangkar 0,08 ohm. Tahanan belitan shunt 260 ohm, tahanan belitan seri 0,65 ohm, rugi tegangan pada masing-masing sikat 1,5 volt, rugi inti besi dan rugi rotasi 170 watt, putaran motor sebesar 3000 rpm saat beban nol dan saat dibebani menjadi 2900 rpm

a. Gambar rangkaian pengganti motor dc kompond panjangb. Tentukan arus yang diserap oleh motor dc kompond panjangc. Tentukan tegangan drop pada jangkard. Tentukan tegangan, artis dan daya medane. Tentukan arus input, tegangan dan daya inputf. Tentukan rugi total motor dan efisiensi motorg. Tentukan poros, torsi jangkar dan losses torsih. Tentukan regulasi tegangani. Tentukan regulasi putaran

JAWAB :a.

b. Menentukan arus sumberIs = Pin / Vt = 12 x 746 / 230 = 38,92 A

c. Menetukan tegangan jangkarIf = Vt / Rf = 230 / 260 = 0,9 AIa = Is – If = 38,92 – 0,9 = 38,02 AEa = Vt – Ia Ra – Ia Rse – 2 Vsikat = 230 – 38,02 x 0,65 – 38,02 x 0,08 – 2 x 1,5 = 199,25 V

d. Menentukan arus, tegangan dan daya medanIf = 0,9 A

Vf = If Rf = 0,9 x 260 = 234 VPf = If 2 Rf = 0,92 x 260 = 210,6 Watt

e. Menentuka arus, tegangan dan daya inputIs = 38,92 AVs = Vf = 234 VPs = Vs Is = 234 x 38,92 = 9107,28 Watt

f. Menentukan rugi total dan efisiensiPlosses = Ia2 Rse + Ia2 Ra + If 2 Rf + Ia 2Vsik

= 38,922 x 0,08 + 38,922 x 0,65 + 0,92 x 260 + 3 = 1319,38 Watt𝜂 =

PoutPin x 100% =

12 x 7469107,28

x100 %=98,29 %

g. Menentukan poros, torsi jangkar dan losses torsi Saat beban nol

Tsh = Pout / 2Πn = 8952 / 2 x 3,14 x 3000 = 0,48 NmTa = 0,159 (Ea Ia / n) = 0,159 (199,25 x 38,02 / 3000) = 0,4 NmTlosses = |Ta – Tsh| = |0,4 – 0,48| = 0,08 Nm

Saat dibebaniTsh = Pout / 2Πn = 8952 / 2 x 3,14 x 2900 = 0,5 NmTa = 0,159 (Ea Ia / n) = 0,159 (199,25 x 38,02 / 2900) = 0,42 NmTlosses = |Ta – Tsh| = |0,4 – 0,48| = 0,08 Nm

h. ∆V = Vs−Ea

EaX 100 %=234−199,25

199,25X 100 %=17,44 %

i. ∆n = n−n1

n1X 100 %=3000−2900

2900X 100 %=3,45 %

SOAL 13Sebuah motor DC penguat terpisah mempunyai data parameter sebagai berikut:

- Tahanan jangkar 0,5 ohm- Tahanan medan 200 ohm disuplai dengan tegangan 100 volt dan tegangan sumber untuk

suplai 230 volt.- Pada saat tanpa beban motor berputar 1200 rpm mengambil arus sebesar 5A- Pada saat motor menyerap arus sebesar 40 A diasumsikan fluksi reaktif konstan ( fluksi

tanpa beban = fluksi berbeban ), drop tegaangan pada sikat 1,25 Volt.Pertanyaan:

a. Gambar rangkaian pengganti motor DC terpisah dan penguatannya pakai HWRb. Tentukan Tegangan medanc. Tentukan arus dan daya medan d. Menenyukan arus tanpa beban dan berbebane. Bila efisiensi motor 90 %, tentukan daya output motorf. Tentukan tegangan motor pada saat dibebanig. Tentukan rugi tembaga pada motor DCh. Tentukan putaran motor motor saat pembebanan dan regulasi putaran

JAWAB :a.

b. If =Vf / Rf

=100/200 =0,5 APf =Vf . If

=100.0,5 =50 W

c. Iao = 5AIa = 40 A

d. η = Pout / Pinput x 100 %90% = Pout /(230.40) x 100 % Pout = 8280 W

e. Ta = 0,159 .( Ea . Ia /n ) = 0,159 (210.40/1200) =1,113 NmTsh =Pout /(2πn) = 8280 /7539,82 = 1,098 NmTlosses = |Ta - Tsh | = 0,015 Nm

f. Eao =Vt –Iao . Ra

= 230- ( 5.0,5) = 227,5 VEa =Vt –Ia . Ra

= 230-(40.0,5) = 210

g. Pcua = Ia 2 Ra

= (402 ). (0,5) = 800 WPcuf = If

2 Rf

= (0,52 ). (200) = 50 W

SOAL 14Sebuah motor DC penguat terpisah mempunyai data parameter sebagai berikut:

- Tahanan jangkar 0,6 ohm- Tahanan medan 60 ohm disuplai dengan tegangan 120 volt - Rugi sikat = 1.5 volt dan arus sumber 5 A- Tegangan di jangkar 220 volt

Pertanyaan:a. Gambar rangkaian pengganti motor DC penguat terpisahb. Tentukan arus medan dan daya medan c. Tentukan tegangan di sumber dan daya di sumberd. Tentukan daya motor dan efisiensie. Tentukan regulasi tegangan

JAWAB :a.

b. If =Vf / Rf

=120/60 =2 APf =Vf . If

=120.2 =240 W

c. Vt = Ia . Ra + 2Vsikat +Ea

= 5.0,6+2.1,5+220 = 226 VPs = Vt .Ia

= 226. 5 = 1130 W

d. Pout = Ea .Ia

= 220 . 5 = 1100W η = Pout / Pinput x 100 % = 1100/1130 x 100 % = 97,35%

e. ΔV = |Vt – Ea | / Ea x 100 % = |226-220 | /220 x 100 % = 2,73 %

SOAL 15Sebuah Motor Dc penguat terpisah mempunyai data parameter sebagai berikut :Tahanan jangkar 0,8 ohm, tahanan medan 75 ohm disuplai tegangan 150 volt, rugi sikat 1,2 volt dan arus sumber 6 A, tegangan di jangkar 250 volt, putaran beban nol 1200 rpm dan regulasi putaran 2 %

a. Gambar Rangkaian pengganti motor DC penguat terpisah b. Tentukan arus medan dan daya medan c. Tentukan tegangan di sumber dan daya di sumberd. Tentukan daya motor dan effisiensie. Tentukan regulasi tegangan f. Tentukan besarnya putaran pada saat berbeban

Jawab :a.

b. If =Vf / Rf

=100/200 =0,5 APf =Vf . If

=100.0,5=50 W

c. Iao = 6AIa = 40 A

d. η = Pout / Pinput x 100 % = (1500/1550,4)x 100 % = 96,7 %Pout = Ea x Ia = 250 x 6 = 1500 Watt

e. ∆ V = Ve−Ea

Ea x 100%

= 258,4−250

250 x 100%

= 3,36%f. 2% x 1200 = 24 rpm

RPMberbeban = 1200-24rpm = 1176 berbeban

SOAL 16Sebuah motor dc kompond panjang 10 HP,220 volt tahanan belitan jangkar 0,12 ohm tahanan belitan shunt 220 ohm tahanan belitan seri 0,45 ohm rugi tegangan pada masing masing sikat 1,1 volt rugi inti besi dan rugi total 190 watt putaran motor sebesar 3000 rpm saat beban nol dan saat dibebani menjadi 2950 rpm.

a. Gambar rangkaian pengganti motor dc kompond panjang b. Tentukan arus yang diserap oleh motor dc kompond panjang c. Tentukan tegangan drop pada tahanan jangkard. Tentukan tegangan arus dan daya medane. Tentukan arus input tegangan dan daya inputf. Tentukan rugi total motor dan efisiensi motorg. Tentukan poros torsi jangkar dan looses torsih. Tentukan regulasi tegangan i. Tentukan regulasi putaran

Jawab :a.

b. Pout = 10 x 746 = 7460 W

c. Ia = P out220

=7460220

= 33,9 Ad. Va = Ia x Ra

= 33,9 x 0,12 = 4,06 volt

e. Vf= Ia (Rse+Ra) + 2 Vsik+ Ea = 33,9 (0,45 + 0,12) + 2 . 1,1 + 220 = 241,52 volt

If=V fRf =

241,52220 = 1,09 A

Pf = Vf x If

= 241,52 x 1,09 = 263,25 W

f. Iin = Ia = It = 33,9 AVin = Vt = Vf = 241,52 VPin = Vin x Iin

= 241,52 x 33,9 = 8187,52 W

g. Plosses = Pin – Pout

= 8187,52 – 7460 = 727,52 W

η = PoutPin x 100%

= 7460

8187,52 x 100 %

= 91,11%

h. Tsh = Pout2 πn =

74602 x 3,14 x2950

= 0,40267 NmTa = 0,159 ( Ea x Ia/n) = 0,159 (220 x 33,9/2950) = 0,40197 NmTloss= |Tsh-Ta| = |0,40267-0,40197| = 0,0007 Nm

i. ∆ V = Ve−Ea

E a x 100%

= 241,52−220

220 x 100%

= 9,78%

j. ∆ n = |NnL−nl

nl | x 100%

= 3000−2950

2950 x 100%

= 1,69 %

SOAL 17

Sebuah motor dc kompound pendek 8HP, 240volt tahanan belitan jangkar 0,18ohm, tahanan belitan shunt 230ohm, tahanan belitan seri 0,35ohm, rugi tegangan pada masing-masing sikat 1,3volt, rugi inti besi dan rugi rotasi 150watt, putaran motor sebesar 3000rpm saat beban nol dan saat dibebani menjadi 2910rpm.

JAWAB :a. Gambar rangkaian

b. Pout = 8 x 746 = 5968 wattIa = Pout/Va = 5968/240 = 24,87 A

c. Va = Ia x Ra = 24,87 x 0,18 = 4,48 V

d. Vf = Ia.Ra + 2Vsik + Ea = 4,48 + 2,6 + 240 = 247,08 VIf = Vf/Rf = 247,08 / 230 = 1,07 APf = If . Vf = 1,07 . 247,08 = 264,38 watt

e. Iin = If + Ia = 1,07 + 24,87 = 25,94 AVin = Ea + Ia.Ra + Iin.Rse + 2Vsik = 240 + 4,48 + 9,08 + 2,6 = 256,16 VPin = Vin x Iin = 256,16 x 25,94 = 6644,79 watt

f. Ploss = Pin – Pout = 6644,79 – 5968

= 676,79 wattη = (Pout/Pin )x 100% = (5968/6644,79)x 100% = 90%

g. Ta = 0,159 (Ea.Ia) / n = 0,159(240.24,87) / 3000 = 0,32 Nm

Tsh = Pout / 2π n = 5968 / 2. 3,14 . 3000 = 0,317 NmTloss = Ta – Tsh = 0,32 – 0,317 = 0,003 Nm

h. ΔV = |Vf – Ea| / Ea x 100% = |247,08 – 240| / 240 x 100% = 2,95%

i. Δn = |nnL – nl| / nl x 100% = |3000-2910| / 2910 x 100% = 3,09%

SOAL 18Sebuah motor DC seri diberi tegangan 240 v, tahanan jangkar 0,45 Ω, tahanan medan seri 0,26 Ω menimbulkan drop tegangan 1,75 volt, rugi tegangan masing2 sikat 1,25 v, putaran motor 1500 rpm, rugi inti besi dan rotasi 3% daya input dan rugi stray losses 120 watt dan tegangan di jangkar 230 volt , tentukan :

a. Gambar rangkaian pengganti motor DC serib. Tentukan arus input dan daya inputc. Tentukan tegangan induksi jangkard. Tentukan rugi tembaga jangkar,rugi tembaga seri dan rugi pada sikate. Tentukan rugi total, daya output dan efisiensif. Tentukan regulasi tegangang. Tentukan torsi jangkar, torsi poros dan losses torsih. Apabila motor dc dibebani putarannya turun menjadi 1450 rpm, tentukan regulasi

putaran.JAWAB :

a. Gambar rangkaian

b. Vt = Ia(Rse+Ra) + 2Vsik + Ea240 = Ia(0,71) + 2,5 +23010 = Ia(0,71) + 2,57,5 = Ia(0,71)Ia = 10,56 A

Pin = Vt x Ia = 240 x 10,56 = 2534,4 watt

c. Va = Ia x Ra = 10,56 x 0,45 = 4,75 V

d. Pcua = Ia2 . Ra = (10,56)2 . 0,45 = 50,18 watt

Pcuse = Ia2 . Rse = (10,56)2 . 0,26 = 28,99 watt

Psik = 2Vsik . Ia = 2,5 . 10,56 = 26,4 watt

e. Ptot = Pcu + Pstrayloss + Prot + Psik +Pinti = 79,17 + 120 + 76,03 + 26,4 + 76,03 = 377,6 wattPout = Ea. Ia η = Pout/Pin x 100% = 230 . 10,56 = (2428,8/2534,4) x 100%

= 2428,8 watt = 95,83%

SOAL 1919. Sebuah motor dc shunt mempunyai tahanan jangkar 0,12 ohm dan tahanan medan sebesar 220 ohm dan tegangan sumber 230 volt dan drop pada kedua sikat masing-masing 1,4 volt.

a. Tentukan tegangan emf ketika beban output sebesar 7460 watt yang mempunyai efesiensi sebesar 90%, bila putaran motor 1200 rpm.

b. Tentukan juga torsi jangkar, torsi poros daan losses torsi.c. Gambar rangkaian pengganti motor dc shunt.d. Apabila putaran saat tanpa beban 1250 rpm tentukan regulasi tegangan.

JAWAB :a. P out = 7460 watt

Ƞ = 90 %n = 1200 rpmEa = ?

Ƞ = Pout x 100% Pin

90% = 7460 x 100% Pin

Pin = 7460 x 100% 90

Pin = 8288,88 watt

Iin = Pin = 8288,88 watt = 36 Ampere Vt 230 Volt

Vf = Rf x If 230 volt = 220 ohm x If If = 230 volt

220 ohm If = 1,045 Ampere

Ia = Iin – If = 36 A – 1,045 A = 34, 955 AEa = Vt – Ia x Ra – 2VsikEa = 230 V - 34,955 A x 0,12 ohm - 2 x 1,4 VEa = 230 V - 4,1946 V - 2,8 VEa = 223,0054 V

b. Ta = 0,159 ( 223,0054 x 34,995 / 1200) = 0,159 (6,5) = 1,034 Nm

Tsh = Pout / 2π n = 7460 W / 2π x 1200 = 0,99 Nm

Tlosses = Ta – Tsh

= 1,034 Nm – 0,99 Nm= 0,044 Nm

c.

d. Ea (tanpa beban) = Vt – Ia x Ra = 230 V - 34,955 A x 0,12 ohm

= 225,8 V

ΔV = |Vt – Ea| x 100% Ea = |230 V – 225,8 V| x 100%

225,8= 1,86 %

Δn = |nNL– nL| / nL x 100% = |1250-1200| / 1200 X 100%= 4,16 %

SOAL 20Suatu motor DC kompon pendek 4 Hp, tegangan 270 volt,tahanan belitan jangkar 0,25 Ω, tahanan belitan shunt 210 Ω, tahanan belita seri 0,32 Ω, rugi tegangan pada masing-masing sikat 1,2 volt, rugi tetap 90 watt, rugi angin dan rotasi 22 watt dan putaran motor tanpa beban 2600 rpm dan putaran berbeban 2500 rpm

Tentukan :a) Gambar rangkaian pengganti motor dc kompond pendekb) Tentukan daya output dan arus yang diserap oleh motor dc kompond pendekc) Tentukan tegangan drop pada tahanan jangkard) Tentukan tegangan, arus dan daya medane) Tentukan arus input, tegangan dan daya inputf) Tentukan rugi total motor dan efisiensi motorg) Tentukan poros, torsi jangkar dan losses torsih) Tentukan regulasi tegangani) Tentukan putaran berbeban

JAWAB :Gambar rangkaian pengganti

Daya output dan arus yg di serap pada motor DC kompon pendekPout = 4 x 746 = 2984 WIa = Pout/Ea = 2984/270 = 11,05 ATegangan drop pada tahanan jangkarVa = Ia.Ra= 11,05 . 0,25 = 2,7625 VTegangan, arus, dan daya medanVf = 270 + 2,7625 + 2 . 1,2 = 275,16 VIf = Vf/Rf = 275,16 / 210 = 1,31 APf = Vf . If = 275,16 . 1,31 = 360,45 WTegangan, arus, dan daya inputIt = Iin = Ia + If = 11,05 + 1,31 = 12,36 AVin = 12,36 . 0,32 + 11,05 . 0,125 + 270 + 2 . 1,2 = 277, 73 VPin = Vin . Iin = 277,73 . 12,36 = 3432,74 WRugi total motor dan efisiensi motorPlosses = Pin – Pout = 3432,74 – 2984 = 448,74 Wη = Pout / Pin x 100 % = 2984 / 3432,74 x 100 % = 86,92 %Tentukan poros, torsi jangkar, dan losses torsiTa = 0,159 (Ea.Ia) / nTa = 0,159 (270 . 11,05) / 2500Ta = 0,189 NmTsh = Pout / 2πn = 2984 / 2. 3,14. 2500Tsh = 0,19 NmTlosses = Ta- Tsh = 0,189 – 0,19 = 0,001 NmTentukan regulasi tegangan dan regulasi putaranV = Vt – Ea / Ea x 100%V = 277,73 -270 / 270 x 100% = 2,86%∆n = nnL - nL / nL x 100%∆n = 2600 - 2500 / 2500 x 100% = 4%

SOAL 21 :Motor DC seri tegangan 230 V mempunyai putaran 2000 rpm dan membutuhkan arus 20 A. Tahanan seri 0,16 Ω dan tahanan jangkar 0,42 Ω serta fluksi maksimum tetap.

a) Hitung putaran motor saat setengah torsib) Rugi – rugi tembaga motor DCc) Torsi jangkar, torsi poros, dan rugi torsi saat efisiensi 90 %

d) Rugi yang ditimbulkan sikat motor, rugi tetap motor 0,5 dari daya sumbere) Efisiensi input motor

JAWAB :a) Vt = Ea + 2Vsik + Ia . Ra

= 230 + 1,4 + 20 . 0.16= 234,6 V

n = (Vt – Ia . Ra) / C= (234,6 – 3,2) / 300= 0,771 rpm

b) Pcua = Ia2 . Ra= 202 . 0,16= 64 W

c) Ta = (1/6,28)(Ea . Ia / n)= 0,16 (230 . 20 / 2000)= 0,368 Nm

Tsh = Pout

6,28 .n = Ea . Ia

6,28 .2000 = 230 .20

6,28 .2000 = 0,366 Nm

Tlosses = Ta – Tsh

= 0,368 – 0,366= 0,001 Nm

d) Psik = 2Vsik . Ia= 2 . 0,7 . 20= 28 Watt

e) Pin = Pout + Psik + Pcua + Pfix

= Ea . Ia + Psik + Pcua + Pfix

= 4600 + 1,4 + 64 + 0,5= 4666 W

ղ = PoutPin

x100%

= 46004666

x100 %

= 98,6 %

SOAL 22Suatu motor DC kompon pendek 60 kW bekerja dengan beban penuh pada tegangan terminal 340 V, dengan rugi tegangan total pada sikat 1,3 V. Tahanan jangkar 0,7 Ω ; tahanan medan seri 0,55 Ω dan tahanan medan shunt 120 Ω , putaran motor tanpa beban 3000 rpm dan regulasi putaran 3%

Tentukan :j) Gambar rangkaian pengganti motor dc kompond pendekk) Tentuan arus yang diserap oleh motor dc kompond pendekl) Tentukan tegangan drop pada tahanan jangkarm)Tentukan tegangan, arus dan daya medann) Tentukan arus input, tegangan dan daya inputo) Tentukan rugi total motor dan efisiensi motorp) Tentukan poros, torsi jangkar dan losses torsiq) Tentukan regulasi teganganr) Tentukan putaran berbeban

JAWAB :a. Gambarkan rangkaian pengganti

a.b. Tentukan arus yg diserap oleh motor DC kompon pendek

Ia= Pout/Ea= 60000/340= 176,4 Ac. Tentukan tegangan drop pada tahanan jangkar.

Va=IaxRa=176,4x0,7 = 123,48 Vd. Tentukan tegangan, arus, dan daya medan

Vf=340+123,48+1,3= 464,78 VIf= Vf/Rf= 464,78/120=3,87 APf=VfxIf=1798,7 Watt

e. Tentukan arus input, tegangan, dan daya inputIin= If+Ia=3,87+176,4=180,27 AVin=Ea+IaRa+IinRse+2Vsik

= 340+123,48+99,1+2,6= 565,2 V

Pin=VinxIin=565,2x180,27=101888,6 Wattf. Tentukan rugi total motor dan efisiensi motor

Plosses=Pin-Pout=101888,6-60000=41888,6WattEfisiensi=Pout/Pin x 100%= 60000/101888,6 x100%

= 58,9 %g. Tentukan poros, torsi jangkar, dan losses torsi

a. Ta=0,159(340x176,4)/3000=3,18 Nmb. Tsh=Pout/2πn= 60000/2π3000=3,18 NmTlosses=Ta-Tsh=3,18-3,18=0

h. Tentukan regulasi teganganV=|565,2-340|/340 x 100%=66,2%

23. sebuah motor dc shunt mempunyai tahanan jangkar 0,9 Ω dan tahanan medan sebesar 220 Ω dan tegangan input dri penyearah FWR moel jembatan (menggunkan dioda silikon) sumber PLN dan tranformator step down dengan angka transformasi 0,5` serta rugi masing-masing sikat motor 1,2 V dan putaran berbeban 1200 rpm. P outputnya 1960 watt

a) Gambar rangkaian pengganti lengkapb) Tentukan tegangan yang mensuplai motor DC shunt c) Tentukan arus medan, arus jangkar dan arus sumberd) Tentukan day input, daya output dan efisiensie) Tentukan rugi tembaga medan dan rugi tembaga jangkarf) Tentukan torsi jangkar, Torsi poros dan losses torsig) Apabila putaran saat tanpa beban 1300 rpm tentukan regulasi tegangan

JAWABANa)

b) α = v 2v 1 => v2 = α.v1 => v2 = 0,5.220 => v2 = 110 V

Vdc = 0,636 (Vsmax – 2Vf)= 0,636 (110x√2 – 2.0,7)= 98 V

c) Iin = PinVin =>

196098 =20

If = VfRf =>

98220 = 0,445

Ia = Iin – If => 20-0,445 = 19,55d) Pin = 1960

Pout = Pin – Pcua – Pcuf – Psik= 1960 – 344 – 43,57 – 46,92= 1525,61

η = PoutPin * 100%

= 1525,61

1960 * 100%

= 78%e) Pcua = Ia2. Ra => 19,552. 0,9 = 344

Pcuf = If 2. Rf => 0,4452 . 220 = 43,57Psik = Ia. 2Vsik => 19,55 . 2 . 1,2 = 46,92

f) Ta = 0,159.Ea.Ia/n => 0,159 . 58,455 . 19,55/1200 = 0,151 NmTsh = Pout/2π n => 1525,61/2π . 1200 = 0,2 NmTlosses = Ta – Tsh => 0,2 – 0,151 = 0,049 Nm

g) V = ¿Vt – Ea∨ ¿Ea

x 100 %¿

= ¿98 –58,455∨ ¿58,455

x100 %¿

= 67,65SOAL 24Sumber tiga phasa trafo ∆

Vs(t) = 311,13 sin 31 dt voltVs(t) = 311,13 sin 31 dt + 120⁰ voltVs(t) = 311,13 sin 31 dt + 240⁰ vot

Transformator tiga phasa hubungan ∆-∆Step down, model jembatan, angka transformasi 0,5Penyearah AC to DC full konverter tiga phasa dan diode silikonMotor DC kompond pendek

Rse = 0,40 ohm Ra = 0,032 ohm Rf = 140 ohmPout = 4 HP dan Vsik = 1,15 volt dan efisiensi 92 %Tentukan :

a.) Gambar Rangkaian Penggantib.) Vt menggunakan Pendekatan 2 dan arus sumberc.) Tegangan yang terinduksi pada kumparan jangkar

JAWABa. Gambar Rangkaian

b. Vt menggunakan pendekatan 2Vp line to netral= 311,13 / √2 = 220 VVs = Vp . a = 220 . 0,5 = 110 VVt = Vdc = 0,955 (Vs max – VF) = 0,955 (110.√2 – 0,7) = 148 V

Pin = Pout / efisiensi = 4 / 90% = 4,44 HP =3,3 KWIin= Pin/Vt = 3,3 k / 148 = 22,3 A

c. Tegangan yang terinduksi pada kumparan jangkarVf= Vt – Vse = 148 – 22,3 . 0,46 = 125,7 VIf= Vf / Rf = 67,36 / 140 = 0,9 AIa = 39 – 0,9 = 38 A

Vt = Ia.Ra + It. Rse +2Vsik + EaVt= 38. 0,032 + 39 . 0,46 + 2. 1,15 +EaEa= 148 – 1,2 – 17,94 – 2,3 = 126,56 V

. Sumber Vs(t) = 311,13 sin 314t volt Transformator Step down, model jembatan, angka transformasi 0,5 Penyearah HWR dan diode silicon Motor DC Kompon Pendek Rse = 0,42 Ω, Ra = 0,04 Ω, Rf = 150 Ω Pout = 3 HP dan Vsik = 1,25 volt dan efesiensi 95% Tentukan :

a. Gambar rangkaian penggantib. Vt menggunakan pendekatan 2 dan arus sumberc. Tegangan yang terinduksi pada kumparan jangkar

JAWAB :

a=Vs/Vp Po=3 x 746 = 2238 watt 0,5=Vs/311,13 Ia =Pout/Ea = 2238/55 Vs=311,13/2 = 41 Amp =156 V Va = Ia x Ra = 41 x 0,04 Vmax=(Vin-0,7)/2 = 1,64 V =(156 – 0,7)/2 Vf = 55 + 1,64 + 2,5 =78 V = 59 V Vrms=Vmax x 0,707 If = Vf/Rf = 59 /150 =78 x 0,707 = 0,39 Amp = 55 V It = If + Ia = 0,39 + 41 Vin = Ea + Va + It.Rse + 2Vsik = 41,39 Amp = 55 + 1,64 + 2,5 + 17,4 = 76,54 VSOAL 26Sumber Vs(t) = 311.13 sin314t V, Transformator Step down, model jembatan, angka transformasi 0.5 penyearah FWR – Center tap, dan diode germanium. Motor DC compound pendek Rse = 0.4 Ω, Ra = 0.03 Ω, Rf = 150 Ω, Pout = 4 HP, dan Vsik = 1.2 V, dan efisiensi 90 %Tentukan :

a) Gambar rangkaian penggantib) Tegangan Sumber (Vt ) dan arus sumber (It )

JAWAB :Gambar Rangkaian Pengganti

Tentukan nilai VtVsmax = a x Vpmax Vsmax = 0.5 x 311.13

Vsmax = 155.565 VVdc =Vt = 0.636 x (155.565 – 0.3)

Vdc = Vt = 0.636 x 155.265Vdc = Vt = 98.90 Volt

Tentukan nilai It

Ƞ = PoutPin X 100 %

90 % = 4 x 746

Pin X 100 %

Pin = 4 x 74690 % X 100 %

Pin = 29840 w

9

Pin = 3315.56 wPin = Vt x It

It = PinVt

It = 3315.56

98.90It = 33.5 A

SOAL 27 Sebuah motor dc compound panjang mempunyai data parameter sebagai berikutArus medan=0.4 dan rugi tembaga 12 watt rugi sikat 4 watt dan tahanan sikat 0.02 ohm. Rugi tembaga belitan seri 15 watt dan tembaga belitan jangkar 12 watt rugi inti besi dan rotor serta statornya =8watt. Disuplai ac to dc FWR model jembatan, diode silicon dengan sumber 220V. Trafo step down 0.4 dan frekuensi 50Hz.Tentukan gambar rangkaian Vt, It, daya input, daya output, efisiensi, tegangan jangkar, tahanan medan dan tahanan seri

JAWAB :a.

b. Vt = (220.0,4)-0,7 = 87,3 VPin = Vt.(Ia+If) = 87,3.10,4 = 907.2 WPout = Ea.Ia = 84,2.10 = 842 WȠ = Pout/Pin x 100% = 842/907,2 x 100% = 92,81 %

c. Ea = Vt-Ia.Ra-Ia.Rse-2Vsik = 87,3-1,2-1,5-0,4 = 84,2 Vd. Ra = Pcu/Ia2 = 12/100 = 0,12 Ω

Rse = Pse/Ia2 = 15/100 = 0,15 ΩRf = Vt/If = 87,3/0,4 = 218,25 Ω

SOAL 28Sebuah motor DC kompon panjang mempunyai data parameter sebagai berikut :

- Arus medan = 0,6 dan rugi tembaga di medan = 12 watt.- Rugi sikat = 6 watt dan tahanan sikat 0.02 ohm.- Rugi tembaga belitan seri 16 watt dan tembaga belitan jangkar 10 watt- Rugi inti besi = 6 watt

Disupplai AC to DC semikonverter tiga phasa dengan sumber 3800 V. Tafo step down 0,5 hub Y-Y Diode silicon.

Tentukan : Gambar rangkaian pengganti Vt, daya input, daya output dan efesiensi Tegangan jangkar Tahanan jangkar, tahanan medan dan tahan s

JAWAB : Gambar rangkaian pengganti

Vt, daya input, daya output dan efesiensi

Vp = 3800 VVsL-L = Vp x a = 3800 x 0,5 = 1900 VVsL-N = VsL-L / √3 = 1900 / √3 = 1097 VVs max = VsL-N x √2 = 1097 x √2 = 1551 VVt = 0,83 (Vs max - 0,7 ) = 0,83 ( 1551 – 0,7 ) = 1287 VIt = If + Ia = 0,6 + √(Psik/Rsik) = 0,6 + (√6/0.02) = 18 APin = Vt x It = 1287 x 18 = 23 kwattRa = Pcua / Ia2

= 10 / 289 = 0,03 ohmRse = Pcu seri / Ia2 = 16 / 289 = 0,05 ohmVsik = Psik / Rsik = 6 / 0,02 = 300 VEa = Vt - Ia . Ra - Ia . Rse - 2Vsik = 1287 –17(0,03) – 17( 0.05) – 600 = 686 VPout = Ea x Ia = 686 x 17 = 11662 wattη = Pout / pin x 100% = 11662 / 23k x 100 = 50,7 %

Tegangan jangkarEa = Vt - Ia . Ra - Ia . Rse - 2Vsik = 1287 –17(0,03) – 17( 0.05) – 600 = 686 V

Tahanan jangkar, tahanan medan dan tahan sRa = Pcua / Ia2

= 10 / 289 = 0,03 ohmRf = Vf / If = 1287 / 0,6 = 2145 ohmRse = Pcu seri / Ia2 = 16 / 289 = 0,05 ohm