LAPORAN PRAKTEK MESIN LISTRIKGENERATOR PENGUAT TERPISAH, GENERATOR SHUNT DAN GENERATOR SERI

Disusun Oleh:

MUHTAR LUTFI ANSHORI(10518241004)

PRODI PENDIDIKAN TEKNIK MEKATRONIKA KELAS EJURUSAN PENDIDIKAN TEKNIK ELEKTROFAKULTAS TEKNIKUNIVERSITAS NEGERI YOGYAKARTA2012

I. TujuanSetelah selesai praktik diharapkan mahasiswa dapat :1. Mengoperasikan dan melakukan percobaan dengan langkah yang benar dan tidak meninggalkan aspek-aspek keselamatan kerjanya untuk mengetahui karakteristik E=f(Im), V= f(IL) dan menghitung efisiensi dari berbagai jenis sambungan generator.2. Mengoperasikan dan melakukan percobaan dengan langkah yang benar dan tidak meninggalkan aspek-aspek keselamatan kerjanya untuk mengetahui karakteristik T=f(Ia), n=f(Ta), n=f(Ia) dan menghitung efisiensidari berbagai jenis sambungan motor.

II. Dasar TeoriDisebut generator penguat terpisah karena sumber tegangan yang digunakan untuk menyuplai lilitan medan magnet adalah terpisah dari rangkaian kelistrikan generator. Sumber tegangan tersebut bisa dari baterai atau sumber listrik searah lainnya. Polaritas tegangan yang dihasilkan oleh lilitan jangkar dipengaruhi oleh arah garis-garis gaya dan arah putaran jangkar. Jika salah satu terbalik, maka pada generator penguat terpisah tidak mempengaruhi besar tegangan yang dibangkitkan, hanya polaritas tegangan pada terminal generator terbalik.Terdapat dua karakteristik yang sering terungkap dalam generator, yaitu karakteristik tanpa beban (Ea=f (Im), n=konstan) dan karakteristik luar (V=f (IL), n=konstan). Karateristik tanpa beban generator penguat terpisahEa= C1n . Karena fluks sangat terpengaruh oleh sifat inti magnetnya, maka Ea=f(Im), bukan merupakan garis lurus melainkan merupakan garis lengkung seperti halnya lengkung kemagnetan. Karkteristik luar generator penguat terpisahBesarnya tegangan terminal V berkurang disebabkan adanya kerugian tegangan Ia x Ra.

Disebut generator penguat sendiri karena sumber tegangan yang digunakan untuk menyuplai lilitan penguat magnet diambil dari keluaran generator tersebut. Ditinjau dari cara menyambung lilitan penguat magnetnya, terdapat beberapa jenis generator yaitu :a. Generator ShuntGenerator Shunt adalah generator yang lilitan penguat magnetnya disambung paralel dengan lilitan jangkar. Pada generator ini, jumlah lilitan penguat magnet banyak, namun luas penampang kawatnya kecil. Hal ini bertujuan agar hambatan lilitan penguatnya (Rsh) besar. Karakteristik tanpa beban generator shuntEa = C1n. Karena sangat terpengaruh oleh sifat inti magnetnya, maka Ea = f(Im), bukan merupakan garis linier, melainkan merupakan garis lengkung seperti halnya lengkung kemagnetan. Arus penguat magnet diambil dari keluaran generator itu sendiri. Karakteristik luar generator shuntDibandingkan dengan besarnya tegangan terminal pada generator penguat terpisah, pada geneator ini penurunan tegangannya lebih besar. Hal ini disebabkan karena arus penguat magnet sangat tergantung oleh besarnya tegangan terminal V. Padahal tegangan terminal V turun akibat kerugian tegangan Ia.Ra.b. Generator SeriGenerator seri adalah generator yang lilitan penguat magnetnya disambung seri dengan lilitan jangkar. Pada generator ini, jumlah lilitan penguat magnet sedikit, namun luas penampang kawatnya besar. Hal ini bertujuan agar hambatan lilitan penguatnya (Rsh) kecil. Karakteristik tanpa beban generator seriPada generator seri, arus penguat seri Is = arus jangkar Ia = arus beban IL, sehingga khusus pada generator penguat seri, pengujian generator untuk membuat karakteristik tanpa beban Ea = f(Im) tidak dapat dilakukan. Satu-satunya karakteristik yang dapat dibuat pada generator seri adalah karakteristik luarnya. Karakteristik luar generator seriDengan mengatur arus beban IL, berarti mengatur arus penguat magnet serinya. Oleh karena itu, bentuk karakteristik luar generator penguat seri sama dengan karakteristik tanpa beban Ea = f(Im) generator shunt.

III. Gambar RangkaianGenerator Penguat Terpisah

Gambar.1.Rangkaian generator penguat terpisah

sF1F2A1A2GVILRLImRmGambar.2.Rangkaian generator shunt

D1D2GVsILRLA2A1Gambar.3.Rangkaian generator seriIV. Data PengamatanTabel 1. Data Ea=f(Im) generator penguat terpisahn=1400 rpmn=1300 rpm

KenaikanPenurunankenaikanPenurunan

Im (A)Ea (V)Im (A)Ea (V)Im (A)Ea (V)Im (A)Ea (V)

024030025025

0.05480.05610.05430.0560

0.1920.11060.1790.195

0.151250.151380.151240.15135

0.21600.21780.21500.2165

0.251850.252000.251550.25185

0.32050.32150.31580.3200

0.352200.352250.352030.35210

0.42300.42350.42060.4215

0.452370.452400.452240.45224

0.52450.52450.52250.5225

Tabel 2. Data V=f(IL), n=1400 rpm konstan Generator Penguat TerpisahData PengamatanData Penghitungan

IL (A)V (Volt)T (Nm)PinPoutEfisiensi

12161,8263.762160.818

1.52152,6380.99322.50.846

22103,4498.214200.843

2.5207.54586.13518,750.885

32054.8703.366150.874

3.5202.55,4791.28708.750.895

42006879.28000.909

Tabel 2. Data V=f(IL), n=1400 rpm konstan Generator ShuntData PengamatanData Penghitungan

IL (A)V (Volt)T (Nm)PinPoutEfisiensi

12153,3483,562150.445

1.5212,54,1600,79318,750.530

22104,8703,364200.597

2.52055,4791,28512,50.647

32006,1893,856000.671

3.51956,6967,12682,50.705

41907,11040,397600.730

Tabel 2. Data V=f(IL), n=1400 rpm konstan Generator SeriData PengamatanData Penghitungan

IL (A)V (Volt)T (Nm)PinPoutEfisiensi

1940,8117,23940.801

1.51301,6234,451950.831

21552,5366,333100.846

2.51703,4498,214250.853

31854,4644,755550.861

3.51905,4791,286650.840

41976,2908,517880.867

V. Analisis DataBerdasarkan praktikum yang kami lakukan, kami dapat menganalisa data yang ada sebagai berikut : Pada tabel pertama dapat dilihat bahwa tegangan yang dibangitkan pada generator penguat terpisah antara n=1400rpm dan n=1300rpm berbeda. Hal ini dikarenakan bahwa jumlah putaran mempengaruhi besar ggl induksi yang dibangkitkan oleh generator Pada tabel pertama, kenaikan dan penurunan arus (Im) akan menghasilkan tegangan (Ea) yang berbeda. Dimana saat penurunan Ea yang ada lebih besar daripada Ea pada saat kenaikan. Hal ini dikarenakan adanya pengaruh gejala histerisis. Hasilnya dapat dilihat dalam grafik berikut ini :

Pada tabel kedua dapat dilihat bahwa saat pengujian generator berbeban, apabila arus beban semakin besar maka tegangan (V) yang ada akan semakin kecil dan Torsi yang timbul akan semakin besar pula. Sedangkan Daya masukan (Pin) yang ada dapat dihitung dengan peritungan Pin dan daya keluaran (Pout) dapat dihitung dengan perhitungan Pout=VLxIL. Sedangkan efisiensi yang didapat dengan perhitungan =Pout/Pin tidak lebih dari 1%. Hasilnya dapat dilihat pada grafik berikut ini :

Berikut hasil dari generator shun dan seri

VI. KesimpulanBerdasarkan Praktikum yang kami lakukan, kami dapat menyimpulkan beberapa hal diantaranya adalah : Karakteristik untuk generator penguat terpisah tanpa beban, bahwa semakin besar arus (Im) maka semakin besar pula tegangan (Ea) yang dihasilkan. Sedangkan ketika n dirubah maka tegangannya pun berubah, semakin lambat putarannya (n=1300) maka tegangan (Ea) yang dibangkitkan semakin besar dibandingkan dengan putaran yang lebih cepat(n=1400). Karakteristik luar untuk generator penguat terpisah dengan n=1400rpm konstan, yaitu apabila arus pada beban semakin besar maka tegangan yang ada pada generator (V) akan semakin kecil. Karakteristik luar untuk generator shunt dengan n=1400 rpm konstan yaitu apabila arus pada beban semakin besar maka tegangan yang ada pada generator (V) akan semakin kecil . Karakteristik luar untuk generator seri dengan n=1400 rpm konstan yaitu apabila arus pada beban semakin besar maka tegangan yang ada pada generator (V) akan semakin besar. Hasil praktek sesuai dengan teori, karena pada pengujian efisiensinya tidak lebih dari 1%.Yogyakarta, 18 Maret 2012Praktikan

Muhtar Lutfi Anshori 10518241004