Kuis Motor Dc

download Kuis Motor Dc

of 18

  • date post

    26-Jan-2016
  • Category

    Documents

  • view

    310
  • download

    27

Embed Size (px)

description

tugas jdodi pr nek ngawe entok nilai A , nek gk gpp ada banyak tugas n jawaban semoga bermanfaat.

Transcript of Kuis Motor Dc

KUIS MOTOR DC

OLEH :Ereza Jelita PutriLT-2D05

PROGRAM STUDI TEKNIK LISTRIKJURUSAN TEKNIK ELEKTROPOLITEKNIK NEGERI SEMARANG2014SOAL 1. Jangkar sebuah motor DC tegangan 230 volt dengan tahanan 0.312 ohm dan mengambil arus 48 A ketika dioperasikan pada beban normal. a. Hitunglah GGL lawan (Ea) dan daya yang timbul pada jangkar. b. Jika tahanan jangkar 0.417 ohm, keadaan yang lain sama. Berapa GGL lawan (Ea) dan daya yang timbul pada jangkar. Penurunan tegangan pada sikat-sikat sebesar 2 volt untuk soal a dan b.2. Sebuah motor DC mempunyai kerapatan medan magnet 0,8 T. Di bawah pengaruh medan magnet terdapat 400 kawat penghantar dengan arus 10A. Jika panjang penghantar seluruhnya 150 mm, tentukan gaya yang ada pada armature.3. Suatu Motor DC kompond panjang 40 KW, tegangan terminal 200 V, tahanan kumparan shunt, seri,dan jangkar masing - masing adalah 93 Ohm, 0,04 Ohm, dan 0,6 Ohm. Hitung tegangan induksi yang dibangkitkan pada jangkar?4. Suatu generator DC kompond panjang 40 KW, 250 Volt tahanan kumparan shunt, seri dan jangkar masing - masing adalah 95 Ohm, 0,02 Ohm dan 0,5 Ohm hitung daya yang dibangkitkan pada jangkar?5. Suatu motor DC kompond panjang 40 KW, tegangan terminal 200 Volt tahanan kumparan shunt, seri dan jangkar masing -masing adalah 95 Ohm, 0,02 Ohm dan 0,5 Ohm hitung daya yang dibangkitkan pada jangkar?6. Suatu Motor DC seri 50 kW, 250 V,tahanan jangkar 0,1 Ohm dan tahanan medan seri 0,15 ohm, rugi tegangan total sikat 2 volt.Hitung EMF (ggl) lawan ?7. Suatu motor DC kompon pendek dengan daya input 34,5 kW, tegangan terminal 230 V, tahananakumparan medan shunt, medan seri dan jangkar masing2 sebesar 92 , 0,015 dan 0,03 ohm. Hitung : a. Arus jangkar b. EMF yang dibangkitkan c. Daya output8. Suatu motor Dc kompon panjang dengan daya input 300 kW, teg.terminal 600 V, mempunyai tahanan medan shunt : 75 Ohm, tah.jangkar termasuk tah.sikat : 0,41 Ohm, tahanan Medan seri : 0,012 ohm, dan resistansi yang diparalel dengan medan seri sebesar 0,036 ohm. Hitung : a. arus jangkar b. EMF yang dibangkitkan c. daya yang dibangkitkan

JAWABAN1. a. V = Ea + Ia RaEa = V Ia RaEa = (230 2) (48 x 0,312) = 213 VoltP = Ea Ia = 213 x 48 = 10224 Wattb. Ea = V Ia RaEa = (230 2) (48 x 0,417) = 208 VoltP = V Ia = 208 x 48 = 9984 Watt2.F = I L BF = 10 x (400 x 0,15) x 0,8 = 480

3. Rs total = Rs + Ra = 0,04 + 0,6 = 0,64 OhmRp total = Rs total + Rsh/Rs total + Rsh = 0,64 x 93/0,64 + 93 = 0,64 OhmP = V x II = P/I = 40000 /200 = 200AIsh = 200/93 = 2,15 AIa = I - Ish = 200-2,15 = 197,84Amaka ,Eb = Vt-Ia x Ra-Ia x Rs = 200 - (197,84 x 0,6 ) - (197,84 x 0,04 ) = 73,384 V4. I = = = 160Ish = = 2,6Ia= I Ish = 157,4

Eb = V Ia (Ra+Rs)= 250 157,4(0,5+0,02)= 168,2V

P= Eb x Ia= 168,2 x 157,4= 26.474.68W5. I = = = 200 AIsh = = 2,1Ia= I Ish = 200-2,1 = 197,9

Eb = V Ia (Ra+Rs)= 200 197,9(0,5+0,02)= 97,1 V

P= Eb x Ia= 97,1 x 197,9= 19.216W

6. I = P out / VtI = 50000 / 250 = 200 AVt = Eb +IaRa + Irs + VsiVt = Eb + 200.0,1 + 200.0,15 + 2Vt = Eb + 20 + 30 + 2Vt = Eb + 52Eb = 250 52Eb = 198 volt7. I = P/VtI = 34500 / 230 = 150 AIsh = = = 2, 475 Aa. Ia = I IshIa = 150 2,475Ia = 147,525 Ab. Eb = Vt IaRa Irs V siEb = 230 ( 147,525 x 0,03 ) ( 150 x 0,015 ) 0Eb = 223, 32 Voltc. P out = Eb x Ia = 223,32 x 147,525 = 32,945 KW 8. I = = = 500 AIsh = = = 8 Aa. Ia= I Ish= 500 8= 492 Ab. Eb = Vt Ia (Ra+Rs)= 600 492 (0,41+0,0009)= 397,8 Voltc. P = Eb x Ia = 397,8 x 492 = 195.736 W

SOAL TEORI

1. Gambar rangkaian ekuivalen motor DC?2. Bagaimana Cara mengubah arah putaran motor DC?3. Mengapa kereta listrik di jepang (ex : kereta sinkansen) menggunakan motor DC sebagai penggeraknya?4. Sebutkan keuntungan & Kerugian Motor DC? 5. Jelaskan rugi-rugi daya pada motor DC?6. Jelaskan prinsip operasi motor DC seri dan motor DC shunt!7. Jelaskan pengertian mesin DC dan berikan alasannya secara singkat.8. Sebutkan perbedaan generator DC dan motor DC dari fungsinya.9. Dapatkah mesin DC difungsikan sebagai generator? Apa syarat agar berfungsi sebagai generator DC? Jelaskan dengan gambar skematik.10. Bila mesin DC difungsikan sebagai motor DC apa syarat yang harus dipenuhi? Jelaskan dengan gambar skematik.11. Peragakan dengan tangan anda, bagaimana prinsip pembangkitan ggl dalam semua generator. Jelaskan singkat dan benar.12. Peragakan juga dengan tangan Anda, prinsip terjadinya torsi putar pada motor DC.Jelaskan singkat dan benar.13. Apa fungsi komutator pada motor DC? Terangkan juga cara kerja sikat arang berikut komutator pada mesin DC.14. Gambarkan skematik pengawatan generator Shunt dan generator Kompound.15. Jelaskan bagian kompounden-kompounden yang termasuk kelompok stator dan kelompok rotor pada motor DC, berikut fungsi masing-masing.16. Terangkan dengan gambar skematik prinsip dasar terjadinya reaksi jangkar pada genera-tor DC.17. Mengapa pemasangan kutub bantu dapat meminimumkan terjadinya reaksi jangkar?18. Sebuah mesin DC terdiri atas belitan jangkar, belitan kutub bantu, dan belitan kutub kompensasi terhubung seri. Anda gambarkan skematik pengawatan berikut berikan notasi yang tepat pada masing-masing kompounden tersebut.

JAWABAN

1.

2. Untuk mengubah arah putaran dari motor DC dapat dilakukan dengan cara membalik tegangan input (+) dan (-) dari motor DC tersebut.3. Karena motor dc mempunyai rugi rugi daya yang kecil dan kecepatannya mudah dikendalikan dibandingkan dengan motor AC4. Keuntungan : kecepatannya mudah dikendalikan dan tidak mempengaruhi kualitas pasokan daya. Motor DC ini dapat dikendalikan dengan mengatur: Tegangan dinamo meningkatkan tegangan dinamo akan meningkatkan kecepatan. Arus medan menurunkan arus medan akan meningkatkan kecepatan. Kerugian : Motor DC tersedia dalam banyak ukuran, namun penggunaannya pada umumnya dibatasi untuk beberapa penggunaan berkecepatan rendah, penggunaan daya rendah hingga sedang, seperti peralatan mesin dan rollingmills, sebab sering terjadi masalah dengan perubahan arah arus listrik mekanis pada ukuran yang lebih besar. Juga, motor tersebut dibatasi hanya untuk penggunaan di area yang bersih dan tidak berbahaya sebab resiko percikan api pada sikatnya. Motor DC juga relatif mahal dibanding motor AC.5. a. Rugi-Rugi Tembaga atau Listrik Rugi tembaga terjadi karena adanya resistansi dalam belitan jangkar dan belitan medan magnet. Rugi tembaga akan diubah menjadi panas dalam kawat jangkar maupun kawat penguat magnet. Desain motor DC dilengkapi dengan kipas rotor tujuannya untuk menghembuskan udara luar masuk ke dalam jangkar dan mendinginkan panas yang terjadi akibat rugi-rugi tembaga. Rugi tembaga dari belitan dibagi atas: Rugi tembaga terjadi pada jangkar Ia2.Ra (Watt) Rugi tembaga medan terdiri dari: Ish2.Rsh Watt MotorShunt/ Motor KompoundIs2.Rs Watt Motor Seri/ Motor Kompoundb. Rugi-Rugi Besi atau Magnet Rugi HisterisisPh = Bmax X f V (Watt) = Steinmetz Hysterisis CoefficientBmax = Kerapatan fluks maksimum = f = Frekuensi dlm Hertz 6-30 V = Volume inti (m3) nilai x = antara 1,6 s/d 2

Arus Pusar (Eddy Current) Inti pada stator dan inti pada jangkar motor terdiri dari tumpukan pelat tipis dari bahan ferromagnetis. Tujuan dari pemilihan plat tipis adalah untuk menekan rugi-rugi arus Eddy yang terjadi pada motor DC. Pe = Ke Bmax2 f2 V t2 watt Ke = Konstanta arus pulsa t = Ketebalan inti magnet (m) c. Rugi Mekanis Rugi mekanis yang terjadi pada motor disebabkan oleh adanya gesekan dan hambatan angin, seperti pada bagian poros motor.6. Motor DC SeriPada motor yang mempunyai hubungan seri jumlah arus yang melewati angker dinamo sama besar dengan yang melewati kumparan. Jika beban naik motor berputar makin pelan. Jika kecepatan motor berkurang maka medan magnet yang terpotong juga makin kecil, sehingga terjadi penurunan EMF. kembali dan peningkatan arus catu daya pada kumparan dan angker dinamo selama ada beban. Arus lebih ini mengakibatkan peningkatan torsi yang sangat besar.EMF kembali mencapai maksimum jika kecepatan angker dinamo maksimum. Arus yang disedot dari catu daya menurun saat motor makin cepat, karena EMF kembali yang terjadi melawan arus catu daya. EMF kembali tidak bisa sama besar dengan arus EMF. yang diberikan pada motor d.c., sehingga akan mengalir searah dengan EMF yang diberikan. Karena ada dua EMF. yang saling berlawanan EMF kembali menghapuskan EMF. Yang diberikan, maka arus yang mengalir pada angker dinamo menjadi jauh lebih kecil jika ada EMF kembali. Karena EMF kembali melawan tegangan yang diberikan maka resistansi angker dinamo akan tetap kecil sementara arus angker dinamo dibatasi pada nilai yang aman. Motor DC ShuntKetika jangkar motor DC berputar di bawah pengaruh torsi penggerak, konduktor jangkar bergerak di dalam medan magnet dan akan menghasilkan tegangan induksi di dalamnya seperti halnya pada generator. GGL induksi bekerja pada arah yang berlawanan dengan tegangan terminal Vt (sesuai dengan bunyi Hukum Lenz) dan dikenal sebagai GGL lawan atau GGL balik Ea.GGL balik Ea biasanya kurang dari tegangan terminal V, meski pun perbedaan ini kecil sekali pada saat motor berjalan di bawah kondisi normal.Ketika tegangan DC sebesarVtdiberikanpada terminal motor, suatumedan magnet dihasilkan dan konduktor jangka rdisuplai dengan arus searah. Dengan demikian, torsi penggerakkan bekerja pada jangkar yang menyebabkan jangkar mulai berputar. Karena jangkar berputar, GGL balik Ea diinduksikan berlawanan dengan tegangan terminal.Tegangan terminal harus memaksa arus mengalir melalui jangkar melawan GGL balik Ea. Kerja listrik yang dilakukan untuk mengatasi dan menyebabkan arus mengalir melawan Ea dikonversikan kedalam energy mekanik yang dibangkitkan di dalam jangkar.Dengan demikian, pengkonversian energi di dalam motor DC hanya mungkin jika GGL balik dihasilkan.7. Mesin DC adalah suatu mesin yang merubah atau mengonversikan tenaga mekanik menjadi tenaga listrik arus searah maupun sebal