Laporan Motor Shunt (mesin listrik)

7/24/2019 Laporan Motor Shunt (mesin listrik)

1/16

BAB I

PENDAHULUAN

A. Tujuan

Dalam percobaan ini, diharapkan praktikan dapat :

1. Mengoperasikan motor/generator DC jenis penguatan shunt

2. Menjelaskan prinsip kerja motor DC jenis penguatan shunt

3. Menjelaskan pengamatan tentang karakteristik motor DC jenis penguatan shunt

4. Menentukan karakteristik dari mesin/motor DC jenis penguatan shunt

BAB II

DASAR TEORI

Mekanisme kerja untuk seluruh jenis motor secara umum sama

1. !rus listrik dalam medan magnet akan memberikan ga"a

2. #ika ka$at "ang memba$a arus dibengkokkan menjadi sebuah lingkaran/loop, maka

kedua sisi loop, "aitu pada sudut kanan medan magnet akan mendapatkan ga"a pada arah

"ang berla$anan.

1


2/16

3. %asangan ga"a menghasilkan tenaga putar/torqueuntuk memutar kumparan

4. Motor&motor memiliki beberapa looppada dinamon"a untuk memberikan tenaga putaran

"ang lebih seragam dan medan magnetn"a dihasilkan oleh susunan elektromagnetik "ang

disebut kumparan medan. Dalam memahami sebuah motor, penting untuk mengerti apa

"ang dimaksud dengan beban motor. 'eban mengacu kepada keluaran tenaga

putar/torque sesuai dengan kecepatan "ang diperlukan. 'eban umumn"a dapat

dikategorikan ke dalam tiga kelompok.

Beban TorqueKonstan

adalah beban dimana permintaan keluaran energin"a ber(ariasi dengan kecepatan

operasin"a namun torquen"a tidak ber(ariasi. Contoh beban torquekonstan adalah

conveyors, rotarty kilns, dan pompa displacementkonstan.

Beban dengan Variabe TorqueKonstan!dalah beban dengan torque"ang ber(ariasi dengan kecepatan operasi. Contoh

beban dengan (ariabel torque adalah pompa sentri)ugal dan )an *torque ber(ariasi

dengan sebagai kuadrat kecepatan+.

Beban dengan Energi Konstan

!dalah beban dengan permintaan torque"ang berubah dan berbanding terbalik

dengan kecepatan. Contoh untuk beban dengan da"a konstan adalah peralatan&

peralatan mesin.

Gambar 2.1 Prinsip dasar dari Kerja Motor Listrik

A. !enis"jenis #otor Listri$

Motor listrik dapat dikategorikan berdasarkan pasokan input, konstruksi, dan mekanisme

operasin"a. 'erikut adalah klasi)ikasi jenis utama motor listrik

2


3/16

Motor Listrik

Motor Arus

Bolak-Balik (AC)

Shunt

Separately Excited

Motor Arus Searah (AC)

Sinkron

Campuranhree !hase

"nduksi

Sun

Sel# Excited

Sin$le !hase

Gambar 1.1 Klasifikasi enis !tama Motor Listrik

%. #otor D&'Arus Seara(

Motor DC merupakan motor listrik "ang dapat mengubah da"a masukan listrik

arus searah menjadi da"a keluaran mekanik. Motor DC/arus searah, sebagaimana

naman"a, menggunakan arus langsung "ang tidak langsung/direct"undirectional.

Motor DC digunakan pada penggunaan khusus dimana diperlukan pen"alaan torque

"ang tinggi atau percepatan "ang tetap untuk kisaran kecepatan "ang luas.

Motor DC adalah motor "ang memerlukan suplai tegangan searah pada kumparan

jangkar dan kumparan medan untuk diubah menjadi energi mekanik. 'erdasarkan

karakteristikn"a, motor arus searah ini mempun"ai daerah pengaturan putaran "ang

lurus dibandingkan dengan motor arus bolak&balik, sehingga sampai sekarang masih

ban"ak digunakan pada pabrik&pabrik "ang mesin produksin"a memerlukanpengaturan putaran "ang luas.

Gambar 2.2 Motor #$ dan Komponennya

%


4/16

Dina)o

'ila arus listrik menuju d"namo, maka arus ini akan menjadi electromagnet.

D"namo "ang berbentuk silinder dihubungkan ke as penggerak untuk

menggerakkan beban. ntuk kasus motor DC "ang kecil, d"namo berputar dalam

medan magnet "ang dibentuk oleh kutub&kutub, sampai kutub utara&kutub selatan

magnet berganti lokasi. #ika hal ini terjadi, arusn"a berbalik untuk merubah kutub&

kutub utara dan selatan d"namo.

Ko)utator

-omponen ini terutama ditemukan dalam motor DC. -egunaann"a adalah

untuk membalikkan arah arus listrik dalam d"namo. -omutator juga membantu

dalam transmisi arus antara d"namo dan sumber da"a

-euntungan utama motor DC adalah sebagai pengendali kecepatan, "ang tidak

mempengaruhi kualitas pasokan da"a. Motor ini dapat dikendalikan dengan

mengatur

& egangan d"namo&meningkatkan tegangan d"namo akan meningkatkan

kecepatan.

& !rus medan&menurunkan arus medan akan meningkatkan kecepatan.

Motor DC tersedia dalam ban"ak ukuran namun penggunaann"a pada

umumn"a dibatasi untuk beberapa penggunaan berkecepatan rendah, penggunaan

da"a rendah hingga sedang seperti peralatan mesin dan rollin% mills, sebab sering

terjadi masalah dengan perubahan arah arus listrik mekanis pada ukuran "ang

lebih besar. #uga, motor tersebut dibatasi han"a untuk penggunaan di area "ang

bersih dan tidak berbaha"a sebab resiko percikan api pada sikatn"a. Motor DC

juga relati) mahal dibanding motor !C. ubungan antara kecepatan, )lu0 medan

dan tegangan d"namo ditunjukkan dalam persamaan berikut:

b 5a6aatauZN

6o (P

A )

maka diperoleh 7 (VIaRa ) 0 (60A

ZP) rpm

&


5/16

-arena 5a6a b, maka 7

Eb

x ( 60AZP) rpm

atau 7 -

Eb

ini menunjikkan bah$a kecepatan sebanding dengan 889 'alik dan berbanding

terbalik dengan )lu0 atau

7

Eb

8a"a elektromegnetik -;7

&orque < -;5

Dengan, ga"a elektromagnetik "ang dikembangkan pada terminal d"namo *+

; )lu0 medan "ang berbanding lurus dengan arus medan

7 kecepatan dalam rpm

torqueeletromagnetik

5 arus d"namo *!+

- konstanta persamaan

=ebuah motor DC terdiri dari gulungan ka$at *coil+ "ang berputar pada medan

Magnet. !rus pada coil dialurkan melalui brus'"ang kontak langsung dengan

splitrin%. $oilberada pada medan magnet tetap, dan ga"a "ang dikeluarkan oleh

arus pada ka$at menghasilkan torque pada coil. 8a"a > pada ka$at dengan

panjang 9 memba$a arus listrik 5 pada medan magnet ' adalah i9' dikali dengan

sinus sudut antara ' dan i. !rah dari ga"a > mengikuti prinsip tangan kanan

seperti diperlihatkan pada ga"a "ang diperlihatkan memiliki besaran "ang sama

namun dengan arah "ang berbeda, sehingga ga"a&ga"a tersebut menghasilkan

torque.

Motor DC dalam sebuah proses produksi ban"ak digunakan sebagai alat

produksi. Dengan )ungsin"a sebagai salah satu alat produksi maka motor DC

sangat perlu diamati stabilitasn"a. =alah satu langkah untuk mengamati stabilitasmotor adalah mengamati keceptan motor. ntuk mengamati kecepatan motor,

'


6/16

dapat digunakan metode telemetri, "aitu metode pengukuran kecepatan mototr

jarak jauh. Dengan metode ini tidak perlu berdekatan dengan motor untuk

mengetahui kecepatan motor. Dengan gelombang radio, dapat digunakan sebagai

media untuk mentransmisikan kecepatan motor. =ehingga kecepatan motor dapat

diketahui di tempat lain tanpa menggunakan kabel.

*. #otor D& +Arus Seara(,

#enis&jenis motor DC :

#otor D& -enguatan s(unt

%ada mesin dengan pengutan shunt, ga"a gerak listrik *889+ timbul karena

penguatan "ang diberikan oleh mesin sendiri. 8a"a gerak listrik dapat

dibangkitkan karena si)at h"sterisis inti besi sehingga ada sisa kemagnetan *)luks

sisa+. =isa kemagnetan men"ebabkan timbuln"a ga"a gerak listrik pada

penghantar jangkar. %ada rangkaian medan penguatan akan bertambah sehingga

men"ebabkan ga"a gerak listrik juga bertambah.

(aadalah tegangan "ang timbul akibat adan"a )luks sisa dan menimbulkan

arus pada kumparan medan sebesar (b. Dengan adan"a arus medan ini, tegangan

induksi membesar menjadi (c *akibat bertambahn"a )luks+. =elanjut"a tegangan(c memperkuat arus medan, "aitu menjadi sebesar (d. %roses ini terus

berlangsung hingga diperoleh tegangan stabil "aitu pada titik ?. #ika tahanan

medan diperbesar, tegangan induksi "ang dibangkitkan menjadi lebih kecil.

'erarti besar tahanan kumparan medan, makin buruk generator tersebut.


7/16

Gamber 2.) karakteristik %enerator #$ pen%uatan s'unt

BAB III

PROSEDUR PRAKTIKU#

A. Lo$asi dan a$tu

anggal : 2@ =eptember 2A1B

9okasi : 9aboratorium -on(ersi nergi, %oliteknik 7egeri #akarta

B. Peraatan Pra$ti$u)

7o. !lat #umlah

1. Multimeter analog 1

2. Multimeter digital 1

3. !mperemeter 2

4. oltmeter 2

B. -abel 4A

. achometer 2

. 6angkaian %en"earah 1


8/16

&. Lang$a( Pra$ti$u)

%. Rang$aian Perta)a

'uatlah rangkain seperti gambar di ba$ah ini

!tur arus eksitasi pada A,3 ! dengan keadaan konstan. 9alu atur tegangan sebesar

3A

Catat putaran "ang terbaca di tachometer

bahlah tegangan menjadi A , EA , 12A , 1BA , 1@A , 21A , 24A , 2A ,

3AA , 33A , dan 3A . Catat masing&masing putaran "ang terbaca pada masing&

masing tegangan "ang di atur.

!tur arus eksitasi pada A,4 ! dengan keadaan konstan. 9alu atur tegangan sebesar

3A


bahlah tegangan menjadi A , EA , 12A , 1BA , 1@A , 21A , 24A , 2A ,

3AA , 33A , dan 3A . Catat masing&masing putaran "ang terbaca pada masing&

masing tegangan "ang di atur.

*


9/16

*. Rang$aian Kedua

'uatlah rangkain seperti gambar di ba$ah ini

!tur egangan eksitasi pada 3AA dengan keadaan konstan. 9alu atur arus

eksitasi sebesar A,3B !


bahlah arus menjadi A, 3 ! A, 2B ! A, 2 ! A, 1B ! . Catat masing&masing

putaran "ang terbaca pada masing&masing tegangan "ang di atur.

!tur arus eksitasi 24A dengan keadaan konstan. 9alu atur arus eksitasi sebesar

A,3B !


bahlah arus menjadi A, 3 ! A, 2B ! A, 2 ! A, 1B ! . Catat masing&masing

putaran "ang terbaca pada masing&masing tegangan "ang di atur.

+


10/16

BAB IV

DATA HASIL PEN/A#ATAN DAN ANALISA

4.1 abel %utaran Motor DC terhadap !rus Medan dengan keadaan -onstan

No I0 +123 V, I0 +133 V,N +R-),

V 4 123 V 4 133

1 A,B A,BB 2E2B 24E2,@

2 A,4B A,B 2E@A 2B34,1

3 A,4 A,4B 3AB 2A1,1

4 A,3B A,4 31A,E 24A,E

B A,3 A,3B 321 2@41,@

A,2 A,33 32A 2E4

8ra)ik 4.1.1 %utaran terhadap 5) dengan keadaan konstan *3A olt+

1',,2,,,2',,%,,,%',,

Putaran terhadap If saat 360 V

terhadap "# saat %, .

If (Ampere)

N (Rpm)

1,


11/16

8ra)ik 4.1.2 %utaran terhadap 5) dengan keadaan konstan *3AA olt+

1',,2,,,2',,%,,,%',,

Putaran terhadap If saat 300 V

terhadap "# saat %,, .

If (Ampere)

N (Rpm)

8ra)ik 4.1.3 %erbandingan %utaran terhadap 5) saat 3A olt dan 3AA olt

,

',,

1,,,

1',,

2,,,

2',,

%,,,

%',,

/ra0k !erandin$an ecepatan !utaran terhadap "#

%, .

%,, .

"# (Ampere)

- (rpm)

11


12/16

4.2 abel %utaran Motor DC terhadap !rus #angkar dengan keadaan -onstan

No Ia +123 V,Ia +133

V,

N +R-),

V 4 123 V 4 133

1 A, A,B 122,B @,1

2 A, A, 1E2,E 1444,B

3 A,@ A, 22B 21EE,1

4 A,@2 A,4 2@2,3 2B@@,

8ra)ik 4.2.1 %utaran terhadap 5a dengan keadaan konstan *3A olt+

,3,,,,,,,,,,,,,,,+ ,3*',,

1,,,

1',,

2,,,

2',,

%,,,

Putaran terhadap Ia saat 360 V

- terhadap "a saat %, .

Ia (Ampere)

N (Rpm)

12


13/16

8ra)ik 4.2.2 %utaran terhadap 5a dengan keadaan konstan *3AA olt+

',,1,,,1',,2,,,2',,%,,,

N terhadap Ia saat 300 Volt

terhadap "a saat %,, .olt

Ia (Ampere)

N (Rpm)

8ra)ik 4.2.3 %erbandingan %utaran terhadap 5a saat 3A olt dan 3AA olt

,3' ,3 ,3 ,3& ,3* ,3*2,

',,

1,,,

1',,

2,,,

2',,

%,,,

%',,

/ra0k !erandin$an ecepatan !utaran terhadap "a

%, .

%,, .

"a (Ampere)

- (rpm)

1%


14/16

5.1 Anaisa Putaran #otor ter(ada- I0 +Arus #edan,

Dalam sebuah teori disebutkan bah$a )luks medan berbanding lurus dengan arus

medan, "ang apabila kita menurunkan nilai arus medan dengan cara pemasangan tahanan

*dalam praktikum ini menggunakan tahanan 6heostat+ maka putaran motor akan meningkat.

al ini terbukti pada data "ang didapat dari hasil praktikum, "aitu:

Pen%ukuran putaran motor #$ pertama yaitu pada keadaan te%an%an konstan )*+

dan dengan mengatur arus medan mulai dari A,B !. %ada a$al pengukuran dengan arus

medan A,B !, putaran dapat mencapai lebih dari 2EAA rpm, kemudian arus medan diturunkan

perlahan&lahan dan menghasilkan putaran "ang semakin besar "akni mencapai 32A rpm saat

arus medan A,2 !. Maka, %utaran makin besar seiring dengan diturunkann"a arus medan.

Pen%ukuran putaran motor #$ kedua yaitu pada keadaan te%an%an konstan )++

dengan mengatur arus medan mulai dari A,BB !. %ada a$al pengukuran, dapat dilihat bah$a

pada tegangan ini putaran a$al "ang dihasilkan kecil han"a mencapai 24E2,@ rpm. Dan

seiring dengan diturunkann"a arus medan sampai A,33 ! putaran han"a dapat dicapai sekitar

2E4 rpm.

Dapat kita lihat perbandingan putaran "ang terjadi pada kondisi tegangan konstan 3A

, putaran a$al "ang terjadi dapat mencapai 2EAA rpm dan saat arus medan terkecil "aitu

A,2 ! putaran dapat tercapai lebih dari 3AAA rpm. al ini karena arus medan pada kondisi

tegangan 3A bisa diatur menjadi sekecil mungkin. =ebagai hasiln"a putaran "ang

dihasilkan pada kondisi tegangan konstan 3A "ang dihasilkan lebih besar dibandingkan

dengan putaran "ang dihasilkan pada kondisi tegangan konstan 3AA . 5ni menandakan bah$a

putaran generator lebih e)ekti) pada kondisi tegangan konstan 3A olt, dengan arus medan

"ang kecil.

5.5 Anaisa Putaran #otor ter(ada- Ia +Arus !ang$ar,

8a"a gerak putar bergantung dari arus dan ga"a magnetn"a. -umparan "ang terletak

diantara kutub magnet "ang sedang berputar maka pada kumparan tersebut akan timbul suatu

tegangan "ang berla$anan arah dengan tegangan dari luar "ang disebut dengan 889 la$an,besar keciln"a 889 la$an bergantung dari tahanan jangkarn"a. ahanan jangkar diatur

1&


15/16

sekecil mungkin agar menghasilkan arus jangkar "ang besar, sebab arus "ang mengalir pada

jangkar akan diubah menjadi ga"a putar. al ini terbukti pada data "ang didapat dari hasil

praktikum, "aitu:

Pen%ukuran putaran motor #$ pertama yaitu dalam keadaan te%an%an konstan -)*+

dan dengan mengatur arus jangkar mulai dari A, !. %ada a$al pengukuran dengan arus

medan A, !, putaran dapat mencapai 122,B rpm, kemudian arus jangkar dinaikkan dengan

menurunkan nilai tahanan rheostat secara perlahan&lahan dan menghasilkan putaran "ang

semakin besar "akni mencapai 2@2,3 rpm saat arus jangkar A,@2 !. Maka, %utaran makin

besar seiring dengan naikn"a arus jangkar.

Pen%ukuran putaran motor #$ kedua yaitu dalam keadaan te%an%an konstan -)++

dengan mengatur arus jangkar mulai dari A,B !. %ada a$al pengukuran, dapat dilihat bah$a

pada tegangan ini putaran a$al "ang dihasilkan kecil han"a mencapai @,1 rpm. Dan seiring

dengan naikn"a arus jangkar dengan menurunkan nilai tahanan rheostat sampai A,4 !

putaran han"a dapat dicapai sebesar 2B@@, rpm.

Dapat kita lihat perbandingan pada putaran "ang terjadi pada kondisi tegangan

konstan 3A , putaran a$al "ang terjadi mencapai 122,B rpm dan saat arus jangkar terbesar

"aitu A,@2 ! putaran mencapai 2@2,3 rpm. al ini karena arus jangkar "ang diberikan pada*tegangan 3AA + saat starting lebih kecil dengan perbedaan A,1 ! dengan arus jangkar pada

kondisi tegangan 3A . =ebagai hasiln"a putaran "ang dihasilkan pada kondisi tegangan 3A

lebih besar dibandingkan dengan putaran "ang dihasilkan pada kondisi 3AA . 5ni

menandakan bah$a putaran generator lebih e)ekti) pada kondisi tegangan konstan 3A ,

dengan arus jangkar "ang besar.

1'


16/16

BAB V

KESI#PULAN DAN SARANB.1 -esimpulan

1. %utaran *n+ berbanding terbalik dengan arus medan *5)+, semakin besar arus medan*5)+ akan menghasilkan putaran "ang kecil

2. %utaran *n+ berbanding lurus dengan arus jangkar *5a+, semakin besar arus jangkar *5a+

akan menghasilkan putaran *n+ "ang besar.

3. egangan konstan *+ "ang besar mempengaruhi nilai putaran.

'32 Saran

13 Alat alat perlu diperaiki kemali a$ar dalam praktik pen$amilan

data mahasis4a dapat men$amil hasil data praktik leih e#ekti#

la$i3

23 Seelum melakukan !raktikum selalu pela5ari dan aca S6! dan

7osheet3

%3 Leih telati dalam memaca alat yan$ ada ( .oltmeter dan

Amperemeter )3

&3 !erlunya konsentrasi dan kordinasi serta ker5a sama antar kelompoka$ar tu5uan dalam praktek ini tercapai3

'3 !erlu adanya penamahan tahanan 8ariale karena sudah anyak

alat yan$ kuran$ er#un$si la$i3

3 Alat-alat yan$ sudah tersedia a$ar leih anyak la$i dan

memudahkan mahasis4a untuk melakukan praktikum3

1

Laporan Motor Shunt (mesin listrik)

Documents

Transcript of Laporan Motor Shunt (mesin listrik)