Mesin Listrik Isi

[MAKALAH MESIN LISTRIK] PNJ - CEVEST

1

BAB 1

PENDAHULUAN

1.1 Pendahuluan

Laporan Kerja Pelatihan ini berdasarkan pada Pelatihan Berbasis Kompetensi sebagai

pendekatan untuk mendapatkan ketrampilan yang sesuai di tempat kerja. Pelatihan kerja

berbasis kompetensi berfokus pada ketrampilan seseorang yang harus dimiliki di tempat kerja.

Fokusnya adalah pada pencapaian ketrampilan dan bukan berapa lama waktu yang

dibutuhkan untuk mengikuti pelatihan.Pada Pelatihan ini disusun berdasarkan pada Standar

Kompetensi Nasional . Standar Kompetensi adalah pernyataan Pengetahuan, Ketrampilan

dan Sikap yang diakui secara nasional. Laporan pelatihan ini terdiri dari satu unit kompetensi

yaitu Mesin Listrik. Buku Kerja pelatihan ini adalah sumber untuk pelatih dan peserta

pelatihan. Informasi yang dibutuhkan peserta pelatihan pada waktu melaksanakan praktek

kerja Memasang Rangkaian kontrol dan rangkaian utama.Buku Kerja Pelatihan ini digunakan

sebagai Kriteria atau langkah-langkah pelaksanaan pelatihan terhadap standar kompetensi di

bidang Mesin Listrik.

1.2 Latar Belakang Masalah

Dari masa ke masa seiring dengan perkembangan ilmu pengetahuan dan

kemajuan teknologi, manusia menghendaki kehidupan yang lebih nyaman. Oleh sebab itu

keberadaan ilmu strategi pengajaran dalam system pendidikan memerlukan upaya serius

untuk tercapainya perkembangan yang optimal dari setiap mahasiswa teknik elektro. Dengan

demikian kita dapat bersaing di kancah industri yang semakin pesat perkembangannya.

Dewasa ini ilmu strategi pengajaran sudah berkembang seiring dengan berkembangnya

teknologi dan industri-industri yang ada. Maka sebagai seorang mahasiswa teknik elektro kita

harus dapat memenuhi permintaan yang telah dintentukan oleh masing-masing imdustri.

Maka dari itu latihan merancang, tugas dan evaluasi merupakan salah satu bhasan dan ilmu

strategi pelajaran.Keberhasilan pengajar atau dosen merancang materi pengajaran termasuk

merancang latihan,tugas dan evaluasi yang merupakan alat untuk menunjang mahasiswanya

untuk dapat menguasai Mesin Listrik agar dapat bersaing di dunia industry namun yang di

titik beratkan bukan hanya menguasai tetapi memahami keseluruhan dari Mesin Listrik.


2

1.3 Tujuan Penulisan

Penulisan laporan ini merupakan sebagai pernyataan bahwa mahasiswa Politeknik

Negri Jakarta telah melaksanakan mata kuliah Mesin Listrik.sesuai silabus semester

empat.Penulisan laporan ini juga merupakan indikasi mahasiswa di dalam melaksanakan

tugas yang diberikan.Dengan demikian tugas yang sudah menjadi kewajiban bagi mahasiswa

sudah terbukti dengan adanya makalah ini dan oleh karena itu tidak ada lagi kata yang

menyatakan bahwa penulis belum menyelesaikan tugas yang terdapat pada silabus

pendidikan.

1.4 Pembatasan Penulisan

Dalam setiap langkah sudah tentu ada batasannya begitu juga di setiap penulisan

terdapat batasan-batasan. Batasan ini merupakan keterbatasan suatu laporan di dalam

penulisannya. Untuk laporan ini di batasi dengan teori yang hanya menerangkan spesifikasi

keseluruhan dari Mesin Listrik. Walaupun ada pembahasan itu,merupakan sedikit dari kutipan.

1.5 Mata Kuliah Penunjang

Sebelum menyelesaikan laporan ini diperlukan teori-teori yang dapat mendukung

selesainya laporan ini.Untuk menunjang selesainya laporan ini ,ada mata kuliah yang saling

terkait satu sama lain.Dan hal ini sangat bersinergi untuk melengkapi pembahasan yang ada.


3

BAB 2 PEMBAHASAN

A. GENERATOR DC

I. DEFINISI GENERATOR DC

Generator DC merupakan sebuah perangkat mesin listrik dinamis yang mengubah energi

mekanis menjadi energi listrik. Generator DC menghasilkan arus DC / arus searah.

Generator DC dibedakan menjadi beberapa jenis berdasarkan dari rangkaian

belitan

magnet atau penguat eksitasinya terhadap jangkar (anker), jenis generator DC

yaitu:

1. Generator penguat terpisah

2. Generator shunt

3. Generator kompon

1. Konstruksi Generator DC

Pada umumnya generator DC dibuat dengan menggunakan magnet permanent dengan

4-kutub rotor, regulator tegangan digital, proteksi terhadap beban lebih, starter

eksitasi,

penyearah, bearing dan rumah generator atau casis, serta bagian rotor. Gambar 1

menunjuk-kan gambar potongan melintang konstruksi generator DC.

Gambar 1.


4

Gambar 1. Konstruksi Generator DC

Generator DC terdiri dua bagian, yaitu stator, yaitu bagian mesin DC yang diam, dan bagian

rotor, yaitu bagian mesin DC yang berputar. Bagian stator terdiri dari: rangka motor, belitan

stator, sikat arang, bearing dan terminal box. Sedangkan bagian rotor terdiri dari: komutator,

belitan rotor, kipas rotor dan poros rotor.Bagian yang harus menjadi perhatian untuk

perawatan secara rutin adalah sikat arang yang akan memendek dan harus diganti secara

periodic / berkala. Komutator harus dibersihkan dari kotoran sisa sikat arang yang menempel

dan serbuk arang yang mengisi

celah-celah komutator, gunakan amplas halus untuk membersihkan noda bekas sikat arang.

II. PRINSIP KERJA GENERATOR DC

1. Prinsip kerja suatu generator arus searah berdasarkan hukum Faraday :

Dimana : N = Jumlah Lilitan

= Fluksi Magnet

e = Tegangan Imbas, GGL (Gaya Gerak Listrik)

Dengan lain perkataan, apabila suatu konduktor memotong garis-garis fluksi magnetik

yang berubah-ubah, maka GGL akan dibangkitkan dalam konduktor itu.

Jadi syarat untuk dapat dibangkitkan GGL adalah :

• harus ada konduktor ( hantaran kawat )

• harus ada medan magnetik

• harus ada gerak atau perputaran dari konduktor dalam medan, atau ada fluksi yang

berubah yang memotong konduktor itu


5

Gambar 3. Prinsip kerja Generator DC

Keterangan gambar :

• Pada gambar Generator DC Sederhana dengan sebuah penghantar kutub

tersebut, dengan memutar rotor ( penghantar ) maka pada penghantar akan timbul

EMF.

• Kumparan ABCD terletak dalam medan magnet sedemikian rupa sehingga sisi AB dan C-D

terletak tegak lurus pada arah fluks magnet.

• Kumparan ABCD diputar dengan kecepatan sudut yang tetap terhadap sumbu putarnya

yang sejajar dengan sisi A-B dan C-D.

• GGL induksi yang terbentuk pada sisi A-B dan sisi C-D besarnya sesuai dengan perubahan

fluks magnet yang dipotong kumparan ABCD tiap detik sebesar :

Untuk menentukan arah arus pada setiap saat, berlaku pada kaidah tangan kanan :

• ibu jari : gerak perputaran

• jari telunjuk : medan magnetik kutub utara dan selatan

• jari tengah : besaran galvanis tegangan U dan arus I

Untuk perolehan arus searah dari tegangan bolak-balik, meskipun tujuan utamanya adalah

pembangkitan tegangan searah, tampak bahwa tegangan kecepatan yang


6

dibangkitkan pada kumparan jangkar merupakan tegangan bolak-balik. Bentuk gelombang

yang berubah-ubah tersebut karenanya harus disearahkan. Untuk mendapatkan arus searah

dari arus bolak balik dengan menggunakan

• Saklar

• Komutator

• Dioda

2. Sistem Saklar

Saklar berfungsi untuk menghubungsingkatkan ujung-ujung kumparan. Prinsip kerjanya

adalah sebagai berikut :

Bila kumparan jangkar berputar, maka pada kedua ujung kumparan akan timbul tegangan

yang sinusoida. Bila setengah periode tegangan positif saklar di hubungkan, maka tegangan

menjadi nol. Dan bila saklar dibuka lagi akan timbul lagi tegangan. Begitu seterusnya setiap

setengah periode tegangan saklar dihubungkan, maka akan di hasilkan tegangan searah

gelombang penuh.

3. Sistem Komutator

Komutator berfungsi sebagai saklar, yaitu untuk menghubungsingkatkan kumparan jangkar.

Komutator berupa cincin belah yang dipasang pada ujung kumparan jangkar.Bila kumparan

jangkar berputar, maka cincin belah ikut berputar. Karena kumparan berada dalam medan

magnet, akan timbul tegangan bolak balik sinusoidal. Bila kumparan telah berputar setengah

putaran, sikat akan menutup celah cincin sehingga tegangan menjadi nol. Karena cincin

berputar terus, maka celah akan terbuka lagi dan timbul tegangan lagi. Bila perioda tegangan

sama dengan perioda perputaran cincin, tegangan yang timbul adalah tegangan arus searah

gelombang penuh.


7

Gambar 4. Efek Komutasi

4. Sistem Dioda

Dioda adalah komponen pasif yang mempunyai sifat-sifat sebagai berikut:

• Bila diberi prasikap maju (forward bias) bisa dialiri arus.

• Bila diberi prasikap balik (reverse bias) dioda tidak akan dialiri arus.

Berdasarkan bentuk gelombang yang dihasilkan, dioda dibagi dalam:

• Half Wave Rectifier (penyearah setengah gelombang)

• Full Wave Rectifier (penyearah satu gelombang penuh)

III. KARAKTERISTIK GENERATOR ARUS SEARAH

Medan magnet pada generator dapat dibangkitkan dengan dua cara yaitu :

• dengan magnet permanen

• dengan magnet remanen

Generator listrik dengan magnet permanen sering juga disebut magneto dynamo. Karena

banyak kekurangannya, maka sekarang jarang digunakan. Sedangkan generator dengan

magnet remanen menggunakan medan magnet listrik, mempunyai kelebihan-kelebihan

yaitu :

• Medan magnet yang dibangkitkan dapat diatur

Pada generator arus searah berlaku hubungan-hubungan sebagai berikut :

Dimana : Ea = GGL yang dibangkitkan pada jangkar generator

= Fluks per kutub

z = Jumlah penghantar total

n = Kecepatan putar

e = Jumlah hubungan parallel

Bila(Konstanta), maka :

Berdasarkan cara memberikan fluks pada kumparan medannya, generator arus searah

dapat dikelompokkan menjadi 2 yaitu:

1. Generator berpenguatan bebas

Generator tipe penguat beba

dihubungkan ke sumber dc yang secara listrik tidak tergantung dari mesin.

yang dipasangkan pada kumparan medan yang mempunyai

arus If dan menimbulkan fluks pada kedua kutub.

generator.

Jika generator dihubungkan dengan beban, dan Ra adalah tahanan dalam

hubungan yang dapat dinyatakan adalah:

[MAKALAH MESIN LISTRIK] PNJ

Ea = GGL yang dibangkitkan pada jangkar generator

z = Jumlah penghantar total

parallel


dapat dikelompokkan menjadi 2 yaitu:

1. Generator berpenguatan bebas

Generator tipe penguat bebas dan terpisah adalah generator yang lilitan medannya

dihubungkan ke sumber dc yang secara listrik tidak tergantung dari mesin.

yang dipasangkan pada kumparan medan yang mempunyai tahanan Rf akan menghasilkan

fluks pada kedua kutub. Tegangan induksi akan dibangkitkan pada

Jika generator dihubungkan dengan beban, dan Ra adalah tahanan dalam

hubungan yang dapat dinyatakan adalah:

PNJ - CEVEST

8


yang lilitan medannya dapat

dihubungkan ke sumber dc yang secara listrik tidak tergantung dari mesin. Tegangan searah

tahanan Rf akan menghasilkan

Tegangan induksi akan dibangkitkan pada

Jika generator dihubungkan dengan beban, dan Ra adalah tahanan dalam generator, maka


9

Besaran yang mempengaruhi kerja dari generator :

• Tegangan jepit (V)

• Arus eksitasi (penguatan)

• Arus jangkar (Ia)

• Kecepatan putar (n)

2. Generator berpenguatan sendiri a. Generator searah seri

b. Generator Shunt


10

Pada generator shunt, untuk mendapatkan penguatan sendiri diperlukan :

• Adanya sisa magnetik pada sistem penguat

• Hubungan dari rangkaian medan pada jangkar harus sedemikian, hingga arah medan

yang terjadi, memperkuat medan yang sudah ada. Mesin shunt akan gagal

membangkitkan tegangannya kalau:

• Sisa magnetik tidak ada.

Misal: Pada mesin-mesin baru. Sehingga cara memberikan sisa magnetik

adalah pada generator shunt dirubah menjadi generator berpenguatan bebas atau pada

generator dipasang pada sumber arus searah, dan dijalankan sebagai motor shunt dengan

polaritas sikat-sikat dan perputarannominal

• Hubungan medan terbalik,

Karena generator diputar oleh arah yang salah dan dijalankan, sehingga

arus medan tidak memperbesar nilai fluksi. Untuk memperbaikinya denganhubungan-

hubungan perlu diubah dan diberi kembali sisa

magnetik, seperti carauntuk memberikan sisa magnetik

• Tahanan rangkaian penguat terlalu besar.

Hal ini terjadi misalnya pada hubungan terbuka dalam rangkaian medan,

hingga Rf tidak berhingga atau tahanan kontak sikat terlalu besar atau

komutator kotor.

c. Generator Kompon

Generator kompon merupakan gabungan dari generator shunt dan generator seri, yang

dilengkapi dengan kumparan shunt dan serI dengan sifat yangdimiliki merupakan gabungan

dari keduanya. Generator kompon bisadihubungkan sebagai kompon pendek atau dalam

kompon panjang.

Perbedaandari kedua hubungan ini hampir tidak ada, karena tahanan kumparan seri kecil,

sehingga tegangan drop pada kumparan ini ditinjau daritegangan terminal kecil sekali dan


11

terpengaruh. Biasanya kumparan seri dihubungkan sedemikian rupa, sehingga kumparan seri

ini membantu kumparan shunt, yakni MMF nya searah. Bila generator ini dihubungkan seperti

itu, maka dikatakan generator itu mempunyai kumparankompon bantu.

Mesin yang mempunyai kumparan seri melawan medan shunt disebut kompon lawan dan ini

biasanya digunakan untuk motor atau generatorgenerator khusus seperti untuk mesin las.

Dalam hubungan kompon bantu yang mempunyai peranan utama ialah kumparan shunt dan

kumparan seri dirancang untuk kompensasi MMF akibat reaksi jangkar dan juga tegangan

drop di jangkar pada range beban tertentu. Ini mengakibatkan tegangan generator akan diatur

secara otomatis pasa satu range beban tertentu

i. Kompon Panjang

ii. Kompon Pendek


12

3. Pembangkitan Tegangan Induksi Pada Generator Berpenguatan Sendiri

Disini akan diterangkan pembangkitan tegangan induksi generator shunt dalam keadaan

tanpa beban. Pada saat mesin dihidupkan (S tutup), timbul suatu fluks residu

yang memang sudah terdapat pada kutub. Dengan memutarkan rotor, akan dibangkitkan

tegangan induksi yang kecil pada sikat. Akibat adanya tegangan induksi ini mengalirlah

arus pada kumparan medan. Arus ini akan menimbulkan fluks yang memperkuat fluks yang

telah ada sebelumnya. Proses terus berlangsung hingga dicapai tegangan yang

stabil. Jika tahanan medan diperbesar, tegangan induksi yang dibangkitkan menjadi lebih

kecil. Berarti makin besar tahanan kumparan medan, makin buruk generator tersebut.

IV. REAKSI JANGKAR PADA GENERATOR DC Fluks yang menembus konduktor jangkar pada keadaan generator tak berbeban

merupakan fluks utama. Jika generator dibebani, timbullah arus jangkar. Adanya arus jangkar

ini menyebabkan timbulnya fluks pada konduktor tersebut. Dengan mengnggap tidak ada

arus medan yang mengalir dalam kumparan medan, fluks ini seperti digambarkan pada

gambar dibawah ini.

Perhatian pada konduktor yang terletak pada daerah ac, ternyata fluks yang ditimbulkan arus

jangkar dengan fluks utamanya saling memperkecil, sehingga fluks yang terjadi disini menjadi

berkurang. Perhatikanlah kemudian konduktor pada daerah bd, ternyata fluks yang

ditimbulkan oleh arus jangkar dengan fluks utamanya saling memperkuat, sehingga fluks

yang terjadi disini bertambah. Fluks total saat generator dalam keadaan berbeban adalah

penjumlahan vector kedua fluks. Pengaruh adanya interaksi ini disebut reaksi jangkar.

Interaksi kedua fluks tersebut dapat dilihat pada gambar dibawah ini. Karena operasi suatu

generator arus searah selalu pada daerah jenuh, pengurangan suatu fluks pada konduktor

dibandingkan dengan pertambahan fluks pada konduktor lain lebih besar. ditimbulkan arus

jangkar dengan fluks utamanya saling memperkecil, sehingga fluks yang terjadi disini menjadi

berkurang. Perhatikanlah kemudian konduktor pada daerah bd, ternyata fluks yang

ditimbulkan oleh arus jangkar dengan fluks utamanya saling memperkuat, sehingga fluks


13

yang terjadi disini bertambah. Fluks total saat generator dalam keadaan berbeban adalah

penjumlahan vector kedua fluks. Pengaruh adanya interaksi ini disebut reaksi jangkar.

Interaksi kedua fluks tersebut dapat dilihat pada gambar dibawah ini. Karena operasi suatu

generator arus searah selalu pada daerah jenuh, pengurangan suatu fluks pada konduktor

dibandingkan dengan pertambahan fluks pada konduktor

V.JENIS – JENIS GENERATOR DC

Seperti telah disebutkan diawal, bahwa generator DC berdasarkan dari rangkaian belitan

magnet atau penguat eksitasinya terhadap jangkar (anker) dibagi menjadi 3 jenis, yaitu:

1. Generator penguat terpisah

2. Generator shunt

3. Generator kompon

1. Generator Penguat Terpisah

Pada generator penguat terpisah, belitan eksitasi (penguat eksitasi) tidak terhubung menjadi

satu dengan rotor. Terdapat dua jenis generator penguat terpisah, yaitu:

1. Penguat elektromagnetik (Gambar 8.a)

2. Magnet permanent / magnet tetap (Gambar 8.b)


14

Gambar 8. Generator Penguat Terpisah.

Energi listrik yang dihasilkan oleh penguat elektromagnet dapat diatur melalui

pengaturan tegangan eksitasi. Pengaturan dapat dilakukan secara elektronik atau magnetik.

Generator ini bekerja dengan catu daya DC dari luar yang dimasukkan melalui belitan F1-F2.

Penguat dengan magnet permanen menghasilkan tegangan output generator yang konstan

dariterminal rotor A1-A2. Karakteristik tegangan V relatif konstan dan tegangan akan menurun

sedikit ketika arus beban I dinaikkan mendekati harga nominalnya.

a. Karakteristik Generator Penguat Terpisah

Gambar 9. Karakteristik Generator Penguat Terpisah

• karakteristik generator penguat terpisah saat eksitasi penuh (Ie 100%) dan saat eksitasi

setengah penuh (Ie 50%). Ie adalah arus eksitasi, I adalah arus beban.Tegangan output

generator akan sedikit turun jika arus beban semakin besar.

• Kerugian tegangan akibat reaksi jangkar.

• Perurunan tegangan akibat resistansi jangkar dan reaksi jangkar, selanjutnya

mengakibatkan turunnya pasokan arus penguat ke medan magnet, sehinggategangan induksi

menjadi kecil.

2. Generator Shunt


15

Pada generator shunt, penguat eksitasi E1-E2 terhubung paralel dengan rotor (A1-A2).

Tegangan awal generator diperoleh dari magnet sisa yang terdapat pada medan magnet

stator. Rotor berputar dalam medan magnet yang lemah, dihasilkan tegangan yang akan

memperkuat medan magnet stator, sampai dicapai tegangan nominalnya. Pengaturan arus

eksitasi yang melewati belitan shunt E1-E2 diatur oleh tahanan geser. Makin besar arus

eksitasi shunt, makin besar medan penguat shunt yang dihasilkan, dan tegangan terminal

meningkat sampai mencapai tegangan nominalnya. Diagram rangkaian generator shunt dapat

dilihat pada Gambar 10.

Gambar 10. Diagram Rangkaian Generator Shunt

Jika generator shunt tidak mendapatkan arus eksitasi, maka sisa megnetisasi tidak akan ada,

atau jika belitan eksitasi salah sambung atau jika arah putaran terbalik, atau

rotorterhubungsingkat, maka tidak akan ada tegangan atau energi listrik yan dihasilkanoleh

generator tersebut.

a. Karakteristik Generator Shunt


16

Gambar 11. Karakteristik Generator Shunt.

Generator shunt mempunyai karakteristik seperti ditunjukkan pada Gambar 11. Tegangan

output akan turun lebih banyak untuk kenaikan arus beban yang sama, dibandingkan dengan

tegangan output pada generator penguat terpisah.Sebagai sumber tegangan, karakteristik

dari generator penguat terpisah dan generator shunt tentu kurang baik, karena seharusnya

sebuah generator mempunyai tegangan output yang konstan, namun hal ini dapat diperbaiki

pada generator kompon.

3. Generator Kompon

Generator kompon mempunyai dua penguat eksitasi pada inti kutub utama yang sama.

Satu penguat eksitasi merupakan penguat shunt, dan lainnya merupakan penguat seri.

Diagram rangkaian generator kompon ditunjukkan pada Gambar 12. Pengatur medan magnet

(D1-D2) terletak di depan belitan shunt.


17

Gambar 12. Diagram Rangkaian Generator Kompon

a. Karakteristik Generator Kompon


18

Gambar 13. Karakteristik Generator Kompon

Gambar 13 menunjukkan karakteristik generator kompon. Tegangan output generator

terlihat konstan dengan pertambahan arus beban, baik pada arus eksitasi penuh maupun

eksitasi 50%.

Hal ini disebabkan oleh adanya penguatan lilitan seri, yang cenderung naik tegangannya jika

arus beban bertambah besar. Jadi ini merupakan kompensasi dari generator shunt, yang

cenderung tegangannya akan turun jika arus bebannya naik.

VI. KERJA PARALEL GENERATOR DC

Untuk memberi tenaga pada suatu beban kadang-kadang diperlukan kerja pararel dari

dua atau lebih generator. Pada penggunaan beberapa buah mesin perlu dihindari terjadinya

beban lebih pada salah satu mesin. Kerja pararel generator juga diperlukan untuk

meningkatkan efisiensi yang besar pada perusahaan listrik umum yang senantiasa

memerlukan tegangan yang konstan. Untuk hal-hal yang khusus sering dynamodikerrjakan

pararel dengan aki, sehingga secara teratur dapat mengisi aki tesebut.

Tujuan kerja pararel dari generator adalah :

• Untuk membantu mengatasi beban untuk manjaga jangan sampai mesin dibebani lebih.

• Jika satu mesin dihentikan akan diperbaiki karena ada kerusakan, maka harus ada mesin

lain yang meueruskan pekerjaan. Jadi untuk menjamin kontinuitas dari penyediaan tenaga

listrik.

syarat-syarat pengoperasian paralel generator :

• Terminal-terminal generator harus dihubungkan dengan kutu kutub yang sama polaritasnya.

• Tegangan kerja generator sama. Jika 2 generator / lebih diparalel maka arusnya

menjadi ; Ig1 + Ig2 = Itotal

B. Motor AC Asinkron 3 fasa

Motor AC asikron 3 fasa banyak digunakan pada mesin-mesin penggerak di Industri karena

daya keluaran mesin – mesin tersebut lebih besar dari 1. Adapun kelebihan dan kekurangan

motor induksi bila dibandingkan dengan jenis motor lainnya, adalah :


19

Kelebihan Motor Induksi

Mempunyai konstruksi yang sederhana.

Relatif lebih murah harganya bila dibandingkan dengan jenis motor yanglainnya.

Menghasilkan putaran yang konstan.

Mudah perawatannya.

Untuk pengasutan tidak memerlukan motor lain sebagai penggerak mula.

Tidak membutuhkan sikat-sikat, sehingga rugi gesekan bisa dikurangi.

Kekurangan Motor Induksi

Putarannya sulit diatur.

Arus asut yang cukup tinggi, berkisar antara 5 s/d 6 kali arus nominal

Prinsip kerja

Bila pada ke-3 fasa belitan stator diberikan tegangan 3-fasa seimbang maka pada

inti stator akan terjadi medan putar, yang berputar sesuai dengan kecepatan sinkron.

p

fNs

×=

120

Ns : kecepatan putaran sinkron F : frekuensi tegangan stator p : jumlah kutub motor

Fluksi yang berputar di sepanjang inti stator itu akan memotong batang-batang

konduktor rotor, sehingga terimbas suatu tegangan imbas di rotor. Karena batang rotor

terhubung singkat maka akan mengalir arus rotor pada batang-batang rotor tersebut, yang

merupakan gaya putar rotor. Motor berputar dengan kopel putar sebesar gaya tersebut

kali jari-jari (jarak batang konduktor - as).


20

Gambar 1. Medan Putar Pada Motor 3 Fasa

Jumlah putaran stator motor Asinkron dapat dihitung dengan rumus :

p

fns

×=

60

n = Jumlah putaran / menit f = Frekuensi p = Jumlah pasang kutub

Bila salah satu fasa masukan terputus, jadi motor hanya mendapat masukan 2-fasa

maka tak akan terjadi medan putar sehingga kopel motor tidak terbangkitkan dan motor

gagal start. Pada kondisi motor tanpa beban maka putaran motor mendekati Ns.

Slip = s

s

N

NNS

−=

S akan selalu ada pada operasi motor asinkron.

Pada beban mekanis motor makin besar, S akan makin besar pula. Saat itu kopel

motor akan mengimbangi kopel beban. Beban yang besar akan menarik arus motor yang

besar pula sehingga kopel motor = kopel beban dan terjadi pada putaran kerja sistem

motor-beban.

Torsi dan Daya


21

Seperti telah dibahas pada sub bab mengenai konstruksi dan prinsip kerja motor induksi,

tidak ada suplai listrik yang dihubungkan secara langsung ke bagian rotor motor, daya yang

dilewatkan senjang udara adalah dalam bentuk magnetik dan selanjutnya diinduksikan ke

rotor sehingga menjadi energi listrik. Rata-rata daya yang melewati senjang udara harus

sama dengan jumlah rugi daya yang terjadi pada rotor dan daya yang dikonversi menjadi

energi mekanis.

Daya yang ada pada bagian rotor menghasilkan torsi mekanik, tetapi besarnya torsi yang

terjadi pada poros motor dimana tempat diletakkannya beban, tidak sama dengan besarnya

torsi mekanik, hal ini disebabkan adanya torsi yang hilang akibat gesekan dan angin.

a. Torsi motor

- Torsi Asut (Starting Torque)

Torsi yang dihasilkan oleh sebuah motor pada saat mulai diasut disebut Torsi

Asut, nilainya bisa lebih besar atau lebih kecil dari Torsi putar dalam keadaan normal.

Atau


22

- Torsi saat Rotor (Motor) Berputar

Pada saat motor berputar, maka :

dimana : Er2 = Tegangan rotor / fasa saat berputar

Ir2 = Arus rotor/fasa saat berputar

k = konstanta, nilainya = Ns..2

3

π

- Torsi Maksimum saat Motor Berputar


23

Kondisi Torsi Maksimum pada saat motor berputar bisa diperoleh dengan

mendeferentialkan persamaan Torsi terhadap Slip S.

Torsi maksimum 0=dS

dT

Berdasarkan hasil diferensial ini akan diperoleh ;

Gambar 2. Karakteristik Slip vs Torsi


24

- Torsi Beban Penuh dan Torsi Maksimum

- Torsi Asut dan Torsi Maksimum


25

- Torsi pada rotor lilit

Untuk menentukan Arus, daya, dan Torsi pada Motor Induksi rotor lilit tidak

berbeda dengan rotor sangkar, hanya pada rotor lilit kita bisa menambahkan tahanan

luar terhadap bagian rotor tersebut.

Gambar 3. Rangkaian Ekuifalen Motor induksi Rotor Lilit

Saat pengasutan S =1


26

Saat berputar

Daya motor 3 Fasa

Diagram aliran daya dari sebuah Motor Induksi Tiga Fasa seperti diperlihatkan

pada gambar 5.106

Daya Masuk Stator = Daya Keluar Stator + Rugi Tembaga Stator

Daya Masuk Rotor = Daya Keluar Stator

Daya Keluar Rotor Kotor = Daya Masuk Rotor - Rugi Tembaga Rotor


27

Gambar 4. Diagram Alir daya motor 3 Fasa

Keterangan :

Daya Keluar Rotor kotor = Pout rotor

Daya Masuk Rotor = Pin rotor

Rugi Tembaga Rotor = Pcu rotor

Pout rotor = Tg .2. π .Nr


28

Rugi Tembaga Rotor untuk Sistem Tiga Fasa, adalah :

Daya Mekanik (Pm) atau

Pout rotor =(1 - S) Pin rotor


29

Gambar 5. Rangkaian Ekuivalent Motor AC 3 fasa

Kontruksi dan tipe

a. Bagian bagian Motor


30

Gambar 6. Bagian – bagian motor 3 Fase.

b. Konstruksi

Stator dibuat dari besi plat berlapis, berfungsi untuk mengurangi eddy current. Belitan

stator dan pembagi medan magnit dihubungkan Y atau ∆.

Rotor dililit dihubung Y dan ujung yang lain disambung slip ring dengan sikat arang,

berfungsi sebagai penghubung singkat kumparan, jika motor sudah berjalan normal

dengan mengatur tahanan asut

Karakteristik

Gambar 7. Operasi motor asinkron. a) Karakteristik T-N motor dan beban

b) Diagram kerja motor

Pada gambar tersebut terlihat bahwa keseimbangan putaran terjadi pada n = N di

mana pada saat itu kopel beban = kopel putar motor.

Daya mekanis keluar motor saat itu :

5250

NTP L

O

×=

Po [Hp] ; 1 lb = 0,45 kg

TL (ft - lb) ; 1 ft = 0,33 m

N (Rpm)

Bila saat itu motor mendapat tegangan catu 3-fasa V dan arus jala-jala I dengan

faktor kerja = cos maka daya masuk motor


31

ϕcos3 IVPin ××=

sehingga efisiensi motor = in

O

P

P=η

Kembali ke Gambar 2:

Pada saat start, motor mendapat momen/ kopel percepatan sebesar :

SBSa TTT −=

Ta : Kopel percepatan motor saat start

TS : Kopel start motor

TSB : Kopel lawan dari beban saat start

Dari hubungan (6) itu terlihat bahwa kecepatan start motor adalah tergantung pada

tegangan masuknya. Untuk motor yang sama,

2VkT ×≈

Selanjutnya diagram pada Gambar 3 memperlihatkan karakteristik motor asinkron

dalam melayani beban.

Pada beban yang lebih besar, waktu start motor akan lebih panjang, arus kerja

motor lebih tinggi dan putaran kerja motor lebih rendah. Sementara itu oleh besarnya arus

motor, temperatur kerja motor akan lebih tinggi pula. Batas pembebanan motor ditentukan

oleh batas kenaikan temperatur yang terjadi yang masih dapat ditolerir oleh isolasi belian


32

motor. Tiap jenis isolasi beliatan motor mempunyai batas temperatur kerja maksimum

sendiri-sendiri yang tak boleh terlewati. Bila terlewati maka isolasi belitan tersebut akan

rusak hingga terjadi hubung singkat yang kemudian membakar isolasi belitan motor.

Gambar 8. Diagram perjalanan waktu dari arus dan putaran motor untuk dua macam pembebanan

Start motor unsinkron

Masalah kopel motor ini erat hubungannya dengan cara-cara start motor asinkron.

Pada cara start wye - delta misalnya, kopel start motor:

3

3

2

2

1

=

=

Vk

kV

T

T

Di mana T1 = kopel motor pada cara kerja wye-delta = 13 kopel start motor pada start

langsung hubungan delta.

Namun sementara itu, latar belakang penggunaan start semacam itu adalah untuk

menurunkan arus start motor. Istart sebesar itu (lihat persamaan 8) akan terus mengalir

sebelum motor berputar.

m

p

startZ

VI =


33

Vp : Tegangan masuk motor / fasa

Zm : Impedansi motor / fasa

Oleh Zm motor yang rendah maka Istart akan tinggi sekali yang selain

mengakibatkan jatuh tegangan sesaat yang besar dijaringkan (antara sumber - motor)

juga dapat mengganggu frekuensi pembangkit serta pengamanan pengaman arus

gangguan, terutama pada motor besar.

Dengan start wye-delta, m

p

startZ

VI

3/= , arus diperkecil 3 kali semula.

Dengan start melalui R depan atau X depan,

dm

p

startXZ

VI

+=

Setelah motor berputar barulah Istart turun, sesuai :

m

sZ

EVI

−=

dimana E adalah ggl lawan motor.

Besarnya Xm ataupun Vstart adalah tergantung pada batas arus start minimum yang

masih dapat diterima oleh sistem motor - beban di mana motor pada kondisi start tersebut

masih sanggup membawa beban ke putaran nominal yang ditujunya.

Pengereman Motor Asinkron

Untuk mesin putaran cepat , cara mematikan harus melalui sistem pengereman. Ada

beberapa cara sistem pengereman :

Sistem Mekanis.

Konstruksi : rotor dan stator berbentuk kerucut

Prinsip Kerja :

Posisi mati : rotor tak bergerak (direm) Saat start : rotor digeser oleh daya

magnetis ke dalam ki

berputar.

Saat off pegas ( F ) me

Rangkaian ekivalen motor asinkron

Sebagaimana juga dengan mesin listrik tak berputar: transformator, motor asinkron

mempunyai pula suatu rangkaian ekivalen. Rangkaian ekivalen motor asinkron diciptakan

untuk mempermudah pekerjaan analisa atas motor.

Gambar 9. Rangkaian ekivalen motor asinkron per fasa.

di mana :

Vm / fasa : tegangan masuk motor / fasa

R1 : tahanan stator

X2 : reaktansi

a2 R2 : tahanan rotor dilihat dari stator

a2 X2 : reaktansi

Rc : tahanan rangkaian magnetisasi motor

Xc : reaktansi

[MAKALAH MESIN LISTRIK] PNJ

ira-kira 1 mm ( v ) sehingga rem (B) lepas

enekan rotor keluar sehingga motor te

Rangkaian ekivalen motor asinkron



untuk mempermudah pekerjaan analisa atas motor. Lihat gambar 4.

Rangkaian ekivalen motor asinkron per fasa.

: tegangan masuk motor / fasa

: tahanan stator

: reaktansi

: tahanan rotor dilihat dari stator

: reaktansi

: tahanan rangkaian magnetisasi motor

: reaktansi rangkaian magnetisasi motor

PNJ - CEVEST

34

lepas dan motor mulai

tererem kembali.



Lihat gambar 4.


35

2

21Ra

S

S××

−:menggambarkan tahanan yang mewakili beban yang merupakan

fungsi dari S

A : perbandingan lilitan stator dan rotor

Nilai parameter rangkaian ekivalen motor diperoleh dari hasil pengukuran

laboratorium. Contoh penggunaan rangkaian ekivalen ini misalnya untuk menhitung

efisiensi, daya keluaran dan lain-lain. Untuk putaran motor tertntu maka nilai I1 dapat

dicari. Demikian pula nilai I2 dan keluaran motor adalah :

2

22

20

13 Ra

s

sIP ××

−××=

rugi-rugi motor adalah :

2

22

20

2

1

2

1RaIRIRIP RCloss ++=

Cos ϕ motor adalah dicari setelah nilai 2

21Ra

S

S××

− diperoleh, dilanjutkan cara

perhitungan menurut teori rangkaian listrik untuk jaringan R dan XL.

Masukan motor adalah :

ϕcos311

×××= VIPin

Dengan demikian efisiensi motor dapat dicari.

Kesalahan pada Motor 3 Fase

Kesalahan atau kerusakan yang terjadi pada motor 3 fase ini di tandai motor tidak

dapat berputar saat dijatu dengan tegangan. Kesalahan atau kerusakan ini antara lain :

Kesalahan :

- Tidak ada sumber

- Sumber tidak cocok


36

- Pengereman mekanis

Kerusakan :

− Pada pengaman motor

− Pada saklar motor

− Pada belitan motor ( pada terminal motor )

a. Cara pencarian kesalahan / kerusakan pada motor

- Memutar poros/as motor dengan tangan.

Petunjuk : Motor kecil, beban kecil → Pengereman kecil

Motor besar, beban besar → Pengereman besar

Jika As motor tidak mau berputar maka terjadi “ gangguan mekanis yaitu :

− Kerusakan/penjepitan dari lacker (bearing)

− Gear rusak

- Mengukur tegangan dengan voltmeter

Untuk mengetahui apakah motor hubung singkat atau terjadi kebocoran arus

atau ada kerusakan lain, maka dilakukan pengukuran tegangan dengan

voltmeter.

Mengukur diatas saklar

Pengukuran R-S, S-T, R-T

V1 = V2 = V3 Kondisi sekering baik

V1 = V2 = V3 Pengaman putus atau

hantaran bocor.

Mengukur dibawah saklar


37

V1 = V2 = V3 sama pengukuran dengan b.1

kondisi saklar baik Jika tidak sama kondisi

saklar rusak

Mengukur pada terminal motor

a. Jika V1, V 2, V3, tidak ada tegangan’

maka thermorelay putus

b. Jika V1 ≠ V2 ≠ V3 atau antara fase dengan

HP tidak sama besarnya Kerusakan dalam hantaran

atau terminal baut kurang keras.

c. Mengukur antara HP dengan titik bintang

Jika besar tegangan 0-10 V ( pada U = 380 V )

Kumparan masih baik, tapi jika tegangan

lebih dari 10 V, maka bisa dikarenakan Sumber

tegangan kurang simetris

Jika tegangan sumber sudah simetris, tapi pengukuran tegangan lebih dari 10 V

( pada U = 380 V ), berarti Kumparan kontak dengan badan motor Ada kegagalan

isolasi dengan U = 380 V

Mengukur arus motor

Mengukur arus motor tujuannya adalah untuk mengetahui dan membandingkan

dengan /arus nominal motor. Cara yang baik adalah dengan menggunakan tang

amper, karena bisa mengetahui arus start motor ( 5 - 7 × Ιn ).


38

Jika Semua hasil pengukuran sama atau dibawah In arus motor baik.

Hasil pengukuran sama, kadang-kadang / terus menerus semakin besar dari In,

berarti beban terlalu besar, tetapi jika dalam waktu pendek, agar aman perlu diukur

suhunya. Jika arus dari semua fase tidak sama/melebihi In maka terjadi hubung

singkat atau kumparan bocor.

Pengukuran Tahanan

Awas : motor harus dimatikan dan terminal motor harus bebas tegangan.

Mengukur masing-masing tahanan, Titik Y atau ∆ harus dilepas, Jika besar tahanan

dari

masing-masing belitan sama belitan baik ( Untuk daya motor simetris )

Pengukuran tahanan isolasi

Cara pengukurannya dilakukan : Masing-masing kumparan diukur dengan badan

motor menggunakan megger.

Jika tahanan isolasi besarnya ± 1 K Ω/Volt motor baik

Jika dibawah harga tersebut : Terjadi kegagalan isolasi

Pengukuran putaran


39

Jika putaran motor dibawah putaran nominal hal ini disebabkan oleh :

Beban motor terlalu besar

Motor salah sambung biasanya terjadi pada motor 2 kecepatan / dahlander

Pengukuran Suhu

Hal ini jarang dilakukan, karena biasanya pengukuran langsung didalam motor

dan tidak boleh dibenarkan diatas body.

Suhu motor akan menentukan klas isolasi, berikut tabel klas isolasi

A

E

B

F

H

1050

C

1200

C

1300

C

Toleransi harga nominal :

Tegangan Pada hubungan Y/∆

Arus

± 10 %

± 10 % ( Dari beban penuh 100 %

s/d 10 % ) ( tanpa beban )

tergantung besarnya motor.

Daya yang dihasilkan

Antara beban penuh s/d tanpa

beban bisa lebih 10 % waktu

singkat

± 10 %


40

Tabel Prosedure pencarian kiesalahan pada motor Asynchron 3 fase

Isyarat Pengujian Pengukuran Kesimpulan

• Motor

tidak berputar

• Motor tidak

ada reaksi

Pada peralatan

pengaman

( Zekering, MCB,

thermo relay ).

Tegangan motor

tidak ada

Ada tegangan

Pengukuran tahanan

Pengaman

putus/rusak Jika

pengaman baik

Kesalahan pada

kontaktor

dan saklar hantaran

(putus)

Kumparan motor

putus pada

sambungan (Y atau

∆)

Untuk mengetahui

kumparan yang

putus/normal


41

• Motor

tidak

berputar

• Putaran

kurang baik

• ( berbunyi )

• Peralatan

pengaman

• langsung jatuh

• Peralatan

pengaman

• putus terus

jika k• terminal

dibuka

Memutar As motor

Peralatan pengaman

Tegangan pada

motor dengan

jembatan Y/∆

Yang dibuka

Tidak ada/kurang

Ada tegangan

mengukur tahanan

( tergantung

besarnya ) Isolasi motor

Gangguan

mekanis Rusak

atau putus

Hubung singkat /

putus pada

hantaran

Kumparan rusak

Kumparan putus

Hubungan singkat

Hubungan singkat

sumber

/

kumparan

Kebocoran antara

belitan dengan body


42

• Motor

berputar

thermorelay

putus dalam

waktu singkat

• Motor panas

• Motor

berputar lambat

• Daya

motor kurang

• Putaran

lambat dan

berbunyi

• Suara dari lackr

Penyetelan / setting

arus pada thermorelay

dibawah Ι nominal

Pengukuran suhu motor

Arus asut (sampai 10 ×

Ιn )

Mengukur putaran

Melepas bagian

motor dan

kontrol besi dan lacker

Mendengarkan lacker.

Setelan harus sama In

Ventilator rusak /

kotor udara

tertutup kotoran

Beban motor > dari

daya motor .

Momen beban >

momen daya

Celah udara antara

rotor dan

stator terlalu

besar. Ada

bagian besi rusak

C. Motor Induksi

1. Magnit

Magnet atau magnit adalah suatu obyek yang mempunyai suatu

medan magnet.Kata magnet (magnit) berasal dari bahasa Yunani magnítis líthos

yang berarti batu Magnesian. Magnesia adalah nama sebuah wilayah di Yunani

pada masa lalu yang kini bernama Manisa (sekarang berada di wilayah Turki) di

mana terkandung batu magnet yang ditemukan sejak zaman dulu di wilayah

tersebut.


43

Pada saat ini, suatu magnet adalah suatu materi yang mempunyai suatu

medan magnet. Materi tersebut bisa dalam berwujud magnet tetap

atau magnet tidak tetap. Magnet yang sekarang ini ada hampir semuanya

adalah magnet buatan.

Magnet selalu memiliki dua kutub yaitu: kutub utara (north/ N) dan kutub selatan

(south/ S). Walaupun magnet itu dipotong-potong, potongan magnet kecil

tersebut akan tetap memiliki dua kutub.

Magnet dapat menarik benda lain. Beberapa benda bahkan tertarik lebih kuat

dari yang lain, yaitu bahan logam. Namun tidak semua logam mempunyai daya

tarik yang sama terhadap magnet. Besi dan baja adalah dua contoh materi yang

mempunyai daya tarik yang tinggi oleh magnet. Sedangkan oksigen cair adalah

contoh materi yang mempunyai daya tarik yang rendah oleh magnet.

a. Penggolongan Benda Berdasarkan Sifat Magnetnya.

Berdasarkan sifat magnetnya benda dibagi menjadi 2 macam yaitu

ferromagnetik (benda yang dapat diterik kuat oleh magnet), parramagnetik

(denda yang dapat ditarik magnet dengan lemah) dan diamagnetik (benda

yang tidak dapat ditarik oleh magnet).

Contoh ferromagnetik adalah besi, baja, nikel dan kobalt.

Contoh parramagnetik adalah platina dan aluminium.

Contoh diamagnetik adalah seng, dan bismut.

Setiap magnet mempunyai sifat (ciri) sebagai berikut :

(1) dapat menarik benda logam tertentu.

(2) gaya tarik terbesar berada di kutubnya.

(3) selalu menunjukkan arah utara dan selatan bila digantung bebas.

(4) memiliki dua kutub.

(5) tarik menarik bila tak sejenis.

(6) tolak menolak bila sejenis.


44

b. Cara Membuat Magnet

Untuk membuat magnet dapat dilakukan dengan menggunakan 3 cara yaitu

penggosokan, mengaliri dengan arus, dan cara induksi.

Saat membuat magnet dengan cara menggosok maka hal yang perlu

diperhatikan adalah penggosokan harus searah (teratur) tidak boleh bolak-balik.

Perhatikan gambar di bawah ini

Untuk cara Induksi dapat ditunjukkan seperti gambar dibawah ini Magnet dapat

menarik benda logam tertentu karena susunan magnet elementer

didalam magnet itu tersusun teratur. Bila kita bisa membuat

susunan magnet elementer teratur maka kita bisa membuat magnet.

c. Teori Kemagnitan Bumi

Kutub utara magnet bumi berada di sekitar kutub selatan bumi, sedangkan kutub

selatan magnet bumi berada disekitar kutub utara bumi. Antara kutub

utara magnet bumi dengan kutub selatan bumi tidak berimpit, ini juga terjadi

pada kutub selatan magnet bumi. Akibat hal tersebut maka bila kita

melihat kompas menunjukka arah selatan ini berarti tidak menunjukkan persis

arah selatan tetapi mengalami penyimpangan sedikit dari kutub selatan bumi.

Penyimpangan ini membentuk sudut yang disebut dengan sudut deklinasi.

Apabila kita membawa kompas dari katulistiwa menuju kutub bumi

maka kompas itu akan condong ke bawah atau ke atas. Kecondongan ini karena

tertatik oleh kutub magnet bumi. Sudut yang dibentuk dari

kecondongan kompas terhadap arah horisontal disebut dengan sudut inklinasi

2. Hukum Faraday

Faraday mengamati peristiwa elektrolisis melalui berbagai percobaan yang dia

lakukan. Dalam pengamatannya jika arus listrik searah dialirkan ke dalam suatu

larutan elektrolit, mengakibatkan perubahan kimia dalam larutan tersebut.


45

Sehingga Faraday menemukan hubungan antara massa yang dibebaskan atau

diendapkan dengan arus listrik. Hubungan ini dikenal dengan Hukum Faraday.

Menurut Faraday

1. Jumlah berat (massa) zat yang dihasilkan (diendapkan) pada elektroda sebanding

dengan jumlah muatan listrik (Coulumb) yang dialirkan melalui larutan elektrolit

tersebut.

2. Masa zat yang dibebaskan atau diendapkan oleh arus listrik sebanding dengan

bobot ekivalen zat-zat

tersebut.

Dari dua pernyataan diatas, disederhanakan menjadi persamaan :

dimana,

M = massa zat dalam gram

e = berat ekivalen dalam gram = berat atom: valensi

i = kuat arus dalam Ampere

t = waktu dalam detik

F = Faraday

Dalam peristiwa elektrolisis terjadi reduksi pada katoda untuk mengambil elektron

yang mengalir dan oksidasi pada anoda yang memberikan eliran elektron tersebut.

Dalam hal ini elektron yang dilepas dan yang diambil dalam jumlah yang sama.

Bobot zat yang dipindahkan atau yang tereduksi setara dengan elektron, sehingga

masa yang dipindahkan merupakan gram ekivalen dan sama dengan mol elektron.

Faraday menyimpulkan bahwa Satu faraday adalah jumlah listrik yang diperlukan

untuk menghasilkan satu ekivalen zat pada elektroda.

Muatan 1 elektron = 1,6 x 10-19 Coulomb

1 mol elektron = 6,023 x 1023 elektron

Muatan untuk 1 mol elektron = 6,023 . 1023 x 1,6 . 10-19


46

= 96.500 Coulomb

= 1 Faraday

3. Kaidah Tangan Kanan

a. Kutub utara dan selatan sebuah magnet.

Jika sebuah magnet batang kita gantung, maka kedua ujungnya selalu menunjuk

arah utara selatan. Ujung yang menunjuk arah utara disebut kutub utara dan

ujung yang menunjuk arah selatan disebut kutub selatan. Jika dua buah magnet

kita dekatkan maka kutub-kutub sejenis tolak menolak dan kutub-kutub tidak

sejenis tarik menarik.

b. Bentuk medan magnetik di sekitar magnet batang.

Bentuk medan magnetik di sekitar magnet batang dapat dilukiskan dengan garis-

garis khayal yang kita sebut garis-garis gaya. Garis-garis gaya dengan tanda

anak panah menampilkan medan magnetik dari magnet batang. Kita definisikan

arah medan magnetik ini pada titik mana saja sebagai arah gaya yang akan

dialami oleh sebuah kutub utara yang diletakkan pada titik tersebut.


47

Jika kita amati garis-garis gaya pada gambar di atas kita akan mendapatkan tiga

buah aturan tentang garis=garis gaya magnetik : (1). garis-garis gaya magnetik

tidak pernah berpotongan (2). garis-garis gaya magnetik selalu keluar dari kutub

utara dan masuk ke kutub selatan (3). tempat dengan garis-garis gaya rapat

menyatakan medan magnetik kuat, sebaliknya tempat dengan garis-garis gaya

renggang menyatakan medan magnetik lemah.

c. Medan Magnetik di sekitar penghantar berarus listrik.

Dari percobaan Oersted diperoleh dua kesimpulan : (1). di sekitar penghantar

berarus listrik terdapat medan magnetik (2). arah gaya magnetik bergantung

pada arah arus listrik yang mengalir dalam

penghantar. Keterangan : (a) Kawat ketika belum dialiri arus listrik, jarum

kompas berimpit dengan kawat. (b) Kawat dialiri arus listrik ke arah selatan maka

jarum kompas akan menyimpang ke arah timur (c) Kawat dialiri arus listrik ke

arah utara maka jarum kompas akan menyimpang ke arah barat. Percobaan di

atas membuktikan bahwa ketika kawat dialiri arus maka akan ada medan magnet

yang timbul di sekitar kawat, hal ini bisa dibuktikan dengan menyimpangnya

jarum kompas. Arah medan magnet yang ditimbulkan dapat ditentukan dengan


48

menggunakan aturan tangan kanan. Ibu jari menunjukkan arah arus listrik (I) dan

keempat jari menunjukkan arah medan magnet (B).Menentukan arah medan

magnetik di sekitar penghantar lurus berarus. Arah medan magnetik dapat

dengan mudah divisualkan oleh kaidah tangan kanan : Bila kita menggenggam

penghantar lurus dengan tangan kanan sedemikian sehingga ibu jari

menunjukkan arah arus listrik, maka lipatan keempat jari lainnya menyatakan

arah putaran garis-garis gaya magnetik.

d. Bentuk Medan magnetik di sekitar penghantar melingkar.

Bentuk medan magnetik di sekitar penghantar melingkar berarus

ditunjukkan pada gambar di bawah ini.


49

e. Medan Magnetik di sekitar kumparan berarus

Yang dapat kita anggap sebagai sejumlah kawat melingkar (loo) yang terbentang

sepanjang sumbu loop. Perhatikan setiap bagian dari setiap loop menyumbang

ke medan magnetik melalui pusat kumparan. Karena itu, medan magnetik di

dalam sebuah kumparan jauh lebih kuat daripada medan magnetik di dekat

seutas kawat lurus panjang atau di dekat sebuah loop kawat. Dari gambar di

bawah ini juga tampak bahwa medan magnetik di luar kumparan mirip dengan

medan magnetik yang dihasilkan oleh sebuah magnet batang. Dengan demikian

ujung-ujung kumparan akan berlaku sebagai kutub utara selatan. Kutub utara

sebuah kumparan dengan mudah ditentukan dengan menggunakan kaidah

tangan


50

BAB 3

PENUTUP

Penutup

Demikian makalah ini kami selesaikan dalam keadaan yang sebaik-baiknya

dengan harapan makalah ini dapat berguna bagi pembaca. Karena maksud dan tujuan

kami dalam menyelesaikan makalah ini dengan tujuan dapat mengerjakan tugas yang

telah diberikan oleh kami.Dan sebagai bukti bahwa kami Mahasiswa Teknik Listrik

yang memiliki loyalitas dalam segala bentuk pekerjaan atau tugas yang telah diberikan.

Serta agar kami dapat mengetahui apa maksud dan tujuan dosen memberikan tugas

kepada kami yaitu agar saya mengerti dalam mata kuliah Mesin Listrik bila bekerja di

dunia industri.Tidak lupa kami ucapkan terima kasih kepada instansi-instansi terkait

dalam menyelesaikan tugas ini yang tidak dapat kami sebutkan satu persatu. Dengan

ini kami ucapkan terima kasih.


51

DAFTAR PUSTAKA

Djoekardi, Djuhana:”Mesin-Mesin Listrik Motor Induksi”, Penerbit Universitas. Trisakti,

Jakarta, 1996


52

Mesin Listrik Isi

Documents

Transcript of Mesin Listrik Isi