Modul TTL Teknik Mesin_edit_2014

BUKU PANDUAN

PRAKTIKUM TEKNIK TENAGA LISTRIK

LABORATORIUM

JURUSAN TEKNIK MESIN

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH YOGYAKARTA

2013/2014

LAPORAN PRAKTIKUM

TEKNIK TENAGA LISTRIK

Di Laboratorium Teknik Mesin F.T U M Y

Unit :………

Judul :…………………..……………………………….

Disusun Oleh:

Nama:…………………………………..

No Mhs:…………………………………

Kelompok :…………………………

JURUSAN TEKNIK MESIN

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH YOGYAKARTA

………

Format Sampul Laporan Praktikum

3

KATA PENGANTAR

Assalamu ‘Alaikum Wr.Wb

Praktikum Teknik Tenaga Listrik bagi mahasiswa Teknik Mesin ini

diharapkan dapat memberikan bekal bagi calon sarjana Teknik Mesin berupa pengetahuan

dan ketrampilan dasar di bidang teknik elektro. Praktikum ini mencakup, besaran dan

satuan, rangkaian listrik, peralatan sistem tenaga listrik dasar yang di perlukan oleh sarjana

Teknik Mesin ketika terjun ke bidang industri.

Terimakasih kepada semua pihak yang telah berkenan membantu terwujudnya

panduan ini. Kami mohon saran dan kritik guna penyempurnaan adanya kekurangan dalam

penyusunan panduan ini. Sekian dan terimakasih

Selamat belajar dan praktek…………Amiin

Wassalamu’alaikum Wr.Wb.

4

ORIENTASI PRAKTIKUM TEKNIK TENAGA LISTRIK

Pada pelaksanaan Praktikum Teknik Tenaga Listrik ini dikelompokkan menjadi

dua sistem pelaksanaan praktikum untuk setiap kelompoknya, sebagai berikut:

1. Praktek yang bersifat Paralel, yang artinya semua mahasiswa yang hadir akan di

bagi sejumlah meja praktikum yang ada yang beranggotakan satu meja maksimal 4

orang dan melakukan praktek bersama-sama dengan topik atau unit yang sama.

Sehingga hanya ada satu pertemuan untuk semua peserta dalam satu minggunya.

Durasi praktek 1,5 jam.

2. Praktek yang bersifat Serial, yang artinya mahasiswa akan di bagi dalam kelompok-

kelompok kecil yang beranggotakan sebanyak maksimal 4 orang, yang akan

melaksanakan praktek sesuai dengan waktu yang telah ditentukan berdasarkan

kelompok masing-masing di Lab Mekanika Teknik Mesin UMY.

Penilaian Praktikum Teknik Tenaga Listrik didasarkan dengan :

1. Laporan akhir praktikum (40 %)

Laporan akhir praktikum adalah laporan praktikum setelah mengikuti seluruh

rangkaian praktikum yang sudah disetujui oleh Co-Asisten praktikum. Laporan

dijilid menjadi satu dan dikumpulkan maksimal 10 hari setelah praktikum selesai

dan diserahkan ke Laboran Praktikum.

2. Laporan sementara (15 %)

Laporan sementara adalah laporan setelah menyelesaikan unit praktikum yang

berisi data dan analisa hasil pengukuran. Laporan dikumpilkan ke Co-Asisten

sebelum melaksanakan praktikum selanjutnya

3. Responsi praktikum (25 %)

Responsi praktikum dilaksanakan secara individu untuk melaksanakan tugas

menyusun rangkaian dan melakukan pengukuran. Waktu pelaksanaan ditentukan

kemudian.

4. Kerjasama kelompok (10 %)

Kerjasama kelompok diukur dari cara kerja kelompok dalam menganalisis jenis

pekerjaan, analisis terhadap resiko pekerjaan dan melaksanakan tugas yang telah

disepakati dalam kelompok.

5. Kehadiran praktikum (10 %)

Kehadiran praktikum diukur dari peran aktif peserta dalam rangkaian praktikum.

Peraturan dan tata tertib yang lebih sah dan mempunyai kedudukan lebih tinggi ada

di tata tertib umum praktikum.

Yogyakarta, Mei 2014

Tim Penyusun

5

LEMBAR PENGESAHAN

LAPORAN DAN PENGESAHAN PRAKTIKUM

Praktikum Teknik Tenaga Listrik

Data kepemilikan Panduan:

Panduan yang diberikan ini adalah milik peserta :

Nama Mhs :……………………………………….

No Mhs :……………………………………….

Kelompok :……………………………………….

HP personal :……………………………………….

No Hari & Tgl Prak Unit Ttd Ass&

nama

Tgl & Hari

Kumpul Laporan

Penerima

Ttd & nama

1

2

3

4

5

6

7

8

Demikian keterangan pengumpulan tugas dan laporan di serahterimakan.

Ke laboratorium dan atau asistensi lab.

Mhs (………………………….)

Jangan sampai lepas dan hilang untuk lembar ini.

6

Judul Unit Praktikum TTL

Unit Minggu 0

UNIT PA

Pertemuan Awal dan Cecking peserta dan Penjelasan Tata Tertib Praktikum

Unit 1

RANGKAIAN LISTRIK SERI DAN PARALEL

( Sifat Praktek Paralel, 1 meja 4 peserta, 60 menit)

UNIT 2

INSTALASI LISTRIK TENAGA

( Sifat Praktek Paralel, 1 meja 4 peserta, 60 jam)

Unit 3

TRANSFORMATOR

( Sifat Praktek SERIAL , 1 meja 4 peserta, 60 menit)

Unit 4

MOTOR LISTRIK

( Sifat Praktek Serial, 1 Meja 4 peserta, 30 menit )

Unit 5

RESPONSI AKHIR

( Sifat Praktek TES Tertulis dan Tanya Jawab)

1 peserta satu Ass, durasi per peserta 15 menit )

7

Unit 1

RANGKAIAN LISTRIK SERI DAN PARALEL

( Sifat Praktek Paralel, 1 meja 4 peserta, 60 menit)

I. Tujuan praktikum :

1. Memahami prinsip rangkaian listrik seri dan paralel

2. Dapat memahami kunci utama mode pengukuran Arus adan Tegangan.

II. Alat dan bahan

1. Multimeter

2. Bola lampu bolam + Fitting

3. Kabel Jumper secukupnya

III. Dasar Teori

Kombinasi hambatan Seri

(a) Kombinasi seri Hambatan (R) (b) Kombinasi seri ekivalen-nya

Gambar 1

Gambar 3-1a. di atas memperlihatkan sebuah kombinasi seri dari hambatan. Harus

dipahami bahwa dalam jaringan seri setiap komponen/elemen yang terlibat akan dialiri

arus yang sama. Maka persamaan KVL untuk gambar tersebut adalah :

V = IR1 + IR2 + …+ IRn = I (R1 + R2 + …+Rn)

atau : V = I Rek

Dengan : Rek seri = R1 + R2 + …+Rn

Jadi resistansi seri (Rseri) dari beberapa elemen hambatan adalah ekivalen (setara) dengan

sebuah Rek (gambar 3-1b). Sedangkan nilai Rek merupakan hasil penjumlahan dari

resistansi elemen-elemen/komponen yang terlibat

+

R1 R2 Rn

-

+ +- -

V

I R1 I R2 I Rn+ -

IRek

I Rek

V

I+ -

8

Kombinasi hambatan paralel

Gambar 3-2a memperlihatkan sebuah kombinasi sejajar/paralel dari konduktansi G (G =

1/R). Perlu dipahami bahwa di dalam jaringan paralel, setiap komponen/elemen yang

terlibat akan mendapat tegangan yang sama. Maka persamaan KCL dari gambar 2a

adalah

I = VG1 + VG2 + …+VGn = V(G1 + G2 + …+Gn) ;

atau, I = VGek

Dengan : Gek = G1 + G2 +…+Gn = Gparalel

Jadi konduktansi seri (Gparalel) dari beberapa elemen konduktans adalah ekivalen dengan

sebuah Gek (Gambar 3-2b). Sedangkan nilainya merupakan hasil penjumlahan dari nilai

konduktansi elemen-elemen atau komponen yang terlibat.

Persamaan di bawah ini dapat dinyatakan dalam konteks resistansi sebagai berikut :

ek

n21

paralel R)(1/R...)(1/R)(1/R

1R ====

++++++++++++====

Petunjuk keselamatan kerja : Untuk melakukan percobaan”

a. Setting alat ukur sesuai dengan besaran yang akan diukur (volt : AC atau ampere AC)

b. Perhatikan nilai besaran yang akan diukur, mulailah mengeset dengan skala yang

paling besar. Jika nilainya belum meyakinkan, aturlah skalanya sampai diperoleh nilai

yang sesuai, sehingga mudah di baca.

c. Sebelum melakukan pengukuran, konsultasilah dengan asisten/supervisor tentang

rangkaian yang anda rangkai, setting alat ukur dan kalibrasi alat ukur, dan kebenaran

rangkaiannya.

G1 G1 G1

VG1 VG2 VGn

V

II

G1

VGek

+

-

V

I

Gambar : 3-2a Gambar : 3-2b

9

Percobaan 1 : Menghitung Daya Beban ( Lampu Bolam )

Gambar 3

Langkah Percobaan :

1. Ambil bolam dan amati daya yang tertera di bolam. Pasanglah 2 bolam dengan daya

yang sama sedangkan 1 bolam dengan daya berbeda. Catat nilainya pada lembar data

percobaan 1,

2. Dengan menggunakan jepitan buaya rangkailah bolam tersebut seperti gambar A di

atas. Perhatikan, dan hati-hati keselamatan kerja pada unit ini, karena menggunakan

sumber arus AC PLN.

3. Ukurlah hambatan masing-masing bolam menggunakan multitester dalam kondisi

tanpa aliran listrik dan catat hasilnya dalam lembar kerja.

4. Setting multimeter pada posisi pengukuran Tegangan ( Volt AC) tempatkan pada skala

tertinggi terlebih dahulu, guna mengukur titik sumber VS, yang belum tahu besarnya,

dan catat nilai yang terukur pada lembar data.

5. Ukur Arus AC yang mengalir pada rangkaian, dan catat nilai yang terukur pada lembar

data.

6. Ulangi prosedur ke-2 sampai ke-5 untuk bolam berikutnya, dan catat nilai yang terukur

pada lembar data

L1 Am

V

AC PLN/Vs

10

Percobaan 2 : Hubungan SERI Lampu AC ( bolam )

(a)

(b)

Gambar 4

Langkah Percobaan :

1. Dengan menggunakan jepitan buaya rangkailah bolam seperti gambar 4.a di atas.

Perhatikan, dan hati-hati keselamatan kerja pada unit ini, karena menggunakan sumber

arus AC PLN.

2. Setting multimeter pada posisi pengukuran Tegangan (Volt AC) tempatkan pada skala

tertinggi terlebih dahulu, guna mengukur titik sumber VS, yang belum tahu besarnya.

Alirkan listrik kemudian ukurlah tegangan pada titik VBC dan VCD, dan catat hasilnya

pada lembar data.

3. Ukur Arus AC yang mengalir pada rangkaian gambar 4, dan catat nilai yang terukur

pada lembar data.

4. Rangkailah bolam seperti gambar 4.b di atas. Perhatikan, dan hati-hati keselamatan

kerja pada unit ini, karena menggunakan sumber arus AC PLN.

5. Setting multimeter pada posisi pengukuran Tegangan (Volt AC) tempatkan pada skala

tertinggi terlebih dahulu. Alirkan listrik kemudian ukurlah tegangan pada titik VBC,

VCD dan VDE dan catat hasilnya pada lembar data.

6. Ukur Arus AC yang mengalir pada rangkaian gambar 4, dan catat nilai yang terukur

pada lembar data.

AC

PLN/Vs

Am L1 L2 A B C D

A B C D E

AC

PLN/Vs

Am L1 L1 L1

11

Percobaan 3 : Rangakaian PARALEL Lampu AC ( bolam )

(a)

(b)

Gambar 5

Langkah Percobaan :

1. Dengan menggunakan jepitan buaya, buatlah rangkaian pada gambar 5.a.

2. 2 buah bolam AC dengan nilai L1 dan L2 sama ( L1 = L2 ) catat nilainya pada lembar

data

3. Seting Alat ukur pada pengukuran Volt AC dengan langkah ukur pada skala AC

tertinggi.

4. Sebelum mengukur konsultasikan rangkaian yang anda buat ke Asisten terlebih dulu,

kemudian ukur tegangan AC input sebagai Vs (sumber), dan catat hasilnya pada

lembar data.percobaan 3

5. Setting multimeter pada posisi pengukuran Arus AC skala dan terminal ukur 10 A, Jika

menggunakan hanya dengan satu alat ukur maka, ukur arus pada titik terminal A1 (arus

total yang masuk rangkaian) terlebih dahulu, terminal A2 (arus pada lampu 1 dan A3

arus pada lampu 2 di hubung singkat ke titik yang ada. Begitu seterusnya di hubung

dan lepas gonta-ganti, awas jangan sampai hubung singkat.

6. Kemudian berikutnya gantian ke terminal A2, dimana terminal A1 dan A3 di hubung

pada titik yang ada. Selesai dan seterusnya A3, dengan cara yang sama.

7. Ulangi untuk skema gambar 5.b.

I.Inp

I.L2 I.L1

AC

PLN/V

Am

Am

L1 L2

Am

AC PLN/V

Am

L1 L2 L3

Am Am Am

I.Inp

I.L1I.L2 I.L3

12

Percobaan 4 : Rangakaian Kombinasi Seri-Paralel Lampu AC ( bolam )

(a)

(b)

Gambar 6

Langkah Percobaan :

1. Dengan menggunakan jepitan buaya, buatlah rangkaian seperti gambar 6.a.

2. 1 buah bolam AC dengan nilai L1 ≠ L2 ≠ L3 catat nilai dayanya pada lembar data.

3. Ukur Vac atau sumber dulu, lalu V di L1, lalu L2 dan L3. data isikan ke table.

4. Setelah selesai ganti seting multi di Amper meter, sekala 10 A. lalu ukur arus di

A1- A2 dan A3, data isikan ke table.

5. Ulanngi untuk skema gambar 6.b.

AC PLN/Vs

Am L1

L2 L3

Am Am

AC

PLN/Vs

Am

Am

L1

L1 Am

Am

L1

13

Lembar Hasil Percobaan

UNIT I

RANGKAIAN SERI DAN PARALEL

1. Perhitungan Daya Beban (Lampu Bolam)

NO PARAMETER LAMPU 1 LAMPU 2 LAMPU 3 LAMPU 4

1 Hambatan (ohm / Ω )

2 Arus (Ampere / A )

3 Tegangan (Volt / V )

4 Daya Lampu (Watt)

·

5 Daya Lampu (Watt)

·

Berikan alasan mengapa demikian?

2. Rangkaian Seri

a. Dua daya beban sama (PL1 = PL2 = .......Watt)

b. Dua daya beban berbeda (PL1 ≠ PL2)

PL1 = ......... Watt , PL2 = ......... Watt

Sumber BC CD

Tegangan (V)

Arus (mA)

Sumber BC CD

Tegangan (V)

Arus (mA)

14

c. Tiga daya beban berbeda (PL1 > PL2 > PL3)

PL1 = ......... Watt , PL2 = ......... Watt, PL3 = ......... Watt

Berikan penjelasan terhadap hasil pengukurannya!

Jawab:………..

1. Rangkaian Paralel

a. Dua daya beban sama (PL1 = PL2 = .......Watt)

b. Dua daya beban berbeda (PL1 ≠ PL2)

PL1 = ......... Watt , PL2 = ......... Watt

c. Tiga daya beban berbeda (PL1 > PL2 > PL3)

PL1 = ......... Watt , PL2 = ......... Watt, PL3 = ......... Wat

Berikan penjelasan terhadap hasil pengukurannya!

Sumber BC CD DE

Tegangan (Volt)

Arus (mA)

Vs (Volt) I.Inp (mA) Lampu 1 Lampu 2

I.Out (mA) V.L2 (Volt) I.L1 (mA) V.L2 (Volt) I.L2 (mA)

Vs (Volt) I.Inp (mA) Lampu 1 Lampu 2

I.Out (mA) V.L2 (Volt) I.L1 (mA) V.L2 (Volt) I.L2 (mA)

Vs

(Volt)

I.Inp

(mA)

Lampu 1 Lampu 2 Lampu 3 I.Out

(mA) V.L2

(Volt)

I.L1

(mA)

V.L2

(Volt)

I.L2

(mA)

V.L2

(Volt)

I.L2

(mA)

15

Jawab:……….

2. Tempat Lembar Data percobaan 3 Rangkaian Seri Paralel/Kombinasi

a. Lampu L2 dan L3 paralel, dirangkai seri dengan L1.

L1 =………… Watt, L2 =………… Watt, L3 =………… Watt,

Vs (Volt) V . L1 V . L 2 V. L3

Is (mA) I1 (mA) I2 (mA) I3 (mA)

b. Lampu L1 dan L2 paralel, dirangkai seri dengan L3

L1 =………… Watt, L2 =………… Watt, L3 =………… Watt,

Vs (Volt) V . L1 V . L 2 V. L3

Is (mA) I1 (mA) I2 (mA) I3 (mA)

Analisis Singkat: Bagaimana Hubungan V dan I yang terjadi, dalam kombinasi masing-masing lampu

tersebut,

Apakah dalam praktek anda menemukan Fenomena yang terjadi, jika iya apa venomena itu

dan kemudian jelaskan mengapa bias demikan, menurut pengertian saudara.

Jawab :.

Yogyakarta, ..............................

Co- Asisten

(………………………….)

16

UNIT 2

INSTALASI LISTRIK TENAGA

( Sifat Praktek Paralel, 1 meja 2 -3 peserta, 2 jam)

TUJUAN :

1. Mengenal berbagai alat dan komponen instalasi listrik yang meliputi pengamatan

betuk sebenarnya, nama dan simbol, beserta kegunaanya

2. Mampu melakukan pemasangan instalasi listrik penerangan sederhana lengkap dengan

gambar diagram satu garis dan pengawatannya.

3. Dapat membaca dan memahami gambar satu garis dan ganda pada instalasi listrik

PENJELASAN UMUM

A. Bahan-bahan Instalasi Penerangan

1. Kabel NYA 2,5 mm : Jenis penghantar yang banyak di pakai untuk instalasi rumah

tinggal untuk pasangan tetap pada saluran utama.

2. Kabel NYA 1,5 mm : Penghantar untuk saluran cabang atau LAMPU dan Saklar

3. Pipa Union ukuran 5/8 inc : sebagai pembungkus kabel NYA pada jalur instalasi

4. Tule 5/8 inc : Pelindung permukaan pipa agar halus. Ini bertujuan agar isolasi kabel

tidak rusak saat dimasukkan.

5. Lasdop : Sebagai isolasi sambungan Kabel

6. T Doos 5/8 : kotak percabangan tiga buah.

7. Kruis Doos : kotak percbangan 4.

8. Roset kayu: Sebagai dudukan Fithing flapon yang dipasang pada langit-langit

9. Fithing Edison : Pemegang lampu pijar yang di gantung

10. Bocht Korte : Penyambung dua pipa yang berbentuk sudut 90 derajat.

11. Saklar Tunggal : untuk menyambung dan memutus aliran litrik.

12. Saklar Seri : Menyalakan atau mematikan dua lampu bersamaan atau bergantian.

13. Saklar Hotel : Menyalakan atau mematikan lampu dari tempat yang berbeda

14. Kontak-kontak: Terminal tempat menghubungkan peralatan listrik atau beban

listrik.

15. Kontak Tusuk : Penusuk pada peralatan listrik ke terminal kontak-kontak

16. Saklar 2/3 Kutup : Memutuskan atau memnghubungkan aliran listrik dengan

sumber

17. Sekring Kast : Kotak berisi saklar dan sekering berguna untuk melindungi instalasi

dari arus lebih ( konsleting)

18. KWH meter : Berguna untk megetahui / mengukur energi listik yang di pakai pada

suatui instalasi.

19. Watt Meter : Alat untuk mengukur daya listrik.

17

B. Kode Warna Kabel Penghantar

1. Untuk isntalasi Arus Bolak-balik satu fase : FASE warna : Hitam, NETRAL warna

Biru /Merah, GROUND warna Kuning atau Kelabu

2. Untuk Arus searah (DC): Positif warna MERAH dan Negatif Warna HITAM.

C. Daftar Peralatan yang dipakai dalam Praktek Instalasi Listrik

1. Toolset : satu set lengkap alat tukang listril

2. Tang Kombinasi : Alat untuk memunir kabel yang disambung

3. Solder : untuk menyolder sambungan Dll

4. Obeng : memutar dan melepas sekrup

5. Tester : Mengetahi penghantar bertegangan aatau tidak

6. Water PAS : Mengetahi pemasangan pipa datar tau tidak.

7. Megger : Alat untuk mengetahi Tahanan Isolasinya pada sustu rangkaian.

8. Alat pembengkok Pipa

9. Bor listrik atau Tangan

D. Urutan Pemasangan Instalasi Listrik

1. Pemasangan pipa harus dalam tembok jika berada dalam dinding atau beton

2. Penarikan penghantar-penghantar dalam pipa atau rol-rol Isolator

3. Penariakan-penarikan penghantar-penghantar penghubung ke kontak-kontak

penghubung, kontak-kontak ke roset plafon

4. Pemasngan penghantar Snoor dan fithing gantung untuk lampu yang digantung

pada plafon

5. Pemasangan saklar-saklar, kontak-kontak, roset plafon, fithing.

6. Mengukur tahanan isolasi pada instalasi dengan Meger

7. Apabila tahanan isolasinya tidak memenuhi syarat, harus dicari kesalahanya untuk

diperbaiki.

E. Beberapa Aturan Pemasangan Instalasi Rumah Tinggal

1. Saklar dan Kontak –kontak di pasang setinggi 150 cm dari lantai.

2. Sekring Kast, Saklar otomatis di pasang pada dinding setinggi 190 cm dari lantai

3. KWH meter dipasang pada dinding setinggi 190 cm dari lantai

4. Instalasi menggunakan Rol isolator jarak satu dengan yg lain paling dekat 5 cm

ALAT DAN BAHAN :

1. 1 KWH meter, 1 MCB, 1 Lampu , 1 fitting , 1 saklar tunggal , 1 Kotak-kontak.

2. Kabel installasi umum NYA 2,5 mm dan 1.5 mm secukupnya

3. Pipa, klem , Kruis doos T doos dan papan percobaan

4. Tang, Obeng , Meger , Tester.

18

LANGKAH KERJA :

1. Amati dan pahami terlebih dahulu gambar skematis blok (gambar A) di bawah ini,

kemudian Gambar dalam kertas yang disediakan untuk gambar hubungan garis

tunggal dan berikut gandanya.

2. Setelah menggambar garis tunggal dan ganda, kemudian amati kabel yang sudah

terpasang di papan percobaan, amati dan pahami ketentuan dari penggunaan warna-

warna kabel yang ada.

3. Setelah itu mulailah mengerjakan pemasangan komponen installasi listrik dasar

dengan pengamatan asistensi praktikum.

4. Konsultasikan dan diskusikan dengan asistensi bila perlu, untuk hal-hal yang belum

diketahui.

5. Setelah instalasi komponen selesai, sebelum di sambung ke Jala-jala tes dulu hubung

singkat dan tidaknya rangkaian dengan MULTIMETER analog atau digital untuk

posisi pengukuran Ohm meter

6. Bila rangkaian sudah benar dan siap , lakukan uji coba penyambungan dengan

mengaliri listrik dari jala-jala PLN ( mohon hati-hati terhadap arus kejut)

7. Analisislah Gambar yang sudah ada. Tentang (cara kerja), (jumlah titik), (jumlah

sambungan). ( dan jumlah beban)

8. Setelah selesai analisis lepas kembali semua komponen instalasi kecuali kabel dalam

pipa, rapikan seperti semula dan persiapan untuk Acc hasil kerja, jangan lupa beri

nama dan lain-lain.

9. Setelah di acc dan mendapat pengarahan secukupnya dari asistensi praktikum untuk

semua lembar kerja anda, silahkan di kumpulkan di asisten di LAB untuk di koreksi

lebih lanjut.(tidak boleh di bawa pulang)

GAMBAR Blok Diagram Panel :

MCB KK SKT

Lamp

KWH

KK SKT

Lamp

F

N

G

F (fase): Hitam/ Coklat MCB : Pengaman daya

N (netral): Biru KK : Kontak-kontak

G (ground): Kuning SKT: Saklar Tunggal

Gambar A

19

TUGAS PERCOBAAN

1. Rangkaian listrik 2 lantai dengan 1 MCB

2. Rangkaian listrik 2 lantai dengan 1 MCB tiap lantai

3. Rangkaian listrik lorong / tangga dengan saklar ganti

Analisis dan Kesimpulan Sementara:

Yogyakarta, ...............................

Co- Asisten

(………………………….)

Tempat Gambar dan analisa singkat



20

Unit 3

T R A N S F O R M A T O R ( Sifat Praktek SERIAL , 1 meja 4 peserta 60 menit)

I..Tujuan

1. Mengetahui hubungan prinsip kerja transformator step-up dan step-down.

2. Dapat menghitung nilai Regulasi Tegangan dan Efisensi Transformator.

3. Meneliti dan mengukur daya keluaran trafo step down step Up

II. Alat-alat yang digunakan

1. Trafo

2. Voltmeter

3. Beban

4. Ampermeter

III. Dasar Teori

Menurut jenisnya trafo dibedakan menjadi dua, trafo Step-Up (transformator penaik

tegangan) dan Step-Down ( transformator penurun tegangan).

Pada umumnya Trafo terdiri atas dua buah kumparan, yatu kumparan primer dan

kumparan sekunder, yang dilitkan pada sebuah inti besi lunak yang biasa disebut teras trafo

(transformator core). Aliran listrik memasuki trafo melalui kumparan primer, sedangkan

keluarannya melalui kumparan sekunder. Lihat gambar sekema transformator berikut ini.

Jika pada lilitan primer di aliri arus bola-balik, maka pada teras besi akan terjadi

fluk magnet. Karena kumparan sekunder juga dilitkan teras besi, maka pada lilitan

sekunder akan terdapat fluk magnetik juga. Fluk pada teras selalu berubah-ubah sesuai

dengan arus pada lilitan primer. Sehingga pada kumparan sekunder akan timbul GGL

induksi ( ukum Faraday . Hubungan yang menggambarkan antara lilitan dan besarnya

tegangan pada kedua kumparan adalah sebagai berikut.

).(tan nTeganganVaktorLipaVp

Vs

Np

Ns==

Gambar , Sekema Transformator

K. Primer

V. primer

atau Vp

K. Sekunder

V. sekunder

atau Vs

Vp & Np

V input V output

Vs & Ns

Inti Teras Besi

21

Trafo yang ideal tidak mempunyai rugi-rugi daya, hal ini berarti daya yang

diiberikan pada kumparan primer sama dengan daya yang diberikan pada kumparan

sekunder. Secara matematis dapat ditulis sebagai berikut:

Vp . Ip = Vs . Is

Atau lebih lengkap ditulis

Vp.Is cos ϕϕϕϕp = Vs.Is cos ϕϕϕϕs

Dimana cos ϕp adalah Faktor Daya Primer, sedangkan cos ϕs adalah faktor daya

sekunder.

Regulasi Tegangan Trafo.

Ketika trafo dibebani, maka tegangan nilai sekunder akan lebih rendah dibanding

dengan tegangan sekunder ketika trafo tidak berbeban. Hal ini disebabkan adanya

impendansi trafo. Arus yang mengalir pada trafo akan menyebabkan turun tegangan dalam

trafo, sehingga tegangan output trafo menurun. Semakin besar beban, maka turun tegangan

akan semakin tinggi, sehingga tegangan output semakin rendah. Selish antara tegangan

output ketika tidak berbeban dengan tegangan output ketika berbeban disebut Regulasi

tegangan.

%100...

Re%. xVsb

VsbVsogulasi

−=

Vso = Tegangan Sekunder tampa beban,

Vsb = tegangan sekunder berbeban.

Efisiensi Trafo. Ketika trafo dibebani, maka dayainput trafo akan lebih kecil dibanding daya output.

Hal ini disebabkan adanya rugi-rugi daya pada trafo. Arus yang mengalir pada trafo akan

menyebabkan rugi-rugi daya dalam trafo yang biasanya berubah menjadi panas. Semakin

besar beban, maka rugi-rugi daya dalam trafo akan semakin besar. Ada dua macam rugi-

rugi pada trafo yaitu rugi-rugi inti besi dan rugi-rugi tembaga.

Perbandingan antara daya output dengan daya input ini disebut Efisiensi.

%100._

_x

inputDaya

outputDayaEfisiensi =

Daya input = Tegangan input x Arus input

Daya output = Tegangan output x Arus output

IV. Langkah Percobaan.

Langkah Kerja : Pengukuran Arus Primer Trafo Step Down terbeban trafo step Up

1. Ambil multi dan posisikan untuk mengukur Arus I AC amper seting di 200 m

amper AC. Awas prob merah dan hitamnya di cek.

2. Ambil 2 trafo step down dan step Up yang disediakan,

3. Lalu perhatikan gambar rangkaialah terlebih dahulu.

22

4. Cek rangkaian ke asisten, benar dan mulailah, menancapkan ke jala-jala, lalu

ukurlah Arusnya

5. Isi tabelnya 1. 13 dan selesai, cabut dulu power 220 dari PLN, lalu perhatikan

gambar berikut dan rangkailah dulu.

Langkah Kerja : Pengukuran Arus Sekunder Trafo Step Down terbeban trafo step Up

6. Cek rangkaian ke asisten, benar dan mulailah, menancapkan ke jala-jala, lalu

ukurlah Arusnya

7. Isi tabelnya 1. 13 dan selesai, cabut dulu power 220 dari PLN, lalu baca langkah

berikut ini.

Langkah Kerja : Pengukuran Tegangan Primer dan sekunder Trafo Step Down terbeban

trafo step Up

8. Ambil multi dan posisikan untuk mengukur V AC volt seting di 700 VAC. Awas

prob merah dipindah lubang volt jika masih di amper sementara yang hitam /com

tetap.

9. Ukur tegangan di primer dulu Va.b, baru setelah itu ke 0 – 12 (Vc.d) sekunder

trafonya. Dan setelah itu ukur V keluaran T.2 yaitu ditik 0- 220 nya ( V e.f.). Isi

tabel 1.13

10. Tabel 1.13 percobaan Gambar 3.1, 3.2, dan 3.3

220

Trafo I

0

Trafo 2

12

0

12 12

0 0

P S S P A Gambar 3.1

220

Trafo I

0

Trafo 2

12

0

12 12

0 0

P S S P A

Gambar 3.2

220

Trafo I

0

Trafo 2

12

0

12 12

0 0

P S S P

V Gambar 3.3

c

d

b

a e

f

23

TABEL : 1.13. Pengukuran Hubung Buka sisi primer & sekunder Trafo I terbeban Trafo 2

Bagian Primer Bagian sekunder Cos φ

No Titik/tab trafo I Amper dan V 5 A I Amper dan V Terukur : 0,68

1 0 - 220

Ia.b = .............A 0 – 0 -12- 12

Ic.d = ............A

Va.b = .............V Vc.d=..............V Ve.f =………..V

P =V.I. Cos φ :……………… P =V.I. Cos φ :………………

2 0 - 220

Ia.b = .............A 0 – 0 -15- 15

Ic.d = ............A

Va.b = .............V Vc.d=..............V Ve.f =………..V

P =V.I. Cos φ :……………… P =V.I. Cos φ :………………

3 0 - 220

Ia.b = .............A 0 – 0 -18- 18

Ic.d = ............A

Va.b = .............V Vc.d=..............V Ve.f =………..V

P =V.I. Cos φ :……………… P =V.I. Cos φ :………………

11. Selesai percobaan dan isi tabel cabut tegangan dari jala-jala PLN

12. Apa yang dapat anda simpulkan terhadap hasil data percobaan di tabel 1.13 di atas

………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………

Langkah Kerja : Pengukuran Arus Primer Trafo Step Down terbeban trafo step Up dan

beban tambahan.

13. Seting Multi di Amper Ac range 10 / 20 amper tergantung multinya, ingat probe

merah di Amper 10/20 dan probe hitam/ com tetap.

14. Beban tambahan berupa Bolam Lampu dengan Daya mula-mula 15 W dan 60 W

220 V, sesuai tabel yang ada (1.14). Dipasang di titik tab 0 – 220 V bagian trafo 2

(jadi nantinya dalam tabel ada dua kali percobaan dgn langkah yang sama )

15. Kemudian rangkaialah gambar berikut ini dulu:

16. Cek ke asisten, dan jika sudah benar lakukan pengukuran Arus primer terbeban T2

dan beban tambahan yang berupa bolam

17. Isilah pengukuran arus A.1 di data pengamatan di tabel 1.14

18. Selesai dan Cabut sementara hubungan ke jala-jala PLN. Dan baca langkah

berikutnya

220

Trafo I

0

Trafo 2

12

0

12 12

0 0

P S S P A

1

Gambar 3.4

24

Langkah Kerja : Pengukuran Arus Sekunder Trafo Step Down terbeban trafo step Up dan

beban tambahan.

19. Pastikan Multi masih di pengukuran Arus 10/20 Amper Ac.

20. Rangkaian gambar masih tetap seperti gambar D.3 di atas, hanya saja multi

dipindahkan ke bagian sekunder 0 – 0 – 12 – 12 ( A.2), dan catuan trafo dari PLN

langsung tanpa multi. (gambar E.3 )

21. Cek ke asisten, benar dan lakukan pengukuran.

22. Kemudian isilah data pengamatan yang diminta.

23. Selesai. Cabut dulu aliran dari PLN yang menuju trafo 1. Terus ikuti lagi langkah

berikut ini.

Langkah Kerja : Pengukuran Arus Primer Trafo Step Up (T.2 ) dan beban tambahan

24. Pastikan multi masih pada pengukuran Arus I Amper Ac, range 10/ 20 Amper Ac,

probe merah di 10 atau 20 amper dan probe hitam tetap di COM. Dan pindahkan

multi ke sisi primer T.2/ A.3

25. Rangkailah seperti gambar 3.6, pengukuran dan isi tabel 1.14.

220

Trafo I

0

Trafo 2

12

0

12 12

0 0

P S S P A

2 Gambar 3.5

0 0

220

Trafo I

0

Trafo 2

12

0

12 12

P S S P

A3 Gambar 3.6

25

Selesai percobaan tabel 1.14 cabut dulu tegangan catuan ke trafo dari PLN.

Apa kesimpulan sementara anda untuk percobaan tabel 1.14 di atas:.

………………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………………

………...................................................................................................................................

Lalu ikuti petunjuk berikutnya ini

Langkah Kerja : Pengukuran Tegangan Primer dan sekunder Trafo Step Down terbeban

trafo step Up dan beban tambahan bolam

26. Ambil multi dan posisikan untuk mengukur V AC volt seting di 700 VAC. Awas

prob merah dipindah lubang volt jika masih di amper sementara yang hitam /com

tetap.

27. Rangakailah dulu seperti gambar G.3

28. Ukur tegangan di primer dulu Va.b, baru setelah itu ke 0 – 12 (Vc.d) sekunder

trafonya. Dan setelah itu ukur V keluaran T.2 yaitu ditik 0- 220 nya ( V e.f.)

terbeban tambahan. Isi tabel 1.14

29. Percobaan ini dilakukan 2 kali dengan beban bolam 15 w dan terakhir 60 W 220 V.

TABEL : 1.14. Pengukuran Hubung Buka sisi primer & sekunder Trafo I terbeban Trafo 2

Bagian Primer T.1 Bagian Sekunder Bagian Primer T.2

No

Titik/tab

trafo Arus dan V 5 A I Amper dan V

1 0 – 220. T.1

A.1.15 w =….............A

0 – 12

A.2.15 w =….............A 0 – 220

T.2

A.3.15 w =….............A

A.1.60 w =….............A

A.2.60 w =….............A

A.3.60 w =….............A

2 0 – 220. T.1

A.1.15 w =….............A

0 – 15

A.2.15 w =….............A 0 – 220

T.2

A.3.15 w =….............A

A.1.60 w =….............A

A.2.60 w =….............A

A.3.60 w =….............A

3 0 – 220. T.1

A.1.15 w =….............A

0 – 18

A.2.15 w =….............A 0 – 220

T.2

A.3.15 w =….............A

A.1.60 w =….............A

A.2.60 w =….............A

A.3.60 w =….............A

220

Trafo I

0

Trafo 2

12

0

12 12

0 0

P S S P

V Gambar 3.7

c

d

b

a e

f

26

30. Tabel 1.15 percobaan Gambar 3.7

TABEL : 1.15. Pengukuran Tegangan sisi primer & sekunder Trafo I terbeban Trafo 2 +

Beban lain bolam 15 w dan 60 w 220

Bagian Primer Bagian sekunder Cos φ

No

Titik/tab

trafo Volt AC 5 A Volt AC Terukur : 0,92

1 0 - 220 Va.b.15=.............V 0 – 0 -

12- 12

Vc.d.15=.............V V e.f .15=…..V

Va.b.60=.............V Vc.d.60=.............V V e.f .60=…..V

2 0 - 220 Va.b.15=.............V 0 – 0 -

15- 15

Vc.d.15=.............V V e.f .15=…..V

Va.b.60=.............V Vc.d.60=.............V V e.f .60=…..V

3 0 - 220 Va.b.15=.............V 0 – 0 -

18- 18

Vc.d.15=.............V V e.f .15=…..V

Va.b.60=.............V Vc.d.60=.............V V e.f .60=…..V

31. Selesai percobaan dan isi tabel cabut tegangan dari jala-jala PLN

32. Apa kesimpulan sementara untuk percobaan tabel 1.15 di atas

………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………

33. Lalu Analisislah perhitungan Daya tiap-tiap trafo menggunakan data tabel 1.13,

1.14, dan 1.15 guna menghitung parameter yang diperlukan. Perhatikan Cos φ di

tabel ada yang 0.68 dan 0,92.

TABEL : 1.16. Analisa dan Perhitungan Daya Trafo P = V.I. Cos phi (Terbeban Terukur

: 0,92 )

Bagian Primer T.1 Bagian sekunder Bagian Primer T.2

No Titik/tab

trafo P Volt Amper 5 A P Volt Amper

1 P T.1 15 W =…………… P T.1 15 W =…………… P T.1 15 W =………

2 P T.1 60 W =…………… P T.1 60 W =…………… P T.1 60 W =………

34. Apa yang dapat anda simpulkan terhadap hasil data percobaan di tabel 1.16 di atas

terhadap sebuah TRAFO (Transformator step dwon dan Step Up

tersebut)………………………….…………………………………………………

………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………

27

35. TUGAS RUMAH kumpul minggu depan.

36. Tulis ulang semua tabel yang ada di kertas F 4 polos, berilah analisa kesimpulan

per tabel dan berilah komentar seperlunya.

37. Apa yang dimaksud dengan Regulasi trafo.?

38. Faktor apa saja yang mempengaruhi efesiensi sebuah transformator.

39. Bagaimana menentukan Faktor regulasi sebuah trafo itu menurut data-data

percobaan anda, berilah contoh perhitungan analisisnya menggunakan rumus –

rumus yang anda ketahui.

40. Bagaimana Efesiensi sebuah Trafo harus terjadi, agar trafo dapat dikatakan ideal,

menurut dat tabel yang ada di atas.

41. Apa yang dapat anda simpulkan dari percobaan system trafo step down ini secara

keseluruhan terhadap parameter-parameter tabel 1.1 terdahulu sd tabel 1.15 unit ini.

Begitu pula yang Step UP. Berikan ulasan anda secara teoristis dan rumusan ideal

transformer.

Buat Laporan yang berisi Analisa komentar atau perhitungan di tiap tabel dan

kesimpulannya, di kertas HVS Folio, kemudian jawab pertanyaan tugas. Dilampiri dengan

foto kopy unit ini untuk halaman 11 sd 14, beri cover dgn memfoto kopy bagian muka

panduan unit I ini. Di kumpul minggu depan saat mau praktek unit selanjutnya. isi analisis

dan jawaban tugas dst tidak boleh di ketik/ print.

Yogyakarta, …………………

Co-Asisten

(……………………………..)

28

Unit 4

MOTOR LISTRIK ( Sifat Praktek SERIAL , 1 meja 8 peserta 60 menit)

A. MOTOR SHADED POLE

I. TUJUAN

Percobaan ini bertujuan untuk mengenalkan mahasiswa tentang motor 1 fasa motor

shaded pole yang banyak dipakai pada rumah tangga (domestik). Pada akhir percobaan,

mahasiswa mampu menjelaskan prinsip kerja dan fungsi komponen-komponen dari motor

shaded pole serta mampu mengevaluasi unjuk kerja mesin motor listrik tersebut.

II. TEORI

Motor kutub bayangan (bahasa Inggris: Shaded-pole motor) atau biasa disebut

juga shaded pole adalah salah satu jenis dari motor induksi AC baik daya listrik satu fase

maupun tiga fase. Pada dasarnya motor ini adalah motor sangkar bajing yang kumparan

bantunya diberi cincin tembaga yang melingkar di setiap kutubnya. Kumparan bantu ini

disebut juga dengan kumparan bayangan. Arus terinduksi kedalam kumparan dengan

menunda fase medan magnet dari fluks magnetik pada kutub bayangan(shaded pole)

sehingga cukup untuk membentuk medan yang berputar untuk memutar rotor. Arah dari

medan putar pada motor shaded pole adalah dari kutub utama ke kutub bayangannya.

Karena perbedaan sudut fase antara kutub utama dengan kutub bayangannya sangat kecil,

menyebabkan motor ini hanya menghasilkan torsi yang kecil.

Gambar. Motor shaded pole.

A. Konstruksi

Motor kutub bayangan hanya mempunyai satu buah kumparan, stator dibagi

menjadi 2 bagian yaitu kutub utama dengan kutub bayangan. Lalu pada kutub

bayangan diberi cincin tembaga (shading coil) yang melingkar yang mengakibatkan

keterlambatan medan magnet pada bagian kutub bayangan(shaded pole).

B. Prinsip Kerja Motor Shaded pole

Pada kutub bayangan (shaded pole) diberi cincin tembaga yang melingkar

sehingga mengakibatkan medan magnet pada daerah shaded pole mengalami

perbedaan sudut fase dengan kutub utama(unshaded pole). Kemudian medan putar

akan timbul dan mempunyai arah dari kutub utama ke kutub bayangannya.

29

Gambar. Cicin tembaga (shading coil)

Ketika medan meningkat dari 00 kenilai maksimum (90

0), bagian terbesar dari

garis-garis gaya magnet terkonsentrasi di bagian unshaded pole. Setelah tidak ada

garis gaya yang melingkupi kutub, maka tidak ada EMF indusksi di dalam sabuk dan

tidak ada garis gaya lawan yang dibangkitkan. Akibatnya medan utama terdistribusi

secara merata.

Dari 900 hingga 180

0, medan utama makin melemah. Akibatnya, garis gaya

terpusat pada bagian shaded pole. Dari 1800 hingga 360

0, medan utama mengalami

perubahan yang sama seperti pada saat dari 00 hingga 180

0, tetapi arahnya berlawanan.

Arah dari medan tidak mempengaruhi kinerja dari shaded pole.

C. Karakteristik Motor Shaded Pole

Motor ini tidak memiliki kapasitor, saklar sentrifugal atau alat bantu starting

lainnya, tapi menggunakan arus induksi untuk menimbulkan medan elektromagnetik

yang berputar. Pada bagian shaded pole, fluks magnet akan meningkat tetapi akan

ditunda oleh arus induksi pada perisai tembaga. Pada bagian unshaded pole fluks

magnet akan bertambah seiring dengan arus pada kumparan yang mengakibatkan

medan putar pada rotor. Motor shaded pole memliki torsi yang rendah dibandingkan

motor induksi yang lain.

30

D. Penggunaan Motor Shaded Pole

Karena starting torsinya kecil maka lebih banyak digunakan untuk penggerak

kipas angin, kipas komputer, ventilator, blower atau pada beban awal yang ringan.

Motor ini dibuat untuk daya keluaran kecil yaitu kira-kira 1/6 HP atau 125 watt.

III. ALAT DAN BAHAN

Pada percobaan ini digunakan alat peraga berupa satu buah motor shaded pole dan

peralatan lain sebagai berikut :

1. Satu unit mesin motor shaded pole.

2. Volt meter spesifikasi 0-250 V digunakan untuk mengukur tegangan motor

3. Ampere meter spesifikasi 0-5 A digunakan untuk mengukur arus motor.

4. Ohm meter spesifikasi 0-1000 Ω digunakan untuk mengukur tahanan motor.

5. Tacho meter digunakan untuk mengukur kecepatan putar motor.

Gambar. Alat uji motor shaded pole

IV. PROSEDUR PERCOBAAN

Percobaan ini dilaksanakan dengan prosedur berikut:

1. Siapkan alat dan bahan (motor shaded pole).

2. Ukurlah tahanan waktu belum dihubungkan ke sumber tegangan tahap demi tahap.

3. Gambarkan rangkaian cara pengukurannya.

4. Laporkan hasil gambar pada Coas praktikum.

5. Hubungkan rangkaian dengan sumber tegangan.

6. Ukur Voltase (V), Arus (A), dan putaran motor (n) seperti pada tabel data, atur saklar

step demi step.

7. Matikan sumber tegangan jika percobaan sudah selesai.

8. Hitung harga-harga satuan yang belum diketahui misal daya (P), dan hambatan (R).

9. Buat kesimpulan dari percobaan tersebut.

31

V. TABEL PENGAMATAN

1. Percobaan tanpa sumber tegangan

No Posisi Kecepatan n

(Rpm)

Hambatan Ω

(Ohm) Ketrangan

1 0

2 1

3 2

4 3

2. Percobaan dengan sumber tegangan

No Posisi

Kecepatan n (Rpm) E (V)

I

(mA) P (W)

R

(Ohm) Keterangan

1 0

2 1

3 2

4 3

VI. PERTANYAAN

1. Bagaimana prinsip pengaturan kecepatan yang dipakai pada motor shaded pole?

2. Digunakan untuk aplikasi apa saja penggunaan motor shaded pole? Jelaskan

alasanya!

3. Apa fungsi cincin hubung singkat pada motor tersebut?

Yogyakarta, .........................

Co-Asisten

(…………………………)

32

B. MOTOR UNIVERSAL I. TUJUAN


universal yang banyak dipakai pada rumah tangga (domestik). Pada akhir percobaan,


universal serta mampu mengevaluasi unjuk kerja mesin motor listrik tersebut.

II. DASAR TEORI

Motor universal adalah salah satu jenis motor listrik yang dapat disuplai

dengan tegangan DC maupun tegangan AC. Motor ini mempunyai kecepatan yang tinggi

(lebih dari 10000 rpm) dan memiliki torsi yang rendah sehingga tidak cocok untuk

mensuplai beban-beban yang besar.

Pengaturan kecepatan motor universal dapat dilakukan dengan cara memasang

tahanan depan (rheostat resistance) dihubungkan seri dengan motor listrik. Tahanan depan

yang di atur bervariasi pada motor listrik akan memberikan tegangan masuk bervariasi

pada motor, sehingga fungsi tegangan terhadap kecepatan sesuai dengan formula dasar

dari motor listrik. Pengaturan kecepatan kedua adalah dengan kumparan medan dibuat

dalam beberapa tingkat (step) untuk memberikan variasi impedansi lilitan medan, sehingga

fluksi medan terhadap kecepatan sesuai dengan rumus dasar motor listrik. Dengan

pengaturan tap-tap lilitan medan (impedansi medan) maka kecepatan motor dapat diatur.

Kopel start motor universal cukup besar dan kecepatannya bervariasi menurut beban. Di

bawah diperlihatkan gambar rangkaian motor universal dengan variasi kecepatan.

Gambar. Motor universal dengan pengaturan kecepatan

Gambar. Motor universal dengan pembalik arah putaran

Jika motor universal dihubungkan pada sumber arus bolak-balik, maka pada lilitan

penguat magnet akan terbentuk ggl induksi, sehingga pada rotor berlaku suatu persamaan :

33

Sedang untuk pengaturan putarannya dapat dilakukan dengan merubah jumlah lilitan,

merubah harga tegangan, ataupun dengan cara merubah harga flux seperti rumus dibawah

ini:

e = .

. . (Volt) atau n =

.

.. (rpm)

Dengan:

e = GGL lawan volt

P = jumlah kutub

a = jumlah cabang parallel lilitan jangkar

n = jumlah putaran tiap menit (rpm)

Z = jumlah kawat penghantar aktif

Φ = Flux perkutub (weber)

III. ALAT DAN BAHAN

Pada percobaan ini digunakan alat peraga berupa satu buah motor universal dan


1. Satu unit mesin motor universal.





Gambar. Alat uji motor universal

34



1. Siapkan alat dan bahan (motor universal).

2. Ukurlah tahanan waktu belum dihubungkan ke sumber tegangan tahap demi tahap.




6. Ukur Voltase (V), Arus (A), dan putaran motor (n) seperti pada tabel data, atur

saklar step demi step.


8. Hitung harga-harga satuan yang belum diketahui misal daya (P), dan hambatan

(R).


35

V. TABEL PENGAMATAN

No Arus (mA) n (Rpm) E (V) P (W)

R

(Ohm) Keterangan

1 160

2 180

3 200

4 220

5 240

6 260

VI. PERTANYAAN

1. Bagaimana cara pengaturan kecepatan pada motor universal?

2. Bagaimana cara merubah putaran pada motor universal ? Gambarkan !

3. Digunakan untuk aplikasi apa saja penggunaan motor universal? Jelaskan

alasanya!

Yogyakarta, ……………….

Co-Asisten

(…………………………)

36

C. MOTOR KAPASITOR I. TUJUAN


kapasitor yang banyak dipakai pada rumah tangga (domestik). Pada akhir percobaan,


kapasitor serta mampu mengevaluasi unjuk kerja mesin motor listrik tersebut.

II. DASAR TEORI

Konstruksi sebuah motor kapasitor mirip dengan motor fasa belah, hanya pada jenis

kapasitor ini di tambah satu unit kapasitor. Motor kapasitor bekerja untuk tegangan AC

satu fasa dan umumnya banyak digunakan untuk pompa air, refrigerator, compressor

udara, mesin cuci dan lainnya. Tempat kedudukan kapasitor pada motor terletak pada

bagian atas motor ada juga yang di dalam kerangka motor itu sendiri. Kapasitor ini

berfungsi untuk mempertinggi kopel awal dan mengurangi arus start pada motor kapasitor

dan geseran fasa antara belitan utama dan bantu lebih dipertajam.

Gambar. Diagram motor kapasitor

Jenis kapasitor yang banyak digunakan pada jenis motor kapasitor ini antara lain:

1. Kapasitor kertas (The Paper Capacitor)

2. Kapasitor minyak (The oil Capacitor)

3. Kapasitor elektrolit (The electrolytic Capacitor)

Umumnya kapasitas dari kapasitor ini antara 6 mikroF – 150 mikroF. Menurut hubungan

kapasitornya jenis motor kapasitor dapat dibagi menjadi tiga macam yaitu:

1. Motor kapasitor start (starting capacitor motor)

2. Motor kapasitor tetap/ running (permanent capacitor motor)

3. Motor kapasitor start/ running (start-running capacitor motor)

37

1. Motor kapasitor start (starting capacitor motor)

Motor ini adalah merupakan jelmaan dari motor fasa belah, tetapi mempunyai

kapasitor yang dihubungkan seri dengan belitan bantu dan sakelar sentrifugal, secara

konstruktif sama persis, hanya ditambah satu unit kapasitor untuk memperbesar kopel awal

(start). Seperti dikatakan di awal prinsip kerja motor kapasitor start ini sama seperti motor

induksi, yaitu jika pada lilitan utama diberikan sumber arus maka akan terjadi medan

magnit putar (fluks magnit) yang ada dan besarnya sama, tidak ada resultan gaya. Tetapi

dengan adanya lilitan bantu dan kapasitor maka ada beda fasa diantara keduanya, disinilah

terjadi fluksi magnit dan resultan gaya yang berbeda maju atau mundur tergantung

besarnya resultan gaya itu sendiri dan pada umumnya terjadi resultan gaya searah jarum

jam sehingga motor dapat berputar ke kanan. Setelah motor berputar 75% dari putaran

nominal maka sakelar sentrifugal bekerja memutuskan rangkaian lilitan bantu dan motor

bekerja hanya dengan lilitan utama.

Keuntungan motor jenis ini dibanding dengan type motor fasa belah adalah:

1. Mempunyai kopel yang lebih kuat.

2. Faktor kerjanya lebih besar (mendekati 1).

Adapun bagian-bagian yang terpenting dari motor ini adalah:

1. Stator (tempat belitan utama dan bantu) pada alur-alur stator 2. Rotor sangkar dengan porosnya 3. Bantalan peluruh (laher) 4. Tutup stator dan rangka body 5. Kapasitor 6. Ujung-ujung terminal motor

Gambar. Diagram motor kapasitor start

2. Motor kapasitor tetap/running (permanent capacitor motor)

Motor ini mempunyai kapasitor yang dihubungkan seri dengan kumparan bantu,

terhubung paralel dengan kumparan utama dan terhubung langsung paralel dengan sumber

38

listrik. Belitan utama, lilitan bantu dan kapasitor tetap terhubung pada sirkuit jala-jala saat

motor bekerja.

Jenis motor ini banyak digunakan pada pompa air satu fasa, dimana lilitan utama dan

bantu jumlah lilitannya sama banyak tetapi diameter kawatnya berbeda diantara keduanya.

Diameter kawat lilitan utama lebih besar dibanding diameter lilitan bantunya. Type motor

ini kopel awalnya kurang bagus, tetapi kopel jalan (torsi jalan) merata. Kebanyakan

pompa air berbagai merek banyak menggunakan jenis motor running kapasitor dengan

kecepatan mendekati 3000 rpm.

Gambar. Diagram motor kapasitor tetap

3. Motor kapasitor start/ running (start-running capacitor motor)

Motor kapasitor jenis ini mempunyai dua kapasitor, satu berfungsi hanya pada saat motor

sedang dihidupkan (Cs) dan kapasitor lainnya (Cr) bekerja terus – menerus. Setelah

putaran motor mencapai 70 – 80 % dari putarannominalnya Cs terlepas dan Cr tetap

terhubung. Beda fase antara flux utama dan bantu menurun sehingga torsi motor juga

menurun. Besarnya kapasitor start biasanya 300 F dan kapasitor run 40 F untuk motor 0,5

HP. Motor ini penggunaannya sama seperti motor kapasitor start, hanya perbedaanya

mempunyai torsi dan efesiensi yang lebih besar. Selain itu dapat mempertinggi

kemampuan motor dari beban lebih dan putarannya lebih halus.

Gambar. Diagram motor kapasitor start-running

39

III. ALAT DAN BAHAN

Pada percobaan ini digunakan alat peraga berupa satu buah motor kapasitor dan


Gambar. Alat uji motor kapasitor

Alat yang dipakai dalam percobaan adalah:

1. Satu unit mesin motor kapasitor.







1. Siapkan alat dan bahan (motor capasitor).




5. Ukur Voltase (V), Arus (A), dan putaran motor (n) seperti pada tabel data, atur

saklar step demi step. Lakukan pengukuran putaran motor sebanyak 3 kali

kemudian hitunglah rata-ratanya untuk setiap posisi.


7. Hitung harga-harga satuan yang belum diketahui daya (P), dan hambatan (R).


40

V. TABEL PENGAMATAN

No

Frekuensi

Inverter

(Hz)

n (Rpm) E (V) I

(mA) P (W)

R

(Ohm) Keterangan

1 10

2 20

3 30

4 40

5 50

6 60

VI. PERTANYAAN

1. Bagaimana prinsip pengaturan kecepatan pada motor kapasitor?

2. Jelaskan perbedaan antara motor kapasitor start, kapasitor start-running dan

kapasitor tetap!

3. Apakah fungsi kapasitor pada motor tersebut?

4. Peralatan apa saja yang menggunakan motor jenis ini? Jelaskan!

Yogyakarta, ………………..

Co-Asisten

(…………………………)

Modul TTL Teknik Mesin_edit_2014

Documents

Transcript of Modul TTL Teknik Mesin_edit_2014