PRAKTIKUM 3_LFME12_DAVID AKBAR PRATAMA

DAVID AKBAR PRATAMA03041381320046

LABORATORIUM FENOMENA MEDAN ELEKTROMAGNETIKJURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SRIWIJAYA 2015/2016

PRAKTIKUM III

GGL PADA GENERATOR DC

1. TUJUAN

Untuk mempelajari cara kerja dan faktor-faktor yang mempengaruhi hasil tegangan

keluaran suatu generator dc

2. ALAT DAN BAHAN

Electromagnetism Trainer 12-100

Unit Power Supply, denagn keluaran 0-15 V

Osiloskop 2 cahannel

Voltmeter dc, 0-15 V

3. DASAR TEORI

Generator dc memiliki konstruksi yang sama pada motor dc yang telah

dipelajari pada praktikum sebelumnya dan keduanya saling berkaitan walaupun

perlengkapannya adalah mesin yang diputar dan terminalnya digunakan untuk

menghubungkan keluaran generator ( yang tidak memberikan masukan seperti halnya

untuk motor dc). Dengan cara ini, generator menggunakan prinsip

keelektromagnetan untuk mengkonversi / mengubah energy mekanik menjadi energy

listrik.

1.Bagian-Bagian Generator Arus Searah ( DC )

a.Rotor,bagian yang berputar terdiri atas :

- Poros jangkar ( Armatur )

- Inti Jangkar

REZA SAPUTRA03121004024 GGL Pada Generator DC




- Komutator

- Kumparan Jangkar

b. Stator,bagian yang tak berputar terdiri atas :

- Kerangka Generator

- Kutub utama bersama belitannya

- Bantalan-bantalan poros

- Sikat arang ( pulll Brush )

Generator DC dapat dibagi :

1. Generator Penguat Terpisah

2. Generator Penguat sendiri :

- Hubungan Seri

- Hubungan Paralel

- Hubungan Kompound

Generator dc akan menghasilkan keluaran listrik dengan arus dan tegangan

searah. Tegangan di dalam kumparan dengan tingkat perubahan dari medan magnet

melalui kumparannya ketika mesin berputar. Karena perubahan terus-menerus

kumparan meningkat dan kemudian berkurang, pada umumnya dengan nilai rata-rata

nol. Medan magnet yang dihasilkan oleh kumparan arus searah atau oleh magnet

permanen pada stator. Pada praktikum ini, generator dengan magnet permanen yang

digunakan.

Keluaran atau armature, lilitan diletakkan di dalam slot pada besi silinder

rotor. Sebuah mesin disederhanakan dengan hanya satu kumparan, rotor diuji dengan

suatu mesin yang mempunyai tombol putar, atau komutator, yang menghubungkan

kumparan rotor pada terminal keluaran. Komutator membalikkan hubungan keduanya

pada saat tertentu pada setiap perputaran ketika tingkat perubahan dari flux kumparan





adalah nol : dengan kata lain,ketika flux maksimum(positif) atau minimum(negative).

Keluaran tegangan kemudian searah tetapi pulsating.

Dalam mesin praktis, rotor berisi banyak kumparan secara simetris mengatur

slot disekitar periphery dan semua dihubungkan secara urut. Masing-masing

kumparan dihubungkan untuk suatu segmen pada komutator multi-bar. Dengan cara

ini, tegangan keluaran berisi penjumlahan dari tegangan balik pada sejumlah

kumparan individu yang diletakan di sekitar periphery. Magnet dari tegangan

keluaran adalah konstan, hanya berisi suatu ripple kecil dalam kaitannya dengan

jumlah kumparan yang terbatas.





4. PROSEDUR PERCOBAAN

Pengujian Tegangan Keluaran

1. Hubungkan bagian atas rangkaian seperti yang ditunjukkan dalam diagram

pada gambar 4-1 yang sesuai dengna diagram rangkaian dari gambar 4-2.

2. Set power supply pada 15 V untuk keluaran dan amati tegangan keluaran pada

osiloskop.

Pertanyaan 1. Mengapa tegangan keluaran memiliki ripple pada bagian atasnya ?

Pengujian Hubungan Tegangan Keluaran-Kecepatan Motor





1. Hubungkan rangkaian diatas seperti yang ditunjukkan dalam gambar 4-1 yang

sesuai pada diagram rangkaian dari gambar 4-4.

2. Set power supply pada 4 V dan amati tegangan keluaran pada generator seperti

yang ditunjukkan pada osiloskop. Tegangan keluaran harus dicatat dalam

table 4-1.

3. Ulangi pengujian ini untuk tegangan 6V, 8V dan 15V dan catat hasilnya dalam

table 4-1.

Tabel 4-1

Tegangan Masukan Tegangan Keluaran

4. Pada kertas grafik, gambar grafik yang menunjukkan hubungan tegangan

masukan ( sumbu x) dan tegangan keluaran (sumbu y).

Pertanyaan 2. Apa yang bisa disimpulkan dari grafik tersebut ?

Pertanyaan 3. Dari grafik, dapat dilihat bahwa tegangan keluaran selalu lebih kecil

dari tegangan masukan, Mengapa demikian ?





Pertanyaan 4. Apa yang dimaksud dengan efisiensi dari kombinasi generator-motor

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 menunjukkan gambar potongan melintang konstruksi generator DC.

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,


http://dunia-listrik.blogspot.com/2008/11/klasifikasi-mesin-listrik.html

http://1.bp.blogspot.com/_jqFxKzwEbD8/SWiYXSd9ZkI/AAAAAAAAAnc/sUGgq341Xrs/s1600-h/gb+1.+Konstruksi+generator+DC.jpg




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.

2. Prinsip kerja Generator DC

Pembangkitan tegangan induksi oleh sebuah generator diperoleh melalui dua cara:a. dengan menggunakan cincin-seret, menghasilkan tegangan induksi bolak-balik.

b. dengan menggunakan komutator, menghasilkan tegangan DC. Proses pembangkitan tegangan tegangan induksi tersebut dapat dilihat pada Gambar 2 dan

Gambar 3. Gambar 2. Pembangkitan Tegangan Induksi. Jika rotor diputar dalam pengaruh medan magnet, maka akan terjadi perpotongan medan magnet oleh lilitan kawat pada rotor. Hal ini akan menimbulkan tegangan induksi. Tegangan induksi terbesar terjadi saat rotor

menempati posisi seperti Gambar 2 (a) dan (c). Pada posisi ini terjadi perpotongan medan magnet secara maksimum oleh penghantar. Sedangkan posisi jangkar pada Gambar 2.(b), akan menghasilkan tegangan induksi nol. Hal ini karena tidak adanya perpotongan medan magnet dengan penghantar pada


http://4.bp.blogspot.com/_jqFxKzwEbD8/SWiYXqdb63I/AAAAAAAAAns/u6XhLj1m1gU/s1600-h/gb+3.+teg+rotor++pd+cincin+seret.jpg

http://3.bp.blogspot.com/_jqFxKzwEbD8/SWiYXR2nooI/AAAAAAAAAnk/_kgFMWaEJ7o/s1600-h/gb+2.+Pembangkitan+teg+induksi.jpg




jangkar atau rotor. Daerah medan ini disebut daerah netral. Gambar 3. Tegangan Rotor yang dihasilkan melalui cincin-seret dan komutator.

Jika ujung belitan rotor dihubungkan dengan slip-ring berupa dua cincin (disebut juga dengan cincin seret), seperti ditunjukkan Gambar 3.(1), maka dihasilkan listrik AC (arus bolak-balik) berbentuk sinusoidal. Bila ujung belitan rotor dihubungkan dengan komutator satu cincin Gambar 3.(2) dengan dua belahan, maka dihasilkan listrik DC dengan dua gelombang positip:

a. Rotor dari generator DC akan menghasilkan tegangan induksi bolak-balik. Sebuah komutator berfungsi sebagai penyearah tegangan AC.

b. Besarnya tegangan yang dihasilkan oleh sebuah generator DC, sebanding dengan banyaknya putaran dan besarnya arus eksitasi (arus penguat medan).

3. Jangkar Generator DC

Jangkar adalah tempat lilitan pada rotor yang berbentuk silinder beralur. Belitan tersebut merupakan tempat terbentuknya tegangan induksi. Pada umumnya jangkar terbuat dari bahan yang kuat mempunyai sifat feromagnetik dengan permiabilitas yang cukup besar.

Permiabilitas yang besar diperlukan agar lilitan jangkar terletak pada derah yang induksi magnetnya besar, sehingga tegangan induksi yang ditimbulkan juga besar. Belitan jangkar terdiri dari beberapa kumparan yang dipasang di dalam alur jangkar. Tiap-tiap kumparan terdiri dari lilitan kawat atau lilitan batang.

Gambar 4. Jangkar Generator DC.


http://1.bp.blogspot.com/_jqFxKzwEbD8/SWiYXjkUKJI/AAAAAAAAAn0/eIBXHC534R8/s1600-h/gb+4.+Jangkar+Gen+DC.jpg




4. Reaksi Jangkar

Fluks magnet yang ditimbulkan oleh kutub-kutub utama dari sebuah generator saat tanpa beban disebut Fluks Medan Utama (Gambar 5). Fluks ini memotong lilitan jangkar sehingga timbul tegangan induksi.

Gambar 5. Medan Eksitasi Generator DC

Bila generator dibebani maka pada penghantar jangkar timbul arus jangkar. Arus jangkar ini menyebabkan timbulnya fluks pada penghantar jangkar tersebut dan biasa disebut FIuks Medan Jangkar (Gambar 6). Gambar 6. Medan Jangkar dari Generator DC (a) dan Reaksi Jangkar (b).

Munculnya medan jangkar akan memperlemah medan utama yang terletak disebelah kiri kutub utara, dan akan memperkuat medan utama yang terletak di sebelah kanan kutub utara. Pengaruh adanya interaksi antara medan utama dan medan jangkar ini

disebut reaksi jangkar. Reaksi jangkar ini mengakibatkan medan utama tidak tegak lurus pada garis netral n, tetapi bergeser sebesar sudut α. Dengan kata lain, garis netral akan bergeser. Pergeseran garis netral akan melemahkan tegangan nominal

generator. Untuk mengembalikan garis netral ke posisi awal, dipasangkan medan magnet bantu (interpole atau kutub bantu), seperti ditunjukkan pada Gambar 7.(a). Gambar 7. Generator dengan Kutub Bantu (a) dan


http://1.bp.blogspot.com/_jqFxKzwEbD8/SWiYsJcujGI/AAAAAAAAAoM/upvFiRea6-4/s1600-h/Gb+7.+Gen.DC+dgn+kutub+bantu,+K.b+utama+dan+kompensasi.jpg

http://3.bp.blogspot.com/_jqFxKzwEbD8/SWiYsM-c1mI/AAAAAAAAAoE/Z7aB3ar0Yx4/s1600-h/gb+6.+Medan+jangkar+dan+reaksi+jangkar.jpg

http://2.bp.blogspot.com/_jqFxKzwEbD8/SWiYXrAVfII/AAAAAAAAAn8/uau0q2RBxDA/s1600-h/gb+5.+medan+eksitasi+Gen+DC.jpg




Generator Kutub Utama, Kutub Bantu, Belitan Kompensasi (b). Lilitan magnet bantu berupa kutub magnet yang ukuran fisiknya lebih kecil dari kutub utama. Dengan bergesernya garis netral, maka sikat yang diletakkan pada permukaan komutator dan tepat terletak pada garis netral n juga akan bergeser. Jika sikat dipertahankan pada posisi semula (garis netral), maka akan timbul percikan bunga api, dan ini sangat berpotensi menimbulkan kebakaran atau bahaya lainnya. Oleh karena itu, sikat juga harus digeser sesuai dengan pergeseran garis netral. Bila sikat tidak digeser maka komutasi akan jelek, sebab sikat terhubung dengan penghantar yang mengandung tegangan. Reaksi jangkar ini dapat juga diatasi dengan kompensasi yang dipasangkan pada kaki kutub utama baik pada lilitan kutub utara maupun kutub selatan, seperti ditunjukkan pada gambar 7 (a) dan (b), generator dengan komutator dan lilitan kompensasinya. Kini dalam rangkaian generator DC memiliki tiga lilitan magnet, yaitu:

a. lilitan magnet utama

b. lilitan magnet bantu (interpole)

c. lilitan magnet kompensasi

5. 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)

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 dari terminal rotor A1-A2. Karakteristik tegangan V relatif konstan dan tegangan akan menurun sedikit ketika arus beban I dinaikkan mendekati harga nominalnya.

Karakteristik Generator Penguat Terpisah Gambar 9. Karakteristik Generator Penguat Terpisah

Gambar 9 menunjukkan:

a. karakteristik generator penguat terpisah saat eksitasi penuh (Ie 100%) dan saat eksitasi setengah penuh (Ie 50%). Ie adalah arus


http://4.bp.blogspot.com/_jqFxKzwEbD8/SWiY2pJbc4I/AAAAAAAAAo0/CPnitM5mIZU/s1600-h/gb+12.+Gen+Kompon.jpg

http://3.bp.blogspot.com/_jqFxKzwEbD8/SWiYsT1PUeI/AAAAAAAAAoc/9-RP7zO7lNY/s1600-h/gb+9.+karakteristik+Penguat+terpisah.jpg




eksitasi, I adalah arus beban.Tegangan output generator akan sedikit turun jika arus beban semakin besar.

b. Kerugian tegangan akibat reaksi jangkar.

c. Perurunan tegangan akibat resistansi jangkar dan reaksi jangkar, selanjutnya mengakibatkan turunnya pasokan arus penguat ke medan magnet, sehingga tegangan induksi menjadi kecil.

2. Generator Shunt

Pada generator shunt, penguat eksitasi E1-E2 terhubung paralel dengan rotor (A1-A2). Tegangan awal generator diperoleh dari magnet sisa yang terdapat pada medan magnetstator. 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 rotor terhubung-singkat, maka tidak akan ada tegangan atau energi listrik yang dihasilkan oleh generator tersebut.


http://4.bp.blogspot.com/_jqFxKzwEbD8/SWiYspnfv4I/AAAAAAAAAok/uctdO1Jjglk/s1600-h/gb+10.+shunt.jpg




Karakteristik Generator Shunt

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.

Gambar 12. Diagram Rangkaian Generator Kompon

Karakteristik Generator Kompon


http://3.bp.blogspot.com/_jqFxKzwEbD8/SWiY2kCiH3I/AAAAAAAAAos/RQiW6YOQZXE/s1600-h/gb+11.+karakteristik+Gen+Shunt.jpg

http://4.bp.blogspot.com/_jqFxKzwEbD8/SWiYsJm1tbI/AAAAAAAAAoU/Uvt-HyNC6zY/s1600-h/gb+8.+Penguat+Terpisah.jpg




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.

Dikutip dari : _____. 2015. Generator DC, (http://dunia-listrik.blogspot.co.id/2009/0 1/generator-dc.html, Diakses pada tanggal 20 September 2015 di Palembang).

Generator adalah sebuah mesin yang berfungsi untuk mengubah energi

mekanis menjadi energi listrik. Listrik yang dihasilkan oleh generator dapat berupa


http://dunia-listrik.blogspot.co.id/2009/0%201/generator-dc.html


http://4.bp.blogspot.com/_jqFxKzwEbD8/SWiY25wetrI/AAAAAAAAAo8/mqb2JYLLcZ4/s1600-h/gb+13.+karakteristik+gen+kompon.jpg




AC ataupun DC, bergantung dari tipe generator. Kali ini kita akan terlebih dahulu

membahas generator DC.

Sama halnya dengan motor

listrik, generator listrik juga

menggunakan fenomena hukum

Faraday mengenai induksi

elektromagnetik. Hukum Faraday

menyebutkan jika terjadi perubahan

garis gaya magnet pada sebuah

kumparan kawat, maka akan timbul

gaya gerak listrik (ggl) pada kawat

tersebut. Jika kumparan kawat dihubungkan dengan rangkaian listrik tertutup, maka

akan timbul pula arus listrik yang mengalir pada rangkaian. Kaidah Tangan Kanan

Fleming (Sumber) sebelum lebih lanjut memahami prinsip kerja generator, terlebih

dahulu Anda harus mengenal kaidah tangan kanan Fleming. Kaidah tangan kanan

fleming adalah sebuah metode mneumonik untuk memudahkan kita menentukan arah

vektor dari ketiga komponen hukum Faraday, yakni arah gaya gerak kumparan kawat,

arah medan magnet, serta arah arus listrik. Jika Anda menirukan posisi jari tangan

kanan Anda seperti pada gambar di atas, maka ibu jari akan menunjukkan arah gaya

(torsi), jari telunjuk menunjukkan arah medan magnet, dan jari tengah menunjukkan

arah arus listrik.

Skema Bagian-bagian

Generator DC

(Sumber)


http://www.tutorvista.com/content/physics/physics-ii/electricity/electric-generator.php

http://www.electrical4u.com/wp-content/uploads/2013/05/fleming-right-hand-rule.jpg




Generator DC memiliki komponen yang sama persis dengan motor listrik DC. Pada

skema di atas, rotor generator diskemakan dengan sebuah kawat angker penghantar

listrik (armature) yang membentuk persegi panjang. Pada kedua ujung kawat angker

terpasang komutator berbentuk lingkaran yang terbelah menjadi dua, komponen ini

sering kita dengar dengan sebutan cincin belah. Cincin belah termasuk bagian dari

rotor, sehingga ia ikut berputar dengan rotor. Sedangkan stator generator tersusun atas

dua magnet dengan kutub berbeda yang saling berhadapan. Pada bagian yang kontak

langsung dengan cincin belah, stator dilengkapi dengan sikat karbon yang berfungsi

untuk menghubungkan arus listrik yang dibangkitkan pada kawat angker ke

rangkaian di luar generator.

(a)

(b)

(c)

Prinsip Kerja Generator DC

(Sumber) Gambar di atas adalah skema

sederhana proses kerja generator DC. Kawat

angker ABCD dapat berputar dengan

sumbu a-b, dan berada di tengah-tengah medan magnet N-S.

Kawat angker sedang dalam kondisi diputar oleh sumber dari

luar, dengan arah yang searah putaran jarum jam sesuai pada

gambar. Putaran ini memberikan gaya torsi dengan arah yang

selalu tegak lurus dengan kawat angker.

Kawat angker berada dalam posisi horisontal pada gambar (a). Kawat A-B

mengalami gaya torsi yang mengarah ke bawah (sesuai arah putaran angker). Dengan

menggunakan kaidah tangan kanan Fleming, kita akan dengan mudah menentukan


http://www.electrical4u.com/principle-of-dc-generator/




arah arus listrik yang terbangkitkan adalah dari titik A ke B. Demikian pula dengan

kawat C-D, melalui cara yang sama akan dengan mudah kita tentukan arah arus listrik

yang terbangkitkan adalah dari C ke D.

Pada gambar (b) arah torsi yang terjadi pada kawat A-B adalah mendatar ke

arah kiri, sedangkan untuk kawat C-D arah torsi adalah mendatar ke kanan. Karena

vektor torsi ini sejajar dengan garis gaya magnet dan tidak terjadi pemotongan garis

gaya magnet, maka pada posisi ini tidak akan timbul gaya gerak listrik.

Pada gambar (c) kawat angker kembali berposisi horisontal. Pada kondisi ini

kembali dengan mudah kita dapat menentukan arah arus listrik yang teebangkitkan.

Untuk kawat A-B arus listrik akan mengarah dari B ke A, sedangkan pada kawat C-D

arus listrik akan mengarah dari D-C.

Grafik Voltase yang

Dibangkitkan Generator DC

(Sumber)

Grafik di atas menunjukkan

besar voltase gaya gerak listrik

yang dibangkitkan oleh sebuah generator dengan satu lilitan kawat angker pada

beberapa posisi lilitan. Terlihat bahwa grafik berbentuk setengah gelombang yang

selalu berulang secara periodik. Nilai voltase pada setiap waktu adalah positif, hal ini

dikarenakan arus yang dibangkitkan oleh generator DC yang selalu searah.

Pada aplikasinya, generator DC selalu menggunakan lebih dari satu lilitan

kawat angker. Penggunaan banyak lilitan ini akan menghasilkan voltase yang

semakin stabil di setiap waktu. Celah yang ada di tiap tengah-tengah gelombang


http://www.rfcafe.com/references/Electricity-Basic-Navy-Training-Courses/electricity-basic-navy-training-courses-chapter-14.htm




voltase akan semakin tertutup. Semakin banyak jumlah lilitan, akan semakin tertutupi

celah-celah tersebut. Gambar berikut adalah generator dengan empat lilitan, tampak

grafik voltasenya menjadi semakin rata dan stabil.

Skema Generator dengan Empat Lilitan Armature & Grafik Voltase Generator

dengan Empat Lilitan Armature.

Dikutip dari : Onny. 2015. Prisip Kerja Generator DC, (http://artikel-teknologi.com/

prinsip-kerja-generator-dc/, Diakses pada tanggal 20 September 2015 di Palembang).

Prinsip Kerja Generator Arus Searah Suatu generator arus searah bekerja

berdasarkan prinsip induksi magnetis sesuai dengan Hukum Faraday. Bila ada

sepotong penghantar dalam medan magnet yang berubah-ubah terhadap waktu, maka

pada penghantar tersebut akan terbentuk GGL induksi. Demikian pula sebaliknya bila

sepotong penghantar digerak-gerakkan dalam medan magnet, dalam penghantar

tersebut juga terbentuk GGL induksi.

Suatu penghantar yang diputar dalam medan magnet Medan magnetnya

dihasilkan oleh kumparan medan sedangkan untuk menghasilkan efek perubahan

fluksi maka belitan penghantar diputar oleh prime mover.

Bentuk gelombang tegangan yang dihasilkan Posisi 1 : fluksi yang menembus

belitan maksimum tapi perubahan fluksi adalah minimum. Ini disebabkan belitan AB

dan CD tidak terpotong fluksi sehingga EMF = 0 Posisi 3 : fluksi yang menembus

belitan minimum tapi perubahan fluksi adalah maksimum akibatnya EMF yang


http://artikel-teknologi.com/%20prinsip-kerja-generator-dc/





terinduksi juga maksimum. Untuk posisi putaran berikutnya sama dengan posisi di

atas yaitu untuk posisi I EMF induksi maksimum, posisi F maksimum. Apabila

terminal-terminal dari generator dihubungkan ke beban maka akan terbentuk atau

mengalir arus. Karena tegangan induksi adalah bolak-balik maka arus induksinya

juga bolak-balik. Tegangan bolak-balik inilah yang akan disearahkan dengan

komutator yang akan diuraikan berikutnya. Persamaan tegangan bolak-balik yang

dihasilkan dalam hal ini dapat diturunkan dari hukum Faraday, yaitu :

E = - N x ΔϕΔt ........................................................................ (2.3)

Seperti yang telah dijelaskan sebelumnya bahwa fluksi yang dihasilkan adalah

fluksi yang berubah terhadap waktu dan berbentuk sinusoidal, maka persamaan fluks

dalam rangkaian kumparan adalah : Φ = Φm cos

ωt....................................................................(2.4). dΦ = - ω Φm sin ωt dt Maka

Persamaan (2.3) di atas dapat diturunkan menjadi : e = dt - N – ω Φm Sin ωt dt e = N

ω Φm Sin ωt ............................................................. (2.5) Tegangan induksi ini akan

mencapai maksimum pada saat wt = π/2 rad, maka tegangan induksi maksimum :

Emax = N Φm ω...................................................................... (2.6) Persamaan (2.5) di

atas dapat ditulis menjadi : e = Emax Sin

ωt .................................................................... (2.7) Untuk harga efektif dari tegangan

yang dihasilkan adalah : Eeff = 4,44NΦf (Volt) ……………………………… (2.8)

Emf yang dihasilkan berupa siklus sinusoidal tegangan bolak-balik. Dengan

cincin komutasi yang segmen-segmennya terhubung dengan ujung konduktor

jangkar, menyebabkan perubahan pada tegangan keluarannya menjadi tegangan yang

searah. Proses ini dinamakan proses komutasi





Dikutip dari : Ardian, S. 2010. Generator Arus Searah, (http://repository.usu.ac.id/bi

tstream/123456789/19982/3/Chapter%20II.pdf, Diakses pada tanggal 20 September

2015 di Palembang).

VI. DATA HASIL PERCOBAAN

V Sumber (Volt) V Motor (Volt) V Generator (Volt)

5 3,32 0,92

15 13,75 12,85


http://repository.usu.ac.id/bi%20tstream/123456789/19982/3/Chapter%20II.pdf

http://repository.usu.ac.id/bi%20tstream/123456789/19982/3/Chapter%20II.pdf




VII. PENGOLAHAN DATA

Menghitung Efisiensi :

a. Saat V Sumber = 5 Volt

1). V Sumber – V Motor = 5 Volt – 3,32 Volt = 1,68 Volt

η = V Motor

V Sumberx100 % =

3,325

x100 % = 0,664 x 100% = 64,4 %

2). V Motor – V Generator = 3,32 Volt – 0,92 Volt = 2,40 Volt





η = V Generator

V Motorx 100 % =

0,923,32

x100 % = 0,277 x 100% = 27,7 %

3). V Sumber – V Generator = 5 Volt – 0,92 Volt = 4,08 Volt

η = V Generator

V Sumberx 100 % =

0,925

x100 % = 0,184 x 100% = 18,4 %

b. Saat V Sumber = 15 Volt

1). V Sumber – V Motor = 15 Volt – 13,75 Volt = 1,25 Volt

η = V Motor

V Sumberx100 % =

13,7515

x100 % = 0,917 x 100% = 91,7 %

2). V Motor – V Generator = 13,75 Volt – 12,85 Volt = 0,90 Volt

η = V Generator

V Motorx 100 % =

12,8513,75

x100 % = 0,935 x 100% = 93,5 %





3). V Sumber – V Generator = 15 Volt – 12,85 Volt = 2,15 Volt

η = V Generator

V Sumberx 100 % =

12,8515

x100 % = 0,857 x 100% = 85,7 %

VIII. ANALISA HASIL PERCOBAAN

Pada praktikum kali ini kami mempelajari tentang GGL pada generator DC.

Disini kami dapat mengetahui bagian – bagian yang terdapat pada generator DC

seperti poros jangkar, inti jangkar, komutator, kumparan jangkar, kerangka

generator,kutub, dan sikat arang. Dan juga generator DC dibagi menjadi dua yaitu

generator penguat terpisah, dan generator penguat sendiri.

Ketika kami melakukan praktikum, kami melakukan dua kali percobaan yaitu

dengan tegangan masukan 5 volt dan tegangan masukan 15 volt. Pada tegangan

masukan 5 volt kami mendapatkan tegangan pada motor sebesar 3,32 volt, terjadi

penurunan tegangan disebabkan karena adanya rugi – rugi daya saat tegangan masuk





menuju ke tegangan pada motor. Sedangkan tegangan pada generator kami

mendapatkan 0.92 volt, dan kembali terjadi penurunan disebabkan karena adanya rugi

– rugi daya saat tegangan pada motor menuju ke generator. Selain itu kami juga

mendapatkan nilai effisiensi sebesar 27,7%.

Pada percobaan kedua kami menggunakan tegangan sumber atau tegangan

masukan sebesar 15 volt. Dari tegangan sumber menuju ke tegangan yang terdapat

pada motor kami mendapatkan tegangan pada motor sebesar 13,75 volt, terjadinya

penurunan disebabkan karena adanya rugi rugi daya. Dan ketika tegangan pada motor

menuju ke tegangan pada generator, tegangan pada generator yang kami dapatkan

adalah 12,85 volt dan kembali terdapat rugi – rugi ketika tegangan di motor menuju

ke tegangan pada generator. Dan kami juga mendapatkan nilai effisiensi sebesar

93,5 %. Dapat kita lihat ketika dari tegangan sumber menuju ke tegangan yang

terdapat pada motor dan generator selalu terjadi penurunan di karenakan adanya rugi

rugi rugi daya.

IX. KESIMPULAN

1. Semakin besar nilai pada tegangan sumber maka nilai effisiensinya juga akan

semakin besar.

2. Nilai tegangan pada motor selalu lebih besar dari pada nilai tegangan pada

generator.

3. Semakin kecilnya nilai tegangan dari tegangan sumber menuju ke tegangan

generator disebabkan karena adanya rugi – rugi daya.

4. Dari data yang kami dapatkan, semakin besar nilai VSumber makan rugi – rugi

yang di dapatkan semakin kecil.

5. Rugi rugi yang terdapat pada Vmotor – Vgenerator pada tegangan sumber 15 volt

lebih kecil dari pada rugi rugi Vmotor – Vgenerator pada tegangan masukan 5 volt





X. TUGAS DAN JAWABAN

Soal :

1. Cari Biodata Lengkap Ricky Elson !

2. Apa kelebihan dan kekurangan Generator AC dan DC ?

Jawab :

1. Ricky Elson (lahir di Padang, Sumatera Barat, 11 Juni 1980; umur 35 tahun)

adalah seorang teknokrat Indonesia yang ahli dalam

teknologi motor penggerak listrik. Ia yang merancang bangun mobil

listrik Selo bersama Danet Suryatama yang merancang bangun


https://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Danet_Suryatama&action=edit&redlink=1

https://id.wikipedia.org/wiki/Selo_(mobil_listrik)

https://id.wikipedia.org/wiki/Motor

https://id.wikipedia.org/wiki/Teknologi

https://id.wikipedia.org/wiki/Indonesia

https://id.wikipedia.org/wiki/1980

https://id.wikipedia.org/wiki/11_Juni

https://id.wikipedia.org/wiki/Sumatera_Barat

https://id.wikipedia.org/wiki/Kota_Padang




Tucuxi dianggap sebagai pelopor mobil listrik nasional. Ricky menempuh

pendidikan tinggi teknologinya di Jepang, kemudian bekerja di sebuah

perusahaan di negeri sakura itu. Selama 14 tahun di sana, Ricky telah

menemukan belasan teknologi motor penggerak listrik yang sudah

dipatenkan di Jepang. Tertarik dengan kemampuan Ricky untuk

pengembangan teknologi mobil listrik, Menteri Negara Badan Usaha Milik

Negara (BUMN),Dahlan Iskan meminta Ricky dan beberapa praktisi

pengembang teknologi mobil listrik lainnya untuk bersinergi

bersamaKementerian Riset dan Teknologi Indonesia, lembaga penelitian,

beberapa universitas dan lembaga pemerintahan terkait, demi mempercepat

pengembangan mobil listrik Indonesia. Bahkan Dahlan Iskan rela

menghibahkan gajinya sebagai menteri kepada Ricky.[3] Di pertengahan tahun

2013, Ricky dan timnya bekerja menyelesaikan beberapa purwarupa mobil

listrik yang diberi nama Selo danGendhis yang digunakan pada

KTT APEC yang telah dilaksanakan pada Oktober 2013

di Denpasar, Bali. Namun kemudian proyek mobil listrik nasional itu

menghadapi hambatan, karena peraturannya tidak segera keluar. Lelah

menunggu kepastian tentang proyek tersebut yang tak kunjung jelas statusnya,

ia kemudian kembali ke perusahaan tempat ia semula bekerja di Jepang.

Sebelum kuliah ke Jepang, Ricky Elson menamatkan sekolah menengahnya

di SMA Negeri 5 Padang pada tahun 1998.

Dikutip dari : https://id.wikipedia.org/wiki/Ricky_Elson.


https://id.wikipedia.org/wiki/Ricky_Elson

https://id.wikipedia.org/wiki/SMA_Negeri_5_Padang

https://id.wikipedia.org/wiki/Bali

https://id.wikipedia.org/wiki/Denpasar

https://id.wikipedia.org/wiki/APEC

https://id.wikipedia.org/wiki/Ricky_Elson#cite_note-tempo.co-3

https://id.wikipedia.org/wiki/Universitas

https://id.wikipedia.org/wiki/Kementerian_Riset,_Teknologi_dan_Pendidikan_Tinggi_Indonesia

https://id.wikipedia.org/wiki/Dahlan_Iskan

https://id.wikipedia.org/wiki/BUMN

https://id.wikipedia.org/wiki/Daftar_Menteri_Badan_Usaha_Milik_Negara_Indonesia

https://id.wikipedia.org/wiki/Daftar_Menteri_Badan_Usaha_Milik_Negara_Indonesia

https://id.wikipedia.org/wiki/Mobil_listrik

https://id.wikipedia.org/wiki/Paten

https://id.wikipedia.org/wiki/Jepang

https://id.wikipedia.org/wiki/Tucuxi




Benda buatan Ricky Elson diantaranya : Mobil Listrik dan Pembangkit Listrik

Tenaga Angin di Ciheras, Jawa Barat. Namun karya-karya nya tidak dihargai

oleh Negara sendiri tetapi dihargai oleh Jepang dantelah memiliki beberapa

hak paten.

Dikutip dari : http://www.slideshare.net/nabilahnurazizah/ricky-elson462

54518.

2. Kelebihan dan kekurangan Generator AC dan DC adalah :

a. Generator AC memiliki Kelebihan yakni : Slip Ring tidak

membutuhkan terlalu banyak kawat atau kabel yang dihubungkan

kepadanya, sehingga konstruksinya sederhana ; harga dari Generator AC

lebih murah ; Slip ring juga tidak mempunyai banyak segmen-segmen


http://www.slideshare.net/nabilahnurazizah/ricky-elson462%2054518

http://www.slideshare.net/nabilahnurazizah/ricky-elson462%2054518




yang berjarak , sehingga saat Slip ring berputar dengan kecepatan tinggi

tidak mengakibatkan bising ; dan Kemungkinan terjadinya peloncatan

bunga api jugasemakin sedikit karena , jarak antar cincin lumayan jauh,

hal ini mengakibatkan kapasitas tegangannya menjadi tinggi (750MW).

Sedangkan Kekurangannya yakni : Torsi Awal yang dihasilkan lemah.

b. Generator DC memiliki Kelebihan yakni : mempunyai Torsi awal

yang besar, sehingga banyak digunakan sebagai starter motor. Sedangkan

Kekurangannya yakni : Setiap segmen dihubungkan oleh kawat atau

kabel, karena jumlah segmen pada komutator jumlahnya sangat banyak

maka kawat atau kabel yang dibutuhkan juga banyak ; konstruksi rumit ;

harga generator DC mahal ; ketika komutator berputar dengan kecepatan

yang tingi akan menghasilkan suara yang bising ; kapasitas tegangannya

juga rendah (max 5MW) karena dikhawatirkan akan terjadi peloncatan

bunga api listrik ; dan komutator adalah komutator yang sedang berputar

harus dihubungkan dengan brush (yang terdiri dari material Carbon) guna

untuk menyalurkan arus DC ke rotor generator. Hal ini mengakibatkan

maintenance yang dilakukan harus lebih sering, karena brush akan

mengalami "Aus" yang mengakibatkan adanya serpihan-serpihan karbon

pada komutator.

Dikutip dari : http://hundertpfeile.blogspot.co.id/2013/03/kelebihan-dan-

kekurangan-generator-dc.html.


http://hundertpfeile.blogspot.co.id/2013/03/kelebihan-dan-kekurangan-generator-dc.html

http://hundertpfeile.blogspot.co.id/2013/03/kelebihan-dan-kekurangan-generator-dc.html




LAMPIRAN ALAT

Modul 12-100 Power Supply 92-445





Osiloskop

Multimeter

Jumper

LAMPIRAN PERBAIKAN





DAFTAR PUSTAKA

Korps Asisten Laboratorium Fenomena Medan Elektromagnetik. 2015. Modul

Praktikum Fenomena Medan Elektromagnetik Jurusan Teknik Elektro.

Universitas Sriwijaya : Inderalaya.

Ardian,S.2010.Generator Arus Searah, (http://staf.ui.ac.id/system/files/users/chairul-

hudaya/material/presentasittlkelompok1.pdf) , Diakses pada tanggal 20

September 2015 di Palembang).


http://staf.ui.ac.id/system/files/users/chairul-hudaya/material/presentasittlkelompok1.pdf

http://staf.ui.ac.id/system/files/users/chairul-hudaya/material/presentasittlkelompok1.pdf




Onny. 2015. Prisip Kerja Generator DC, (http://artikel-tek nologi.com/ prinsip-kerja-

generator-dc/, Diakses pada tanggal 20 September 2015 di Palembang).

_____. 2015. Generator DC, (http://dunia-listrik.blogspot.co.id/2009/0 1/generator-

dc.html, Diakses pada tanggal 20 September 2015 di Palembang).

.....................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................

.................................................................................................................................................. ..

.....................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................

................................................................................................................................................ ....

.....................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................

.............................................................................................................................................. ......

.....................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................









............................................................................................................................................ ........

.....................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................... ..........

.....................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................

........................................................................................................................................ ............

.....................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................

...................................................................................................................................... ..............

.....................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................

.................................................................................................................................... ................

.....................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................

..................................................................................................................................


PRAKTIKUM 3_LFME12_DAVID AKBAR PRATAMA

Documents

Transcript of PRAKTIKUM 3_LFME12_DAVID AKBAR PRATAMA