PRAKTIKUM 3_LFME12_MUHAMMAD ABDUH

34
MUHAMMAD ABDUH 03041381320007 LABORATORIUM FENOMENA MEDAN ELEKTROMAGNETIK JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SRIWIJAYA 2015/2016 PRAKTIKUM III GGL PADA GENERATOR DC I. TUJUAN Untuk mempelajari cara kerja dan faktor-faktor yang mempengaruhi hasil tegangan keluaran suatu generator dc II. ALAT DAN BAHAN Electromagnetism Trainer 12-100 Unit Power Supply, denagn keluaran 0-15 V Osiloskop 2 cahannel Voltmeter dc, 0-15 V III. 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 SAPUTRA 03121004024 GGL Pada Generator DC

Transcript of PRAKTIKUM 3_LFME12_MUHAMMAD ABDUH

MUHAMMAD ABDUH03041381320007

LABORATORIUM FENOMENA MEDAN ELEKTROMAGNETIKJURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SRIWIJAYA 2015/2016

PRAKTIKUM III

GGL PADA GENERATOR DC

I. TUJUAN

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

keluaran suatu generator dc

II. ALAT DAN BAHAN

Electromagnetism Trainer 12-100

Unit Power Supply, denagn keluaran 0-15 V

Osiloskop 2 cahannel

Voltmeter dc, 0-15 V

III. 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

MUHAMMAD ABDUH03041381320007

LABORATORIUM FENOMENA MEDAN ELEKTROMAGNETIKJURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SRIWIJAYA 2015/2016

- 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

REZA SAPUTRA03121004024 GGL Pada Generator DC

MUHAMMAD ABDUH03041381320007

LABORATORIUM FENOMENA MEDAN ELEKTROMAGNETIKJURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SRIWIJAYA 2015/2016

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.

REZA SAPUTRA03121004024 GGL Pada Generator DC

MUHAMMAD ABDUH03041381320007

LABORATORIUM FENOMENA MEDAN ELEKTROMAGNETIKJURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SRIWIJAYA 2015/2016

IV. 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

REZA SAPUTRA03121004024 GGL Pada Generator DC

MUHAMMAD ABDUH03041381320007

LABORATORIUM FENOMENA MEDAN ELEKTROMAGNETIKJURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SRIWIJAYA 2015/2016

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 ?

REZA SAPUTRA03121004024 GGL Pada Generator DC

MUHAMMAD ABDUH03041381320007

LABORATORIUM FENOMENA MEDAN ELEKTROMAGNETIKJURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SRIWIJAYA 2015/2016

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

dc ?

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

REZA SAPUTRA03121004024 GGL Pada Generator DC

MUHAMMAD ABDUH03041381320007

LABORATORIUM FENOMENA MEDAN ELEKTROMAGNETIKJURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SRIWIJAYA 2015/2016

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

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

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.

REZA SAPUTRA03121004024 GGL Pada Generator DC

MUHAMMAD ABDUH03041381320007

LABORATORIUM FENOMENA MEDAN ELEKTROMAGNETIKJURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SRIWIJAYA 2015/2016

 

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.

2. Prinsip kerja Generator DC

Pembangkitan tegangan induksi oleh sebuah generator diperoleh melalui dua cara:

• dengan menggunakan cincin-seret, menghasilkan tegangan induksi bolak-balik.

REZA SAPUTRA03121004024 GGL Pada Generator DC

MUHAMMAD ABDUH03041381320007

LABORATORIUM FENOMENA MEDAN ELEKTROMAGNETIKJURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SRIWIJAYA 2015/2016

• 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 jangkar atau rotor. Daerah medan ini disebut daerah netral.

REZA SAPUTRA03121004024 GGL Pada Generator DC

MUHAMMAD ABDUH03041381320007

LABORATORIUM FENOMENA MEDAN ELEKTROMAGNETIKJURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SRIWIJAYA 2015/2016

 

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.

• Rotor dari generator DC akan menghasilkan tegangan induksi bolak-balik. Sebuah

komutator berfungsi sebagai penyearah tegangan AC.

• 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.

REZA SAPUTRA03121004024 GGL Pada Generator DC

MUHAMMAD ABDUH03041381320007

LABORATORIUM FENOMENA MEDAN ELEKTROMAGNETIKJURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SRIWIJAYA 2015/2016

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.

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. 

REZA SAPUTRA03121004024 GGL Pada Generator DC

MUHAMMAD ABDUH03041381320007

LABORATORIUM FENOMENA MEDAN ELEKTROMAGNETIKJURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SRIWIJAYA 2015/2016

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

REZA SAPUTRA03121004024 GGL Pada Generator DC

MUHAMMAD ABDUH03041381320007

LABORATORIUM FENOMENA MEDAN ELEKTROMAGNETIKJURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SRIWIJAYA 2015/2016

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 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

REZA SAPUTRA03121004024 GGL Pada Generator DC

MUHAMMAD ABDUH03041381320007

LABORATORIUM FENOMENA MEDAN ELEKTROMAGNETIKJURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SRIWIJAYA 2015/2016

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: 

• lilitan magnet utama

• lilitan magnet bantu (interpole)

• 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

• 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)

REZA SAPUTRA03121004024 GGL Pada Generator DC

MUHAMMAD ABDUH03041381320007

LABORATORIUM FENOMENA MEDAN ELEKTROMAGNETIKJURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SRIWIJAYA 2015/2016

 

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

REZA SAPUTRA03121004024 GGL Pada Generator DC

MUHAMMAD ABDUH03041381320007

LABORATORIUM FENOMENA MEDAN ELEKTROMAGNETIKJURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SRIWIJAYA 2015/2016

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 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.

• Generator Shunt

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

REZA SAPUTRA03121004024 GGL Pada Generator DC

MUHAMMAD ABDUH03041381320007

LABORATORIUM FENOMENA MEDAN ELEKTROMAGNETIKJURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SRIWIJAYA 2015/2016

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

rotor terhubung-singkat, maka tidak akan ada tegangan atau energi listrik yang

REZA SAPUTRA03121004024 GGL Pada Generator DC

MUHAMMAD ABDUH03041381320007

LABORATORIUM FENOMENA MEDAN ELEKTROMAGNETIKJURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SRIWIJAYA 2015/2016

dihasilkan oleh generator tersebut.

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.

• Generator Kompon

REZA SAPUTRA03121004024 GGL Pada Generator DC

MUHAMMAD ABDUH03041381320007

LABORATORIUM FENOMENA MEDAN ELEKTROMAGNETIKJURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SRIWIJAYA 2015/2016

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

REZA SAPUTRA03121004024 GGL Pada Generator DC

MUHAMMAD ABDUH03041381320007

LABORATORIUM FENOMENA MEDAN ELEKTROMAGNETIKJURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SRIWIJAYA 2015/2016

 

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.

Di kutip dari : _____. 2009. Generator DC,

(http://dunia-listrik.blogspot.co.id/2009/01/generator-dc.html, Di akses pada tanggal

21 September 2015 di Palembang).

REZA SAPUTRA03121004024 GGL Pada Generator DC

MUHAMMAD ABDUH03041381320007

LABORATORIUM FENOMENA MEDAN ELEKTROMAGNETIKJURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SRIWIJAYA 2015/2016

Generator adalah suatu alat yang dapat mengubah tenaga mekanik menjadi energi

listrik. Tenaga mekanik bisa berasal dari panas, air, uap, dll. Energi listrik yang

dihasilkan oleh generator bisa berupa Listrik AC (listrik bolak-balik) maupun DC

(listrik searah). Hal tersebut tegantung dari konstruksi generator yang dipakai oleh

pembangkit tenaga listrik. Generator berhubungan erat dengan hukum faraday.

Berikut hasil dari hukum faraday “ bahwa apabila sepotong kawat penghantar listrik

berada dalam medan magnet berubahubah, maka dalam kawat tersebut akan terbentuk

Gaya Gerak Listrik ” Disebut mesin sinkron, karena bekerja pada kecepatan dan

frekuensi konstan di bawah kondisi ”Steady state”. Mesin sinkron bisa dioperasikan

baik sebagai generator maupun motor. Mesin sinkron bila difungsikan sebagai motor

berputar dalam kecepatan konstan. Apabila dikehendaki kecepatan yang bersifat

variabel, maka motor sinkron dilengkapi dengan pengubah frekuensi seperti Inverter

atau Cyclo-converter.

Di kutip : Karyanto, E (2000). Panduan Reparasi Mesin Diesel. Penerbit Pedoman

Ilmu Jaya : Jakarta

Generator arus searah (DC) adalah mesin yang mampu membangkitkan tegangandan

arus searah (DC) dimana inputnya adalah energi mekanis dari putaran penggerak

mula (prime mover). Generator DC menghasilkan arus DC atau arussearah. Generator

DC dibedakan menjadi beberapa jenis berdasarkan darirangkaian belitan magnet atau

penguat eksitasinya terhadap jangkar (anker), jenisgenerator DC yaitu: generator

REZA SAPUTRA03121004024 GGL Pada Generator DC

MUHAMMAD ABDUH03041381320007

LABORATORIUM FENOMENA MEDAN ELEKTROMAGNETIKJURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SRIWIJAYA 2015/2016

penguat terpisah, generator shunt, dan generator kompon. Komponen utama

generator terdiri dari rotor ( bagian yang bergerak ),dan stator ( bagian yang diam ).

prinsip kerja dari generator sendiri merupakanaplikasi dari hukum faraday Prinsip

dasar generator DC menggunakan hukumFaraday yang menyatakan jika sebatang

penghantar berada pada medan magnetyang berubah-ubah, maka pada penghantar

tersebut akan terbentuk gaya gerak listrik.

Di kutip : _____. 2015. Generator DC,

(https://www.scribd.com/doc/33234891/Generator-DC, Di akses pada tanggal 21

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

REZA SAPUTRA03121004024 GGL Pada Generator DC

MUHAMMAD ABDUH03041381320007

LABORATORIUM FENOMENA MEDAN ELEKTROMAGNETIKJURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SRIWIJAYA 2015/2016

VII. PENGOLAHAN DATA

Menghitung Efisiensi :

a. Saat V Sumber = 5 Volt

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

REZA SAPUTRA03121004024 GGL Pada Generator DC

MUHAMMAD ABDUH03041381320007

LABORATORIUM FENOMENA MEDAN ELEKTROMAGNETIKJURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SRIWIJAYA 2015/2016

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

REZA SAPUTRA03121004024 GGL Pada Generator DC

MUHAMMAD ABDUH03041381320007

LABORATORIUM FENOMENA MEDAN ELEKTROMAGNETIKJURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SRIWIJAYA 2015/2016

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

REZA SAPUTRA03121004024 GGL Pada Generator DC

MUHAMMAD ABDUH03041381320007

LABORATORIUM FENOMENA MEDAN ELEKTROMAGNETIKJURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SRIWIJAYA 2015/2016

Pada percobaan kali ini, praktikan akan melakukan percobaan mengenai Generator

DC dan Motor DC, di sini praktikan akan mencoba mengecek atau melihat tegangan

yang ada pada Generator DC dan Motor DC. Percobaan kali ini, generator yang di

gunakan yaitu Generator DC dan Motor DC yang telah di satukan dalam satu modul

praktikum, di sini ada 2 kali percobaan.

Percobaan pertama, pada Generator DC dan Motor DC di berikan tegangan

bersumber dari PLN tapi di salurkan melalui power supply dan di sesuaikan menjadi

15 volt dan 5 volt saja, saat percobaan pertama 5 volt tegangan di berikan, saat di

ukur menggunakan multimeter digital pada Generator DC tegangan di hasilkan hanya

0.92 volt dan pada saat di ukur pada Motor DC tegangan yang dihasilkan yaitu 3,32

volt.

Percobaan kedua, di lakukan hal yang sama diberikan tegangan melalui power

supply tapi kali ini tegangan yang diberikan di naikan menjadi 15 volt, lalu di hitung

kembali tegangan yang ada pada Generator DC menggunakan multimeter digital di

dapatkan yaitu 12,85 volt dan pada Motor DC juga di lakukan pengukuran dan di

dapat 13,75 volt.

Dari percobaan percobaan yang di lakukan dan telah di dapatkan berapa nilai

tegangan masing-masing yang di hasilkan, kemudian di lakukan penghitungan untuk

menentukan nilai efiensi pada saat masing-masing Generator DC maupun Motor DC

di berikan tegangan 5 volt dan 15 volt. Pada saat tegangan diberikan 5 volt maka

efisiensi yang di dapatkan yaitu sekitar 27,7 % dan pada saat tegangan diberikan pada

Motor DC dan Generator DC 15 volt maka efisiensi yang di dapat adalah sekitar 93,5

%.

IX. KESIMPULAN

REZA SAPUTRA03121004024 GGL Pada Generator DC

MUHAMMAD ABDUH03041381320007

LABORATORIUM FENOMENA MEDAN ELEKTROMAGNETIKJURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SRIWIJAYA 2015/2016

1. Dari percobaan yang di lakukan, tegangan yang di hasilkan menjadi lebih kecil dari

pada tegangan awal yang diberikan.

2. Dari percobaan yang di lakukan juga dapat kita ketahui, semakin besar tegangan

yang ada pada Generator DC dan Motor DC tersebut akan menghasilkan nilai

efisiensi yang lebih besar pula.

3. Saat melakukan percobaan, ketika tegangan masih menggunakan 5 volt kecepatan

perputaran Motor DC dan Generator DC tidak terlalu cepat saat ketika tegangan di

naikan menjadi 15 volt.

4. Dari hasil percobaan dapat juga kita lihat, bahwa tegangan yang ada pada Motor

DC lebih besar di bandingkan yang ada pada Generator DC.

5. Tegangan yang akan di hasilkan tidak lebih dari tegangan yang di berikan atau

Vouput < Vinput.

X. TUGAS DAN JAWABAN

REZA SAPUTRA03121004024 GGL Pada Generator DC

MUHAMMAD ABDUH03041381320007

LABORATORIUM FENOMENA MEDAN ELEKTROMAGNETIKJURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SRIWIJAYA 2015/2016

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

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

REZA SAPUTRA03121004024 GGL Pada Generator DC

MUHAMMAD ABDUH03041381320007

LABORATORIUM FENOMENA MEDAN ELEKTROMAGNETIKJURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SRIWIJAYA 2015/2016

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.

Benda buatan Ricky Elson diantaranya : Mobil Listrik dan Pembangkit Listrik

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

REZA SAPUTRA03121004024 GGL Pada Generator DC

MUHAMMAD ABDUH03041381320007

LABORATORIUM FENOMENA MEDAN ELEKTROMAGNETIKJURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SRIWIJAYA 2015/2016

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

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

REZA SAPUTRA03121004024 GGL Pada Generator DC

MUHAMMAD ABDUH03041381320007

LABORATORIUM FENOMENA MEDAN ELEKTROMAGNETIKJURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SRIWIJAYA 2015/2016

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.

REZA SAPUTRA03121004024 GGL Pada Generator DC

MUHAMMAD ABDUH03041381320007

LABORATORIUM FENOMENA MEDAN ELEKTROMAGNETIKJURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SRIWIJAYA 2015/2016

LAMPIRAN ALAT

Modul 12-100 Power Supply 92-445

Osiloskop

Multimeter

Jumper

REZA SAPUTRA03121004024 GGL Pada Generator DC

MUHAMMAD ABDUH03041381320007

LABORATORIUM FENOMENA MEDAN ELEKTROMAGNETIKJURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SRIWIJAYA 2015/2016

LAMPIRAN PERBAIKAN

REZA SAPUTRA03121004024 GGL Pada Generator DC

MUHAMMAD ABDUH03041381320007

LABORATORIUM FENOMENA MEDAN ELEKTROMAGNETIKJURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SRIWIJAYA 2015/2016

DAFTAR PUSTAKA

Korps Asisten Laboratorium Fenomena Medan Elektromagnetik. 2015. Modul

Praktikum Fenomena Medan Elektromagnetik Jurusan Teknik Elektro.

Universitas Sriwijaya : Inderalaya.

Karyanto, E (2000). Panduan Reparasi Mesin Diesel. Penerbit Pedoman Ilmu Jaya :

Jakarta.

_____. 2009. Generator DC, (http://dunia-listrik.blogspot.co.id/2009/01/generator-

dc.html, Di akses pada tanggal 21 September 2015 di Palembang).

_____. 2015. Generator DC, (https://www.scribd.com/doc/33234891/Generator-DC,

Di akses pada tanggal 21 September 2015 di Palembang).

REZA SAPUTRA03121004024 GGL Pada Generator DC