PRAKTIKUM 3_LFME12_MUHAMMAD ABDUH
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