Percobaan Praktikum Mesin Listrik Software PSIM

(1)

PERCOBAAN 9

SOFTWARE PSIM

9.1 Gambar Rangkain

9.1.1 Percobaan Transformator 1 Fasa

Gambar 9.1 Rangkaian Tranformator 1 Fasa

9.1.2 Percobaan Transformator 3 Fasa 9.1.2.1 Trafo 3 fasa Hubung Y-Y

Gambar 9.2 Rangkaian Tranformator 3 Fasa Hubung Y-Y

9.1.2.2Trafo 3 fasa Hubung Y-∆

(2)

9.1.2.3Trafo 3 fasa Hubung ∆-∆

Gambar 9.4 Rangkaian Tranformator 3 Fasa Hubung ∆-∆

9.1.2.4Trafo 3 fasa Hubung ∆-Y

Gambar 9.5 Rangkaian Tranformator 3 Fasa Hubung ∆-Y

9.1.3 Percobaan Motor DC Penguat Seri

(3)

9.1.4 Percobaan Motor DC Penguat Shunt

Gambar 9.7 Rangkaian Motor DC Penguat Shunt

9.1.5 Percobaan Motor DC Penguat Terpisah

(4)

9.1.5.1Percobaan Motor DC Penguat Terpisah Tahanan Depan

Gambar 9.9 Rangkaian Motor DC Penguat Terpisah Tahanan Depan

9.1.6 Percobaan Motor DC-Generator Sinkron

Gambar 9.10 Rangkaian Motor DC Penguat Terpisah Tahanan Depan

9.1.7 Percobaan Generator DC Penguat Terpisah

(5)

9.1.8 Percobaan Motor Induksi 3 Fasa

Gambar 9.12 Rangkaian Motor Induksi 3 Fasa

9.1.8.1Percobaan Motor Induksi 3 Fasa dengan Penghasutan Tahanan Depan

Gambar 9.13 Rangkaian Motor Induksi 3 Fasa dengan Penghasutan Tahanan Depan

9.1.8.2Percobaan Motor Induksi 3 Fasa dengan Penghasutan Autotrafo

(6)

9.2 Data Percobaan

9.2.1 Transformator 1 Fasa

Tabel 9.1 Data Percobaan Transformator 1 Fasa

No Ws (W) Wp (W) R (Ω)

1 197.6 198.6 5

2 141.1 142.2 7

9.2.2 Transformator 3 Fasa

Tabel 9.2 Data Percobaan Transformator 3 Fasa Y-Y

1 9472 9475.3 15

2 5683.8 5686.5 25

3 4060 4062.7 35

Tabel 9.3 Data Percobaan Transformator 3 Fasa Y-D

1 3157.9 3160.6 15

2 1894.8 1897.9 25

3 1353.4 1356.9 35

Tabel 9.4 Data Percobaan Transformator 3 Fasa D-Y

1 28416.1 28426.7 15

2 17051 17060 25

3 12180.2 12188.4 35

Tabel 9.5 Data Percobaan Transformator 3 Fasa D-D

1 9473.7 9482.1 15

2 5684.4 5693.7 25

(7)

9.2.3 Motor DC Penguat Seri

Tabel 9.6 Data Percobaan Motor DC Penguat Seri

No Ra (Ω) Rf (Ω) Ia (A) n (rpm) 1 2.5 2.5 3.93 98.5 2 4.5 4.5 6.62 74.5 3 6.5 6.5 7.63 30.2 4 8.5 8.5 9.25 69.5 5 10.5 10.5 11.9 415.6

9.2.4 Motor DC Penguat Shunt

Tabel 9.7 Data Percobaan Motor DC Penguat Shunt

No Ra (Ω) Rf (Ω) Ia (A) n (rpm) 1 2.5 2.5 2.7 50.8 2 4.5 4.5 2.59 113.9 3 6.5 6.5 3.7 213.3 4 8.5 8.5 6.5 310.2 5 10.5 10.5 10.2 164

9.2.5 Motor DC Penguat Terpisah

Tabel 9.8 Data Percobaan Motor DC Penguat Terpisah

No Ra (Ω) Rf (Ω) Ia (A) If (A) n (rpm) 1 0.05 50 62.7 2.8 676.6 2 0.07 70 83.1 1.99 929.4 3 0.09 90 103.5 1.55 1162.3 4 0.11 110 124.02 1.27 1370.3 5 0.13 130 144.5 1.07 1547.1

(8)

9.2.5.1 Motor DC Penguat Terpisah Dengan Penghasutan Tahanan Depan

Gambar 9.15 Gelombang Arus (Ia) saat Penghasutan Tahanan Depan

Gambar 9.16 Gelombang Kecepatan Motor (n) saat Penghasutan Tahanan Depan

9.2.6 Motor DC-Generator Sinkron

Tabel 9.9 Data Percobaan Motor DC-Generator Sinkron (Motor)

No Rf (Ω) VOUT (V) n (rpm)

1 25.5 87.7 276.2

2 50.5 104.6 338.7

3 75.7 95.45 311.9

4 100.5 82.07 270.1

Tabel 9.10 Data Percobaan Motor DC-Generator Sinkron (Generator)

No R (Ω) VOUT (V) n (rpm)

1 2.5 69.5 231.2

2 6.5 92.3 286

3 10.5 99.8 305.2

(9)

9.2.7 Generator DC Penguat Terpisah

Tabel 9.11 Data Percobaan Generator DC Penguat Terpisah

No VOUT (V) IOUT (V) R (Ω)

1 68.6 27.4 2.5

2 83.9 12.9 6.5

3 88.6 8.4 10.5

9.2.8 Motor Induksi 3 Fasa

Tabel 9.12 Data Percobaan Motor Induksi 3 Fasa

No Torsi n(rpm)

1 5.5 992.3

2 10.5 991.6

3 15.5 990.9

9.2.8.1 Motor Induksi 3 Fasa dengan Penghasutan Tahanan Depan

(10)

9.2.8.2 Motor Induksi 3 Fasa dengan Penghasutan Autotrafo

Gambar 9.19 Gelombang Arus (Ia) saat Penghasutan Autotrafo

(11)

9.3 Analisa dan Pembahasan 9.3.1 Transformator 1 Fasa

Tabel 9.13 Data Percobaan Transformator 1 Fasa

1 197.6 198.6 5

2 141.1 142.2 7

Dari data percobaan dapat dilakukan perhitungan sebagai berikut:

 Variasi 1 (R = 5 Ω) Wp = 198.6 W Ws = 197.6 W 𝜂 = 𝑊𝑠 𝑊𝑝 × 100% = 197.6 198.6 × 100% = 99.5 %

Dengan cara yang sama diperoleh data sebagai berikut: Tabel 9.14 Hasil Perhitungan Percobaan Transformator 1 Fasa

No Ws (W) Wp (W) R (Ω) 𝜂 (%)

1 197.6 198.6 5 99.5

2 141.1 142.2 7 99.2

Dari tabel 9.14 diatas dapat dibuat grafik beban-efisiensi (Psekunder - ƞ) seperti dibawah ini:

(12)

(a)

(b)

Gambar 9.21 (a) Grafik hubungan antara Ps - ɳ hasil percobaan (b) Grafik ideal hubungan Ps - ɳ

Dari gambar 9.21 grafik hubungan antara Psekunder dengan efisiensi pada transformator. Dari gambar 9.21a terlihat semakin besar nilai Psekunder yang digunakan akan menyebabkan efisiensi transformator menjadi bertambah. Hal ini

99.05 99.1 99.15 99.2 99.25 99.3 99.35 99.4 99.45 99.5 99.55 141.1 197.6 Ef isien si (% ) Psekunder (W)

Grafik hubungan Ps- ɳ

Ef isien si (% ) Psekunder (W)

(13)

sesuai dengan grafik ideal pada gambar 9.21 b, dimana dengan makin besar nilai Psekunder yang digunakan, efisiensi trafo semakin meningkat.

Hal ini juga dapat dibuktikan dengan rumus: 𝜂 = 𝑊𝑠

𝑊𝑝𝑥 100% Dimana,

Ws = Daya Sekunder Wp = Daya Primer

Dari rumus diatas terlihat untuk Wp yang sama dengan makin besar nilai Ws maka akan menyababkan efisiensinya semakin tinggi.

(14)

9.3.2 Trafo 3 Fasa

9.3.2.1 Trafo 3 Fasa Hubung Y-Y

Tabel 9.15 Data Percobaan Transformator 3 Fasa Y-Y

1 9472 9475.3 15

2 5683.8 5686.5 25

3 4060 4062.7 35

 Variasi 1 (R = 15 Ω) Wp = 9475.3 W Ws = 9472 W 𝜂 = 𝑊𝑠 𝑊𝑝 × 100% = 9472 9475.3 × 100% = 99.96%

Dengan cara yang sama diperoleh data sebagai berikut: Tabel 9.16 Hasil Perhitungan Percobaan Transformator 3 Fasa Y-Y

No Ws (W) Wp (W) R (Ω) 𝜂 (%)

1 9472 9475.3 15 99.96

2 5683.8 5686.5 25 99.95

3 4060 4062.7 35 99.93

Dari tabel 9.16 diatas dapat dibuat grafik beban-efisiensi (Psekunder - ƞ) seperti dibawah ini

(15)

(a)

(b)

Gambar 9.22 (a) Grafik hubungan antara Ps - efisiensi (η) percobaan (b) Grafik ideal hubungan Ps - ɳ

Dari gambar 9.22 grafik hubungan antara Psekunder dengan efisiensi pada transformator. Dari gambar 9.22a terlihat semakin besar nilai Psekunder yang digunakan akan menyebabkan efisiensi transformator menjadi semakin meningkat. Hal ini sesuai dengan grafik ideal pada gambar 9.22b, dimana dengan makin besar

99.915 99.92 99.925 99.93 99.935 99.94 99.945 99.95 99.955 99.96 99.965 4060 5683.8 9472 Ef isien si (% ) Psekunder (W)

Grafik hubungan antara Ps - efisiensi (η)

(16)

Psekunder yang digunakan, efisiensi trafo semakin meningkat. Hal ini juga dapat dibuktikan dengan rumus:

𝜂 = 𝑊𝑠

𝑊𝑝𝑥 100%

9.3.2.2 Trafo 3 Fasa Hubung Y-∆

Tabel 9.17 Data Percobaan Transformator 3 Fasa Y-∆

1 3157.9 3160.6 15

2 1894.8 1897.9 25

3 1353.4 1356.9 35

 Variasi 1 (R = 15 Ω) Wp = 3160.6 W Ws = 3157.9 W 𝜂 = 𝑊𝑠 𝑊𝑝 × 100% = 3157.9 3160.6 × 100% = 99.91%

Dengan cara yang sama diperoleh data sebagai berikut: Tabel 9.18 Hasil Perhitungan Percobaan Transformator 3 Fasa Y-∆

No Ws (W) Wp (W) R (Ω) 𝜂 (%)

1 3157.9 3160.6 15 99.91

2 1894.8 1897.9 25 99.83

3 1353.4 1356.9 35 99.74

(17)

(a)

(b)

Dari gambar 9.23 grafik hubungan antara beban dengan efisiensi pada transformator. Dari gambar 9.23a terlihat semakin besar nilai beban yang digunakan akan menyebabkan efisiensi transformator menjadi meningkat sesuai

99.65 99.7 99.75 99.8 99.85 99.9 99.95 1353.4 1894.8 3157.9 Ef isien si (% ) Psekunder (W)

Grafik hubungan antara Ps - ɳ

(18)

dengan grafik ideal pada gambar 9.23b, dimana dengan makin besar Psekunder yang digunakan, efisiensi trafo semakin meningkat.

𝑊𝑝𝑥 100%

9.3.2.3 Trafo 3 Fasa Hubung ∆-Y

Tabel 9.19 Data Percobaan Transformator 3 Fasa D-Y

1 28416.1 28426.7 15

2 17051 17060 25

3 12180.2 12188.4 35

Dengan cara yang sama diperoleh data sebagai berikut: Tabel 9.20 Hasil Perhitungan Percobaan Transformator 3 Fasa D-Y

No Ws (W) Wp (W) R (Ω) 𝜂 (%)

1 28416.1 28426.7 15 99.96271

2 17051 17060 25 99.94725

3 12180.2 12188.4 35 99.93272

(19)

(a)

(b)

Dari gambar 9.24 grafik hubungan antara Psekunder dengan efisiensi pada transformator. Dari gambar 9.24a terlihat semakin besar nilai beban yang digunakan akan menyebabkan efisiensi transformator menjadi meningkat sesuai

99.915 99.92 99.925 99.93 99.935 99.94 99.945 99.95 99.955 99.96 99.965 12180.2 17051 28416.1 Ef isien si (% ) Psekunder (W)

Grafik hubungan antara Ps - ɳ

(20)

dengan grafik ideal pada gambar 9.24b, dimana dengan makin besar Psekunder yang digunakan, efisiensi trafo semakin meningkat.

𝑊𝑝𝑥 100%

9.3.2.4 Trafo 3 Fasa Hubung ∆-∆

Tabel 9.21 Data Percobaan Transformator 3 Fasa D-D

1 9473.7 9482.1 15

2 5684.4 5693.7 25

3 4060.3 4070.8 35

Dengan cara yang sama diperoleh data sebagai berikut: Tabel 9.22 Hasil Perhitungan Percobaan Transformator 3 Fasa D-D

No Ws (W) Wp (W) R (Ω) 𝜂 (%)

1 9473.7 9482.1 15 99.91

2 5684.4 5693.7 25 99.83

(21)

(a)

(b)

99.65 99.7 99.75 99.8 99.85 99.9 99.95 4060.3 5684.4 9473.7 Ef isien si (% ) Psekunder (W)

Grafik hubungan antara Ps - ɳ

(22)

Dari gambar 9.25 grafik hubungan antara beban dengan efisiensi pada transformator. Dari gambar 9.25a terlihat semakin besar nilai Psekunder yang digunakan akan menyebabkan efisiensi transformator menjadi meningkat sesuai dengan grafik ideal pada gambar 9.25b, dimana dengan makin besar Psekunder yang digunakan, efisiensi trafo semakin meningkat.

𝑊𝑝𝑥 100% Dimana,

Ws = Daya Sekunder Wp = Daya Primer

9.3.3 Motor DC Penguat Seri

Tabel 9.23 Data Percobaan Motor DC Penguat Seri

No Ra (Ω) Rf (Ω) Ia (A) n (rpm) 1 2.5 2.5 3.93 98.5 2 4.5 4.5 6.62 74.5 3 6.5 6.5 7.63 30.2 4 8.5 8.5 9.25 69.5 5 10.5 10.5 11.9 415.6

(23)

Dari tabel 9.23 di atas, dapat dibuat hubungan grafik hubungan antara arus dengan kecepatan sebagai berikut:

(a)

(b)

Gambar 9.26 (a) Grafik hubungan antara Ia - n hasil percobaan (b) Grafik ideal hubungan Ia - n

Dari Gambar 9.26 dapat dilihat bahwa arus Ia berbanding terbalik dengan kecepatan motor (n), semakin besar nilai arus Ia maka kecepatan motor akan semakin lambat. Namun hasil percobaan tidak sesuai dengan teori dan terlihat bahwa grafik hasil percobaan tidak sesuai dengan grafik ideal. Hal ini dikarenakan ketika melakukan simulasi pada PSIM variabel yang diubah pada motor DC penguat seri hanya variabel resistansi motor, sedangkan induktansi motor tidak dirubah, sehingga terjadi ketidakstabilan pada motor yg mempengaruhi kecepatan

0 100 200 300 400 500 0 2 4 6 8 10 12 14 Kec ep atan ( rp m ) Arus (A)

Grafik Hubungan Arus-Kecepatan

(24)

motor yang tak teprediksi. Motor DC seri memiliki torsi awal yang besar, sehingga dapat memutar beban yang sangat berat diawal, oleh karena itu, biasanya motor DC seri sering digunakan sebagai motor starting. Dimana, arus starting motor sangat besar, sesuai rumus :

𝑛 =𝑉𝑟𝑚− 𝐼𝑎𝑅𝑎 𝐾∅ Dimana :

n = Kecepatan putar motor (rpm) Vrm = Tegangan terminal (V) Ia = Arus jangkar (A) Ra = Tahanan jangkar (Ω)

K = Konstanta motor

∅ = Fluks magnet

9.3.4 Motor DC Penguat Shunt

Tabel 9.24 Data Percobaan Motor DC Penguat Shunt

No Ra (Ω) Rf (Ω) Ia (A) n (rpm) 1 2.5 2.5 2.7 50.8 2 4.5 4.5 2.59 113.9 3 6.5 6.5 3.7 213.3 4 8.5 8.5 6.5 310.2 5 10.5 10.5 10.2 164

(25)

(a)

(b)

Dari gambar 9.27 di atas terlihat hubungan antara arus dengan kecepatan, yang mana pada gambar 9.27a, terlihat dengan semakin besar nilai arus pada motor DC penguat shunt menyebabkan kecepatan putar motor DC semakin meningkat. Hal ini disebabkan karena penempatan penguat tahanan pada motor DC penguat Shunt terpasang secara paralel sehingga menyebabkan semakin besar arus, maka kecepatan motor akan semakin meningkat. Berikut adalah persamaan dari motor DC penguat shunt : 𝜔 = 𝑉𝑎 − (𝑅𝑎 . 𝐼𝑎) 𝐾𝑣 . 𝐼𝑓 = 𝑉𝑎 − (𝑅𝑎 . 𝐼𝑎) 𝐾𝑣 . 𝑉𝑓 𝑅𝑓 0 50 100 150 200 250 300 350 0 2 4 6 8 10 12 Kec ep atan ( rp m ) Arus (A)

Grafik Hubungan Arus-Kecepatan

K ecep at an (rpm ) Arus (A)

(26)

Dimana :

𝜔 = Kecepatan Motor (rpm) Va = Tegangan pada Armature (V) Vf = Tegangan pada Filed (V) Ra = Resistansi pada Armature (Ω) Rf = Resistansi pada Field (Ω) Ia = Arus pada Armature (A) If = Arus pada Field (A) Kv = Konstanta

(27)

9.3.5 Motor DC Penguat Terpisah

Tabel 9.25 Data Percobaan Motor DC Penguat Terpisah

No Ra (Ω) Rf (Ω) Ia (A) n (rpm) 1 0.05 50 62.7 676.6 2 0.07 70 83.1 929.4 3 0.09 90 103.5 1162.3 4 0.11 110 124.02 1370.3 5 0.13 130 144.5 1547.1

(a)

(b)

0 500 1000 1500 2000 0 20 40 60 80 100 120 140 160 Kec ep atan ( rp m ) Arus (A)

Grafik Hubungan Arus-Kecepatan

K ecep at an (rpm ) Arus (A)

(28)

Dari gambar 9.28 di atas terlihat grafik hubungan antara arus dengan kecepatan motor DC penguat terpisah. Dari gambar 9.28a, terlihat semakin besar nilai arus maka kecepatan motor cenderung meningkat. Hal ini sesuai dengan grafik ideal pada gambar 9.28b. Berikut adalah persamaan dari motor DC penguat shunt :

𝜔 = 𝑉𝑎 − (𝑅𝑎 . 𝐼𝑎) 𝐾𝑣 . 𝐼𝑓 = 𝑉𝑎 − (𝑅𝑎 . 𝐼𝑎) 𝐾𝑣 . 𝑉𝑓_𝑅𝑓 Dimana : 𝜔 = Kecepatan Motor (rpm) Va = Tegangan pada Armature (V) Vf = Tegangan pada Filed (V) Ra = Resistansi pada Armature (Ω) Rf = Resistansi pada Field (Ω) Ia = Arus pada Armature (A) If = Arus pada Field (A) Kv = Konstanta

9.3.5.1 Motor DC Penguat Terpisah dengan Penghasutan Tahanan Depan

(29)

Pada Gambar 9.29 dan 9.30 dapat dibandingkan gelombang arus Ia saat menggunakan rangkaian penghasutan tahanan depan dan tanpa menggunakan rangkaian penghasutan tahanan depan. Ketika motor tanpa menggunakan rangkaian penghasutan tahanan depan dapat dilihat terdapat lonjakan arus Ia yang sangat besar pada saat awal. Arus ini disebut arus starting pada motor yang nilainya sampai tujuh kali arus nominal motor. Ketika motor menggunakan rangkaian penghasutan tahanan depan dapat dilihat bahwa tidak terdapat lonjakan arus pada saat motor starting. Hal ini disebabkan karena arus starting tersebut dihambat oleh resistor yang disusun secara seri.

Gambar 9.31 Gelombang Kecepatan Motor (n) saat penghasutan Tahanan Depan

Gambar 9.32 Gelombang Kecepatan Motor (n) tanpa penghasutan Tahanan Depan

Pada Gambar 9.31 dan 9.32 dapat dibandingkan kecepatan motor saat menggunakan rangkaian penghasutan tahanan depan dan tanpa menggunakan rangkaian penghasutan tahanan depan. Ketika motor menggunakan rangkaian penghasutan tahanan depan dapat dilihat bahwa motor mencapai kecepatan konstan dalam waktu yang cukup lama yaitu sekitar +- 4 sekon. Hal ini disebabkan karena arus yang menuju motor dihambat oleh tahanan depan sehingga suplai yang menuju motor tidak maksimal. Hal ini untuk menghindari kerusakan motor. Sedangkan ketika motor tanpa menggunakan rangkaian penghasutan tahanan depan dapat dilihat bahwa motor mencapai kecepatan konstan dalam waktu yang cepat yaitu

(30)

sekitar < 1 sekon. Hal ini bisa menyebabkan kerusakan pada motor, karena adanya lonjakan arus yang tinggi pada awal starting motor. Jadi, penggunaan tahanan depan pada penggunaan rangkaian starting motor digunakan untuk menghindari lonjakan arus saat kondisi awal ketika motor dioperasikan.

9.3.6 Motor DC – Generator Sinkron

 Motor

Tabel 9.26 Data Percobaan Motor DC-Generator Sinkron (Motor)

No Rf (Ω) n (rpm) VOUT (V)

1 25.5 276.2 87.7

2 50.5 338.7 104.6

3 75.7 311.9 95.45

4 100.5 270.1 82.07

Untuk melakukan perhitungan arus, digunakan rumus: 𝐼 = 𝑉

𝑅 = 87.7

25.5 = 3.44 𝐴

Dengan cara yang sama didapatkan data sebagai berikut:

Tabel 9.27 Hasil Perhitungan Percobaan Motor DC-Generator Sinkron (Motor)

Rf (Ω) n (rpm) VOUT (V) Ia (A)

25.5 276.2 87.7 3.44

50.5 338.7 104.6 2.07

75.7 311.9 95.45 1.26

(31)

 Generator

Tabel 9.28 Data Percobaan Motor DC-Generator Sinkron (Generator)

No R (Ω) VOUT (V) n (rpm)

1 2.5 69.5 231.2

2 6.5 92.3 286

3 10.5 99.8 305.2

4 14.5 104.1 315

Untuk melakukan perhitungan arus, digunakan rumus: 𝐼 = 𝑉

𝑅 = 69.5

2.5

= 27.8 𝐴

Dari perhitungan arus, dapat dicari perhitungan daya keluaran dengan rumus: 𝑃𝑜𝑢𝑡 = 3 × 𝑉𝑙𝑛 × 𝐼𝑙𝑛 × 𝐶𝑜𝑠 Θ

= 3 × 69.5 × 27.8 × 1 = 5796.3 W

Dengan cara yang sama didapatkan data sebagai berikut:

Tabel 9.29 Hasil Perhitungan Percobaan Motor DC-Generator Sinkron (Generator)

No R (Ω) VOUT (V) n (rpm) Pout (W)

1 2.5 69.5 231.2 5796.3

2 6.5 92.3 286 3931.98

3 10.5 99.8 305.2 2845.726

(32)

(a)

(b)

Gambar 9.33 Grafik Hubungan Kecepatan dan Daya (a) Percobaan (a) Ideal

Dari gambar 9.33 di atas terlihat grafik hubungan antara kecepatan dengan daya. Dari gambar 9.33a, terlihat semakin besar kecepayan maka daya yang dihasilkan menurun. Hal ini sesuai dengan grafik ideal pada gambar 9.33b.

0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 0 50 100 150 200 250 300 350 Day a (W ) Kecepatan (rpm)

Grafik Hubungan Kecepatan-Daya

Day

a

(w

)

Kecepatan (rpm)

(33)

9.3.7 Generator DC Penguat Terpisah

Tabel 9.30 Data Percobaan Generator DC Penguat Terpisah

No VOUT (V) IOUT (V) R (Ω)

1 68.6 27.4 2.5

2 83.9 12.9 6.5

3 88.6 8.4 10.5

Dari tabel 9.30 di atas dapat dibuat grafik hubungan antara tegangan keluaran dengan arus keluaran sebagai berikut:

(a)

(b)

Gambar 9.34 Grafik Hubungan antara Vout-Iout (a) Percobaan (b) Ideal

0 5 10 15 20 25 30 0 20 40 60 80 100 Io u t ( A ) Vout (V)

Grafik Hubungan Vout-Iout

Io u t ( A ) Vout (V)

(34)

Dari gambar 9.34a terlihat bahwa semakun besar tegangan keluaran maka arus keluaran akan semakin kecil. Hal ini sesuai dengan grafik ideal pada gambar 9.34b yang menunjukkan jika Vout berbanding terbalik terhadap Iout.

𝑉𝑜𝑢𝑡 = 𝐼𝑜𝑢𝑡 × 𝑅 Dimana,

Vout = Tegangan Keluaran (V) Iout = Arus Keluaran (A) R = Hambatan (Ω)

(35)

9.3.8 Motor Induksi 3 Fasa

Tabel 9.31 Data Percobaan Motor Induksi 3 Fasa

No Torsi n(rpm)

1 5.5 992.3

2 10.5 991.6

3 15.5 990.9

(a)

(b)

Gambar 9.35 Grafik Hubungan Torsi dan Kecepatan (a) Percobaan (b) Ideal

990.8 991 991.2 991.4 991.6 991.8 992 992.2 992.4 0 5 10 15 20 Kec ep atan ( rp m ) Torsi

Grafik Hubungan Torsi-Kecepatan

Kec ep atan ( rp m ) Torsi

(36)

Gari gambar 9.35 Terlihat grafik hubungan antara torsi dan kecepatan. Dari gambar 9.35a terlihat bahwa dengan makin besar torsi yang diberikan maka kecepatan putar motor akan semakin berkurang. Hal ini sesuai dengan grafik idela pada gambar 9.35b dimana dengan semakin besar torsi maka kecepatan putar motor akan berkurang.

𝜔_𝑟= 𝑃 𝜏 Dimana :

𝜔_𝑟 = Kecepatan putar rotor (rpm) 𝑃 = Daya (Watt)

𝜏 = Torsi (Nm)

9.3.8.1 Motor Induksi 3 Fasa dengan Penghasutan Tahanan Depan

Gambar 9.37 Gelombang Arus (Ia) tanpa penghasutan Tahanan Depan

Pada Gambar 9.36 dan 9.37 dapat dibandingkan gelombang arus Ia saat menggunakan rangkaian penghasutan tahanan depan dan tanpa menggunakan rangkaian penghasutan tahanan depan. Ketika motor tanpa menggunakan rangkaian penghasutan tahanan depan dapat dilihat terdapat lonjakan arus Ia yang sangat besar. Arus ini disebut arus starting pada motor yang nilainya sampai tujuh kali arus nominal motor. Ketika motor menggunakan rangkaian penghasutan tahanan

(37)

depan dapat dilihat bahwa tidak terdapat lonjakan arus pada saat motor starting. Hal ini disebabkan karena arus starting tersebut dihambat oleh resistor yang disusun secara seri.

Gambar 9.38 Gelombang Kecepatan Motor (n) saat Penghasutan Tahanan Depan

Gambar 9.39 Gelombang Kecepatan Motor (n) tanpa penghasutan Tahanan Depan

Pada Gambar 9.38 dan 9.39 dapat dibandingkan kecepatan motor saat menggunakan rangkaian penghasutan tahanan depan dan tanpa menggunakan rangkaian penghasutan tahanan depan. Ketika motor tanpa menggunakan rangkaian penghasutan tahanan depan dapat dilihat bahwa motor mencapai kecepatan konstan dalam waktu yang cukup lama. Hal ini disebabkan karena arus yang menuju motor dihambat oleh tahanan depan sehingga suplai yang menuju motor tidak maksimal. Sedangkan ketika motor menggunakan rangkaian penghasutan tahanan depan dapat dilihat bahwa motor mencapai kecepatan konstan dalam waktu yang cepat.

(38)

9.3.8.2 Motor Induksi 3 Fasa dengan Penghasutan Autotrafo

Gambar 9.40 Gelombang Arus (Ia) saat Penghasutan Autotrafo

Gambar 9.41 Gelombang Arus (Ia) tanpa penghasutan Autotrafo

Pada Gambar 9.40 dan 9.41 dapat dibandingkan gelombang arus Ia saat menggunakan rangkaian penghasutan autotrafo dan tanpa menggunakan rangkaian penghasutan autotrafo. Ketika motor tanpa menggunakan rangkaian penghasutan autotrafo dapat dilihat terdapat lonjakan arus Ia yang sangat besar pada saat awal. Arus ini disebut arus starting pada motor yang nilainya sampai tujuh kali arus nominal motor. Ketika motor menggunakan rangkaian penghasutan autotrafo dapat dilihat bahwa tidak terdapat lonjakan arus pada saat motor starting. Hal ini disebabkan karena arus starting tersebut dikontrol oleh autotrafo.

(39)

Gambar 9.43 Gelombang Kecepatan Motor (n) tanpa penghasutan Autotrafo

Pada Gambar 9.42 dan 9.43 dapat dibandingkan kecepatan motor saat menggunakan rangkaian penghasutan autotrafo dan tanpa menggunakan rangkaian penghasutan autotrafo. Ketika motor tanpa menggunakan rangkaian penghasutan autotrafo dapat dilihat bahwa motor mencapai kecepatan konstan dalam waktu yang cukup lama. Hal ini disebabkan karena arus yang menuju motor dikontrol terlebih dahulu oleh autotrafo sehingga suplai yang menuju motor tidak langsung. Sedangkan ketika motor menggunakan rangkaian penghasutan autotrafo dapat dilihat bahwa motor mencapai kecepatan konstan dalam waktu yang cepat.

(40)

9.4 Kesimpulan

1. Pada percobaan transformator 1 fasa, efisiensi berbanding lurus dengan daya keluaran transformator.

2. Pada percobaan transformator 3 fasa, efisiensi berbanding lurus dengan daya keluaran transformator.

3. Pada percobaan motor DC penguat seri, arus Ia berbanding terbalik dengan kecepatan putar dari motor DC tersebut.

4. Pada percobaan motor DC penguat shunt, arus Ia berbanding lurus dengan kecepatan putar dari motor DC tersebut.

5. Pada percobaan motor DC penguat terpisah, arus Ia berbanding lurus dengan kecepatan putar dari motor DC tersebut.

6. Pada percobaan generator sinkron - motor DC, tegangan keluaran berbanding lurus dengan kecepatan putar.

7. Pada percobaan generator sinkron - motor DC, didapatkan hasil tegangan keluaran berbanding terbalik dengan daya keluaran. Seharusnya tegangan keluaran berbanding lurus dengan daya keluaran. Hal ini dikarenakan semakin kecilnya nilai arus seiring dengan pertambahan beban yang berpengaruh terhadap besar daya keluaran.

8. Pada percobaan motor induksi 3 fasa, besar torsi berbanding terbalik dengan kecepatan putar motor.

9. Penghasutan dengan menggunakan tahanan depan pada motor DC penguat terpisah bertujuan untuk mengurangi nilai arus penghasutan yang besar. 10.Penghasutan dengan menggunakan tahanan depan pada motor induksi 3 fasa

bertujuan untuk mengurangi nilai arus penghasutan yang besar.

11.Penghasutan dengan menggunakan autotrafo pada motor induksi 3 fasa bertujuan untuk menurunkan nilai tegangan ketika penghasutan. Ketika nilai tegangan turun maka nilai arus juga akan turun karena tegangan berbanding lurus dengan arus. Sehingga dengan menggunakan autotrafo akan menurunkan nilai arus ketika penghasutan motor.