LAPORAN PRAKTIKUM
INSTALASI MESIN LISTRIK
DISUSUN OLEH :
HENDI SETIAWAN
214341087
2 AEC
POLITEKNIK MANUFAKTUR NEGERI BANDUNG
Jalan Kanayakan 21,Dago – Bandung 40135 Tlp.(022)2500241 faks.(022)2502649 Homepage: http://www.polman-bandung.ac.id
PRAKTIKUM I
LOAD CHARACTERISTICS MOTOR DC SERI 1) Tujuan
a) Dapat menghubungkan dan mengoperasikan motor DC multi-sirkuit sebagai motor DC seri, untuk tujuan pengambilan data karakteristik beban motor DC seri.
b) Dapat menentukan karakteristik beban motor DC seri yang didapat dari pengukuran dan perhitungan.
c) Dapat menyimpulkan dari karakteristik beban bahwa dengan beban yang kecil, arus jangkar dan bidang exciterakan kecil juga dan kecepatan motor akan bertambah.
d) Dapat menyimpulkan dari karakteristik beban bahwa kecepatan motor akan menurun seiring dengan beban yang bertambah.
2) Rangkaian Percobaan
3) Alat yang digunakan a) Unit control 1
b) Magnetic powder brake1 c) Motor DC multi-sirkuit 1
f) DC amperemeter 1 g) DC voltmeter 1 h) Tachometer 1 4) Pendahuluan
a) Motor DC seri tidak boleh dioperasikan dalam keadaan tak berbeban dalam sebuah rangkaian, kalau hal ini dilakukan maka motor akan mengalami over-run.
b) Karakteristik beban akan menunjukkan hubungan antara torsi/brban dengan beberapa variabel, seperti kecepatan putar (n), arus (I), daya mekanik/daya yang dihantarkan (P2), efisiensi (η).
c) Praktikum harus diselesaikan secepat mungkin untuk menghindari variasi dari nilai pengukuran yang didapat yang dikarenakan motor yang menjadi panas.
5) Langkah Kerja
a) Hubungkan motor DC seperti gambar pada rangkaian percobaan. b) Nyalakan dan atur unit kontrol dalam mode torsi kontrol.
c) Nyalakan DC power supply dan jalankan motor DC seri.
d) Atur torsi pada unit kontrol berdasarkan nilai yang ada pada tabel, dimulai dari 0,3 Nm.
e) Ukur kecepatan putar motor dan arus jangkar, masukkan pada tabel. f) Hitung daya elektrik yang dikonsumsi
P1 = UA .IA (UA dalam V, IA dalam A, P1 dalam W)
Hitung daya mekanik P2 =
2π . M . n 60
Hitung efisiensi motor
η = PP21
g) Dari hasil yang didapat (pengukuran dan perhitungan), tentukan karakteristik beban motor DC seri.
h) Deskripsikan kurva karakteristik beban dan artikan respon motor tanpa beban. 6) Tabel Percobaan U/V 220 M/Nm 0,3 0,5 0,7 0,8 0,9 1,0 1,1 n/rpm 2490 2205 1955 1870 1779 1685 1634 I/A 0.74 0.91 1.08 1.17 1.26 1.34 1,41 P1/W 148.7 4 178,37 207,36 222.3 235.62 246.56 258,03 P2/W 78.22 115.44 137.07 156.65 234.72 236.43 241,25 η 0.52 0.64 0.66 0.70 0.99 0.96 0,93 UA 210 196 192 190 187 187 183 7) Kurva karakteristik
0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1 1.1 1.2 0 500 1000 1500 2000 2500 3000 2490 2205 1955 1870 1779 1685 1634
Hubungan Torsi dengan Kecepatan
M /Nm n / rpm 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1 1.1 1.2 0 50 100 150 200 250 300 77.22 115.44 137.07 156.65 234.72236.43241.25
Hubungan Torsi dengan P2
M /Nm P2 / W
0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1 1.1 1.2 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6 0.74 0.91 1.08 1.17 1.26 1.34 1.41
Hubungan Torsi dengan I
M /Nm I / A 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1 1.1 1.2 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 0.52 0.64 0.66 0.7 0.99 0.96 0.93
Hubungan Torsi dengan Efisiensi
M /Nm η
8) Analisis
Jika torsi/beban semakin bertambah maka kecepatan (n) akan semakin menurun, tetapi daya mekanik (P2), arus (I) akan semakin meningkat.
- Ketika beban/torsi kecil maka kecepatan putar motor akan tinggi dan arus yang masuk ke jangkar akan relatif kecil
- Ketika beban/torsi besar maka kecepatan putar motor akan rendah dan arus yang masuk ke jangkar akan relatif besar.
- efisiensi motor mencapai nilai maksimumnya pada 0,6 saat motor diberi beban sebesar 0,7-0.8 Nm.
- Pada motor DC Seri motor jangan sampai dioperasikan tanpa beban hal ini dikarenakan arus yang masuk ke lilitan jangkar dan lilitan medan sama besar, sehingga ketika starting akan menghasilkan putaran yang mendekati putaran maksimum.
PRAKTIKUM II
LOAD CHARACTERISTICS BEBAN MOTOR DC SHUNT 1) Tujuan
a) Dapat menghubungkan dan mengoperasikan motor DC multi-sirkuit sebagai motor DC shunt/paralel, untuk tujuan pengambilan data karakteristik beban motor DC shunt/paralel.
b) Dapat menentukan karakteristik beban motor DC shunt/paralel yang didapat dari pengukuran dan perhitungan.
c) Dapat menyimpulkan dari karakteristik beban bahwa motor DC shunt/paralel berada pada keadaan paling efisien saat besar kecepatannya berada di kecepatan nominal dan dapat menyimpulkan dari perhitungan.
d) Dapat mendeskripsikan respon dari motor DC shunt/paralel dalam berbagai kondisi berbeban.
e) Dapat menghitung torsi nominal dari motor DC shunt/paralel. 2) Diagram sirkuit
3) Komponen yang digunakan a) Unit control 1
b) Magnetic powder brake1 c) Motor DC multi-sirkuit 1 d) DC power supply1
e) Rubber coupling sleeve1 f) DC amperemeter 2 g) DC voltmeter 1 h) Tachometer 1 4) Pendahuluan
a) Ketika beban ditambahkan ada motor DC shunt/paralel, maka pengurangan pada kecepatan putar motor adalah minimal.
b) Arus rotor dan daya mekanikal menunjukkan pertambahan yang hampir linear sesuai dengan penambahan beban.
c) Ketika torsi beban (M) diatur pada posisi minimal arus jangkar yang kecil (IA) akan mengalir dikarenakan kehilangan geseran.
d) Motor DC shunt/paralel dibutuhkan dimana dibutuhkan kecepatan putar motor yang konstan.
5) Langkah Kerja
a) Hubungkan motor DC seperti gambar pada rangkaian percobaan. b) Nyalakan dan atur unit kontrol dalam mode torsi kontrol.
c) Nyalakan DC power supply dan jalankan motor DC shunt/paralel.
d) Atur torsi pada unit kontrol berdasarkan nilai yang ada pada tabel, dimulai dari 0,3 Nm.
e) Ukur kecepatan putar motor, arus exciter dan arus jangkar, masukkan nilai yang didapat pada tabel.
f) Hitung daya elektrik yang dikonsumsi
P1 = UA .Itot (UA dalam V, Itot dalam A, P1 dalam W)
Itot = IA + IE
Hitung daya mekanik P2 =
2π . M . n 60
Hitung efisiensi motor
η = PP21
Masukkan pada tabel.
g) Dari hasil yang didapat (pengukuran dan perhitungan), tentukan kurva karakteristik beban motor DC shunt/paralel.
6) Tabel Percobaan U/V 220 M/Nm 0,3 0,5 0,7 0,8 n/rp m 2423 2486 2430 2453
IE/A 0,90 0,90 0,86 0,86 IA/A 0,68 0,97 1,31 1,43 Itot/A 1,58 1,87 2,17 2,29 P1/W 344,4 4 407,66 473,0 6 503,8 0 P2/W 76,14 130,16 178,1 4 205,4 8 η 0,22 0,32 0,38 0,40 Catatan :
data diambil hanya sampai arus armature sebesar 1,43 A dikarenakan batas maksimun arus yang boleh di aliri lilitan
jangkar adalah sekitar 1,4 A jika lebih dari kisaran itu motor dapat mengalami overheat.
0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 2200 2300 2400 2500 2600 2700 2800 2423 2446 2430 2453
Hubungan Torsi dengan Kecepatan
M /Nm n / rpm 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 0 50 100 150 200 250 76.14 130.16 178.14 205.48
Hubungan Torsi dengan P2
M /Nm P2 / W
0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1 1.5 2 2.5 3 3.5 1.58 1.87 2.14 2.29
Hubungan Torsi dengan ARUS
M /Nm I / A 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 0.4 0.45 0.22 0.32 0.38 0.4
Hubungan Torsi dengan Efisiensi
M /Nm η
8) Analisis
- Ketika beban/Torsi ditambah, maka kecepatan putar (n) motor DC shunt/paralel akan semakin menurun tapi dalam keadaan yang
cenderung stabil tidak seperti motor DC seri yang memiliki kecenderungan menurun secara drastis.
- Arus dan daya mekanik (P2) sama seperti pada motor DC seri, yaitu nilainya semakin meningkat seiring dengan beban/Torsi yang bertambah. Sesuai dengan praktikum yang dilakukan.
9) Kesimpulan
Dari praktikum yang dilakukan didapat bahwa arus dan daya mekanikal akan meningkat hampir secara linear seiring dengan beban/torsi yang meningkat. Untuk kecepatan putar motor sendiri memiliki kecenderungan stabil, walaupun terjadi penurunan. Torsi minimal dapat dihitung dari persamaan berikut MN =
60. P2 2π . n
Putaran pada motor DC Shunt cenderung stabil karena arus input terbagi yakni menuju lilitan jangkar/armature dan lilitan medan, sedangkan tegangan pada lilitan armature maupun lilitan medan sama besar keadaan ini menyebabkan putaran yang lebih stabil.
PRAKTIKUM III
LOAD CHARACTERISTICS MOTOR DC KOMPON 1) Tujuan
a) Dapat menghubungkan dan mengoperasikan motor DC multi-sirkuit sebagai motor DC kompon/campuran, untuk tujuan pengambilan data karakteristik beban motor DC kompon/campuran.
b) Dapat menentukan karakteristik beban motor DC kompon/campuran yang didapat dari pengukuran dan perhitungan.
c) Dapat mendeskripsikan perbandingan respon dari motor DC kompon/campuran dibanding motor DC seri ataupun shunt/paralel.
d) Dapat mendeskripsikan respon dari motor DC kompon/campuran dalam berbagai kondisi berbeban.
3) Alat yang digunakan a) Unit kontrol
b) Magnetic powder brake c) Motor DC multi-sirkuit d) DC power supply
e) Rubber coupling sleeve f) DC amperemeter g) DC voltmeter h) Tachometer
i) Starter untuk motor DC 4) Pendahuluan
a) Dalam motor DC multi-sirkuit terdapat pelilitan yang memungkinkan bagian hubungan seri berhubungan dengan bagian shunt/paralel sehingga dapat memungkinkan motor DC berhubungan kompon/campuran.
b) Ketika motor DC dalam keadaan tak berbeban, bagian shunt/paralel yang merespon paling dominan.
c) Dalam keadaan berbeban, kecepatan putar motor menurun secara drastis dibanding saat motor berhubungan shunt/paralel. Dikarenakan meningkatnya arus jangkar yang mengakibatkan bidang magnet utama menjadi lebih kuat.
d) Karena memiliki torsi awal yang tinggi maka motor DC kompon/campuran digunakan untuk proses press.
5) Langkah Kerja
a) Hubungkan motor DC seperti gambar pada rangkaian percobaan. b) Nyalakan dan atur unit kontrol dalam mode torsi kontrol.
c) Nyalakan DC power supply dan jalankan motor DC kompon/campuran. d) Atur torsi pada unit kontrol berdasarkan nilai yang ada pada tabel,
dimulai dari 0,2 Nm. Atur juga arus exciter agar besarnya 0,1 A.
e) Ukur kecepatan putar motor dan arus jangkar, masukkan nilai yang didapat pada tabel.
f) Hitung daya elektrik yang dikonsumsi
P1 = UA .Itot (UA dalam V, Itot dalam A, P1 dalam W)
Itot = IA + IE
Hitung daya mekanik P2 =
2π . M . n 60
Hitung efisiensi motor
η = PP21
Masukkan pada tabel.
g) Dari hasil yang didapat (pengukuran dan perhitungan), tentukan kurva karakteristik beban motor DC kompon/campuran.
h) Deskripsikan respon motor DC kompon/campuran saat keadaan berbeban dibanding motor DC seri ataupun paralel.
U/V 220 M/Nm 0,2 0,4 0,6 0,8 0,9 1,0 1,1 n/rpm 2420 2130 1921 1730 1676 1620 1563 IA/A 0.63 0.80 0.99 1.16 1.23 1.31 1.39 Itot/A 0.82 0.99 1.18 1.35 1.42 1.50 1.58 P1/W 166.46 197.01 228.92 256.5 265.54 277.5 287.56 P2/W 50.68 89.21 120.69 144.92 17.95 169.63 180.03 η 0.30 0.45 0.53 0.56 0.59 0.61 0.63
Catatan : IE = 0,19 A didapat dari resistor yang di atur sedemikian rupa
sehingga menghasilkan IE mendetkati 0,1 A 7) Kurva karakteristik 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6 0 2 4 6 8 10 12
Hubungan Torsi dengan Kecepatan
M /Nm n / rpm
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 0 50 100 150 200 250 50.68 89.21 120.69 144.92157.95 169.63180.03
Hubungan Torsi dengan P2
M /Nm P2 / W 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6 1.8 2
Hubungan Torsi dengan IA
M /Nm I / A
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8
Hubungan Torsi dengan Efisiensi
M /Nm η
8) Analisis
- Kurva karakteristik mengenai kecepatan putar (n) dibandingkan dengan dua kurva lain yaitu tentang karakteristik beban motor DC seri dan shunt maka kurva karakteristik motor DC kompon merupakan penggabungan dari dua karakteristik kurva motor DC seri dan shunt.
- Mulai dari keadaan berbeban nol sampai dengan nilai beban di naikan
diketahui bahwa bagian hubungan shunt/paralel lebih dominan terlihat dari terjadinya penurunan tapi tidak terlalu drastis dan terjadi kestabilan. Dari keadaan awal pula diketahui bahwa motor DC kompon memiliki karakteristik motor DC seri yaitu memiliki torsi yang tinggi.
karakteristik beban motor DC kompon/gabungan memiliki gabungan karakteristik baik dari motor DC seri maupun motor DC shunt/paralel. Untuk daya mekanik serta arus yang masuk ke jangkar yaitu sama dengan dua praktikum sebelumnya, bila beban bertambah atau meningkat maka arus jangkar dan daya mekanik akan meningkat.
Keunggulan motor dc kompon sendiri dibandingkan shunt dan seri yakni putaran start akan relative tinggi yang mewakili sifat motor dc seri sedangkan jika motor telah melewati putaran start maka putaran motor selanjutnya akan lebih stabil meskipun mengalami kenaikan atau penurunan.
PRAKTIKUM IV
CONNECTING AND STARTING MOTOR DC SERI
1. Tujuan
a. Memahami bahwa mesin kumparan kompon multi sirkuit DC dapat dikonfigurasikan sebagai motor DC seri.
b. Dapat mengembangkan diagram sirkuit secara luas dari versi sederhana.
c. Menyambungkan dan mengoperasikan mesin kumparan kompon multi sirkuit DC dengan dan tanpa starter.
d. Mengukur arus starting dan tegangan jangkar. 2. Sirkuit diagram
a. Tanpa starter
3. Alat dan komponen yang dibutuhkan a. 1 kontrol unit
b. 1 bubuk rem magnetic
c. 1 mesin kumparan kompon multi sirkuit d. 1 starter untuk motor DC
e. 1 karet kopling f. 1 pengaman kopling g. 1 pengaman ujung batang h. 2 multimeter
4. Langkah kerja
a. Salin detail spesifikasi yang tertera pad label motor DC kemudin terapkan pada mesin kumparan kompon multi sirkuit.
b. Dengan menggunakan sirkuit pada seksi 2 sebagai referensi, lengkapi diagram sirkuit secara lengkap.
c. Sambungkanmesin tanpa starter, berdasar pada sirkuit diagram. d. Atur unit control seperti berikut :
i. Kecepatan 3000 RPM ii. Torsi 1 Nm
iii. Mode Operasi konstan
g. Sambungkan mesin dengan starter, pengaturan pada unit control tetap sama
h. Ukur arus start dan tegangan jangkar, masukan nilai yang terukur pada table
i. Dari nilai yang terukur, jelaskan fungsi dari starter 5. Hasil pengukuran
a. Pengoperasian dengan starter
Starter R (ohm) 0 Ω 47 Ω
Arus Start 0.80 A 0.77 A
Tegangan jangkar 198 V 160,7 V 6. Analisa
- Arus jangkar akan tinggi pada saat awal motor dinyalakan, oleh karena itu dibutuhkan lah suatu mekanisme untuk mengantisipasinya.
- Jika lilitan armature diberi suatu tahanan, yaitu tahanan starter, maka arus akan sedikit tertahan sehingga tidak akan terlalu tinggi lonjakan arusnya.
7. Kesimpulan
Dengan adanya starter, arus start akan sedikit tertahan sehingga arus yang akan melewati lilitan armature dapat di variasikan dan
membuat putaran starter dapat diatur. Starter juga berfungsi membuat tegangan menjadi terbagi dimana tegangan pada lilitan armature dan lilitan medan akan semakin kecil dibandingan tanpa starter.
PRAKTIKUM V
1. Tujuan
a. Mahasiswa dapat tahu bahwa mesin kumparan kompon multi sirkuit DC dapat dikonfigurasikan sebagai motor shunt
b. Mahasiswan dapat mengembangkan diagram sirkuit secara luas dari diagram versi sederhana.
c. Mahasiswa dapat menyambungkan dan mengoperasikan mesin kumparan kompon multi-sirkuit sebagai motor shunt dengan dan tanpa starter.
d. Mengukur arus starting dan tegangan jangkar.
e. Menyimpulkan bahwa starter dapat mengurangi arus start. 2. Diagram sirkuit
a. Tanpa starter
3. Alat dan komponen yang dibutuhkan a. 1 unit control
b. 1 bubuk rem magnetic
c. 1 mesin kumparan kompon multi sirkuit DC d. 1 starter untuk motor DC
e. 1 power supply DC f. 1 karet kopling g. 1 pelindung kopling h. 1 pelindung ujung batang i. 2 multimeter
4. Langkah kerja
a. Salin spesifikasi multi sirkuit yang tertera pada label. Catat pada lembar 1.
b. Gunakan diagram sirkuit pada sesi 2 sebagai referensi, lalu lengkapi diagram sirkuit lembar 2.
c. Sambungkan mesin tanpa starter, berdasar diagram. d. Atur unit control seperti berikut :
i. Kecepatan 3000 RPM ii. Torsi 1 Nm
iii. Mode operasi konstan
e. Operasikan motor dan atur torsi 0.3 Nm.
f. Ukur arus start dan tegangan jangkar, masukan data pada table. g. Sambungkan mesin dengan starter, berdasar diagram, atur resistor
beban 100% (47 ohm).
h. Ukur arus start dan tegangan jangkar, masukan data pada table. i. Jelaskan fungsi dari starter.
5. Hasil pengukuran a. Dengan starter Starter R = 0 Ω R = 47 Ω Beban 0.3 Nm 0.3 Nm Arus start 0.72 A 0.72 A Tegangan jangkar 218 V 186 V 6. Analisa
- Sama halnya pada motor DC seri, pada motor DC shunt, dibutuhkan juga
suatu mekanisme untuk menahan lonjakan arus yang terjadi pada saat awal motor dinyalakan.
- Dengan ditambahnya tahanan starter, maka arus akan sedikit tertahan dan lonjakan arus yang timbul pada saat pertama kali motor dinyalakan tidak akan terlalu tinggi, sehingga lebih terjaga keamanannya (safety). 7. Kesimpulan
Starter mempunyai fungsi untuk mengamankan arus start, sehingga tidak terlalu tinggi, starter juga mencegah overload karena arus tinggi pada awal pengoperasian. Dengan kata lain fungsi dari starter adalah untuk memvariasikan arus yang masuk ke lilitan armature
sehingga dengan hal tersebut kecepatan lebih dapat dikontrol. Jika setelah melewati fase start up putaran akan lebih stabil.
PRAKTIKUM VI
CONNECTING AND STARTING MOTOR DC KOMPON
1. Tujuan
a. Mahasiswa dapat mengetahui bahwa mesin kumparan kompon multi sirkuit dapat dioperasikan sebagai motor kompon.
b. Mahasiswa dapat mengembangkan secara luas diagram sirkuit dari diagram yang sederhana.
c. Mahasiswa dapat menyambungkan dan mengoperasikan mesin kumparan kompon multi sirkui DC, lengkap dengan tahanan awal. d. Menghitung atau mengukur arus start dan tegangan jangkar
dengan dan tanpa starter pada sirkuit.
e. Mengetahui bahwa starter digunakan untuk membatas arus jangkar selama fase start up.
2. Diagram sirkuit a. Tanpa starter
b. Dengan starter
3. Alat yang digunakan a. 1 unit control
b. 1 bubuk rem magnetic
c. 1 mesin kumparan kompon multi sirkuit DC d. 1 karet kopling
e. 1 pelindung kopling f. 1 pelindung ujung batang g. 2 multimeter
4. Langkah kerja
a. Salin spesifikasi detail yang tertera pada mesin kumparan kompon multi sirkuit, lalu masukkan ke lembar 1.
b. Gunakan diagram sirkuit pada sesi 2 sebagai referensi, lalu lengkapi diagram.
c. Sambungkan mesin dengan starter, sesuai diagram 2 d. Atur unit control
i. Kecepatan 3000 RPM ii. Torsi 2 Nm
iii. Mode operasi konstan
e. Atur tahanan starter 100 % (47 Ω), operasikan motor dan atur torsi = 0.5 Nm.
f. Ukur arus start dan tegangan jangkar, catat pada table.
g. Atur tahanan starter 50 % (24 Ω), operasikan motor dan atur torsi = 0.5 Nm.
h. Ukur arus start dan tegangan jangkar, catat pada table. i. Jelaskan fungsi dari starter.
5. Data hasil percobaan a. Dengan starter
Nilai tahanan starter R = 0 Ω R = 24 Ω R = 47 Ω
Beban (Nm) 0.5 0.5 0.5
Arus start (A) 0.75 0.73 0.72 Tegangan jangkar (V) 196 176.9 163.2 6. Analisa
- Saat pertama kali motor dinyalakan, maka akan terjadi lonjakan arus pada bagian jangkar (armature), hal ini disebabkan oleh tarikan arus yang disebabkan oleh jangkar.
- Motor menjadi lebih aman Karen walaupun tanpa beban, maka motor
tidak akan over run dan tidak akan mengalami arus berlebih (over current).
7. Kesimpulan
sehingga putaran dapat lebih terkontrol. Starter juga berfungsi sebagai penahan agar tidak terjadi overload yang diakibatkan oleh lonjakan arus pada fase startup. Jika setelah melewati fase start up motor dc kompon sendiri akan lebih stabil dikarenakan terdapat dua lilitan yang diseri dan diparalel.
PRAKTIKUM VII
LOAD CHARACTERISTICS MOTOR SLIP-RING ASINKRON 3Ø 1. Tujuan
a) Dapat menghubungkan motor asinkron 3 fasa dengan rotor slip-ring dan mengoperasikan motor untuk tujuan pengambilan data mengenai karakteristik beban motor asinkron 3 fasa.
b) Dapat mengenali dan mengetahui motor asinkron 3 fasa dari label yang tertera di motor.
c) Dapat menghitung daya yang dihantarkan/daya mekanik, sudut fasa, daya nyata, efisiensi, dan slip.
d) Dapat mengetahui nilai dari torsi minimal dari kurva karakteristik motor asinkron 3 fasa.
e) Dapat menggambar kurva karakteristik beban dari nilai yang diperoleh dari pengukuran dan perhitungan.
f) Dapat memberikan penjelasan tentang kurva yang diperoleh. 2. Rangkaian Percobaan
3. Alat yang digunakan a. Unit kontrol...1
b. Magnetic powder brake...1
c. Motor slip-ring asinkron 3 fasa...1 d. Fluke meter...1
e. Rubber coupling sleeve..1 f. AC amperemeter...2 g. AC voltmeter...1 h. Tachometer...1 4. Langkah Kerja
a. Hubungkan motor asinkron 3 fasa seperti gambar pada rangkaian percobaan.
b. Nyalakan dan atur unit kontrol dalam mode torsi kontrol. c. Jalankan motor asinkron 3 fasa.
d. Atur torsi pada unit kontrol berdasarkan nilai yang ada pada tabel, dimulai dari 0,3 Nm.
e. Ukur kecepatan putar motor, arus, tegangan, daya nyata, faktor daya dan daya semu, masukkan nilai yang didapat pada tabel. f. Hitung daya elektrik yang dikonsumsi
P1 = PM . 3 (P1 dan PMdalam W)
Hitung daya mekanik P2 = 2π . M . n 60 Hitung cos φ c cos φ c = PM V . I
Hitung besar slip (s dalam %) s = ns−nsnrx100
Hitung efisiensi motor
η = PP21
Masukkan pada tabel.
g. Dari hasil yang didapat (pengukuran dan perhitungan), tentukan kurva karakteristik beban motor asinkron 3 fasa.
5. Tabel Percobaan Label nameplate U = 400 V I = 0,83 A n = 1500 rpm P = 270 W cos φ = 0,7 U (V) 360 360 357 357 355 355 355 354 M (Nm) 0.3 0.4 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6 1.8 I (A) 0.42 0.43 0.5 0.54 0.6 0.66 0.74 0.81 N 1444 1436 1402 1379 1357 1330 1301 1271
(rpm) cos φ M 0.4 0.48 0.64 0.7 0.74 0.78 0.8 0.81 PM (W) 40 50 70 80 100 110 130 140 P1 (W) 120 150 210 240 300 330 390 490 P2 (W) 45.36 60.14 117.45 144.40 170.51 194.97 217.97 239.56 S (VA) 90 90 110 120 130 140 160 170 Q (VAR) 80 80 80 80 90 90 100 100 cos φ c 0.26 0.32 0.31 0.32 0.38 0.40 0.46 0.49 η 0.38 0.40 0.56 0.60 0.57 0.59 0.56 0.57 S (%) 3.37 4.3 6.5 8.1 9.5 11.3 13.3 15.3 6. Kurva karakteristik 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6 1.8 2 1160 1210 1260 1310 1360 1410 1460 14441436 1402 1379 1357 1330 1301 1271
Hubungan Torsi dengan Kecepatan
M / Nm n / rpm
0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6 1.8 2 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1 0.420.43 0.5 0.54 0.6 0.66 0.74 0.85
Hubungan Torsi dengan Arus
M / Nm I / A 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6 1.8 2 0 50 100 150 200 250 300 350 45.3660.14 117.45 144.4 170.51 194.97 217.97 327.5
Hubungan Torsi dengan P2
M / Nm P2 / W
0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6 1.8 2 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 3.374.3 6.5 8.1 9.5 11.3 13.3 16
Hubungan Torsi dengan Slip
M / Nm s / % 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6 1.8 2 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.38 0.4 0.56 0.6 0.57 0.59 0.56 0.6
Hubungan Torsi dengan Efisiensi
M / Nm η
0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6 1.8 2 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 0.4 0.48 0.64 0.7 0.74 0.78 0.8 0.83
Hubungan Torsi dengan Faktor Daya
M / Nm cos φ
7. Analisis
Dari kurva yang diperoleh, diketahui bahwa seiring dengan beban/torsi (M) bertambah maka ;
- Kecepatan (n) akan menurun tapi tidak secara drastis. - Arus (I) akan bertambah/meningkat.
- Faktor daya (cos φ) akan bertambah/meningkat. - Daya mekanik (P2) akan bertambah/meningkat.
- Efisiensi (η) akan menunjukkan saat awal bertambah dan kemudian stagnan/tetap pada titik 0,6.
- Slip motor (s) akan bertambah/meningkat.
8. Kesimpulan
Dengan mengetahui karakteristik motor asinkron 3 fasa maka kita dapat mengetahui cara pengasutannya. Parameter seperti kecepatan, daya
mekanik, arus, efisiensi, akan berubah seiring dengan perubahan beban, hal ini karena arus akan berubah jika beban mengalami perubahan, dan mengakibatkan perubahan yang lain.
PRAKTIKUM VIII
STARTING CHARACTERISTIC MOTOR ASINKRON TIGA FASA DENGAN SLIP RING
1. Tujuan
a. Mahasiswa dapat memasangkan motor asinkron tiga fasa dengan slip ring dan mengoperaasikannya dengan starter pada rotor, dengan tujuan untuk melihat karakteristik awal motor slip ring.
b. Mahasiswa dapat melihat karakteristik awal untuk berbagai macam nilai resistansi pada starter.
c. Mahasiswa dapat menggambar kurva karakteristik awal motor. d. Mahasiswa dapat mengerti dan mendeskripsikan fungsi dari
resistansi starter.
e. Mahasiswa dapat mendeskripsikan bagaimana arus stabil dan arus awal bergantung pada pengaturan pada starter.
f. Mahasiswa dapat menjelaskan perubahan arus dan torsi yang dihasilkan pada saat motor dinyalakan.
2. Diagram sirkuit
3. Instrument / komponen yang diperlukan a. 1 motor asinkron 3 fasa slip ring b. Bubuk rem magnetic
c. Unit control untuk rem d. Karet kopling
e. Pengaman kopling
f. Pengaman ujung tangkai g. Starter untuk motor slip ring Perlengkapan I, terdiri dari :
a. 1 power supply 3 fasa, 380 V / 16 A b. 1 saklar cut-out 3 kutub
c. 1 Multimeter dengan koil bergerak d. 1 colokan koneksi 4 mm
e. 1 papan rakit
4. Langkah kerja
a. Rakitlah semua komponen sesuai dengan diagram pada seksi 2. b. Aturlah range pada control unit sebagai berikut :
i. Kecepatan 1500 rpm ii. Torsi 2 Nm
iii. Mode operasi konstan
c. Operasikan motor, atur torsi pada unit control untuk mendapatkan kecepatan yang diinginkan sesuai table, mulailah dari nilai tertinggi rpm
d. Ukur torsi dan arus, catat pada table e. Lakukan terus sesuai nilai pada table
f. Setelah melakukan pengukuran, copot semua beban pada motor sehingga motor dapat melakukan pendinginan.
g. Gambar karakteristik arus pada setiap posisi dari starter. h. Deskripsikan kurva pada posisi 6 starter.
i. Beri kecepatan pada motor dalam posisi 6 starter yang mana motor mencapai torsi tertinggi.
j. Apa efek dari starter pada torsi ?
k. Pada kecepatan mana yang mengakibatkan arus maksimum ? l. Mengapa arus berkurang saat tahanan starter bertambah ? m. Catat perubahan pada arus dan torsi yang terjadi saat starter
dirubah dari posisi 4 ke posisi 5 pada kecepatan 1000 rpm. 5. Table hasil percobaan
Posisi N (rpm) 1400 1300 1200 1100 1000 800 600 400 200 0 1 (8k46) I (A) 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 M (Nm) -0,2 -0,2 -0,2 -0,18 -0.15 -0.13 -0.17 -0.1 -0.05 0 2 (6k95) I (A) 0.39 0.39 0.39 0.39 0.39 0.39 0.4 0.4 0.4 0.4 M (Nm) -0,20 -0,19 -0,18 -0,17 -0.17 -0.16 -0.14 -0.1 -0.07 0 3 I (A) 0.39 0.39 0.39 0.39 0.39 0.39 0.39 0.39 0.39 0.39
(5k54) M (Nm) -0,2 -0,20 -0,19 -0,18 -0.16 -0.14 -0.12 -0.1 -0.06 0 4 (3k84) I (A) 0.39 0.39 0.39 0.39 0.39 0.39 0.39 0.39 0.39 0.39 M (Nm) -0,19 -0,18 -0,17 -0,15 -0.14 -0.13 -0.10 -0.07 -0.03 0 5 (1k4) I (A) 0.39 0.39 0.39 0.39 0.39 0.39 0.39 0.39 0.39 0.39 M (Nm) -0,2 -0,18 -0,17 -0,15 -0.14 -0.11 -0.07 -0.03 -0.02 0 6 (113) I (A) 0,39 0,39 0,4 0,41 0,42 - - - - -M (Nm) 0,09 0,08 0,17 0,32 0,46 - - - -
-6. Grafik hasil percobaan
0 200 400 600 800 1000 1200 1400 0.35 0.37 0.39 0.41 0.43 0.45 0.39 0.39 0.4 0.41 0.42 0.39 0.39 0.39 0.39 0.39 0.39 0.39 0.39 0.39 0.39 0.39 0.39 0.39 0.39 0.390.390.390.390.39 0.39 0.39 0.39 0.39 0.39 0.390.390.390.390.39 0.39 0.39 0.390.390.390.390.39 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4
Perubahan arus terhadap kecepatan
kecepatan (rpm) Arus(A)
0 200 400 600 800 1000 1200 1400 -0.3 -0.2 -0.1 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.09 0.08 0.17 0.32 0.46 -0.2 -0.18 -0.17 -0.15 -0.14 -0.11 -0.07 -0.03 -0.02 0 -0.19 -0.18 -0.17 -0.15 -0.14 -0.13 -0.1 -0.07 0.03 0 -0.2 -0.2 -0.19 -0.18 -0.16 -0.14 -0.12 -0.1 -0.06 0 -0.2 -0.19 -0.18 -0.17 -0.17 -0.16 -0.14 -0.1 -0.07 0 -0.2 -0.2 -0.2 -0.18 -0.15 -0.13 -0.17 -0.1 -0.05 0
Perubahan torsi terhadap kecepatan
kecepatan (rpm) Torsi(Nm)
7. Analisa
- Pada awal pengoperasian motor asinkron 3 fasa, maka akan terdapat
lonjakan arus juga, seperti layaknya motor DC pada umumnya.
- Seiring dengan bertambahnya beban, maka akan kecepatan putar (rpm)
akan berkurang juga.
- Fungsi starter pada motor asinkron dengan slip ring adalah untuk
mengurangi lonjakan arus pada saat awal pengoperasian motor. Menyebabkan arus lebih stabil.
8. Kesimpulan
Secara umum Motor AC asinkron slipring mempunyai karakteristik hubungan antara daya, putaran, arus dan torsi yang tidak jauh berbeda dengan motor DC seri, shunt, dan kompon yaitu seiring dengan
bertambahnya beban, maka
Arus akan bertambah besar jika beban besar.
Kecepatan putar akan berbanding terbalik dengan beban yang
diterima motor, semakin besar beban, semakin kecil rpm motor Fungsi dari starter 3 kutub adalah sama dengan starter pada umumnya, yaitu untuk memvariasikan arus yang masuk ke lilitan stator sehingga putaran motor start up motor dapat lebih terkontrol.
