TUGAS AKHIR
ANALISA PERBANDINGAN EFISIENSI MOTOR DC KOMPON
PENDEK DENGAN MOTOR DC KOMPON PANJANG AKIBAT
PENAMBAHAN KUTUB
Oleh :070402011
FUAD RAHIM SITOMPUL
DEPARTEMEN TEKNIK ELEKTRO
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
ANALISA PERBANDINGAN EFISIENSI MOTOR DC KOMPON
PENDEK DENGAN MOTOR DC KOMPON PANJANG AKIBAT
PENAMBAHAN KUTUB
Oleh :
070402011
FUAD RAHIM SITOMPUL
Disetujui oleh:
Pembimbing,
NIP. 195306221981031002
Ir. SYAMSUL AMIEN, M.S
Diketahui oleh:
Ketua Departemen Teknik Elektro FT USU,
NIP. 19540531 198601 1002
Ir. SURYA TARMIZI KASIM, M.Si
DEPARTEMEN TEKNIK ELEKTRO
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
ABSTRAK
Motor listrik merupakan perangkat elekromagnetis yang mengubah energi listrik menjadi energi mekanik. Motor DC memerlukan tegangan searah pada kumparan medan untuk diubah menjadi energi mekanik. Energi mekanik ini digunakan sebagai penggerak peralatan listrik seperti pompa,penggerak kipas angin, lift dan lain-lain. Karena penggunaannya yang cukup luas maka kinerjanya harus baik. Kinerja suatu motor DC dikatakan baik jika efisiensi motor tersebut tinggi. Hal itu dapat dicapai dengan mengatur bagian-bagian tertentu dari motor. Perubahan posisi sikat pada motor DC mempengaruhi efisiensinya.
Dalam tugas akhir ini penulis akan melakukan analisis perbandingan efisiensi motor DC kompon pendek dengan motor DC kompon panjang akibat penambahan kutub. Dimana efisiensi motor dc kompon panjang lebih efektif dari pada efisiensi motor dc kompon pendek. Nilai efisiensi tertinggi dari motor dc kompon panjang akibat penambahan kutub adalah 81.92% terhadap torsi beban 0.6 kg. Dan efisiensi tertinggi dari motor dc kompon pendek akibat penambahan kutub adalah 80.16% terhadap torsi beban 0.6 kg.
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis ucapkan kepada Allah SWT dan Nabi Kita Muhammad SAWatas berkat, rahmat dan karunia yang dilimpahkan sehingga penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir yang berjudul:
“
ANALISA PERBANDINGAN EFISIENSI MOTOR DC KOMPON
PENDEK DENGAN MOTOR DC KOMPON PANJANG AKIBAT
PENAMBAHAN KUTUB
”Tugas akhir ini merupakan bagian dari kurikulum yang harus diselesaikan untuk memenuhi persyaratan menyelesaikan pendidikan Sarjana Strata Satu (S-1) di Departemen Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara. Selama
penulis menjalani pendidikan di kampus hingga diselesaikannya Tugas Akhir ini penulis persembahkan kepada yang teristimewa yaitu: Ayahanda Darming.F Sitompul dan Ibunda Rosida br.Regar yang merupakan bagian hidup penulis yang senantiasa mendukung dan mendoakan dari sejak penulis lahir hingga sekarang, serta untuk adik-adik penulis, yang selalu memberikan semangat kepada penulis dalam proses penyelesaian Tugas Akhir ini.
Tugas Akhir ini, penulis banyak menerima bantuan, bimbingan serta dukungan dari berbagai pihak. Pada kesempatan ini penulis ingin menyampaikan terimakasih yang tulus dan sebesar-besarnya kepada:
1. Bapak Ir. Syamsul Amien, M.S sebagai Dosen Pembimbing Tugas Akhir penulis yang
sangat besar bantuannya dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini.
2. Bapak Ir. Surya Tarmizi Kasim, M.Si dan Bapak Rachmad Fauzi ST, MT selaku Ketua dan
Sekretaris Departemen Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara.
3. Kepada Ayah dan Ibu tercinta yang telah menghantarkan doa, perhatian, semangat
4. Kepada seluruh keluarga penulis yang tak henti memberi dukungan untuk
menyelesaikan Tugas Akhir ini
5. Seluruh staf pengajar yang telah memberi bekal ilmu kepada penulis dan seluruh pegawai Departemen Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara atas segala bantuannya.
6. Bayu, Fernadi, Reki Seuharmon, Indra riskiawan, yoakim, rizky zuliandri, mujahiddin, lamhot'07, anna basriyani S.pdi. M.Si, Andry A. marpaung'10 bambang10, yang selalu menjadi teman penulis selama ini.
7. Seluruh teman-teman mahasiswa/i di Departemen Teknik Elektro, atas dukungan dan
bantuan yang diberikan kepada penulis.
8. Semua pihak yang tidak sempat penulis sebutkan satu per satu.
Penulis menyadari bahwa Tugas Akhir ini masih banyak kekurangannya. Kritik dan saran dari pembaca untuk menyempurnakan Tugas Akhir ini sangat penulis harapkan. Kiranya Tugas Akhir ini dapat bermanfaat bagi kita semua.
Terimakasih.
Medan, Februari 2014 Penulis
DAFTAR ISI
ABSTRAK ... i
KATA PENGANTAR ... ii
DAFTAR ISI ... iv
DAFTAR GAMBAR ... viii
BAB I PENDAHULUAN ... 1
1.1 Latar Belakang ... 1
1.2 Tujuan Penulisan ... 1
1.3 Batasan Masalah ... 2
1.4 Metode Penulisan ... 2
1.5 Sistematika Penulisan ... 3
BAB II MOTOR ARUS SEARAH ... 4
II.5.3 Belitan Kompensasi (Compensating Windings) ... 19
II.6 Jenis-Jenis Motor Arus Searah ... 19
II.6.2 Motor Arus Searah Penguatan Sendiri ... 21
II.7 Gaya Gerak Listrik Lawan Pada Motor Arus Searah ... 27
II.8 Pengaturan Kecepatan Putaran Pada Motor Arus Searah ... 28
II.9 Karakteristik Motor Arus Searah Penguatan Kompon ... 29
II.9.1 Karakteristik Torsi – Arus Jangkar (T/Ia) ... 30
II.9.2 Karakteristik Putaran – Arus Jangkar (n/Ia) ... 31
II.9.3 Karakteristik Torsi – Putaran (T/n) ... 32
II.10 Efisiensi motor arus searah ... 33
II.10.1 Efisiensi mekanis ... 34
II.10.2 Efisiensi elektris ... 35
BAB III METODE PENELITIAN ... 36
III.1 Tempat dan Waktu penelitian ... 36
III.2 Metode pengambilan data ... 36
III.3 Langkah-langkah penelitian ... 37
III.4 Teknik analisa data ... 38
III.5 Peralatan yang digunakan ... 39
III.6 Rangkaian pengujian ... 39
III.6.2 Rangakain pengujian motor DC penguatan kompon pendek dan panjang pada kondisi berbeban dengan penambahan kutub ... 40 III.7 Prosedur pengujian ... 41 III.7.1 Prosedur pengujian motor DC penguatan kompon pendek dan panjang pada kondisi berbeban ... 41 III.7.2 Prosedur pengujian motor DC penguatan kompon pendek dan panjang pada kondisi berbeban dengan penambahan kutub ... 42
BAB IV ANALISA DATA ... 43
IV.1 Data hasil percobaan motor dc kompon pendek tanpa kutub ... 43 IV.1.1 Data hasil percobaan motor dc kompon pendek tanpa kutub 43 IV.1.2 Analisa data pada percobaan motor dc kompon pendek tanpa kutub ... 43 IV.2 Data hasil percobaan motor dc kompon pendek dengan kutub ... 46
IV.2.1 Data hasil percobaan motor dc kompon pendek dengan kutub ... 46 IV.2.2 Analisa data pada percobaan motor dc kompon pendek dengan kutub ... 47 IV.3 Data hasil percobaan motor dc kompon panjang tanpa kutub ... 49
IV.3.1 Data hasil percobaan motor dc kompon panjang tanpa kutub49 IV.3.2 Analisa data pada percobaan motor dc kompon panjang tanpa kutub ... 50 IV.4 Data hasil percobaan motor dc kompon panjang dengan kutub ... 52
IV.5 Kurva hasil percobaan ... 55
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ... 58
5.1 Kesimpulan ... 58
5.2 Saran ... 58
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Kontruksi motor arus searah stator ... 5
Gambar 2.2 Kontruksi motor arus searah rotor ... 5
Gambar 2.3 Pengaruh penempatan konduktor berarus dlm medan magnet .. 9
Gambar 2.4 Prinsip perputaran motor arus searah ... 10
Gambar 2.5 Fluksi yang dihasilkan oleh kumparan ... 13
Gambar 2.6 Fluksi yang dihasilkan oleh kumparan jangkar ... 14
Gambar 2.7 Hasil kombinasi antara fluksi medan dan fluksi jangkar ... 14
Gambar 2.8 Kurva pemagnetan saat terjadi reaksi jangkar ... 15
Gambar 2.9 Pelemahan ggm akibat pergeseran bidang netral ... 18
Gambar 2.10 Motor arus searah yang di lengkapi dengan kutub bantu ... 18
Gambar 2.11 Rangkaian ekuivalen motor arus searah penguatan bebas ... 20
Gambar 2.12 Rangkaian ekuivalen motor arus searah penguatan seri ... 21
Gambar 2.13 Rangkaian ekuivalen motor arus searah penguatan shunt ... 22
Gambar 2.14 Rangkaian ekuivalen motor arus searah penguatan kompon pendek kumulatif... 24
Gambar 2.15 Rangkaian ekuivalen motor arus searah penguatan kompon pendek differensial ... 25
Gambar 2.16 Rangkaian ekuivalen motor arus searah penguatan kompon panjang kumulatif... 26
Gambar 2.17 Rangkaian ekuivalen motor arus searah penguatan kompon panjang differensial ... 26
Gambar 2.18 Kurva karakteristik torsi-arus jangkar ... 31
Gambar 2.20 Kurva karakteristik torsi-putaran ... 33
Gambar 3.6.1 Rangkaian pengujian motor DC panjang pada kondisi berbeban tanpa kutub ... 39
Gambar 3.6.2 Rangkaian pengujian motor DC pendek pada kondisi berbeban tanpa kutub ... 40
Gambar 3.6.3 Rangkaian pengujian motor DC panjang pada kondisi berbeban dengan penambahan kutub ... 40
Gambar 3.6.4 Rangkaian pengujian motor DC pendek pada kondisi berbeban dengan penambahan kutub ... 41
