SEARAH PENGUATAN SERI DAN SHUNT UNTUK MEMPERKECIL RUGI-RUGI (Aplikasi pada Laboratorium Konversi Energi Listrik FT-USU)

13 

Teks penuh

(1)

PENGARUH PEN

ENAMBAHAN KUTUB BANTU PADA MO UATAN SERI DAN SHUNT UNTUK MEM

RUGI-RUGI

ada Laboratorium Konversi Energi Listrik F

uk memenuhi salah satu persyaratan dalam men a (S-1) pada Departemen Teknik Elektro Sub J

(2)
(3)

1. Bapak Ir. Syamsul Amien, M.S selaku Dosen Pembimbing Tugas Akhir penulis yang telah meluangkan waktunya untuk membimbing, membantu dan mengarahkan penulis dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini.

2. Bapak Ir. Muhammad Zulfin, M.T selaku dosen wali penulis yang banyak memberikan masukan dan pengarahan selama penulis menempuh perkuliahan.

3. Bapak Ir. Surya Tarmizi Kasim, M.si selaku Ketua Departemen Teknik Elektro FT-USU, dan Bapak Rahmad Fauzi, ST, MT selaku Sekretaris Departemen Teknik Elektro FT-USU.

4. Om Isroi Tanjung, ST (Om Roy) selaku Pegawai di Lab. Konversi Energi Listrik FT-USU yang banyak membantu penulis selama proses pengambilan data.

(4)

Budi, Arif, Reza, Leo, Asri Milaqmar, Shuhaimik Akbar Alhabsy, dan semua teman-teman angkatan 2009 lainnya.

8. Senior – seniorku yang baik hatinya (Bang Azhari, Bang Recky, Bang Pindo, Bang Ihksan, Bang Parlin, Bang Iqbal, dan lain-lain) yang telah bersedia berbagi pengalaman kepada penulis selama masa perkuliahan. 9. Adik–adik junior (Zein, Rais, Endra, Aspar, Fikry, Yoga, Angga, Wahyudi,

Mursid, Yahya, Dwi dan lain-lain) yang selalu siap sedia menolong penulis kapanpun dibutuhkan.

10. Asisten Lab. Konversi Energi Listrik FT-USU (Djaka, Diky, Dhuha, Bembeng) yang secara ikhlas membantu penulis selama proses pengambilan data.

11. Seluruh pihak yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu yang telah membantu penulis baik secara langsung maupun tidak langsung selama menjalani masa perkuliahan di Departemen Teknik Elektro FT-USU.

Penulis menyadari bahwa Tugas Akhirini masih jauh dari sempurna. Oleh karena itu, penulis sangat mengharapkan kritik dan saran yang membangun demi penyemepurnaan Tugas Akhir ini. Akhir kata, penulis berharap semoga Tugas Akhir ini dapat bermanfaat khususnya bagi penulis pribadi dan juga semua pihak yang membutuhkannya.

Medan, Juni 2014 Penulis

(5)

ABSTRAK

Penggunaan motor DC akhir-akhir ini mengalami perkembangan, khususnya dalam pemakaiannya sebagai motor penggerak. Terutama untuk menggerakkan beban yang berat dan bervarisasi. Oleh sebab itu, diharapkan motor DC dapat bekerja secara efisien. Pada saat motor DC dibebani, akan mengalir arus jangkar yang mengakibatkan terjadinya reaksi jangkar. Arus jangkar yang terlalu besar akan mengakibat timbulnya rugi-rugi daya pada motor DC, salah satu cara untuk memperkecil rugi-rugi daya pada motor DC adalah dengan penambahan kutub bantu pada motor DC.

(6)

DAFTAR ISI

KATA PENGANTAR ... i

ABSTRAK... iv

DAFTAR ISI ... v

DAFTAR GAMBAR ... viii

DAFTAR TABEL ... xi

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang ... 1

1.2 Rumusan Masalah ... 2

1.3 Tujuan penulisan ... 2

1.4 Manfaat Penulisan ... 2

1.5 Batasan Masalah ... 2

1.6 Metode Penulisan ... 3

1.7 Sistematika Penulisan ... 4

BAB II DASAR TEORI 2.1 Umum... 6

2.2 Konstruksi Motor Arus Searah ... 7

2.3 Prinsip Kerja Motor Arus Searah ... 11

2.4 Reaksi Jangkar ... 15

2.5 Mengatasi Reaksi Jangkar... 18

(7)

2.5.2 Penambahan Kutub Bantu(interpole)... 20

2.5.3 Belitan Kompensasi(Compensating Windings)... 21

2.6 Jenis-Jenis Motor Arus Searah ... 22

2.6.1 Motor Arus Searah Penguatan Bebas ... 22

2.6.2 Motor Arus Searah Penguatan Sendiri ... 23

2.6.2.1 Motor Arus Searah Penguatan Seri ... 24

2.6.2.2 Motor Arus Searah Penguatan Shunt ... 25

2.6.2.3 Motor Arus Searah Penguatan Kompon ... 26

2.7 Gaya Gerak Listrik Lawan Pada Motor Arus Searah ... 28

2.8 Rugi-rugi Pada Motor Arus Searah ... 29

2.8.1 Rugi-rugi Tembaga (copper losses)... 31

2.8.2 Rugi-rugi Inti(core or iron losses)... 32

2.8.3 Rugi-rugi Sikat(brush losses)... 34

2.8.4 Rugi-rugi Mekanik(mechanical losses)... 34

2.8.5 Rugi-rugi Beban Stray(stray load losses)... 35

BAB III METODE PENELITIAN 3.1 Tempat dan Waktu Penelitian ... 37

3.2 Metode Pengumpulan Data ... 37

3.3 Langkah-Langkah Penelitian ... 38

3.4 Analisa Data ... 39

3.5 Peralatan Yang Digunakan... 40

(8)

Tanpa Beban ... 41

3.6.2 Rangkaian Pengujian Motor DC Penguatan Seri Pada Kondisi Berbeban ... 42

3.6.3 Rangkaian Pengujian Motor DC Penguatan Shunt Pada Kondisi Tanpa Beban ... 43

3.6.4 Rangkaian Pengujian Motor DC Penguatan Shunt Pada Kondisi Berbeban ... 44

3.7 Prosedur Pengujian ... 45

3.7.1 Prosedur Pengujian Motor DC Penguatan Seri Dan Shunt Pada Kondisi Tanpa Beban ... 45

3.7.2 Prosedur Pengujian Motor DC Penguatan Seri Dan Shunt Pada Kondisi Berbeban ... 46

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1 Umum ... 48

4.2 Hasil Penelitian ... 49

4.3 Analisa Data ... 51

4.4 Grafik Pengujian ... 74

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 5.1 Kesimpulan ... 77

5.2 Saran ... 78

(9)

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Konstruksi motor arus searah bagian stator... 7

Gambar 2.2 Konstruksi motor arus searah bagian rotor... 7

Gambar 2.3 Pengaruh penempatan konduktor berarus dalam medan magnet ... 11

Gambar 2.4 Prinsip perputaran motor arus searah ... 13

Gambar 2.5 Fluksi yang dihasilkan oleh kumparan medan ... 15

Gambar 2.6 Fluksi yang dihasilkan oleh kumparan jangkar ... 16

Gambar 2.7 Hasil kombinasi antara fluksi medan dan fluksi jangkar... 17

Gambar 2.8 Pelemahan ggm akibat pergeseran bidang netral ... 20

Gambar 2.9 Motor arus searah yang dilengkapi dengan kutub bantu ... 21

Gambar 2.10Rangkaian ekivalen motor arus searah penguatan bebas ... 22

Gambar 2.11Rangkaian ekivalen motor arus searah penguatan seri... 24

Gambar 2.12Rangkaian ekivalen motor arus searah penguatan shunt ... 25

Gambar 2.13Rangkaian ekivalen motor arus searah penguatan kompon pendek... 27

Gambar 2.14Rangkaian ekivalen motor arus searah penguatan kompon panjang ... 28

Gambar 2.15Diagram aliran daya pada motor arus searah ... 30

Gambar 2.16Perputaran jangkar di dalam motor dua kutub ... 32

(10)

tanpa beban dan tanpa kutub bantu ... 41 Gambar 3.2 Rangkaian pengujian motor DC penguatan seri pada kondisi

tanpa beban dengan kutub bantu ... 42 Gambar 3.3 Rangkaian pengujian motor DC penguatan seri pada kondisi

berbeban tanpa kutub bantu... 42 Gambar 3.4 Rangkaian pengujian motor DC penguatan seri pada kondisi

berbeban dengan kutub bantu ... 43 Gambar 3.5 Rangkaian pengujian motor DC penguatan shunt pada kondisi

tanpa beban dan tanpa kutub bantu ... 43 Gambar 3.6 Rangkaian pengujian motor DC penguatan shunt pada kondisi

tanpa beban dengan kutub bantu ... 44 Gambar 3.7 Rangkaian pengujian motor DC penguatan shunt pada kondisi

berbeban tanpa kutub bantu... 44 Gambar 3.8 Rangkaian pengujian motor DC penguatan shunt pada kondisi

berbeban dengan kutub bantu ... 45 Gambar 4.1 Grafik beban dengan daya input motor DC penguatan

seri ... 74 Gambar 4.2 Grafik beban dengan rugi-rugi daya motor DC penguatan

seri ... 74 Gambar 4.3 Grafik beban dengan daya output motor DC penguatan

seri ... 75 Gambar 4.4 Grafik beban dengan daya input motor DC penguatan

(11)

Gambar 4.5 Grafik beban dengan rugi-rugi daya motor DC penguatan

shunt ... 76 Gambar 4.6 Grafik beban dengan daya output motor DC penguatan

(12)

DAFTAR TABEL

Tabel 4.1 Data Hasil Pengujian Motor DC Penguatan Seri Tanpa Beban Dan Tanpa Kutub Bantu ... 49 Tabel 4.2 Data Hasil Pengujian Motor DC Penguatan Seri Tanpa Beban Dan

Berkutub Bantu ... 49 Tabel 4.3 Data Hasil Pengujian Motor DC Penguatan Seri Berbeban Dan

Tanpa Kutub Bantu ... 49 Tabel 4.4 Data Hasil Pengujian Motor DC Penguatan Seri Berbeban Dan

Berkutub Bantu ... 50 Tabel 4.5 Data Hasil Pengujian Motor DC Penguatan Shunt Tanpa Beban

Dan Tanpa Kutub Bantu... 50 Tabel 4.6 Data Hasil Pengujian Motor DC Penguatan Shunt Tanpa Beban

Dan Berkutub Bantu... 50 Tabel 4.7 Data Hasil Pengujian Motor DC Penguatan Shunt Berbeban

Dan Tanpa Kutub Bantu... 51 Tabel 4.8 Data Hasil Pengujian Motor DC Penguatan Shunt Berbeban Dan

Berkutub Bantu ... 51 Tabel 4.9 Hasil Analisis Data Pengujian Motor DC Penguatan Seri Tanpa

Kutub Bantu ... 62 Tabel 4.10Hasil Analisis Data Pengujian Motor DC Penguatan Seri Dengan

Kutub Bantu ... 62 Tabel 4.11Hasil Analisis Data Pengujian Motor DC Penguatan Shunt Tanpa

(13)

Figur

Memperbarui...

Referensi

Memperbarui...