M OD UL I
TRAN SFORM ATOR SATU FASA
1 .1 Pe n da h u lu a n
Tr ansform at or adalah suat u alat list r ik st at is yang dapat m em indahkan energi list r ik dar i suat u r angkaian sat u ke r angkaian yang lain dengan fr ekuensi yang t et ap. Dapat dikat akan bahwa t r ansform at or adalah m esin elekt r is yang m engubah ener gi elekt r is m enj adi ener gi elekt r is kem bali. Ber dasar kan konversi t egangannya, t ransform at or dapat dibedakan :
Tr ansform at or st ep up, yait u t ransform at or yang m enaikkan t egangan
Tr ansform at or st ep dow n, yait u t r ansform at or yang m enur unkan t egangan
Pr insip dasar dar i suat u t ransform at or adalah induksi bersam a (m ut ual
induct ion) ant ara dua buah r angkian t er pisah, yang diant ara keduanya
dihubungkan dengan suat u fluksi m agnet (m agnet ic flux) . Tr ansfor m at or sat u fasa yang seder hana t erdir i dar i dar i dua buah belit an indukt if yang secara list r ik t er pisah, t et api secar a m agnet is dihubungkan dengan suat u m edan m agnet yang m elingkupi keduanya (m agnet ic linked) .
Apabila salah sat u belit an dihubungkan dengan sum ber t egangan bolak- balik ( AC) , m aka suat u fluksi m agnet yang bolak- balik j uga akan t er dapat pada belit an t er sebut . Dan fluksi m agnet t ersebut akan m elingkupi belit an yang lain, yang kem udian akan m enghasilkan induksi bersam a ant ar kedua belit an t er sebut . Sesuai dengan h u k um Fa r a dy, t ent ang induksi m agnet ik, m aka t egangan yang diinduksikan adalah :
dt
d
N
e
=
−
Φ
( 1.1 )t
E
e
=
msin
ω
( 1.2 )Di m ana :
m
m
N
E
=
ω
Φ
( 1.3 )Ket erangan :
e
= t egangan induksi em f ( Volt )m
E
= em f m aksim um ( Volt )N
= j um lah belit an dalam gulunganΦ
= fluks m agnet ( Weber )m
Φ
= fluks m agnet m aksim um ( Weber )ω
= kecepat an sudut ( r adian/ det ik )1 .2 Pe r coba a n 1
Ka r a k t e r ist ik H u bu n g Bu k a
1 .2 .1 . Tu j ua n Pe r coba a n
Mahasiswa m engert i dan m em aham i t ent ang karakt er ist ik t r ansform at or
hubung buka
Mahasiswa m engert i dan m em aham i nilai perbandingan t r ansform at or
Mahasiswa m enger t i dan m em aham i t ent ang car a m encar i nilai r esist ansi
c
R
dan r eakt ansiX
m Mahasiswa m engert i dan m em aham i t ent ang r ugi- r ugi besi pada
t ransform at or sat u fasa
Mahasiswa dapat m enggam bar kan fasor arus penguat t r ansform at or
1 .2 .2 . Pe r a la t a n Ya n g D igun a k a n
1. Aut ot rafo : 1 buah
2. Tr ansform at or 10 A : 1 buah
3. Volt m et er digit al : 1 buah
4. Mult im et er digit al : 1 buah
5. Kabel konekt or : 1 buah
1 .2 .3 . Ga m ba r Ra ngk a ia n Pe r coba a n
Gam bar 1.1 Rangk aian percobaan t ransform at or hubung buka
380.6
AC
MULTIMETER DIGITAL
TRANFORMATOR SATU FASA AUTOTRAFO
1. Buat lah r angkaian seper t i pada gam bar 1.1 di at as
2. Hubungkan r angkaian dengan sum ber t egangan dan nyalakan saklar pada aut ot r afo
3. Dengan m enggunakan aut ot r afo, at ur lah t egangan sum ber 10 V
4. Am at i dan cat at hasil pengukur an daya nyat a
W
0, t eganganV
0 dan arusI
0pada t abel dat a per cobaan
5. Ulangi langkah no. 2 unt uk t egangan yang ber var iasi naik sam pai t egangan t ert ent u sesuai dengan pet unj uk asist en, dan kem udian t urun kem bali sam pai ke 10 V
1 .2 .5 . H a sil Pe r coba a n
Tabel 1.1 Hasil per cobaan t r ansform at or sat u fasa hubung buka
No
0
V
( Volt )
0
I
( Am per e )
0
P
( Wat t )
Naik Turun Naik Turun Naik
1 2 3
4 5 6
7 8 9
10
1 .2 .6 . Pe r h it u nga n
Dar i dat a di at as, hit unglah nilai :
0
ϕ
Cos
;I
C ;I
m ;R
c ;X
m ;Z
01 .2 .7 . Gr a fik
( )
0 0f
V
I
=
;P
0=
f
( )
V
0 ;P
0=
f
( )
I
0 ;Cos
ϕ
0=
f
( )
V
0 ; fasor arusI
01 .3 .1 . Tu j ua n Pe r coba a n
Mahasiswa m engert i dan m em aham i t ent ang kar akt er ist ik t r ansform at or hubung singkat
Mahasiswa m engert i dan m em aham i t ent ang car a m encar i nilai
R
eq danX
eq Mahasiswa m enger t i dan m em aham i t ent ang rugi- rugi t em baga pada
t ransform at or sat u fasa
Mahasiswa dapat m enggam bar r angkaian eqivalent t ransform at or sat u fasa
1 .3 .2 . Pe r a la t a n Ya n g D igun a k a n
1. Aut ot rafo : 1 buah
2. Tr ansform at or 10 A : 1 buah
3. Volt m et er digit al : 1 buah
4. Mult im et er digit al : 1 buah
5. Kabel konekt or : 1 buah
1 .3 .3 . Ga m ba r Ra ngk a ia n Pe r coba a n
Gam bar 1.2 Rangk aian percobaan t ransform at or hubung singkat
1 .3 .5 . La ngk a h Pe r coba a n
1. Buat lah r angkaian seper t i pada gam bar 1.2 di at as 380.6
AC
MULTIMETER DIGITAL
TRANFORMATOR SATU FASA AUTOTRAFO
2. Hubungkan r angkaian dengan sum ber t egangan dan nyalakan saklar pada aut ot r afo
3. Dengan m enggunakan aut ot rafo, at ur lah t egangan sesuai dengan pet unj uk asist en pr akt ikum
4. Am at i dan cat at hasil pengukur an daya nyat a
W
hs, t eganganV
hs dan arushs
I
pada t abel dat a per cobaan5. Ulangi langkah no. 2 unt uk t egangan yang ber var iasi naik sam pai t egangan 15 V
6. Ukur lah nilai
R
1 kum paran pr im er danR
2kum paran sekunder denganm enggunakan ohm m et er
1 .3 .6 . H a sil Pe r coba a n
Tabel 1.2 Hasil percobaan t ransform at or sat u fasa hubung singkat
No
V
hs( Volt )
hs
I
( Am per e)
hs
P
( Wat t )
1 2 3 4 5 6
Tabel 1.3 Hasil percobaan pengukuran resist ansi
No Resist ansi Pr im er (
1
R
)Resist ansi Sekunder (
R
2 )1
2
1 .3 .6 . Pe r h it u nga n
Dar i dat a di at as, hit unglah nilai :
hs
Cos
ϕ
;R
eq ;X
eq ;Z
eq1 .3 .7 . Gr a fik
( )
hs hsf
V
I
=
;P
hs=
f
( )
V
hs ;P
hs=
f
( )
I
hs ;Cos
ϕ
hs=
f
( )
V
hs1 .4 .1 . Tu j ua n Pe r coba a n
Mahasiswa m enger t i dan m em aham i t ent ang karakt er ist ik t ransform at or j ika dibebani beban r esist if, indukt if dan kapasit if
Mahasiswa m engert i dan m em aham i t ent ang nilai pengat ur an t ransform at or
R
V
Mahasiswa m engert i dan m em aham i t ent ang effisiensi t ransfor m at or
η
1 .4 .2 . Pe r a la t a n Ya n g D igun a k a n
1. Aut ot rafo : 1 buah
2. Tr ansform at or 10 A : 1 buah
3. Volt m et er digit al : 1 buah
4. Mult im et er digit al : 2 buah
5. Kabel konekt or : 1 buah
6. Modul Beban : 1 unit
1 .4 .3 . Ga m ba r Ra ngk a ia n Pe r coba a n
Gam bar 1.3 Rangk aian percobaan t ransform at or berbeban
1 .4 .5 . La ngk a h Pe r coba a n
1. Buat lah rangkaian seper t i pada gam bar 1.3 di at as dengan beban lam pu pij ar
380.6
AC
MULTIMETER DIGITAL
TRANFORMATOR SATU FASA AUTOTRAFO
SUMBER
TEGANGAN 380.6
MULTIMETER DIGITAL
BEBAN Resistif
Induktif
2. Hubungkan r angkaian dengan sum ber t egangan dan nyalakan saklar pada aut ot r afo
3. Dengan m enggunakan aut ot r afo, at ur lah t egangan sum ber sesuai dengan pet unj uk asist en
4. Am at i dan cat at hasil pengukur an daya nyat a
P
1 danP
2, t eganganV
1 dan2
V
sert a arusI
1 danI
2 pada t abel dat a per cobaan5. Ulangi langkah no. 2 unt uk t egangan yang ber var iasi naik sam pai t egangan t ert ent u sesuai dengan pet unj uk asist en
6. Ulangi langkah 1 sam pai 5 dengan beban indukt if
7. Ulangi langkah 1 sam pai 5 dengan beban lam pu pij ar dan kapasit or
1 .4 .6 . H a sil Pe r coba a n
Tabel 1.4 Hasil percobaan t ransform at or sat u fasa berbeban resist if
N o
Sisi Be lit a n Pr im e r Sisi Be lit a n Se k u nder
1
V
( Volt )
1
I
( Am per e )
1
P
( Wat t )
2
V
( Volt )
2
I
( Am per e )
2
P
( Wat t )
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
N o
Sisi Be lit a n Pr im e r Sisi Be lit a n Se k u nder
1
V
( Volt )
1
I
( Am per e )
1
P
( Wat t )
2
V
( Volt )
2
I
( Am per e )
2
P
( Wat t )
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Tabel 1.6 Hasil percobaan t ransform at or sat u fasa berbeban kapasit if
N o
Sisi Be lit a n Pr im e r Sisi Be lit a n Se k u nder
1
V
( Volt )
1
I
( Am per e )
1
P
( Wat t )
2
V
( Volt )
2
I
( Am per e )
2
P
( Wat t )
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
1 .4 .6 . Pe r h it u nga n
Dar i dat a di at as, hit unglah nilai :
1
ϕ
Cos
;Cos
ϕ
2 ;V
R ;η
; r ugi- r ugi t ransform at or1 .4 .7 . Gr a fik
Unt uk sem ua j enis beban, buat lah gr afik :
( )
V
2f
V
R=
;V
R=
f
( )
I
2 ;η
=
f
( )
V
2 ;η
=
f
( )
I
2 ; fasor t egangan dan arus1 .5 .1 . Tu j ua n Pe r coba a n
Mahasiswa m engert i dan m em aham i t ent ang kar akt er ist ik kerj a par alel
t ransform at or
Mahasiswa m engert i dan m em aham i t ent ang pem bagian daya pada saat
t ransform at or beker j a par alel
1 .5 .2 . Pe r a la t a n Ya n g D igun a k a n
1. Aut ot rafo : 1 buah
2. Tr ansform at or 10 A : 1 buah
3. Am perm et er : 2 buah
4. Mult im et er digit al : 2 buah
5. Kabel konekt or : 1 buah
1 .5 .3 . Ga m ba r Ra ngk a ia n Pe r coba a n
Gam bar 1.4 Rangkaian percobaan kerj a paralel t ransform at or sat u fasa
1 .5 .4 . La ngk a h Pe r coba a n
380.6 AC
MULTIMETER DIGITAL
TRANFORMATOR B AUTOTRAFO
SUMBER
TEGANGAN 380.6
MULTIMETER DIGITAL
BEBAN Resistif
Induktif
Kapasitif TRANFORMATOR A
A
1. Buat lah rangkaian seper t i pada gam bar 1.4 di at as dengan beban lam pu pij ar
2. Hubungkan r angkaian dengan sum ber t egangan dan nyalakan saklar pada aut ot r afo
3. Dengan m enggunakan aut ot r afo, at ur lah t egangan sum ber sesuai dengan pet unj uk asist en
4. Am at i dan cat at hasil pengukur an daya nyat a
P
1 danP
2, t eganganV
1 dan2
V
sert a arusI
1 danI
2 sert aI
2A unt uk arus sekunder t r afo A danI
2Bunt uk arus sekunder t rafo B pada t abel dat a per cobaan
5. Ulangi langkah no. 2 unt uk t egangan yang ber var iasi naik sam pai t egangan t ert ent u sesuai dengan pet unj uk asist en
1 .5 .5 . H a sil Pe r coba a n
Tabel 1.7 Hasil percobaan kerj a paralel t ransform at or sat u fasa
N o
Sisi Be lit a n Pr im e r Sisi Be lit a n Se k u nder
1
V
( Volt )
1
I
( A )
1
P
( Wat t )
2
V
( Volt )
2
I
( A )
2
P
( Wat t )
A
I
2( A )
B
I
2( A )
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
1 .5 .6 . Pe r h it u nga n
Dar i dat a di at as, hit unglah nilai :
1
ϕ
M OD UL I I
TRAN SFORM ATOR TI GA FASA
2 .1 Pe n da h u lu a n
Dalam pem bangkit an energi list r ik secar a luas, sist em yang digunakan adalah sist em t iga fasa, di m ana t egangan yang dibangkit kan adalah 132 kV at au lebih. Set elah dibangkit kan, t egangan list r ik di naikkan m enj adi t egangan t inggi 150 kV at au t egangan ekst r a t inggi 500 kV, unt uk selanj ut nya dikir im m elalui sist em t ransm isi m enuj u ke gardu induk. Dar i gardu induk, t eganagn t inggi ini dit urunkan kem bali m enj adi t egangan m enengah 20 kV, selanj ut nya di gardu dist r ibusi t egangan dit urunkan kem bali m enj adi t egangan r endah 380/ 220 V, yang selanj ut nya ener gi list r ik dengan t egangan r endah t ersebut disalur kan kepada konsum en m elalui sist em dist r ibusi sekunder . Sehingga dalam suat u sist em t enaga list r ik, t r ansform at or t iga fasa sangat diper lukan unt uk m enur unkan dan m enaikkan t eganagn list r ik t iga fasa, sesuai dengan keper luannya.
I nt i dar i t ransform at or t iga fasa bisanya ber kaki t iga. Lilit an pr im er dan sekunder dar i sat u fasa dit em pat kan pada m asing- m asing kaki. Tr ansform at or ber int i t iga kaki cukup m em adai unt uk sem ua hubungan t iga fasa yang biasanya digunakan kar ena fluksi yang dihasilkan oleh lilit an t iga fasa berbeda 1200. Pada set iap saat , dua kaki int i ber t indak sebagai lint asan balik bagi fluksi di kaki ket iga dan j um lah net t o dar i fluksi adalah nol. Selam a kondisi t idak beker j a dar i sist em at au selam a per iode beban sangat t idak seim bang, j um lah dar i m asing- m asing fluksi dalam t r ansform at or ber int i t iga m ungkin t idak nol. Selam a kondisi seim bang ini, sebagian fluksi m agnet dipaksa kem bali m elalui t angki t ransform at or . Unt uk m em perbaiki m asalah ini, m aka t ransform at or yang digunakan unt uk keper luan ini dir ancang ber int i em pat at au lim a kaki yang m em ber ikan lint asan balik bagi fluksi m agnet ik yang t idak seim bang.
Ada beberapa form asi yang dapat digunakan dalam pem bent ukan t ransform at or t iga fasa ini, ant ar a lain :
Form asi Delt a- delt a ( Dd)
Form asi Delt a- bint ang ( Dy)
Form asi Bint ang- delt a ( Yd)
Form asi Bint ang- bint ang ( Yy)
Form asi hubungan V
Form asi hubungan T
Form asi hubungan Zig- zag ( Z)
2 .2 Pe r coba a n 1
Tr a n sfor m a t or H u bu n ga n D e lt a - de lt a ( D d )
2 .2 .1 . Tu j ua n Pe r coba a n
Unt uk m enget ahui dan m em aham i kar akt er ist ik t ransform at or t iga fasa hubungan delt a- delt a
Unt uk m enget ahui nilai perbandingan t r ansform asi a t ransform at or t iga fasa hubungan delt a- delt a
2 .2 .2 . Pe r a la t a n Ya n g D igun a k a n
6. Tr ansform at or 5 A : 3 buah
7. Volt m et er digit al : 1 buah
8. Tangm et er : 1 buah
9. Kabel konekt or : secukupnya
2 .2 .3 . Ga m ba r Ra ngk a ia n Pe r coba a n
Gam bar 2.1 Rangkaian percobaan t ransform at or t iga fasa hubung Dd
2 .2 .4 . La ngk a h Pe r coba a n
SUMBER TEGANGAN 3 FASA
TRANFORMATOR 3 TRANFORMATOR 2 TRANFORMATOR 1
BEBAN TIGA FASA
b
c
a
I
b
I
c
I
C B A
A
I
B
I
C
I
s
I
1s
I
2s
I
3p
I
2p
6. Buat lah r angkaian seper t i pada gam bar 2.1 di at as
7. Hubungkan r angkaian dengan sum ber t egangan dan nyalakan saklar pada aut ot r afo
8. At ur lah t egangan sum ber sesuai dengan pet unj uk asist en pr akt ikum
9. Am at i dan cat at hasil pengukur an t er hadap ar us, t egangan baik pada sisi pr im er m aupun sekunder pada t abel dat a per cobaan
10. Am at i dan cat at nilai cos ϕ pada sisi pr im er m aupun sekunder
2 .2 .5 . H a sil Pe r coba a n
Tabel 2.1 Hasil percobaan t ransform at or t iga fasa hubungan Dd sisi prim er
Tegangan ant ar fasa ( Volt )
Arus fasa ( Am pere )
Arus saluran (line) ( Am pere )
ϕ
cos
AB
V
V
BCV
CAI
1pI
2pI
3pI
AI
BI
CTabel 2.2 Hasil percobaan t ransform at or t iga fasa hubungan Dd sisi sekunder
Tegangan ant ar fasa ( Volt )
Arus fasa ( Am pere )
Arus saluran (line) ( Am pere )
ϕ
cos
ab
V
V
bcV
caI
1sI
2sI
3sI
aI
bI
c2 .2 .6 . Pe r h it u nga n
Per bandingan belit an t r ansform asi a unt uk hubungan Dd
Daya input
P
in dan daya out putP
out Effisiensiη
2 .3 Pe r coba a n 2
2 .3 .1 . Tu j ua n Pe r coba a n
Unt uk m enget ahui dan m em aham i karakt er ist ik t r ansform at or t iga fasa hubungan delt a- bint ang
Unt uk m enget ahui nilai perbandingan t ransform asi a t ransform at or t iga fasa hubungan delt a- bint ang
2 .3 .2 . Pe r a la t a n Ya n g D igun a k a n
1. Tr ansform at or 5 A : 3 buah
2. Volt m et er digit al : 1 buah
3. Tangm et er : 1 buah
4. Kabel konekt or : secukupnya
2 .3 .3 . Ga m ba r Ra ngk a ia n Pe r coba a n
Gam bar 2.2 Rangkaian percobaan t ransform at or t iga fasa hubung Dy
2 .3 .4 . La ngk a h Pe r coba a n
1. Buat lah r angkaian seper t i pada gam bar 2.2 di at as
2. Hubungkan r angkaian dengan sum ber t egangan dan nyalakan saklar pada aut ot r afo
3. At ur lah t egangan sum ber sesuai dengan pet unj uk asist en pr akt ikum
SUMBER TEGANGAN 3 FASA
TRANFORMATOR 3 TRANFORMATOR 2
TRANFORMATOR 1
BEBAN TIGA FASA
a
b
c
n
a
I
b
I
c
I
n
I
C B A
A
I
B
I
C
I
p
I
1p
I
2p
4. Am at i dan cat at hasil pengukur an t er hadap ar us, t egangan baik pada sisi pr im er m aupun sekunder pada t abel dat a per cobaan
5. Am at i dan cat at nilai cos ϕ pada sisi pr im er m aupun sekunder
2 .3 .5 . H a sil Pe r coba a n
Tabel 2.3 Hasil percobaan t ransform at or t iga fasa hubungan Dy sisi prim er
Tegangan ant ar fasa ( Volt )
Arus fasa ( Am pere )
Arus saluran (line) ( Am pere )
ϕ
cos
AB
V
V
BCV
CAI
1pI
2pI
3pI
AI
BI
CTabel 2.4 Hasil percobaan t ransform at or t iga fasa hubungan Dy sisi sekunder
Tegangan ant ar fasa ( Volt )
Tegangan fasa ( Volt )
Arus saluran (line) ( Am pere )
n
I
cos
ϕ
ab
V
V
bcV
caV
anV
bnV
cnI
aI
bI
cPe r h it u nga n
Per bandingan belit an t r ansform asi a unt uk hubungan Dy
Daya input
P
in dan daya out putP
out Effisiensiη
2 .4 Pe r coba a n 3
Tr a n sfor m a t or H u bu n ga n Bin t a n g- d e lt a ( Yd )
Unt uk m enget ahui dan m em aham i karakt er ist ik t r ansform at or t iga fasa hubungan Bint ang- delt a
Unt uk m enget ahui nilai perbandingan t ransform asi a t ransform at or t iga fasa hubungan bint ang- delt a
2 .4 .2 . Pe r a la t a n Ya n g D igun a k a n
1. Tr ansform at or 5 A : 3 buah
2. Volt m et er digit al : 1 buah
3. Tangm et er : 1 buah
4. Kabel konekt or : secukupnya
2 .4 .3 . Ga m ba r Ra ngk a ia n Pe r coba a n
Gam bar 2.3 Rangkaian percobaan t ransform at or t iga fasa hubung Yd
2 .4 .4 . La ngk a h Pe r coba a n
1. Buat lah r angkaian seper t i pada gam bar 2.3 di at as
2. Hubungkan r angkaian dengan sum ber t egangan dan nyalakan saklar pada aut ot r afo
3. At ur lah t egangan sum ber sesuai dengan pet unj uk asist en pr akt ikum
4. Am at i dan cat at hasil pengukur an t er hadap ar us, t egangan baik pada sisi pr im er m aupun sekunder pada t abel dat a per cobaan
5. Am at i dan cat at nilai cos ϕ pada sisi pr im er m aupun sekunder
SUMBER TEGANGAN 3 FASA
TRANFORMATOR 3 TRANFORMATOR 2 TRANFORMATOR 1
BEBAN TIGA FASA
a
b
c
a
I
b
I
c
I
C
N B A
A
I
B
I
C
I
N
I
s
I
1s
I
2s
2 .4 .5 . H a sil Pe r coba a n
Tabel 2.5 Hasil percobaan t ransform at or t iga fasa hubungan Yd sisi prim er
Tegangan ant ar fasa ( Volt )
Tegangan fasa ( Volt )
Arus saluran (line) ( Am pere )
N
I
cos
ϕ
AB
V
V
BCV
CAV
ANV
BNV
CNI
AI
BI
CTabel 2.6 Hasil percobaan t ransform at or t iga fasa hubungan Yd sisi sekunder
Tegangan ant ar fasa ( V )
Arus fasa ( V )
Arus saluran ( Am pere )
ϕ
cos
ab
V
V
bcV
caI
1sI
2sI
3sI
aI
bI
c2 .4 .6 . Pe r h it u nga n
Per bandingan belit an t r ansform asi a unt uk hubungan Yd
Daya input
P
in dan daya out putP
out Effisiensiη
2 .5 Pe r coba a n 4
Tr a n sfor m a t or H u bu n ga n Bin t a n g- b in t a n g ( Yy)
2 .5 .1 . Tu j ua n Pe r coba a n
Unt uk m enget ahui dan m em aham i karakt er ist ik t r ansform at or t iga fasa hubungan Bint ang- bint ang
2 .5 .2 . Pe r a la t a n Ya n g D igun a k a n
1. Tr ansform at or 5 A : 3 buah
2. Volt m et er digit al : 1 buah
3. Tangm et er : 1 buah
4. Kabel konekt or : secukupnya
2 .5 .3 . Ga m ba r Ra ngk a ia n Pe r coba a n
Gam bar 2.4 Rangkaian percobaan t ransform at or t iga fasa hubung Yy
2 .5 .4 . La ngk a h Pe r coba a n
1. Buat lah r angkaian seper t i pada gam bar 2.4 di at as
2. Hubungkan r angkaian dengan sum ber t egangan dan nyalakan saklar pada aut ot r afo
3. At ur lah t egangan sum ber sesuai dengan pet unj uk asist en pr akt ikum
4. Am at i dan cat at hasil pengukur an t er hadap ar us, t egangan baik pada sisi pr im er m aupun sekunder pada t abel dat a per cobaan
5. Am at i dan cat at nilai cos ϕ pada sisi pr im er m aupun sekunder
2 .5 .5 . H a sil Pe r coba a n
Tabel 2.7 Hasil percobaan t ransform at or t iga fasa hubungan Yy sisi prim er
SUMBER TEGANGAN 3 FASA
TRANFORMATOR 3 TRANFORMATOR 2 TRANFORMATOR 1
BEBAN TIGA FASA
a
b
c
n
a
I
b
I
c
I
n
I
C
N B A
A
I
B
I
C
I
N
Tegangan ant ar fasa ( Volt )
Tegangan fasa ( Volt )
Arus saluran (line) ( Am pere )
N
I
cos
ϕ
AB
V
V
BCV
CAV
ANV
BNV
CNI
AI
BI
CTabel 2.8 Hasil percobaan t ransform at or t iga fasa hubungan Yy sisi sekunder
Tegangan ant ar fasa ( Volt )
Tegangan fasa ( Volt )
Arus saluran (line) ( Am pere )
n
I
cos
ϕ
ab
V
V
bcV
caV
anV
bnV
cnI
aI
bI
c2 .5 .6 . Pe r h it u nga n
Per bandingan belit an t r ansform asi a unt uk hubungan Yy
Daya input
P
in dan daya out putP
out Effisiensiη
2 .6 Pe r coba a n 5
Tr a n sfor m a t or H u bu n ga n V
2 .6 .1 . Tu j ua n Pe r coba a n
Unt uk m enget ahui dan m em aham i karakt er ist ik t r ansform at or t iga fasa hubungan V
Unt uk m enget ahui nilai perbandingan t ransform asi a t ransform at or t iga fasa hubungan V
1. Tr ansform at or 5 A : 2 buah
2. Volt m et er digit al : 1 buah
3. Tangm et er : 1 buah
4. Kabel konekt or : secukupnya
2 .6 .3 . Ga m ba r Ra ngk a ia n Pe r coba a n
Gam bar 2.5 Rangkaian percobaan t ransform at or t iga fasa hubungan V
2 .6 .4 . La ngk a h Pe r coba a n
1. Buat lah r angkaian seper t i pada gam bar 2.5 di at as
2. Hubungkan r angkaian dengan sum ber t egangan dan nyalakan saklar pada aut ot r afo
3. At ur lah t egangan sum ber sesuai dengan pet unj uk asist en pr akt ikum
4. Am at i dan cat at hasil pengukur an t er hadap ar us, t egangan baik pada sisi pr im er m aupun sekunder pada t abel dat a per cobaan
5. Am at i dan cat at nilai cos ϕ pada sisi pr im er m aupun sekunder
2 .6 .5 . H a sil Pe r coba a n
Tabel 2.9 Hasil percobaan t ransform at or t iga fasa hubungan V sisi prim er
Tegangan ant ar fasa ( Volt )
Arus saluran (line)
( Am pere )
ϕ
cos
AB
V
V
BCV
CAI
AI
BI
CSUMBER TEGANGAN 3 FASA
TRANFORMATOR 2 TRANFORMATOR 1
BEBAN TIGA FASA
a
b
c
a
I
b
I
c
I
C B A
A
I
B
I
C
Tabel 2.10 Hasil percobaan t ransform at or t iga fasa hubungan V sisi sek under
Tegangan ant ar fasa ( Volt )
Arus saluran (line) ( Am pere )
ϕ
cos
ab
V
V
bcV
caI
aI
bI
c2 .6 .6 . Pe r h it u nga n
Per bandingan belit an t r ansform asi a unt uk hubungan V
M OD UL I I I
GEN ERATOR D C BERPEN GUATAN BEBAS
3 .1 Pe n da h u lu a n
Generat or DC at au gener at or arus sear ah adalah suat u alat list r ik yang m engubah energi m ekanis m enj adi energi list r ik arus sear ah. Terdapat beberapa j enis generaor DC, yait u :
1. Generat or DC ber penguat an bebas
2. Generat or DC ber penguat an sendir i, t erdir i dar i : a. Generat or DC ser i
b. Generat or DC shunt ( paralel) c. Generat or DC kom pon panj ang d. Generat or DC kom pon pendek
Konst ruksi m esin arus searah pada um um nya sam a dengan m esin sinkr on, yait u t erdir i dar i dua bagian ut am a, yait u st at or dan r ot or .
St at or t erdir i dar i :
• Ker angka gener at or
• Kut ub ut am a ber sam a lilit annya
• Kut ub Bant u bersam a lilit annya
• Bant alan Por os
• Sikat
Rot or t erdir i dar i :
• Arm at ur
• I nt i j angkar
• Kom ut at or
• Kum paran j angkar
Ber dasar kan t eor i elekt r om agnet ik, t egangan induksi yang dihasilkan oleh gener at or arus sear ah adalah :
φ
cn
E
a=
( 3.1 )Di m ana :
E
a : Tegangan Generat or ( Volt )φ
: Fluksi m agnet ikn
: put ar an ( r pm )G
M
AL
N
Su m be r Te ga n ga n
AC
V
-+
Tegangan Arus Searah
A
V
Mot or I nduksi 1 Fasa Generat or DC
If
Vf
Vt
Ia
3 .2 Pe r coba a n 1
Ka r a k t e r ist ik H u bu n g Bu k a
3 .2 .1 . Tu j ua n Pe r coba a n
Unt uk m enget ahui dan m em aham i kar akt erist ik gener at or DC penguat an bebas beban nol
Unt uk m enget ahui nilai t ahanan eksit asi
R
f3 .2 .2 . Pe r a la t a n Ya n g D igun a k a n
10. Mot or induksi 1 fasa : 1 buah
11. Generat or DC : 1 buah
12. Volt m et er : 2 buah
13. Am perm et er : 2 buah
14. Kabel konekt or : secukupnya
3 .2 .3 . Ga m ba r Ra ngk a ia n Pe r coba a n
Gam bar 3.1 Rangkaian percobaan generat or DC penguat an bebas hubung buka
11. Buat lah r angkaian seper t i pada gam bar 3.1 di at as 12. Hubungkan m ot or penggerak dengan sum ber t egangan
13. At ur lah t egangan eksit asi generat or DC sesuai dengan pet unj uk asist en prakt ikum
14. Am at i dan cat at hasil pengukur an t er hadap ar us, dan t egangan eksit asi, ser t a t egangan keluar an generat or
15. Ukur lah r esist ansi eksit asi generat or .
3 .2 .5 . H a sil Pe r coba a n
Tabel 3.1 Percobaan Generat or DC Penguat an Bebas Hubung Buka
NO
Naik Turun
f
V
( Volt )
f
I
( Am pere)
t
V
( Volt )f
V
( Volt )
f
I
( Am pere)
t
V
( Volt )1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
3 .2 .6 . Pe r h it u nga n
Nilai t ahanan eksit asi
R
f3 .2 .7 . Gr a fik
V
t=
f
( )
I
f3 .3 Pe r coba a n 2
G
M
AL N
Su m be r Te ga n ga n
AC
V
-+
Tegangan Arus Searah A
V
Mot or I nduksi 1 Fasa Generat or DC
If Vf Vt
Ia
B e b a n
3 .3 .1 . Tu j ua n Pe r coba a n
Unt uk m enget ahui dan m em aham i karakt er ist ik berbeban generat or DC
penguat an bebas
3 .3 .2 . Pe r a la t a n Ya n g D igun a k a n
1. Mot or induksi 1 fasa : 1 buah
2. Generat or DC : 1 buah
3. Volt m et er : 2 buah
4. Am perm et er : 2 buah
5. Kabel konekt or : secukupnya
3 .3 .3 . Ga m ba r Ra ngk a ia n Pe r coba a n
Gam bar 3.2 Rangkaian percobaan karakt erist ik berbeban generat or DC
penguat an t erpisah
3 .3 .4 . La ngk a h Pe r coba a n
1. Buat lah r angkaian seper t i pada gam bar 3.2 di at as 2. Hubungkan m ot or penggerak dengan sum ber t egangan 3. Ber ikan beban konst an pada gener at or DC
5. Am at i dan cat at hasil pengukur an t er hadap ar us, dan t egangan eksit asi, ser t a t egangan keluar an generat or
6. Ukur lah nilai t ahanan j angkar
R
a3 .3 .5 . H a sil Pe r coba a n
Tabel 3.2 Percobaan karak t erist ik berbeban Generat or DC penguat an bebas
NO
f
V
( Volt )
f
I
( A )
t
V
( Volt )1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
3 .3 .6 . Pe r h it u nga n
Nilai t egangan yang dihasilkan generat or
E
a3 .3 .7 . Gr a fik
V
t=
f
( )
I
f dengan n danI
L konst an3 .4 Pe r coba a n 3
Ka r a k t e r ist ik Lu a r
G
M
A
L N
Su m be r Te ga n ga n
AC
V
-+
Tegangan Arus Searah
A
V
Mot or I nduksi 1 Fasa Generat or DC
If
Vf
Vt
Ia
B e b a n
Unt uk m enget ahui dan m em aham i karakt er ist ik luar generat or DC
penguat an bebas
3 .4 .2 . Pe r a la t a n Ya n g D igun a k a n
1. Mot or induksi 1 fasa : 1 buah
2. Generat or DC : 1 buah
3. Volt m et er : 2 buah
4. Am perm et er : 2 buah
5. Kabel konekt or : secukupnya
3 .4 .3 . Ga m ba r Ra ngk a ia n Pe r coba a n
Gam bar 3.3 Rangkaian percobaan karakt erist ik luar generat or DC
penguat an bebas
3 .4 .4 . La ngk a h Pe r coba a n
6. Buat lah r angkaian seper t i pada gam bar 3.3 di at as 7. Hubungkan m ot or penggerak dengan kecepat an konst an
8. Ber ikan beban secar a ber var iasi t erhadap generat or sesuai dengan pet unj uk asist en
3 .4 .5 . H a sil Pe r coba a n
Tabel 3.3 Percobaan karak t erist ik luar Generat or DC penguat an bebas
NO
f
V
( Volt )
f
I
( A )
t
V
( Volt )1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
3 .4 .6 . Gr a fik
V
t=
f
( )
I
L denganI
f dan kecepat an n konst an3 .5 Pe r coba a n 4
Ka r a k t e r ist ik Pe n ga t u r a n Ge n e r a t or D C Pe n g u a t a n Be ba s
3 .5 .1 . Tu j ua n Pe r coba a n
Unt uk m enget ahui dan m em aham i karakt erist ik pengat uran gener at or DC
G
M
A
L N
Su m be r Te ga n ga n
AC
V
-+
Tegangan Arus Searah
A
V
Mot or I nduksi 1 Fasa Generat or DC
If
Vf
Vt
Ia
B e b a n
3 .5 .2 . Pe r a la t a n Ya n g D igun a k a n
1. Mot or induksi 1 fasa : 1 buah
2. Generat or DC : 1 buah
3. Volt m et er : 2 buah
4. Am perm et er : 2 buah
5. Kabel konekt or : secukupnya
3 .5 .3 . Ga m ba r Ra ngk a ia n Pe r coba a n
Gam bar 3.4 Rangkaian percobaan karakt erist ik pengat uran Gener at or
DC penguat an t erpisah
3 .5 .4 . La ngk a h Pe r coba a n
6. Buat lah r angkaian seper t i pada gam bar 3.4 di at as 7. Hubungkan m ot or penggerak dengan sum ber t egangan 8. Bebani generat or dengan nilai yang ber var iasi
9. Per t ahankan nilai t egangan Vt dan kecepat an pengger ak 10. Am at i dan cat at nilai yang dihasilkan oleh alat ukur
3 .5 .5 . H a sil Pe r coba a n
NO
f
V
( Volt )
f
I
( A )
t
V
( Volt )1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
3 .5 .6 . Gr a fik
I
f=
f
( )
I
L denganV
t dan n konst an3 .6 Pe r coba a n 5
Ka r a k t e r ist ik H u bu n g Sin gk a t
3 .6 .1 . Tu j ua n Pe r coba a n
Unt uk m enget ahui dan m em aham i kar akt erist ik hubung singkat gener at or
DC penguat an bebas
3 .6 .2 . Pe r a la t a n Ya n g D igun a k a n
1. Mot or induksi 1 fasa : 1 buah
2. Generat or DC : 1 buah
3. Volt m et er : 2 buah
G
M
AL
N
Su m be r Te ga n ga n
AC
V
-+
Tegangan Arus Searah
A
V
Mot or I nduksi 1 Fasa Generat or DC
If
Vf Vt
Ia
5. Kabel konekt or : secukupnya
3 .6 .3 . Ga m ba r Ra ngk a ia n Pe r coba a n
Gam bar 3.5 Rangkaian percobaan hubung singkat generat or DC
penguat an t erpisah
3 .6 .4 . La ngk a h Pe r coba a n
6. Buat lah r angkaian seper t i pada gam bar 3.5 di at as 7. Hubungkan m ot or penggerak dengan sum ber t egangan
8. At ur lah t egangan keluaran gener at or sesuai dengan pet unj uk asist en
9. Hubung singkat kan t er m inal Vt dan ukur arus yang dit unj ukkan pada am perm et er
10. Ulangi langkah di at as unt uk t egangan yang ber var iasi
3 .6 .5 . H a sil Pe r coba a n
Tabel 3.4 Percobaan karak t erist ik hubung singkat Generat or DC penguat an bebas
NO
f
V
( Volt )
f
I
( A )
L
I
( Volt )2
3
4
5
6
7
8
9
10
3 .6 .7 . Gr a fik
M OD UL I V
KARAKTERI STI K M OTOR I N D UKSI TI GA FASA
4 .1 . Pe n da h u lu a n
Mot or induksi t iga fasa adalah suat u alat list r ik yang m engubah energi list r ik t iga fasa m enj adi ener gi m ekanis, dengan kecepat an yang t idak ser em pak. Mot or induksi t iga fasa t er dapat dua t ipe, yait u m ot or induksi rot or sangkar t upai dan m ot or induksi r ot or belit an. Pada dunia indust r i, yang ser ing digunakan adalah m ot or induksi r ot or sangkar t upai kar ena har ganya yang m urah, ser t a per awat annya yang m udah.
Konst ruksi m ot or induksi t iga fasa t er dir i dar i dua bagian ut am a, yait u bagian yang diam disebut st at or dan biagian yang ber put ar disebut r ot or. Konst r uksi m ot or induksi t iga fasa diper lihat kan pada gam bar di bawah ini.
Gam bar 4.1. konst ruk si m ot or induksi t iga fasa
Pr insip ker j a dar i m ot or induksi t iga adalah t erdapat nya suat u per bedaan kecepat an ant ar a r ot or dan st at or yang disebut dengan slip, ser t a m ot or induksi t idak m em er lukan t egangan eksit asi unt uk m em bangkit kan m edan m agnet . Pr insip ker j a m ot or induksi t iga fasa sebagai ber ikut :
1. Apabila sum ber t egangan t iga fasa diber ikan pada kum par an m edan ( st at or) m aka akan t im bul m edan put ar .
2. Medan put ar st at or akan m em ot ong bat ang kondukt or pada r ot or . 3. Akibat nya pada kum par an j angkar ( r ot or ) t im bul t egangan induksi GGL. 4. Kar ena kum par an r ot or m erupakan rangkaian t ert ut up, m aka GGL akan
m enghasilkan arus
5. Adanya ar us di dalam m edan m agnet akan m enim bulkan gaya F pada r ot or . 6. Apabila kopel m ula yang dihasilkan oleh gaya F pada r ot or cukup kuat unt uk
3
M
L3 L2 L1
Q1
U1 V1 W1
U2 V2 W2
Voltage
Regulator
3 Fasa
N
A V
4 .2 . Pe r coba a n 1
Ka r a k t e r ist ik Ta n pa Be ba n
4 .2 .1 . Tu j ua n Per coba a n
Mahasiswa m engert i dan m em aham i t ent ang kar akt er ist ik hubung buka
m ot or induksi t iga fasa
Mahasiswa dapat m enent ukan nilai r esist ansi
R
c dan r eakt ansiX
m m ot or induksi t iga fasa4 .2 .2 . Pe r a la t a n Ya n g D igun a k a n
1. Mot or induksi 3 Ø : 1 buah
2. Volt m et er digit al : 1 buah
3. Tang m et er : 1 buah
4. Kabel konekt or : 1 buah
5. Am perm et er : 1 buah
6. Tachom et er : 1 buah
7. Volt age r egulat or 1 Ø : 3 buah
4 .2 .3 . Ga m ba r Ra ngk a ia n Pe r coba a n
Gam bar 4.2 Rangk aian percobaan hubung buka m ot or induksi 3 fasa
1. Buat lah r angkaian seper t i pada gam bar 4.2 di at as
2. Hubungkan r angkaian dengan sum ber t egangan dan nyalakan saklar pada aut ot r afo
3. Dengan m enggunakan aut ot r afo, at ur lah t egangan fasa sum ber sesuai dengan pet unj uk asist en pr akt ikum
4. Am at i dan cat at hasil pengukur an arus
I
, t eganganV
dan cos ϕ pada t abel dat a percobaan5. Ulangi langkah no. 3 unt uk t egangan yang ber var iasi sesuai pet unj uk asist en
4 .2 .5 . H a sil Pe r coba a n
Tabel 4.1 Hasil per cobaan beban nol m ot or induksi 3 fasa
No
V
0( Volt )
0
I
( Am p )
ϕ
0cos
n
r( r pm )
1
2
3
4
5
6
7
8
4 .2 .6 . Pe r h it u nga n
• Slip
S
; Kecepat anω
r ; dayaP
0 ;X
m ;R
c ;Z
04 .2 .7 . Gr a fik
•
I
0=
f
( )
V
0 ;P
0=
f
( )
V
0 ;cos
ϕ
0=
f
( )
V
0 ;( )
0
V
f
r
=
ω
;S
=
f
( )
V
04 .3 . Pe r coba a n 2
Voltage Regulator
3 fasa
R
S T N
Q
V
A
Motor Induksi
3 fasa Generator
V A
U V W
L
N
Beban Lampu Pijar
4 .3 .1 . Tu j ua n Pe r coba a n
Mahasiswa m enger t i dan m em aham i t ent ang kar akt er ist ik dinam is m ot or induksi t iga fasa dengan arus beban yang berubah
4 .3 .2 . Pe r a la t a n Ya n g D igun a k a n
1. Mot or induksi 3 Ø fasa : 1 buah
2. Generat or : 1 buah
3. Volt m et er digit al : 2 buah
4. Tangm et er : 1 buah
5. Am perm et er : 2 buah
6. Kabel konekt or : 1 buah
7. Volt age Regulat or : 3 buah
8. Tachom et er : 1 buah
4 .3 .3 . Ga m ba r Ra ngk a ia n Pe r coba a n
Gam bar 1.3 Rangk aian percobaan karakt erist ik dinam is m ot or induksi t iga fasa dengan perubahan ar us beban
4 .3 .4 . La ngk a h Pe r coba a n
1. Buat lah r angkaian seper t i pada gam bar 4.3 di at as
2. Hubungkan rangkaian dengan sum ber t egangan t iga fasa dan nyalakan saklar pada aut ot rafo
4. Am at i dan cat at hasil pengukur an arus sum ber
I
S, t egangan sum berV
S , cos ϕ, arus bebanI
L, t egangan t erm inal generat orV
t dan kecepat an rot orr
n
pada t abel dat a per cobaan5. Ulangi langkah no. 3 unt uk beban yang bervar iasi
4 .3 .5 . H a sil Pe r coba a n
Tabel 4.2 Hasil percobaan karakt erist ik dinam is dengan arus beban yang berubah
No
V
t( Volt )
L
I
( Am p )
r
n
( rpm )
S
V
( Volt
S
I
( Am p )
ϕ
cos
1
2
3
4
5
6
7
8
4 .3 .6 . Pe r h it u nga n
r
ω
;S
;τ
;P
o ;P
in ;η
4 .3 .7 . Gr a fik
( )
o Sf
P
I
=
;ω
r=
f
( )
P
o ;η
=
f
( )
P
o ;τ
=
f
( )
P
o ;P
in=
f
( )
P
o ;( )
S
f
I
S=
;ω
r=
f
( )
S
;η
=
f
( )
S
;τ
=
f
( )
S
;P
in=
f
( )
S
;4 .4 . Pe r coba a n 3
Ka r a k t e r ist ik D in a m is D e n ga n Ar u s Be ba n Kon st a n
4 .4 .1 . Tu j ua n Pe r coba a n
Voltage Regulator
3 fasa
R
S T N
Q
V
A
Motor Induksi
3 fasa Generator
V A
U V
W
L
N
Beban Lampu Pijar
4 .4 .2 . Pe r a la t a n Ya n g D igun a k a n
1. Mot or induksi 3 Ø : 1 buah
2. Generat or : 1 buah
3. Volt m et er digit al : 2 buah
4. Tangm et er : 1 buah
5. Am perm et er : 2 buah
6. Kabel konekt or : 1 buah
7. Rangkian penyearah : 1 buah
8. Volt age Regulat or : 3 buah
9. Tachom et er : 1 buah
4 .4 .3 . Ga m ba r Ra ngk a ia n Pe r coba a n
Gam bar 1.4 Rangk aian percobaan karakt erist ik dinam is m ot or induksi t iga fasa dengan arus beban dipert ahankan konst an
4 .4 .4 . La ngk a h Pe r coba a n
1. Buat lah r angkaian seper t i pada gam bar 4.4 di at as
2. Hubungkan r angkaian dengan sum ber t egangan dan nyalakan saklar pada aut ot r afo
3. Ber ikan beban pada out put gener at or
4. Am at i dan cat at hasil pengukur an arus sum ber
I
S, t egangan sum berV
S , cos ϕ, arus bebanI
L, t egangan t erm inal generat orV
t dan kecepat an rot orr
n
pada t abel dat a per cobaan4 .4 .5 . H a sil Pe r coba a n
Tabel 4.3 Hasil percobaan karakt erist ik dinam is dengan arus beban yang konst an
No
V
t( Volt )
L
I
( Am p )
r
n
( rpm )
S
V
( Volt
S
I
( Am p )
ϕ
cos
1
2
3
4
5
6
7
8
1 .4 .6 . Pe r h it u nga n
r
ω
;S
;τ
;P
o ;P
in ;η
1 .4 .7 . Gr a fik
( )
o Sf
P
I
=
;ω
r=
f
( )
P
o ;η
=
f
( )
P
o ;τ
=
f
( )
P
o ;P
in=
f
( )
P
o ;( )
S
f
M OD UL V
KARAKTERI STI K M OTOR I N D UKSI SATU FASA
5 .1 Pe n da h u lu a n
Mot or induksi sat u fasa adalah suat u alat list r ik yang m engubah energi list r ik dengan sum ber sat u fasa m enj adi energi m ekanis, dengan kecepat an yang t idak ser em pak. Mot or induksi sat u fasa t er dir i dar i dua bagian ut am a, yait u st at or bagian dar i m ot or yang diam dan r ot or bagian m ot or induksi yang ber put ar . Gam bar ber ikut ini m em per lihat kan m ot or induksi sat u fasa.
Gam bar 2.1. Mot or induksi sat u fasa
Mot or induksi sat u fasa t er dir i dar i 4 t ipe, yait u :
• m ot or induksi asut fasa belah
• m ot or induksi asut kapasit or
• m ot or induksi j alan kapasit or
• m ot or induksi kut ub naungan
Mot or induksi sat u fasa ini ser ing digunakan dalam kehidupan sehar i- har i, t erut am a dalam dalam r um ah t angga, seper t i kipas angin, pom pa air , m esin pendingin, AC dan lain- lain.
Ber beda dengan m ot or induksi t iga fasa, m ot or induksi sat u fasa t idak dapat m enghasilkan m edan m agnet put ar, kar ena sum ber t egangannya adalah sat u fasa sehingga yang dihasilkan adalah m edan pulsasi saj a. Unt uk m enghasilkan m edan put ar , m aka pada m ot or induksi sat u fasa diber ikan suat u kom ponen
unt uk m enghasilkan dua fasa yang ber beda 900 list r ik. Kom ponen t ersebut
adalah kum par an Bant u dan kapasit or .
5 .2 . Pe r coba a n 1
1
M
N L1
Q1
N L
Voltage
Regulator
1 Fasa
A V
5 .2 .1 Tu j ua n Pe r coba a n
Mahasiswa m engert i dan m em aham i t ent ang kar akt er ist ik beban nol m ot or induksi sat u fasa
Mahasiswa dapat m encar i nilai
R
c danX
m5 .2 .2 . Pe r a la t a n Ya n g D igun a k a n
1. Mot or induksi 1 fasa : 1 buah
2. Volt m et er digit al : 1 buah
3. Tang m et er : 1 buah
4. Kabel konekt or : 1 buah
5. Am perm et er : 1 buah
6. Tachom et er : 1 buah
7. Volt age r egulat or 1 Ø : 1 buah
2 .2 .3 . Ga m ba r Ra ngk a ia n Pe r coba a n
Gam bar 5.2 Rangk aian percobaan beban nol m ot or induksi 1 fasa
5 .2 .4 . La ngk a h Pe r coba a n
16. Buat lah r angkaian seper t i pada gam bar 5.2 di at as
18. Dengan m enggunakan aut ot r afo, at ur lah t egangan fasa sum ber sesuai dengan pet unj uk asist en pr akt ikum
19. Am at i dan cat at hasil pengukur an arus
I
, t eganganV
dan cos ϕ pada t abel dat a percobaan20. Ulangi langkah no. 3 unt uk t egangan yang ber var iasi sesuai pet unj uk asist en
5 .2 .5 . H a sil Pe r coba a n
Tabel 5.1 hasil percobaan beban nol m ot or induksi 1 fasa
No
V
0( Volt )
0
I
( Am p )
r
n
( rpm )
ϕ
0cos
1
2
3
4
5
6
7
8
5 .2 .6 . Pe r h it u nga n
• Kecepat an
ω
r ; dayaP
0 ; SlipS
;X
m ;R
c ;Z
05 .2 .7 . Gr a fik
•
I
0=
f
( )
V
0 ;P
0=
f
( )
V
0 ;cos
ϕ
0=
f
( )
V
0 ;( )
0
V
f
r
=
ω
;S
=
f
( )
V
05 .3 . Pe r coba a n 2
Ka r a k t e r ist ik D in a m is D e n ga n Ar u s Be ba n Be r u ba h
G
M
A
L N
Su m be r Te ga n ga n
AC
V
-+
Tegangan Arus Searah
A
V
Mot or I nduksi 1 Fasa Generat or DC
If
Vf
Vt
IL
Beban
A
V
Mahasiswa m enger t i dan m em aham i t ent ang karakt er ist ik m ot or induksi sat u fasa dengan ar us beban yang berubah
5 .3 .2 . Pe r a la t a n Ya n g D igun a k a n
9. Mot or induksi 1 fasa : 1 buah
10. Generat or DC : 1 buah
11. Volt m et er digit al : 2 buah
12. Tangm et er : 1 buah
13. Am perm et er : 2 buah
14. Kabel konekt or : 1 buah
15. Rangkian penyearah : 1 buah
16. Volt age Regulat or : 1 buah
17. Tachom et er : 1 buah
5 .3 .3 . Ga m ba r Ra ngk a ia n Pe r coba a n
Gam bar 2.3 Rangk aian percobaan karakt erist ik dinam is dengan arus beban berubah
5 .3 .4 . La ngk a h Pe r coba a n
6. Buat lah r angkaian seper t i pada gam bar 5.3 di at as
7. Hubungkan r angkaian dengan sum ber t egangan dan nyalakan saklar pada aut ot r afo
8. Ber ikan beban pada generat or DC
10. Am at i dan cat at hasil pengukur an arus sum ber
I
S, t egangan sum berV
S , cos ϕ, arus bebanI
L, t egangan t erm inal generat orV
t dan kecepat an rot orr
n
pada t abel dat a per cobaan11. Ulangi langkah no. 3 unt uk beban yang bervar iasi
5 .3 .5 . H a sil Pe r coba a n
Tabel 5.2 Hasil percobaan karakt erist ik dinam is dengan arus beban berubah
No
V
t( Volt )
L
I
( Am p )
r
n
( rpm )
S
V
( Volt
S
I
( Am p )
ϕ
cos
1
2
3
4
5
6
5 .3 .6 . Pe r h it u nga n
r
ω
;S
;τ
;P
o ;P
in ;η
5 .3 .7 . Gr a fik
( )
o Sf
P
I
=
;ω
r=
f
( )
P
o ;η
=
f
( )
P
o ;τ
=
f
( )
P
o ;P
in=
f
( )
P
o ;( )
S
f
I
S=
;ω
r=
f
( )
S
;η
=
f
( )
S
;τ
=
f
( )
S
;P
in=
f
( )
S
;5 .4 . Pe r coba a n 3
Ka r a k t e r ist ik D in a m is D e n ga n Ar u s Be ba n Kon st a n
5 .4 .1 . Tu j ua n Pe r coba a n
G
M
A
L N
Su m be r Te ga n ga n
AC
V
-+
Tegangan Arus Searah
A
V
Mot or I nduksi 1 Fasa Generat or DC
If
Vf
Vt
IL
Beban
A
V
5 .4 .2 . Pe r a la t a n Ya n g D igun a k a n
1. Mot or induksi 1 fasa : 1 buah
2. Generat or DC : 1 buah
3. Volt m et er digit al : 2 buah
4. Tangm et er : 1 buah
5. Am perm et er : 2 buah
6. Kabel konekt or : 1 buah
7. Rangkian penyearah : 1 buah
8. Volt age Regulat or : 2 buah
9. Tachom et er : 1 buah
5 .4 .3 Ga m ba r Ra ngk a ia n Pe r coba a n
Gam bar 5.4 Rangk aian percobaan karakt erist ik dinam is dengan arus beban konst an
5 .4 .4 . La ngk a h Pe r coba a n
1. Buat lah r angkaian seper t i pada gam bar 5.4 di at as
2. Hubungkan r angkaian dengan sum ber t egangan dan nyalakan saklar pada aut ot r afo
3. Ber ikan beban pada generat or DC
4. Dengan m enggunakan aut ot r afo, at ur lah arus pada beban sisi gener at or DC bernilai t et ap
5. Am at i dan cat at hasil pengukur an arus sum ber
I
S, t egangan sum berV
S , cos ϕ, arus bebanI
L, t egangan t erm inal generat orV
t dan kecepat an rot orr
n
pada t abel dat a per cobaan5 .4 .5 . H a sil Pe r coba a n
Tabel 5.3 Hasil percobaan karakt erist ik dinam is dengan arus beban t et ap
No
V
t( Volt )
L
I
( Am p )
r
n
( rpm )
S
V
( Volt
S
I
( Am p )
ϕ
cos
1
2
3
4
5
6
5 .4 .6 . Pe r h it u nga n
r
ω
;S
;τ
;P
o ;P
in ;η
5 .4 .7 . Gr a fik
( )
o Sf
P
I
=
;ω
r=
f
( )
P
o ;η
=
f
( )
P
o ;τ
=
f
( )
P
o ;P
in=
f
( )
P
o ;( )
S
f
M OD UL VI
GEN ERATOR I N D UKSI
6 .1 Pe n da h u lu a n
Apabila kum par an st at or m ot or induksi t iga fasa dihubungkan dengan sum ber t egangan bolak – balik t iga fasa, m aka akan m enghasilkan suat u m edan put ar. Dan apabila r ot or dar i m ot or induksi t ersebut dihubungkan dengan pengger ak ut am a, kem udian slip dibuat negat if, art inya r ot or diput ar dengan ar ah yang sam a dengan arah m edan put ar , dan kecepat an put ar an r ot or
n
r lebih besardar i pada kecepat an m edan put ar
n
s, m aka m esin induksi akan ber fungsisebegai generat or induksi dan energi list r ik akan dikem balikan pada sist em j ala- j ala. Gam bar di bawah ini m em perlihat kan kur va Torsi kecepat an gener at or induksi :
+ τ
− τ + ~
- ~ +1,0
-1,0
Motor
Generator
Gam bar 6.1 Kurva Torsi generat or induksi t iga fasa
Generat or induksi dapat dibuat dar i sebuah m ot or induksi r ot or sangkar. Apabila r ot or dar i m ot or induksi t ersebut dihubungkan pengger ak m ula, m isalkan sebuah m ot or dc at aupun m ot or induksi sat u fasa yang m elebihi
kecepat an sinkr on, m aka m ot or induksi akan m engir im kan daya
P
ke j ala –j ala list r ik, set elah dihubungkan ke st at or . Unt uk m em buat m edan m agnet , m ot or m em er lukan daya r eakt if
Q
dar i sist em j ala- j ala, dan aliran daya r eakt ifQ
ini ber lawanan dengan ar ah aliran daya akt ifP
.Unt uk m enggant ikan daya r eakt if
Q
dar i j ala – j ala t er sebut , dapat diper oleh dar i sebuah gr oup kapasit or yang dihubungkan pada t erm inal – t erm inal m ot or . Sehingga dengan pengat uran, m ot or induksi dapat m ensuplai daya t iga fasa ke beban.6 .2 . Pe r coba a n 1
AC Variabel
A
V
A V
Motor induksi 1 Fasa
Motor induksi 3 Fasa
6 .2 .1 . Tu j ua n Pe r coba a n
Mahasiswa m engert i dan m em aham i t ent ang kar akt er ist ik generat or induksi t anpa beban
Mahasiswa m enger t i dan m em aham i t ent ang fakt or - fakt or yang
m em pengaruhi kiner j a gener at or induksi
6 .2 .2 . Pe r a la t a n Ya n g D igun a k a n
8. Mot or induksi 3 fasa : 1 buah
9. Mot or induksi 1 fasa : 1 buah
10. Volt m et er digit al : 1 buah
11. Mult im et er digit a l : 1 buah
12. Kabel konekt or : secukupnya
13. Tachom et er : 1 buah
14. Fr ekuensi m et er : 1 buah
6 .2 .3 . Ga m ba r Ra ngk a ia n Pe r coba a n
Gam bar 6.2 Rangk aian percobaan generat or induksi t anpa beban
6 .2 .4 . La ngk a h Pe r coba a n
21. Buat lah r angkaian seper t i pada gam bar 6.2 di at as
23. Dengan m enggunakan aut ot r afo, at ur lah t egangan fasa sum ber sesuai dengan pet unj uk asist en pr akt ikum
24. Am at i dan cat at hasil pengukuran yang dit unj ukkan alat pada t abel dat a per cobaan
25. Ulangi langkah no. 2 unt uk t egangan yang ber var iasi
6 .2 .5 . H a sil Pe r coba a n
Tabel 6.1 Hasil percobaan generat or induksi t anpa beban
No
V
S( Volt )
S
I
( Am p )
Cos
ϕ
sE
( Volt )
C
I
( Am p )
Cos
ϕ
outn
( rpm )
2
f
( Hz)
1
2
3
4
5
6
7
8
6 .2 .6 . Pe r h it u nga n
in
P
;P
o ;6 .2 .7 . Gr a fik
( )
I
Cf
E
=
;E
=
f
( )
P
o ;E
=
f
( )
f
26 .3 . Pe r coba a n 2
Ge n e r a t or I n du k si Be r be ba n
6 .3 .1 . Tu j ua n Pe r coba a n
AC Variabel
A
V
A V
Motor induksi 1 Fasa
Motor induksi 3 Fasa
A A
Mahasiswa m enger t i dan m em aham i t ent ang fakt or - fakt or yang
m em pengaruhi kiner j a gener at or induksi apabila dibebani dengan beban r esist if
6 .3 .2 . Pe r a la t a n Ya n g D igun a k a n
6. Mot or induksi 3 fasa : 1 buah
7. Mot or induksi 1 fasa : 1 buah
8. Volt m et er digit al : 1 buah
9. Mult im et er digit al : 1 buah
10. Kabel konekt or : secukupnya
11. Tachom et er : 1 buah
12. Fr ekuensi m et er : 1 buah
6 .3 .3 . Ga m ba r Ra ngk a ia n Pe r coba a n
Gam bar 6.3 Rangk aian percobaan Generat or induksi berbeban
6 .3 .4 . La ngk a h Pe r coba a n
1. Buat lah r angkaian seper t i pada gam bar 6.3 di at as
2. Hubungkan r angkaian dengan sum ber t egangan dan nyalakan saklar pada aut ot r afo
3. Ber ikanlah beban lam pu pij ar pada t erm inal gener at or induksi
4. Dengan m enggunakan aut ot r afo, at ur lah t egangan fasa sum ber sesuai dengan pet unj uk asist en pr akt ikum
5. Am at i dan cat at hasil pengukur an yang dit unkukkan oleh alat ukur pada t abel dat a per cobaan
6 .3 .5 . H a sil Pe r coba a n
Tabel 6.2. Hasil percobaan generat or induksi berbeban
No
V
S( Volt )
S
I
( Am p )
Cos
ϕ
st
V
( Volt )
C
I
( Am p )
L
I
( Am p )
Cos
ϕ
outn
( rpm )
2
f
( Hz)
1
2
3
4
5
6
7
8
6 .3 .6 . Pe r h it u nga n
in
P
;P
o ;η
6 .3 .7 . Gr a fik
( )
C tf
I
M OD UL VI I
PEN GASUTAN M OTOR I N D UKSI TI GA FASA
7 .1 Pe n da h u lu a n
Mot or list r ik yang ser ing dipakai di dunia indust r i adalah m ot or induksi t iga fasa, kar ena m ot or induksi t iga fasa m em punyai beber apa keunt ungan diant aranya adalah har ganya yang m urah, m em punyai konst r uksi yang sederhana dan kuat , m em punyai keandalan dan effisiensi yang t inggi, m em er lukan biaya per awat an yang m urah, sert a t idak m em er lukan m ot or t am bahan unt uk st ar t sebagaim ana halnya m ot or sinkr on. Selain m em punyai kelebihan, m ot or induksi t iga fasa j uga m em punyai kekurangan, yait u kecepat an m ot or induksi t iga fasa t idak dapat divar iasi t anpa m engur angi effisiensinya, dan kecepat annya dipengaruhi oleh beban.
Ker j a dar i m ot or induksi t iga fasa dapat digam bar kan seper t i kerj a t ransform at or t iga fasa dengan r angkaian sekunder berput ar yang t er hubung singkat . Tet api, pada saat t egangan norm al diber ikan pada saat m ot or dalam keadaan diam , m aka sepert i halnya t ransform at or , akan t er dapat arus yang sangat besar sekali pada sisi pr im er , kar ena dalam m ot or sepert i t er hubung singkat .
Ada beberapa t eknik pengasut an m ot or induksi t iga fasa secara konvensional, ant ar a lain adalah :
Full St at er (Dir ect On Line)
St ar - delt a
Aut o t r ansform at or
Pr im er r esist or
Rot or rheost at
Mot or induksi t iga fasa yang diasut dengan sist em Dir ect On Line akan m engam bil arus st art ing lim a sam pai t uj uh kali dar i ar us beban penuhnya, dan dapat m eningkat kan 1,5 sam pai 2,5 kali t