jtptunimus gdl syarifmahm 7705 3 bab2 compress

(1)

PERCOBAAN POLARITAS TRANSFORMATOR

Laporan pratikum

Dibuat untuk memenuhi tugas mata kuliah mesin-mesin listrik di jurusan teknik elektro program studi teknik listrik

oleh:

Nama :Taufik Irmansyur NIM : 061530310194

POLITEKNIK NEGERI SRIWIJAYA PALEMBANG

2017

(2)

POLARITAS TRANSFORMATOR 1.1 Tujuan Percobaan

Setelah Melakukan percobaan ini,diharapkan anda mampu:

1.menjelaskan polaritas transforator

2.melakukan 2 cara /metode untuk mengetahui polaritas transformator 3.menjelaskan fungsi polaritas transformator

Dasar teori

Masing-masing ujung primer dari suatu transformator satu fasa polaritasnya selalu bergantian pada waktu bekerja.Hal yang sama juga terjadi pada kumparan sekunder. polaritas perlu diketahui untuk membuat sambungan- sambungan pada transformator ditentukan oleh arah lilitannya. Untuk menentukan polaritas transformator (arah lilitannya) bisa kita peroleh: seperti gambar 1 dibawah ini.

Ujung kumparan tegangan tinggi disambung dengan ujung kumparan tegangan rendah yang dengan ujung kumparan tegangan rendah yang terdekat, ujung yang lain kita pasangkan Voltmeter (V1), ujung-ujung kumparan tegangan tinggi dihubungkan dengan sumber dan dipasang Voltmeter (V) Pada pengukuran diatas bila V1 > V kedua GGL induksi saling menjumlahkan dan dikatakan ADDITIVE POLARITY, sedangkan apabila V1 < V GGL induksi pada kedua lilitan ada hubungan pengurangan dan dikatakan SUBSTRACTIVE POILATY.

Menurut ASA ( the American standart association) pada tegangan tinggi ujung –ujungnya diberi tanda H1,H2,H3,dst dan H1 terletak disebelah bkiri pembaca (apabila menghadap dari sisi tegangan rendah).

(3)

Gambar Polaritas Suptraktif Rangkaian additive polarity dan subsractive polarity

Pada kumparantegangan rendah ujung-ujungnya diberi nama X1,X2,X3, dan seterusnya. Letak X1 berdekatan dengan H1 untuk subtractive polarity atau arah menyudut dari H1 additive polarity.

(4)

Daftar Peralatan

1. regulator tegangan (0-220 volt) 1 buah 2. transformator 1 fasa 50 VA, 220/48 V 2 buah

3. multimeter elavi 15N 2 buah

4. kabel penghubung 15 buah

Gambar rangkaian

Gambar Penetuan sisi tegangan dan teganagn rendah

(5)

Gambar metode II polaritas trafo

Prosedur Kerja

1.menentukan sisi tegangan tinggi dan rendah. Peralatan dirangkai sesuai gambar 4. Pada V1 dimasukan tegangan sebesar 40 volt kemudian diukur besarnya tegangan V2

2.Metode I menentukan polaritas transformnator

Peralatan dirangkai sesuai gambar 5. Pada kumparan tegangan tinggi dimasukan tegangan pada VII sebesar 40 volt kemudian besarnya tegangan V1 dan V2 di ukur.

3. Metode II menentukan polaritas transformator

Peralatan dirangkai sesuai gambar 6,7 dan 8 transformator 1 yang berfungsi sebagai referensi dan sudah diketahui polaritasnya dirangkai parallel dengan

(6)

transformator II ( transformator yang akan diuji). Pada sisi Vs dimasukan tegangan sinusoida. Kemudian diukur besarannya penunjukannya pada voltmeter

Langkah Keselamatan Kerja

Dalam percobaan ini ada beberapa hal yang harus diperhatikan menyangkut keselamatan kerja dalam melaksanakan pratikum antara lain sebagai berikut.

1.sebelum dilaksanakan pratikum. Laksanakan pengecekan harga-harga nominal yang tertera pada transformator untuk mencegah adanya kerusakan pada transformator.

2.jelaskan supply seharusnya disesuaikan dengan harga tegangan nominal setiap transformator yang digunakan.

Tugas dan Pertanyaan

1.jelaskan bagaimana timbulnya polaritas suatu belitan transformator dan apakah yang terjadi jika terjadi kesalahan dalam penentuan polaritas belitan

2.jelaskan perbedaan antara beberapa macam cara penentuan polaritas ransformator

jawaban:

1.polaritas pada suatu transformator timbul secara bergantian pada waktu kerja,yaitu pada saat diberi tegangan ac dan diperlukan untuk menyambungkan trafo pada saat menaikkan tegangan maupun menaikan daya trafo.kesalahan menentukan polaritas transformator akan mengakibatkan terjadinya hubung singkat yang tidak seimbangnya arus dengan trafo.

2. a.metode penentuan polaritas addivtive yaitu suatu cara untuk menentukan polaritas pada transformator dengan cara mengukur tegangan yang terhubung

(7)

antara salah satu ujung dari masing-masing sisi trafo dan melihat apabila tegangan V yang terhubung melebihi tegangan sumber maka itulah yang disebut polaritas addictive

b.metode polaritas substractive yaitu suaru cara untuk menentukan polaritas pada transformator dengan cara mengukur tegangan yang terhubung antara salah satu ujung dari masing-masing sisi trafo dan melihat apabila V yang terhubung kurang dari tegangan sumber maka itulah yang disebut polaritas substractive.

Hasil Percobaan I Step-up

Step-down

Percobaan II Step-up

Step-down

Penggabungan trafo I dan II

= 395 V (ADDITTIVE)

= 0 V (SUBSRACTIVE)

INPUT OUTPUT

48V 200 V

INPUT OUTPUT

48V 11 V

INPUT OUTPUT

48V 195 V

INPUT OUTPUT

48V 10 V

(8)

ANALISIS

1.penentuan sisi tegangan tinggi dan tegangan rendah dalam menentukan sisi tegangan tinggi dan tegangan rendah pada suatu transformator,dilakukan dengan memberikan tegangan sumber pada salah satu sisi dari transformator. Dalam percobaan ini didapat sisi tegangan tingginya dengan tegangan sumber yang telah ditentukan sedemikian rupa agar praktikan aman dalam melakukan percobaan 200 v dan 48 volt dalam percobaan ini menggunakan 2 metode yaitu metode penjumlahan dan pengurangan.,pada percobaan penentuan polaritas transformator dengan V1 sebesar 200 volt dan V2 sebesar 48 Volt dilakukan sengan menghubungkan salah satu sisi primer dan sisi salah satu sisi sekunder.dan mengukur tegangan V2 sebesar 40 Volt,hal ini disebabkan terjadinya penambahan polaritas trafo dengan arah arus yg tidak sefase.

Metode 2 ,dalam metode ini digunakan dua buah transformator.1 trafo sebagai referensi atau sudah diketahui polaritasnya dan satunya lagi adalah trafo yang akan dicari tahu polaritasnya.pada percobaan ini salah satu ujungnya lagi diukur tegangan V3,sebesar 0V,maka maka polaritas akan sama

KESIMPULAN

Melalui percobaan ini maka dapat disimpulkan

1.jika terjadi penambahan tegangan maka polaritas ujung salah satu sisi trtafo dengan ujung salah satu sisi lainnya bersebrangan atau tidak sefase.

2.jika terjadi pengurangan tegangan maka polaritas ujung salah satu sisi lainnya ada dan sefase

3.penentuan polaritas trafo ditentukan untuk menggabungkan transformator secara seri

(9)

PERCOBAAN PERCOBAAN SHORT CIRCUIT

oleh:

POLITEKNIK NEGERI SRIWIJAYA PALEMBANG

2017

(10)

PERCOBAAN SHORT CIRCUIT 2.1 Tujuan Percobaan

Setelah melakukan percobaan ini,diharapkan anda mampu:

1. Mendapatkan parameter trafo 1φ (Rek,Xek,dan Zek) dengan menggunakan percobaan open circuit;

2. Menentukan cara yang tepat untuk melaksanaka percobaan open circuit;

3. Menentukan rugi tegangan dari sebuah trafo 1φ

Dasar Teori

Gambar rangkaian ekivalen short circuit

Rek = R1 + R2’

Xek = X1 + x2’

Pada keadaan hubung singkat,ipedansi yang membatasi besarnya arus Isc adalah jumlah seluruh tahanan pada kumparan Ze = Re + jXe dengan Ze < Zo, sehingga

(11)

arus yang melalui Zo dapat diabaikan.Rugi-rugi besi dapat diabaikan terhadap rugi-rugi dapat diabaikan terhadap rugi-rugi tembaga primer dan sekunder

Psc = Isc². Rek

= Isc² ( R1 + R2’)

Rek= Psc/Isc²

Zek=Vsc/Isc Xek=√Zek²-Rek²

Daftar Peralatan

1.trafo 50 VA 220/48 1 buah

2.wattmeter 1 buah

3.multimeter elabi 15N 2 buah

4.regulator 1 buah

5.kabel 20 buah

Gambar rangkaian

VS

Gambar rangkaian percobaan short circuit

Prosedur Kerja

A

V

W

(12)

1.rangkailah peralatan sesuai dengan gambar ragkaian

2.hitung 1 nominal trafo pada keadaan short circuit dengan melihat name plate trafo yang dipakai

3.naikan tegangan regulator sampai alat ukur menunjukan harga sebesar 1 short Circuit sesuai dengan hasil perhitungan pada nomor 2

4.ambil semua data-data dari alat ukur dan diisikan pada tabel 5 dari data tersebut hitung Re,Xe,Ze

6.ulangi satu kali percobaan diatas dan bandingkan hasilnya dengan percobaan Sebelumnya

Langkah Keselamatan kerja

Dalam percobaan ini ada beberapa hal harus diperhatikan menyangkut keselamatan kerja dalam melaksanakan pratikum antara lain sebagai berikut 1.sebelum dilaksanakan pratikum pengecekan harga-harga nominal yang tertera pada transformator terutama harga harus nominal agar tidak terjadi kerusakan pada trafo saat percobaan nanti

2.tegangan suplay seharusnya disesuaikan dengan harga arus nominal yang terukur pada ampere meter

3.untuk menghubungkan singkatan sisi sekunder gunakan penghantar yang cukup besar penghantar tersebut tidak terbakar saat dilaksanakan percobaan

Tugas

1.jelaskan bagaimana trafo satu phasa bekerja dalam keadaan short circuit 2.hitunglah parameter-parameter trafo (Rek,Xek,Zek)

3.Jelaskan apa perbedaan utama prosedur short circuit dan open circuit 4.bagaimana cara mengurangi rugi tembaga trafo

Jawaban

(13)

1. (Vsc) harus dijagaagar tetap kecil sehingga arus yang dihasilkan tidak melebihi arus nominal. Harga Io akan relatif kecil bila dibandingkan dengan arus nominal, sehingga pada pengukuran ini dapat diabaikan.

Rangkaian ekuivalen yang mewakili inti transformator dianggap tidak ada ( diabaikan ) karena arus cenderung memilih menuju tempat yang

tahanannya sangat kecil.

2. Dik: psch =5 V Vsch =18 V

Isch = 0,23 Ampere

Rek = ⁵

(0,23)²= 94,5 Ω Zek = ¹⁸

0,22

= 78,2 Ω Xek = Zek² – Rek²

= √(3,4)² – √(4,16)²

= √11,56 – √17,3056

= √-5,7456

=√ -1.√5,7456

= √J2,396

Jadi,tegangan yang dihasilkan dari percobaan short circuit adalah 18 volt dengan persentase 10% tegangan nomilnal hasil perhitungan

=psch=vo.io.0,8

=18.0,23.0,8

=3,31 watt

3. Prosedur perbedaan utama pada short circuit dan open circuit adalah arus dan tegangan yang dihasilkan dari system tersebut yang mana open circuit

(14)

lebih kepada arus dan short circuit pada tegangan yang dihasilkan. Jadi perbedaan ini terjadi karena pada open circuit itu rangkaiannya tidak dihubungkan dari kedua titik yang terhubung dari sumber

tegangan,sedangkan short circuit adalah kedua titiknya saling terhubung 4. Agar rugi-rugi tembaga dapat dikurangi maka mutu kawat yang bagus

dengan nilai hambatan jenis yang kecil harus dipasang pada suatu trafo.

Data Pratikum

Tabel percobaan open circuit no V1

(VOLT) I1 A

P WATT

Q (VAR)

S VA

RM (OHM)

XM (OHM)

V2 (VOLT) 1 50 V 7MA 0,5 W 0,28 0,35 87,71 0,61 12V

2 100 10 1 0,7 0,1 142,20 1,4 23,1

3 150 13,5 2 1,41 2,02 211,26 2852,1 34,8

4 200 19 3 2,28 3,8 256,41 4,87 46,7

5 250 22,2 4,2 3,33 4,884 312,5 6,93 51,1

Analisi data

Dari data tabel Open circuit diatas didapatkan data-data diantaranya yaitu Tegangan,arus,daya aktif,reaktif,semu,resistansi,impedansi setelah

mendapakan data-data diatas maka kita dapat mennetukannilai pada Q,RM,DAN,XM dari tabel diatas

Contoh perhintungan data diatas Dik:V=50

Dit Q

I=7 MA=0,007 A

(15)

Sinφ= ^0,5 50.0,007

^0,5

0,35

=1,42 Φ = tan-1 1,42 = 54,84 sin Φ=0,8 cos Φ= 0,57 Q=V.I.Sin Φ 50.0,007.0, Ihe = 0,007.0,57 = 7x10^-3.57x10^-2 = 399x10^-5 = 0,00399 A

Dik V=50 V I = 0,007 A Ihe = 0,00399 A Dit =RM Dan XM Jawab

=

^50.0,007

0,00399

=

^0,35

0,00399

= 87,71 Ω Ixm =

⁵⁰

87,71

=0,57 Xm =

^0,35

0,57

= 0,61 Ω

(16)

Short circuit dari data short circuit dapat kita dapatkan data sebagai sebagai berikut:

Contoh Perhitungan Dik: psch =5 V

Vsch =18 V

Isch = 0,23 Ampere

Rek = ⁵

(0,23)²= 94,5 Ω Zek = ¹⁸

0,22

= 78,2 Ω A ⁴⁸

220

=0,21 Rek = a².Rek = (0,21)2. 94,5 = 4,16 Ω

Zek,= a².Zek = (0,21)² . 78,2 = 3,4

Xek = Zek² – Rek²

= √(3,4)² – √(4,16)²

= √11,56 – √17,3056

= √-5,7456

=√ -1.√5,7456

= √J2,396

Jadi,tegangan yang dihasilkan dari percobaan short circuit adalah 18 volt dengan persentase 10% tegangan nomilnal hasil perhitungan

=psch=vo.io.0,8

=18.0,23.0,8

=3,31 watt

Sehingga daya yang didapatkan ialah

(17)

P fix = 220.0,23.0,8 = 40,48 watt P total = 40,48 -3,31 = 37,17 watt

Kesimpulan

Kesimpulan yang kami dapatkan dari percobaan ini bahwa perbedaan utama pada short circuit dan open circuit adalah arus dan tegangan yang dihasilkan dari system tersebut yang mana open circuit lebih kepada arus dan short circuit pada tegangan yang dihasilkan. Jadi perbedaan ini terjadi karena pada open circuit itu rangkaiannya tidak dihubungkan dari kedua titik yang terhubung dari sumber.serta agar kerugian pada belitan tembaga trafo dapat dikurangi maka mutu kawat yang bagus dengan nilai hambatan jenis yang kecil harus dipasang pada suatu trafo.

(18)

PERCOBAAN PEMBEBANAN TRAFO 1 PHASA

oleh:

Nama : Taufik Irmansyur NIM : 061530310194

POLITEKNIK NEGERI SRIWIJAYA PALEMBANG

2017

(19)

PERCOBAAN TRANSFORMATOR 1 FASA (PEMBEBANAN TRAFO)

1.1 Tujuan percobaan

Setelah melakukan percobaan ini diharapkan mahasiswa mampu : 1. Menjelaskan cara transformator 1 fasa bekerja saat berbeban

2. Mendapatkan karakteristik efisiensi transformator 1 fasadan bagaimana karakteristik tersebut jika transformator 1 fasa dibebani bermacam-macam jenis dan besar beban

3. Menentukan besar regulasi tegangan saat transformator 1 fasa dibebani dengan variasi besar dan jenis beban

4. Menentukan pengaruh rugi-rugi tersebut terhadap performance transformatro 1 fasa

1.2 Dasar Teori

Gambar 15.1 rangkaian ekivalen pembebanan transformator

Bila transformator dibebani, maka arus mengalir pada kedua sisi beliatnnya.

Besarnya arus akan ditentukan oleh besara dan jenis beban yang dipasang. Rugi

(20)

yang timbul menyebabkan tegangan keluaran tidak tetap apabila beban dipasangkan. Rugi-rugi tersebut juga mengakibatkan daya yang diberikan pada beban lebih kecil dari daya yang diberikan oleh sumber. Ukur unutk menyatakan perbedaan antara tegangan ouput beban 0 dengan tegangan ouput saat berbeban nol berbeda pada faktor daya tertentu disebut regulasi atau pengaturan tegangan.

Transformator dikatakan baik apabila harga regulasi tegangannya semakin kecil pada suatu beban tertentu.

Besar regulasi tegangan adalah

% 100 dayainput x dayakeluar Efisiensi

Ukuran perbandingan antara daya keluaran dengan daya masuk pada factor daya tertentu disebut efisiensi

% 100 dayainput x dayakeluar Efisiensi

Dengan daya keluar = daya input jumlah rugi transformator

Besarnya efisinsi akan sangat dipengaruhi oleh besar beban dan jenis beban (RLC) karna kedua sifata beban ini akan memepengaruhi besarnya arus dan faktor daya dari rangkaian tersebut. Selain itu arus pada transformator akan memepengaruhi besarnya rugi-rugi yang timbul pada transformator terutama rugi tembaga yang besarnya tergantung/dipengaruhi oleh besarnya beban yang akan di aplikasikan pada trafo tersebut

1.3 Daftar peralatan

1. Trafo 50VA 220/48V : 1 Buah

2. Wattmeter : 2 buah

3. Multimeter elavi 15N : 4 buah

(21)

4. Cos phi meter : 1 buah

5. Regulator 0-220 V : 1 buah

6. Ballast trafo 15 w : 6 buah

7. Lampu pijar 15, 25,40,1000 W : @1 buah

8. Kapasitor 0.15 μF : 6 buah

9. Kabel banana : 20 buah

1.4 Gambar rangkaian

Gambar 15.2 rangkaian percobaan pembebanan transformator

1.5 Prosedur kerja

1. Rangkaina peraltan sesuai gambar rangkaian

2. Dalam keadaan beban nol pengatur tegangan diatur sehingga tegangan primer mencapai harga nominal (220V) dan data semua penunjukkan alat ukur.

3. Beban dipasang secara bertahap dan setiap penggantian atau penambahan beban supaya dicatat besarnya

(22)

4. Gambar grafik efisiensi fungsi = f(out)

5. Hitunglah besar regulasi tegangan untuk setiap variasi beban yang ada 6.

1.6 Langkah keselamatan kerja

Dalam percobaan ini ada beberapa hal yang harus diperhatikan menyangkut keselamatan kerja dalam melaksanakan praktikum antara lain sebagai berikut : 1. Sebelum dilaksanakan praktikum, laksanakan pengecekan harga-harga

nominal yang tertera pada trafo untuk mencegah pemakaian beban atau tegangan yang berlebihan yang bisa menimbulkan kerusakan pada trafo yang di pakai

2. Tegangan suply seharusnya disesuaikan dengan harga tegangan nominal setiap trafo yang digunakan

3. Untuk keselamatan praktikum dan alat yang dipakai maka pembebanan trafo sebaiknya dilaksanakan sampai beban nominal

4. Sesuaikan range alat ukur pada setiap pengukuran

1.7 Tugas

1. Jelaskan bagaimana transformator 1 fasa bekerja saat tranformator dibebani 2. Hitunglah besarnya angka transformsi saat beban transformator divariasikan 3. Jelaskan mengapa pengukuran angka transformsi saat transformator berbeban

lebih tepat dengan menggunakan perbandingan dengan perbandingan tegangan

4. Gambarkan grafik efesiensi fungsi Pout dan jelaskan pengaruh cos phi dan arus beban pada karakteristik efiiensi trafo 1 fasa

(23)

5. Hitunglah besarnya regulasi tegangan untuk setiap perubahan besar dan jenis beban dan jelaskan apakah pengaruh terhdap performance 1 fasa

Jawaban

1.bila Transformator dibebani, maka arus mengalir pada kedua sisi belitannya. Besarnya arus akan ditentukan oleh besar dan jenis beban yang dipasang. Rugi (Rugi tembaga ,rugi inti dan rugi flux bocor)_yang timbul menyebabkan tegangan keluaran tidak tetap apabila beban dipasangkan

Data tabel

no Primer Sekunder

Beban (V) Volt

I (MA)

P (watt)

Cosφ (V) volt

I (MA)

P (w att)

cosφ

1 R 220 39 6,5 0,75 48 80 4,5 1,17

2 L 220 41 4 0,44 48 87 1,5 0,359

3 C 220 20 2,5 0,568 50 19,3 0,5 0,518

4 R+L 220 39 5 0,58 49 63,3 2,5 0,8

5 R//L 220 54 7,5 0,63 49 127,4 5 0,8

6 R+C 220 32 36 5,1 50 1,92X

10-³

4,5 16,87

(24)

7 R//C 220 13 34 11,88 50 0,43X 10-³

0,5 232,55

8 L+C 220 16 36 10,22 50 53X

10-⁴

0,5 18,86

9 L//C 220 31 36 5,27 50 1,63X

10-³

1,5 18,40

10 R+L+C 220 21,5 3 0,63 50 24,09 1,5 1,25

11 R//L//C 220 52 8 0,69 50 119,4 5 0,90

12 (R+L)//C 220 38 5,5 0,65 50 53 2,6 0,98

13 (R//L) +C 220 21 3 0,64 50 20,14 1,3 1,3

14 (R+C)//L 220 18 50 12,62 48 0,44 5 236

15 (R//C)+L 220 34 60 8,02 48 1,53 5 69,4

16 (C+L)//R 220 32 62 8,8 48 2,06 8 8,33

17 (C//L)+R 220 30 60 9.09 48 1,3 6 100

Perhitungan regulasi efisiensi beban R+L+C = ³

1,5 x 100 %

(25)

= 2 % R//L//C = ⁸

5 x 100 % =1,6 %

(R+L)//C = ^5,5

2,6 x 100 %

=21,153 % (R//L)+C = ³

1,3 x 100 % =23,846 % (R+C)//L = ⁵⁰

5 x 100 %

=10 %

3.Karena pada transformator beban sangat dipengaruhi oleh arus dan factor dayanya sehingga akan timbul rugi-rugi tegangan yang mana Rugi yang timbul menyebabkan tegangan keluaran tidak tetap apabila beban dipasangkan. Rugi-rugi tersebut juga mengakibatkan daya yang diberikan pada beban lebih kecil dari daya yang diberikan oleh sumber. Ukur untuk menyatakan perbedaan antara tegangan ouput beban 0 dengan tegangan ouput saat berbeban nol berbeda pada faktor daya tertentu disebut regulasi atau pengaturan tegangan.

4.Grafik regulasi terhadap beban

(26)

Grafik regulasi efisiensi terhadap beban

Besarnya efisinsi akan sangat dipengaruhi oleh besar beban dan jenis beban (RLC) karna kedua sifat beban ini akan memepengaruhi besarnya arus dan faktor daya dari rangkaian tersebut. Selain itu arus pada transformator akan memepengaruhi besarnya rugi-rugi yang timbul pada transformator terutama rugi tembaga yang besarnya tergantung/dipengaruhi oleh besarnya beban yang akan di aplikasikan pada trafo tersebut.

5.perhitungan pengaturan regulasi tegangan Beban R VR = ²²⁰⁻⁴⁸

48 x 100 % = 3,583 %

Beban R+L = ²²⁰⁻⁴⁹

49 x 100 % = 4.489 % Beban R+L+C = ²²⁰⁻⁵⁰

50 x 100 % =3,4 %

(27)

Analisi data

Dari tabel diatas didapatkan data sebagai berikut Dik pada kumparan primer itu terdiri dari tegangan yang konstan sebagai input dari tegangannya yaitu 220 v dari setiap beban R,L,C akan mempengaruhi beban itu karena tergantung dari beban yang yang diberikan ke transformator,karena Arus dan factor daya akan terpengaru dari beban yang diberikan pada transformator itu sendiri.jika pada kumparan primer itu terdapat pada beban R+L+C yang menghasilkan tegangan konstan 220 dan menghasilkan arus sebesar 21,5 MA,dengan daya yang

dihasilkan 3 watt dan factor daya 0,63 maka akan sangat berbeda denga Beban R//L//C dengan tegangan konstan 220,arus sebesar 52 MA,dengan daya 8 watt dan factor daya 0,69,dari perbandingan ini kita bisa lihat perbedaan yang terjadi dari arus,daya,dan factor daya yang sangat signifikan sehinggan sangat

membuktikan bahwa beban sangat mempengaruhi dari arus,daya,dan factor daya yang dihasilkan oleh transformator walaupun tegangannya konstan.

Selanjutnya bila dilihat dari sisi sekunder yang mana tegangan yang diberikan yaitu variable kita lihat pada beban beban R Dan C Sangat beda arus,daya dan factor daya hal ini berarti tegangan juga mempengaruhi output yang dihasilkan selain beban,sehingga pada bab ini ditekankan untuk menentukan perhitungan regulasi tegangan dan regulasi efisiensi beban.

Kesimpulan

Besarnya efisinsi akan sangat dipengaruhi oleh besar beban dan jenis beban (RLC) karna kedua sifata beban ini akan memepengaruhi besarnya arus dan faktor daya dari rangkaian tersebut. Selain itu arus pada transformator akan memepengaruhi besarnya rugi-rugi yang timbul pada transformator terutama rugi tembaga yang.

Bila transformator dibebani, maka arus mengalir pada kedua sisi beliatnnya.

Besarnya arus akan ditentukan oleh besara dan jenis beban yang dipasang. Rugi yang timbul menyebabkan tegangan keluaran tidak tetap apabila beban dipasangkan. Rugi-rugi tersebut juga mengakibatkan daya yang diberikan pada beban lebih kecil dari daya yang diberikan oleh sumber. Ukur unutk menyatakan

(28)

perbedaan antara tegangan ouput beban 0 dengan tegangan ouput saat berbeban nol berbeda pada faktor daya tertentu disebut regulasi atau pengaturan tegangan.

Transformator dikatakan baik apabila harga regulasi tegangannya semakin kecil pada suatu beban tertentu.

(29)

PERCOBAAN HUBUNGAN KUMPARAN TRANSFORMATOR 3 FASA

oleh:

POLITEKNIK NEGERI SRIWIJAYA PALEMBANG

2017

(30)

HUBUNGAN KUMPARAN TRANSFORMATOR 3 FASA

1.1 Tujuan percobaan

Selesai percobaan praktekan diharapkan dapat :

1. Mnegindentifikasi terminal kumparan transformator 3 fasa sesuai rekomendasi IEC

2. Menentukan simbol hubungan dari suatu rangkaian transformator 3 fasa dengan benar

3. Menggambarkan diagram faktor tegangan transformator 3 fasa sesuai dengan macam hubungannya

4. Menghitung besarnya perbandingan transformator antara kumparan primer dan sekunder transformator 3 fasa

1.2 Pendahuluan

Sebelum mulai merangkai kumparan transformator 3 fasa perlu diadakan pengetesa polaritas terminalnya. Hal ini dilakukan agar diapatkan hasil rangkaian sesuai yang diingikan.

Identifikasi terminal trnaformator 3 fasa sesuai dengan rekomendasi IEC adalah sebagai berikut :

Terminal tegangan tinggi (HV)

 Untuk polaritas rendah adalah A1,B1 dan C1

 Untuk polaritas tinggi adalah A2,B2. dan C2

 Untuk netral N

Terminal tegangan rendah (LV)

 Untuk polaritas rendah adalah a1,b1 dan c1

 Untuk polaritas tinggi adalah a2,b2 dan c2

 Untuk netral adalah n

(31)

Macam hubungan kumparan transformator 3 fasa baik primer maupun sekunder ada tiga yaitu hubungan bintang, segitiga dan zig-zag. Kumparan primer dan sekunder dapat dirangkai dengan hubungan berbeda. Ini berarti akan terdapat selisi fasa antara kedua kumparan tersebut.

Untuk memudahkan dalam mengingatkan biasanya digunakan sistem “jam” untuk menyatakan selisi fasa antara sisi primer dan sekunder pada suatu fasanya. Jarum panjang (jam) menyatakan arah vektor tegangan primer (selalu menunjuk angka 12) dan jarum pendek (menit) menyatakan vektor tegangan sekunder. Selisih fasanya adalah besar sudut yang dibentuk kedua jarum tersebut.

Suatu transformator yang hendak diparalel dengan transformator lain hendaknya mempunyai pergeeseran fasa yang sama. Itulah sebabnya mengapa pergeseran fasa yang sama. Itulah sebabnya mengapa pergeseran fasa ini selalu dicantumkan pada papan nama sebuah transformator 3 fasa dalam bentuk simbol hubungan, misalnya Yyo, Yd5 dan sebagainya.

Contoh : Yd5 artinya kumparan tegangan tingginya dalam hubungan bintang (Y) kumparan tegangan rendahnya dalam hubungan segitiga (d) dan selisih fasanya sebesar sudut yang dibentuk jarum panjang dan jarum pendek pada saat pukul lima 5

Perbandingan transformasi suatu transformator tiga fasa dapat dihitung dengan rumus: a=𝑣𝑙𝑝

𝑉𝑙𝑠

(32)

a = perbandingan transformator

V1p = tegangan - line kumparan primer

V1s = tegangan - line kumparan sekunder 3.Alat dan instrument yang digunakan:

Gambar 4.1

(33)

a2

a1

b2

b1

c2

c1 A2

A1

B2

B1

C2

C1 A

B

C

N

Gambar 4.2

Gambar 4.3

(34)

Gambar 4.4

Gambar 4.5

(35)

5.Prosedur Percobaan

1.Dengan tes polaritas tentukan polaritas terminal masing-masing transformator satu phasa yang akan dirangkai menjadi sebuah transformator tiga fasa.tandailah terminal-terminalnya sesuai dengan rekomendasi IEC.

2.Buatlah rangkaian percobaan 4.1 (gambar 4.1).

3.Hubungan primer transformator tiga fasa yang telah dirangkai tersebut dengan sumber tegangan AC tiga fasa 380 V/220 V (A pada L1, B pada L2, C pada L3 Dan N pada N). Catat tegangan-tegangannya pada tabel 1

4.untuk mengetahui tipe hubungannya atau kelompok jamnya, sambungkan terminal A dengan terminal a. Kemudian catat tegangan antara terminal C dan c, B

Dan c, C dan b serta A dan B pada tabel 2.kelompok-jam dapat dicari pada tabel kelompok jam (terlampir).

5 ulangi langkah tiga dan empat untuk rangkaian percobaan 4.2 , percobaan 4.3, percobaan 4.4 dan percobaan 4.5 catat tegangan-tegangannya pada masing-masing tabelnya.

Catatan:

-Primer dengan hubungan bintang (Y) menggunakan tegangan tiga fasa 380V/220 -Primer dengan hubungan segitiga (D) menggunakan sumber tegangan tiga fasa 220 V- 127 V.

Tugas

Percobaan 4.1

a.Gambarkan Diagram Vektor tegangannya.

b.sebutkan symbol hubungannya

c.hitunglah sudut beda fasa antara primer dan sekunder

d.hitunglah secara vektoris sudut beda fasa tersebut dengan data tegangan yang telah diperoleh pada tabel 2

e,hitunglah perbandingan transformasinya.

Percobaan 4.2 seperti tugas 1 Percobaan 4.3 seperti tugas 1

(36)

Percobaan 4.4 seperti tugas 1 Percobaan 4.5 seperti tugas 1

6.sebutkan syarat-syarat transformator tiga fasa yang akan dirangkaikan menajdi transformator 3 fasa

7.gambarkanlah rangkaian transformator tiga fasa dengan symbol hubungan Dz10 8.Buatlah kesimpulan dari seluruh percobaan

Jawaban dan analisis data

a.contoh gambar vector tegangan jam ke Yy0,Yd5,Yd11

Gambar Yy0

(37)

Gambar Yd 5

Gambar Yd 11 b. Simbol Gambar 4.1 Yy 0

Simbol Gambar 4.2 Yy 5 Simbol Gambar 4.3 Yy 11 Simbol Gambar 4.4 Yd 11 Simbol Gambar 4.5 Yd 11 c. hubungan sudut beda fasa Y-Y

√3𝑉𝑝ℎ𝑝 = 𝑉𝑙𝑝

√3

= a

√3𝑉𝑝ℎ𝑝 = 380

√3

= 219,393 º

(38)

hubungan sudut beda fasa Y-D 𝑣𝑙𝑝

𝑉𝑙𝑠

=

^{√3𝑉𝑝ℎ𝑝}

√3𝑉𝑝ℎ𝑠

=

= ³⁸⁰

88,8

=

^√3.380

√3.88,8

= 4.279 º Jadi beda sudut yang terjadi antara sudut primer dan sekunder Y-Y 219,393 º adalah dan hubungan Y-D ialah 4,279º

d.cara menghitung sudut beda fasa pada tabel 2 Primer dan Sekunder perbedaan sudut Cc dan Bc

468

28,7

=

^√3.468

√3.28,7

= 16,306 º Perbedaan Sudut Cb dan Ab

430

88,8

=

^√3.430

√3.88,8

= 0,941 º e. a=𝑣𝑙𝑝

𝑉𝑙𝑠

⁼ ⁴⁶⁸

28,7

= 16,306 º

a=𝑣𝑙𝑝 𝑉𝑙𝑠⁼

430

88,8

= 4,842 º

7.1 Data tabel Tabulasi data

PERCOBAAN Tegangan

(Volt)

4.1 4.2 4.3 4.4 4.5

(39)

AB 380 380 380 220 220

BC 377 377 377 221 222,7

CA 379 378 377 221,3 223

AN 217,6 216,8 216,3 - -

BN 213 213,7 213,9 - -

CN 227,5 227,4 226,1 - -

Ab 88,8 51,2 51 51,4 90

Bc 431 336 424 250,4 239

Ca 379 379 379 221,4 223,2

an 50,9 - - - 52,1

bn 49,5 - - - 51,8

cn 53,4 - - - 52

Tabel : 2

PERCOBAAN

(40)

Tegangan (Volt)

4.1 4.2 4.3 4.4 4.5

Cc 468 382 423 273,3 151,1

Bc 28,7 335 423 251 239

Cb 430 335 381 251 151,8

Ab 88,8 51,2 50,9 51,6 90,2

(41)

Lampiran:

Tabel Kelompok Jam

KELOMPOK JAM HUBUNGAN TEGANGAN

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

Cc<Bc=Cb>Cc<AB Cc<Bc>Cb=Cc<AB Cc<Bc>Cb<Cc<AB Cc<Bc>Cb<Cc>AB Cc<Bc>Cb<Cc>AB Cc=Bc>Cb<Cc>AB Cc>Bc=Cb<Cc>AB Cc>Bc<Cb=Cc>AB Cc>Bc<Cb>Cc>AB Cc>Bc<Cb>Cc<AB Cc>Bc<Cb>Cc<AB Cc=Bc<Cb>Cc<AB

Kesimpulan

Kesimpulan yang didapatkan ialah dari data –data diatas maka akan menghasilkan kelompok jam yang mana pada tabel masing-masing menghasilkan data sebagai berikut:

4.1. 287<346>343>88<380 jam ke 0 4.2. 431=431>430<431>380 jam ke 5 4.3. 339=341<386>52<380 jam ke 11 4.4. 101=107<138>99<220 jam ke 11 4.5. 150=151<238>90<220 jam ke 11

(42)

PERCOBAAN KARAKTERISTIK MOTOR DC

Laporan pratikum

oleh:

POLITEKNIK NEGERI SRIWIJAYA PALEMBANG

2017

(43)

KARAKTERISTIK MOTOR DC 6.1 Tujuan Percobaan :

Selesai percobaan praktekan diharapkan dapat :

- Menggambarkan kurva karakteristik motor arus searah shunt, seri, kompon dari data didapat dengan pengukuran dan perhitungan.

- Membedakan karakteristik motor shunt, seri, dan kompon dibawah kondisi beban yang berbeda-beda.

- Menyimpulkan karakteristik beban yang didapat dari pengukuran untuk motor DC shunt, seri, kompon dan membandingkannya dengan hasil perhitungan.

- Menghitung momen nominal motor.

Pendahuluan

Percobaan yang akan dilakukan adalah mencari karakteristik : N,f (Ia) ; n=f (T) ; Ia = f (T) ; Pout = f(to)

Untuk menggambarkan karakteristik-karakteristik tersebut diatas senantiasa berpedomana pada :

I = K1.0.Ia ; Ea – K2.n.0 ; Ea = V – Ia . Ra Dimana :

T = momen putar (Nm) Ia = arus jangkar

O = fluksi yang dihasilkan kutup (WB) Ea = GGL lawan (Volt)

V = Tegangan sumber Ra = tahanan jangkar

Untuk motor seri ditambah lagi R seri

(44)

Catatan : Persamaan-persamaan tersebut diatas mengabaikan adanya reaksi janker.

Motor arus searah penguat sendiri dapat dibedakan menjadi tiga kelompok.

Motor Shunt

Penguat medan magnitnya (Rsh) dipasang parallel dengan tegangan sumber Motor Seri

Penguat medan magnitnya (Rsc) dipasang seri dengan tegangan sumber.

Motor DC Kompon

Merupakan dan

gabungan motor DC shunt dan motor DC seri, jika dihitung dari arah masing- masing penguat magnit dikenal dua macam motor kompon yaitu :

- Motor Kompon Bantu (Comulative Kompon)

Arah arus pada belitan penguat seri dan shunt sama

(45)

- Motor Kompon Lawan (Diferensial kompon)

Arus arah pada belitan penguat seri dan shunt berlawanan

PERALATAN YANG

DIGUNAKAN - 1 buagh control unit 1 kw

- 1 buah power bersama

- 1 buah mesin DC belitan kompon 1 kw

- 1 buah power suplai DC 40-240 Volt / 10 Amper - 3 buah tahanan geser 110 ohm / 8 ampere

- 1 buah regulator medan - 1 buah runber coupling sleeve - 1 buah coupling guard - 1 buah shaft and quard

- 2 buah demonstration multimeter - Kabel secukupnya

DIAGRAM RANGKAIAN MOTOR DC SHUNT

(46)

LANGKAH KERJA

1. Buatlah rangkain motor DC shunt seperti gambar diatas

2. Catat data-data motor arus searah yang tertera pada plat nama dan yakinkan bahwa tegangan sumber sesuai dengan harga rating motor, nilai nominal ini tidak boleh dilampaui dalam pelakasanaan percobaan laboratorium.

3. Periksa rangkaian percobaan yang sudah siap kepada instruktur - Kontrol unit sbb :

a. RPM n = 3000 mm^-2

b. Momen T = 5 Nm

c. Mode Operasi t = Konstan - Batas ukur multimeter

a. Tegangan Jangkar V = 300 Pdc b. Arus jangkar Ia = 10 Adc c. Arus medan Is = Iadc

4. Jalankan motor dan atur tegangan sumber pada 220 volt

5. Atur control unit pada beban yang sesuai dengan table pada halaman 5 dan catat n, V, Ish, dan Ia masukkan harga ini kedalam table tersebut

6. Matikan motor

(47)

7. Hitung daya input motor dengan rumus P1 – V . I total 8. Hitung juga daya output motor dengan rumus P2 – W .T 9. Hitung efesiensi motor = P2/P1

10. Perhitungan ini dilakukan untuk setiap tahap, masukkan hasil perhitungan ini pada table halaman 5.

Tugas dan Pertanyaan

1. Hitung momen nominal motor DC shunt

2. Gambarkan karakteristik beban dan jelaskan respon putar motor dc shunt.

Dengan kondisi bebean yang berbeda-beda. n = f (Ia) ; n = f (T) ; Ia = (T) ; N = F (T) = (Pout). Pout = (T) Menuju kecepatan putaran motor DC shunt turun apabila beban dinaikkan

3. Bagaiamana konstruksi motor harus diubah untuk memperbaiki perubahan kecepatan putaran

4. Dengan melihat karakteristik-karakteristik diatas berikan contoh penggunaan yang tepat untuk motor shunt

Jawab :

2.

(48)

3. Putaran akan berkurang karenaarus yang kecil tanpa beban tidak menghasilkan / mengalirkan torsi untuk membawa beban. Diameter kawatyang digunakan pada restart harus cukup besar untuk mengatur kecepatan putaran.

4. penggunaan motor DC shunt paling tepat untuk penggunaan komersial seperti pada sektor insutri digunakan untuk mesin bubut, drills, bering mills, pembentuk dan spinning

Data

0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6

2239 214 2059 1974

Series 1

Torsi (N/m)

Rpm (1/min)

Isumber (A)

Ira (A)

Irm/Ish (A)

VSumber (Volt)

VRa (Volt)

VRm (Volt)

Pra (Watt)

Psh (Watt)

PRm (Watt) 0 2239 1,29 0,5 0,69 227,4 226,5 226 113,25 293,346 155,94 0,5 2140 1,66 0,85 0,65 215,7 215,6 215,5 183,26 140,205 140,075

1 2059 2,06 1,2 0,6 203 206 205 247,2 121,8 123

1,5 1979 2,49 1,6 0,6 199,5 198,3 198,6 317,28 119,7 119,16

2 1940 2,96 2 0,6 198,2 199 197,9 398 586,672 118,74

2,5 1898 3,46 2,45 0,6 197,6 196,6 195,6 481,67 683,696 117,36 3 1080 2,9 2,9 0,6 198,7 197,3 198,7 572,17 783,636 119,22

(49)

Perhitungan motor dc shunt : Psh = Vsumber . Ishunt

= 227,4 . 1,29 = 293,346 watt Psh = Vsumber . Ishunt

= 203.2,06 = 140,205 watt Psh = Vsumber . Ishunt

= 196,4 . 3,9 = 783,636 watt

PRa = VRa . Ira

= 226,5 . 0,5 = 113,25 watt PRa = VRa . IRa

= 215,6 . 0,85 = 183,26 watt PRa = VRa . IRa

= 206 . 1,2 = 247,2 watt PRa = VRa . IRa

= 198,3 . 1,6 = 317,28 watt PRa = VRa . IRa

= 199 . 2 = 398 watt PRa = VRa . IRa

= 196,6 . 2,45 = 481,67 watt PRa = VRa . IRa

(50)

= 197,3 . 2,9 = 572,17 watt

PRm = VRm . IRm

= 226 . 0,69 = 155,94 watt PRm = VRm . IRm

= 215, 5 . 0,65 = 140, 0,75 watt PRm = VRm . IRm

= 205 . 0,6 = 123 watt PRm = VRm . IRm

= 198,6 . 0,6 = 119,16 watt PRm = VRm . IRm

= 197,9 . 0,6 = 118,74 watt PRm = VRm . IRm

= 195,6 . 0,6 = 117, 36 watt PRm = VRm . IRm

= 198,7 . 0,6 = 119,22 watt

DIAGRAM RANGAKAIN MOTOR DC SERI

(51)

LANGKAH KERJA

Perhatian : Motor Dc seri tidak boleh dijalankan tanpa beban 1. Buatlah rangkaian motor Dc seri seperti pada gambar diatas 2. Kepada instruktur periksalah rangkaian yang sudah siap - Atur control unit dengan data-data sebagai berikut :

a. Rpm n = 3000 min^-1

b. Momen T = 5 Nm

c. Mode Operasi t = konstan

- Batas ukur multi meter

a. Tegangan V = 300 V.DC

b. Arus jangkar Ia = 10 A.DC

3. Jalankan motor dan atur tegangan sumbernya pada 220 V

4. Atur control unit pada beban-beban yang sesuai dengan table pada halaman lima catat : n, Ia, masukkan lah harga ini kedalam tabel.

5. Matikan motor

6. Hitung daya masukan motor dengan rumus : P1 = V.Ia.

7. Hitung juga daya keluaran motor dengan rumus : P2 = I.V.

8. Hitung efesiensi motor = P2/P1

9. Masukkan hasil yang didapat pada tabel.

TUGAS DAN PERTANYAAN

1. Gambarkanlah karakteristik beban : n = f (Ia) ; Ia = f(t) ; n = f(t) ; Pout = f(t)

= f (T).

2. Jelaskan karakteristik beban motor seri

3. Mengapa motor dc seri tidak boleh dijalankan tanpa beban ? jelaskan

4. Bagaimana membuat momen pada motor dc seri itu konstan dan bagaimana mengatur putaran motor dc seri. Dengan melihat karakteristik diatas berikan, contoh penggunaaan yang tepat untuk motor dc seri

(52)

Jawab :

- sebagai kumparan medan biasanya membawa arusarmetur jadi 0 diatas titik saturasi magnetnya.

- perubahan di tb variasi arus beban kecil dengan bertambahnya Ia maka fluks akan naik.

- jika V naik maka torsi kecil,

3. Motor Dc ini tidak boleh dijalankan tanpa beban, sebab motor Dc seri kecepatannya akan bertambah tanpa terkendali

4. Penggunaan motor Dc seri yaitu sebagai alat pengangkut hois dan derek dalam sektor industri, motor di gunakan sebagai electric traction, elevator kompresor udara, penyedok debu dan pengering rambut.

0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6

4080 3310 2845 2570

Series 1

(53)

Data : Torsi

(N/m)

Rpm

(1/min) Is=IRa=IRm Vdc (Volt)

VRa (Volt)

VRm (Volt)

Ps (Watt)

Pra (Watt)

PRm (Watt)

0 4080 1,2 200 195 4,46 240 234 5,352

0,5 3310 1,68 200 194 6,30 336 325,92 10,584

1 2845 2,17 200 190 8 434 412,3 17,36

1,5 2570 2,58 200 189 9,6 516 487,62 24,768

2 2350 3 200 187 11,3 600 561 33,9

2,5 2185 3,43 200 185 12,97 686 634,55 44,87

3 2050 3,88 200 182 14,90 776 706,16 57.812

Perhitungan motor seri Ps = Vdc . Is

= 200. 1,2 = 240 watt Ps = Vdc . Is

= 200 . 1,68 = 336 watt Ps = Vdc . Is

= 200 . 2,58 = 434 watt Ps = Vdc . Is

= 200 . 2,58 = 516 watt Ps = Vdc . Is

= 200 . 3 = 600 watt Ps = Vdc . Is

= 200 . 3,43 = 686 watt Ps = Vdc . Is

= 200 . 3,88 = 776 watt

PRa = VRa . Is

= 195 . 1,2 = 234 watt PRa = VRa . Is

(54)

= 194 . 1,68 = 325,92 watt PRa = VRa . Is

= 190 . 2,17 = 412,3 watt PRa = VRa . Is

= 189 . 2,58 = 487,62 watt PRa = VRa . Is

= 187 . 3 = 561 watt PRa = VRa . Is

= 185 . 3,43 = 634,55 watt PRa = VRa . Is

= 1,82 . 3,88 = 706,16 watt

PRm = VRm . Is

= 4,46 . 1,2 = 5,352 watt PRm = VRm . Is

= 6,30 . 1,68 = 10,584 watt PRm = VRm . Is

= 8 . 2,17 = 17,36 watt PRm = VRm . Is

= 9,6 . 2,58 = 24,768 watt PRm = VRm . Is

= 11,3 . 3 =33,9 watt PRm = VRm . Is

= 12,97 . 3,43 = 44,4871 watt PRm = VRm . Is

= 14,90 . 3,88 = 57,81 watt

(55)

GAMBAR DIAGRAM RANGKAIAN MOTOR DC KOMPON

1. Buatlah rangkaian motor Dc kompon seperti pada gambar diatas 2. Kepada instruktur periksalah rangkaian yang sudah siap

- Atur control unit dengan data-data sebagai berikut :

a. Rpm n = 3000 min^-1

b. Momen T = 5 Nm

c. Mode Operasi t = konstan

- Batas ukur multi meter

a. Tegangan V = 300 V.DC

b. Arus jangkar Ia = 10 A.DC

3. Jalankan motor dan atur tegangan sumbernya pada 220 V dan Arus Medan 0,5 A.

4. Atur momen pada control unit sesuai dengan tablel yang ada pada hal 11 mulai pada momen 1 Nm.

5. Matikan motor

6. Hitung daya masukan motor dengan rumus : F1 = V.I.

7. Hitung juga daya keluaran motor dengan rumus : F2 = I.W.

8. Hitung = F2:F1

(56)

9. Masukkan hasil yang didapat pada tabel.

TUGAS DAN PERTANYAAN : 1. Gambar Kurva :

N = f(Ia) ; n = f (T) ; f(T) ; = f(Pout) ; Pout = f (T).

2. Dari karakteristik beban yang didapat, jelaskan respon motor kompon pada saat dibebani dan bandingkan dengan respon motor seri dan moto dc shunt 3. Dengan melihat karakteristik-karakteristik diatas, berikan contoh

penggunaan yang tepat untuk motor dc kompon

4. Sebutkan perbedaan dan persamaan motor dc shunt dengan motor dc kompon.

Jawab :

2. pengunaan motor Dc kompon pada saar dibebani menghasilkan torsi awal yang bagus dan kecepatan yang stabil, respon motor Dc Kompon dibebani lebih baik dibandingkan motor Dc seri maupun shunt dimanan motor Dc Shunt ketika dibebani akan mengalami penurunan kecepatan dan untuk motor Dcseri dalam penggunaan nya harus dibebani sehingga tidak menyebabkan kecepatan putaran yang tidak terkenda.

3. motor kompon biasa digunakan untukl deret dan alat penangkut hoist

4. - Motor kompon dan motor shunt, memilki perbedaaan = motor Dc kompon memilki torsi awal yang bagus sedangka motor Dc shunt tidak menghasilkan torsi yang mampu membawa beban

- Persamaan Motor kompon dan motor shunt = Memilki kecepatan putaran yang cendrung stabil.

(57)

Data Kompon Pendek Torsi

(N/m)

Rpm (1/min)

Isumber (A)

Ira (A)

Ish (A)

VSumb (Volt)

VRa (Volt)

Vsh (Volt)

VRs (Volt)

Pra (Watt)

Psh (Watt)

PRs (Watt) 0 2000 1,72 0,5 0,7 220 215,1 214,2 4,96 107,55 149,94 8,53 0,5 1900 2,07 0,87 0,6 209,8 208,1 198,2 6,82 181,04 118,2 14,11

1 1795 2,44 1,2 0,55 199,4 188,2 190,4 8,71 225,8 104,7 21,25 1,5 1688 2,78 1,5 0,55 199,1 187,4 185,2 10,22 281,1 101,8 28,41 2 1657 3,18 1,9 0,55 198,3 185,5 183,3 12,26 352,4 100,8 38,98 2,5 1603 3,56 2,3 0,55 198,3 183,2 183,3 13,80 421,3 100,8 49,08 3 1550 3,96 2,6 0,55 198,3 181,4 181,4 15,73 471,6 99,7 62,29

Perhitungan motor kompon panjang : Psh = Vsh . Ish

= 4,96 . 0,7 = 149,94 watt Psh = Vsh . Ish

= 198,2 . 0,6 = 118,2 watt Psh = Vsh . Ish

= 190,4 .0,55 = 104,7 watt Psh = Vsh . Ish

= 185,2 . 0,55 = 101,8 watt Psh = Vsh . Ish

= 183,3 . 0,55 = 185,5 watt Psh = Vsh . Ish

= 183,3 . 0,55 = 100,8 watt Psh = Vsh . Ish

= 181,4 . 0,55 = 99,7 watt

PRa = VRa . IRa

= 215,1 . 0,5 = 107,55 watt PRa = VRa . IRa

(58)

= 208,1 . 0,87 = 181,04 watt PRa = VRa . IRa

= 188,2 . 1,2 = 225,8 watt PRa = VRa . Ira

= 187,4 . 1,5 = 281,1 watt PRa = VRa . IRa

= 185,5 . 1,9 = 352,4 watt PRa = VRa . IRa

= 183,2 . 2,3 = 421,3 watt PRa = VRa . IRa

= 181,4 . 2,6 = 471,6 watt

PRs = VRs . IRs

= 4,96 . 1,72 = 8,53 PRs = VRs . IRs

= 6,82 . 2,07 = 14,11 PRs = VRs . IRs

= 8,71 . 2,44 = 21,25 PRs = VRs . IRs

= 10,22 . 2,78 = 28,41 PRs = VRs . IRs

= 12,26 . 3,18 = 38,98 PRs = VRs . IRs

= 13,80 . 3,56 = 49,08 PRs = VRs . IRs

= 15,73 . 3,96 = 62,29

(59)

Data Kompon Panjang Torsi

(N/m)

Rpm (1/min)

Isumber (A)

ISeri (A)

Ish (A)

VSumb (Volt)

VRa (Volt)

Vsh (Volt)

VRs (Volt)

Pra (Watt)

Psh (Watt)

PSeri (Watt) 0 2020 1,72 0,5 0,7 212 215,1 212 1,798 103,45 148,4 0,899 0,5 1905 2,07 0,8 0,63 212,5 208,1 201,4 3,55 158,88 126,882 2,84

1 1796 2,45 1,15 0,6 196,6 188,2 195,9 5,08 217,925 117,54 5,842 1,5 1721 2,78 1,5 0,6 195,4 187,4 191,5 6,73 280,95 114,9 10,095

2 1670 3,18 1,85 0,6 194 185,5 193,7 8,37 345,95 116,22 15,48 2,5 1657 3,59 2,25 0,55 196,3 183,2 195,4 10,31 415,15 97,7 23,197

3 1581 4 2,65 0,55 196,3 181,4 194,9 12,12 483,625 97,45 32,118

Perhitungan Kompon panjang Psh = Vsh . Ish

= 212 .0,7 = 148,4 watt Psh = Vsh . Ish

0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6

2000 1900 1795 1688

Series 1

(60)

= 201,4 . 0,63 = 126,882 watt Psh = Vsh . Ish

= 195,9 . 0,6 = 117,54 watt Psh = Vsh . Ish

= 191,5 . 0,6 = 114,9 watt Psh = Vsh . Ish

= 195,4 . 0,5 = 97,7 watt Psh = Vsh . Ish

= 194,9 . 0,5 = 97,45 watt Psh = Vsh . Ish

= 193,7 . 0,6 =116,22 watt Pseri = Vseri . Iseri

= 0,5 . 1,798 = 0,899 watt Pseri = Vseri . Iseri

= 1,85 . 8,37 = 15,4845 watt

PRa = VRa . IRa

= 2,25 . 184,5 = 415,125 watt PRa = VRa . IRa

= 2,65 . 182,5 = 483,625 watt

(61)

PRa = VRa . IRa

= 0,5 . 206,9 = 103,45 watt PRa = VRa . IRa

= 0,8 . 198,6 = 158,88 watt PRa = VRa . IRa

= 1,15 . 189,5 = 217,925 watt PRa = VRa . IRa

= 1,5 . 187,3 = 280,95 watt PRa = VRa . IRa

= 1,85 . 187 = 345,95 watt

Analisa percobaan motor Dc :

Pada percobaan motor Dc ini,dilakukan perobaan motor Dc ini, dilakukan percobaan guna mengetahui karakteristik tiap motor Dc, yakni motor shunt, seri dan kompon. Percobaan pertama yaitu mencari karakteristik motor Dc shunt, dalam mencari data percobaan motor ditentukan dari bebannya torsi yang diatur.

Didapat data berupa I, V, P dan putaran.pada percobaan ini kami membuat karakteristik pada tiap jenis motor yaitu n = f (Ia) : n = f(T) : Ia = f (Ta). Pada

0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6

2020 1905 1796 1721

Series 1

(62)

motor shunt, karakteristik n =f (Ia) dapat dikatakan bahwa putaran motor semakin melambat dengan besarnya arus (Ia) yang masuk pada motor tersebut. Bila ditinjau dari karakteristik n = f (T) motor shunt, putaran motor juga semakin melambat dengan semakin besarnya rotor torsi pada karakteristiknya Ia = f(T) nilai arus Ia semakin besar seiring dengan besarnya nilai torsi pada motor.

Pada motor Dc seri, telah diketuhui bahwa motor Dc jeni seri harus dipasang dalam kondisi berbeban karena saat tidak berbeban, arus eksitasinya real membuat putaran motor sangat tinggi sehinggamembuat motor menjadi sangat berbahaya. Kemudian setelah dilakukan suatu pengukuan, didapat karakteristik dari data yang telah di ukur. Pada karakteristik n = f(Ia), Kecepatan putaran motor turun dengan cepat seiring dengan semakin besarnya arus yang mengalir. Pada karakteristik = f (T), putaran motor juga berkurang drastis dengan semakin besarnyatorsi motor. Pada karakteristiknya T = f (Ia), bersanma torsi sebanding dengan besar nya relai arus (Ia). Setelah melihat karakteristik nya dari hasil percobaan motor seri dapat disimpulkan bahwa beban output yang dihasilkan besar namun kecepatan motor bervariasi terhadap perubahan beban, dapat dikatakan tidak konstan.

Pada motor kompon, motor kompon merupakan gabungan motor shunt dan motor seri. Pada motor kompon mempunyai dua buah kumparan medan dihubungkan pada I secara seri dan paralel dengan sangkar. Didapat karkateristik dari data yang diukur, karakteristik n= f (Ia), putaran motor turun dengan besarnya nilai arus sangkar (Ia), pada karakteristik n= f (z) dapat dilihat grafik yang timbul hampir sama seperti grafik pada karakteristik n= (Ia). Pada karakteristik i = f(Ta), nilai arus terbilang tetap seiring dengan besar nilai torsi pada motor. Dari karakterstik tersebut dapat disimpulkan bahwa motor Dc Kompon memilki variasi penggunaan yang luas dan terbilang stabil, baik saat torsi kecil maupun besar, serta memilki keunggulan yang ada dari masing-masing , tapi ( motor shunt dan seri ) torsi yang besar dan motor Dc tipe dan regulasi tegangan arus yang baik dari tipe shunt

(63)

Kesimpulan

1. Pada motor Dc shunt semakin besar beban pada motor maka semakin besar arus sangkar yang diperlukan serta semakin berkurang nya kecepatan dari motor tersebut.

2. Pada motor Dc seri, tidak boleh bekerja dalam keadaan tanpa beban

3. Pada motor Dc seri, beban output yang dihasilkan besar namun kecepatan motor bervariasi terhadap perubahan beban, dapat dikatakan tidak konstan

4. Motor Dc kompon memiliki variasi pengunaan yang lurus dan terbilang stabil, baik pada saat torsi kecil dan saat torsi besar, serta memilki keunggulan yang ada dan masing-masing tipe (motor shunt dan motor seri). Torsi yang besar dan motor Dc tipe seri dan regulasi tegangan arus yang baik dari tipe shunt.

(64)

PERCOBAAN GENERATOR ARUS SEARAH

oleh:

Nama :Taufik Irmasnyur NIM : 061530310194

POLITEKNIK NEGERI SRIWIJAYA PALEMBANG

2017

(65)

GENERATOR ARUS SEARAH 7.1 Tujuan :

Selesai percobaan praktikan diharapkan dapat :

- Menggambarkan kurva karakteristik kerja generator arus searah penguat terpisah.

- Menjelaskan gambar kurva karakteristik generator arus searah penguat sendiri

- Membedakan karakteristik kerja generator arus penguat terpisah dengan penguat shunt.

2. PENDAHULUAN

Karakteristik generator arus searah sama dengan konstruksi motor arus searah.

Pada generator arus searah ggl induksi dalam kumparan dapat ditentukan dengan kaidah tangan kanan. Ggl induksi tersebut besarnya sama dengan ggl lawan pada motor arus searah, yaitu :

E = 𝑝 𝑎

𝑛

60 𝑧. ∅ 𝑣𝑜𝑙𝑡

𝐷𝑎𝑛 𝑘𝑎𝑟𝑒𝑛𝑎 = ^𝑝.𝑧

60.𝑎 Besarnya konstan, maka :

𝐸 = 𝑐. 𝑛. ∅

Jenis-jenis generator arus searah ditentukan dari cara penyambungan lilitan penguat !agnet dan lilitan angker. Berdasarkan hal tersebut dalam generator arus searah terdapat:

a. Generator penguat terpisah : -Persamaan arus : Im = Em/Rm -Persamaan tegangan : E = V + Ia.Ra

V = IL.RL

Data :

(66)

Rpm (1/min)

Torsi

(N/m) Iload(A) Im(A) Vm (Volt)

Pm (Watt)

VLoad (Volt)

PLoad (Watt)

2000 -0,99 0 0,7 199,7 139,79 196,6 0

2000 -1,34 0,5 0,62 199,7 119,82 192,9 96,45

2000 -2,01 1 0,6 199,5 119,7 `189 189

2000 -2,6 1,5 0,6 199,5 119,7 184,6 276,9

2000 -3,13 2 0,6 199,3 119,58 180,5 361

2000 -3,67 2,5 0,6 198,7 119,22 175,5 438,75

Perhtungan Generator Penguat Terpisah : PRm = VRm . Is

= 199,7 . 0,7 = 139,79 PRm = VRm . Is

= 199,7 . 0,62 = 119,82 PRm = VRm . Is

= 199,5 . 0,6 = 119,7 PRm = VRm . Is

= 199,3 . 0,6 = 119,58 PRm = VRm . Is

= 198,7 . 0,6 = 119,22

PLoad = VLoad . ILoad

= 196,6 . 0 = 0

= 192,9 . 0,5 = 96,45 PLoad = VLoad . ILoad

= 189 . 1 = 189

= 180,5 . 2 = 361

(67)

= 175,5 . 2 = 438,75

Analisa :

Dari hasil data pengamatan praktikum, bisa dilihat ketika torsi dinaikkan dari 0,99-3,67N/m ,terlihat bahwa arus(Im) mengalami penurunan, dan tegangan (Vm) pun ikut turun walaupu skala yang rendah, diikuti daya (Pm) nya pun ikut turun. Dan ketika kita menganalisa pada tegangan (Vload) bisa dilihat ketika torsi dinaikkan dari 0,99-3,67N/m, terlihat bahwa arus(ILoad) mengalami kenaikan, dan tegangan (Vm) pun sebaliknya mengalami penurunan walaupu skala yang rendah, diikuti daya (Pm) nya pun ikut turun

Pada generator penguat terpisah, meskipun arus penguat medan magnet masih nol tetapi generator sudah menghasilkan tegangan Ea karena magnit tunggal yang berada dalam generator walaupun tegangan yang dibangkitkan kecil.

Nilai tegangan terminal pada saat penguatan naik dan penguatan turun mempunyai nilai yang berbeda. Hal ini disebabkan oleh arus yang mengalir pada generator itu sendiri. Pada saat penurunan arus, lilitan medan magnit mempunyai medan magnit yang lebih besar dari pada medan magnit pada saat kenaikan arus.

Generator penguat terpisah sangat dipengaruhi oleh tegangan dan arus di

0 0.5 1 1.5 2 2.5 3

2000

Series 1

(68)

dalamnya. Kecepatan putaran generator mempengaruhi nilai tegangan terminal.

Semakin cepat putarannya, semakin besar pula Tegangan yang dibangkitkan.

b. Generator penguat sendiri 1) Generator shunt

- persamaan arus : IL = Ia - Ish - persamaan tegangan : E = V + Ia.Ra

V = Ish.Rsh = IL.RL

RPM KONSTAN 2000 Analisa data :

Torsi

(N/m) IRa(A) IRm

(A) Iload(A) VRa

(Volt) VRm(Volt) VLoad (Volt)

Pra (Watt)

PRm (Watt)

PL (Watt) -3,58 0,65 0,6 0 192,1 191,4 194,2 124,86 114,84 6,9 -1,95 1 0,54 0,5 186,1 185,4 187,4 186,1 100,17 94,3

-2,44 1,4 0,53 1 181 180,3 182,3 253,4 95,55 182

-2,93 1,8 0,52 1,5 175,7 174,6 176,4 316,26 90,79 256,6

-3,35 2,2 0,5 2 169,8 168,6 170,5 373,56 84,3 342

Perhitungan Generator Shunt : PRm = VRm . Irm

= 191,4 . 0,6 = 114,84 PRm = VRm . Irm

= 185,5 . 0,54 = 100,17 PRm = VRm . Irm

= 180,3 . 0,53 = 95,55 PRm = VRm . Irm

= 174,6 . 0,52 = 90,79 PRm = VRm . Irm

= 168,6 . 0,5 = 84,3

(69)

PRa = Vra . Ira

= 192,1 . 0,65 =124,86 PRa = Vra . Ira

= 187,4 . 0,5 = 186,1 PRa = Vra . Ira

= 182,3 . 1 = 253,4 PRa = Vra . Ira

= 176,4 . 0,52 = 316,26 PRa = Vra . Ira

= 170,5 . 2 = 373,56 PLoad = VLoad . ILoad

= 194,2 . 0 = 0

= 182,3 . 1 = 182 PLoad = VLoad . ILoad

= 170,5 . 2 = 342

(70)

Analisa :

Pada generator shunt, penguat eksitasi E1 & E2 (Rm) terhubung paralel dengan rotor A1-A2 (Ra). Tegangan awal generator diperoleh dari magnit sisa yang terdapat pada medan magnet stataor (Rm). Rotor berputar dalam medan magnet yang lemah, dihasilkan tegangan yang akan memperkuat medan magnet stator, sampai dicapai tegangan nominalnya. Pengaturan arus eksitasi yang melewati belitan shunt E1-E2 diatur oleh tahan geser. Makin besar arus eksitasi shunt, maka makin besar medan penguat shunt yang dihasilkan,dan tegangan terminal meningkat sampai mencapi tegangan nominalnya.

2) Generator seri

- persamaan arus : IL = Ia = Ish - persamaan tegangan : E = V + Ia (Ra.Rsh)

V = IL.RL 0

0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5

3.58 1.95 2.44 2.93

Series 1

(71)

Data :

Perhitungan generator seri PRm = VRm . Irm

= 0,21 .0,06 = 0,0126 PRm = VRm . Irm

= 0,2 . 0,05 = 0,01 PRm = VRm . Irm

= 0,2 . 0,035 = 0,007 PRm = VRm . Irm

= 0,2 . 0,02 = 0,004

PRa = Vra . Ira

= 4 . 0,06 = 0,24 PRa = Vra . Ira

= 3 . 0,05 = 0,15 PRa = Vra . Ira

= 2,5 . 0,035 = 0,875 PRa = Vra . Ira

= 1,5 . 0,02 = 0,03

= 3,07 . 0,05 = 0,1535 Rpm

(1/min)

Torsi

(N/m) IL=Ira=IRm(A) VRa (volt)

Vrm (volt)

VLoad (Volt)

PRa (Watt)

PRm (Watt)

PLoad (Watt)

2000 -0,5 0,06 4 0,21 3,77 0,24 0,0126 0.2262

1500 -0,45 0,05 3 0,2 3,07 0,15 0,01 0,1535

1000 -0,4 0,035 2,5 0,2 2,26 0,875 7x10-3 0,0791

500 -0,35 0,2 1,5 0,2 1,26 0,03 4x10-3 0,252

(72)

= 1,26 . 0,02 = 0,0252

Analisa :

Dari hasil pengamatan praktikum, bisa dilihat bahwa arus yang terdapat semakin menurun, dan tegangan Ra nya semakin kecil arus maka tegangan yang dihasilkan semakin besar atau naik. Dan sama halnya tegangan pada bebannya semakin kecil arus semakin besar tegangan yang dihasilkan, tetapi tegangan rugi rugi yang pada generator seri ini cenderung menurun atau hampir tidak terjadi rugi rugi karena tegangan rugi rugi mengikuti arus, semakin kecil arus tegangan rugi ruginya semakin kecil pula.

Dari hasil yang didapat generator seri penguat sendiri dapat dilihat arus yang didapat adalah sama antara arus load (IL), arus seri (Is), dan arus jangkar (Ira). Karena arus yang dihasilkan di kumparan jangkar tetap sama hasilnya yang diukur pada beban karena sesuai hukum kirchoff 1 hubungan seri tegangan berbeda dan arus tetap sama, karena arus yang masuk sama dengan arus yang keluar, dan dapat dilihat tegangan yang dihasilkan oleh kumparan jangkar lebih

0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5

2000 1500 100 Category 4

Series 1

(73)

besar dibandingkan tegangan yang diterima di beban. daya yang dihasilkan oleh generator dc penguat sendiri seri ini hampir sama yang didapat dibeban dan rugi rugi daya hampir tidak terjadi di generator seri tetapi tegangan yang dihasilkan jauh lebih kecil dibandingkan generator penguat sendiri shunt dan compond.

3) Generator kompon

- persamaan arus : Is = Ia IL = Ia - Ish

- persamaan tegangan : E = V + Ia(Ra+Rs) V = Ish.Rsh = IL.RL

Keterangan:

E = ggl induksi (V) V = tegangan jepit (V) Ia = arus angker (A)

Is = arus yang melalui Rs (A) Ish = arus yang melalui Rsh (A) IL = arus beban

Ra = tahanan belitan angker (termasuk tahanan sikat) () Rs = tahanan penguat magnet seri

Rsh = tahanan penguat Magnit shunt RL = tahanan beban

Karakteristik-karakteristik yang menunjukkan sifat kerja generator arus searah antara lain : karakteristik tanpa beban, berbeban dengan karakteristik luar.

(74)

Dengan melihat gambar-gambar dan persamaan-persamaan dimuka, bahwa khusus untuk generator seri yang dapat dilaksanakan hanyalah karakteristik luar saja, sedangkan karakteristik tanpa beban dan karakteristik tanpa beban dan karakteristik berbeban tak dapat dilaksanakan.

Data :

Perhitungan generator kompon PLoad = VLoad . ILoad

= 145,5 . 1 = 145,5 PLoad = VLoad . ILoad

= 181,8 . 0 = 0

PRa + Pseri = Vra + Vseri . Ira + Iseri

= 144,4 . 1,3 = 187,72

PRa + Pseri = Vra + Vseri . Ira + Iseri

= 166,5 . 0,95 = 158,17

PRa + Pseri = Vra + Vseri . Ira + Iseri =

= 179,5 . 0,59 = 105,9

PRm = VRm . Irm

= 144,1 . 0,5 = 72,05 PRm = VRm . Irm

= 166 . 0,5 = 83 PRm = VRm . Irm

= 179,2 . 0,5 = 89,6 Torsi

(N/m)

Iload

(A) IRa+ISeri(A) IRm (A)

Vrm (volt)

Vra + Vseri (volt)

VLoad(volt)

Pra + Pseri (Watt)

PRm (Watt)

PLoad (Watt)

-2,01 1 1,3 0,5 144,1 144,4 144,5 187,72 72,05 145,5

-1,74 0,5 0,95 0,5 166 166,5 168,3 158,17 83 84,7

-1,31 0 0,59 0,5 179,5 179,5 181,8 105,9 89,6 7,1

(75)

Analisa :

Dari data pengamatan yang terdapat di grafik atau statistik dari hasil praktikum, terlihat bahwasannya arus yang terdapat semakin menaik, tegangan (Vra) dan tegangan (Vrm) semakin mengecil, sementara tegangan (Vrm) mengalami peningkatan. Jadi ketika tegangan pada bebannya semakin besar arus semakin menurun tegangan yang dihasilkan, tetapi tegangan rugi rugi yang ada pada generator kompon ini cenderung meningkat atau sedikit-dikit mengalami rugi rugi karena tegangan rugi rugi mengikuti arus, semakin besar arus tegangan rugi ruginya semakin membesar juga.

Dari data yang didapat generator kompond penguat sendiri dapat dilihat arus yang didapat adalah mendekati sama antara a