Jika tegangan yang diberikan pada motor listrik DC lebih rendah dari tegangan operasi maka akan memperlambat putaran motor DC, sedangkan tegangan yang lebih tinggi dari tegangan operasi akan membuat motor DC berputar lebih cepat. Namun ketika tegangan yang disuplai ke motor DC turun di bawah 50% dari tegangan operasi yang ditentukan, motor DC tidak dapat berputar atau berhenti. Sebaliknya jika tegangan yang disalurkan ke motor DC sekitar 30% lebih tinggi dari tegangan operasi yang ditentukan, maka motor DC akan mengalami panas berlebih dan akhirnya rusak.
202011359, sedangkan tegangan yang lebih tinggi dari tegangan operasional akan menyebabkan motor DC berputar lebih cepat.
DC SERIES
TORQUE SPEED CHARACTERISTIC
TUJUAN
PERLENGKAPAN PERCOBAAN
Karena kecepatan motor seri DC sangat cepat maka diperlukan torsi beban untuk mengendalikan kecepatannya agar dapat dikendalikan. Pada modul ini kita mempelajari motor DC seri, maksudnya adalah motor DC yang kumparan medannya dihubungkan seri dengan kumparan dinamo (A). Ciri-ciri motor DC rangkaian ini adalah torsi induksi awal yang tinggi, kecepatan awal yang tinggi, dan harus diberikan beban (torsi beban) pada saat motor berjalan (karena jika tidak ada beban maka kecepatan tidak akan terkontrol).
Keunggulan motor seri DC antara lain torsi awal yang lebar, perakitan mudah dan desain sederhana, perlindungan mudah dan penghematan biaya.
MESIN ARUS SEARAH SHUNT DC-SPEED CONTROL
TUGAS AKHIR
Sesuai dengan judul modul ini Pengendalian Kecepatan Motor DC Shunt artinya pada percobaan kali ini yang mengontrol kecepatan Motor DC Shunt. Ketika motor DC Shunt mencapai kecepatan penuh, arus jangkar dapat dihubungkan langsung ke beban motor. Ketika motor DC mencapai kecepatan penuhnya, ia tetap stabil.Kecepatan motor DC shunt dapat dikontrol dengan sangat mudah.
Pengaturan pengaturan kecepatan pada motor DC Shunt ada tiga yaitu variabel resistansi rata-rata (Rf) masing-masing dengan memasang resistansi pada arus medan (peningkatan kecepatan), resistansi variabel jangkar (Ra), masing-masing kecepatan dapat dikontrol dengan memasang resistor dirangkai seri dengan dinamo (kecepatan dikurangi) dan resistor tegangan variabel (Rs).
PERALATAN YANG DIGUNAKAN
Berdasarkan hukum Faraday, ggl induksi akan timbul pada kawat penghantar yang besarnya sebanding dengan laju perubahan fluks yang dikelilingi kawat penghantar. Sepasang medan magnet permanen utara-selatan menghasilkan garis-garis medan magnet ∅, kawat konduktor di atas telapak tangan kanan ditembus garis-garis medan magnet. Berdasarkan Hukum Dampak FARADAY, yaitu apabila suatu kumparan penghantar atau penghantar yang berputar memotong garis-garis gaya medan magnet yang diam, atau suatu kumparan dari suatu penghantar yang diam dipotong oleh garis-garis gaya dalam medan magnet yang berputar; kemudian terjadi EMF (Electro Motor Force) atau EMF (Electric Motive Force) atau tegangan induksi pada penghantar tersebut.
Vf = Sumber DC Tegangan untuk penguatan dalam volt Rf = Resistansi kumparan medan dalam ohm.
Generator
Jenis-jenis Generator
Pengaruh antara 𝑎 dan 𝐸𝑜 adalah ketika beban disesuaikan maka nilai arus jangkar (Ia) akan bertambah sehingga nilai Eo akan berkurang, hal ini terjadi karena Ia dan Eo masih berada dalam satu rangkaian generator dimana nilai arus Io berbanding terbalik dengan tegangan Eo. 202011359 akan bertambah, sehingga ketika nilai arus medan (Io) bertambah maka tegangan medan (Eo) akan berkurang dan daya yang dihasilkan akan bertambah karena arus berbanding lurus dengan daya dan berbanding terbalik dengan tegangan Po↑=V↓ .Saya↑. Modul praktikum ini diberi judul Karakteristik Beban Generator DC Shunt Generator. Tujuan dari praktikum ini adalah mahasiswa diharapkan mampu mendemonstrasikan karakteristik pengoperasian Generator DC Shunt pada kondisi beban.
Alat yang digunakan dalam percobaan ini adalah trafo tiga fasa untuk menurunkan tegangan tiga fasa dari 380 volt menjadi 220 volt, kemudian terdapat pelindung pembatas arus tiga fasa. Alat ini berfungsi sebagai pelindung rangkaian, kemudian terdapat catu daya tiga fasa yang dihubungkan dengan penyearah sehingga menghasilkan arus searah yang akan digunakan pada mesin DC magnet permanen, disini kita menggunakan alat ukur 2 amperemeter dan 1 voltmeter dimana yang pertama ammeter digunakan untuk mengukur arus jangkar, ammeter kedua digunakan untuk arus medan dan voltmeter digunakan untuk mengukur tegangan pada generator. Berikutnya adalah resistor beban generator DC yang berfungsi mengatur beban generator berupa arus dan pengatur medan generator DC yang berfungsi mengatur arus pada belitan medan. , lalu ada generator DC. Generator arus searah dibagi menjadi beberapa jenis sesuai dengan rangkaian belitan magnet atau penguat eksitasi jangkar. Karakteristik beban generator DC menunjukkan hubungan antara tegangan terminal dan arus medan pada saat generator mendapat beban.
Pada generator DC, penguatan shunt pada tegangan terminal akan berkurang jika dibebani secara terus menerus, dan arus medan pada mesin juga akan berkurang. Sedangkan pada generator DC, penguatan tegangan terminal bebas Vt akan berkurang akibat efek demagnetisasi dari reaksi jangkar. Dari data observasi, Dari data observasi yaitu pada saat arus medan 𝐼𝑓 sebesar 0,1 A, pada tabel data observasi eksperimen, dan pada saat diberikan beban S sebesar 0, maka OFF menghasilkan arus jangkar sebesar 0,1 A dengan tegangan 209, setelah diberi beban kedua S0 -S1 Menghasilkan arus jangkar sebesar 0,2 A dengan tegangan 201V, diberikan beban S0- S2 Menghasilkan arus jangkar sebesar 0,3 A dengan tegangan 200V, diberikan beban S0- S4 Menghasilkan arus jangkar sebesar 0,5 A dengan tegangan 191 V, diberi beban S0-S5 Menghasilkan arus jangkar sebesar 0,6 A dengan tegangan 185 V, diberi beban S0-S6 Menghasilkan arus jangkar sebesar 0,7 A dengan a tegangan 160 V.
Terlihat bahwa dengan adanya penambahan beban maka arus jangkar akan bertambah dan tegangan akan berkurang.Arus keluaran dipengaruhi oleh arus jangkar yang artinya berbanding lurus. Hubungan antara arus jangkar dengan tegangan keluaran adalah semakin besar arus jangkar maka tegangan yang dihasilkan semakin kecil, sehingga hubungan berbanding terbalik antara arus jangkar dengan tegangan keluaran.
MESIN SINKRON
LANGKAH PERCOBAAN DAN RANGKAIAN PERCOBAAN AC 3Ø 220V/50Hz
Motor sinkron mirip dengan motor induksi karena sama-sama mempunyai belitan stator yang menghasilkan medan putar. Motor sinkron sering kali dihidupkan menggunakan belitan sangkar tupai yang dipasang sebelum kutub rotor. Motor sinkron yang bekerja pada 3 fasa dapat diputar maju dan mundur.
Setelah menyelesaikan percobaan ini, praktisi dapat memahami karakteristik eksitasi dan karakteristik pengoperasian motor sinkron tiang menonjol tiga fasa yang diberi beban. Dengan demikian, faktor daya motor sinkron dapat diatur dengan mengubah nilai arus medan (IF. Jika penguatan arus medan lebih kecil maka motor sinkron akan menarik daya reaktif induktif dari sisi stator.
Sebaliknya jika terjadi kelebihan penguatan arus medan maka motor sinkron akan menarik daya reaktif kapasitif dari sisi stator. Pada praktikum yang bertajuk Karakteristik Eksitasi Dan Beban ini bertujuan agar praktisi dapat memahami karakteristik eksitasi dan karakteristik pengoperasian motor sinkron tiang menonjol tiga fasa yang diberi beban. Motor sinkron hanya akan beroperasi pada kecepatan konstan jika bebannya sesuai dengan kemampuan motor.
Rotor motor sinkron terkunci pada bidang putaran dan harus terus berjalan pada kecepatan sinkron dalam semua kondisi beban. Dapat memahami karakteristik eksitasi dan karakteristik pengoperasian motor sinkron tiang menonjol tiga fasa yang diberi beban.
Ketika generator sinkron beroperasi pada beban nol, tidak ada arus yang mengalir melalui kumparan jangkar (stator), sehingga hanya arus medan rotor yang mengalir pada celah udara. Namun jika generator sinkron diberi beban maka arus jangkar Ia akan mengalir dan membentuk fluks jangkar. Fluks jangkar ini kemudian mempengaruhi fluks arus medan dan akhirnya menyebabkan perubahan nilai tegangan terminal generator sinkron.
Akibat yang ditimbulkan oleh fluks jangkar dapat berupa distorsi, penguatan (magnetisasi) atau melemahnya (demagnetisasi) fluks arus medan pada celah udara. Dengan kata lain reaksi jangkar akan bersifat demagnetisasi yang artinya pengaruh reaksi jangkar akan memperlemah fluks arus medan. Fluks yang dihasilkan arus jangkar akan searah dengan fluks arus medan, sehingga reaksi jangkar yang terjadi akan bersifat magnetisasi, artinya pengaruh reaksi jangkar akan memperkuat fluks arus medan.
Ketika beban bersifat induktif, reaksi jangkar akan terdistorsi sebagian dan sebagian mengalami kerusakan magnetik. Kutub medan magnet rotor dapat berbentuk cembung (tiang sepatu) dan non cembung (rotor silinder). Keadaan tersebut dapat dijelaskan sebagai berikut: apabila kumparan jangkar (pada stator) dihubungkan dengan sumber tegangan tiga fasa, maka akan mengalir arus tiga fasa pada kumparan tersebut.
Nyalakan sakelar pembatas arus 3 kutub, modul catu daya tiga fasa, dan modul catu daya DC secara berurutan. Matikan catu daya DC, catu daya tiga fasa, dan sakelar pembatas arus 3 kutub secara berurutan.
DATA PENGAMATAN
Pada pengujian hubung singkat, arus medan mula-mula dijadikan nol dan terminal jangkar dihubung pendek melalui amperemeter. Kemudian arus jangkar dinaikkan dengan cara menaikkan arus medan secara bertahap hingga tercapai nilai maksimum arus jangkar yang masih aman, yaitu disekitar arus jangkar nominal. Pada kondisi hubung singkat, tegangan terminal Vt = 0 dan arus jangkar sama dengan arus hubung singkat (Ia = Isc), sehingga dapat dirumuskan.
Putar perlahan kenop pengatur tegangan pada Modul Mesin Sinkron dan atur arus medan If (dari data pada Digital DCA Meter) menjadi 0 A. Uji hubung singkat memberikan informasi kemampuan arus generator sinkron, yang dilakukan dengan generator berputar pada kecepatan nominal, atur arus medan ke 0, hubung singkat terminal dan ukur arus jangkar atau arus saluran. Arus medan ditingkatkan. Kemudian arus jangkar dinaikkan dengan cara menaikkan arus medan secara bertahap hingga tercapai nilai arus jangkar maksimum yang masih aman, yaitu disekitar arus jangkar nominal.
Dalam pengujian hubung singkat, arus medan awalnya diatur ke nol dan terminal jangkar dihubung pendek. Kemudian arus jangkar dinaikkan dengan cara meningkatkan arus medan secara bertahap hingga tercapai nilai arus jangkar maksimum. Jika besar arus medan diperbesar maka tegangan keluaran juga akan meningkat hingga titik jenuh seperti terlihat pada Gambar 3. Kondisi generator tanpa beban dapat digambarkan sebagai rangkaian ekivalen seperti terlihat pada Gambar 3b.
Percobaan dilakukan dengan mengatur arus medan (If) dari nol sampai nilai tegangan keluaran terminal tercapai. Catat nilai arus medan generator if (diperoleh dari meter digital DCA), arus keluaran generator Io, tegangan keluaran generator Eo, daya keluaran generator Po dan faktor daya cos θ (diperoleh dari meteran analisis energi digital) dan kecepatan generator N (diperoleh dari RPM Meter Digital) pada Tabel 15-5-1. Catat nilai arus medan generator if (diperoleh dari meter digital DCA), arus keluaran generator Io, tegangan keluaran generator Eo, daya keluaran generator Po dan faktor daya cos θ (diperoleh dari meteran analisis energi digital) dan kecepatan generator N (diperoleh dari RPM Meter Digital) pada Tabel 15-5-3.
Jika tegangan terminal berada di bawah batas yang diinginkan, AVR meningkatkan arus medan magnetisasi sehingga kuat medan meningkat.
