Transformator Satu Fasa

(1)

LAPORAN RESMI

PRAKTIKUM TEKNIK TENAGA LISTRIK

PERIODE: SEMESTER GANJIL 2023/2024

NOMOR PERCOBAAN/ : 01 / TRANSFORMATOR SATU PHASA JUDUL PERCOBAAN

HARI/TANGGAL PRAKTIKUM : SABTU, 6 JANUARI 2024

A S I S T E N : Nur Witdi Yanto, S.T M.Kom Renggo Mike Al’Aziz, S.T

DISUSUN OLEH:

NAMA PRAKTIKAN : Dimas Remon Veri Effendi NOMOR POKOK : 4201220013

PROGRAM STUDI : Teknik Mesin

PTS ASAL : Universitas Bung Karno

LABORATORIUM KONVERSI ENERGI ELEKTRIK FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI

UNIVERSITAS JAYABAYA

0

(2)

Inti besi

E

¹

N

¹

N

²

E

²

A. TEORI PENDAHULUAN

Transformator adalah suatu piranti teknik tenaga listrik yang mengkonversikan energi listrik yang satu menjadi energi listrik yang lain, dengan suatu perbandingan transformasi tertentu, frekuensi yang sama dan bekerja berdasarkan prinsip induksi.

Konstruksi dasarnya terdiri dari kumparan primer dan kumparan sekunder yang dililitkan pada inti besi, dan terhubung secara elektromagnetis. Bila kumparan primer diberi tegangan bolak-balik, maka timbul fluksi yang mengalir pada inti besi dan selanjutnya akan menginduksikan tegangan pada kumparan sekunder.

E1 = - N1 (

𝐸1 = ^𝑁1

𝑑∅

𝑑�) E2 = -

N2

𝑁1 = �

𝑑∅

𝑑�

𝐸2 𝑁2 𝑁2

Dimana : N1 = jumlah lilitan kumparan primer N2 = jumlah lilitan kumparan sekunder a = perbandingan transformasi trafo

a > 1 = untuk trafo step down (penurunan tegangan) a < 1 = untuk trafo step up (penaik tegangan)

Sedangkan macam percobaan yang akan dilakukan berikut ini terdiri dari:

a. Percobaan Beban Nol (Open Circuit Test) b. Percobaan Hubung Singkat (Short Circuit Test)

1

(3)

c. Percobaan Trafo Berbeban (Loading Test)

2

(4)

B. PERALATAN YANG DIGUNAKAN

a. Unit Transformator Satu Phasa (Trafo 1ɸ, dengan data teknis sebagai berikut):

 Daya : 1 kVA

 Frekuensi : 50 Hz

 Tegangan Masukan : 0 – 127 – 220 – 380 Volt

 Tegangan Keluaran : 0 – 127 – 220 – 380 Volt

b. Unit Pengaturan Tegangan 1ɸ (Slide Regulator Voltage), dengan data teknis sebagai berikut:

 Daya : 2 kVA

 Frekuensi : 50 Hz

 Tegangan Masukan : 127 Volt dan 220 Volt

 Tegangan Keluaran : 0 s/d 240 Volt

c. Unit Pane; Meter Praktikum (PANEL-A), yang terdiri dari gambar rangkaian percobaan dan beberapa unit alat ukur seperti Ampere meter, Volt meter, KW meter, beberapa MCB, switch dan kontraktor.

d. Satu unit beban lampu (menyatu dengan PANEL-A).

e. Satu unit WATT-METER (analog)

f. Beberapa unit Multi meter digital dan kabel set.

C. PERCOBAAN – PERCOBAAN

I. PERCOBAAN BEBAN NOL (OPEN CIRCUIT TEST) a. Tujuan Percobaan

1. Untuk mengetahui karakteristik arus beban nol sebagai fungsi tegangan primer : lo = f(V1)

2. Untuk mengetahui karakteristik daya beban nol sebagai fungsi tegangan primer:

Po = f(V1)

3. Untuk mengetahui rugi-rugi besi/inti dari transformator.

b. Prosedur Percobaan

1. Perhatikan rangkaian percobaan pada PANEL-A dan lengkapi sesuai petunjuk asisten (TEGANGAN NOMINAL PRIMER 220 V dan TEGANGAN NOMINAL SEKUNDER 127 V).

(5)

2. Pastikan MCB (S1 & S2) dalam keadaan “OFF”, tuas pengatur tegangan dalam kondisi minimum (NOL) dan power switch-nya dalam posisi “OFF”.

3. Pindahkan MCB (S1) ke posisi “ON” kemudian naikkan tegangan primer secara bertahap melalui pengatur tegangan. Kemudian turunkan dan setiap tahap CATAT TEGANGAN PRIMER (V1), ARUS PRIMER (l0), DAYA PADA WATT METER (P0), dan TEGANGAN SEKUNDER (V2).

4. Padamkan semua power listrik (pengatur tegangan, MCB S1 & S2, MAIN SWITCH) dan percobaan selesai.

c. Hasil Data Pengamatan 1. TAHAPAN NAIK

No

V1

(Volt)

l0

(Ampere)

P0

(Watt)

V2

(Volt)

1. ⁴⁰ ⁰ ^0,06 ¹²⁰

2. ⁹⁰ ⁰ ^0,06 ¹⁵⁰

3. ¹⁷⁹ ⁰ ^0,08 ¹⁸⁰

4. ²⁰⁵ ⁰ ^0,10 ²⁰⁰

5. ²⁴⁵ ⁰ ^0,11 ²²⁰

2. TAHAPAN TURUN No

V1

(Volt)

l0

(Ampere)

P0

(Watt)

V2

(Volt)

1. ²⁴⁵ ⁰ ^0,11 ²²⁰

2. ²⁰⁵ ⁰ ^0,10 ²⁰⁰

3. ¹⁷⁹ ⁰ ^0,08 ¹⁸⁰

4. ⁹⁰ ⁰ ^0,06 ¹⁵⁰

5. ⁴⁰ ⁰ ^0,06 ¹²⁰

II. PERCOBAAN HUBUNG SINGKAT (SHORT CIRCUIT TEST) a. Tujuan Percobaan

(6)

1. Untuk mengetahui karakteristik arus hubung singkat sebagai fungsi tegangan primer : lhs = f(V1)

2. Untuk mengetahui karakteristik rugi tembaga total sebagai fungsi tegangan primer : Pcu = f(V1)

3. Untuk mengetahui prosentase (%) tegangan hubung singkat (V1 pada hubung singkat).

2. Pastikan MCB (S1 & S2) dalam keadaan “OFF”, tuas pengatur tegangan dalam kondisi minimum (NOL) dan power switch-nya dalam posisi “OFF”.

3. Hubung singkatkan terminal sekunder dengan kabel yang telah ditetapkan.

4. Hidupkan power listrik dengan menekan tombol “MAIN SWITCH” (tombol berwarna hijau/tombol “ON”). Pindahkan power switch pengatur tegangan ke posisi “ON” (posisi adjust).

5. Pindahkan MCB (S1 & S2) ke posisi “ON”.

6. Naikkan tegangan primer secara bertahap melalui pengatur tegangan hingga dicapai harga arus nominal kumparan primer atau kumparan sekunder dan setiap tahap CATAT TEGANGAN PRIMER (V1), ARUS PRIMER (l1), DAYA PADA WATT METER (Phs), dan ARUS SEKUNDER (l2).

7. Pengamatan dilakukan hingga dicapai arus nominal terlebih dahulu dari salah satu sisi kumparannya, baik kumparan primer atau kumparan sekunder.

8. Turunkan kembali tegangan primer melalui tuas pengatur tegangan (slide regulator), hingga dicapai harga nol-nya.

9. Pindahkan kembali MCB (S1 & S2) ke posisi “OFF”.

10.Padamkan semua power listrik melalui tombol “MAIN SWITCH” dan percobaan selesai.

(7)

c. Hasil Data Pengamatan

No

V1

(Volt)

I1

(Ampere)

Phs

(Watt)

l2

(Ampere)

1. ^- ^- ^- ^-

2. ^- ^- ^- ^-

3. ^- ^- ^- ^-

4. ^- ^- ^- ^-

5. ^- ^- ^- ^-

III. PERCOBAAN TRANSFORMATOR BERBEBAN a. Tujuan Percobaan

1. Untuk menentukan pengaturan tegangan transformator dengan beban resistif.

2. Untuk menentukan efisiensi transformator dengan beban resistif.

2. Pastikan MCB (S1 & S2) dalam keadaan “OFF”, seluruh switch-switch beban dalam keadaan “OFF”, tuas pengatur tegangan dalam kondisi minimul (NOL) danpower switch-nya dalam posisi “OFF”.

3. Hubungkan terminal beban resistif (dalam hal ini lampu-lampu) dengan terminal sekunder transformator.

4. Hidupkan power listrik dengan menekan tombol “MAIN SWITCH” (tombol berwarna hijau/tombon “ON”). Pindahkan power switch pengatur teganagn ke posisi “ON” (posisi adjust.

5. Pindahkan MCB (S1 & S2) ke posisi “ON”.

6. Atur tegangan primer melaui pengatur tegangan hingga 85% V1 nominal dan pertahankan konstan.

(8)

7. Naikkan beban secara bertahap, catat arus sekunder/arus beban (l2), arus primer (l1), daya input primer (W1), tegangan sekunder (V2) dan daya output sekunder (W2).

8. Padamkan kembali seluruh beban, ulangi percobaan untuk tegangan primer100% dan 110% V¹nominal.

9. Turunkan kembali tegangan primer melalui tuas pengatur tegangan (slide regulator) hingga dicapai harga nol-nya.

10.Pindahkan kembali MCB (S1 & S2) ke posisi “OFF”

11.Padamkan power listrik melalui tombol “MAIN SWITCH” dan percobaan selesai.

12.Padamkan semua power listrik (pengatur tegangan, MCB S1 & S2, MAIN SWITCH) dan percobaan selesai.

c. Hasil Data Pengamatan

Tegangan Primer (V1) = 85% X 220 V = 187 V

No

I2

(Ampere)

I1

(Ampere)

W1

(Watt)

V2

(Volt)

W2

(Watt)

1. ^0,52 ^0,45 ⁴⁰ ¹⁹⁸ ¹²⁰

2. ¹ ^0,91 ⁴⁰ ¹⁸³ ²⁴⁰

3. ^1,68 ^1,62 ⁴⁰ ¹⁸¹ ³⁶⁰

4. ^2,12 ^2,08 ⁴⁰ ¹⁸⁰ ⁴⁸⁰

5. ^2,56 ^2,54 ⁴⁰ ¹⁷⁹ ⁶⁰⁰

6. ^3,03 ^2,95 ⁴⁰ ¹⁷⁸ ⁷²⁰

7. ^3,42 ^3,32 ⁴⁰ ¹⁷⁵ ⁸⁴⁰

8. ^3,81 ^3,86 ⁴⁰ ¹⁷³ ⁹⁶⁰

9. ^4,22 ^4,2 ⁴⁰ ¹⁷¹ ^1.080

10. ^4,63 ^4,62 ⁴⁰ ¹⁷⁰ ^1.200

Tegangan Pri

(9)

Tegangan Primer (V1) = 100% X 220 V = 220 V No

I2

(Ampere)

I1

(Ampere)

W1

(Watt)

V2

(Volt)

W2

(Watt) 1.

2.

3.

4.

5.

6.

7.

8.

9.

10.

Tegangan Primer (V1) = 110% X 220 V = 242 V No

I2

(Ampere)

I1

(Ampere)

W1

(Watt)

V2

(Volt)

W2

(Watt) 1.

2.

3.

4.

5.

6.

7.

8.

9.

10.

(10)

D. JAWABAN PERTANYAAN BAB 1

1. Sebutkan pengelompokan trafo yang saudara ketahui, baik menurut frekuensi kerja, maupun menurut kegunaanya pada sistem teknik tenaga listrik!

2. Dapatkah transformator dioperasikan pada tegangan arus searah? Jelaskan dengan menggunakan rumus.

3. Terangkan prinsip pemakaian trafo untuk keperluan instrumensi pada sistem tenaga listrik, baik trafo arus maupun trafo tegangan !

(11)

4. Sebutkan cara-cara pendinginan trafo yang saudara ketahui!

E. DAFTAR PUSTAKA

Modul praktikum teknik tenaga listrik (praktikum dasar konversi energi listrik).

F. LAMPIRAN

(12)

(13)

LAPORAN RESMI

PRAKTIKUM TEKNIK TENAGA LISTRIK

PERIODE: SEMESTER GANJIL 2020/2021

NOMOR PERCOBAAN/ : 02/ GENERATOR ARUS SEARAH JUDUL PERCOBAAN

HARI/TANGGAL PRAKTIKUM : SABTU, 6 JANUARI 2024

A S I S T E N : Nur Witdi Yanto, S.T M.Kom Renggo Mike Al’Aziz, S.T

DISUSUN OLEH:

PROGRAM STUDI : Teknik mesin

LABORATORIUM KONVERSI ENERGI ELEKTRIK FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI

UNIVERSITAS JAYABAYA

20

(14)

G. PENDAHULUAN

Mesin arus searah pada dasarnya sama dengan mesin arus bolak-balik, perbedaan yang prinsip yaitu mesin arus searah dilengkapi dengan komutator yang berfungsi untuk mengubah tegangan bolak-balik (AC) menjadi tegangan searah (DC).

Berdasarkan teori elektromagnetik, persamaan tegangan induksi dapat dijelaskan sebagai berikut:

E = k . n . ɸ

E = tegangan induksi antar sikat n = putaran (rpm)

ɸ = flux magnet

� �

k = x

� 60

p = jumlah kutub

a = lintasan paralel konduktor jangkar z = jumlah konduktor jangkar

Berdasarkan cara memberikan fluks magnet (penguatan) pada kumparan medannya, generator arus searah dibagi menjadi dua kelompok, yaitu:

Dari persamaan di atas terlihat bahwa:

c. Generator Berpenguat Terpisah (separately excited field) d. Generator Berpenguat Sendiri (self excited field)

1. Generator arus searah seri

2. Generator arus searah paralel/shunt

3. Generator arus searah kompon: - kompon panjang - kompon pendek

Sedangkan macam percobaan generator arus searah yang akan dilakukan, adalah : a. Percobaan generator arus searah tanpa beban/beban nol (open circuit test).

b. Percobaan generator arus searah berbeban (loading test) guna menentukan karakteristik luar (external characteristic).

Kedua macam percobaan tersebut dilakukan pada generator arus searah berpenguat terpisah.

2

(15)

H. PERALATAN YANG DIGUNAKAN

f. Perangkat mesin listrik, yang terdiri dari Generator Arus Searah berpenguatan terpisah yang dikopel oleh Motor Tak Serempak Tiga Phasa, dengan data teknis sebagai berikut:

1) Generator Arus Searah Berpenguatan Terpisah :

 Tegangan Keluaran / Tegangan Jangkar = 200 - 220 V

 Arus Jangkar = 10 A

 Arus Medan / Penguatan = 2 – 2,5 A

 D a y a = 3 HP / 2,2 KW

2) Motor Tak Serempak Tiga Phasa ( 3ɸ):

 Tegangan Masukkan = 380 / 660 V

 D a y a = 7,5 HP / 5,5 kW

 Putaran = 1500 rpm

g. Unit Panel Meter Praktikum (PANEL – E) yang terdiri dari gambar rangkaian percobaan dan beberapa unit alat ukur seperti : Ampere meter, Volt meter, KW meter, beberapa MCB, switch dan kontaktor.

h. Satu unit pembangkit tegangan DC variable (power supplay) i. Satu unit panel beban lampu (menyatu dengan Panel – E) j. Pengatur putaran (Inverter) dan Tacho meter digital.

k. Multi meter digital dan kabel set

I. PERCOBAAN – PERCOBAAN

J. PERCOBAAN GENERATOR ARUS SEARAH TANPA BEBAN / BEBAN NOL g. Tujuan Percobaan

6. Menentukan besarnya tegangan jepit / tegangan terminal (Vt) sebagai fungsi aruspenguat atau arus medan (lfg), pada putaran konstan/tetap dan tanpa beban, hal ini disebut juga sebagai karakteristik dalam

Vt = f (lfg), dimana n = konstan dan arus jangkar (la) = 0 Vt = E0 – la . Ra

Dimana E0 = GGL yang dibangkitkan Ra = tahanan jangkar Dengan la = 0, maka:

(16)

Vt = E0 dan E0 = k . n . ɸ sehingga ɸ = f(lfg) Jadi terdapat hubungan:

Vt = E0 = f(lfg) dengan n = konstan dan la = 0

h. Prosedur Percobaan

e. Perhatikan rangkaian percobaan pada PANEL – E dan lengkapi sesuai petunjuk asisten.

f. Siapkan kabel penghubung dan peralatan power supplay

g. Rangkailah kabel penghubung sesuai dengan nomor antara terminal penghubung dan kabel pada masing-masing peralatan (Rangkailah sesuai dengan garis putus-putus pada panel meter).

h. Pastikan switch meter starting (S3) motor tak serempak dalam posisi “ON”, MCB (Q1)

“OFF” dan volt meter switch (S4) “OFF”

i. Hidupkan power listrik MCB (Q1) dari posisi “OFF” ke “ON”.

j. Pindahkan volt meter switch (S4) dari posisi “OFF” ke posisi ON

k. Jalankan motor tak serempak dengan cara menekan tombol Push Button warna hijau (S2) “ON”

l. Setelah motor berjalan beberapa saat, pindahkan switch (S3) ke posisi “OFF”.

m. Hubungkan power supplay ke jala-jala. Pastikan power supplay dalam posisi minimum (sama dengan nol)

n. Masukkan arus medan / arus penguatan generator (lfg) dari unit power supplay DC variabel, kemudian naikkan secara bertahap dan setiap tahap CATAT besar arus medan generator (lfg) dan tegangan generator (Vt).

o. Pengamatan dilakukan hingga tegangan generator mencapai tegangan nominal, kemudian turunkan kembali secara bertahap sampai tegangan generator sama dengan nol.

p. Percobaan dilakukan dengan menganggap slip pada kopling motor tak serempak relative sangat kecil dan putaran motor konstan.

q. Setelah pengamatan dilakukan, padamkan power listrik dengan cara menekan Push Button warna merah (S1) “OFF”.

r. Pindahkan switch (S3) ke posisi “ON” dan switch (S4) “OFF”.

(17)

s. Pindahkan MCB (Q1) ke posisi “OFF”.

i. Hasil Data Pengamatan

Vt – f (lfg), dimana n = konstan = ± 1500 rpm

No TAHAPAN lfg (Ampere) Vt (Volt)

1.

NAIK

0,2 70 30

2. ^0,8 ¹²⁵ ⁵⁰

3. ^1,10 ¹⁵⁰ ⁷⁰

4. ^1,15 ¹⁶⁰ ⁸⁰

5. ^1,2 ¹⁷⁰ ⁹⁰

6. ^1,35 ¹⁸⁰ ¹¹⁰

7. ^2,05 ¹⁹⁰ 130

8. ^2,2 ¹⁹⁵ 150

1.

TURUN

2,20 195 150

2. ^2,1 ¹⁹⁰ ¹³⁰

3. ^1,95 ¹⁸⁰ ¹¹⁰

4. ^1,4 ¹⁷⁵ ⁹⁰

5. ^1,3 ¹⁶⁵ ⁸⁰

6. ^1,25 ¹⁵⁵ 70

7. ^1,05 ¹⁴⁰ 50

8. ^0,9 ⁹⁰ ³⁰

II. PERCOBAAN GENERATOR ARUS SEARAH BERBEBAN d. Tujuan Percobaan

Untuk menentukan karakteristik luar generator, yaitu menentukan besarnya tegangan jepit/tegangan terminal generator (Vf) fungsi arus beban/arus jangkar (la) generator, pada puatarn dan arus medan/arus penguatan konstan.

Vt = f (la), dimana lfg = konstan dan n = konstan

e. Prosedur Percobaan

(18)

1. Perhatikan rangkaian percobaan pada PANEL – E dan lengkapi sesuai petunjuk asisten.

2. Pastikan switch ampere meter starting (S3) motor tak serempak dalam posisi “ON”, MCB (Q1) “OFF” dan volt meter switch (S4) “OFF”

3. Hidupkan power listrik MCB (Q1) dari posisi “OFF” ke “ON”.

4. Pindahkan volt meter switch (S4) dari posisi “OFF” ke posisi ON

5. Jalankan motor tak serempak dengan cara menekan tombol Push Button warna hijau (S2) “ON”

6. Setelah motor berjalan beberapa saat, pindahkan switch (S3) ke posisi “OFF”.

7. Hubungkan power supplay ke jala-jala. Pastikan power supplay dalam posisi minimum (sama dengan nol)

8. Masukkan arus medan / arus penguatan generator (lfg) dari unit power supplay DC variabel, kemudian naikkan secara bertahap hingga dicapai tegangan nominal generator, kemudian pertahankan lfg konstan.

9. Pastikan seluruh switch-switch beban dalam keadaan “OFF”, kemudian masukkan MCB (Q2) ke posisi “ON”

10.Naikkan arus beban (la) secara bertahap dengan memasukkan switch beban ke posisi

“ON” satu persatu, kemudian CATAT ARUS MASUKKAN MOTOR TAK SEREMPAK (lam) ARUS BEBAN GENERATOR (la), TEGANGAN JEPIT (Vt) dan ARUS MEDAN GENERATOR (lfg)

11.Pengamatan dilakukan hingga arus beban generator mencapai harga nominal, kemudian turunkan kembali secara bertahap sampai arus beban generator sama dengan nol.

12.Setelah pengamatan dilakukan, padamkan power listrik dengan cara menekan Push Button warna merah (S1) “OFF”.

13.Pindahkan switch (S3) ke posisi “ON” dan switch (S4) “OFF”.

14.Pindahkan MCB (Q1) ke posisi “OFF”.

C. Hasil Data Pengamatan 3. Tahapan Naik

Vt = f (la) dimana lfg = konstan dan n = konstan

(19)

n = 1500 rpm lfg = 2,5 Ampere

No

Iam

Motor Penggerak (Ampere)

la

Generator DC

(Ampere)

Vt

Teg. Jepit Generator (Volt)

1 ^4,9 ^0,6 ¹⁹⁹

2 ⁵ ^1,4 ¹⁹⁵

3 ^5,01 ^2,3 ¹⁹³

4 ^5,02 ^2,8 ¹⁹¹

5 ^5,03 ^3,6 ¹⁹⁰

6 ^5,04 ^4,4 ¹⁸⁸

7 ^5,09 ^5,1 ¹⁸⁵

8 ^5,1 ^5,8 ¹⁸²

4. Tahapan Turun

Vt = f (la) dimana lfg = konstan dan n = konstan n = 1500 rpm lfg = 2,5 Ampere

No

Iam

Motor Penggerak (Ampere)

la

Generator DC

(Ampere)

Vt

Teg. Jepit Generator (Volt)

1. ^5,09 ^5,2 ¹⁸³

2. ^5,05 ^4,9 ¹⁸⁵

3. ^5,03 ^3,6 ¹⁸⁸

4. ^5,02 ^2,8 ¹⁹⁰

5. ^5,01 ^2,3 ¹⁹¹

6. ⁵ ^1,4 ¹⁹²

7. ^4,09 ^0,7 ¹⁹⁴

8. ^4,9 ^0,1 ¹⁹⁸

(20)

P. JAWABAN PERTANYAAN BAB 3

1. Tanpa adanya arus medan /arus penguatan ( �𝒇� = 𝟎 ), dari percobaan terlihat bahwa tegangan terminal generator bergeser dari titik nol. Jelaskan mengapa demikian !!

2. Hitung efisiensi sistem generator !

3. Sebutkan pemanfaatan arus searah dalam kehidupan sehari-hari ! 4. Sebutkan keuntungan dan kerugian pemanfaatan arus searah!

Q. DAFTAR PUSTAKA

Modul praktikum teknik tenaga listrik (praktikum dasar konversi energi listrik.

R. LAMPIRAN

(21)

(22)

LAPORAN RESMI

PRAKTIKUM TEKNIK TENAGA LISTRIK

PERIODE: SEMESTER GANJIL 2023/2024

NOMOR PERCOBAAN/ : 03 / MOTOR TAK SEREMPAK TIGA PHASA JUDUL PERCOBAAN

HARI/TANGGAL PRAKTIKUM : SABTU, 6 JANUARI 2024 A S I S T E N : Nur Witdi Yanto, S.T M.Kom

Renggo Mike Al’Aziz, S.T

DISUSUN OLEH:

PROGRAM STUDI : Teknik mesin

LABORATORIUM KONVERSI ENERGI ELEKTRIK FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI

UNIVERSITAS JAYABAYA

38

(23)

S. TEORI PENDAHULUAN

Motor tak serempak tiga phasa adalah mesin yang bekerja atas dasar induksi yang dihasilkan oleh medan stator yang berputar. Medan stator yang berputar tersebut akan memotong konduktor-konduktor pada kumparan rotor, sehingga menghasilkan gaya gerak listrik (GGL). Karena kumparan rotor merupakan rangkaian yang tertutup, maka pada kumparan rotor tersebut terjadi aliran arus. Interaksi antara arus yang dimaksud dengan medan putar stator, mengakibatkan rotor atau poros motor turut berputar mengikuti medan putar stator (hukum biot savart dan hukum lentz).

Persamaan kecepatan medan putar stator (

n

s) dapat dinyatakan sebagai berikut : 120 . �

n

^s

=

2 . �

f = frekuensi medan putar stator p = jumlah pasang kutub

Agar tegangan dapat terinduksi / GGL dapat dibangkitkan pada rotor, diperlukan adanya perbedaan relatif antara kecepatan medan putar stator (

n

^s)dengan kecepatan berputarnya rotor (

n

^r).Perbedaan relatif antara

n

^s^dan

n

^rinilah yang disebut sebagai slip (

S

), dengan persamaan sebagai berikut :

s ⁼

^{𝑛� − 𝑛�}_𝑛�

^{� 100%}

s ⁼

1, berarti rotor tidak berputar dan GGL yang dibangkitkan pada rotor akan maksimum.

s ⁼

0, berarti

n

s =

n

r dan GGL yang dibangkitkan akan minimum.

Bertambahnya beban motor, mengakibatkan kopel motor semakin besar, yang oleh karenanya akan memperbesar pula arus induksi pada rotor, sehingga slip akan bertambah besar. Jadi bila beban motor bertambah , putaran rotor cenderung akan menurun.

Terdapat dua jenis motor tak serempak (motor induksi), yaitu : 1. Motor induksi dengan rotor belitan.

2

(24)

2. Motor induksi dengan rotor sangkar.

Adapun percobaan yang akan dilakukan berikut ini terdiri dari : 1. Percobaan starting motor.

2. Percobaan mengubah arah putaran motor.

3. Percobaan karakteristik kerja motor.

Ketiga macam percobaan di atas akan dilakukan pada motor tak serempak/ motor induksi jenis ROTOR SANGKAR.

T. PERALATAN YANG DIGUNAKAN

g. Perangkat mesin listrik, yang terdiri dari motor tak serempak tiga phasa, dan generator arus searah berpenguat terpisah sebagai beban motor, dengan data teknis sebagai berikut :

1) Motor Tak Serempak Tiga Phasa (3ɸ) rotor sangkar :

 Tegangan masukan : 380 V/660 V

 Daya : 5 HP

 Putaran : 1500 rpm

2) Generator Arus Searah Berpenguat Terpisah :

 Tegangan keluaran/tegangan jangkar : 200 -220 V

 Arus jangkar : 10 A

 Arus medan/arus penguat : 0,4 A

 Daya : 2,2 kW

h. Unit Panel Meter Praktikum (PANEL-B dan PANEL-C), yang terdiri dari gambar rangkaian percobaan dan beberapa unit alat ukur seperti Ampere meter, Volt meter, KW meter, beberapa MCB, switch dan kontraktor.

i. Satu unit pembangkit tegangan DC variable (power supply) j. Satu unit panel beban lampu (menyatu dengan PANEL-C).

k. Tacho meter digital.

l. Multi meter digital dan kabel set.

U. PERCOBAAN – PERCOBAAN

(25)

I. PERCOBAAN STARTING MOTOR j. Tujuan Percobaan

Mempelajari cara-cara starting motor tak serempak (motor induksi).

k. Prosedur Percobaan.

1) PERCOBAAN STARTING LANGSUNG

a) Perhatikan rangkaian percobaan pada PANEL-C dan lengkapi sesuai petunjuk asisten.

b) Periksa apakah line input tegangan PLN sudah tersambung dengan benar!

(perhatikan urutan phasa).

c) Pastikan switch ampere meter starting (S3) motor tak serempak dalam keadaan posisi “ON”,MCB (S1) “OFF”< MCB (S2) “OFF”, dan switch (S4) “OFF”.

d) Hidupkan power listrik dengan menekan tombol “MAIN SWITCH” (tombol berwarna hijau/tombol “ON”).

e) Jalankan motor tak serempak sambil mengamati ampere meter starting motor, dengan cara :

 Masukan MCB (S1) ke posisi “ON”.

 Tekan tombol push button/starting switch (tombol berwarna hijau/ “ON”, dan catat besar arus starting (Istart ) ).

f) Pindahkan switch ampere meter motor tak serempak (S4) ke posisi “ON”, kemudian catat besar arus steady state(Isteady state).

g) Padamkan motor dengan cara menekan tombol push button/ starting switch (tombol berwarna merah/tombol ‘OFF”).

h) Padamkan power listrik dengan cara menekan tombol “MAIN SWITCH”(tombol berwarna merah/tombol “OFF”).

(26)

(27)

II. PERCOBAAN KARAKTERISTIK MOTOR a. Tujuan Percobaan

Mempelajari karakteristik kerja motor tak serempak (motor induksi).

1) Perhatikan rangkaian percobaan pada PANEL-C, dan lengkapi sesuai petunjuk asisten.

2) Periksa apakah line tegangan PLN sudah tersambung dengan benar, (perhatikan pasangan urutan phasa).

3) Pastikan switch ampere meter starting (S3) motor tak serempak dalam keadaan posisi “ON”,MCB (S1) “OFF”, MCB (S2) “OFF” dan switch (S4)“OFF”.

4) Hidupkan power listrik dengan menekan tombol “MAIN SWITCH” (tombol berwarna hijau/tombol “ON”).

5) Jalankan motor tak serempak dengan cara :

(28)

 Masukan MCB (S1) ke posisi “ON”.

 Tekan tombol push button/starting switch (tombol berwarna hijau/tombol

“ON” ).

6) Pindahkan switch ampere meter motor tak serempak (S4) ke posisi “ON” dan switch (S3) ke posisi “OFF”.

7) Masukan arus meda/arus penguat generator dari unit pembangkit tegangan DC variabel, kemudian naikkan hingga dicapai tegangan nominal generator, lalu MCB (S2) pindahkan ke posisi “ON”.

8) Naikan arus beban secara bertahap, dengan memasukan switch beban ke posisi

“ON” satu per-satu, kemudian CATAT ARUS MASUKAN MOTOR TAK SEREMPAK (Iam), DAYA INPUT (Pi), DAN PUTARAN MOTOR (n).

9) Pengamatan dilakukan sampai arus beban generator mencapai nominal, kemudian turunkan kembali secara bertahap sampai arus beban generator sama dengan nol

c. Data Hasil Pengamatan 1. TAHAPAN NAIK.

NO. Iam

(Ampere)

Pi

(Watt)

n (rpm)

V (Volt)

1. ^0,2 ⁴⁰ ¹⁴⁹⁸ ²⁰⁰

2. ^0,6 ^119,4 ¹⁴⁹⁶ 199

3. ¹ ¹⁹⁸ ¹⁴⁹³ 198

4. ^1,5 ^295,5 ¹⁴⁹² ¹⁹⁷

5. ² ³⁹⁰ ¹⁴⁹⁰ ¹⁹⁵

6. ^2,5 ^477,5 ¹⁴⁸⁷ ¹⁹¹

7. ³ ⁵⁷⁰ ¹⁴⁸⁶ ¹⁹⁰

8. ^3,5 ⁶⁶⁵ ¹⁴⁸⁶ ¹⁹⁰

9. ^3,9 ^737,1 ¹⁴⁸² ¹⁸⁹

10. ^4,1 ^766,7 ¹⁴⁷⁹ ¹⁸⁷

(29)

2. TAHAPAN TURUN NO.

Iam

(Ampere)

Pi

(Watt)

n (rpm)

V (VOLT)

1. ^3,9 ^729,3 ¹⁴⁷⁹ 187

2. ^3,5 ⁶⁵⁸ ¹⁴⁸¹ 188

3. ^3,1 ^585,9 ¹⁴⁸³ ¹⁸⁹

4. ^2,8 ⁵³² ¹⁴⁸⁴ ¹⁹⁰

5. ^2,4 ^458,4 ¹⁴⁸⁷ ¹⁹¹

6. ² ³⁸⁶ ¹⁴⁹⁰ ¹⁹³

7. ^1,8 ^349,2 ¹⁴⁹² ¹⁹⁴

8. ^1,2 ²³⁴ ¹⁴⁹⁴ 195

9. ^0.09 ^17,82 ¹⁴⁹⁷ ¹⁹⁸

10. ^0,04 ⁸ ¹⁴⁹⁹ ²⁰⁰

V. JAWABAN PERTANYAAN BAB 5

1. Sebutkan cara starting motor asinkron!

2. Jelaskan perbedaan motor asinkron rotor sangkar dengan motor asinkron rotor belitan (slip ring)!

3. Sebutkan cara-cara pengaturan putaran motor asinkron!

-

(30)

5. Gambarkan flow chart diagram dari energi yang digunakan motor asinkron!

W. DAFTAR PUSTAKA

Modul Praktikum Teknik Tenaga Listrik (Praktikum Dasar Konversi Energi Listrik) X. LAMPIRAN

(31)

(32)