LAPORAN PRAKTIKUM MESIN LISTRIK
KARAKTERISTIK BEBAN NOL PADA GENERATOR DC PENGUAT TERPISAH
Disusun Oleh :
Dosen Pengampu : Wahyono, S.T., M.T.
Budhi Prasetiyo, S.T., M.T.
PROGRAM STUDI D-III TEKNIK KONVERSI ENERGI JURUSAN TEKNIK MESIN
POLITEKNIK NEGERI SEMARANG TAHUN 2022/2023
Nama : Akhmadi Cahyo Hutomo Kelas : KE-2A
NIM : 3.22.21.0.01
A. TUJUAN
1. Dapat menggambar rangkaian percobaan beban nol.
2. Dapat merangkai alat sesuai dengan gambar.
3. Dapat membuat karakteristik beban nol.
4. Dapat menentukan tegangan kritis pada beban nol.
5. Dapat menerangkan cara pengambilan data.
B. DASAR TEORI
Karakteristik (watak) yang penting pada generator arus searah ada 3 yaitu karakteristik beban nol (karakteristik kejenuhan tanpa beban), karakteristik waktu berbeban
(karakteristik kejenuhan beban), dan karakteristik internal & ekstermal. Pada
percobaan kali ini yang dibahas adalah karakteristik beban nol pada generator penguat terpisah.
Bila generator diputar oleh penggerak mula, kemudian diberi arus penguatan, maka pada terminalnya dibangkitkan tegangan. Tegangan tersebut tergantung pada: fluks (arus medan) dan kecepatan putar. Jika fluks (arus medan) dipertahankan konstan, sedangkan kecepatan dinaikkan dan diturunkan, maka tegangan terminal akan naik turun sesuai perubahan kecepatan. Sama halnya jika kecepatan dipegang konstan sedang fluks dirubah-rubah, maka tegangan terminalnya juga akan berubah sesuai dengan perubahan fluks. Dengan demikian ada dua karakteristiknya,
a. Karakteristik beban nol sebagai fungsi dari arus medan dengan putaran konstan, dinyatakan oleh persamaan berikut:
Eo = E0 . (If) →Ia = 0 dan N = konstan
Dengan : Eo = tegangan terminal pada beban nol If = arus medan
Ia = arus beban nol
N = kecepatan generator DC
b. Karakteristik beban nol sebagai fungsi dari putaran dengan arus medan konstan, dinyatakan oleh persamaan berikut:
E0 = E0 . (N) → Ia = 0 dan If = konstan
Dalam gambar 1 diperlihatkan rangkaian untuk membuat karakteristik beban nol generator DC dengan penguat terpisah.
Dalam gambar 2 diperlihatkan karakteristik beban nol generator penguat terpisah.
Pada gambar tersebut, penguatan arusnya If masih nol.
Gaya gerak listrik (ggl) induksi sudah terbangkit Oa. GGL induksi ini dihasilkan oleh magnet remover dari kutub-kutub generator. Kemudian bila arus medan diperkuat GGL yang dibangkitkan akan bertambah besar, sehingga mendapatkan GGL sebesar Od dan diperlukan arus penguatan Oe. Bila arus penguatan diperkecil kembali sampai nol maka GGL juga akan turun, terbentuk seperti kurva dibawah (gambar 2) yang disebut lengkung kemagnetan.
C. ALAT DAN BAHAN
1. Tachometer (1 buah)
2. Kabel banana (10 buah) 3. Kabel crocodile (10 buah)
4. Jumper (1 set)
5. Amperemeter (3 buah)
6. Voltmeter (2 buah)
7. Multimeter (1 buah)
8. Obeng (1 buah)
9. Inventer (1 buah)
10.Regulator (1 buah)
11.Motor DC (1 buah)
12.Generator DC (1 buah) D. LANGKAH KERJA
1. Membuat rangkaian seperti pada gambar.
2. Mengecek input dan outputnya.
3. Mengatur putaran (N) pada 2000 rpm dengan bantuan tachometer dan dijaga konstan.
4. Menaikkan arus medan setingkat demi setingkat dengan menggeser kontak geser rheostat.
5. Mencatat Vf dan If pada generator, dan Va dan Ia pada motor di tabel.
6. Menghentikan pengujian setelah kontak rheostat habis (R minimum).
7. Mematikan sumber setelah melakukan percobaan.
E. DATA PERCOBAAN
Hasil percobaan pada 2013 rpm:
Tabel 1 (If naik)
No If (A) E0 (V)
1 0 11
2 0,05 19,5
3 0,1 37,5
4 0,15 50,5
5 0,2 75
6 0,25 94
7 0,3 110
8 0,35 120
9 0,4 131
10 0,45 139
11 0,5 145
12 0,55 150
13 0,6 155
14 0,65 159
15 0,7 161
16 0,75 164
17 0,8 167
18 0,85 170
19 0,9 172
20 0,95 174
21 1 175
22 1,05 177
23 1,1 179
Tabel 2 (If turun)
No If (A) E0 (V)
1 1,1 179
2 1,05 179
3 1 175
4 0,95 174
5 0,9 173
6 0,85 171
7 0,8 169
8 0,75 166
9 0,7 164
10 0,65 161
11 0,6 156
12 0,55 153
13 0,5 149
14 0,45 143
15 0,4 136
16 0,35 126
17 0,3 114
18 0,25 98
19 0,2 80
20 0,15 55
21 0,1 40
22 0,05 21
23 0 11,5
DOKUMENTASI PRAKTIKUM
F. ANALISIS DATA
Setelah motor diputar dalam putaran konstan pada 2013 rpm dan arus penguatan (If) dimulai pada 0 A, EO pada generator menghasilkan tegangan 11 V. kemudian arus dinaikkan secara bertahap, maka E0 juga ikut naik seiring dengan kenaikan If. Putaran dipertahankan pada 2013 rpm dari If = 0 A hingga If = 1,1 A. EO atau tegangan phasa yang dihasilkan generator tetap sebesar 179 V. Inilah yang dinamakan tegangan jenuh, dimana saat putaran konstan tegangan yang keluar dari generator tidak terdapat kenaaikan walaupun If terus dinaikkan. Hal inilah karakteristik dari generator tersebut dimana setelah mengetahui tegangan jenuh kita dapat memperkirakan saat generator terbebani karena saat tegangan jenuh dan generator terbebani maka drop tegangan yang terjadi pada tegangan generator akan sangat besar dan posisi yang paling baik untuk generator
dibebani adalah seperti terlihat di grafik dimana tegangan yang baik adalah saat tegangan akan mendekati tegangan jenuh. Setelah dengan putaran konstan dan If dinaikkan sebesar 0,05A. Kemudian dari tegangan jenuh atau pengukuran terakhir If di turunkan kembali sebesar 0,05 A hingga mencapai If = 0 A. Dari penurunan If ini tegangan E0 generator penurunan nya hampir stabil atau sama dengan saat If dinaikkan namun saat If = 0 A terjadi perbedaan pada EO generator dibandingkan saat If naik, saat If naik dan If = 0 A, E0 = 11 V dan saat If turun = 0,05 A , EO = 11,5 V. Hal ini terjadi karenan adanya efek Remanensi yang muncul sebagai akibat dari fluks yang terjadi pada magnet di dalam generator atau kondisi dimana masih ada tegangan atau magnet sisa dari generator setelah digunakan maka nilai If naik dan turun = 0,05 A terjadi perubahan.
G. KESIMPULAN
Dalam praktikum yang dilakukan selalu berhati hati saat memposisikan diri jangan sampai ada dari pakaian kita mendekati bagian motor atau generator yang sedang berputar karna akan menyebabkan pakaian terlilit pada poros motor atau generator. Juga pada saat penyambungan rangkaian pastikan sambungan terpasang dengan benar dan tidak kendor agar pengukuran yang dilakukan menghasilkan hasil yang falit dan asli.
