FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS NEGERI YOGYAKARTA PRAKTIK MESIN LISTRIK
SEMESTER 3
JOB 3
GENERATOR PENGUAT KOMPON PANJANG DAN KOMPON PENDEK
RHANA SADHIKA ADY
Waktu : 4 x 50 menit NIM : 20501241032
A. TUJUAN
Setelah melakukan praktik, diharapkan Mahasiswa dapat :
1. Mengidentifikasi peralatan yang digunakan utuk pengoperasian dan pengujian mesin-mesin arus searah dan dapat menyebutkan fungsi dari masing-masing peralatan.
2. Merangkai dan mengoperasikan mesin arus searah,
sebagai generator : dapat menggambar karakteristik E = f(Im), V = f(IL), dan berbagai jenis sambungan generator.
Sebagai motor : dapat menggambar karakteristik T = f(Ia), n = f(Ta), n = f(Ia), dan ƞ = f(I). dari berbagai jenis sambungan motor.
3. Menghitung daya masuk generator dan motor.
4. Menghitung daya keluar generator dan motor.
5. Menghitung efisiensi generator dan motor.
B. ALAT DAN BAHAN
1. Generator arus searah 1,2KW . 1400 rpm 1 buah
2. Unit Torsimeter 1 unit
3. Rheostat 1 buah
4. Tachometer atau tachogenerator 1 buah
5. Amperemeter arus searah 2 buah
6. Volt meter arus searah atau multimeter 1 buah
7. Unit catu daya 1 unit
8. Saklar beban 1 buah
9. Beban (resistor 5 A) yang dapat diatur 1 unit
10. Kabel penghubung Secukupnya
C. TEORI SINGKAT
1. Pengertian Generator Penguat sendiri
Disebut generator penguat sendiri karena sumber tegangan yang digunakan untuk menyuplai lilitan penguat magnet diambil dari keluaran generator tersebut. Ditinjau dari cara menyambung lilitan penguat magnetnya, terdapat beberapa jenis, salah satunya yaitu generator kompon.
Generator kompon adalah generator yang dalam satu inti magnet terdapat dua macam lilitan penguat magnet, yaitu lilitan penguat seri dan shunt. Ditinjau dari cara menyambung masing-masing lilitan penguat magnet, dikenal generator kompon Panjang dan kompon pendek.
a. Generator Kompon Panjang
Disebut generator kompon Panjang apabila lilitan penguat magnet seri berada dalam rangkaian jangkar.
b. Generator Kompon Pendek
Disebut generator kompon Panjang apabila lilitan penguat magnet seri berada dalam rangkaian beban.
2. Polaritas Tegangan Pada Generator Arus Searah
Polaritas tegangan yang dihasilkan oleh lilitan jangkar dipengaruhi oleh arah garis- garis gaya dan arah putaran jangkar. Jika salah satu terbalik maka pada generator penguat sendiri, walaupun generator diputar dengan kecepatan nominal, generator tidak menghasilkan tegangan sesuai yang diharapkan. Hal itu terjadi karena arus yang mengalir pada lilitan penguat magnet menghasilkan ggm yang melawan magnet sisa, sehingga lama kelamaan generator bukannya menghasilkan tegangan yang besar, tetapi tegangan generator akan hilang. Hal ini juga akan terjadi jika arah putaran jangkarnya terbalik.
3. Daya, Rugi Daya, dan Efisiensi Generator
Pada generator terdapat dua macam kerugian, yaitu rugi inti – gesek (Pb) dan rugi tembaga (Pcu).
Keterangan :
Pin : daya masukan genearator = daya jangkar + rugi inti-gesek : daya keluaran penggerak mula (HP, 1 HP = 736 watt)
Daya masukkan generator (Pin) dapat juga ditentukan dengan rumus :
Pin = T x 2πn/60
Pa = daya pada jangkar = Ea Ia PL = Pout = Daya keluaran = V IL
= Pa – Pcu Efisiensi generator dapat ditentukan dengan rumus : Ƞg = PL/Pin
= V IL/HP x 736
= V IL/T x 2πn/60
Dalam pengujian, daya masukan generator (Pin) = daya keluaran penggerak mula generator. Jika penggerak mula daya keluarannya diukur dengan sebuah peralatan (disebut torsi meter), maka jika diubah kesatuan Watt, daya keluaran penggerak mula atau daya masukan generator adalah :
Pin = T x 2πn / 60 Keterangan :
T = Torsi keluaran penggerak mula (Nm) n = Jumlah putaran penggerak mula (rpm)
4. Besarnya GGL Induksi
Besarnya ggl induksi pada lilitan jangkar dapat ditentukan dengan rumus : Ea = PՓ (n/60)(Z/A) volt
Ea = 1nՓ
Keterangan :
Ea = ggl induksi yang dibangkitkan oleh lilitan jangkar P = Jumlah kutub
n = Jumlah putaran rotor (rpm)
Z = Jumlah penghatar total lilitan jangkar Փ = Jumlah garis-garis gaya magnet (Weber) A = Jumlah cabang parallel lilitan jangkar
5. Karakteristik Generator
Terdapat dua karakteristik yang ssering diungkap dalam generator, yaitu : a. Karakteristik tanpa beban Ea = f(Im), n = konstan.
b. Karakteristik Luar V = f(IL), n = konstan.
1. Karakteristik tanpa beban Ea = f(Im), generator kompon Panjang dan kompon pendek (sebagai kompon bantu), n = tetap
Ea = 1nՓ, karena Փ sangat terpengaruh oleh sifat inti magnetnya, maka Ea = f(Im), bukan merupakan garis lurus, melainkan merupakan garis lengkung seperti halnya lengkung kemagnetan. Karakteristik tanpa beban pada generator kompon Panjang maupun kompon pendek ini pada dasarnya hamper sama dengan karakteristik tanpa beban generator shunt atau generator penguat terpisah.
2. Karakteristik Luar V = f(IL), generator kompon Panjang dan generator kompon pendek (sebagai kompon bantu), n = konstan
Sebelum terjadi kejenuhan pada inti magnet, pada generator kompon bantu ini baik kompon Panjang maupun kompon pendek, semakin besar arus beban, tegangan keluaran semakin besar pula. Hal ini disebabkan ggm yang dihasilkan oleh lilitan penguat seri memperkuat ggm yang dihasilkan oleh lilitan penguat shunt.
1. GENERATOR KOMPON PANJANG
D. 1. GAMBAR RANGKAIAN
E. 1. KESELAMATAN KERJA
1. Memakai APD yang sudah ditentukan.
2. Memfokuskan pandangan pada kegiatan praktik.
3. Menggunakan alat dan bahan sesuai fungsi dan kebutuhannya.
4. Menyambung kabel dalam keadaan tidak dialiri listrik.
5. Mengikuti langkah-langkah sesuai modul dan instruksi F. 1. LANGKAH KERJA
1. Merangkai rangkaian generator kompon panjang
2. Melakukan starting mesin penggerak dengan benar dengan putaran :1400 rpm, konstan.
3. Mengatur tegangan beban (V) = 220v saat kondisi saklar beban “off”.
4. Menutup (meng-on-kan) saklar beban
5. Mengatur arus beban sesuai yang diinginkan pada table 6. Mencatat data hasil percobaan pada table
7. Mengembalikan pada posisi semula (kondisi beban kosong).
8. Mengembalikan posisi F1 dan F2 pada posisi semula 9. Mematikan mesin sesuai Langkah yang benar
G. 1. DATA PERCOBAAN
Data Pengamatan Data Perhitungan
IL(A) V(Volt) T(Nm) P in P out ƞ
1,4 210 4,6 674,053 294 0,4361
1,5 208 4,8 703,36 312 0,4435
2 200 5,6 820,586 400 0,4874
2,5 188 6,3 923,16 470 0,5091
3 178 7,2 1055,04 534 0,5061
3,5 168 8 1172,266 588 0,5015
4 158 9,1 1333,453 632 0,4739
H. 1. ANALISIS DATA 1. P in
a. Pin : Tx2πn/60
: 4,6 x 2 x 3,14 x 1400 / 60 : 674,053
b. Pin : Tx2πn/60
: 4,8 x 2 x 3,14 x 1400 / 60 : 703,36
c. Pin : Tx2πn/60
: 5,6 x 2 x 3,14 x 1400 / 60 : 820,586
d. Pin : Tx2πn/60
: 6,3 x 2 x 3,14 x 1400 / 60 : 923,16
e. Pin : Tx2πn/60
: 7,2 x 2 x 3,14 x 1400 / 60 : 1055,04
f. Pin : Tx2πn/60
: 8 x 2 x 3,14 x 1400 / 60 : 1172,266
g. Pin : Tx2πn/60
: 9,1 x 2 x 3,14 x 1400 / 60 : 1333,453
2. P out
a. Pout : V.IL : 210 x 1,4 : 294 b. Pout : V.IL
: 208 x 1,5 : 312
c. Pout : V.IL : 200 x 2 : 400 d. Pout : V.IL
: 188 x 2,5 : 470 e. Pout : V.IL
: 178 x 3 : 534 f. Pout : V.IL
: 168 x 3,5 : 588 g. Pout : V.IL
: 158 x 4 : 632 3. Efisiensi
a. ƞ : P out / P in : 294 / 674,053 : 0,4361 b. ƞ : P out / P in
: 312 / 703,36 : 0,4435 c. ƞ : P out / P in
: 400 / 820,586 : 0,4874 d. ƞ : P out / P in
: 470 / 923,16 : 0,5091 e. ƞ : P out / P in
: 534 / 1055,04 : 0,5061
f. ƞ : P out / P in : 588 / 1172,266 : 0,5015
g. ƞ : P out / P in : 632 / 1333,453 : 0,4739
I. 1. GRAFIK
J. 1. KESIMPULAN
berdasarkan tabel di atas dapat disimpulkan bahwa semakin besar arus yang diberikan, semakin kecil tegangan yang di hasilkan, namun semakin besar torsi yang dihasilkan.
2. GENERATOR KOMPON PENDEK
D. 2. GAMBAR RANGKAIAN
E. 2. KESELAMATAN KERJA
1. Memakai APD yang sudah ditentukan.
2. Memfokuskan pandangan pada kegiatan praktik.
3. Menggunakan alat dan bahan sesuai fungsi dan kebutuhannya.
4. Menyambung kabel dalam keadaan tidak dialiri listrik.
5. Mengikuti langkah-langkah sesuai modul dan instruksi
F. 2. LANGKAH KERJA
1. Merangkai rangkaian generator kompon pendek
2. Melakukan starting mesin penggerak dengan benar dengan putaran :1400 rpm, konstan.
3. Mengatur tegangan beban (V) = 220v saat kondisi saklar beban “off”.
4. Menutup (meng-on-kan) saklar beban
5. Mengatur arus beban sesuai yang diinginkan pada table 6. Mencatat data hasil percobaan pada table
7. Mengembalikan pada posisi semula (kondisi beban kosong).
8. Mengembalikan posisi F1 dan F2 pada posisi semula 9. Mematikan mesin sesuai Langkah yang benar
G. 2. DATA PERCOBAAN
Data Pengamatan Data Perhitungan
IL(A) V(Volt) T(Nm) P in P out ƞ
1,3 194 4,4 644,746 252,2 0,3911
1,5 190 4,6 674,053 285 0,4228
2 180 5,2 761,973 360 0,4724
2,5 170 5,8 849,893 425 0,5000
3 160 6,2 908,506 480 0,5283
3,5 150 6,6 967,12 525 0,5428
4 140 7 1025,733 560 0,5459
H. 2. ANALISIS DATA 1. P in
a. Pin : Tx2πn/60
: 4,4 x 2 x 3,14 x 1400 / 60 : 644,746
b. Pin : Tx2πn/60
: 4,6 x 2 x 3,14 x 1400 / 60 : 674,053
c. Pin : Tx2πn/60
: 5,2 x 2 x 3,14 x 1400 / 60 : 761,973
d. Pin : Tx2πn/60
: 5,8 x 2 x 3,14 x 1400 / 60 : 849,893
e. Pin : Tx2πn/60
: 6,2 x 2 x 3,14 x 1400 / 60 : 908,506
f. Pin : Tx2πn/60
: 6,6 x 2 x 3,14 x 1400 / 60 : 967,12
g. Pin : Tx2πn/60
: 7 x 2 x 3,14 x 1400 / 60 : 1025,733
2. P out
a. Pout : V.IL : 194 x 1,3 : 252,2 b. Pout : V.IL
: 190 x 1,5 : 285
c. Pout : V.IL : 180 x 2 : 360 d. Pout : V.IL
: 170 x 2,5 : 425 e. Pout : V.IL
: 160 x 3 : 480 f. Pout : V.IL
: 150 x 3,5 : 525 g. Pout : V.IL
: 140 x 4 : 560 3. Efisiensi
a. ƞ : P out / P in : 252,2 / 644,746 : 0,3911
b. ƞ : P out / P in : 285 / 674,053 : 0,4228 c. ƞ : P out / P in
: 360 / 761,973 : 0,4724 d. ƞ : P out / P in
: 425 / 849,893 : 0,5000 e. ƞ : P out / P in
: 480 / 908,506 : 0,5283
f. ƞ : P out / P in : 525 / 967,12 : 0,5428 g. ƞ : P out / P in
: 560 / 1025,733 : 0,5459
I. 2. GRAFIK
J. 2. KESIMPULAN
berdasarkan tabel di atas dapat disimpulkan bahwa semakin besar arus yang diberikan, semakin kecil tegangan yang di hasilkan, namun semakin besar torsi yang dihasilkan.
