MESIN-MESIN LISTRIK (BALIK PUTARAN MOTOR DC SERI)

LAPORAN

MESIN-MESIN LISTRIK

(BALIK PUTARAN MOTOR DC)

Nama             : Cici Handesri Mahesa

NIM                : 1620403001

Kelas/Prodi    : 2.1 / Teknik Listrik

Semester         : IV (Genap)

        

JURUSAN TEKNIK ELEKTRO

PROGRAM STUDI TEKNIK LISTRIK

POLITEKNIK NEGERI LHOKSEUMAWE

TAHUN AJARAN 2018

DAFTAR ISI

LEMBAR PENGESAHAN.............................................................................   i

DAFTAR ISI ..................................................................................................   ii

BAB I

A. Tujuan Percobaan........................................................................................ 1

B. Dasar Teori................................................................................................... 1

C. Diagram Rangkaian..................................................................................... 4

D. Instrument/Komponen................................................................................. 5

E. Langkah Kerja.............................................................................................. 6

F. Tabel Hasil Praktikum.................................................................................. 6

BAB II

A. Kesimpulan.................................................................................................. 7

Daftar Pustaka.................................................................................................. 8

Lampiran

 BAB I

1.1. Tujuan Percobaan

Setelah melakukan percobaan ini, diharapkan anda dapat :

1.      Menggambarkan diagram rangkaian motor dc seri.

2.      Mengukur nilai Karakteristik Tegangan dan Arus Medan.

3.      Melihat arah putaran Rotor berdasarkan rangkaian yang sudah di tentukan.

1.2. Dasar Teori

Motor Listrik DC atau DC Motor adalah suatu perangkat yang mengubah energi listrik menjadi energi kinetik atau gerakan (motion). Motor DC ini juga dapat disebut sebagai Motor Arus Searah. Seperti namanya, DC Motor memiliki dua terminal dan memerlukan tegangan arus searah atau DC (Direct Current) untuk dapat menggerakannya. Motor Listrik DC ini biasanya digunakan pada perangkat-perangkat Elektronik dan listrik yang menggunakan sumber listrik DC seperti Vibrator Ponsel, Kipas DC dan Bor Listrik DC.

Motor Listrik DC atau DC Motor ini menghasilkan sejumlah putaran per menit atau biasanya dikenal dengan istilah RPM (Revolutions per minute) dan dapat dibuat berputar searah jarum jam maupun berlawanan arah jarum jam apabila polaritas listrik yang diberikan pada Motor DC tersebut dibalikan. Motor Listrik DC tersedia dalam berbagai ukuran rpm dan bentuk. Kebanyakan Motor Listrik DC memberikan kecepatan rotasi  sekitar 3000 rpm hingga 8000 rpm dengan tegangan operasional dari 1,5V hingga 24V. Apabile tegangan yang diberikan ke Motor Listrik DC lebih rendah dari tegangan operasionalnya maka akan dapat memperlambat rotasi motor DC tersebut sedangkan tegangan yang lebih tinggi dari tegangan operasional akan membuat rotasi motor DC menjadi lebih cepat. Namun ketika tegangan yang diberikan ke Motor DC tersebut turun menjadi dibawah 50% dari tegangan operasional yang ditentukan maka Motor DC tersebut tidak dapat berputar atau terhenti. Sebaliknya, jika tegangan yang diberikan ke Motor DC tersebut lebih tinggi sekitar 30% dari tegangan operasional yang ditentukan, maka motor DC tersebut akan menjadi sangat panas dan akhirnya akan menjadi rusak.

Pada saat Motor listrik DC berputar tanpa beban, hanya sedikit arus listrik atau daya yang digunakannya, namun pada saat diberikan beban, jumlah arus yang digunakan akan meningkat hingga ratusan persen bahkan hingga 1000% atau lebih (tergantung jenis beban yang diberikan). Oleh karena itu, produsen Motor DC biasanya akan mencantumkan Stall Current pada Motor DC. Stall Current adalah arus pada saat poros motor berhenti karena mengalami beban maksimal

Bentuk dan Simbol Motor DC

Pada prinsipnya motor listrik DC menggunakan fenomena elektromagnet untuk bergerak, ketika arus listrik diberikan ke kumparan, permukaan kumparan yang bersifat utara akan bergerak menghadap ke magnet yang berkutub selatan dan kumparan yang bersifat selatan akan bergerak menghadap ke utara magnet. Saat ini, karena kutub utara kumparan bertemu dengan kutub selatan magnet ataupun kutub selatan kumparan bertemu dengan kutub utara magnet maka akan terjadi saling tarik menarik yang menyebabkan pergerakan kumparan berhenti

.

Untuk menggerakannya lagi, tepat pada saat kutub kumparan berhadapan dengan kutub magnet, arah arus pada kumparan dibalik. Dengan demikian, kutub utara kumparan akan berubah menjadi kutub selatan dan kutub selatannya akan berubah menjadi kutub utara. Pada saat perubahan kutub tersebut terjadi, kutub selatan kumparan akan berhadap dengan kutub selatan magnet dan kutub utara kumparan akan berhadapan dengan kutub utara magnet. Karena kutubnya sama, maka akan terjadi tolak menolak sehingga kumparan bergerak memutar hingga utara kumparan berhadapan dengan selatan magnet dan selatan kumparan berhadapan dengan utara magnet. Pada saat ini, arus yang mengalir ke kumparan dibalik lagi dan kumparan akan berputar lagi karena adanya perubahan kutub. Siklus ini akan berulang-ulang hingga arus listrik pada kumparan diputuskan.

Motor DC Seri

Motor DC jenis ini mempunyai ciri kumparan penguat medan diseri terhadap Kumparan armatur. Kelebihan dari Motor DC jenis ini yaitu daya output yang dihasilkan besar. Sedangkan kelemahannya yaitu arus beban yang diminta sangatlah besar, sesuai dengan beban yang dipikulnya, jika tegangan inputnya tidak stabil maka flux magnet yang dihasilkan oleh kumparan seri tidak stabil pula, sehingga daya output yang dihasilkan tidak stabil.

Dalam motor DC seri, gulungan medan (medan shunt) dihubungkan secara seri dengan gulungan Dinamo. Oleh karena itu, arus medan sama dengan arus dinamo.

Berikut tentang kecepatan Motor seri:

1.     Kecepatan dibatasi pada 5000 RPM

2.     Harus dihindarkan menjalankan motor seri tanpa ada beban sebab motor akan mempercepat tanpa terkendali.

Motor-motor seri cocok untuk penggunaan yang memerlukan torque penyalaan awal yang tinggi, seperti derek dan alat pengangkat hoist.

Karakteristik Motor DC Seri :

1.     Sebagai kumparan medan biasanya membawa Arus armatur jadi Ф∞Ia diatas titik saturasi Magnetnya dan sebelum saturasi Ta ∞ Фia atau Ta ∞ Ia 2

2.     Perubahan di Eb untuk variasi arus beban itu kecil.dengan bertambahnya Ia maka Ф juga naik. Jadi variasi Kecepatan berkebalikan dengan arus armatur.

3.     Jika kecepatan naik, torsinya kecil.

1.3. Gambar Rangkain

 A. Balik Putaran Motor DC Seri

B. Karakteristik Motor DC

1.4. Alat dan Bahan

        1. Torsi Meter (M)

        2. Mesin dc (M)

        3. Ammeter 1 A

        4. Voltmeter 300 V

        5. Power Pack

        6. Set Kabel Penghubung

1.5. Langkah Kerja

         1. Siapkan alat dan bahan yang diperlukan

         2. Buatlah rangkaian seperti gambar rangkaian B.

         3. Periksakan rangkaian kepada dosen pengajar.

         4. Hidupkan motor secara perlahan .

         5. Atur range skala arus medan sesuai dengan RPM yang diminta.

         6. Catatlah hasil praktikum ke dalam tabel hasil praktikum B.

         7. Ubahlah rangkaian medan menjadi gambar A.

         8. Catatlah arah putaran motor pada tabel hasil praktikum A.

         9. Buatlah analisis dari hasil praktikum.

1.6.  Tabel Hasil praktikum

A. Hasil Balik Putaran Motor DC Seri

No.	Gambar	Arah Putaran
1	a	Kiri
2	b	Kanan
3	c	Kanan

B. Karakteristik Motor DC

No.	V	Im	RPM
1	0,6	0,099	0
2	20	0,924	1.28
3	30	0,969	2,10
4	40	0,984	2,83
5	50	1,006	3,35
6	60	1,05	4,139
7	70	1,061	4,93
8	80	1,090	5,49

1.7 Kesimpulan

Berdasarkan percobaan mengenai arah putaran motor DC yang menggunakan gambar rangkaian a, b dan c, maka didapatkan pada gambar a dengan A1 menuju D1 akan menghasilkan purtaran kearah kiri. sedangkan untuk gambar b dengan A2 dihubungkan dengan D1 akan menghasilkan arah putaran ke kanan dan untuk gambar rangkaian c dengan A1 dihubungkan dengan D2 maka akan menghasilkan arah putaran juga ke kanan. arah putaran ke kanan tersebut diakibatkan karena rangkaan yang dibalik tidak sesuai dengan rangkaian asli dari motor DC.

Untuk karakteristik dari motor DC Seri sendiri apabila tegangan dinaikan maka akan menyebabkan Arus medan dan Kecepatan putaran motor juga akan ikut naik.

 *Semoga Bermanfaat dan Happy Learning :)

Laporan MESIN-MESIN LISTRIK (GENERATOR DC SERI)

LAPORAN

MESIN-MESIN LISTRIK

(GENERATOR DC SERI)

Nama             : Cici Handesri Mahesa

NIM                : 1620403001

Kelas/Prodi    : 2.1 / Teknik Listrik

Semester         : IV (Genap)

JURUSAN TEKNIK ELEKTRO

PROGRAM STUDI TEKNIK LISTRIK

POLITEKNIK NEGERI LHOKSEUMAWE

TAHUN AJARAN 2018

DAFTAR ISI

LEMBAR PENGESAHAN.............................................................................   i

DAFTAR ISI ..................................................................................................   ii

BAB I

A. Tujuan Percobaan........................................................................................ 1

B. Dasar Teori................................................................................................... 1

C. Diagram Rangkaian..................................................................................... 2

D. Instrument/Komponen................................................................................. 2

E. Langkah Kerja.............................................................................................. 3

F. Tabel Hasil Praktikum.................................................................................. 3

BAB II

A. Analisis........................................................................................................ 4

B. Kesimpulan.................................................................................................. 4

Daftar Pustaka.................................................................................................. 5

Lampiran

 BAB I

1.1. Tujuan Percobaan

      Setelah melakukan percobaan ini diharapkan anda dapat :

           1.      Mencatat data spesifikasi generator dc seri dan notasi terminal ujung lilitannya.

           2.      Menggambarkan diagram rangkaian generator dc seri.

           3.      Menghubungkan dan mengoperasikan torsi meter ssebagai motor dan mesin dc 

                sebagai generator seri.

           4.      Menjelaskan bahwa tegangan generator naik apabila bebannya dinaikkan.

           5.  Menghubungkan dan mengoperasikan mesin dc sebagai generator seri untuk

                 menentukan karakteristik luarnya.

           6.      Mengukur tegangan generator pada setiap kenaikan beban.

           7.      Menghitung daya listrik yang dikirimkan.

           8.      Menggambarkan karakteristik luar generator seri.

           9.      Menjelaskan pengaruh saturasi magnet dan drop tegangan pada lilitan.

1.2. Dasar Teori

Lilitan penguat (exciter winding) pada generator arus searah seri dihubungkan seri dengan lilitan jangkar. Dengan beban besar, arus yang diambil dari generator besar medan exciter menjadi kuat. Ini menyebabkan tegangan terminal generator naik, jadi tegangan terminalnya tergantung pada beban.

Apabila generator seri tidak dibebani, tegangannya sangat kecil yang besarnya tergantung pada remanensi. Apabila arus yang ditarik dari generator naik, medan exciter menjadi kuat, sehingga tegangannya juga naik. Dibawah kondisi berbeban, tegangannya turun apabila magnet besi telah jenuh dan tegangannya turun akibat drop tegangan pada belitan jangkar dan belitan medan yang semakin besar pada arus yang besar. Karena alas an inilah, generator dc seri tidak digunakan pada supply tenaga listrik.

Belitan jangkar dan belitan medan dapa generator seri terdiri dari sedikit lilitan dari kawat tembaga yang besar. Untuk menggerakkan generator , dalam percobaan ini digunakan torsi meter yang dioperasikan sebagai motor dc. Jika tegangan yang dibangkitkan hanya kecil, maka arah putar mesin harus dibalik, yaitu dengan mengubah polaritas / hubungan pada jangkar. Dan jika menggunakan motor asinkron 3-fase, maka untuk membalik putaran dapat dilakukan dengan mengubah hubungan 2 penghantar aktifnya.

Hati-hati dalam memakai load resistor, perhatikan batas arus yang diizinkan. Jangan sampai melebihi batas yang telah ditentukan agar load resistor tidak rusak.

     

1.3. Diagram rangkaian   

                                   

 

1.4. Instrument Komponen

           1.      Torsi meter (M), 2 KW atau motor asinkron 3-fase

           2.      Mesin dc (G), 1 KW

           3.      Tachometer (TG)

           4.      Resistor Bebanv(R_B)

           5.      Ammeter 6 A

           6.      Voltmeter 300 volt

           7.      Switch (S)

           8.      Power Pack (F)

           9.      Sel kabel Penghubung.

1.5. Langkah Kerja

        1.      Lihatlah pelat nama (name plate) mesin dc, catat data spesifikasi untuk generator dc seri. Tuliskan dan beri keterangan notasi (tanda) terminal lilitan.

              2.      Lengkapilah diagram rangkaian pada lembar kerja sesuai dengan referensi.

       3.      Hubungkan torsi meter sebagai motor dan mesin dc sebagai generator seri sesuai dengan diagram rangkaian.

              4.      Range pada multimeter :

a)      Voltmeter, tegangan generator U_G = 300 V dc

b)      Ammeter, arus jangkar I_A = 6 A dc

          5.      Sebelum dioperasikan, pengajar harus memeriksa hubungannya. Atur resistor beban R_B maksimum (100%). Sakelar S dalam posisi OFF.

         6.      Putar sakelar tegangan dc pada posisi ON dan aturlah rheostat shunt dari torsi meter sehingga diperoleh arus eksitasi maksimum.

           7.      Tempatkan pengatur tegangan dc variabel sampai nol dan putar sakelar tegangan dc pada posisi ON. Kemudian naikkan tegangan rotornya sampai 220 V. Mesin berputar dengan kecepatan kira-kira 1500 rpm.

             8.      Aturlah rheostat shunt dari torsi meter sehingga kecepatannya menjadi 2000 rpm. Jagalah kecepatan ini tetap konstan selama percobaan berlangsung.

               9.      Aturlah load resistor untuk menghasilkan arus jangkar sesuai dengan nilai-nilai seperti yang diberikan pada tabel (mulai pada 0 A). Ukurlah tegangan generator dan masukkan nilai-nilai tersebut ke dalam Tabel.

1.6.    Tabel Hasil Praktikum

Tabel 1.1.

RPM	IL = IM = IA	V
1000	0,002	2,4
	0,1	2,9
	0,15	4,1
	0,2	4,1
	0,25	6,2
	0,3	6,49
	0,35	7,65
	0,4	7,84
	0,45	7,9
	0,5	11,49

 Tabel 1.1 merupakan hasil dari percoaan Gambar (a), dapat dilihat bahwa Setiap kenaikan dari arus ja jangkar (IA) maka juga akan berdampak pada kenaikan dari tegangan dengan nilai RPM yang konstan yaitu 1000 RPM/min. Maka setiap arus jangkar naik maka akan mengakibatkan tegangan juga ikut naik.

Tabel1.2.

RPM	IL = IM = IA	V
1000	0,002	2,9
	0,1	1,69
	0,15	1,4
	0,2	0,4
	0,25	0,02

 Tabel 1.1 merupakan hasil dari percoaan Gambar (a), dapat dilihat bahwa Setiap kenaikan dari arus ja jangkar (IA) maka juga akan berdampak pada turunnya nilai dari tegangan dengan nilai RPM yang konstan yaitu 1000 RPM/min. Maka setiap kenaikan dari arus jangkar akan mengakibatkan turunnya nilai dari tegangan.

1.7 Kesimpulan

Generator yang digunakan untuk menghasilkan energi listrik dari energi mekanik akan memiliki tegangan keluaran yang berbeda apabila sambungan dari kumparan DI dan D3 dibalik menjadi D3-D1. Hal tersebut karena kumparan didalamnya terbalik yang menyebabkan tegangan keluarannya bukan naik apabila arus naik, namun malah sebaliknya yaitu menjadi turun.

 *Semoga Bermanfaat dan Happy Learning :)