TRAFO TANPA BEBAN 4.1.1

Transkripsi

1

2 TRANSFORMATOR 1 PHASA TRAFO TANPA BEBAN TUJUAN : Praktikan diharapkan dapat : -. Menentukan konstanta Ro dan Xo dari transformator. -. Menentukan rugi daya (rugi inti besi) transformator tanpa beban. -. Menggambarkan karakteristik transformator tanpa beban PERALATAN YANG DIGUNAKAN 1. Autotrafo V, 5A 2.Transformator 1 phasa 220V/48V,50VA dan 220V/48V, 5A 3. Voltmeter 4. Ampermeter 5. Wattmeter. 6. Kabel penghubung. PENDAHULUAN : Transformator pada keadaan tanpa beban (beban nol) akan memerlukan arus jalajala. arus ini merupakan arus maknitisasi dan yang digunakan intuk mengatasi rugi besi. Rugi besi Po Konstan meskipun beban mengalami perubahan medan maknit dan untuk memenuhi rugi inti Dari gambar rangkaian ekuivalen dibawah dapat diperoleh beberapa rumus diantaranya : Cos ϕ = Po Vp. Io Iw = Io. Cos ϕ Im = Io. Sin ϕ

3 TRANSFORMATOR 1 PHASA TRAFO TANPA BEBAN Konstanta inti besi Ro = GAMBAR RANGKAIAN Xo = Vp Iw Vp Im PROSEDUR PERCOBAAN 1. Buat rangkaian seperti gambar percobaan diatas. 2. Atur tegangan auto trafo dari 20 V sampai 220, catat penunjukan alat ukur ke tabel. Tugas : 1. Buat grafik trafo tanpa beban : a. Io = f(v) b. Po = f(v) c. Cos ϕ = f (V) 2. Tentukan konstanta (Ro dan Xo) dari transformator tanpa beban dan beri komentar!

4 TRANSFORMATOR 1 PHASA TRAFO TANPA BEBAN TABEL EVALUASI : TRAFO TANPA BEBAN V1 Io Po Qo (V) (ma) (W) (VAR) 220

5 TRANSFORMATOR 1 PHASA TRAFO HUBUNG SINGKAT TUJUAN : PERALATAN YANG DIGUNAKAN Praktikan diharapkan dapat : 1. Autotrafo V, 5A -. Menentukan rugi tembaga (Pcu) 2. Transformator 1 phasa 220V/48V transformator.,50va dan 220V/48V, 5A -. Menentukan konstanta Rep dan Xep 3. Voltmeter transformator. 4. Ampermeter 5. Wattmeter. 6. Kabel penghubung.pendahluan : Pada test hubung singkat transformator satu phasa, tegangan yang diberikan pada belitan primer V1 lebih kecil dari tegangan yang diberikan pada saat transformator bekerja dalam kondisi normal ( tanpa beban dan berbeban).rangkaian ekuivalen test hubung singkat dapat dilihat gambar dibawah. Dari rangkaian ekuivalen diatas dapat ditentukan besar rugi tembaga (cu) dan konstanta trafo beban nominal yaitu : Pcu = Phs = Daya hubungsingkat Xep = Q I hs 2 hs Phs Rep = 2 I hs Zep = R 2 2 ep + X ep dan I1 = Ihs = Vp Zep

6 TRANSFORMATOR 1 PHASA TRAFO HUBUNG SINGKAT GAMBAR RANGKAIAN TUGAS DAN PERTANYAAN 1. Buat rangkaian seperti pada gambar diatas! 2. Atur tegangan autotrafo secara bertahap, hingga I1 mencapai harga nominal. Amati penunjukan alat ukur dan hasilnya masukkan dalam tabel! 3. Ukur R1 dan R2 dengan ohmmeter Tentukan rugi tembaga berdasarkan perhitungan: Pcu = ( I 2 1.R1 + I 2 2.R2). 4. Bandingkan hasil perhitungan diatas dengan hasil pengukuran, Jelaskan! 4. Hitung arus hubung singkat sisi skunder, bila sisi primer bertegangan nominal! TABEL EVALUASI : TRAFO HUBUNG SINGKAT Arus hubung singkat ( I 1 ) tidak boleh melebihi arus nominal trafo. I1 Vhs Phs Qhs (ma ) (V) (W) (VAR)

7 TRANSFORMATOR 1 PHASA TRAFO BERBEBAN TUJUAN : Praktikan diharapkan dapat : Mengamati perubahan tegangan keluaran transformator akibat adanya fariasi dan perubahan jenis beban. (Mengamati karakteristi V2 = f(i2) ). PERALATAN YANG DIGUNAKAN 1. Autotrafo V, 5A 2. Transformator 1 phasa 220V/48V, 50VA dan 220V/48V, 5A 3. Voltmeter 4. Ampermeter 5. Wattmeter. 6. Kabel penghubung. 7. Beban Resistif, Induktif dan kapasitif PENDAHULUAN : Bila transformator dibebani arus akan mengalir melalui kumparan sekunder, karena adanya rugi tembaga pada lilitan maupun rugi maknetisasi, teganan pada skunder akan mengalami perubahan harga. Seperti gambar rangkaian ekivalen trafo dibawah ini : Jika besaran-besaran pada rangkaian kita transfer pada sisi skunder, maka akan didapat besaran ssb : Es Vs = Vd = Is(Res Cos + Xes Sin )

8 TRANSFORMATOR 1 PHASA TRAFO BERBEBAN Res = Rs + Rp Ns Np 2 Xes = Xs + Rp Ns Np 2 GAMBAR RANGKAIAN 2 2 Zes = Re s + Xes LANGKAH KERJA 1. Buat rangkaian seperti gambar diatas 2. Masukkan tegangan sumber dari transformator atur tegangan primer hingga tegangan sekunder (Vs) mencapai tegangan nominal trafo (kondisi trafo tanpa beban). 3. Bebani transformator dengan beban resistip secara bertahap hingga mencapai arus nominal sekumder (Is). 4. Catat pengukuran arus, tegangan dan daya beban 5. Ulangi langkah 1-4 dengan beban Induktor 6. Ulangi langkah 1-4 dengan kapasitor. TUGAS DAN PERTANYAAN 1. Gambarkan grafik Vs = f(is) dari ketiga jenis beban 2. Hitung nilai Res, Xes dan Zes dari trafo yang digunakan. 3. Hitung regulasi trafo untuk ketiga jenis beban

9 TRANSFORMATOR 1 PHASA TRAFO BERBEBAN TABEL EVALUASI : TRAFO BERBEBAN (beban Resistif) Vp = (V) Is (A) Vs (V) Ps (W) Qs (VAR)

10 TRANSFORMATOR 1 PHASA POLARITAS TRAFO TUJUAN : Praktikan diharapkan dapat : - Menentukan polaritas tinggi dan rendah dari suatu kumparan - melakukan test polaritas dengan berbagai cara. PERALATAN YANG DIGUNAKAN Autotrafo v, -. Sumber tegangan DC (BATERAI). -. Multimeter (voltmeter DC & AC) -. Transformator 1 phasa 220/48V. DIAGRAM PERCOBAAN. 1. Test polaritas dengan menggunakan voltmeter. V3 A C V1 V2 B D Gambar 1 2. Test polaritas dengan menggunakan transformator yang diketahui polaritasnya. A C V2 B D A C B D Gambar2

11 TRANSFORMATOR 1 PHASA POLARITAS TRAFO Test polaritas dengan menggunakan injeksi tegangan DC A C V2 B D Gambar 3 PROSEDUR PERCOBAAN 1. Buat rangkaian seperti gambar 1 (terminal B-D dihubung singkat). 2. Atur autotrafo sehingga tegangan pada V1 sama dengan tegangan nominal trafo. 3. Catat semua penunjukan voltmeter dan tentukan polaritas kumparan primer dan 4. sekunder trafo! 5. Lakukan seperti langkah 1, 2, dan 3, tetapi V3 dipasang pada terminal B-D dan terminal A-C dihubung singkat. 6. Buatlah rangkaian seperti gambar 2. Dengan transformator 1 sebagai referensi. 7. Atur autotrafo sehingga didapatkan tegangan nominal (220 V). 8. Ukur tegangan antara terminal C - C ; C - D ; D - C dan D - D. Tentukan polaritas trafo 2! 1. Buat rangkaia seperti gambar Tutup saklar S sesaat, catat arah gerak jarum dan hubungan polaritas voltmeter(vs) dengan kumparan sekunder. 3. Tentukan polaritas trafo di atas!

12 TRANSFORMATOR 3 PHASA. PENGAMATAN PERGESERAN PHASA TUJUAN: - Mengamati pergeseran phasa pada trafo 3 phasa dengan Osiloscope. - Menentukan vektor group berdasar besar pergeseran phasa yang terjadi. PERALATAN YANG DIGUNAKAN: 1. Transformator 3 Phasa. 2. Osiloskop 2 channel 3. Sumber tegangan 3 phasa 380V/90V 4. Probe dan kabel penghubung PENDAHULUAN: Vektor group pada trafo 3 phasa dapat ditentukan berdasarkan data pengamatan yang terekam pada osiloskop dengan menggunakan rumusan seperti berikut : Beda phasa ( φ ) = Nomor phasa x 30 Bila trafo terhubung Yy dan bila didapatkan data seperti berikut, maka untuk ϕ menentukan vektor group adalah : Nomor phasa = 0 = 0 maka trafo terhubung 30 Yy0. Tegangan Input Tegangan Tegangan Output

13 TRANSFORMATOR 3 PHASA. PENGAMATAN PERGESERAN PHASA Bila trafo terhubung Dy dan didapatkan data seperti berikut, maka untuk 330 menentukan vektor group adalah : Nomor phasa = 0 30 terhubung Dy11. 0 = 11 maka trafo Tegangan Tegangan Input Tegangan Output 150* 330* φ PROSEDUR PERCOBAAN: 1. Buatlah rangkaian seperti gambar 1 (Trafo hubungan Yy) Grn CH1 CH2 R S T N Gambar1. 2. Hidupkan sumber tegangan 3 phasa dan gambarlah tegangan primer dan sekunder trafo.

14 TRANSFORMATOR 3 PHASA. PENGAMATAN PERGESERAN PHASA Ulangi langkah pengukuran diatas dengan merubah sisi pengukuran dan penyambungan pada sisi sekunder.( gambar 2 ). Grn R CH1 CH2 S T N Gambar 2 4. Buatlah rangkaian seperti gambar 3 (Trafo hubungan Dy) Grn R CH1 CH2 S T N Gambar3. 5. Hidupkan sumber tegangan 3 phasa dan gambarlah tegangan primer dan sekunder trafo.

15 TRANSFORMATOR 3 PHASA. PENGAMATAN PERGESERAN PHASA Ulangi langkah pengukuran diatas dengan merubah sisi pengukuran dan penyambungan pada sisi sekunder.( gambar 4 ). Grn CH1 CH2 R S T N Gambar4. 7. Buatlah rangkaian seperti gambar 5 (Trafo hubungan Yd) Grn R CH1 CH2 S T N Gambar5. 8. Hidupkan sumber tegangan 3 phasa dan gambarlah tegangan primer dan sekunder trafo.

16 TRANSFORMATOR 3 PHASA. PENGAMATAN PERGESERAN PHASA Ulangi langkah pengukuran diatas dengan merubah sisi pengukuran dan penyambungan pada sisi sekunder.( gambar 6) Grn CH1 CH2 R S T N gambar 6. Tugas: 1. Gambarkan data pengukuran yang didapat dari masing masing rangkaian pada kertas milimeter blok. 2. Nyatakan symbol hubungan kumparan dari masing-maisng rangkaian 3. Gambarkan vektor diagram dari masing-maisng rangkaian

17 TRANSFORMATOR 3 PHASA HUBUNGAN KUMPARAN TUJUAN : Praktikan diharapkan dapat : Menentukan polaritas transformator 3Φ Menentukan symbol hubungan kumparan transformator 3Φ. Menggambarkan vector diagram sesuai dengan symbol hubungan kumparan. Menghitung perbandingan tegangan kumparan primer dan sekunder PERALATAN YANG DIGUNAKAN: 1. Transformator 3Φ 380V/45V 2. Sumber tegangan 3Φ 380 V/90V 3. Voltmeter 4. Baterai 1.5 V 5. Kabel penghubung PENDAHULUAN. Sebelum mulai merangkai kumparan transformator 3Φ perlu diadakan pengetesan polaritas terminalnya. Hal ini dilakukan agar diperoleh hasil rangkaian sesuai yang diinginkan. Penandaan terminal transformator 3Φ sesuai dengan rekomendasi IEC adalah sebagai berikut : Terminal Tegangan Tinggi (HV) -. Polaritas rendah adalah A1, B1, C1 -. polaritas tinggi adalah A2, B2, C2 -. Netral adalah N Terminal tegangan rendah (LV) -. Polaritas rendah adalah. a1, b1, c1 -. Polaritas tinggi adalah a2, b2, c2 -. Netral adalah n Jenis hubungan kumparan transformator 3Φ ada tiga yaitu hubungan bintang (Y) dan segitiga (D), untuk sisi primer, ditambah hubungan zig-zag (Z) untuk sisi sekunder. Kumparan primer dan sekunder dapat dirangkaiakan dengan

18 TRANSFORMATOR 3 PHASA HUBUNGAN KUMPARAN hubungan yang berbeda. Ini berarti akan terdapat selisih fasa antara kedua kumparan. Untuk memudahkan dalam mengingatnya biasanya digunakan sistem jam untuk menyatakan selisih fasa antara sisi primer dan sisi sekunder pada salah satu phasanya. Jarum panjang (jam) menyatakan arah vektor tegangan primer (selalu menunjuk angka 12) dan jarum pendek(menit) menyatakan vektor tegangan sekunder, selisih phasanya adalah besar sudut yang dibentuk kedua jarum tersebut. Suatu transformator yang akan diparalel dengan transformator lain, hendaknya mempunyai pergeseran phasa yang sama. Pada papan nama sebuah transformator tiga fasa tertulis simbol hubungan, misalnya Yy0, Yd5 dan sebagainya. Contoh Yd5: Artinya sisi kumparan tegangan tinggi dihubungkan bintang (Y) dan sisi kumparan tegangan rendah dihubungkan segitiga (D), dengan selisih phasanya sebesar sudut yang dibentuk jarum panjang dan jarum pendek pada saat pukul lima (5) Gambar vector diagram tegangannya adalah sebagai berikut : Perbandingan transfomasi dari transformator 3Φ dapat dihitung dengan rumus = V a = V Lp LS

19 TRANSFORMATOR 3 PHASA HUBUNGAN KUMPARAN a = Perbandingan transformasi VLP = Tegangan Line kumparan primer. VLS = Tegangan Line kumparan skunder PROSEDUR PERCOBAAN 1. Lakukan uji polaritas dan tentukan terminal transformator sesuai rekomendasi IEC. 2. Buatlah rangkaian percobaan Gambar 1, hubungkan sisi primer transformator 3Φ dengan sumber tegangan 380V/ 90V ( A pada L1, B pada L2, C pada L3 dan N pada N). 3. Lakukan pengukuran tegangan sesuai dengan tabel 1 dan table Tentukan kelompok jam rangkaian dengan mencocokkan table 2 dengan table 3 5. Ulangi langkah 2-4 untuk rangkaian percobaan gambar 2-6. GAMBAR RANGKAIAN A A 2 a 2 a A A 2 a 2 n B A 1 B 2 a 1 b 2 b B A 1 B 2 a 1 b 2 a C B 1 C 2 b 1 c 2 c C B 1 C 2 b 1 c 2 b N C 1 c 1 n N C 1 c 1 c Gambar 1 Gambar 2

20 TRANSFORMATOR 3 PHASA HUBUNGAN KUMPARAN A A 2 a 2 a A A 2 a 2 n B A 1 B 2 a 1 b 2 b B A 1 B 2 a 1 b 2 a C B 1 b 1 c C B 1 b 1 b C 2 c 2 C 2 c 2 C 1 c 1 n C 1 c 1 c Gambar 3 Gambar 4 A a A A 2 a 2 A 2 a 2 A 1 a 1 A 1 a 1 B B 2 b 2 b B B 2 b 2 a C B 1 C 2 b 1 c 2 c C B 1 C 2 b 1 c 2 b N C 1 c 1 N C 1 c 1 c Gambar 5 Gambar 6

21 TRANSFORMATOR 3 PHASA HUBUNGAN KUMPARAN A A 2 a 2 a A A 2 a 2 B A 1 B 2 a 1 b 2 b B A 1 B 2 a 1 b 2 a C B 1 C 2 b 1 c 2 c C B 1 C 2 b 1 c 2 b N C 1 c 1 N C 1 c 1 c Gambar 7 Gambar 8 A A 2 a 2 a A 1 a 1 B B 2 b 2 b B 1 b 1 C c C 2 c 2 C 1 c 1 n Gambar 9

22 TRANSFORMATOR 3 PHASA HUBUNGAN KUMPARAN TABEL Tabel 1 Tegangan gambar1 gambar2 gambar3 gambar4 gambar5 Gambar6 Gambar7 Gambar8 Gambar9 AB BC CA AN BN CN ab bc ca an - - bn - - cn - -

23 TRANSFORMATOR 3 PHASA HUBUNGAN KUMPARAN Tabel 2 EVALUASI Tegangan gambar1 gambar2 gambar3 gambar4 gambar5 Gambar6 Gambar7 Gambar8 Gambar9 Cc Bc Cb AB

24 TRANSFORMATOR 3 PHASA HUBUNGAN KUMPARAN Tabel kelompok jam Kelompok Hubungan tegangan Kelompok Hubungan tegangan jam jam 0 Cc < Bc = Cb > Cc < AB 6 Cc > Bc = Cb < Cc > AB 1 Cc < Bc > Cb = Cc < AB 7 Cc > Bc < Cb = Cc > AB 2 Cc < Bc > Cb < Cc < AB 8 Cc > Bc < Cb > Cc > AB 3 Cc < Bc > Cb < Cc > AB 9 Cc > Bc < Cb > Cc < AB 4 Cc < Bc > Cb < Cc > AB 10 Cc > Bc < Cb > Cc < AB 5 Cc = Bc > Cb < Cc < AB 11 Cc = Bc < Cb > Cc < AB TUGAS 1. a. Gambar diagram vektor tegangannya. b. Sebutkan simbol hubungannya. c. Hitung secara vektoris beda phasa tersebut (data tabel 2).dengan berpedoman pada kelompok jam. e. Hitung perbandingan transformasinya. 2. Sebutkan syarat-syarat transformator 1Φ dirangkai menjadi transformator 3Φ

25 Motor DC Penguat Terpisah TANPA BEBAN TUJUAN : Praktikan diharapkan dapat : 1. Mengoperasikan Motor DC penguat terpisah. 2. Menjelaskan prinsip kerja motor 3. Melakukan pengamatan karakteristik motor DC tanpa beban PERALATAN YANG DIGUNAKAN 1. Mesin DC Penguat terpisah. 2. Power supply DC variable 0-220V dan 220V 3. Tachometer 4. Voltmeter 5. Kabel penghubung PENDAHULUAN : Mesin arus searah (DC) ada bermacam-macam, tergantung pada hubungan lilitan jangkar dengan lilitan penguatnya. Mesin DC yang biasa dikenal adalah : a. Mesin DC Penguat Terpisah b. Mesin DC Shunt (parallel) c. Mesin DC Serie d. Mesin DC kompon pendek (short shunt Compound) e. Mesin DC kompon panjang (Long shunt Compound) Dalam percobaan ini mengamati karakteristik motor DC penguat terpisah.dalam keadaan tanpa beban, yaitu karakteritik: a. N = f (Va) Hubungan antara tegangan jangkar terhadap putaran yang dihasilkan. b. N = f (If) Hubungan antara arus penguat terhadap putaran yang dihasilkan motor

26 Motor DC Penguat Terpisah DIAGRAM RANGKAIAN PROSEDUR PERCOBAAN Karakteristik N = f(va) 1. Buatlah rangkaian di atas. Berikan arus penguat medan sebesar 0,8 A. 2. Berikan tegangan jangkar (Va) sebesar 20V, ukurlah kecepatan putar motor(n). 3.Aturlah tegangan secara bertahap hingga 220V (increasing). Setiap kenaikan tegangan, ukurlah kecepatan motornya.. 4.Turunkan tegangan secara bertahap hingga 0 V (decreasing). Setiap penurunan tegangan, ukurlah kecepatan motornya.. Karakteristik N = f(if) 1. Buatlah rangkaian di atas. Berikan arus penguat medan (If) sebesar 0,2 A. 2. Berikan tegangan jangkar (Va) sebesar 150V, ukurlah kecepatan putar motor(n). 3.Aturlah arus penguat medan secara bertahap hingga 0,8A (increasing). Setiap kenaikan arus, ukurlah kecepatan motornya.. 4.Turunkan arus penguat medan secara bertahap hingga 0,2A (decreasing). Setiap penurunan arus, ukurlah kecepatan motornya..

27 Motor DC Penguat Terpisah Matikan motor dengan jalan menurunkan tegangan Va sampai 0V, kemudian turunkan arus penguat hingga 0A Pertanyaan 1. Jelaskan cara mengoperasikan motor DC penguat terpisah! 2. Jelaskan hubungan antara kecepatan dengan tegangan jangkar dan kecepatan dengan arus penguat medan!

28 Mesin AC Y D STARTER 4.4 TUJUAN : Praktikan diharapkan dapat : 1. Menentukan terminal pada starter bintang segitiga (Y-D Starter) 2.Menentukan belitan dan polaritas motor induksi 3 phasa 3. Menjalankan motor induksi 3 phasa dengan Y-D Starter Pendahuluan PERALATAN YANG DIGUNAKAN 1. Starter bintang- segitiga 2. Motor Induksi 3 phasa 3. Baterai 1.5 V 4. Power supply AC 3 phasa Variabel 5. Lampu pijar 220V/100W 3 buah 6. Multimeter 7. Tang meter 8. Tachometer 9. Kabel penghubung Salah satu cara mengurangi arus starting yang besar pada motor induksi tiga phasa adalah menggunakan Starter bintang-segitiga. (Y-D Starter). Pada praktek ini, motor induksi akan dijalankan menggunakan Y-D Starter, tetapi baik pada motor maupun pada starter belum diketahui identitas atau nama terminalnya. Starter bintang-segitiga yang digunakan dilengkapi dengan timer dan thermal over load relay. Timer berguna untuk memindahkan hubungan kumparan motor dari bintang ke segitiga secara otamatis, sedangkan thermal over load relay berfungsi untuk mengamankan beban lebih. Untuk menguji benar tidaknya terminal starter digunakan tiga buah lampu, sedangkan untuk menguji terminal motor digunakan starter dengan tegangan kecil dahulu.

29 Mesin AC Y D STARTER 4.4 RANGKAIAN PERCOBAAN A. Pengujian Y-D Starter U 2 U 1 V V V 1 W 2 V 2 W 1 B.Menentukan belitan motor

30 Mesin AC Y D STARTER 4.4 C Pengujian Motor Induksi PROSEDUR PERCOBAAN Menentukan terminal Y- stater 1. Dengan menggunakan Ohmmeter tentukan nama terminal pada starter. 2. Pada saat starter terhubung bintang:u1, V1, W1, saat terhubung segitiga:u2, V2, W2 3. Untuk menguji benar tidaknya terminal starter Buatlah rangkaian (A), perhatikan kondisi lampu. Menentukan belitan motor 1. Dengan menggunakan Ohmmeter tentukan ketiga belitan motor. 2. Lakukan pengujian polaritas belitan motor dengan injeksi tegangan DC. 3. Tentukan nama terminal motor (U1, V1, W1,U2, V2, W2). 4. Buatlah rangkaian (C) untuk menguji benar tidaknya terminal motor, gunakan 5. tegangan yang kecil terlebih dahulu (50V). 6. Lakukan pengukuran arus, tegangan dan putaran motor pada saat hubungan bintang dan hubungan segitiga, kemudian analisa hasilnya. 7. Lakukan analisa apabila ada kesalahan pada penentuan terminal starter maupun motor.

31 Generator DC Penguat Terpisah BERBEBAN TUJUAN : Praktikan diharapkan dapat : Menentukan karakteristik generator berbeban : V= f (Ia), η = f(po) PERALATAN YANG DIGUNAKAN 1. Mesin DC Penguat terpisah. 2. Motor induksi rotor lilit 3. Power supply AC variable 0-220V 4. Tachometer 5. Voltmeter 6. Amper meter 7. Reostat 3 Phasa ( beban ) 8. Sakelar Beban 3 phasa 9. Power supply DC 220V 10. Kabel penghubung PENDAHULUAN Dalam percobaan ini akan diamati karakteristik generator DC saat berbeban, yaitu karakteristik tegangan armatur dan karakteristik efisiensi, yaitu efisiensi fungsi daya output motor. E = V + I. R a a a a π Pin = T. ω = T. 2. n (W) 60 (W) Po = Va.Ia

32 Generator DC Penguat Terpisah DIAGRAM RANGKAIAN F2 A A A2 u2 v2 w2 If G Ia M K L M A F1 A1 u1 v1 w1 V R S T R S T 220V 0-220V 3x0-220V Vg Rb PROSEDUR PERCOBAAN 1. Buatlah rangkaian diagram diatas. 2. Aturlah putaran motor hingga mencapai 1300rpm 3. Aturlah arus penguat generator hingga diperoleh regangan armature sebesar 180V DC 4. Bebani gengerator dengan. cara mengatur tahanan beban Rb hingga nominal generator (perhatikan rating tegangan Vg dan arus arus armature generator).putaran motor dipertahankan konstan. 5. Lakukan pengukuran Ia, Va, N dan T motor setiap perubahan Rb. (Perhatikan rating arus jangkar Ia generator)

33 Generator DC Penguat Terpisah TANPA BEBAN TUJUAN : Praktikan diharapkan dapat : 1. Mengoperasikan generator DC penguat terpisah. 2. Menjelaskan prinsip kerja generator DC 3. Menentukan karakteristik generator DC PERALATAN YANG DIGUNAKAN 1. Mesin DC Penguat terpisah. 2. Motor induksi rotor lilit 3. Power supply AC variable 0-220V 4. Tachometer 5. Voltmeter 6. Kabel penghubung PENDAHULUAN : Generator merupakan perangkat yang digunakan untuk merubah daya mekanis menjadi daya Listrik, perubahan ini dilakukan dengan cara mengerakkan lilitan penghatar memotong medan maknit Generator DC ada bermacam-macam, tergantung pada hubungan lilitan jangkar dengan lilitan penguatnya. Dalam percobaan diamati karakteristik generator DC penguat terpisah.dalam keadaan tanpa beban, yaitu karakteritik: a. Va = f ( If ) Hubungan antara arus penguat medan terhadap tegangan yang dihasilkan.

34 Generator DC Penguat Terpisah DIAGRAM RANGKAIAN PROSEDUR PERCOBAAN Karakteristik Ea= f(if) 1. Buatlah rangkaian di atas. Jalankan motor induksi hingga didapat putaran 1400rpm. 2. Berikan arus penguat medan generator secara bertahap hingga 0,8A, putar motor(n) dipertahankan konstan dengan cara mengatur tegangan input motor maupun tahanan rotor dan catat setiap perubahan arus penguat medan ukur tegangan yang dihasilkan generator. 3. Turunkan arus penguat medan secara bertahap hingga 0,2A (decreasing). Setiap penurunan arus, ukurlah tegangan generator 4. Turunkan arus penguat hingga 0A serta Matikan motor dengan jalan menurunkan tegangan Vm sampai 0V Pertanyaan 1. Jelaskan cara mengoperasikan generator DC penguat terpisah! 2. Jelaskan hubungan antara arus penguat medan dengan tegangan jangkar

35 Pengaman Peralatan Dan Manusia PENGUKURAN TEGANGAN LANGKAH TUJUAN : Praktikan diharapkan dapat : 1. Menerangkan kurva daerah yang berbahaya 2. Menerangkan mengapa daerah yang berbahaya mempunyai 2 bentuk. 3. Menerangkan pentingnya mengetahui tegangan permukaan tanah. 4. Menerangkan alasan mengapa harus ada jarak minimum antara pentanahan utama dan pentanahan bantu. PERALATAN YANG DIGUNAKAN 1. Voltmeter 2. Rumah beban 3. Earth Simulator. 4. Resistor 1 k?? dan 2,2? PENDAHULUAN Tegangan langkah adalah tegangan diantara dua kaki manusia, apabila manusia itu berada pada daerah yang berbahaya. Daerah berbahaya ini dapat terjadi karena adanya bagian kawat line ( yang bertegangan ) putus kemudian jatuk ke tanah atau pada daerah pentanahan (titik pentanahan = titik kesalahan) Apabila ada makluk hidup (terutama manusia) dalam daerah berbahaya tersebut, maka manusia yang berada paling dekat dengan titik pentanahan akan terkena tegangan yang lebih besar, dibanding manusia yang berjarak lebih jauh dari titik pentanahan. Supaya tegangan ini sekecil mungkin, maka resistansi pentanahan juga harus diperbesar sehingga arus mengalir ke dalam tanah menjadi kecil tetapi hal ini akan mengakibatkan kegagalan pengaman. Untuk mengetahui jarak hubungan (antara titik kesalahan/titik pentanahan dengan manusia) dengan tegangan yang ditimbulkannya dibuatlah simulasi tanah dengan

36 Pengaman Peralatan Dan Manusia nilai resistansi dan jarak tertentu, sehingga diperoleh grafik U = f(i). Dari grafik ini akan diketahui mana dareha yang menimbulkan tegangan paling besar dalam daerah berbahaya tersebut. DIAGRAM RANGKAIAN. Gambar1 Gambar 2

37 Pengaman Peralatan Dan Manusia PROSEDUR PERCOBAAN 1. Buatlah rangkaian seperti gambar 1, ukur tegangan kontak body (Rumah beban = titik kesalahan) untuk masing-masing jarak dari referensi pentanahan (reference earth), masukkan kedalam tabel Dari tabel 1 buat grafik U = f(l), Apa bentuj grafik tersebut? 3. Dari grafik diatas jelaskan hubungan tegangan (U) dengan jatak (l). 4. Buat rangkaian seperi gambar 2, lakukan sepert langkah 1, masukkan dalam tabel 2 5. Dari tabel 2 buat grafik U = f(l), apa bentuk gafik tersebut? 6. Dari grafik diatas jelaskan hubungan tegangan (U) dengan jatak (l). 7. Hitunglah tegangan untuk jarak 0-5 m dan m dengan menggunakan tabel 1 dan tabel 2 PERTANYAAN 1. Apakah manusia dalam keadaan berbahaya bila berada 1 meter dari titik pentanahan TABEL EVALUASI. Tabel 1. l (m) ref. earth U (V) Tabel 2. l (m) ref. earth U (V)

38 Pengaman Peralatan Dan Manusia PENGUKURAN TAHANAN PENTANAHAN TUJUAN : Praktikan diharapkan dapat : 1. menguasai cara pengukuran tahanan pentanahan. PERALATAN YANG DIGUNAKAN 1 Earth Resistance Meter : 1 buah Elektroda bantu : 2 buah Kabel sepanjang 5m, 10 m, 20m Meteran PENDAHULUAN Untuk mengukur tahanan tanah dari suatu Penangkap Petir atau suatu sistem pentanahan diperlukan suatu alat ukur sejenis Ohmmeter yang disebut Earth Resistance Meter atau Grounding Tester Meter. Alat ini membandingkan tegangan yang terdapat pada kumparan tegangan (terminal P & E) dengan arus yang mengalir pada kumparan arus( terminal C dan E ), sehingga diperoleh nilai resistansi tanah sebesar: RPE = V I Nilai RPE di atas dapat dibaca langsung pada alat ukur Grounding Tester Meter. Untuk menggunakan alat ini diperlukan dua buah elektroda bantu ( C, P ) yang berguna untuk mengalirkan arus dan tegangan didalam tanah, sehingga akan terukur nilai resistansinya. Titik C1 berfungsi untuk mengalirkan arus didalam tanah,sedang titik P1 adalah netral tanah, dan E adalah titik pentanahan yang akan diukur.

39 Pengaman Peralatan Dan Manusia DIAGRAM RANGKAIAN LANGKAH KERJA : 1 Ceklah kondisi baterai alat ukur dengan menekan sakelar (BATT.CHECK). Baterai dalam kondisi baik, bila jarum menunjuk pada daerah good. 2. Buatlah rangkaian diagram diatas dengan cara: a. Hubungkan terminal E dengan titik pentanahan yang akan diukur. b. Tanamkan elektroda bantu sejauh 10m (elektroda P) dan 20m (elektroda C) 3. Lakukan pengukuran dan catat hasilnya. 4. Setelah selesai pengukuran,matikan alat ukur.

40 Pengaman Peralatan Dan Manusia Pindahkan posisi elektroda P sejauh 1m ke depan, lakukan pengukuran. 6.Pindahkan posisi elektroda P sejauh 1m ke belakang, lakukan pengukuran. Bandingkan hasil pengukuran langkah 4, 5 dan 6. 6.Pindahkan posisi pengukuran pada sudut yang lain,sehingga setiap titik pentanahan diukur pada 3 sudut pengukuran yang berbeda. 8.Bandingkan hasilnya dan hitunglah tahanan pentanahan rata-rata pada satu titik pentanahan. 9.Faktor apa saja yang berpengaruh terhadap pengukuran nilai tahanan petanahan

41 Pengaman Peralatan Dan Manusia PENGUJIAN ELCB TUJUAN : PERALATAN YANG DIGUNAKAN Praktikan diharapkan dapat : 1. ELCB operasi arus. 1. Mengetahui prinsip kerja, cara 2. Transformator 220/48 V pemasangan, dan fungsi ELCB 3. Voltmeter 2. Dapat membedakan cara kerja, cara 4. Lampu pijar 25 W/220 V pemasangan dan fungsi ELCB 5. Dekade resistor. dengan pengaman lain. 5. Kabel penghubung PENDAHULUAN ELCB adalah suatu pengaman terhadap tegangan sentuh tak langsung dari bagian aktif. Berdasarkan cara kerja nya ELCB dibedakan menjadi dua macam, yaitu ELCB yang bekerja berdasarkan arus dan berdasarkan tegangan. Untuk yang operasi tegangan jarang digunakan. Dalam praktek ini digunakan ELCB operasi arus dengan rating 30 ma dan waktu pemutusan 0,2 detik. Jika terjadi arus bocor lebih dari arus nominal yang ditentukan dalam ELCB, maka kontak ELCB akan memutuskan rangkaian dalam waktu 0,2 detik. Bagian yang diputuskan tidak hanya bagian aktif saja, tetapi termasuk pula bagian netralnya, karena pemasangan ELCB ini paralel terhadap rangkaian. Dalam percobaan ini akan dibuat kegagalan yang menyebabkan timbulnya arus bocor. Untuk menjaga keselamatan praktikan, maka tegangan ke beban diturunkan dari 220 V menjadi 48 V.

42 Pengaman Peralatan Dan Manusia DIAGRAM RANGKAIAN

43 Pengaman Peralatan Dan Manusia PROSEDUR PERCOBAAN 1. Ceklah konisi ELCB sebelum dipakai dengan memberikan tegangan 220 V pada ELCB lalu tekan tombol T (test). Bila ELCB bekerja (tripp), berarti kondisinya baik. 2. Buat rangkaian Gambar 2 (terjadi kegagalan pada bagian aktif), amati apakah ELCB bekerja atau tidak, catat hasilnya. 3. Buat rangkaian 3 (terjadi kegagalan pada netral). Amati ELCB dan catat hasilnya 4. Buat rangkaian Gambar 4, atur decade resistor hingga ELCB bekerja. Berapa arus bocor minimum yang menyebabkan ELCB dapat bekerja? 5. Buat rangkaian Gambar 5 (terjadi hubung singkat), amati kondisi ELCB. TUGAS DAN PERTANYAAN 1. Jelaskan cara kerja ELCB! 2. Kegagalan apa saja yang diamankan oleh ELCB? 3. Mengapa ELCB dipasang paralel terhadap sumber tegangan? 4. Apakah ELCB mengamankan dapat hubung singkat? Jelaskan!

44 Pengaman Peralatan Dan Manusia ISOLASI PENGAMAN (TRANSFORMATOR ISOLASI) TUJUAN : Praktikan diharapkan dapat : 1. Membuktikan bahwa sisi skunder transformator isolasi tidak boleh diketanahkan. 2. Menerangkan, mengapa hanya satu pemakai (beban) yang boleh dihubungkan dengan satu transformator isolasi. 3. Membuat dan mengoperasikan rangkaian isolasi pengaman 4. Menguji manfaat transformator isolasi dan membuat simulasi suatu keadaan gangguan. PERALATAN YANG DIGUNAKAN 1. Transformator.. 2. Transformator isolasi 3. Transformator step down 22V/4,2V 4. Beban 5. Simbol orang 6. Resistor: 2,2 ;5,6;1k;2,2k PENDAHULUAN : Suatu usaha/tindakan pengaman yang kita ketahui seperti isolasi pangaman dipakai terutama untuk tempat-tempat dengan perlakuan kasar dan kemungkinan terjadi kerusakan /kegagalan isolasi besar. Isolasi pengaman ini mencegah terjadinya tegangan sentuh yang besar yang dapat mematikan yaitu dengan mengisolasi peralatan dari sumber tegangan. Tindakan pengaman ini kurang efektip kalau terjadi kesalahan ganda, misalnya kegagalan isolasi pada keluaran transformator isolasi dan hubung singkat ke tanah di peralatan itu sendiri.

45 Pengaman Peralatan Dan Manusia Untuk menghindari bahaya, harus dibuat kemungkinan menghubungkan sebuah pentanahan pengaman pada semua bagian yang konduktif dari sebuah transformator isolasi yang tetap. Jika transformator tidak tetap, maka harus dipergunakan tipe transformator isolasi ganda,. Sisi keluaran transformator isolasi tidak boleh ditanahkan. secara umum transformator isolasi hanya boleh dihubungkan dengan satu beban, dan hubungannya harus dibuat permanen dengan mempergunakan kabel atau kontak tusuk yang tidak mempunyai pin pentanahan. Jika lebih dari satu beban dihubungkan ke transformator isolasi, maka perbedaan kegagalan isolasi di dalam masing-masing peralatan akan menyebabkan perbedaaan tegangan antara rumah /body masing-masing beban. Tegangan keluaran maksimum yang diizinkan untuk transformator isolasi tunggal adalah 220 V untuk peralatan satu phasa, dan 380 V untuk peralatan 3 phasa, sedang arus maksimum yang diijinkan adalah 16 A. Simbol dari transformator isolasi adalah 0 0 DIAGRAM RANGKAIAN

46 Pengaman Peralatan Dan Manusia PROSEDUR PERCOBAAN Untuk rangkaian percobaan 1 1. ukur tegangan pada manusia. Periksa apakah pada manusia terdapat tegangan yang membahayakan? 2. Buat kegagalan transformator isolasi seperti pada tabel 1, lalu tangan orang menyentuh rumah tranformator. Ukur tegangan pada manusia, apakah tegangan sentuhnya membahayakan? (masukkan ke tabel 1). 3. Buat kegagalan isolasi seperti pada tabel 2,lalu tangan orang menyentuh rumah beban. Ukur tegangan pada manusia, apakah tegangan sentuhnya membahayakan masukkan tabel Buat kegagalan isolasi seperti tabel 3, lalu tangan orang menyentuh penghantar L 1, apakah tegangan sentuhnya membahayakan? lengkapi tabel Buat kegagalan isolasi seperti tabel 4, lalu tangan orang menyentuh penghantar N apakah tegangan sentuhnya membahayakan? lengkapi tabel dari rangkaian di atas kapan orang dalam keadaan berbahaya? 7. Buat rangkaian percobaan 2.Buatlah kegagalan isolasi seperti pada gambar, apakah hal itu membahayakan?

47 Pengaman Peralatan Dan Manusia TABEL EVALUASI Tabel 1 Tabel 2 Kegagalan N L1 N L1 + L 1 L1 + N N + L 1 N + N L 1 Apakah tegangan sentuhnya membahayakan Kegagalan isolasi pada : Transformator beban isolasi - L 1 - N N L 1 N N L1 L 1 L1 N N L 1 N N L 1 L 1 L 1 N Apakah tegangan sentuhnya membahayakan

48 Pengaman Peralatan Dan Manusia Tabel 3 Kegagalan isolasi pada Transformator isolasi L 1 N 1 Tabel 4 Kegagalan isolasi pada Transformator isolasi L 1 N Apakah tegangnan sentuhnya bembahayakan Apakah tegangnan sentuhnya bembahayakan

49 Pengaman Peralatan Dan Manusia KEMAMPUAN HANTAR ARUS (KHA) TUJUAN : PERALATAN YANG DIGUNAKAN Praktikan diharapkan dapat : 1. Autotrafo V,5A -. Menentukan karakteristik KHA 2. Trafo 220/10V, 10/200A. 3. Tangamper-meter. 4. Stop Watch 5. Penghantar NYA 1.5mm 6. Kabel penghubung. GAMBAR RANGKAIAN PROSEDUR PERCOBAAN 1. Buatlah rangkaian seperti gambar di atas. 2. Berikan arus sebesar arus nominal penghantar selama 10 menit, kemudian tambahkan arus sesuai dengan table percobaan. 3. Amati berapa lama penghantar mengalami kerusakan (selubung kabel mengalami perubahan bentuk). 4. Ulangi langkah 2 dan 3 untuk nilai arus yang lain. TUGAS. 1. Gambarkan karakteistik KHA dan jelaskan. 2. Jelaskan hubungan KHA dengan selektivitas. TABEL EVALUASI

50 Pengaman Peralatan Dan Manusia No. I (A) T (menit) 1 y = 1,8 x In 2 y = 2,3 x In 3 y = 3,0 x In 4 y = 3,3 x In 5 y = 4,0 x In 6 y = 4,5 x In 7 y = 5,0 x In 8 y = 5,5 x In 9 y = 6,0 x In 10 y = 6,5 x In 11 y = 7,0 x In

51 Pengaman Peralatan Dan Manusia MINIATURE CIRCUIT BREAKER (MCB) TUJUAN : PERALATAN YANG DIGUNAKAN Praktikan diharapkan dapat : 1. Autotrafo V,5A -. Menentukan karakteristik MCB 2. Trafo 220/10V, 10/200A. -. Dapat memilih MCB sesuai tujuan 3. Tangamper-meter. pemakaian. 4. Stop Watch 5. MCB 2 A 2 buah 6. Kabel penghubung. PENDAHULUAN Circuit breaker adalah suatu alat pengaman pemutus rangkaian kelistrikan yang dapat bekerja secara otomatis. Circuit breaker berfungsi sebagai pengaman terhadap arus beban lebih dan arus hubung singkat juga sebagai sakelar yang berkemampuan untuk mengatasi kenaikan beban sakelar. Miniatur Circuit Breaker (MCB) adalah salah satu macam circuit breaker yang dilengkapi dengan pengaman thermis (bimetal) sebagai pengaman beban lebih dan juga dilengkapi pengaman magnetis untuk arus hubung singkat. Terdapat bermacam-macam MCB yang antara satu dengan yang lain mempunyai sifat (karakter) yang berbeda-beda, sesuai dengan maksud dan tujuannya. Macam-macam MCB antara lain : tipe H, Z, G, L, U, K dan V. PROSEDUR PERCOBAAN. 1. Buatlah rangkaian seperti gambar di bawah, dengan kedudukan autotrafo 0V.

52 Pengaman Peralatan Dan Manusia Atur tegangan autotrafo untuk mendapatkan arus yang diinginkan (lihat tabel1, karakteristik dingin) dan ukur lama waktu pemutusan MCB. 3. Dinginkan kembali MCB di atas, ulangi langkah 2 untuk nilai arus yang lain (table 1). 4. Untuk membuat karakteristik panas, berikan arus sebesar arus nominal MCB selama 10 menit, kemudian berikan arus sesuai dengan table 2. Ukur lama waktu pemutusan MCB. 5. Dinginkan kembali MCB di atas dan ulangi langkah 4 untuk nilai arus yang lain (table 2.) TUGAS DAN PERTANYAAN. 1. Gambarkan karakteristik dingin dan panas pada MCB, dan jelaskan! 2. Terangkan fungsi MCB sesuai dengan tipenya. 3. Terangkan prinsip kerja MCB. 4. Mengapa semakin besar faktor pengali semakin cepat waktu pemutusannya.? 5. Mengapa pengaman magnetik pada MCB tidak memerlukan waktu pemutusan yang lama? 6. Apa perbedaan antara termal over load relay dengan MCB?

53 Pengaman Peralatan Dan Manusia TABEL EVALUASI. 1. Karakteristik Dingin : T = f ( I) In =... A No I (A) T (det/ment) Kondisi MCB 1 1,2 x In 2 1,5 x In 3 1,8 x In 4 2,5 x In 5 3,5 x In 6 4,0 x In 7 5,0 x In 8 6,0 x In 2. Karakteristik Panas : T = f ( I) In =... A No I (A) T (det/ment) Kondisi MCB 1 1,2 x In 2 1,5 x In 3 1,8 x In 4 2,5 x In 5 3,5 x In 6 4,0 x In 7 5,0 x In 8 6,0 x In