LABORATORIUM KONVERSI ENERGI JURUSAN TEKNIK MESIN POLITEKNIK NEGERI JAKARTA JOB SHEET PRAKTIKUM LISTRIK DAN ELEKTRONIKA

dokumen-dokumen yang mirip
M O T O R D C. Motor arus searah (motor dc) telah ada selama lebih dari seabad. Keberadaan motor dc telah membawa perubahan besar sejak dikenalkan

BAB II. 1. Motor arus searah penguatan terpisah, bila arus penguat medan rotor. dan medan stator diperoleh dari luar motor.

BAB II MOTOR ARUS SEARAH

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

BAB II MOTOR ARUS SEARAH. searah menjadi energi mekanis yang berupa putaran. Pada prinsip

BAB II DASAR TEORI. mesin listrik yang mengubah energi listrik pada arus searah (DC) menjadi energi

BAB II MOTOR ARUS SEARAH. tersebut berupa putaran rotor. Proses pengkonversian energi listrik menjadi energi

BAB II LANDASAN TEORI

Modul Kuliah Dasar-Dasar Kelistrikan Teknik Industri 1

Generator listrik adalah sebuah alat yang memproduksi energi listrik dari sumber energi mekanik, biasanya dengan menggunakan induksi elektromagnetik.

BAB I PENDAHULUAN. 1.1 Latar Belakang

Universitas Medan Area

BAB II DASAR TEORI. 2.1 Umum. Motor arus searah (motor DC) ialah suatu mesin yang berfungsi mengubah

TUGAS PERTANYAAN SOAL

KONSTRUKSI GENERATOR DC

BAB II MOTOR ARUS SEARAH

GENERATOR DC HASBULLAH, MT, Mobile :

JENIS-JENIS GENERATOR ARUS SEARAH

PRINSIP KERJA MOTOR. Motor Listrik

Dasar Konversi Energi Listrik Motor Arus Searah

BAB II DASAR TEORI. 2.1 Mesin arus searah Prinsip kerja

MODUL III SCD U-Telkom. Generator DC & AC

BAB 2II DASAR TEORI. Motor sinkron tiga fasa adalah motor listrik arus bolak-balik (AC) yang

BAB II DASAR TEORI. searah. Energi mekanik dipergunakan untuk memutar kumparan kawat penghantar

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang

GENERATOR ARUS SEARAH

BAB II MOTOR ARUS SEARAH. searah menjadi energi mekanis yang berupa putaran. Pada prinsip

STUDI PENGATURAN KECEPATAN MOTOR DC SHUNT DENGAN METODE WARD LEONARD (Aplikasi pada Laboratorium Konversi Energi Listrik FT-USU)

MOTOR DC. Karakteristik Motor DC

BAB II MOTOR ARUS SEARAH

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

Dasar Teori Generator Sinkron Tiga Fasa

KONSTRUKSI GENERATOR ARUS SEARAH

BAB II GENERATOR ARUS SEARAH. arus searah. Energi mekanik di pergunakan untuk memutar kumparan kawat

Makalah Mata Kuliah Penggunaan Mesin Listrik

DA S S AR AR T T E E ORI ORI

BAB II MOTOR ARUS SEARAH

BAB II GENERATOR SINKRON TIGA FASA

Mekatronika Modul 7 Aktuator

Kata Kunci: motor DC, rugi-rugi. 1. Pendahuluan. 2. Rugi-Rugi Pada Motor Arus Searah Penguatan Seri Dan Shunt ABSTRAK

BAHAN PELATIHAN NASIONAL OTOMOTIF PERBAIKAN KENDARAAN RINGAN

TUGAS ELECTRICAL MACHINE SEMESTER 6

BAB II GENERATOR ARUS SEARAH. energi mekanis menjadi energi listrik berupa arus searah (DC). Dimana energi listrik

GENERATOR SINKRON Gambar 1

LAPORAN PRAKTIKUM MESIN LISTRIK MESIN DC MOTOR DC PENGUATAN TERPISAH

MESIN SINKRON ( MESIN SEREMPAK )

Created By Achmad Gunawan Adhitya Iskandar P Adi Wijayanto Arief Kurniawan

BAB VIII MOTOR DC 8.1 PENDAHULUAN 8.2 PENYAJIAN

Definisi. Oleh Maryono SMK Negeri 3 Yogyakarta

KEGIATAN 1 : PENGEREMAN MOTOR ARUS SEARAH DENGAN MENGGUNAKAN TAHANAN GESER UNTUK APLIKASI LABORATORIUM

BAB II MOTOR SINKRON. 2.1 Prinsip Kerja Motor Sinkron

PENGARUH PENGATURAN TAHANAN SHUNT DAN SERI TERHADAP PUTARAN DAN EFISIENSI MOTOR ARUS SEARAH KOMPON

Gerak Gaya Listrik (GGL) Electromotive Force (EMF)

I. Maksud dan tujuan praktikum pengereman motor induksi

Politeknik Negeri Sriwijaya

LAPORAN PRAKTIKUM TEKNIK TENAGA LISTRIK NO LOAD AND LOAD TEST GENERATOR SINKRON EXPERIMENT N.2 & N.4

BAB II HARMONISA PADA GENERATOR. Generator sinkron disebut juga alternator dan merupakan mesin sinkron yang

MAKALAH ANALISIS SISTEM KENDALI INDUSTRI Synchronous Motor Derives. Oleh PUSPITA AYU ARMI

STUDI PERBANDINGAN PENGGUNAAN RHEOSTAT DAN AUTO-TRANSFORMATOR UNTUK PENGATURAN KECEPATAN MOTOR DC SERI

Pendahuluan Motor DC mengkonversikan energi listrik menjadi energi mekanik. Sebaliknya pada generator DC energi mekanik dikonversikan menjadi energi l

Mesin Arus Searah. Karakteristik Generator Arus Searah

DEPARTEMEN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2008

MAGNET. Benda yang dapat menarik besi disebut MAGNET. Macam-macam bentuk magnet, antara lain : magnet batang, magnet ladam, magnet jarum

BAB II MOTOR INDUKSI 3 FASA

BAB II MOTOR INDUKSI TIGA PHASA

BAB II LANDASAN TEORI

LAPORAN PRAKTIKUM MESIN LISTRIK MENGUKUR RESISTANSI BELITAN MEDAN DAN ROTOR

BAB II MOTOR ARUS SEARAH. putaran dari motor. Pada prinsip pengoperasiannya, motor arus searah sangat

MESIN LISTRIK. 2. JENIS MOTOR LISTRIK Motor berdasarkan bermacam-macam tinjauan dapat dibedakan atas beberapa jenis.

BAB II MOTOR INDUKSI SATU PHASA. Motor induksi adalah motor listrik arus bolak-balik (ac) yang putaran

DASAR-DASAR LISTRIK ARUS AC

Protech Vol. 6 No. 1 April Tahun

BAB II MOTOR INDUKSI SATU FASA. Motor induksi adalah adalah motor listrik bolak-balik (ac) yang putaran

Klasifikasi Motor Listrik

BAB II MOTOR INDUKSI SATU PHASA. Motor induksi adalah motor listrik arus bolak-balik (ac) yang putaran

BAB II MOTOR KAPASITOR START DAN MOTOR KAPASITOR RUN. Motor induksi adalah motor listrik arus bolak-balik (ac) yang putaran rotornya

Politeknik Negeri Sriwijaya

BAB II GENERATOR SINKRON TIGA PHASA. berupa putaran menjadi energi listrik bolak-balik (AC).

BAB II DASAR TEORI. 2.1 Motor Sinkron Tiga Fasa. Motor sinkron tiga fasa adalah motor listrik arus bolak-balik (AC) yang

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

BAB II LANDASAN TEORI

BAB 2. MESIN DC. Model konstruksi berbagai mesin DC dapat dilihat pada gambar 2.0 di bawah. (i) (ii) (iii) (iv) (v) (vi) (vii) (viii)

MESIN LISTRIK ARUS SEARAH (DC)

BAB III 3 METODE PENELITIAN. Peralatan yang digunakan selama penelitian sebagai berikut : 1. Generator Sinkron tiga fasa Tipe 72SA

BAB II MOTOR ARUS SEARAH

MOTOR LISTRIK 1 FASA

TUGAS AKHIR PERBANDINGAN PENGEREMAN MOTOR DC PENGUATAN SERI DENGAN METODE DINAMIK DAN PLUGGING

PRAKTIKUM MESIN LISTRIK : GENERATOR ARUS SEARAH (DC)

BAB II GENERATOR SINKRON

BAB III PENDAHULUAN 3.1. LATAR BELAKANG

BAB II DASAR TEORI. arus searah menjadi energi mekanis. Pada prinsip pengoperasiannya, motor arus

3/4/2010. Kelompok 2

BAB II GENERATOR SINKRON. bolak-balik dengan cara mengubah energi mekanis menjadi energi listrik. Energi

TRANSFORMATOR. Bagian-bagian Tranformator adalah : 1. Lilitan Primer 2. Inti besi berlaminasi 3. Lilitan Sekunder

BAB II TINJAUAN PUSTAKA. Gambar 2.1 Penampang kumparan rotor dari atas.[4] permukaan rotor, seperti pada gambar 2.2, saat berada di daerah kutub dan

BAB II TINJAUAN PUSTAKA DAN DASAR TEORI. memanfaatkan energi kinetik berupa uap guna menghasilkan energi listrik.

Hubungan Antara Tegangan dan RPM Pada Motor Listrik

Transformator (trafo)

Mesin AC. Dian Retno Sawitri

Transkripsi:

1. TUJUAN 1. Mahasiswa dapat mengoperasikan motor DC jenis penguat terpisah 2. Mahasiswa dapat menjelaskan prinsip kerja motor DC 3. Mahasiswa dapat menjelaskan pengamatan tentang karakteristik motor DC 2. DASAR TEORI Prinsip Motor DC Motor DC (Direct Current) bekerja dengan prinsip, ketika sejumlah arus yang mengalir di dalam sebuah medan pengahantar diletakkan di dalam medan magnet maka terjadi sebuah torsi dan mempunyai kecenderungan untuk berputar (bergerak). Ini dikenal sebagai aksi mesin penggerak. Jika arah arus listrik dalam penghantar dibalik maka arah putaran juga terbalik. Saat medan magnet dan medan listrik berinteraksi, keduanya menghasilkan energi mekanik. Atas dasar itulah motor DC bekerja. Arah dari putaran motor ditentukan oleh kaidah tangan kiri Fleming. Gambar 1. Kaidah Tangan Kiri Fleming

Gambar 1 menjelaskan bahwa arah arus ditunjukkan oleh jari tengah, arah garis gaya medan magnet ditunjukkan oleh jari telunjuk dan arah putaran motor ditunjukkan oleh jari jempol. Secara struktur dan konstruksi, motor DC ialah sama dengan generator DC tapi secara kelistrikannya berbeda. Maka dari hal ini motor dan generator DC lebih sering disebut sebagai mesin DC saja. Yang membuat berbeda secara kelistrikannya maksudnya ialah jika kita ingin menjadikan mesin DC tersebut menjadi motor maka sumber listrik diberikan ke kumparan penguat medan magnet (eksitasi) dan kumparan jan gkar. Untuk mesin DC yang menggunakan magnet permanen cukup memberikan sumber listrik ke kumparan jangkar saja. Jika kita ingin menjadikan mesin DC ini menjadi generator maka sumber listrik diberikan ke kumparan penguat medan magnet saja dan jangkar harus diputar. Dari kumparan jangkar inilah keluar GGL. Untuk mesin DC magnet permanen maka cukup hanya jangkarnya diputar maka GGL timbul pada kumparan jangkar Gambar 2. Blok Diagram Kerja Motor DC

Dari gambar 2, motor DC disuplai tegangan E dan arus I menuju terminal kelistrikan atau terminal input dan terminal mekanikal dihasilkan torsi T dan kecepatan ω. Terminal input dan output merupakan variabel Motor DC yang dihubungkan sebagai parameter K. T = K. I & E = K. ω Jadi dari gambar tersebut kita dapat mengerti bahwa motor DC hanyalah fenomena yang. Berlawanan dari sebuah generator DC. Kita dapat membuat operasi membangkitkan dan menggerakkan dari mesin yang Sama. Konstruksi Motor DC Ada dua komponen utama motor DC yaitu stator dan rotor. Stator merupakan bagian yang diam yang juga berfungsi sebagai rumah (bodi) motor yang didalamnya juga terdiri dari kumparan penguat medan magnet dan terminal motor. Merupakan bagian yang berputar yang menghasilkan putaran mekanik. Selain dari komponen utama tersebut ada bagian pendukung yaitu kuk (gandar/housing/yoke)motor,kutub,motor,kumparan penguat medan magnet, k umparan jangkar, komutator dan sikat arang. Gambar 3. Gambaran Konstruksi Motor DC

Kuk (gandar/yoke/housing) Kerangka magnet atau yoke motor DC dibuat dari besi atau baja dan bentuknya merupakan bagian integrasi dari stator motor. Fungsi utamanya ialah melindungi dan menutupi bagian dalam stator serta menyangga jangkar. Yoke juga berfungsi untuk melindungi sistem kutub medan magnet dan penguat medan magnet. Gambar 4. Bentuk Yoke Motor DC Kutub Motor DC Kutub ini dibuat menempel pada dinding yoke. Konstruksi dasar kutub ini terdiri dari dua bagian yaitu, inti kutub dan sepatu kutub. Keduanya ditumpuk bersama dengan menggunakan tekanan hidrolik kemudian ditempelkan pada yoke. Pada sepatu kutub tersedia slot untuk meletakkan kumparan penguat medan magnet.

Gambar 5. Gambaran Kutub Motor DC Kumparan Penguat Medan Magnet Kumparan penguat medan magnet dibuat dari kawat email tembaga yang digulung pada slot sepatu kutub. Kumparan ini bekerja dengan prinsip elektromagnetik, yang mana menghasilkan fluks magnet saat dialiri arus listrik. Gambar 6. Gambaran Kumparan Penguat Medan Magnet

Kumparan Jangkar Kumparan jangkar motor DC diletakkan pada rotor. Kumparan jangkar ini dibuat dengan laminasi baja silikon yang rendah histeresis untuk mengurangi kehilangan magnetik seperti histeresis dan arus Eddy. Lembaran laminasi baja ini ditumpuk membentuk struktur silinder dari inti jangkar. Gambar 7. Gambaran Lembaran Laminasi Baja Untuk Kumparan Jangkar Komutator Motor DC Komutator dibuat dari kumpulan tumpukan segmen tembaga, di antara segmen tersebut di solasi mika. Fungsi utamanya dari komutator ialah media penghantar bergerak dari sikat arang menuju kumparan jangkar. Gambar 8. Gambaran Bentuk Komutator

Sikat Arang Motor DC Sikat arang dibuat dari karbon atau grafit, materi ini dapat membuat kontak berputar pada komutator. Sikat arang digunakan untuk penghantar dari terminal suplai menuju komutator lalu ke kumparan jangkar. Gambar 9. Gambar Bentuk Sikat Arang Torsi Motor DC Torsi dihasilkan berdasarkan energinya bersinggungan dengan arah putaran jangkar dikalikan jarak. T = F. cos α. w. r T = B. I. L. w. r. cos α T = k. ϕ. Ia berputar. dimana α ialah sudut antara posisi awal jangkar dengan posisi sesudah

Gambar 10. Gambaran Tentang Torsi Motor DC Jenis-Jenis Motor DC Motor DC banyak digunakan pada peralatan teknik. Contohnya untuk starter mesin mobil atau sepeda motor, dari ukuran kecil hingga yang besar. Ini dikarenakan torsi awal yang dihasilkan oleh motor DC lebih besar dibanding motor AC sehingga dapat menggerakkan start awal mesin untuk melakukan pembakaran. Motor DC dikategorikan menjadi tiga jenis utama, yaitu penguat terpisah, penguat sendiri dan magnet permanen. Untuk penguat sendiri dibagi lagi menjadi tiga macam, yaitu penguat seri, penguat paralel (shunt) dan penguat kompon. Penguat kompon juga ada dua jenis, yaitu kompon komulatif dan kompon diferensial. Kedua kompon ini sama-sama memiliki dua jenis lagi, yaitu Kompon panjang dan kompon pendek.

Gambar 11. Kategori Jenis-Jenis Motor DC Motor DC Penguat Terpisah Sesuai dengan namanya, motor DC ini mempunyai penguat medan magnet yang disuplai terpisah dengan suplai untuk kumparan jangkar. Dari persamaan torsi motor DC kita tahu bahwa T = K. ϕ.ia. Jadi di sini torsi bisa divariasikan dengan mengatur fluks ϕ penguat med an magnet dan terbebas dari arus kumparan jangkar Ia. Dengan terpisahnya suplai untuk penguat medan magnet, maka motor jenis ini dapat diatur kecepatan putarnya. Pada kenyataannya terdapat dua hal yang berpengaruh untuk motor ini yaitu tegangan dan fluks medan magnet. V = Ea + Ia. Ra n : kecepatan jika E = c n ϕ c : konstanta maka Vt = c n ϕ + Ia. Ra n = Vt Ia. Ra : c ϕ Ra : tahanan jangkar Vt : tegangan terminal motor Ia : arus jangkar ϕ : fluks magne

Fluks medan secara umum biasanya diusahakan dalam kondisi kons tan tegangan sumber ditambah linier hingga kecepatan motor nominal. Kemudian setelah kecepatan nominal untuk menjaga agar tidak melebihi kecepatan nominal maka tegangan sumber dibiarkan konstan dan fluks kumparan penguat medan diperkecil dengan mengurangi arus medan (If). Saat itu terjadi pelemahan magnet kumparan penguat medan. Rangkaian Motor DC Penguat Terpisah Gambar 12. Gambar Rangkaian Ekuivalen Motor DC Penguat Terpisah Persamaan Rangkaian Motor DC Penguat Terpisah Vf = Rf. If + Lf Volt Vt = k. ϕ. ω. m + La Ra. Ia Volt Ti = k. ϕ. Ia j T loss Pada keadaan steady turunan fungsi waktu ialah nol dan jika If, Ia dan ωm konstan maka diperoleh persamaan berikut:

Vf = Rf. If Volt Vt = k. ϕ. ω. m + Ra. Ia. Volt Ti = k. ϕ. Ia T loss Nm ialah: Tegangan GGL lawan yang dihasilkan pada kumparan jangkar saat bekerja ea = k. ϕ. ω. m Volt Saat motor start, GGL lawan nilainya nol sehingga arus pada kumparan jangkar cukup besar. Torsi pada motor ini ialah: T = k. ϕ. Ia Nm ωm = - Cara yang digunakan untuk mengatur kecepatan motor DC penguat terpisah ialah mengacu pada persamaan Vf = Rf. If + Lf Volt. Pada saat steady, kecepatan motor ini dapat diatur langsung dengan mengatur nilai tegangan jangkar Vt, kemudian juga dengan mengatur nilai fluks ϕ penguat medan magnet dengan cara menambah arus medan If. Karakteristik Motor DC Penguat Terpisah Saat tegangan sumber yang diberikan pada kumparan penguat med an magnet diatur konstan pada harga maksimum motor maka fluks motor ϕ yang dihasilkan menjadi besar sehingga Vt konstan. Hubungan antara torsi dan kecepatan dapat digambarkan dengan hubungan antara dua buah garis lurus dengan kemiringan garis gradien negatif yang kecil dengan perpotongan yang terletak pada

sumbu kecepatan. Jika proses dari motor ini dihubungkan pada suatu sistem mekanik (diberi beban mekanik pada motor) maka sistem akan bekerja pada poin P1 maka sistem akan bekerja pada poin P1 dimana merupakan titik pertemuan antara dua buah garis. Jika motor tidak dihubungkan dengan beban mekanik maka motor Akan bekerja pada poin P0. Untuk kumparan jangkar yang disuplai oleh sumber yang terkendali tegangan DC maka kecepatannya dapat diatur mulai dari nol sampai harga Vt pada nilai maksimum. GAMBAR RANGKAIAN rpm F1 A A im A2 M TE F2 A1 220v 220v u1

3. DAFTAR PERALATAN No Nama Jumlah 1 Motor DC 1 Buah 2 Tachometer 1 Buah 3 Voltmeter 1 Buah 4 Amperemeter 1 Buah 5 Kabel Penguhubung Secukupnya 4. LANGKAH KERJA Untuk karakteristik If = f(n) 1. Catat name plate mesin DC 2. Rangkaikan sesuai dengan diagram rangkaian 3. Masukkan saklar untuk suplai arus medan, pengaturan dari 0,2A 0,8A. lakukan secara bertahap 4. Masukkan saklar untuk suplai tegangan dan atur untuk nilai 150 V tetap 5. Masukkan data yang diperoleh pada tabel yang telah dibuat 6. Matikan motor dengan jalan turunkan tegangan motor sampai nol 7. Matikan saklar untuk penguat medan Untuk karakteristik Vm=f(n) 1. Masukkan saklar untuk penguat medan, atur sampai mencapai 0,8A konstan 2. Masukkan saklar untuk tegangan motor dari 20 V sampai 220 V. lakukan secara bertahap 3. Catat data, masukkan dalam tabel

4. Matikan motor, dengan menurunkan tegangan terlebih dahulu 5. Matikan saklar untuk penguat medan DATA HASIL PERCOBAAN Tabel 1 Tabel 2 V = 150 Volt If = 0,8 A If (A) n V (Volt) n 5. TUGAS 1. Mengapa pada saat menjalankan motor dc penguat terpisah ini langkah pertama harus memberi penguatan medan lebih dahulu? 2. Analisa hasil percobaan 3. Beri kesimpulan lengkap