PANDUAN PRAKTIKUM PRAKTIKUM MESIN LISTRIK : GENERATOR ARUS SEARAH (DC) LABORATORIUM TEKNIK TENAGA LISTRIK JURUSAN TEKNIK ELEKTRO DAN TEKNOLOGI INFORMASI UNIVERSITAS GADJAH MADA YOGYAKARTA
TATA TERTIB/KETENTUAN P R A K T I K U M KETENTUAN DAN TATA TERTIB : Praktikan dibagi k e dalam kelo mpo k-kelo mpo k masingmasing 3 ma hasisw a. Pembagian dilaksanakan pada praktikum yang pertama. Tiap kelompok akan menjalani 1 unit praktikum tiap pekannya. Praktikum akan dibagi ke dalam 2 tahapan : a. Pre-Tes (sesuai bab praktikumnya) : 20 menit b. Pelaksanaan Praktikum (Pengambilan Data) : 160 menit Praktikan harus sudah hadir di tempat 10 menit sebelum praktikum dimulai, jika terlambat lebih dari 5 menit tidak diperbolehkan mengikuti pretest. Apabila terlambat lebih dari 10 menit maka praktikan diharap mengganti jadwal praktikum di hari yang lain. Kemudian jika terlambat lebih dari 15 menit maka tidak diperkenankan inhal/mengganti praktikum pada hari lain. Dalam pelaksanaan praktikum, praktikan harus benarbenar aktif, serius, dan memperhatikan petunjuk-petunjuk asisten demi keamanan dan keselamatan bersama. Laporan Praktikum harus diselesaikan dan dikumpulkan paling lambat 1 (satu) minggu setelah pelaksanaan praktikum. Keterlambatan pengumpulan laporan akan dikenai sanksi yang melekat padanya. Inhal hanya diizinkan untuk praktikan yang berhalangan hadir dengan alasan yang jelas dan dengan Surat Izin yang ditunjukkan kepada Kepala Laboratorium Teknik Tenaga Listrik. Inhal dilaksanakan pada hari selanjutnya sesuai
kesepakatan dengan asisten dan dengan seijin Laboran. Perlu diperhatikan bahwa, inhal hanya diberikan 1 kali kesempatan dan batas maksimum inhal adalah 3 kali dengan konsekuensi yang melekat di dalamnya. Diwajibkan memakai sepatu dan kemeja (pemakaian kaos berkerah hanya disarankan), apabila memakai kaos oblong tak berkerah dan/atau memakai sandal dan/atau sepatu sandal, serta disarankan tidak memakai jaket. Apabila praktikan menggunakan/memakai salah satunya, praktikan akan diminta menggantinya. PENILAIAN : PRESENSI PRAKTIKUM PRE-TEST LAPORAN RESPONSI TOTAL : 10 poin : 10 poin : 15 poin : 35 poin : 40 poin : 100 poin +
DAFTAR UNIT PRAKTIKUM UNIT 1. GENERATOR DC MEDAN TERPISAH UNIT 2. GENERATOR DC SHUNT
UNIT 1. GENERATOR DC MEDAN TERPISAH 1.1. Maksud Percobaan a. Mengetahui watak tanpa beban generator DC medan terpisah b. Menentukan besar tegangan output pada kondisi arus medan (arus pacu/arus eksitasi) diubah, dengan kecepatan tetap dan dalam keadaan tanpa beban c. Menentukan besar tegangan output pada kondisi arus medan (arus pacu/arus eksitasi) diubah, dengan kecepatan tetap dan dalam keadaan berbeban 1.2. Dasar Teori Mesin arus searah merupakan mesin yang menggunakan dan menghasilkan sumber arus searah (DC). Pada konstruksi mesin ini memiliki perbedaan dengan konstruksi pada trafo sebelumnya, pada mesin listrik ini terdapat bagian yang dapat bergerak (rotor) dan yang diam (stator). Namun rangkaian ekuivalen mesin ini dapat didekati menggunakan rangkaian ekuivalen trafo dengan mengalami modifikasi pada bagaian sela/celah udaranya.
Gambar 1.1. Rangkaian Mesin DC. (a) medan terpisah. (b) seri. (c) shunt. (d) kompon. Apabila bekerja sebagai generator maka akan berlaku persamaan berikut. Dengan E merupakan tegangan ggl dan R a adalah resistan jangkar yang menyebabkan jatuh tegangan pada terminal. Dimana nilai E diperoleh dari persamaan berikut. E = c.n.φ atau E = c.k.φ ( I f ) Berdasarkan rangkaian kumparan jangkar dan kumparan medan, mesin DC terbagi menjadi beberapa jenis, yaitu: a. Generator: 1) Medan terpisah 2) Shunt 3) Seri 4) Kompon (kumulatif dan diferensial)
b. Motor: 1) Shunt 2) Seri 3) Kompon (kumulatif dan diferensial) Pada praktikum ini akan digunakan generator DC medan terpisah. Pada generator jenis ini sumber tegangan DC yang mencatu kumparan medan dicatu oleh sumber yang berbeda dengan sumber yang mencatu kumparan armature/jangkar. Kemudian pada praktikum ini akan menguji watak berbeban dan tanpa beban generator DC medan terpisah. Penggerak mula yang digunakan adalah motor DC shunt. 3.3. Peralatan Praktikum 1. Mesin DC 2. Panel Mesin DC 3. Voltmeter DC 4. Amperemeter DC 5. DC-Supply variabel 6. Tachometer
3.4. Skema Praktikum 3.5. Langkah Praktikum Di dalam melaksanakan praktikum unit ini ada beberapa langkah yang harus dilaksanakan, antara lain: 1. Baca modul praktikum dan buku teori yang mendukung terlebih dahulu. 2. Mengisi presensi terlebih dahulu, apabila sampai selesai tidak presensi maka dianggap tidak hadir. 3. Menempati posisi sesuai unit praktikum, unit praktikum disesuaikan dengan urutan kelompok jadwal praktikum.
4. Mengerjakan pretes tertulis yang diberikan oleh Asisten Praktikum yang sifatnya BUKU TERTUTUP, dikerjakan selama 20 menit. 5. Bila telah selesai mengerjakan pretes, dipersilakan merangkai panel sesuai skema rangkaian unit praktikum yang dilaksanakan. 6. Cek kelengkapan alat ukur dan batas alat ukur, yang kemudian dicek oleh Asisten. 7. Asisten mengecek rangkaian yang telah disusun oleh praktikan. 8. Melakukan pengambilan data sesuai kebutuhan data yang diminta pada Lembar Pengamatan. 9. Buatlah kesimpulan sementara, kemudian fotokopi lembar pengamatan (asli untuk praktikan dan fotokopi untuk asisten). 3.6. Pertanyaan 1. Mengapa pada saat arus pacu/eksitasi pada posisi 0 volt masih terdapat tegangan di terminal pembangkit? 2. Bagaimana cara membalik polaritas pembangkit DC? Berikan alasan! 3. Sebut dan jelaskan apa saja yang mempengaruhi besar tegangan terminal pada generator DC medan terpisah! 4. Mengapa neutral zone pada mesin DC harus diperhatikan pada saat pemasangan sikat?
UNIT 2. GENERATOR DC SHUNT 2.1. Maksud Praktikum a. Mengetahui watak generator DC Shunt b. Menentukan besar tegangan terminal pada kondisi tanpa beban dengan mengeset kecepatan dan tahanan medan pada kondisi konstan c. Menentukan besar tegangan terminal pada kondisi berbeban dengan mengeset kecepatan dan tahanan medan pada kondisi konstan d. Mampu menyusun grafik unjuk kerja generator DC shunt 2.2. Dasar Teori Pada praktikum ini digunakan generator DC shunt, perbedaan generator jenis ini dengan generator DC medan terpisah (yang digunakan pada unit 3) terletak pada suplai tegangan DC untuk tahanan medan (Rf). Pada generator ini suplai untuk tahanan medan diambilkan dari terminal armature, karena dipasang secara paralel dengan beban. Seperti yang tersaji pada Gambar 4.1. berikut. Pada generator ini juga berlaku yang sama dengan generator DC medan terpisah, apabila bekerja sebagai generator maka akan berlaku persamaan berikut.
Gambar 2.1. Rangkaian Mesin DC Shunt. Dengan E merupakan tegangan ggl dan R a adalah resistan jangkar yang menyebabkan jatuh tegangan pada terminal. Dimana nilai E diperoleh dari persamaan berikut. E = c.n.φ atau E = c.k.φ ( I f ) Kemudian apabila memperhatikan rugi-rugi sikat dan reaksi jangkar maka akan berlaku hubungan berikut. V t = E A I a Ra Eb e RA Dengan ΔEb adalah rugi pada sikat dan e RA adalah rugi-rugi akibat reaksi jangkar. Apabila mesin dilengkapi dengan kutub bantu atau belitan kompensasi maka e RA = 0.
2.3. Peralatan Praktikum 1. Mesin DC 2. Panel Mesin DC 3. Voltmeter DC 4. Amperemeter DC 5. DC-Supply variabel 6. Tachometer 2.4. Skema Praktikum
2.5. Langkah Praktikum Di dalam melaksanakan praktikum unit ini ada beberapa langkah yang harus dilaksanakan, antara lain: 1. Baca modul praktikum dan buku teori yang mendukung terlebih dahulu. 2. Mengisi presensi terlebih dahulu, apabila sampai selesai tidak presensi maka dianggap tidak hadir. 3. Menempati posisi sesuai unit praktikum, unit praktikum disesuaikan dengan urutan kelompok jadwal praktikum. 4. Mengerjakan pretes tertulis yang diberikan oleh Asisten Praktikum yang sifatnya BUKU TERTUTUP, dikerjakan selama 20 menit. 5. Bila telah selesai mengerjakan pretes, dipersilakan merangkai panel sesuai skema rangkaian unit praktikum yang dilaksanakan. 6. Cek kelengkapan alat ukur dan batas alat ukur, yang kemudian dicek oleh Asisten. 7. Asisten mengecek rangkaian yang telah disusun oleh praktikan. 8. Melakukan pengambilan data sesuai kebutuhan data yang diminta pada Lembar Pengamatan. 9. Buatlah kesimpulan sementara, kemudian fotokopi lembar pengamatan (asli untuk praktikan dan fotokopi untuk asisten).
2.6. Pertanyaan 1. Mengapa penurunan akibat pembebanan pada generator DC shunt lebih besar daripada generator DC medan terpisah? 2. Mengapa apabila terjadi hubung singkat di terminal generator DC shunt tidak mengakibatkan kerusakan? 3. Sebut dan jelaskan hal-hal yang menyebabkan kegagalan dalam pembentukan tegangan pada generator shunt? 4. Apa kelebihan generator DC shunt daripada generator DC seri? Jelaskan!
PENYUSUNAN LAPORAN PRAKTIKUM
I. KERANGKA LAPORAN PRAKTIKUM 1. Bagian Awal Laporan Praktikum Judul praktikum disesuaikan dengan judul unit praktikum yang dilaksanakan dan dibuat laporannya. Pada bagian ini terdiri atas: - Cover Sampul Praktikum-harus berlogo UGM - Judul unit praktikum - Nama dan NIM praktikan - Tanggal praktikum dan sesi praktikum Pada bagian ini diperbolehkan dalam bentuk cetak/printing 2. Pendahuluan Pendahuluan ini terdiri atas: - Dasar teori Tulislah dasar teori seperlunya yang sangat menunjang penulisan pada bagian pembahasan. Bagian ini dapat menyadur dari buku maupun sumber referensi lainnya yang nantinya ditulis pada bagian Daftar Pustaka - Skema Praktikum Gambarlah rangkaian yang digunakan pada praktikum yang dijalankan, baik rangkaian sederhana, rangkaian ekuivalen, dan rangkaian lengkap. Pada bagian Pendahuluan ini harus berupa tulisan tangan dan tidak diperkenankan menggunakan metode cetak/printing. 3. Pembahasan
Pada bagian ini terdiri atas: - Grafik hasil pengamatan Hasil pengamatan yang diperoleh selama praktikum divisualisasikan/digambarkan ke dalam suatu grafik (jumlah dan komposisi grafik terserah praktikan) - Pembahasan hasil pengamatan Bagian ini merupakan bagian batang tubuh dari laporan praktikum. Pada bagian ini harus menjelaskan apa saja yang terjadi dan penyebab terjadinya kejadian yang muncul selama praktikum. Serta menjelaskan hasil praktikum yang telah dilaksanakan. Penjelasan dan pembahasan pada bagian ini harus sejelas-jelasnya namun jangan terlalu banyak. Pada bagian ini harus ditulis dengan tangan dan tidak diperbolehkan menggunakan metode cetak/printing. 4. Kesimpulan Pada bagian ini menyajikan kesimpulan dari hasil pembahasan yang disajikan pada bagian sebelumnya. Kesimpulan bukan merupakan ringkasan pembahasan, sehingga simpulkan secara tepat apa yang dibahas. Bagian ini juga harus ditulis tangan dan tidak diperkenankan menggunakan metode cetak/printing. 5. Jawaban Pertanyaan Pada bagian ini merupakan bagian jawaban atas pertanyaan yang diberikan kepada praktikan yang diambil dari panduan praktikum untuk
setiap unitnya. Bagian ini harus mutlak ada dan harus berupa tulisan tangan (tidak diperkenankan berupa hasil cetak/printing termasuk fotokopi) 6. Daftar Pustaka Merupakan bagian dari laporan praktikum yang menyajikan sumber referensi yang digunakan praktikan untuk menyusun bagian pendahuluan dan pembahasan. Bagian ini harus mutlak ada dan harus berupa tulisan tangan (tidak diperkenankan berupa hasil cetak/printing termasuk fotokopi) 7. Lampiran Laporan Sementara (Hasil Pengamatan) Hasil pengamatan/laporan sementara dilampirkan sebagai bukti praktikan telah melaksanakan praktikum sesuai unit yang dilaksanakan. Apabila bagian ini tidak ada maka laporan praktikum dinyatakan ditolak. Kerangka laporan ini bersifat mutlak dan harus ada pada setiap laporan praktikum. Apabila salah satu poin di atas tidak terdapat di dalam laporan praktikum maka laporan praktikum akan tetap diterima tetapi akan mengalami pengurangan nilai laporan.
II. KETENTUAN DAN TATA TERTIB LAPORAN PRAKTIKUM 1. Batas pengumpulan laporan praktikum adalah 1 (minggu) tanpa ada toleransi, apabila melanggar akan dikenakan sanksi yang berlaku. 2. Laporan merupakan salah satu prasyarat untuk mengikuti praktikum pada minggu selanjutnya. 3. Laporan praktikum adalah hasil karya individu yang dapat/bisa merupakan hasil diskusi bersama (tapi bukan hasil karya bersama), apabila terdapat laporan praktikum yang mem-fotokopi, menyalin, menyadur, meng-plagiat akan dikenakan sanksi. 4. Apabila hendak menggunakan laporan praktikum praktikan lain sebagai referensi harus mencantumkan laporan praktikum referensi. Apabila tidak mencantumkan namun diketahui terdapat kemiripan atau kesamaan dengan laporan praktikum praktikan lain, maka akan dicap sebagai plagiat (lihat poin ke-2 di atas). 5. Laporan praktikum harus menggunakan kertas HVS-A4 dan menggunakan tinta hitam, apabila tidak sesuai maka diminta untuk menyesuaikan. 6. Sanksi yang berlaku: a. Apabila terlambat mengumpulkan laporan; i. Kurang dari 1 jam : pengurangan nilai pada bagian kedisiplinan ii. Lebih dari 1 jam : pengurangan nilai total laporan pada unit bersangkutan
iii. Lebih dari 1 hari : pengurangan nilai total laporan mencapai 50% dari poin yang diperoleh iv. Hingga akhir masa praktikum belum mengumpulkan maka nilai praktikum tidak akan dikeluarkan hingga melengkapi kekurangan yang ada b. Apabila mem-fotokopi, menyalin, mem-plagiat laporan praktikum praktikan lain, maka: i. Membagi nilai maksimal yang diperoleh dengan jumlah laporan yang sama (isi dan tulisannya) ii. Pengurangan nilai total laporan praktikum iii. Pemberian nilai 0 (nol) pada nilai total laporan praktikum iv. Pembatalan nilai harian untuk unit yang bersangkutan
III. CONTOH COVER PRAKTIKUM PRAKTIKUM MESIN LISTRIK DASAR (TEE 200P)
LEMBAR PENGAMATAN
LEMBAR PENGAMATAN UNIT 1 : MESIN DC Terpacu Terpisah E = E (I field ) No If (A) E (V) 1 0 2 10 3 20 4 30 5 40 6 50 7 60 8 70 9 80 10 90 11 100 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21
Kesimpulan Sementara.................. Tanggal: Nama Praktikan: NIM Asisten: 1... ( ) 1.. 2... ( ) 2.. 3... ( )
LEMBAR PENGAMATAN UNIT 2. GENERATOR DC SHUNT V Out = f (I Load ) No I Load (A) V Out (V) 1 0 110 2 1, 3 2, 4 3, 5 4, 6 5, 7 6, 8 7, 9 8, 10 9, 11 10, Kesimpulan Sementara..................
...... Tanggal: Nama Praktikan: NIM Asisten: 1... ( ) 1.. 2... ( ) 2.. 3... ( )