LEMBAR PENILAIAN

Judul percobaan

:Generator SinkronNo. percobaan

:6Nama pelapor

:Bevin SimanjuntakNama partner

:Ahmad Ansari Amini

Andi Pramana

Beni Paskah

Benjova Lumban Tobing

Budiman PurbaKelas

:EL 5DGroup

:1(Satu)Tanggal percobaan

:2 Desember 2014Tanggal penyerahan laporan

:9 Desember 2014Instruktur

:Ir. Rafian N. Hasibuan, MT.

.Nilai

:

DAFTAR ISIiLEMBAR PENILAIAN

iiDAFTAR ISI

MOTOR TAK SEREMPAK ROTOR SANGKAR 5 11.TUJUAN PERCOBAAN

12.LANDASAN TEORI

43.DIAGRAM RANGKAIAN

44.PERALATAN YANG DIGUNAKAN

55.LANGKAH KERJA

6.TABEL HASIL PERCOBAAN

7.TABEL HASIL PERCOBAAN

.8.JAWABAN PERTANYAAN

ANALISA

KESIMPULAN

GENERATOR SINKRON1. TUJUAN PERCOBAAN

Setelah melakukan percobaan ini, anda diharapkan dapat :1. Mencatat rating generator sinkron 3 fasa sesuai dengan name platenya.

2. Menghubungkan dan mengoperasikan generator sinkron sesuai dengan diagram rangkaian.

3. Mengukur dan menggambarkan karakteristik beban nol.

4. Mengukur dan menggambarkan karakteristik hubung singkat.

5. Mengukur dan menggambarkan karakteristik keadaan berbeban.

2. LANDASAN TEORIPengukuran karakteristik pada percobaan generator kali ini adalah karakteristik tanpa beban, karakteristik hubung singkat, dan karakteristik berbeban ( R, L, C). Pada percobaan ini sebagai penggerak adalah motor. Untuk mengoperasikan motor hal yang dilakukan adalah memberikan arus medan maka jangkar pada belitan motor akan timbul arus maka rotor pada motor akan berputar dimana sebagi penggerak mula pada rotor generator.

Generator ini belum dapat menghasilkan ggl sebelum diberi arus medan, dimana arus medan diperoleh dari tegangan DC yang tetap. Arus medan yang dihasilkan akan mengalirkan aus pada belitan dikutub, sehingga akan menimbulkan fluxi, dan fluxi fluxi ini akan dipotong konduktor jangkar sehingga timbul ggl (EMF).Pada praktikum juga melakukan percobaan dengan beberapa kondisi yang mempengaruhi tegangan keluaran, mulai dari tanpa beban sampai dengan memberi beban R, L dan C. Pada analisa ini akan dibahas nilai tegangan keluaran pada berbagai kondisi yang diujikan.a. Kondisi tidak berbeban

Setelah melakukan praktikum diperoleh data yang dimasukan dalam tabel 1. Dari data yang diperoleh terdapat perubahan parameter dari motor hingga arus eksitasi. Ketika arus eksitasi di motor dc dinaikan akan mempengaruhi kecepatan dari motor tersebut. Semakin besar arus eksitasi di motor semakin meningkat kecepatan pada motor penggerak. Dan semakin tinggi kecepatan akan meningkatkan tegangan keluaran pada terminal generator sinkron. Karena tidak ada beban terpasang dalam rangkaian tersebut tidak mengalir arus. Selain eksitasi di sisi motor DC, peningkatan arus eksitasi dalam generator pun mempengaruhi tegangan keluaran. Ketika arus penguatan dibesarkan maka tegangan terminal juga akan meningkat. Hal ini disebabkan semakin tinggi arus penguatan maka akan semakin besar fluks magnet dihasilakan, semakin banyak fluksmagnet yang memotong kumuparan berputar dalam generator semakin besar gaya putar yang membangkitkan tegangan generator.Karena tidak ada beban yang terpasang maka tidak ada factor dari luar yang mempengaruhi tegangan keluaran generator. Sehingga dapat diketahui bahwa pada kondisi tak berbeban yang mempengaruhi tegangan keluaran dari generator sinkron yaitu eksitasi motor penggerak, kecepatan motor serta eksitasi dalam generator sinkron yang dapat diatur sesuai dengan tegangan keluaran yang diinginkan dan sesuai dengan besarnya eksitasi yang dapat dibangkitkan.b. Kondisi berbeban

Beban yang diujikan dalam praktikum ini terdapat 3 macam yaitu beban resistif , induktif serta beban kapasitif. Analisa data akan mencangkup masing masing beban seperti dibawah ini:a. Beban resistif

Pada saat dilakukan pengukuran pada terminal keluaran generator diperoleh besar tegangan yang sama dengan tegangan pada beban. Hal ini disebabkan sifat beban yang resistif saja. Karena sifat dari beban resistif murni menghasilkan nilai factor daya mendekati 1. Sehingga jika ingin menjaga tegangan keluaran pada generator yang mensuplai beban resistif, cukup dengan menjaga besarnya arus eksitasi (fluks magnet konstan) dan juga menjaga putaran dari penggerak utama agar tetap. Ketika beban resistif diperkecil maka akan mengalir kan arus yang semakin besar sesuai dengan I = V/ R. pada kondisi ini akan menurunkan kecepatan dari penggerak utama ( motor dc) sehingga menurunkan tegangan keluaran generator. Untuk mengembalikan tegangan keluaran generator dapat dengan meningkatkan arus eksitasi motor DC maupun arus medan penguatan generator sinkron sendiri hingga tegangan keluaran akan lebih besar sesuai dengan yang diinginkan.

b. Beban induktif

Beban induktif yaitu beban yang terdiri dai kumparan kawat yang dililitkan pada inti seperti pada coil. Beban ini menyebabkan pergeseran fasa pada arus yang menyebabkan arus bersifat lagging. Hal ini memyebabkan energy tersimpan berupa medang magnetis yang mengakibatkan arus fasa bergeser menjadi tertinggal terhadap tegangan. Karena penyimpanan energy ini menyebabkan tegangan pada beban akan lebih kecil jika dibandingkan dengan beban resistif. Supaya nilai tegangan yang diinginkan dapat memvariasi arus pengauatan yang mempengaruhi fluks magnet yang dihasilkan, maka tegangan keluaran dari generator akan meningkat sehingga saat tegangan sampai pada beban induktif dengan tegangan yang diinginkan.

c. Beban kapasitif

Beban kapasitif yaitu beban yang memiliki kemampuan kapasitansi atau kemampuan menyimpan energy yang berasal dari pengisian elektrik pada suatu sirkuit. Komponen ini dapat menyebabkan arus leading terhadap tegangan. Apabila ingin mendapatkan nilai tegangan pada beban kapasitif yang besarnya sama dengan beban induktif dapat dilakukan dengan mengurangi arus penguatan dari generator serta menurunkan kecepatan dari penggerak utama (motor DC).

3. DIAGRAM RANGKAIAN

4. PERALATAN YANG DIGUNAKANM= Torsi Meter 100 MV

G= Mesin Synkron 122 MV

Rmy= Tahanan Shunt TS 500/440

U= Volt Meter 300 V

Im= Ampere Meter 1,6 A

Ia= Ampere Meter 6A

S= Saklar

RB= Tahanan Beban

F= Power Factor

XL= Induktor Beban

XC= Kapasitor Beban

5. LANGKAH KERJACara kerja rangkaian:Hubungan dan starting

1. Gunakan torsi meter sebagai motor dan mesin synkron sebagai generator.

2. Catatlah rating mesin synkron yang terdapat pada Name plate. Rating ini tidak boleh dilampaui selama percobaan.

3. Periksa rangkaian pada instruktar sebelum diberi tegangan.

4. Masukkan tegangan dc tetap dengan memutar switchnya. Atur Shunt Rheostat pada torsimeter, sehingga arus medan mencapai harga maximum (switch S harus tetap off).

5. Masukkan tegangan dc variable dengan perlahan-lahan sehingga mencapai 220 V dan cek arus rotor pada amper meter. Motor harus berputar sesuai dengan arah panah.

6. Aturlah shunt rheostat pada torsi meter sehingga kecepatan tetap > 1500 rpm. Kecepatan itu harus dipertahankan selama percobaan.

Pengukuran Karakteristik Beban Nol (E = f (Im)

1. Gambarkan rangkaian diagram untuk pengukuran ini.

2. Switch dalamkeadaanoff.

3. Aturlah arus medan pada generator dari 0 s/d maximum (dalam tiap langkah 0,2A).

4. Catat harga E dan IF yang terbaca pada alat ukur untuk tiap langkah.5. Pertahankan putaran tetap konstan.6. Gunakan tabel 1.

PengukuranKarakteristikhubungsingkat (IA = f (Im)

1. Gambarkan rangkaian diagram untuk pengukuran ini.2. Hubung singkatkan fasa-fasa dari rotor setelah switch S (Switch S masih terbuka).3. Aturlah Shunt Rheostat (Rmy) shingga arus medan pada generator synkron.

4. Masukkan switch S. Aturlah arus jangkar dari 0 s/d maximum (setiap langkah 0,5A) dengan cara mengatur Rmy. Catat harga Ia dan IF untuksetiap langkah.5. Aturlah shunt rheostat (Rmy) sehingga arus medan pada generator = 0. Kemudian buka.

6. Gunakan table 2.Pengukuran Kararteristik Berbeban

1. Gambarkan rangkaian untuk pengukuran ini.2. Aturlah shunt rheostat (Rmy) seringga tegangan output generator synkron 220 Volt. Catatlah arus IF pada posisi ini dan pertahankan harga IF ini selama percobaan dan demikian pula putarannya.3. Masukkan switch S pada beban RB (RB dihubung bintang). Aturlah arus jangkar pada generator dari 0 s/d maximum (setiap langkah 0,5A) catat harga Ia dan E pada setiap langkahnya. Pertahankan arus medan dan pada posisi semula (konstan).4. Buka switch S.

5. Ulangi langkah 1 s/d 4 dan pergunakan beban induktor dengan hubungan segitiga ().

6. Ulangi langkah 1 s/d 4 dan pergunakan beban kapasitor dengan hubungan bintang (Y). 7. Gunakan tabel 3.

6. TABEL HASIL PERCOBAANTabel 1 Percobaan Beban NolIF(A)0,50,550,730,87

E(Volt)157170200220

Tabel 2 Percobaan Hubung SingkatIa(A)1,022,063,083,5

IF(A)0,20,4 0,60,7

Tabel 3 Pengujian beban R L C

Beban R

V (Volt)21220620219819218818217616714644

IF(A)0,40,60,811,21,41,61,822,43,17

Beban L

V(Volt)212203195187179172168159153148143

Ia(A)0,170,340,510,660,80,931,041,161,261,341,43

Beban C

V (Volt)233249267274290305 318

IF

(A)11121414161718

7. GRAFIK HASIL PERCOBAANGrafik 1 Percobaan Beban Nol

Grafik 2 Percobaan Hubung Singkat

Grafik 3 Percobaan Berbeban R-L-C

ANALISA Setelah melakukan percobaan dapat dianalisa data sebagai berikut:

Ketika tegangan pada generator diperbesar, maka makin besar pula arus yang mengalir. Akibatnya, semakin besar pula gaya gerak listrik induksi yang terjadi pada penguat magnet, sehingga putaran motor pun menjadi melambat.

Ketika rheostat diperbesar, maka gerakan putaran motor makin melambat. Hal tersebut dikarenakan beban-beban tersebut menghambat gerak motor.

Pada data hasil percobaan beban nol, semakin besar arus IF semakin besar juga tegangan E. Arus IF yang mengalir sebesar 0,2 A dengan tegangan E sebesar 76 V hingga arus sebesar 1,4 A dengan tegangan E mencapai 301 V. Pada data hasil percobaan hubung singkat, semakin besar arus Ia semakin besar juga arus IF-nya. Arus Ia yang mengalir sebesar 0,5 A dengan arus IF sebesar 0,1 A hingga arus Ia sebesar 3,5 A dengan arus IF-nya mencapai 0,7 A. Pada data hasil percobaan untuk beban R, semakin besar arus Ia semakin kecil tegangannya (E). Arus Ia yang mengalir sebesar 0,41 A dengan tegangan E sebesar 214 V hingga arus sebesar 3,17 A dengan tegangan E hanya 34 V. Pada data hasil percobaan untuk beban L, semakin besar arus Ia semakin kecil tegangannya (E). Arus Ia yang mengalir sebesar 0,17 A dengan tegangan E sebesar 211 V hingga arus sebesar 1,14 A dengan tegangan E hanya 158 V.Sama halnya dengan percobaan untuk beban R. Pada data hasil percobaan untuk beban C disini ada terdapat kesalahan, dimana fuse putus saat dilakukannya percobaan. Dari 3 fuse yang digunakan, 2 diantaranya putus. Setelah mencoba mengukur dari tegangan E sebesar 234 V hingga 294 V, arus Ia tidak diperoleh (tidak muncul pada layar amperemeter).Regulasi tegangan pada beban induktif adalah lebih positif dari pada beban resistif, kapasitif dan beban kombinasi RLC.

Hal ini disebabkan pada beban induktif semakin besar arus beban yang diberikan maka semakin besar pula jatuh tegangan terminal Vt, begitu juga pada beban resistif namun jatuh tegangannya tidak sebesar pada beban induktif, sedangkan pada beban kapasitif memiliki nilai regulasi tegangan yang negatif dimana kenaikan pada arus beban mengakibatkan kenaikan tegangan terminal Vt.

Semakin besar beban yang di berikan maka semakin besar pula nilai efisiensinya, untuk beban yang memiliki nilai efisiensi terbesar adalah beban resistif, kemudian diikuti oleh beban induktif, kapasitif dan kombinasi RLC.

Gambar diagram vector Beban Resistif

Beban Induktif

Beban Capasitif

KESIMPULAN

Berdasarkan percobaan dan pengukuran yang telah dilakukan dapat disimpulkan bahwa: Pada kondisi beban nol, semakin besar arus excitasi semakin besar kecepatan motor sehingga tegangan output generator semakin besar.

Pada beban resistif dan beban induktif bila arus jangkar naik maka tegangan beban akan turun. Pada beban induktif tegangan di beban akan lebih kecil dari pada tegangan di beban resistif karena sifat arus induktif lagging dibanding tegangan masukan.

Pada beban kapasitif bila arus jangkar naik maka tegangan beban naik. Tapi pada percobaan ini belum bisa dibuktikan akibat fuse putus. Untuk mengoperasikan motor, hal yang dilakukan adalah memberikan arus medan maka jangkar pada belitan motor akan timbul arus maka rotor pada motor akan berputar. Pada percobaaan untuk memperoleh kecepatan putaran rotor tertentu, maka dapat di atur dengan cara mengatur torsi untuk memperoleh kecepatan tetap.

Arus medan yang dihasilkan akan mengalirkan arus pada belitan kutub, sehingga akan menimbulkan fluksi, dan fluksi ini akan di potong oleh konduktor jangkar sehingga akan timbul gaya gerak listrik.

Medan, 20 November 2013

NOVRIZA HANUM SURYAi

_1479613838.vsdEo

_1479613839.vsdEo

_1479613840.vsdEo

_1479613837.vsd