PRAKTIKUM MESIN-MESIN LISTRIKKARAKTERISTIK MOTOR DC

Dosen Pengajar :1. Anton Firmansyah, S.T, M.T2. Rumiasih, S.T, M.T

Kelompok 4Nama: Kevin Tri YudaNIM: 0612 3031 1555Kelas : 5 ELC

NAMANIM

Alfin Widika Nofian0612 3031 1544Alvin Dwi Rizdki0612 3031 1545Bagus Sarfani0612 3031 1547Fadly Rozeta0612 3031 1553Hazmei Pandu Purnama0612 3031 1554

PROGRAM STUDI TEKNIK LISTRIKPOLITEKNIK NEGERI SRIWIJAYAPALEMBANG2014BAB ITUJUAN

Setelah melakukan percobaan ini, diharapkan praktikan mampu :1. Menggambarkan kurva karakteristik motor arus searah shunt, seri, kompon dari data yang didapat dengan pengukuran dan perhitungan.2. Membedakan karakteristik motor arus shunt, seri dan kompon dibawah kondisi beban yamg berbeda.3. Menyimpulkan karakteristik beban yang didapat pengukuran untuk motor DC shunt, seri, kompon dan membandingkannya dengan hasil perhitungan.4. Menghitung momen nominal motor.

BAB IIDASAR TEORI

Percobaan yang akan dilakukan adalah mencari karakteristik :

Untuk menggambarkan karakteristik-karakteristik tersebut senantiasa berpedoman pada :

Dimana :T= momen putar (Nm) = arus jangkar (A)O= fluksi yang dihasilkan kutub (WB)= GGL lawan (Volt) V= tegangan sumber (Volt) = tahanan jangkar (ohm)

Untuk motor seri ditambah lagi R seri.

Catatan : Persamaan-persamaan tersebut diatas mengabaikan adanya reaksi jangkar. Motor arus searah penguat sendiri dapat dibedakan menjadi 3 kelompok :

2.1 Motor Shunt

Penguat medan magnitnya () dipasang paralel dengan tegangan sumber.

2.2 Motor Seri

Penguat medan magnitnya () dipasang seri dengan tegangan sumber.

2.3 Motor DC KomponMerupakan dari gabungan motor DC shunt dan motor DC seri, jika dihitung dari arah arus masing-masing penguat magnit dikenal dua macam motor kompon yaitu : 2.3.1 Motor Kompon Bantu (Comulative Kompon), Arah arus pada belitan penguat seri dan shunt sama.

2.3.2 Motor Kompon Lawan (Diferensial Kompon) , Arah arus pada belitan penguat seri dan shunt berlawanan.

BAB IIIDAFTAR PERALATAN

Adapun peralatan yang digunakan antara lain.1. Control unit 1 kw1 buah2. Power bersama1 buah3. Mesin DC belitan kompon 1 kw1 buah4. Power supply DC 40-240 Volt / 10 Ampere 1 buah5. Tahanan geser 110 ohm / 8 Ampere3 buah6. Regulator medan1 buah7. Runber coupling sleeve1 buah8. Coupling guard1 buah9. Shaft and guard1 buah10. Demonstration multimeter2 buah11. Kabel secukupnya.

BAB IVRANGKAIAN PERCOBAAN

4.1 Motor DC Shunt

4.2 Motor DC Seri

4.3 Motor DC Kompon

BAB VPROSEDUR KERJA

5.1 Motor DC Shunt

1. Buatlah rangkaian motor DC shunt seperti gambar rangkaian.2. Catat data-data motor arus searah yang tertera pada plat nama dan yakinkan bahwa tegangan sumber sesuai dengan harga rating motor, nilai nominal ini tidak boleh dilampaui dalam pelaksanaan percobaan laboratorium.3. Periksa rangkaian percobaan yang sudah siap kepada instruktur. Kontrol unit sbb :a. RPMn= 3000 b. MomenT= 5 Nm c. Mode Operasit= Konstan Batas ukur multimetera. Tegangan jangkarV= 300 b. Arus jangkar= 10 c. Arus medan= 10 4. Jalankan motor dan atur arah tegangan sumber pada 220 volt5. Atur kontrol unit pada beban yang sesuai dengan tabel dan catat : n, V, , dan masukkan harga ini kedalam tabel tersebut.6. Matikan motor.7. Hitung daya input motor dengan rumus 8. Hitung juga daya ouput motor dengan rumus 9. Hitung efisiensi motor = x 100%10. Perhitungan ini dilakukan untuk setiap tahap, masukkan hasil perhitungan ini pada tabel

5.2 Motor DC SeriPerhatian : Motor DC seri tidak boleh dijalankan tanpa beban.1. Buatlah Rangkaian motor dc seri seperti pada gambar diatas.2. Kepada instruktur periksalah rangkaian yang sudah siap. Atur control unit dengan data-data sebagai berikut :a. Rpmn= 3000 b. MomenT = 5 Nmc. Mode operasit = konstan Batas ukur multi meter :a. TeganganV = 300 V.DCb. Arus jangkarIa = 10 A.DC3. Jalankan motor dan atur tegangan sumbernya pada 220 V.4. Atur control unit pada beban-beban yang sesuai dengan table pada halaman limaCatat : n, Ia, masukkanlah harga ini kedalam tabel.5. Matikan motor.6. Hitung daya masukan motor dengan rumus : P1 = V. Ia7. Hitung juga daya keluaran motor dengan rumus : P2 = I.V8. Hitung efesiensi motor = P1/P29. Masukan hasil yang didapat pada tabel.

5.3 Motor DC Kompon

1. Buatlah rangkaian motor dc kompon seperti pada gambar diatas.2. Periksa rangkaian yang sudah siap pada instruktur.3. Atur kontrol unit data-data sebagai berikut :a. Rpmn = 3000 b. MomenT = 5 Nmc. Mode operasit = konstanBatas ukur multimeter :a. TeganganV = 300 V.DCb. Arus jangkarIa = 10 A.DC4. Jalankan motor dan atur tegangan sumber pada 220 V dan arus medan pada 0,5 A.5. Atur momen pada kontrol unit sesuai dengan tabel yang ada pada hal.11 mulai pada momen 1 Nm.6. Matikan motor-motor, dan kembalikan semua peralatan.7. Hitung daya motor-motor dengan rumus : F1 = V.I8. Hitung daya keluaran dengan rumus : F2 = I.W9. Hitung = F2 : F110. Masukan hasil perhitungan pada tabel.

BAB VIHASIL PERCOBAAN

6.1 Tabel Percobaan Motor DC ShuntTorsi (Nm)Rpm (m-1)Ia (A)Va (V)Ish (A)Vsh (V)

020401,032550,8225

0,220371,032550,75224

0,420231,052520,72221

0,619901,062500,70220

0,819601,962480,69218

119292,122450,67216

1,219002,292440,65213

1,418782,432400,64212

1,618672,62400,64212

1,818542,742410,64213

218522,922400,64211

6.2 Tabel Percobaan Motor DC SeriTorsi (Nm)Rpm (m-1)Va (V)Iseri (A)Vs (V)

126231952,36242

1,22532193,22,54241

1,42434193,72,69241,3

1,62358192,52,82242,2

1,82282192,13,05242,6

22218191,43,21242,3

6.3 Tabel Percobaan Mototr DC KomponTorsi (Nm)Rpm (m-1)Ia (A)Va (V)Ikomp (A)Vkomp (V)

019401,04254,80,78224

0,219081,052510,73221

0,418591,062470,7218

0,618181,082450,68215

0,817761,832430,66213

117401,972400,64211

1,217152,082380,64211,4

1,416972,21238,80,64212

1,616892,352390,64212

1,816682,492400,63213,1

216462,632410,66214

BAB VIIPERHITUNGAN DAN ANALISA

7.1 Perhitungan7.1.1 Motor DC Shunt Untuk Torsi = 0 Nm* * * Untuk Torsi = 0,2 Nm* * * Untuk Torsi = 0,4 Nm* * * Untuk Torsi = 0,6 Nm* * * Untuk Torsi = 0,8 Nm* * * Untuk Torsi = 1 Nm* * * Untuk Torsi = 1,2 Nm* * * Untuk Torsi = 1,4 Nm* * * Untuk Torsi = 1,6 Nm* * * Untuk Torsi = 1,8 Nm* * * Untuk Torsi = 2 Nm* * *

7.1.2 Motor DC Seri Untuk Torsi = 1 Nm* * * Untuk Torsi = 1,2 Nm* * * Untuk Torsi = 1,4 Nm* * * Untuk Torsi = 1,6 Nm* * * Untuk Torsi = 1,8 Nm* * * Untuk Torsi = 2 Nm* * *

7.2 AnalisaPada percobaan motor DC kali ini, dimaksudkan untuk mengetahui karakteristik dari 3 jenis motor DC yaitu motor DC Shunt, Seri dan Kompon.Percobaan yang pertama, menggunakan motor DC Shunt. Dalam mencari nilai-nilai dari motor DC Shunt, nilai torsi (T) diatur sedemikian rupa sesuai dengan perintah. Pada motor Shunt terdapat 11 macam besar nilai torsi (T) yang akan dicoba dalam menentukan nilai-nilai lainnya. Dan berdasarkan dari tabel percobaan, dapat dilihat bahwa semakin besar torsi yang diberikan maka putaran dari motor shunt akan berkurang. Pada motor shunt, karakteristik n = f (Ia) dapat dikatakan bahwa putaran motor semakin melambat dengan besarnya arus (Ia) yang masuk pada motor tersebut. Bila ditinjau dari karakteristik n = f (T) motor shunt , putaran motor juga semakin melambat dengan semakin besarnya nilai torsi. Pada karakteristik Ia = f (T) nilai arus (Ia) semakin besar seiring dengan besarnya nilai torsi pada motor. Percobaan yang kedua, menggunakan motor DC Seri. Sama seperti percobaan DC shunt yaitu mengatur besarnya torsi, namun disini hanya terdapat 5 macam besar nilai torsi yang akan dicoba dalam menentukan nilai-nilai lainnya. Pada motor DC jenis seri harus dipasang dalam kondisi berbeban karena saat tidak berbeban arus penguat atau eksitasinya kecil dan membuat putaran motor menjadi sangat tinggi sehingga membuat motor terbang dan sangat berbahaya. Pada karakteristik n = f (Ia), kecepatan putaran motor turun dengan cepat seiring dengan semakin besarnya arus yang mengalir. Pada karakteristik n = f (T), putaran motor juga berkurang drastis dengan semakin besarnya nilai torsi pada motor. Pada karakteristik T = f (Ia) , besaran torsi sebanding dengan besarnya nilai arus (Ia).Percobaan yang ketiga, menggunakan motor DC Kompon. Disini hanya terdapat 4 macam besar nilai torsi yang akan dicoba untuk mendapatkan nilai karakteristik lainnya. Pada motor kompon mempunyai dua buah kumparan medan dihubungkan seri dan paralel dengan jangkar. Didapat karakteristik dari data yang terukur. Pada karakteristik n = f (Ia), putaran motor turun sedikit dengan naiknya besar nya nilai arus jangkar (Ia). Pada karakteristik n = f (T), dapat dilihat grafik yang timbul hampir sama seperti grafik pada karakteristik n = (Ia). Pada karakteristik I = f (Ta) , nilai arus terbilang tetap seiring dengan besar nilai torsi pada motor. Dari karakteristik karakteristik tersebut dapat kami simpulkan bahwa motor dc kompon memiliki variasi penggunaan yang luas dan terbilang stabil, baik pada saat torsi kecil atau saat torsi besar, serta memiliki keunggulan yang ada dari masing-masing tipe (motor shunt dan motor seri). Torsi yang besar dari motor dc tipe seri dan regulasi tegangan arus yang baik dari tipe shunt.

BAB VIIIPERTANYAAN DAN JAWABAN

8.1 Tugas dan Pertanyaan untuk motor DC Shunt :1. Gambarkan karakteristik beban dan jelaskan respon putar motor DC Shunt. Dengan kondisi beban yang berbeda-beda. n = f (Ia) ; n = f (T) ; Ia = f (T) ; n = f (Pout) ; Pout = f (T).2. Mengapa kecepatan putaran motor DC Shunt turun bila beban dinaikkan. Bagaimana konstruksi motor harus diubah untuk memperbaiki perubahan kecepatan putaran.3. Dengan melihat karakteristik-karakteristik di atas berikan contoh penggunaan yang tepat untuk motor Shunt.

Jawaban1.

2. Kecepatan putaran motor DC Shunt turun bila beban dinaikkan, karena dengan penambahan beban Tbeban, sehingga Tb > Tinput akan menybabkan perlambatan putaran motor ( atau n), dari persamaan Ea = k.., maka karena turun akan berakibat jatuhnya tegangan Ea.

8.1 Tugas dan Pertanyaan untuk motor DC Seri :1. Gambarkan karakteristik beban : n = f (Ia) ; Ia = f (T) ; n = f (T) ; Pout = f (T).2. Jelaskan karakteristik beban motor seri.3. Mengapa motor dc seri tidak boleh dijalankan tanpa beban? Jelaskan.4. Bagaimana membuat momen pada motor DC seri itu konstan dan bagaimana mengatur putaran motor DC seri. Dengan melihat karakteristik di atas berikan contoh penggunaan yang tepat untuk motor DC seri.

Jawaban1.

2. Pada saat kondisi kejenuhan tercapai tidak lagi akan tergantung pada Ia, maka Tind sebanding dengan Ia dan kurvanya bebentu garis lurus. Pada saat beban meningkat , Ia dan aka naik, maka Tind pun meningkat secara kuadratis terhadap arus jangkar (Ia). Ketika kopel induksi nenuju nol, maka kecepatan putar motor akan menuju ke harga tak hingga, hal ini merupakan salah satu kerugian motor dc seri. 3. Motor dc seri tidak boleh dijalankan tanpa beban, Karena pada saat kondisi kejenuhan tercapai tidak lagi akan tergantung pada Ia, maka Tind sebanding dengan Ia dan kurvanya bebentu garis lurus. Pada saat beban meningkat , Ia dan aka naik, maka Tind pun meningkat secara kuadratis terhadap arus jangkar (Ia). Ketika kopel induksi nenuju nol

8.2 8.3 Tugas dan Pertanyaan untuk motor DC Kompon :1. Gambarkan karakteristik beban : n = f (Ia) ; n = f (t) ; Pout = f (t).2. Dari karakteristik beban yang didapat, jelaskan respon motor kompon pada saat dibebani dan bandingkan dengan respon motor seri dan motor DC shunt.3. Dengan melihat karakteristik-karakteristik di atas, berikan contoh penggunaan yang tepat untuk motor DC Kompon.4. Sebutkan perbedaan dan persamaan motor dc shunt dengan motor dc kompon.

Jawaban1.

2. Respon motor DC kompon saat dibebani memiliki torsi awal yang bagus dan kecepatannya stabil. Pada motor seri torsi awal tinggi tetapi kecepatan cepat menurun seiring bertambah beban (tidak stabil), dan pada motor DC Shunt torsi awal rendah dengan kecepatan stabil.3. Motor DC kompon memiliki torsi penyalaan awal yang bagus dan kecepatan yang stabil. Motor ini cocok untuk alat pengangkat hoist dan derek.4. Motor DC Shunt dan Motor DC kompon sama sama memiliki kecepatan yang stabil saat dibebani, perbedaanya adalah pada torsi motor DC shunt yg lebih rendah.

BAB IXKESIMPULAN

1. Kecepatan motor DC seri akantinggi ketika motor dioperasikan pada beban kecil, dan kecepatannya akan menurun jika bebannya diperbesar.2. Torsi motor DC Seri akan semakin kecil saat beban semakin besar.3. Motor DC shunt torsi motor akan semakin besar sebanding dengan bertambahnya beban pada motor tersebut.4. Motor DC Kompon hampir sama dengan motor shunt dan motor seri. Perbedaannya memiliki kecepatan dan torsi yang stabil.

L

N

A

A

V

M

D1

D2

D3

D4

D5

E1

E2

A1

A2

L

N

A

V

M

D1

D2

D3

D4

D5

E1

E2

A1

A2

L

N

A

A

V

M

D1

D2

D3

D4

D5

E1

E2

A1

A2