65 5 Pembacaan voltmeter V
1
, amperemeter A
1
,A
2
,dan A
3
serta putaran motor dicatat pada kondisi pembebanan tersebut sehingga diperoleh data pembebanan untuk tegangan dan I
sh
nominal.
GA HB
P T
A C
3φ
M
R
S
T
S
1
+
- M
M
V
1
A
1
A
2
R
LSE
J K
n T
R
fsh
G
GA
HB K
A
3
V
2
S3
A
4
PTDC
J
S2 R
L
Gambar 4.11 Rangkaian Pecobaan Pembebanan Motor DC Shunt dengan Metode
Reterdasi
IV.2.6 Data Hasil Pengujian
Dari hasil pengujian di atas diperoleh data hasil percobaan sebagai berikut.
a Uji Retardasi dengan Rotor Sendiri tanpa Eksitasi dn=1500 - 1400 rpm
No. Perc dt
1
s No. Perc
dt
1
s I
1.61 VI
1.82 II
1.65 VII
1.61 III
1.71 VIII
1.72 IV
1.71 IX
1.79 V
1.65 X
1.65 dt
1
rata – rata = 1.696 s
Tabel 4.4 Uji Retardasi dengan Rotor Sendiri tanpa Eksitasi
66
b Uji Retardasi dengan Roda Pejal tanpa Eksitasi dn = 1500-1400 rpm
No. Perc dt
1
s No. Perc
dt
1
s I
3.11 VI
3.34 II
2.89 VII
3.60 III
3.06 VIII
2.69 IV
3.33 IX
2.41 V
3.39 X
3.05 dt
1
rata – rata = 3.087 s
Tabel 4.5 Uji Retardasi dengan Roda Pejal tanpa Eksitasi
c Uji Retardasi dengan Rotor sendiri Eksitasi penuh dn =1500 – 1400 rpm
No. Perc dt
1
s No. Perc
dt
1
s I
0.93 VI
1.10 II
1 VII
1.11 III
1 VIII
1 IV
1.13 IX
0.97 V
0.95 X
1.05 dt
1
rata – rata = 1.024 s
Tabel 4.6 Uji Retardasi dengan Rotor sendiri Eksitasi penuh
d Uji Retardasi dengan Roda Pejal Eksitasi penuh dn = 1500 – 1400 rpm
No. Perc dt
1
s No. Perc
dt
1
s I
1.38 VI
1.75 II
1.40 VII
1.32 III
1.73 VIII
1.55 IV
1.73 IX
1.60 V
1.53 X
1.73 dt
1
rata – rata = 1.572 s Tabel 4.7
Uji Retardasi dengan Roda Pejal Eksitasi penuh
67
e Pengukuran Tahanan Jangkar Motor
V volt I Ampere R =
I V
ohm 27
7,1 3.7
Tabel 4.8 Pengukuran Tahanan Jangkar Motor
f Pengukuran Tahanan Medan Shunt Motor
V volt I Ampere R =
I V
ohm 220
0.175 1257.14
Tabel 4.9 Pengukuran Tahanan Medan Shunt Motor
g Data Hasil Pengujian Motor DC Shunt Pada Metode Reterdasi
No V
t
Volt I
L
A I
a
A I
sh
A n rpm
1 220
1.8 1.63
0.17 1475
2 220
3.63 3.46
0.17 1450
3 220
5.43 5.26
0.17 1425
4 220
7.1 6.93
0.17 1400
Tabel 4.10 Data Hasil Pengujian Motor DC Shunt Pada Metode Reterdasi
h Data Hasil Pengujian Generator DC Shunt Pada Metode Reterdasi
No V
t
Volt I
a
A I
sh
A n rpm
1 175
1.28 0.17
1475 2
165 1.82
0.17 1450
3 152
3.15 0.17
1425 4
132 3.9
0.17 1400
Tabel 4.11 Data Hasil Pengujian Generator DC Shunt Pada Metode Reterdasi
68
IV.2.7 Analisa Data Pengujian IV.2.7.1 Perhitungan Momen Inersia Motor DC Shunt
Data hasil pengujian yang diperoleh dapat dianalisa sebagai berikut. Dari data
Tabel 4.4 dan Tabel 4.5 dapat ditentukan besarnya nilai momen inersia jangkar motor.
Sebagaimana telah dijelaskan dalam BAB III bahwa inersia jangkar motor dapat dihitung dengan persamaan:
J
1
=
1 2
1 2
t t
t J
− ×
Dimana : J
1
= Momen Inersia jangkar motor Kgm
2
J
2
= Momen Inersia roda pejal yang dihitung dengan persamaan : J =
2
2 1
Mr
Kgm
2
t
1
= selang waktu yang dibutuhkan untuk penurunan kecepatan jangkar motor dengan rotor sendiri dalam kondisi tanpa eksitasi detik
t
2
= selang waktu yang dibutuhkan untuk penurunan kecepatan jangkar motor dengan roda pejal dalam kondisi tanpa eksitasi detik
Dari data perhitungan diketahui J
2
= 0,0184 Kgm
2
dan dari data pengamatan diperoleh t
1
= 1,696 s dan t
2
= 3,087 s, sehingga J
1
=
696 .
1 087
. 3
696 .
1 0184
. −
× J
= 0,022 Kgm
2
Jadi, momen inersia jangkar motor DC shunt tersebut adalah 0,022 Kgm
2
69
IV.2.7.2 Perhitungan Rugi – Rugi Rotasi Motor DC Shunt
Dengan diketahuinya momen inersia jangkar motor maka rugi – rugi rotasi motor dapat dihitung sebagai berikut.
Dari data percobaan a atau b dapat diketahui rugi – rugi gesek dan angin motor yaitu : w
g+a
= 0,011 x J
1
x n x
1
dt dn
atau w
g+a
= 0,011 x J
1
+ J
2
x n x
2
dt dn
w
g+a
= 0,011 x 0.022 x 1350 x
696 .
1 1300
1400 −
= 19.26 Watt, atau
w
g+a
= 0,011 x 0.022 + 0.0184 x 1350 x
087 .
3 100
= 19.43 Watt
Dari hasil perhitungan diatas diperoleh nilai rugi gesek angin motor rata – rata 19.35 Watt
. Selanjutnya dari percobaan c dan d dapat diketahui besarnya rugi – rugi rotasi motor untuk kecepatan nominal rpm sebagai berikut :
w
rot
= 0,011 x J
1
x n x
3
dt dn
atau w
rot
= 0,011 x J
1
+ J
2
x n x
4
dt dn
w
rot
= 0,011 x 0.022 x 1350 x
024 .
1 100
= 31.9 Watt, atau
w
rot
= 0,011 x 0.022 + 0.0184 x 1350 x 572
. 1
100 = 38.16 Watt
Dari hasil perhitungan diatas diperoleh nilai rugi rotasi motor rata – rata 35.03 Watt.
Kemudian dari hasil perhitungan rugi – rugi rotasi diatas dapat ditentukan nilai rugi – rugi inti di dalam motor untuk rating putaran 1400 rpm dan arus medan shunt 0.177
Ampere yaitu : w
inti
= w
rot
– w
g+a
= 35.03 – 19.35 = 15.68 Watt
sedangkan rugi-rugi inti kumparan medan shunt W
sh
adalah :
70 W
sh
= I
sh 2
x R
sh
+R
fsh
= 0,17
2
x 1257,14 +120 = 39,79 Watt
Maka rugi-rugi konstan Wc adalah sebesar : W
c
= W
rot
+ W
sh
= 35.03 + 39,79 = 74,82 Watt
Maka dari data percobaan pembebanan motor dapat dihitung efisiensi motor pada saat bebeban sebagai berikut :
1. Untuk I
L
= 1.8 Ampere
Data – data dari Motor DC Shunt motor yang diperoleh : V
t
: 220 Volt I
L :
1.8 Ampere I
a
: 1.63 Ampere I
sh :
0.17 Ampere n
: 1475 rpm Maka dari data-data tersebut diatas kita dapat menghitung rugi-rugi pada motor DC shunt
yaitu :
P
in
= V
t
. I
L
= 220 x 1,8 = 396 Watt
W
c
= W
rot
+ W
sh
= 74,82 Watt
W
a
= I
a 2
. R
a
= 1,63
2
. 3,7 = 9,83 Watt
W
bd
= 2 . I
a
= 2. 1,63 = 3,26 Watt Maka rugi-rugi total pada motor DC shunt :
71 ΣW = W
c
+ W
a
+ W
bd
= 74,82 + 9,83 + 3,26 = 87,91 Watt
Sehingga efisiensi Motor DC Shunt :
100 1
×
−
=
∑
in m
P W
η
100 396
91 ,
87 1
×
− =
m
η
= 77,80 2.
Untuk I
L
= 3.63 Ampere
Data – data dari Motor DC Shunt motor yang diperoleh : V
t
: 220 Volt I
L :
3.63 Ampere I
a
: 3.46 Ampere I
sh :
0.17 Ampere n
: 1450 rpm Maka dari data-data tersebut diatas kita dapat menghitung rugi-rugi pada motor DC
shunt:
P
in
= V
t
. I
L
= 220 x 3,63 = 798,6 Watt
W
c
= W
rot
+ W
sh
= 74,82 Watt
W
a
= I
a 2
. R
a
= 3,46
2
. 3,7 = 44,29 Watt
W
bd
= 2 . I
a
= 2. 3,46 = 6,92 Watt Maka rugi-rugi total pada motor DC shunt :
ΣW = W
c
+ W
a
+ W
bd
72 = 74,82 + 44,29 + 6,92
= 126,03 Watt Sehingga efisiensi Motor DC Shunt :
100 1
×
−
=
∑
in m
P W
η
100 6
, 798
03 ,
126 1
×
− =
m
η
= 84,21 3.
Untuk I
L
= 5.43 Ampere
Data – data dari Motor DC Shunt motor yang diperoleh : V
t
: 220 Volt I
L :
5.43 Ampere I
a
: 5.26 Ampere I
sh :
0.17 Ampere n
: 1425 rpm Maka dari data-data tersebut diatas kita dapat menghitung rugi-rugi pada motor DC
shunt:
P
in
= V
t
. I
L
= 220 x 5,43 = 1194,6 Watt
W
c
= W
rot
+ W
sh
= 74,82 Watt
W
a
= I
a 2
. R
a
= 5,26
2
. 3,7 = 102,37 Watt
W
bd
= 2 . I
a
= 2. 5,26 = 10,52 Watt Maka rugi-rugi total pada motor DC shunt :
ΣW = W
c
+ W
a
+ W
bd
= 74,82 + 102,37 + 10,52
73 = 187,71 Watt
Sehingga efisiensi Motor DC Shunt :
100 1
×
−
=
∑
in m
P W
η
100 6
, 1194
71 ,
187 1
×
−
=
m
η
= 84,28 4.
Untuk I
L
= 7.1 Ampere
Data – data dari Motor DC Shunt motor yang diperoleh : V
t
: 220 Volt I
L :
7.1 Ampere I
a
: 6.93 Ampere I
sh :
0.17 Ampere n
: 1400 rpm Maka dari data-data tersebut diatas kita dapat menghitung rugi-rugi pada motor DC
shunt:
P
in
= V
t
. I
L
= 220 x 7,1 = 1562 Watt
W
c
= W
rot
+ W
sh
= 74,82 Watt
W
a
= I
a 2
. R
a
= 6,93
2
. 3,7 = 177,69 Watt
W
bd
= 2 . I
a
= 2. 6,93 = 13,86 Watt Maka rugi-rugi total pada motor DC shunt :
ΣW = W
c
+ W
a
+ W
bd
= 74,82 + 177,69 + 13,86 = 266,37 Watt
74 Sehingga efisiensi Motor DC Shunt :
100 1
×
−
=
∑
in m
P W
η
100 1562
37 ,
266 1
×
− =
m
η
= 82,94
Dari hasil analisa data rugi-rugi dan efisiensi motor DC Shunt dengan metode reterdasi dapat disusun pada Table 4.12 sebagai berikut :
No. V
t
Volt I
L
A I
a
A I
sh
A n
rpm Pin
Watt ΣW
Watt
m
η
1 220
1.8 1.63
0.17 1475
396 87,91
77,80 2
220 3.63
3.46 0.17
1450 798,6
126,03 84,21 3
220 5.43
5.26 0.17
1425 1194,6 187,71 84,28
4 220
7.1 6.93
0.17 1400
1562 266,37 82,9
Table 4.12 Data rugi-rugi dan efisiensi motor DC Shunt dengan metode reterdasi
75
BAB V PERBANDINGAN UJI REGENERATIF DENGAN UJI RETERDASI
DALAM MENENTUKAN RUGI-RUGI DAN EFISIENSI MOTOR DC PENGUATAN SHUNT
V.1 Perbandingan Uji Regeneratif Hopkinson dengan Uji Reterdasi dari Segi
Metode Pengujian
Dalam menerapkan kedua metode pengujian rugi-rugi motor DC shunt ini di Laboratorium Konversi Energi Listrik Departemen Teknik Elektro USU penulis telah
mengamati perbandingan dari kedua metode tersebut. Adapun Perbandingannya dari segi metode percobaan dapat saya simpulkan sebagai berikut :
1. Pada uji reterdasi, kita dapat memisahkan rugi-rugi rotasi menjadi rugi gesek +
angin dan rugi-rugi inti karena didalam pengujian reterdasi pengujian yang dilakukan dengan eksitasi dan tanpa eksitasi sehingga pengujian dengan eksitasi rugi-rugi rotasi
rugi gesek + angin dan rugi inti dapat diketahui nilainya sedangkan pengujian tanpa eksitasi hanya rugi gesek + angin yang ada, karena perputaran fluks pada inti tidak ada.
Kemudian pada uji Hopkinson kita tidak dapat memisahkan rugi-rugi besi , rugi gesek dan rugi-rugi angin.
2. Pada uji reterdasi rugi-rugi konstan cenderung bisa berubah nilainya karena
rumus untuk mencari nilai rugi-rugi tersebut sangat berpengaruh terhadap putaran nominal motor DC yang ditentukan pada saat pengujian
