BAB IV ANALISA DATA
4.1. Analisa data pengujian 4.1.1. Analisa Penambahan tahanan pada tahanan jangkar Rs pada motor dc
shunt. Berdasarkan dari data yang ada pada percobaan motor dc shunt maka ;
V = 220 Volt Ia = 4,18 A
Im = 0,64 A n = 1350 rpm
Berdasarkan persamaan 9 maka ;
n = Vt – Ia x Ra + Rs C x Ф
1350 = 220 - 4,18 x 2,86 + 0 C x Ф
1350 = 220 – 11,95 C x Ф
C x Ф = 208,05 1350
C x Ф = 0,15
Maka untuk nilai C x Ф yang lain dengan nilai ia yang berbeda ;
Tabel 6.
nilai C x Ф yang lain dengan nilai ia yang berbeda
No Vt
Volt Rs
Ohm Ia
A Im
A IL
A n
rpm
C x Ф
1 220 0 4,18 0,63 4,81 1350 0,15 2 220 5 4,16 0,63 4,79 1300 0,14
3 220 10 4,13 0,63 4,76 1250 0,13 4 220 15 4,11 0,63 4,74 1200 0,12
5 220 20 4,10 0,63 4,73 1170 0,1 6 220 25 4,08 0,63 4,71 1000 0,1
Universitas Sumatera Utara
Tabel 7.
nilai C x Ф yang lain dengan nilai ia yang berbeda
Tabel 8.
Nilai C x Ф yang lain dengan nilai ia yang berbeda
No
Vt Volt
Rs ohm
Rp ohm
Ia 1 A
Ia 2 A
Im’ A
IL A
n rpm
C x Ф
1 220 20 25 2,29 1,83 0,64 4,76 950 0,17
2 220 20 15 1,72 2,35 0,64 4,71 1100 0,16 3 220 20 10 1,36 2,75 0,64 4,75 1150 0,15
No
Vt Volt
Rs ohm
Rp ohm
Ia 1 A
Ia 2 A
Im A
IL A
n rpm
C x Ф
1 220 25 25 2,08 2,09 0,64 4,81 900 0,18
2 220 25 15 1,57 2,59 0,64 4,8 1000 0,17 3 220 25 10 1,21 2,98 0,64 4,83 1100 0,16
Universitas Sumatera Utara
Tabel 9.
nilai C x Ф yang lain dengan nilai Ia yang berbeda
No
Vt Volt
Rs ohm
Rp ohm
Ia 1 A
Ia 2 A
Im A
IL A
n rpm
C x Ф
1 220 15 25 2,57 1,55 0,64 4,76 1000 0,17 2 220 15 15 2,06 2,05 0,64 4,75 1050 0,16
3 220 15 10 1,64 2,48 0,64 4,76 1075 0,15
Dari data yang didapat seperti yang ada pada tabel 2 , maka dapat dianalisa untuk menunjukkan perubahan dengan bertambahnya tahanan Rs seri pada
tahanan jangkar dan dari perubahan tersebut maka di dapat adanya perubahan pada kecepatan motor dc shunt akibat bertambahnya nilai dari Rs.
Pada Tabel 2 dapat di lihat tegangan yang di berikan pada motor dc shunt
Vt sebesar 220 Volt dan nilai Ia = 4,18 A dan Im = 0,64 A dan beban motor di jaga konstan nilai nya, dapat di lihat setiap penambahan nilai Rs
penambahan tahanan seri pada tahanan jangkar maka adanya perubahan pada kecepatan motor dc shunt.
Sesuai dengan persamaan teori maka nilai kecepatan n motor dc shunt dapat di hitung seperti di bawah ini :
n = Vt – Ia x Ra + Rs C x Ф
jika nilai : Vt = 220 volt
Ra : 2,86
Rf ; 333,3
Maka berdasarkan perhitungan persamaan teori :
Sebelum penambahan tahanan Rs, nilai Rs = 0 ohm n = Vt – Ia x Ra + Rs C x
Ф
Universitas Sumatera Utara
n = 220 – 4,18 x 2,86 + 0 C x Ф
n = 220 –11,74 0,15 n = 1388,64 rpm
Saat penambahan tahanan Rs = 5 ohm
n’ = Vt – Ia’ x Ra + Rs C x Ф
n’ = 220 – 4,16 x 2,86+ 5 C x Ф
n ’= 220 – 32,69 0,14 n ’= 1337,93 rpm
Saat penambahan tahanan Rs = 10 ohm
n ’= Vt – Ia’ x Ra + Rs C x Ф
n’ = Vt – 4,13 x 2,86 + 10 C x Ф
n ’= 220 – 48,05 0,13 n’ = 1322,69 rpm
Saat penambahan tahanan Rs = 15 ohm
n ’= Vt – Ia’ x Ra + Rs C x Ф
n’ = 220 – 4,11 x 2,86 + 15 C x Ф
n ’= 220 – 67,91 0,12 n’ = 1267,42 rpm
Saat penambahan tahanan Rs = 20 ohm
n’ = Vt – Ia’ x Ra + Rs C x Ф
n ’= 220 – 4,10 x 2,8 + 20 C x Ф
n ’= 220 – 85,68 0,11 n ’= 1221,09 rpm
Saat penambahan tahanan Rs = 25 ohm
n’ = Vt – Ia’ x Ra + Rs C x Ф
n ’= 220 – 4,08 x 2,8 + 25 C x Ф
n ’= 220 – 85,68 0,1 n
’= 1063,3
rpm
Universitas Sumatera Utara
Tabel 10. Perhitungan teori pengaruh tahanan Rs terhadap kecepatan motor dc shunt
NO Rs
Ω n rpm
1 0 1388,64
2 5 1337,93
3 10 1322,69
4 15 1267,42
5 20 1221,09
6 25 1063,3
Grafik 1. Pengaruh penambahan tahanan Rs terhadap kecepatan motor dc shunt secara teori dan praktek pengujian.
Dari perhitungan di atas dapat di buktikan bahwa pengaruh dari penambahan tahanan Rs tahanan terhubung seri pada tahanan jangkar yang mempengaruhi dari
kecepatan motor dc shunt. Semakin besar nilai penambahan Rs maka kecepatan motor dc shunt semakin kecil turun dari sebelumnya akibat nilai dari arus jangkar Ia
yang semakin kecil . Hal tersebut terbukti dari perhitungan di atas.
Universitas Sumatera Utara
4.1.2. Penambahan tahanan terhubung paralel terhadap tahanan jangkar Rp sebagai kompensasi untuk perubahan yang di akibatkan oleh penambahan Rs pada
motor dc shunt.
Pada Tabel 3 dapat di lihat tegangan yang di berikan pada motor dc shunt Vt sebesar 220 Volt dan Im = 0,64 A , dapat di lihat setiap penambahan
nilai Rs tahanan seri pada tahanan jangkar dan Rp tahanan paralel pada tahanan jangkar maka adanya perubahan pada kecepatan motor dc shunt.
Sesuai dengan persamaan teori maka nilai kecepatan n motor dc shunt dapat di hitung seperti di bawah ini :
n = Vt – Ia x Ra + Rs C x
Ф
jika nilai : Vt = 220 volt Im = 0,64 A
maka :
Saat penambahan tahanan Rs = 25 ohm dan Rp = 25 Ohm
n = Vt – Ia’ x Ra Rp + Rs C x
Ф
n = 220 – 2,08x 2,86 25 + 25 0,15 n = 220 – 2,08 x 2,57 + 25 0,18
n = 903,6 rpm
Saat penambahan tahanan Rs = 25 ohm dan Rp = 20 Ohm n = Vt – Ia’ x Ra Rp + Rs C x
Ф
n = 220 –1,57 x 2,86 25 + 20 0,15 n = 220 – 1,57 x 2,4 + 20 0,17
n = 1087,24 rpm
Saat penambahan tahanan Rs = 25 ohm dan Rp = 15 Ohm
n = Vt – Ia’ x Ra Rp + Rs C x
Ф
n = 220 – 1,21 x 2,86 25 + 15 0,15
Universitas Sumatera Utara
n = 220 – 1,21 x 2,22 + 15 0,16 n = 1245,62 rpm
Tabel 11. Perhitungan secara teori pengaruh tahanan Rp dengan Rs= 25 Ω terhadap
kecepatan motor dc shunt NO
Rs Ω
Rp Ω
n rpm 1 25 25 903,6
2 25 20 1087,24
3 25 15 1244,77
Grafik 2. Pengaruh penambahan tahanan Rp dengan nilai Rs = 25 Ω terhadap
kecepatan motor dc shunt secara teori dan praktek pengujian.
Pada Tabel 4 dapat di lihat tegangan yang di berikan pada motor dc shunt Vt sebesar 220 Volt dan Im = 0,64 A , dapat di lihat setiap penambahan
nilai Rs tahanan seri pada tahanan jangkar dan Rp tahanan paralel pada tahanan jangkar maka adanya perubahan pada kecepatan motor dc shunt.
Sesuai dengan persamaan teori maka nilai kecepatan n motor dc shunt dapat di hitung seperti di bawah ini :
Universitas Sumatera Utara
Saat penambahan tahanan Rs = 20 ohm dan Rp = 25 Ohm
n = Vt – Ia’ x Ra Rp + Rs C x
Ф
n = 220 – 2,29x 2,86 20 + 25 0,17 n = 220 – 2,29 x 2,57 + 25 0,17
n = 922,73 rpm
Saat penambahan tahanan Rs = 20 ohm dan Rp = 20 Ohm
n = Vt – Ia’ x Ra Rp + Rs C x
Ф
n = 220 – 1,72x 2,86 20 + 25 0,16 n = 220 – 1,72 x 2,4 + 25 0,16
n = 1080,45 rpm
Saat penambahan tahanan Rs =20 ohm dan Rp = 15 Ohm n = Vt – Ia’ x Ra Rp + Rs C x
Ф
n = 220 – 1,36x 2,86 15 + 25 0,15 n = 220 – 1,36 x 2,22 + 25 0,15
n =
1219,87pm
Tabel 12. Perhitungan secara teori pengaruh tahanan Rp dengan Rs= 20 Ω terhadap
kecepatan motor dc shunt NO
Rs Ω
Rp Ω
n rpm 1 20 25
922,73 2 20 20
1080,45 3 20 15
1219,87
Universitas Sumatera Utara
Grafik 3. Pengaruh penambahan tahanan Rp dengan nilai Rs = 20 Ω terhadap
kecepatan motor dc shunt secara teori dan praktek pengujian.
Pada Tabel 5 dapat di lihat tegangan yang di berikan pada motor dc shunt Vt sebesar 220 Volt dan Im = 0,64 A , dapat di lihat setiap penambahan
nilai Rs tahanan seri pada tahanan jangkar dan Rp tahanan paralel pada tahanan jangkar maka adanya perubahan pada kecepatan motor dc shunt.
Sesuai dengan persamaan teori maka nilai kecepatan n motor dc shunt dapat di hitung seperti di bawah ini :
Saat penambahan tahanan Rs = 15 ohm dan Rp = 25 Ohm
n = Vt – Ia’ x Ra Rp + Rs C x
Ф
n = 220 – 2,57 x 2,86 25 + 15 0,17 n = 220 – 2,57 x 2,57 + 25 0,17
n = 877,32 rpm
Saat penambahan tahanan Rs = 15 ohm dan Rp = 20 Ohm n = Vt – Ia x Ra Rp + Rs C x
Ф
n = 220 – 2,06 x 2,86 20 + 25 0,15 n = 220 – 2,06 x 2,4 + 20 0,16
n = 1086,6 rpm
Universitas Sumatera Utara
Saat penambahan tahanan Rs = 15 ohm dan Rp = 15 Ohm
n = Vt – Ia’ x Ra Rp + Rs C x
Ф
n = 220 – 1,64x 2,86 15 + 15 0,15 n = 220 – 1,64 x 2,22 + 15 0,15
n = 1278,6 rpm
Tabel 13. Perhitungan secara teori pengaruh tahanan Rp dengan Rs= 15 Ω terhadap
kecepatan motor dc shunt NO
Rs Ω
Rp Ω
n rpm 1 15 25
877,32 2 15 20
1086,6 3 15 15
1278,6
Grafik 4. Pengaruh penambahan tahanan Rp dengan nilai Rs = 15 Ω terhadap
kecepatan motor dc shunt secara teori dan praktek pengujian.
Dari perhitungan di atas dapat di buktikan bahwa pengaruh dari penambahan tahanan Rp tahanan tambahan yang terhubung paralel pada tahanan jangkar dan Rs
yang terhubung paralel terhadap jangkar maka dapat mengatur kecepatan motor dc
Universitas Sumatera Utara
shunt lebih rendah nilai kecepatan yang di dapat di banding dengan hanya pengaturan kecepatan motor dc shunt yang menggunakan tahanan Rs .Hal tersebut terbukti dari
perhitungan di atas.
4.1.3. Perhitungan efisiensi motor dc shunt. Dan untuk mengetahui efisiensi dari motor dc shunt maka di gunakan
beberapa persamaan rumus sebagai berikut :
η
= Pout Pin x 100 Pout = T x n x 1000 975
Pin = Vt Ia + Im T = C x
Ф
x Ia Keterangan rumus:
η
= Nilai efisiensi Pin = Daya yang masuk ke motor Watt
Pout = Daya yang keluar dari motor Watt Vt = Tegangan masuk jepit Volt
Ia = Arus jangkar motor Ampere Im = Arus medan motor ampere
T = torsi motor Nm n = kecepatan motor rpm
Maka dari persamaan di atas dapat di hitung nilai dari efisiensi dari motor dc shunt berdasarkan dari data tabel diatas.
Dari tabel 2 yaitu dengan Vt = 220 volt dengan penambahan Rs = 0
ohm. Maka ; T = C x
Ф
x Ia = 0,15 x 4,18
= 0,63 Nm
Pin = Vt x Ia + Im = 220 x 4,18 + 0,64
= 220 x 4,81 = 1058,2 watt
Universitas Sumatera Utara
Pout = T x n x 1000 975 = 0,63 x1350 x 1000 975
= 872,3 watt
η
= Pout Pin x 100 = 872,3 1058,2 x 100
= 82,43
Dengan penambahan Rs = 5 ohm maka Ia’ = 4,16 A ; Im’ = 0,63A Maka ;
T = C x
Ф
x Ia = 0,14 x 4,16
= 0,58 Nm Pin = Vt x Ia + Im
= 220 x 4,16 + 0,63 = 220 x 4,79
= 1053,8 watt Pout = T x n x 1000 975
= 0,58 x 1300 x 1000 975 = 773,33 watt
η
= Pout Pin x 100 = 773,331053,8 x 100
= 73,39
Dengan penambahan Rs = 10 ohm maka Ia’ = 4,13 A ; Im’ = 0,64A Maka ;
T = C x
Ф
x Ia = 0,13 x 4,13
= 0,54 Nm Pin = Vt x Ia + Im
= 220 x 4,13 = 0,64 = 220 x 4,76
= 1047,2 watt
Universitas Sumatera Utara
Pout = T x n x 1000 975 = 0,54 x 1250 x 1000 975
= 692,3 watt
η
= Pout Pin x 100 = 692,3 1047,2 x 100
= 66,11
Dengan penambahan Rs = 15 ohm maka Ia’ = 4,11 A ; Im’ = 0,63 A
Maka ; T = C x
Ф
x Ia = 0,12 x 4,11
= 0,49 Nm Pin = Vt x Ia + Im
= 220 x 4,11 + 0,63 = 220 x 4,74
= 1042,8 watt Pout = T x n x 1000 975
= 0,49 x 1200 x 1000 975 = 603,07 watt
η
= Pout Pin x 100 = 603,071042,8 x 100
= 57,8
Dengan penambahan Rs = 20 ohm maka Ia’ = 4,1 A ; Im’ = 0,63 A
Maka ; T = C x
Ф
x Ia = 0,1 x 4,1
= 0,41 Nm Pin = Vt x Ia + Im
= 220 x 4,1 + 0,63
Universitas Sumatera Utara
= 220 x 4,73 = 1040,6 watt
Pout = T x n x 1000 975 = 0,41 x 1170 x 1000 975
= 492 watt
η
= Pout Pin x 100 = 492 1040,6 x 100
= 47,28
Dengan penambahan Rs = 25 ohm maka Ia’ = 4,1 A ; Im’ = 0,63 A
Maka ; T = C x
Ф
x Ia = 0,1 x 4,1
= 0,41 Nm Pin = Vt x Ia + Im
= 220 x 4,1 + 0,63 = 220 x 4,73
= 1040,6 watt Pout = T x n x 1000 975
= 0,41 x 1000 x 1000 975 = 420 watt
η
= Pout Pin x 100 = 420 1040,6 x 100
= 40,41
Dari tabel 3 yaitu dengan Vt = 220 volt dengan penambahan Rs = 25 ohm ; Rp = 25 Ohm
Maka ; T = C x
Ф
x Ia = 0,18 x 4,17
= 0,75Nm
Universitas Sumatera Utara
Pin = Vt x Ia + Im = 220 x 4,17 + 0,63
= 220 x 4,81 = 917,4 watt
Pout = T x n x 1000 975 = 0,75 x 900 x 1000 975
= 692,8 watt
η
= Pout Pin x 100 = 692,8 917,4 x 100
= 75,5
Dengan penambahan Rs = 25 ohm dan Rp =15 ohm Maka ;
T = C x
Ф
x Ia = 0,17 x 4,16
= 0,7 Nm
Pin = Vt x Ia + Im = 220 x 4,16 + 0,63
= 220 x 4,8 = 1056 watt
Pout = T x n x 1000 975 = 0,7x 1000 x 1000 975
= 717,9 watt
η
= Pout Pin x 100 = 717,9 1056 x 100
= 67,98
Dengan penambahan Rs = 25 ohm dan Rp = 10 ohm maka Ia’ = 2,04 A ; Im’ = 0,58 A
Maka ; T = C x
Ф
x Ia = 0,16 x 4,19
= 0,67 Nm
Universitas Sumatera Utara
Pin = Vt x Ia + Im = 220 x 4,19 + 0,63
= 220 x 4,83 = 1062,6 watt
Pout = T x n x 1000 975 = 0,67x 1100 x 1000 975
= 755,89 watt
η
= Pout Pin x 100 = 755,89 1062,6 x 100
= 71,14
Dari tabel 4 yaitu dengan Vt = 220 volt dengan penambahan Rs = 20 ohm ; Rp = 25 Ohm.
Maka ; T = C x
Ф
x Ia = 0,17 x 4,12
= 0,7 Nm Pin = Vt x Ia + Im
= 220 x 4,12 + 0,63 = 220 x 4,76
= 1047,2 watt Pout = T x n x 1000 975
= 0,7 x 950 x 1000 975 = 682,05 watt
η
= Pout Pin x 100 = 682,05 1047,2 x 100
= 65,13
Dengan penambahan Rs = 20 ohm dan Rp = 15 ohm Maka ;
T = C x
Ф
x Ia = 0,16 x 4,07
= 0,65 Nm
Universitas Sumatera Utara
Pin = Vt x Ia + Im = 220 x 4,07 + 0,63
= 220 x 4,71 = 1036,2 watt
Pout = T x n x 1000 975 = 0,65x1100 x 1000 975
= 733,333 watt
η
= Pout Pin x 100 = 733,333 1036,2 x 100
= 70,7
Dengan penambahan Rs = 20 ohm dan Rp = 10 ohm Maka ;
T = C x
Ф
x Ia = 0,15 x 4,11
= 0,62 Nm Pin = Vt x Ia + Im
= 220 x 4,11 + 0,63 = 220 x 4,74
= 1042,8 watt Pout = T x n x 1000 975
= 0,62 x 1150 x 1000 975 = 731,3 watt
η
= Pout Pin x 100 = 731,3 1042,8 x 100
= 70,1
Dari tabel 5 yaitu dengan Vt = 220 volt dengan penambahan Rs = 15 Ω; Rp = 25 Ohm.
Maka ; T = C x
Ф
x Ia = 0,17 x 4,12
= 0,7 Nm
Universitas Sumatera Utara
Pin = Vt x Ia + Im = 220 x 4,12 + 0,63
= 220 x 4,76 = 1047,2 watt
Pout = T x n x 1000 975 = 0,7x 1000 x 1000 975
= 717,94 watt
η
= Pout Pin x 100 = 717,94 1047,2 x 100
= 68,6
Dengan penambahan Rs = 15 ohm dan Rp =15 ohm Maka ;
T = C x
Ф
x Ia = 0,15 x 4,11
= 0,6 Nm Pin = Vt x Ia + Im
= 220 x 4,12 + 0,63 = 220 x 4,75
= 1045 watt Pout = T x n x 1000 975
= 0,6 x 1000 x 1000 975 = 615,4 watt
η
= Pout Pin x 100 = 615,4 1045 x 100
= 58,88
Dengan penambahan Rs = 15 ohm dan Rp = 10 ohm Maka ;
T = C x
Ф
x Ia = 0,17 x 4,12
= 0,7 Nm
Universitas Sumatera Utara
Pin = Vt x Ia + Im = 220 x 4,12 + 0,64
= 220 x 4,76 = 1047,2 watt
Pout = T x n x 1000 975 = 0,7 x1075 x 1000 975
= 771,8 watt
η
= Pout Pin x 100 = 771,8 1047,2 x 100
= 74,02 Dari perhitungan diatas maka ;
Tabel 14. Perhitungan nilai efisiensi motor dc shunt saat penambahan Rs NO Rs
Ω n rpm
η
1 0 1388,64 82,43
2 5 1337,93 73,3
3 10 1322,69 66,11
4 15 1267,42 57,8
5 20 1221,09 47,8
6 25 1063,3 40,41
Universitas Sumatera Utara
Grafik 5. Pengaruh penambahan tahanan Rs terhadap efisiensi motor dc shunt
Dari perhitungan di atas dapat di buktikan bahwa pengaruh dari penambahan tahanan Rp tahanan tambahan yang terhubung paralel pada tahanan jangkar dan Rs
tahanan tambahan yang terhubung seri dengan tahanan jangkar yang mempengaruhi dari kecepatan motor dc shunt serta mengakibatkan nilai efisiensi yang
rendah tidak baik pada motor dc shunt . Hal tersebut dapat terbukti dari perhitungan dan grafik di atas.
Tabel 15. Perhitungan nilai efisiensi motor dc shunt saat penambahan Rp dan Rs = 25
Ω NO Rs
Ω Rp
Ω
n
rpm
η
1 25 25 903,6
75,5 2 25
15 1087,24 67,98
3 25 10 1244,77
71,14
Universitas Sumatera Utara
Grafik 6. Pengaruh penambahan tahanan Rp dengan nilai tahanan Rs = 25 Ω
terhadap efisiensi motor dc shunt
Tabel 16. Perhitungan nilai efisiensi motor dc shunt saat penambahan Rp dan Rs = 20
Ω NO Rs
Ω Rp
Ω
n
rpm
η
1 20 25 922,73
65,13 2 20
15 1080,45 70,7
3 20 10 1219,87
70,1 Grafik 11. Pengaruh penambahan tahanan Rp dengan nilai tahanan Rs = 20
Ω terhadap efisiensi motor dc shunt
Tabel 17. Perhitungan nilai efisiensi motor dc shunt saat penambahan Rp dan Rs = 15
Ω NO Rs
Ω Rp
Ω
n
rpm
η
1 15 25 877,32
68,6 2 15
15 1086,6 58,88
3 15 10 1278,6
74,02
Universitas Sumatera Utara
Grafik 7. Pengaruh penambahan tahanan Rp dengan nilai tahanan Rs = 15 Ω
terhadap efisiensi motor dc shunt
Universitas Sumatera Utara
BAB V Kesimpulan Dan Saran
Kategori