laporan mesin listrik elektronika d3
LAPORAN
PRAKTIKUM MESIN LISTRIK
DOSEN PENGAMPU: Drs. Ahmad Sujadi
TOPIK 1
PERCOBAAN GENERATOR PENGUAT TERPISAH,
GENERATOR SHUNT, dan GENERATOR SERI
TOPIK 2
PERCOBAAN GENERATOR KOMPON
OLEH:
RIDHO ABDUL SIDIQ
NIM. 15507134028/B2
TEKNIK ELEKTRONIKA FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS NEGERI YOGYAKARTA
2016
TOPIK 1. PERCOBAAN GENERATOR PENGUAT TERPISAH, GENERATOR SHUNT,
DAN GENERATOR SERI
A. Tujuan
Dari kegitan praktek bertujuan agar mahasiswa dapat memahami sistem kerja
generator yang berfungsi sebagai penghasil tenaga listrik, yang mengubah energi kinetik/gerak
menjadi energi listrik. Dan dari kegiatan percobaan praktek ini agar mahasiswa dapat mengetahui
bagaimana cara merangkai generator penguat terpisah, generator shunt, dan generator seri. Dalam
percobaan tersebut juga diharapkan dapat mengalisis karakteristik dari penguat generator yang
dipraktekan.
B. Teori Dasar
Konstruksi Generator DC
Pada umumnya generator DC dibuat dengan menggunakan magnet permanent
dengan 4-kutub rotor, regulator tegangan digital, proteksi terhadap beban lebih, starter
eksitasi, penyearah, bearing dan rumah generator atau casis, serta bagian rotor.
Gambar 1 menunjukkan gambar potongan melintang konstruksi generator DC.
Generator DC terdiri dua bagian, yaitu stator, yaitu bagian mesin DC yang diam, dan
bagian rotor, yaitu bagian mesin DC yang berputar
•
•
•
•
Bagian stator terdiri dari:
rangka motor
belitan stator
sikat arang
bearing dan terminal box.
Rotor terdiri dari:
•
•
•
Komutator
belitan rotor
kipas rotor dan poros rotor.
Bagian yang harus menjadi perhatian untuk perawatan secara rutin adalah sikat
arang yang akan memendek dan harus diganti secara periodic / berkala. Komutator
harus dibersihkan dari kotoran sisa sikat arang yang menempel dan serbuk arang yang
mengisi celah-celah komutator, gunakan amplas halus untuk membersihkan noda
bekas sikat arang.
1. GENERATOR PENGUAT TERPISAH
Disebut generator penguat terpisah karena sumber tegangan yang digunakan untuk menyuplai
lilitan penguat medan adalah terpisah dari rangkaian kelistrikan generator. Sumber tegangan
tersebut bisa dari baterai atau sumber listrik arus searah lainnya.
1. GENERATOR PENGUAT SENDIRI
Disebut generator penguat sendiri karena sumber tegangan yang digunakan untuk menyuplai
lilitan penguat magnet diambil dari keluaran generator tersebut.
3. GENERATOR SHUNT
Generator shunt adalah generator yang lilitan penguat magnetnya disambung pararel dengan
lilitan jangkar. Pada generator ini, jumlah lilitan penguat magnet banyak, namun luas
penampang kawatnya kecil. Hal ini bertujuan agar hambatan lilitan penguatnya (Rsh) besar.
C. Gambar Rangkaian
Gambar 1. Generator Penguat Terpisah
Gambar 2. Generator Shunt
Gambar 3. Generator Seri
D. Data Perhitungan
Tabel. 1
Data penguji tanpa beban Ea = F(Im) generator penguat terpisah.
Im (A) = 0 , Ea (V) = 18
data pengujian tanpa bebab Ea = f (Im) generator penguat terpisah
n=1400 rpm
kenaikan
n=1300 rpm
penurunan
kenaikan
penurunan
Im(A)
Ea (V)
Im(A)
Ea (V)
Im(A)
Ea (V)
Im(A)
Ea (V)
0
25
0
27
0
21,5
0
26,5
0,5
38
0,5
56
0,5
40
0,5
56
0,1
76
0,1
94
0,1
72
0,1
94
0,15
105
0,15
132,5
0,15
103
0,15
125
0,2
145
0,2
161
0,2
135
0,2
155
0,25
175
0,25
186
0,25
162
0,25
176
0,3
192
0,3
203
0,3
177
0,3
190
0,35
205
0,35
214
0,35
191
0,35
200
0,4
220
0,4
225
0,4
201
0,4
207
0,45
227
0,45
231
0,45
210
0,45
215
0,5
236
0,5
236
0,5
220
0,5
220
Tabel. 2
Data karakteristik luar generator penguat terpisah. n = 1400 Konstan.
Im (A) = 0 , Ea (V) = 18
Data pengamatan
Data penghitungan
IL (A)
V (volt)
T (Nm)
P in
P out
ƞg
1
215
2
292,65
215
0,73
1,5
210
2,3
336,55
315
0,94
2
202,5
3,2
468,25
405
0,86
2,5
195
4
585,3
487,5
0,83
3
195
4,6
673,1
585
0,86
3,5
193
5,2
760,9
675,5
0,88
4
187
6
877,95
748
0,85
Tabel. 3
Data karakteristik luar generator penguat shunt. V = f(IL), n = 1400 Konstan.
Im (A) = 0 , Ea (V) = 18
Data pengamatan
Data penghitungan
IL (A)
V (volt)
T (Nm)
P in
P out
ƞg
1
205
3,2
468,25
205
0,44
1,5
197
3,7
541,4
295,5
0,55
2
185
4,2
614,6
370
0,6
2,5
177
4,8
702,35
442,5
0,63
3
165
5
731,62
495
0,67
3,5
150
5,2
760,9
525
0,69
4
131
5
731,62
524
0,72
Tabel. 4
Data karakteristik luar generator penguat seri. V = f(IL), n = 1400 Konstan.
Im (A) = 0 , Ea (V) = 18
Data pengamatan
Data penghitungan
IL (A)
V (volt)
T (Nm)
P in
P out
ƞg
1
75
0,6
87,8
75
0,85
1,5
100
1,2
175,6
150
0,86
2
130
2
292,65
260
0,89
2,5
145
3
438,97
362,5
0,83
3
162
3,8
556,1
486
0,87
3,5
170
4,8
702,35
595
0,84
4
175
5,8
848,64
700
0,82
E. Grafik
D. Kesimpulan
Dalam peraktek mesin listrik ini dapat diabil kesimpulan bahwa setiap rangkaian di mesin
listrik memiliki karakteristik yang berbeda beda sehingga dapat di gunakan sesuai dengan kebutuhan
yang di perlukan.
Dalam generator penguat terpisah meskipun arus penguat medan magnet masih nol namun
sudah menghasilkan tegangan karan di dalam generator sudah memiliki medan magnet yang
terpasang sehingga gennerator sudah menghasilkan tegangan walaupun hanya sekitar 18 - 25 volt dc.
TOPIK 2. PERCOBAAN GENERATOR KOMPON
E. Gambara Rangkaian
Gambar 4. Rangkaian percobaan generator kompon panjang sebagai kompon bantu
Gambar 5. Rangkaian percobaan generator kompon pendek sebagai kompon bantu
Gambar 6. Rangkaian percobaan generator kompon pendek sebagai kompon lawan
F. TABEL DATA
Table 5. percobaan generator kompon panjang sebagai kompon bantu
Il (A) = 0 , V = 18
DATA PENGAMATAN
DATA PENGHITUNGAN
IL (A)
V (volt)
T (Nm)
P in
P out
ƞg
1
215
3.2
468.9
215
0.45
1,5
210
4.4
644.75
315
0.48
2
207
5.2
762
414
0.54
2,5
205
6
879.2
410
0.46
3
205
6.8
996.42
410
0.41
3,5
200
7
1025.73
400
0.39
4
192
8.4
1230.9
384
0.31
Table 6. percobaan generator kompon pendek sebagai kompon bantu.
Im (A) = 0 , Ea (V) = 18
DATA PENGAMATAN
DATA PENGHITUNGAN
IL (A)
V (volt)
T (Nm)
P in
P out
ƞg
1
185
3.2
509.22
185
0.363
1,5
160
3.4
498.21
240
0.481
Tabel 7. Rangkaian percobaan generator kompon pendek sebagai kompon lawan.
Im (A) = 0 , Ea (V) = 18
DATA PENGAMATAN
DATA PENGHITUNGAN
IL (A)
V (volt)
T (Nm)
P in
P out
ƞg
1
180
3
439.6
180
0.4
1,5
155
3.2
468.9
232
0.9
Effisiensi generator
Pout V × IL
=
Pin
2 πn
T
60
Untuk generator penguat terpisah
Pout V × IL
ηG=
=
Pin
2 πn
T
60
Untuk IL = 2A
ηg = Pout/Pin
= (V xIL)/(T x 2πn/60)
= (210 x 2)/(3,15 x 2 x 3,14 x 1400 / 60)
=420/462
= 0.9 (90%)
Untuk generator Shunt
Pout V × IL
ηG=
=
Pin
2 πn
T
60
Untuk IL = 2A
ηg = Pout/Pin
= (V x IL)/(T x 2πn/60)
= (215 x 2)/(4,95 x 2 x 3,14 x 1400 / 60)
=430/726
= 0.59 (59%)
Untuk generator Seri
Pout V × IL
ηG=
=
Pin
2 πn
T
60
Untuk IL = 2A
ηg = Pout/Pin
= (V x IL)/(T x 2πn/60)
= (145 x 2)/(2,4 x 2 x 3,14 x 1400 / 60)
= 290/352
= 0,82 (82%)
ηG=
(
)
(
)
(
)
(
)
H. Kesimpulan
Dalam peraktik yang telah di lakukan kami dapat mengambil kesimpulan bahwa dalam
kompon bantu ,semakin besar beban, tegangan yang di hasikan juga semakin besar . kita mengenal
bahwa (V = I . R ) sehingga ketika beban (R) semakin besar maka pengali arus (I) akan semakin
besar sehingga tegangan (V) akan semakin besar bila beban (R) di perbesar .
Pada setiap rangkaian memiliki karakteristik yang berbada-beda. Dari rangkaian kompon
panjang sebagai kompon bantu memiliki karakteristik dari penurunan dan kenaikan tegangan secara
perlahan seiring arus beban yang mengalir. Sedangkan dari kompon pendek sebagai kompon bantu
dan kompon lawan memiliki karakteristik hanya dapat mencapai arus beban 2 ampere dan pada saat
arus beban dinaikan maka tegangan dan arus akan mengalami drop.
PRAKTIKUM MESIN LISTRIK
DOSEN PENGAMPU: Drs. Ahmad Sujadi
TOPIK 1
PERCOBAAN GENERATOR PENGUAT TERPISAH,
GENERATOR SHUNT, dan GENERATOR SERI
TOPIK 2
PERCOBAAN GENERATOR KOMPON
OLEH:
RIDHO ABDUL SIDIQ
NIM. 15507134028/B2
TEKNIK ELEKTRONIKA FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS NEGERI YOGYAKARTA
2016
TOPIK 1. PERCOBAAN GENERATOR PENGUAT TERPISAH, GENERATOR SHUNT,
DAN GENERATOR SERI
A. Tujuan
Dari kegitan praktek bertujuan agar mahasiswa dapat memahami sistem kerja
generator yang berfungsi sebagai penghasil tenaga listrik, yang mengubah energi kinetik/gerak
menjadi energi listrik. Dan dari kegiatan percobaan praktek ini agar mahasiswa dapat mengetahui
bagaimana cara merangkai generator penguat terpisah, generator shunt, dan generator seri. Dalam
percobaan tersebut juga diharapkan dapat mengalisis karakteristik dari penguat generator yang
dipraktekan.
B. Teori Dasar
Konstruksi Generator DC
Pada umumnya generator DC dibuat dengan menggunakan magnet permanent
dengan 4-kutub rotor, regulator tegangan digital, proteksi terhadap beban lebih, starter
eksitasi, penyearah, bearing dan rumah generator atau casis, serta bagian rotor.
Gambar 1 menunjukkan gambar potongan melintang konstruksi generator DC.
Generator DC terdiri dua bagian, yaitu stator, yaitu bagian mesin DC yang diam, dan
bagian rotor, yaitu bagian mesin DC yang berputar
•
•
•
•
Bagian stator terdiri dari:
rangka motor
belitan stator
sikat arang
bearing dan terminal box.
Rotor terdiri dari:
•
•
•
Komutator
belitan rotor
kipas rotor dan poros rotor.
Bagian yang harus menjadi perhatian untuk perawatan secara rutin adalah sikat
arang yang akan memendek dan harus diganti secara periodic / berkala. Komutator
harus dibersihkan dari kotoran sisa sikat arang yang menempel dan serbuk arang yang
mengisi celah-celah komutator, gunakan amplas halus untuk membersihkan noda
bekas sikat arang.
1. GENERATOR PENGUAT TERPISAH
Disebut generator penguat terpisah karena sumber tegangan yang digunakan untuk menyuplai
lilitan penguat medan adalah terpisah dari rangkaian kelistrikan generator. Sumber tegangan
tersebut bisa dari baterai atau sumber listrik arus searah lainnya.
1. GENERATOR PENGUAT SENDIRI
Disebut generator penguat sendiri karena sumber tegangan yang digunakan untuk menyuplai
lilitan penguat magnet diambil dari keluaran generator tersebut.
3. GENERATOR SHUNT
Generator shunt adalah generator yang lilitan penguat magnetnya disambung pararel dengan
lilitan jangkar. Pada generator ini, jumlah lilitan penguat magnet banyak, namun luas
penampang kawatnya kecil. Hal ini bertujuan agar hambatan lilitan penguatnya (Rsh) besar.
C. Gambar Rangkaian
Gambar 1. Generator Penguat Terpisah
Gambar 2. Generator Shunt
Gambar 3. Generator Seri
D. Data Perhitungan
Tabel. 1
Data penguji tanpa beban Ea = F(Im) generator penguat terpisah.
Im (A) = 0 , Ea (V) = 18
data pengujian tanpa bebab Ea = f (Im) generator penguat terpisah
n=1400 rpm
kenaikan
n=1300 rpm
penurunan
kenaikan
penurunan
Im(A)
Ea (V)
Im(A)
Ea (V)
Im(A)
Ea (V)
Im(A)
Ea (V)
0
25
0
27
0
21,5
0
26,5
0,5
38
0,5
56
0,5
40
0,5
56
0,1
76
0,1
94
0,1
72
0,1
94
0,15
105
0,15
132,5
0,15
103
0,15
125
0,2
145
0,2
161
0,2
135
0,2
155
0,25
175
0,25
186
0,25
162
0,25
176
0,3
192
0,3
203
0,3
177
0,3
190
0,35
205
0,35
214
0,35
191
0,35
200
0,4
220
0,4
225
0,4
201
0,4
207
0,45
227
0,45
231
0,45
210
0,45
215
0,5
236
0,5
236
0,5
220
0,5
220
Tabel. 2
Data karakteristik luar generator penguat terpisah. n = 1400 Konstan.
Im (A) = 0 , Ea (V) = 18
Data pengamatan
Data penghitungan
IL (A)
V (volt)
T (Nm)
P in
P out
ƞg
1
215
2
292,65
215
0,73
1,5
210
2,3
336,55
315
0,94
2
202,5
3,2
468,25
405
0,86
2,5
195
4
585,3
487,5
0,83
3
195
4,6
673,1
585
0,86
3,5
193
5,2
760,9
675,5
0,88
4
187
6
877,95
748
0,85
Tabel. 3
Data karakteristik luar generator penguat shunt. V = f(IL), n = 1400 Konstan.
Im (A) = 0 , Ea (V) = 18
Data pengamatan
Data penghitungan
IL (A)
V (volt)
T (Nm)
P in
P out
ƞg
1
205
3,2
468,25
205
0,44
1,5
197
3,7
541,4
295,5
0,55
2
185
4,2
614,6
370
0,6
2,5
177
4,8
702,35
442,5
0,63
3
165
5
731,62
495
0,67
3,5
150
5,2
760,9
525
0,69
4
131
5
731,62
524
0,72
Tabel. 4
Data karakteristik luar generator penguat seri. V = f(IL), n = 1400 Konstan.
Im (A) = 0 , Ea (V) = 18
Data pengamatan
Data penghitungan
IL (A)
V (volt)
T (Nm)
P in
P out
ƞg
1
75
0,6
87,8
75
0,85
1,5
100
1,2
175,6
150
0,86
2
130
2
292,65
260
0,89
2,5
145
3
438,97
362,5
0,83
3
162
3,8
556,1
486
0,87
3,5
170
4,8
702,35
595
0,84
4
175
5,8
848,64
700
0,82
E. Grafik
D. Kesimpulan
Dalam peraktek mesin listrik ini dapat diabil kesimpulan bahwa setiap rangkaian di mesin
listrik memiliki karakteristik yang berbeda beda sehingga dapat di gunakan sesuai dengan kebutuhan
yang di perlukan.
Dalam generator penguat terpisah meskipun arus penguat medan magnet masih nol namun
sudah menghasilkan tegangan karan di dalam generator sudah memiliki medan magnet yang
terpasang sehingga gennerator sudah menghasilkan tegangan walaupun hanya sekitar 18 - 25 volt dc.
TOPIK 2. PERCOBAAN GENERATOR KOMPON
E. Gambara Rangkaian
Gambar 4. Rangkaian percobaan generator kompon panjang sebagai kompon bantu
Gambar 5. Rangkaian percobaan generator kompon pendek sebagai kompon bantu
Gambar 6. Rangkaian percobaan generator kompon pendek sebagai kompon lawan
F. TABEL DATA
Table 5. percobaan generator kompon panjang sebagai kompon bantu
Il (A) = 0 , V = 18
DATA PENGAMATAN
DATA PENGHITUNGAN
IL (A)
V (volt)
T (Nm)
P in
P out
ƞg
1
215
3.2
468.9
215
0.45
1,5
210
4.4
644.75
315
0.48
2
207
5.2
762
414
0.54
2,5
205
6
879.2
410
0.46
3
205
6.8
996.42
410
0.41
3,5
200
7
1025.73
400
0.39
4
192
8.4
1230.9
384
0.31
Table 6. percobaan generator kompon pendek sebagai kompon bantu.
Im (A) = 0 , Ea (V) = 18
DATA PENGAMATAN
DATA PENGHITUNGAN
IL (A)
V (volt)
T (Nm)
P in
P out
ƞg
1
185
3.2
509.22
185
0.363
1,5
160
3.4
498.21
240
0.481
Tabel 7. Rangkaian percobaan generator kompon pendek sebagai kompon lawan.
Im (A) = 0 , Ea (V) = 18
DATA PENGAMATAN
DATA PENGHITUNGAN
IL (A)
V (volt)
T (Nm)
P in
P out
ƞg
1
180
3
439.6
180
0.4
1,5
155
3.2
468.9
232
0.9
Effisiensi generator
Pout V × IL
=
Pin
2 πn
T
60
Untuk generator penguat terpisah
Pout V × IL
ηG=
=
Pin
2 πn
T
60
Untuk IL = 2A
ηg = Pout/Pin
= (V xIL)/(T x 2πn/60)
= (210 x 2)/(3,15 x 2 x 3,14 x 1400 / 60)
=420/462
= 0.9 (90%)
Untuk generator Shunt
Pout V × IL
ηG=
=
Pin
2 πn
T
60
Untuk IL = 2A
ηg = Pout/Pin
= (V x IL)/(T x 2πn/60)
= (215 x 2)/(4,95 x 2 x 3,14 x 1400 / 60)
=430/726
= 0.59 (59%)
Untuk generator Seri
Pout V × IL
ηG=
=
Pin
2 πn
T
60
Untuk IL = 2A
ηg = Pout/Pin
= (V x IL)/(T x 2πn/60)
= (145 x 2)/(2,4 x 2 x 3,14 x 1400 / 60)
= 290/352
= 0,82 (82%)
ηG=
(
)
(
)
(
)
(
)
H. Kesimpulan
Dalam peraktik yang telah di lakukan kami dapat mengambil kesimpulan bahwa dalam
kompon bantu ,semakin besar beban, tegangan yang di hasikan juga semakin besar . kita mengenal
bahwa (V = I . R ) sehingga ketika beban (R) semakin besar maka pengali arus (I) akan semakin
besar sehingga tegangan (V) akan semakin besar bila beban (R) di perbesar .
Pada setiap rangkaian memiliki karakteristik yang berbada-beda. Dari rangkaian kompon
panjang sebagai kompon bantu memiliki karakteristik dari penurunan dan kenaikan tegangan secara
perlahan seiring arus beban yang mengalir. Sedangkan dari kompon pendek sebagai kompon bantu
dan kompon lawan memiliki karakteristik hanya dapat mencapai arus beban 2 ampere dan pada saat
arus beban dinaikan maka tegangan dan arus akan mengalami drop.