TTL teknik dan tenaga listrik
Contoh Soal Mesin Listrik
Efesiensi= (Daya keluaran (output))/(Daya masukan (input))×100%
1 hp=33.000 lb-ft=746 watt
Effisiensi generator
Efesiensi=(Watt keluaran )/(Watt keluaran+watt rugi-rugi)×100%
Efesiensi=(Watt Masukkan-watt rugi-rugi)/(Watt masukkan)×100%
Efesiensi=[1-(watt rugi-rugi)/(Watt masukkan)]×100%
Contoh soal 1
Daya generator arus searah kompon panjang P = 10 Kw , V = 250 volt, rangkaian
ekivalennya berupa kompon panjang mempunyai resistans medan shunt sebesar Rsh = 125
ohm, resistans rangakaian jangkar Ra = 0,4, resistans medan seri Rs = 0,05 ohm, Beban
generatot 540 watt, rugi tegangan pada sikat waktu beban penuh sebesar 2 volt, hitung
efisiensinya.
Penyelesaian: (gambarkan terlebih dahulu rangkaian equivalen generator kompon panjang)
Arus beban penuh (IL)
IL = P/V
IL = =10.000/250=40 Amper
Arus pada medan shunt
I = V/R
=250/125=2 Amper
Arus pada jangkar
Ia = IL + Isht
= 40 + 2 = 42 Amper
Menghitung Rugi – rugi daya :
Rugi Daya pada Jangkar (angker) (LPa)
LPa = I2 R
= 422 × 0,4 = 705 watt
Rugi daya pada lilitan Seri (LPs)
LPs = I2 R
LPs = 422×0,05 = 88 watt
Rugi Daya pada lilitan shunt (LPsh)
LPsh = Vsh x Ish
LPsh =250 x 2 = 500 watt
Rugi daya pada sikat (LPsk)
LPsk = V I = 2 x 42 = 82 watt
Rugi – rugi daya total (LPt)
LPt = Lpa + LPs + LPsh + LPsk
LPt = 705 + 88 + 500 + 82 + 540 = 1.915 watt
Efisiensi
= (Pout/ Pin) X 100 %
= ( Pot/(Pot + LPt)/Pin x 100%
Efisiensi
=( (10.000/(10.000 + 1.915)) x 100 % =83,93 %
Contoh soal 2
Motor arus searah Pot = 15 hp ( 1 hp = 746 watt) mempunyai rugi – rugi total LPt = 1.310
watt waktu bekerja dengan beban penuh. Hitung efisiensinya.
Penyelesaian :
Efisiensi
= (Pout/ Pin) X 100 %
= ( Pot/(Po + LPt)/Pin x 100%
= ( 15 x 746)/(15 x 746 + 1310) x 100% = 89,52 %
Contoh soal 3
Motor arus searah shunt tegangan V =230 volt mempunyai resistans jankar Ra = 0,5 ohm
dan resistens medan shunt Rsh = 115 ohm.
Pada waktu beban nol kecepatannya No =1200 rpm dan arus jangkar Ia = 2,5 amper. Pada
waktu beban penuh kecepatannya turun menjadi NL = 1120 rpm.
Hitung:
a. Arus jala – jala pada waktu beban penuh( IL)
b. Daya input waktu beban penuh,
c. Regulasi kecepatannya.
Penyelesaian :
Mencari tegangan jangkar (angker) Ea
Eao = V – Ia. Ra
= 230 -(2,5 × 0,5)
=228,75 volt
Mencari arus jala-jala waktu beban penuh
NL / No = EaL / Eao = N1/N2 = E1/E2
EaL = 230 – IL. Ra
1120/1200 = (230 – Ia. Ra)/Eao
1120/1200 = (230 – Ia. 0,5)/228,75
Ia = 33 Amper
Ish = V/Rsh
= 230/115 = 2 amper
IL = Ia + Ish
= 33 + 2 = 35 Amper
Daya input waktu beban penuh P
P=VI
P = 230 x 35 = 8,05 Kw
Regulasi
Reg = (No – NL)/NL x 100 %
= (1200-1120)/1120 x 100 %
= 7,14 %
Contoh soal 4
Pada tegangan 230 volt, sebuah motor dc shunt berjalan pada 1000 rpm dan menaruik arus 5
Amp. Tahanan jangkar dari motor 0,025 dan tahanan medan shunt 230 ohm. Hitunglah rugi
kecepatan apabila motor tersebut di bebani dan menarik arus dari jala 41 Amp. Reaksi jagkar
di abaikan.
Penyelesaian:
Dalam hal ini berlaku:
N2/N1 =Eb2/Eb1 × ∅1/∅2
∅1 = ∅2 = medan magnet
Pada kondisi awal :
Ish= V/Rsh = 230/230=1 Amp
Ia =IL – Ish = 5 - 1=4 Amp
Jadi
Eb1 = V –Ia . Ra = 230 -( 4 × 0,025)
=229,9 volt
N1=1000 rpm
Pada kondisi kedua :
Ish=1 Amp
Ia = 41 – 1 = 40 Amp
Eb2 = 230 - ( 40 × 0,025 )=229 volt
N2=⋯…..?
∅1=∅2, sebab mesin shunt, maka berlaku :
N2/N1 = Eb2/Eb1) atau N2 = Eb2 .N1)/Eb1
Jadi N2 = (229 × 1000 )/ 229,9 =996,8 rpm
Regulasi = (1000-996,8)/996,8 x 100 % = 0,32 %
Contoh soal 5
Sebuah motor dc 230 volt menarik arus pada beban nol 2 amp dan berputar pada kecepatan
1200 rpm, jika arus beban penuh 40 amp, tentukanlah :
Kecepatan beban penuh.
Prosentase regulasi kecepatan, jika tahanan jangkar 1,25 ohm.
Penyelesaian:
Tahanan medan shunt tidak di berikan, arus medan shunt tidak dapat dihitung, maka kedua
hal ini diabaikan.
Eb1 =V - Ia1 Ra = 230 - ( 2 × 0,25) = 229,5 volt
Eb2 = V-Ia2 Ra = 230 - ( 40 × 0,25 ) = 220 volt
N1 = 1200 rpm; N2=…..?
Berlaku :
N2/N1 =Eb2/Eb1 x ∅1/∅2
∅1 = ∅2 fluk magnet
N2/1200=220/229,5
Jadi
N2 = 1200 × 220/229,5 =1150 rpm.
Jadi % regulasi kecepatan
=(1200-1150)/1150×100%
=4,3 %
Contoh soal 6
Sebuah generator dc shunt mengirimkan daya P= 50 Kw pada tegangan V = 250 volt apabila
berputar pada kecepatan N = 400 rpm. Tahanan jangkar dan medan berturut turut Ra = 0,02
ohm dan Rsh = 50 ohm. Hitunglah kecepatan mesin ( N) apabila di jalankan sebagai motor
shunt dan mengambil daya 50 Kw pada tegangan 250 volt. Ambil rugi tegangan kontak 1
volt persikat.
Penyelesaian :
Sebagai generator
Ish = 250/50 = 5 Amp
Ia =IL + Ish
Ia =200+5=205
Ia Ra = 205 × 0,02 = 4,1 volt
Es = rugi tegangan sikat
Es = 2 x 1 = 2 volt.
Jadi Ea = V + Ia. Ra + Es
250 + 4,1 + 2 = 256,1 volt
N1=400 rpm
Jika dipandang Sebagai motor :
Eb = V - Ia Ra - Es
Ish = 250/50 = 5 Amp
Ia =IL - Ish
Ia = 200 – 5 = 195 Amp
Eb = 250 - ( 195 × 0,02)-2 = 244,1 Volt
N2/N1 =Eb/Ea ×∅1/∅2
N1)= kecepatan sebagai generator.
N2)= kecepatan sebagai motor
∅1 = ∅2, flux mesin shunt
Maka :
N2/N1 = Eb/Ea
N2/400 = 244,1/256,1
Jadi
N2 = (400×244,1)/256,1 = 381,4 rpm
Contoh 7
Suatu generator arus searah kompon pendek 20 kW bekerja dengan bebanpenuh pada
tegangan terminal 250 Volt. Resistans kumparan jangkar, kumparanmedan seri, dan
kumparan medan shunt masing-masing sebesar Ra = 0,05 ohm, Rs = 0,025 ohm, dan Rp =
100 ohm. Hitung tegangan yang harus dibangkitkan oleh jangkar. Jatuh teganga pada sikat
diabaikan Vsi = 0
Penyelesaian:
Poutput Pot = 20 kW;
Vt=250 Volt
Rs= 0,05 ohm;
Rs= 0,025 ohm dan
Rsh= 100 ohm
IL = P / V = 20.000/250 = 80 amper
VRs = IL. Rs
= 80 x 0,025 = 2 Volt
Ea = VL – Vs = 250 -2 = 248 Volt
Ish = V/Rsh = 250/
Ia = Ish + I = 80 + 2,48 = 82,48 Amper
Tegangan yang dibangkitkan oleh jangkar :
Eg = Vt + IaRa + IRs + Vsi
= 250 + (82,48 x 0,05) + (80 x 0,025) + 0 = 250+4,12+2 = 256,12 Volt
Contoh 8
Generator DC seri 50 KW, 250 V. tahanan kumparan jangkar 0,1 tahanan medan seri Rs =
0,15 ohm, rugi tegangan pada sikat tidak ada, Hitung :
Arus jangkar bila bekerja pada beban penuh
Tegangan yang dibangkitkan jika tahapan medan seri 0,15
Jawab :
Dik : Pout
= 50 KW = 50. 000 W
Vt
= 250 volt
Ra
= 0,1
Vsi = 0
Dit : a. Ia.....?
b. Eg ... ?
Jwb :
a. Ia = P/V =50.000/250 = 200 A
b. Eg = Vt + iaRa + i Rs + Vsi
= 250 + 200.0,1 + 200 (0,15) +0
= 300 V
Contoh 9.
Generator DC komponen panjang 40 KW, 380 V tahanan jangkar 0,03 , tahanan medan seri
0,05 dan tahanan medan shunt 76 . Hitunglah tegangan yang dibangkitkan oleh generator.
Dik : Pout = 40 KW = 48.10 3 W
Vt
= 380 V
Ra = 0,03
Rs
= 0,05
Rsh = 76
Dit : .Eg .........?
Jwb :
I
= P/V = 40.000/380 = 105,26 A
Ish = V/R = 380/76
=5A
Ia = I + Ish = 105,26 +5 = 110,26 A
Eg = Vt + IaRa + Irs + Vsi
= 380 + 110,26 (0,03) + 105,26 (0,05)+0
= 388, 57 V
Contoh 10
Gen DC komponen panjang melayani beban 75 A. Pada tegangan terminal 500 V.
Tahanan jangkar 0,1 , tahanan medan seri 0,2 dan tahanan medan 50 . rugi tegangan
persikab 0,5 V. Jika penggerak mula 50 kw. Hitung :
a.
Tegangan yang dibangkitkan oleh jangkar
b.
Efisiensi generator
Jawab :
Dik :
I = 75 A
Rsh = 50
Vt = 500 V
Vsi = 2(0,5) V=1V
Ra = 0,1
Rs = 0,2
Dit :
a. Eg.......?
b.efisiensi .........?
Jwb :
a.
Ish = V/Rsht = 500/50 = 10 A
Ia = I + Ish = 75 +10 = 85 A
Eg = Vt + IaRa + IaRs + Vsi
= 500 + 85(0,1) + 85 (0,2) +1
= 526,5 V
b.
Pout = I. Vt
= 75 x 500 = 37500 W
Pin = Eg x Ia
= 526,5 x 85 = 44752,5
Efisiensi = Pout x 100% / Pin
= 83,79 %
5.
Motor DC seri dengan daya output 50 kw tegangan 250 volt. Tahanan jangkar 0,1
tahanan medan seri 0,15 dan rugi total tegangan pada sikat 2 volt. Hitung EMF (GGL)
lawan jika bekerja dengan arus jangkar penuh.
Jawab
Dik
: Pout = 50 kw = 50.000 Watt
Vt
= 250 Volt
Ra
= 0,1
Vsi = 2 Vot
Dit
: Eb ?
Jawab
:
I
= P/V = 50.000/250
= 200
Eb = Vt – IaRa - Vsi
= 250 – (200) (0.1) – 2
= 250 – 20 – 2
= 228
B.
Soal Generator Paralel
1.
Sebuah generator arus searah paralel dengan rating 172 kW, 430 V, 400 A, 1800 RPM,
diputar oleh sebuah penggerak mula dengan kecepatan 1800 RPM. Parameter mesin adalah :
Ra = 0,005 Ω, Rf = 20 Ω, Rvar = 0 s/d 300 Ω diset 55 Ω, Nf = 1000 lilitan. Jawablah :
a.
Berapakah tegangan terminal tanpa beban generator ?
b.
Jika generator dilengkapi dengan Belitan Pengkompensasi, berapakah tegangan
terminal generator beban penuh (400 A) ? Berapakah Voltage Regulationnya?
c.
Jika generator tidak dilengkapi dengan belitan pengkompensasi dan GGM reaksi
jangkar besarnya 500 A.turn, berapakah tegangan terminal beban penuh? Berapa Voltage
Regulationnya?
Jawab :
a.
Jika Rvar diset 55 Ω maka resistansi total rangkaian medan menjadi 20 + 55 = 75 Ω.
Selanjutnya dengan Rf toatl 75 Ω ini kita mendapatkan persamaan tegangan pada rangkaian
medan, yaitu Vt = 75 If. Persamaan ini lalu kita gambarkan pada kurva magnetisasi dari
generator. Perpotongan antara kurva Vt dan kurva Ea adalah tegangan terminal tanpa beban
dari generator pada kecepatan 1800 RPM. Dapat dilihat pada gambar 7b bahwa besarnya
tegangan tanpa beban adalah 445 V.
contoh soal GAS Shunt
Gambar 7 : Analisa grafis generator arus searah shunt
b.
Jika arus beban IL = 400 A, maka arus jangkar Ia ≈ 400 A juga dan IaRa = 400 x 0,05
= 20 V. Dapat dilihat pada gambar 7b bahwa selisih antara Ea dan Vt tepat 20 V pada If =
5,55 dan Vt = 416 V. Maka :
c.
Jika terjadi reaksi jangkar dan GGM reaksi jangkar FRJ = 500 A.turn, maka
If-RJ = FRJ/Nf = 500/1000 = 0,5. IaRa sebesar 20 V dan If-RJ sebesar 0,5 A ini tepat
berada di antara kurva Ea dan kurva Vt pada Vt = 385 V (gambar 7c. Maka
2.
Generator DC 4 kutub mempunyai belitan jangkar yang terdiri dari 648 penghantar
(konduktor) total yang dihubungkan dalam dua garis edar paralel. Jika flux per kutub =
0,321.106 maxwell dan kecepatan perputaran jangkar 1800 rem. Hitung tegangan rata-rata
yang dibangkitkan.
Jawab :
o Banyaknya perputaran / garis edar paralel
o Banyaknya flux yang dipotong / putaran
4.0,32.106 = 1,284.106 maxwell
o N = 1800 rad/menit = 1800/60 = 30 Put/s
o Waktu yang digunakan untuk perputaran
T = = 0,033 at
o
6
8
Eau / Penghantar =
8
--2
=
= 0,389
o Tegangan total ayng dibangkitkan
Eg = Eau. n/garis edar paralel
= 0,389.324
= 126 volt
3.
Pada soal nomor 2 diatas hitung arus pada penghantar per garis edar, dimana daya yang
dibangkitkan oleh jangkar sebesar 5 kw = 5000 watt
Jawab :
P=
I = = = 39,48 Ampere
Maka arus penghantar
= = 19,74 A
4.
Generator DC 6 kutub, 85 KW mempunyai jangkar yang terdiri atas 66 slot. Tiap-tiap
slot terdiri atas 12 lilitan. Belitan jangkar dihubungkan sedemikian sehingga terdapat G
garis edar paralel. Jika tiap kutub menghasilkan flux sebesar 2,18.106 maxwell dan
kecepatan putarjangkar 870 rpm. Hitung tegangan yang dibangkitkan.
Jawab :
Dik : P = 85 KW = 85.000 W
66
Z = 66.12 = 792
a =6
= 2,18.106
n = 870 rpm
Dit : Eg :........?
I :................?
Jawab :
6
-8
Eg = . 10 -8
=
= 250, 35 Volt
I = = = 339,52 A
Maka Arus penghantar
= = 56,59 A
5.
Suatu jangkar motor DC berpenguat bebas berisi 192 penghantar, 70% dari
penghantarnya langsung dibawa permukaan kutub pada setiap saat, jika kecepata flux
dibawah kutub sebesar 52.000 garis gaya per inchi dan diameter jangkar 12 inchi serta
panjang 4,5 inchi. Hitung :
Arus pada setiap penghantar untuk torsi 128 lbft
Arus jangkar bila garis edar paralelnya = 2
EMF lawan jika tegangan terminal 220 volt tahanan jangkar 0,05 dan rugi tegangan total
pada sikat 2 .
Jawab :
Dik:
B = 192.70 % . 52.000
= 6998800 grs gaya / inch 2
D = 12 inch
= 4,5 inch
Dit : a. I..............?
b. Ia ...........?
c. Eb. .........?
Jawab :
T = F. N
= F.
T = F.
a.
128 =
F = 256 lb
I = 91,98 A
b. Ia = I . a
= 91,98 . 2
= 183,96
Eb = Vt – IaRa = 220 – (183,96.0,05) – 2
= 208,8 V
C.
Soal Generator Shunt
1.
Generator DC shunt 4 kutub mempunyai 55 alur jangkar berisi 8 penghantar dengan
kecepatan putaran 900 rpm. Flux / kutub 5,6.106 . maxwell dan garis edar paralel = 4. hitung
tegangan yang diabngkitkan oleh jangkar.
Dik :
P=4
Z = 55.8 = 440
n = 900
a=4
Dit : Eg..............?
Jawab :
Eg = . 10 -8
= 369, 6 volt
2.
Suatu mesin arus searah shunt 220 volt mempunyai tahanan jangkar 0,5 jika pada
waktu beban penuh arus jangkar 20 A. Hitung EMF (GGL) jika mesin bekerja sebagai
generator.
Jawab
Dik : Ia = 20 A
Ra = 0,5
Vt = 220 V
Dit: Eg ?
Eg
= Vt + IaRa + Vsi
= 220 + 20 (0,5) + 0
= 230 volt
3.
Suatu generator arus searah berpenguatan bebas melayani beban 450 Amperpada
tegangan terminal 230volt. Resistans jangkar 0.03 Ohm, rugi teganganpada sikat seluruhnya
2 volt, hitung tegangan yang dibangkitkan. Jika arusmedan untuk membangkitkan fluks
dipertahankan sebesar 4 Amper,tegangan sumber arus searah untuk penguatan sebesar 220
volt serta resistanskumparan medan 50 ohm, berapa besarnya resistans pengatur arus
masukkumparan medan?.
Penyelesaian :
Lihat rangkaian ekivalen generator arus searah berpenguatan bebas, gambar 2-12, datanya :
Ia= I = 450 Amper ;
Ra= 0.03 Ohm
Vt= 230 Volt ;
Vf =220Volt
Rf = 50 Ohm ;
If = 4 Amper
Tegangan yang dibangkitkan oleh jangkar (Eg) :
Eg = Vt + IaRa+Δvsi
= 230 + (450 x 0.03) + 2 = 245.5 volt
Resistans yang dibutuhkan untuk mengatur arus medan :
Vf = If + (Rf + R)230 = 4(50 + R)R = 75 Ohm
4.
Suatu generator arus searah shunt, 4 kutub, mempunyai 55 alur jangkar, tiapalur berisi
8 penghantar. Bila kecepatan generator 900 rpm, fluks/kutub 5.6 x10. 6 maxwell dan garis
edar paralel 4, hitung EMF/tegangan yang dibangkitkanoleh jangkar, jika arus jangkar 100
Amper, resistans kumparan jangkar 0.05Ohm, rugi tegangan pada semua sikat 2 Volt, hitung
tegangan terminalgenerator!.
Penyelesaian :
EMF yang dibangkitkan oleh jangkar :
Eg = 369,6 voltditanya :
Eg = 369.6 Volt;
Ra = 0.05 ohm,
Ia = 100 AmperTegangan terminalnya :
Vt = Eg-IaRa-si
= 369,6-(100x0,05)-2= 362,6 Volt
5.
Suatu generator arus searah berpenguatan bebas melayani beban 450 Amperpada
tegangan terminal 230volt. Resistans jangkar 0.03 Ohm, rugi teganganpada sikat seluruhnya
2 volt, hitung tegangan yang dibangkitkan. Jika arus medan untuk membangkitkan fluks
dipertahankan sebesar 4 Amper,tegangan sumber arus searah untuk penguatan sebesar 220
volt serta resistanskumparan medan 50 ohm, berapa besarnya resistans pengatur arus
masukkumparan medan?.
Penyelesaian :
Lihat rangkaian ekivalen generator arus searah berpenguatan bebas, gambar 2-12, datanya :
Ia = I = 450 Amper ;
Ra = 0.03 Ohm
Vt = 230 Volt ;
Vf =220Volt
Rf = 50 Ohm ;
If = 4 Amper
Tegangan yang dibangkitkan oleh jangkar (Eg) :
Eg = Vt + IaRa +Δvsi
= 230 + (450 x 0.03) + 2 = 245.5 volt
Resistans yang dibutuhkan untuk mengatur arus medan :
Vf = If + (Rf + R)
230 = 4(50 + R)R = 75 Ohm
D.
Soal Motor Shunt
1.
Suatu mesin arus searah shunt 220 volt mempunyai tahanan jangkar 0,5 jika pada
waktu beban penuh arus jangkar 20 A. Hitung EMF (GGL) jika mesin bekerja sebagai :
Motor
Jawab
Dik
: Ia = 20 A
Ra = 0,5
Vt = 220 V
Dit
: Eb ?
Jawab
:
Eb
= Vt + IaRa + Vsi
= 220 - 20 (0,5) - 0
= 210 volt
2.
Motor arus searah seri bekerja pada kecepatan 800 rpm dengan arus jal-jala 100 Amper
dan tegangan terminal 200 volt. Resistans jangkar dan resistans medan seri masing-masing
0,15 ohm dan 0,1 ohm, rugi tegangan pada sikat diabaikan. Hitung kecepatan jika motor
bekerja dengan arus jala-jala 25 Amper dan fluksnya 45% dari fluks pada waktu arus jalajala 100 A.
Penyelesaian :
3.
Motor arus searah 15 hp mempunyai rugi – rugi total sebesar 1.310 watt waktu bekerja
dengan beban penuh. Hitung efisiensinya.
Penyelesaian :
Efesiensi=[1-(watt rugi-rugi)/(Watt masukkan)]×100%
=[1-(watt rugi-rugi)/(watt keluaran+watt rugi-rugi )]×100%
=[1-1310/((15×746)+1310)]×100%
=89,5 %
4.
Motor arus searah dhunt 230 volt mempunyai resistans jankar 0,5 ohm dan resistens
medan shunt 115 ohm.
Pada waktu beban nol kecepatannya 1200 rpm dan arus jangkar 2,5 amper. Pada wakru
beban penuh kecepatannya turun menjadi 1120 rpm.
Hitung:
Arus jala – jala pada waktu beban penuh.
Daya input waktu beban penuh,
Regulasi kecepatannya.
Penyelesaian :
N_NL=1200 rpm; E_b=V_t-I_a R_a-∆V_si
=230-(2,5×0,5)
=228,75 volt
N_NL=1120 rpm; E_b=230-〖(I〗_a×0,5)
N_FL/N_NL =E_b/E_b0 →1120/1200=(230-(I_a-0,5))/228,75
→I_a=33 Amper
I_sh=230/115=2 amper;I=33+2=35 Amper
Arus jala – jala pada waktu beban penuh = 35 amper
Daya input waktu beban penuh = 230 x 35 = 8,05 Kw
Regulasi
=(N_NL-N_FL)/N_FL ×100%
=(1200-1120)/1120×100=7,14 %
5.
Suatu motor shunt, daya keluar = 6912 watt, tegangan terminal = 230 Volt, tahanan
jangkar dan tahanan medannya masing – masing adalah 0,5 ohm dan 120 ohm, efisiensi =
0,90, putaran = 600 rpm.
Tentukan besarnya tahanan mula yang di perlukan, jika di kehendaki arus jangkar yang
mengalir pada saat start sama dengan arus beban penuhnya.
Setelah motor berputar, tahanan mula dihilangkan dan disisipkan tahanan yang dipasngkan
seri dengan tahanan jangkar sebesar 2,5 ohm, sedangkan arus medan dan arus jangkar tetap.
Tentukanlah perputaran dan daya keluarnya.
Pemecahan
Pada beban penuh :
Daya masuk = 6912/0.90 = 7680 watt
Arus total =I_L= 7680/240 = 32 ampere
Arus medan =I_f= 240/120 = 2 ampere
Arus jangkar = 32 – 2 = 30 ampere
Pada keadaan start, n = 0 dan Ea = 0
Untuk motor shunt : V_t=E_a+I_a (R_a+R_m ) dan R_m = tahanan mula
Maka:
(R_a+R_m )=V_t/I_a =240/30=8 ohm
Jadi,
R_m=8-0,5=7,5 ohm
Pada keadaan beban penuh : N_1=600 rpm
E_a1=V_t-I_a R_a=240-30×0,5=225 volt
Bila kemudian di pasangkan tahanan seri sebesar 2,5 ohm, sedangkan arus medan dan arus
jangkar tetap, maka
E_a2=240-30(0,5+2,5)=150 volt
Dan dari E_a=Cn∅, dimana C = konstanta, sedangkan fluks (∅) konstan (karena arus medan
konstan), didapat hubungan:
E_a1/E_a2 =n_1/n_2
n_2=E_a1/E_a2 ×n_1=150/225×600=400 rpm
Daya keluar
=n_2/n_1 ×P_1
(P_2 )=400/600×6912=4612 watt
Sumber
v
http://www.google.com/url?
sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=2&cad=rja&uact=8&ved=0CCAQFjAB&url=htt
p%3A%2F%2Fdosen.narotama.ac.id%2Fwp-content%2Fuploads%2F2012%2F12%2FIV.GENERATOR-ARUS-SEARAHPARALEL.doc&ei=h02RVMHINsSeugTx3ICYCA&usg=AFQjCNGWJGcgxUJCZ1I2B34
9b6OepuUXNw&sig2=98dgr6lGMH4EkbLmP03B3Q&bvm=bv.82001339,d.c2E
v Ismail Muchsin ST., MT. PUSAT PENGEMBANGAN BAHAN AJAR-UMB TEKNIK
TENAGA LISTRIK
v
http://www.google.com/url?
sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=2&cad=rja&uact=8&ved=0CCIQFjAB&url=http
%3A%2F%2Fdosen.narotama.ac.id%2Fwp-content%2Fuploads%2F2013%2F01%2FSOALLATIHAN.doc&ei=i0WRVJfvOM23uATGxYL4BA&usg=AFQjCNEZ231mKXLmp_xOhBuyIDUt6jtnA&sig2=96MBAwaSWwxA36KljPqvRw&bvm=bv.82001339,d.c2E
v
http://www.academia.edu/6632538/Contoh_soal_generator_DC_penguat_seri_dan_paralel?
login=&email_was_taken=true&login=&email_was_taken=true&login=&email_was_taken
=true
v Ir. Budi Yanto Husodo, MSc PUSAT PENGEMBANGAN BAHAN AJAR-UMB
MESIN ARUS SEARAH & TRANSFORMATOR
Diposkan oleh ali rusdini di 04.14
Kirimkan Ini lewat Email
BlogThis!
Berbagi ke Twitter
Berbagi ke Facebook
Bagikan ke Pinterest
Tidak ada komentar:
Efesiensi= (Daya keluaran (output))/(Daya masukan (input))×100%
1 hp=33.000 lb-ft=746 watt
Effisiensi generator
Efesiensi=(Watt keluaran )/(Watt keluaran+watt rugi-rugi)×100%
Efesiensi=(Watt Masukkan-watt rugi-rugi)/(Watt masukkan)×100%
Efesiensi=[1-(watt rugi-rugi)/(Watt masukkan)]×100%
Contoh soal 1
Daya generator arus searah kompon panjang P = 10 Kw , V = 250 volt, rangkaian
ekivalennya berupa kompon panjang mempunyai resistans medan shunt sebesar Rsh = 125
ohm, resistans rangakaian jangkar Ra = 0,4, resistans medan seri Rs = 0,05 ohm, Beban
generatot 540 watt, rugi tegangan pada sikat waktu beban penuh sebesar 2 volt, hitung
efisiensinya.
Penyelesaian: (gambarkan terlebih dahulu rangkaian equivalen generator kompon panjang)
Arus beban penuh (IL)
IL = P/V
IL = =10.000/250=40 Amper
Arus pada medan shunt
I = V/R
=250/125=2 Amper
Arus pada jangkar
Ia = IL + Isht
= 40 + 2 = 42 Amper
Menghitung Rugi – rugi daya :
Rugi Daya pada Jangkar (angker) (LPa)
LPa = I2 R
= 422 × 0,4 = 705 watt
Rugi daya pada lilitan Seri (LPs)
LPs = I2 R
LPs = 422×0,05 = 88 watt
Rugi Daya pada lilitan shunt (LPsh)
LPsh = Vsh x Ish
LPsh =250 x 2 = 500 watt
Rugi daya pada sikat (LPsk)
LPsk = V I = 2 x 42 = 82 watt
Rugi – rugi daya total (LPt)
LPt = Lpa + LPs + LPsh + LPsk
LPt = 705 + 88 + 500 + 82 + 540 = 1.915 watt
Efisiensi
= (Pout/ Pin) X 100 %
= ( Pot/(Pot + LPt)/Pin x 100%
Efisiensi
=( (10.000/(10.000 + 1.915)) x 100 % =83,93 %
Contoh soal 2
Motor arus searah Pot = 15 hp ( 1 hp = 746 watt) mempunyai rugi – rugi total LPt = 1.310
watt waktu bekerja dengan beban penuh. Hitung efisiensinya.
Penyelesaian :
Efisiensi
= (Pout/ Pin) X 100 %
= ( Pot/(Po + LPt)/Pin x 100%
= ( 15 x 746)/(15 x 746 + 1310) x 100% = 89,52 %
Contoh soal 3
Motor arus searah shunt tegangan V =230 volt mempunyai resistans jankar Ra = 0,5 ohm
dan resistens medan shunt Rsh = 115 ohm.
Pada waktu beban nol kecepatannya No =1200 rpm dan arus jangkar Ia = 2,5 amper. Pada
waktu beban penuh kecepatannya turun menjadi NL = 1120 rpm.
Hitung:
a. Arus jala – jala pada waktu beban penuh( IL)
b. Daya input waktu beban penuh,
c. Regulasi kecepatannya.
Penyelesaian :
Mencari tegangan jangkar (angker) Ea
Eao = V – Ia. Ra
= 230 -(2,5 × 0,5)
=228,75 volt
Mencari arus jala-jala waktu beban penuh
NL / No = EaL / Eao = N1/N2 = E1/E2
EaL = 230 – IL. Ra
1120/1200 = (230 – Ia. Ra)/Eao
1120/1200 = (230 – Ia. 0,5)/228,75
Ia = 33 Amper
Ish = V/Rsh
= 230/115 = 2 amper
IL = Ia + Ish
= 33 + 2 = 35 Amper
Daya input waktu beban penuh P
P=VI
P = 230 x 35 = 8,05 Kw
Regulasi
Reg = (No – NL)/NL x 100 %
= (1200-1120)/1120 x 100 %
= 7,14 %
Contoh soal 4
Pada tegangan 230 volt, sebuah motor dc shunt berjalan pada 1000 rpm dan menaruik arus 5
Amp. Tahanan jangkar dari motor 0,025 dan tahanan medan shunt 230 ohm. Hitunglah rugi
kecepatan apabila motor tersebut di bebani dan menarik arus dari jala 41 Amp. Reaksi jagkar
di abaikan.
Penyelesaian:
Dalam hal ini berlaku:
N2/N1 =Eb2/Eb1 × ∅1/∅2
∅1 = ∅2 = medan magnet
Pada kondisi awal :
Ish= V/Rsh = 230/230=1 Amp
Ia =IL – Ish = 5 - 1=4 Amp
Jadi
Eb1 = V –Ia . Ra = 230 -( 4 × 0,025)
=229,9 volt
N1=1000 rpm
Pada kondisi kedua :
Ish=1 Amp
Ia = 41 – 1 = 40 Amp
Eb2 = 230 - ( 40 × 0,025 )=229 volt
N2=⋯…..?
∅1=∅2, sebab mesin shunt, maka berlaku :
N2/N1 = Eb2/Eb1) atau N2 = Eb2 .N1)/Eb1
Jadi N2 = (229 × 1000 )/ 229,9 =996,8 rpm
Regulasi = (1000-996,8)/996,8 x 100 % = 0,32 %
Contoh soal 5
Sebuah motor dc 230 volt menarik arus pada beban nol 2 amp dan berputar pada kecepatan
1200 rpm, jika arus beban penuh 40 amp, tentukanlah :
Kecepatan beban penuh.
Prosentase regulasi kecepatan, jika tahanan jangkar 1,25 ohm.
Penyelesaian:
Tahanan medan shunt tidak di berikan, arus medan shunt tidak dapat dihitung, maka kedua
hal ini diabaikan.
Eb1 =V - Ia1 Ra = 230 - ( 2 × 0,25) = 229,5 volt
Eb2 = V-Ia2 Ra = 230 - ( 40 × 0,25 ) = 220 volt
N1 = 1200 rpm; N2=…..?
Berlaku :
N2/N1 =Eb2/Eb1 x ∅1/∅2
∅1 = ∅2 fluk magnet
N2/1200=220/229,5
Jadi
N2 = 1200 × 220/229,5 =1150 rpm.
Jadi % regulasi kecepatan
=(1200-1150)/1150×100%
=4,3 %
Contoh soal 6
Sebuah generator dc shunt mengirimkan daya P= 50 Kw pada tegangan V = 250 volt apabila
berputar pada kecepatan N = 400 rpm. Tahanan jangkar dan medan berturut turut Ra = 0,02
ohm dan Rsh = 50 ohm. Hitunglah kecepatan mesin ( N) apabila di jalankan sebagai motor
shunt dan mengambil daya 50 Kw pada tegangan 250 volt. Ambil rugi tegangan kontak 1
volt persikat.
Penyelesaian :
Sebagai generator
Ish = 250/50 = 5 Amp
Ia =IL + Ish
Ia =200+5=205
Ia Ra = 205 × 0,02 = 4,1 volt
Es = rugi tegangan sikat
Es = 2 x 1 = 2 volt.
Jadi Ea = V + Ia. Ra + Es
250 + 4,1 + 2 = 256,1 volt
N1=400 rpm
Jika dipandang Sebagai motor :
Eb = V - Ia Ra - Es
Ish = 250/50 = 5 Amp
Ia =IL - Ish
Ia = 200 – 5 = 195 Amp
Eb = 250 - ( 195 × 0,02)-2 = 244,1 Volt
N2/N1 =Eb/Ea ×∅1/∅2
N1)= kecepatan sebagai generator.
N2)= kecepatan sebagai motor
∅1 = ∅2, flux mesin shunt
Maka :
N2/N1 = Eb/Ea
N2/400 = 244,1/256,1
Jadi
N2 = (400×244,1)/256,1 = 381,4 rpm
Contoh 7
Suatu generator arus searah kompon pendek 20 kW bekerja dengan bebanpenuh pada
tegangan terminal 250 Volt. Resistans kumparan jangkar, kumparanmedan seri, dan
kumparan medan shunt masing-masing sebesar Ra = 0,05 ohm, Rs = 0,025 ohm, dan Rp =
100 ohm. Hitung tegangan yang harus dibangkitkan oleh jangkar. Jatuh teganga pada sikat
diabaikan Vsi = 0
Penyelesaian:
Poutput Pot = 20 kW;
Vt=250 Volt
Rs= 0,05 ohm;
Rs= 0,025 ohm dan
Rsh= 100 ohm
IL = P / V = 20.000/250 = 80 amper
VRs = IL. Rs
= 80 x 0,025 = 2 Volt
Ea = VL – Vs = 250 -2 = 248 Volt
Ish = V/Rsh = 250/
Ia = Ish + I = 80 + 2,48 = 82,48 Amper
Tegangan yang dibangkitkan oleh jangkar :
Eg = Vt + IaRa + IRs + Vsi
= 250 + (82,48 x 0,05) + (80 x 0,025) + 0 = 250+4,12+2 = 256,12 Volt
Contoh 8
Generator DC seri 50 KW, 250 V. tahanan kumparan jangkar 0,1 tahanan medan seri Rs =
0,15 ohm, rugi tegangan pada sikat tidak ada, Hitung :
Arus jangkar bila bekerja pada beban penuh
Tegangan yang dibangkitkan jika tahapan medan seri 0,15
Jawab :
Dik : Pout
= 50 KW = 50. 000 W
Vt
= 250 volt
Ra
= 0,1
Vsi = 0
Dit : a. Ia.....?
b. Eg ... ?
Jwb :
a. Ia = P/V =50.000/250 = 200 A
b. Eg = Vt + iaRa + i Rs + Vsi
= 250 + 200.0,1 + 200 (0,15) +0
= 300 V
Contoh 9.
Generator DC komponen panjang 40 KW, 380 V tahanan jangkar 0,03 , tahanan medan seri
0,05 dan tahanan medan shunt 76 . Hitunglah tegangan yang dibangkitkan oleh generator.
Dik : Pout = 40 KW = 48.10 3 W
Vt
= 380 V
Ra = 0,03
Rs
= 0,05
Rsh = 76
Dit : .Eg .........?
Jwb :
I
= P/V = 40.000/380 = 105,26 A
Ish = V/R = 380/76
=5A
Ia = I + Ish = 105,26 +5 = 110,26 A
Eg = Vt + IaRa + Irs + Vsi
= 380 + 110,26 (0,03) + 105,26 (0,05)+0
= 388, 57 V
Contoh 10
Gen DC komponen panjang melayani beban 75 A. Pada tegangan terminal 500 V.
Tahanan jangkar 0,1 , tahanan medan seri 0,2 dan tahanan medan 50 . rugi tegangan
persikab 0,5 V. Jika penggerak mula 50 kw. Hitung :
a.
Tegangan yang dibangkitkan oleh jangkar
b.
Efisiensi generator
Jawab :
Dik :
I = 75 A
Rsh = 50
Vt = 500 V
Vsi = 2(0,5) V=1V
Ra = 0,1
Rs = 0,2
Dit :
a. Eg.......?
b.efisiensi .........?
Jwb :
a.
Ish = V/Rsht = 500/50 = 10 A
Ia = I + Ish = 75 +10 = 85 A
Eg = Vt + IaRa + IaRs + Vsi
= 500 + 85(0,1) + 85 (0,2) +1
= 526,5 V
b.
Pout = I. Vt
= 75 x 500 = 37500 W
Pin = Eg x Ia
= 526,5 x 85 = 44752,5
Efisiensi = Pout x 100% / Pin
= 83,79 %
5.
Motor DC seri dengan daya output 50 kw tegangan 250 volt. Tahanan jangkar 0,1
tahanan medan seri 0,15 dan rugi total tegangan pada sikat 2 volt. Hitung EMF (GGL)
lawan jika bekerja dengan arus jangkar penuh.
Jawab
Dik
: Pout = 50 kw = 50.000 Watt
Vt
= 250 Volt
Ra
= 0,1
Vsi = 2 Vot
Dit
: Eb ?
Jawab
:
I
= P/V = 50.000/250
= 200
Eb = Vt – IaRa - Vsi
= 250 – (200) (0.1) – 2
= 250 – 20 – 2
= 228
B.
Soal Generator Paralel
1.
Sebuah generator arus searah paralel dengan rating 172 kW, 430 V, 400 A, 1800 RPM,
diputar oleh sebuah penggerak mula dengan kecepatan 1800 RPM. Parameter mesin adalah :
Ra = 0,005 Ω, Rf = 20 Ω, Rvar = 0 s/d 300 Ω diset 55 Ω, Nf = 1000 lilitan. Jawablah :
a.
Berapakah tegangan terminal tanpa beban generator ?
b.
Jika generator dilengkapi dengan Belitan Pengkompensasi, berapakah tegangan
terminal generator beban penuh (400 A) ? Berapakah Voltage Regulationnya?
c.
Jika generator tidak dilengkapi dengan belitan pengkompensasi dan GGM reaksi
jangkar besarnya 500 A.turn, berapakah tegangan terminal beban penuh? Berapa Voltage
Regulationnya?
Jawab :
a.
Jika Rvar diset 55 Ω maka resistansi total rangkaian medan menjadi 20 + 55 = 75 Ω.
Selanjutnya dengan Rf toatl 75 Ω ini kita mendapatkan persamaan tegangan pada rangkaian
medan, yaitu Vt = 75 If. Persamaan ini lalu kita gambarkan pada kurva magnetisasi dari
generator. Perpotongan antara kurva Vt dan kurva Ea adalah tegangan terminal tanpa beban
dari generator pada kecepatan 1800 RPM. Dapat dilihat pada gambar 7b bahwa besarnya
tegangan tanpa beban adalah 445 V.
contoh soal GAS Shunt
Gambar 7 : Analisa grafis generator arus searah shunt
b.
Jika arus beban IL = 400 A, maka arus jangkar Ia ≈ 400 A juga dan IaRa = 400 x 0,05
= 20 V. Dapat dilihat pada gambar 7b bahwa selisih antara Ea dan Vt tepat 20 V pada If =
5,55 dan Vt = 416 V. Maka :
c.
Jika terjadi reaksi jangkar dan GGM reaksi jangkar FRJ = 500 A.turn, maka
If-RJ = FRJ/Nf = 500/1000 = 0,5. IaRa sebesar 20 V dan If-RJ sebesar 0,5 A ini tepat
berada di antara kurva Ea dan kurva Vt pada Vt = 385 V (gambar 7c. Maka
2.
Generator DC 4 kutub mempunyai belitan jangkar yang terdiri dari 648 penghantar
(konduktor) total yang dihubungkan dalam dua garis edar paralel. Jika flux per kutub =
0,321.106 maxwell dan kecepatan perputaran jangkar 1800 rem. Hitung tegangan rata-rata
yang dibangkitkan.
Jawab :
o Banyaknya perputaran / garis edar paralel
o Banyaknya flux yang dipotong / putaran
4.0,32.106 = 1,284.106 maxwell
o N = 1800 rad/menit = 1800/60 = 30 Put/s
o Waktu yang digunakan untuk perputaran
T = = 0,033 at
o
6
8
Eau / Penghantar =
8
--2
=
= 0,389
o Tegangan total ayng dibangkitkan
Eg = Eau. n/garis edar paralel
= 0,389.324
= 126 volt
3.
Pada soal nomor 2 diatas hitung arus pada penghantar per garis edar, dimana daya yang
dibangkitkan oleh jangkar sebesar 5 kw = 5000 watt
Jawab :
P=
I = = = 39,48 Ampere
Maka arus penghantar
= = 19,74 A
4.
Generator DC 6 kutub, 85 KW mempunyai jangkar yang terdiri atas 66 slot. Tiap-tiap
slot terdiri atas 12 lilitan. Belitan jangkar dihubungkan sedemikian sehingga terdapat G
garis edar paralel. Jika tiap kutub menghasilkan flux sebesar 2,18.106 maxwell dan
kecepatan putarjangkar 870 rpm. Hitung tegangan yang dibangkitkan.
Jawab :
Dik : P = 85 KW = 85.000 W
66
Z = 66.12 = 792
a =6
= 2,18.106
n = 870 rpm
Dit : Eg :........?
I :................?
Jawab :
6
-8
Eg = . 10 -8
=
= 250, 35 Volt
I = = = 339,52 A
Maka Arus penghantar
= = 56,59 A
5.
Suatu jangkar motor DC berpenguat bebas berisi 192 penghantar, 70% dari
penghantarnya langsung dibawa permukaan kutub pada setiap saat, jika kecepata flux
dibawah kutub sebesar 52.000 garis gaya per inchi dan diameter jangkar 12 inchi serta
panjang 4,5 inchi. Hitung :
Arus pada setiap penghantar untuk torsi 128 lbft
Arus jangkar bila garis edar paralelnya = 2
EMF lawan jika tegangan terminal 220 volt tahanan jangkar 0,05 dan rugi tegangan total
pada sikat 2 .
Jawab :
Dik:
B = 192.70 % . 52.000
= 6998800 grs gaya / inch 2
D = 12 inch
= 4,5 inch
Dit : a. I..............?
b. Ia ...........?
c. Eb. .........?
Jawab :
T = F. N
= F.
T = F.
a.
128 =
F = 256 lb
I = 91,98 A
b. Ia = I . a
= 91,98 . 2
= 183,96
Eb = Vt – IaRa = 220 – (183,96.0,05) – 2
= 208,8 V
C.
Soal Generator Shunt
1.
Generator DC shunt 4 kutub mempunyai 55 alur jangkar berisi 8 penghantar dengan
kecepatan putaran 900 rpm. Flux / kutub 5,6.106 . maxwell dan garis edar paralel = 4. hitung
tegangan yang diabngkitkan oleh jangkar.
Dik :
P=4
Z = 55.8 = 440
n = 900
a=4
Dit : Eg..............?
Jawab :
Eg = . 10 -8
= 369, 6 volt
2.
Suatu mesin arus searah shunt 220 volt mempunyai tahanan jangkar 0,5 jika pada
waktu beban penuh arus jangkar 20 A. Hitung EMF (GGL) jika mesin bekerja sebagai
generator.
Jawab
Dik : Ia = 20 A
Ra = 0,5
Vt = 220 V
Dit: Eg ?
Eg
= Vt + IaRa + Vsi
= 220 + 20 (0,5) + 0
= 230 volt
3.
Suatu generator arus searah berpenguatan bebas melayani beban 450 Amperpada
tegangan terminal 230volt. Resistans jangkar 0.03 Ohm, rugi teganganpada sikat seluruhnya
2 volt, hitung tegangan yang dibangkitkan. Jika arusmedan untuk membangkitkan fluks
dipertahankan sebesar 4 Amper,tegangan sumber arus searah untuk penguatan sebesar 220
volt serta resistanskumparan medan 50 ohm, berapa besarnya resistans pengatur arus
masukkumparan medan?.
Penyelesaian :
Lihat rangkaian ekivalen generator arus searah berpenguatan bebas, gambar 2-12, datanya :
Ia= I = 450 Amper ;
Ra= 0.03 Ohm
Vt= 230 Volt ;
Vf =220Volt
Rf = 50 Ohm ;
If = 4 Amper
Tegangan yang dibangkitkan oleh jangkar (Eg) :
Eg = Vt + IaRa+Δvsi
= 230 + (450 x 0.03) + 2 = 245.5 volt
Resistans yang dibutuhkan untuk mengatur arus medan :
Vf = If + (Rf + R)230 = 4(50 + R)R = 75 Ohm
4.
Suatu generator arus searah shunt, 4 kutub, mempunyai 55 alur jangkar, tiapalur berisi
8 penghantar. Bila kecepatan generator 900 rpm, fluks/kutub 5.6 x10. 6 maxwell dan garis
edar paralel 4, hitung EMF/tegangan yang dibangkitkanoleh jangkar, jika arus jangkar 100
Amper, resistans kumparan jangkar 0.05Ohm, rugi tegangan pada semua sikat 2 Volt, hitung
tegangan terminalgenerator!.
Penyelesaian :
EMF yang dibangkitkan oleh jangkar :
Eg = 369,6 voltditanya :
Eg = 369.6 Volt;
Ra = 0.05 ohm,
Ia = 100 AmperTegangan terminalnya :
Vt = Eg-IaRa-si
= 369,6-(100x0,05)-2= 362,6 Volt
5.
Suatu generator arus searah berpenguatan bebas melayani beban 450 Amperpada
tegangan terminal 230volt. Resistans jangkar 0.03 Ohm, rugi teganganpada sikat seluruhnya
2 volt, hitung tegangan yang dibangkitkan. Jika arus medan untuk membangkitkan fluks
dipertahankan sebesar 4 Amper,tegangan sumber arus searah untuk penguatan sebesar 220
volt serta resistanskumparan medan 50 ohm, berapa besarnya resistans pengatur arus
masukkumparan medan?.
Penyelesaian :
Lihat rangkaian ekivalen generator arus searah berpenguatan bebas, gambar 2-12, datanya :
Ia = I = 450 Amper ;
Ra = 0.03 Ohm
Vt = 230 Volt ;
Vf =220Volt
Rf = 50 Ohm ;
If = 4 Amper
Tegangan yang dibangkitkan oleh jangkar (Eg) :
Eg = Vt + IaRa +Δvsi
= 230 + (450 x 0.03) + 2 = 245.5 volt
Resistans yang dibutuhkan untuk mengatur arus medan :
Vf = If + (Rf + R)
230 = 4(50 + R)R = 75 Ohm
D.
Soal Motor Shunt
1.
Suatu mesin arus searah shunt 220 volt mempunyai tahanan jangkar 0,5 jika pada
waktu beban penuh arus jangkar 20 A. Hitung EMF (GGL) jika mesin bekerja sebagai :
Motor
Jawab
Dik
: Ia = 20 A
Ra = 0,5
Vt = 220 V
Dit
: Eb ?
Jawab
:
Eb
= Vt + IaRa + Vsi
= 220 - 20 (0,5) - 0
= 210 volt
2.
Motor arus searah seri bekerja pada kecepatan 800 rpm dengan arus jal-jala 100 Amper
dan tegangan terminal 200 volt. Resistans jangkar dan resistans medan seri masing-masing
0,15 ohm dan 0,1 ohm, rugi tegangan pada sikat diabaikan. Hitung kecepatan jika motor
bekerja dengan arus jala-jala 25 Amper dan fluksnya 45% dari fluks pada waktu arus jalajala 100 A.
Penyelesaian :
3.
Motor arus searah 15 hp mempunyai rugi – rugi total sebesar 1.310 watt waktu bekerja
dengan beban penuh. Hitung efisiensinya.
Penyelesaian :
Efesiensi=[1-(watt rugi-rugi)/(Watt masukkan)]×100%
=[1-(watt rugi-rugi)/(watt keluaran+watt rugi-rugi )]×100%
=[1-1310/((15×746)+1310)]×100%
=89,5 %
4.
Motor arus searah dhunt 230 volt mempunyai resistans jankar 0,5 ohm dan resistens
medan shunt 115 ohm.
Pada waktu beban nol kecepatannya 1200 rpm dan arus jangkar 2,5 amper. Pada wakru
beban penuh kecepatannya turun menjadi 1120 rpm.
Hitung:
Arus jala – jala pada waktu beban penuh.
Daya input waktu beban penuh,
Regulasi kecepatannya.
Penyelesaian :
N_NL=1200 rpm; E_b=V_t-I_a R_a-∆V_si
=230-(2,5×0,5)
=228,75 volt
N_NL=1120 rpm; E_b=230-〖(I〗_a×0,5)
N_FL/N_NL =E_b/E_b0 →1120/1200=(230-(I_a-0,5))/228,75
→I_a=33 Amper
I_sh=230/115=2 amper;I=33+2=35 Amper
Arus jala – jala pada waktu beban penuh = 35 amper
Daya input waktu beban penuh = 230 x 35 = 8,05 Kw
Regulasi
=(N_NL-N_FL)/N_FL ×100%
=(1200-1120)/1120×100=7,14 %
5.
Suatu motor shunt, daya keluar = 6912 watt, tegangan terminal = 230 Volt, tahanan
jangkar dan tahanan medannya masing – masing adalah 0,5 ohm dan 120 ohm, efisiensi =
0,90, putaran = 600 rpm.
Tentukan besarnya tahanan mula yang di perlukan, jika di kehendaki arus jangkar yang
mengalir pada saat start sama dengan arus beban penuhnya.
Setelah motor berputar, tahanan mula dihilangkan dan disisipkan tahanan yang dipasngkan
seri dengan tahanan jangkar sebesar 2,5 ohm, sedangkan arus medan dan arus jangkar tetap.
Tentukanlah perputaran dan daya keluarnya.
Pemecahan
Pada beban penuh :
Daya masuk = 6912/0.90 = 7680 watt
Arus total =I_L= 7680/240 = 32 ampere
Arus medan =I_f= 240/120 = 2 ampere
Arus jangkar = 32 – 2 = 30 ampere
Pada keadaan start, n = 0 dan Ea = 0
Untuk motor shunt : V_t=E_a+I_a (R_a+R_m ) dan R_m = tahanan mula
Maka:
(R_a+R_m )=V_t/I_a =240/30=8 ohm
Jadi,
R_m=8-0,5=7,5 ohm
Pada keadaan beban penuh : N_1=600 rpm
E_a1=V_t-I_a R_a=240-30×0,5=225 volt
Bila kemudian di pasangkan tahanan seri sebesar 2,5 ohm, sedangkan arus medan dan arus
jangkar tetap, maka
E_a2=240-30(0,5+2,5)=150 volt
Dan dari E_a=Cn∅, dimana C = konstanta, sedangkan fluks (∅) konstan (karena arus medan
konstan), didapat hubungan:
E_a1/E_a2 =n_1/n_2
n_2=E_a1/E_a2 ×n_1=150/225×600=400 rpm
Daya keluar
=n_2/n_1 ×P_1
(P_2 )=400/600×6912=4612 watt
Sumber
v
http://www.google.com/url?
sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=2&cad=rja&uact=8&ved=0CCAQFjAB&url=htt
p%3A%2F%2Fdosen.narotama.ac.id%2Fwp-content%2Fuploads%2F2012%2F12%2FIV.GENERATOR-ARUS-SEARAHPARALEL.doc&ei=h02RVMHINsSeugTx3ICYCA&usg=AFQjCNGWJGcgxUJCZ1I2B34
9b6OepuUXNw&sig2=98dgr6lGMH4EkbLmP03B3Q&bvm=bv.82001339,d.c2E
v Ismail Muchsin ST., MT. PUSAT PENGEMBANGAN BAHAN AJAR-UMB TEKNIK
TENAGA LISTRIK
v
http://www.google.com/url?
sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=2&cad=rja&uact=8&ved=0CCIQFjAB&url=http
%3A%2F%2Fdosen.narotama.ac.id%2Fwp-content%2Fuploads%2F2013%2F01%2FSOALLATIHAN.doc&ei=i0WRVJfvOM23uATGxYL4BA&usg=AFQjCNEZ231mKXLmp_xOhBuyIDUt6jtnA&sig2=96MBAwaSWwxA36KljPqvRw&bvm=bv.82001339,d.c2E
v
http://www.academia.edu/6632538/Contoh_soal_generator_DC_penguat_seri_dan_paralel?
login=&email_was_taken=true&login=&email_was_taken=true&login=&email_was_taken
=true
v Ir. Budi Yanto Husodo, MSc PUSAT PENGEMBANGAN BAHAN AJAR-UMB
MESIN ARUS SEARAH & TRANSFORMATOR
Diposkan oleh ali rusdini di 04.14
Kirimkan Ini lewat Email
BlogThis!
Berbagi ke Twitter
Berbagi ke Facebook
Bagikan ke Pinterest
Tidak ada komentar: