293941099-laporan-praktikum-mesin-listrik.docx

LAPORAN PRAKTIKUM MESIN LISTRIK “KARAKTERISTIK BEBAN NOL PADA GENERATOR DC PENGUAT TERPISAH”

Disusun Oleh : Fadyah Yulita Anggraeni 09 / MS – 3B

PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN PRODUKSI DAN PERAWATAN JURUSAN TEKNIK MESIN POLITEKNIK NEGERI SEMARANG SEMARANG 2015

KARAKTERISTIK BEBAN NOL PADA GENERATOR DC PENGUAT TERPISAH

A. TUJUAN PERCOBAAN Setelah melakukan percobaan mahasiswa dapat : - Menggambar rangkaian percobaan beban nol - Merangkai alat sesuai dengan gambar - Membuat karakteristik beban nol - Menerangkan cara pengambilan data B. DASAR TEORI Karakteristik (watak) yang penting pada generator arus searah ada 3 yaitu karakteristik beban nol (karakteristik kejenuhan tanpa beban), karakteristik waktu berbeban (karakteristik kejenuhan beban), dan karakteristik internal dan eksternal. Pada percobaan kali ini yang dibahas adalah karakteristik beban nol pada generator penguat terpisah. Bila generator di putar oleh penggerak mula, kemudian diberi arus penguatan, maka pada terminalnya dibangkitkan tegangan. Tegangan tersebut tergantung pada fluks (arus medan) dan kecepatan putar. Jika fluks (arus medan) dipertahankan konstan, sedangkan kecepatan dinaikkan dan diturunkan, maka tegangan terminal akan naik turun sesuai perubahan kecepatan. Sama halnya jika kecepatan dipegang konstan sedang fluks dirubah-rubah, maka tegangan terminalnya juga akan berubah sesuai dengan perubahan fluks. Dengan demikian ada dua karakteristiknya, a. Karakteristik beban nol sebagai fungsi dari arus medan dengan putaran konstan, dinyatakan oleh persamaan berikut, 𝐸𝑜 = 𝐸𝑜. (𝐼𝑓) → 𝐼𝑎 + 0 𝑑𝑎𝑛 𝑁 = 𝑘𝑜𝑛𝑠𝑡𝑎𝑛 Dengan : E0 = tegangan terminal pada beban nol If = arus medan Ia = arus beban nol N = kecepatan generator DC b. Karakteristik beban nol sebagai fungsi dari putaran dengan arus medan konstan, dinyatakan oleh persamaan berikut, 𝐸𝑜 = 𝐸𝑜 . (𝑁) → 𝐼𝑎 = 0 𝑑𝑎𝑛 𝐼𝑓 = 𝐾𝑜𝑛𝑠𝑡𝑎𝑛 Dalam gambar 1 diperlihatkan rangkaian untuk membuat karakteristik beban nol generator DC dengan penguat terpisah.

Gambar 3.1 Rangkaian untuk membuat karakteristik beban nol Dalam gambar 2. Diperlihatkan karakteristik beban nol generator penguat terpisah. Pada gambar tersebut, penguatan arusnya If masih nol. Gaya Gerak Listrik (GGL) induksi sudah terbangkit Oa. GGL induksi ini dihasilkan oleh magnet remover dari kutub-kutub generator. Kemudian bila arus medan diperkuat GGL yang dibangkitkan akan bertambah besar, sehingga mendapatkan GGL sebesar Od dan diperlukan arus penguatan Oe. Bila arus penguatan diperkecil kembali sampai nol maka GGL juga akan turun, terbentuk seperti kurva dibawah (gambar 2) yang disebut lengkung kemagnetan.

Gambar 3.2 Karakteristik beban nol generator penguat terpisah

C. ALAT DAN BAHAN 1. Tachometer 2. Kabel banana 3. Kabel crocodile 4. Jumper 5. Ammater 6. Voltmeter

(1) (10) (10) (1 set) (3 buah) (2 buah)

7. Multimeter 8. Obeng 9. Inverter 10. Regulator 11. Motor DC 12. Generator DC

(1 buah) (1 buah) (1 buah) (1 buah) (1 buah) (1 buah)

D. LANGKAH KERJA 1. Membuat rangkaian seperti pada gambar.

Gambar 3.3 Rangkaian Percobaan 2. Mengecek input dan outputnya 3. Mengatur putaran (N) pada 2000 rpm dengan bantuan tachometer dan dijaga konstan. 4. Menaikkan arus medan setinkat demi setingkat dengan menggeser kontak geser rheostat 5. Mencatat Vf dan If pada generator , dan Va dan Ia pada motor di tabel. 6. Pengujian dihentikan setelah kontak rheostat habis (R minimum) 7. Mematikan sumber setelah melakukan perconaan. E. TABEL PERCOBAAN  Tabel 1 (𝐼𝑓 naik) No 𝐼𝑓 (A) 1 0 2 0.10 3 0.15 4 0.20 5 0.25 6 0.30 7 0.35

𝐸0 (V) 0 27 42 52 64 75 85

Rpm 0 1500 1500 1500 1500 1500 1500

8 9 10

0.40 0.45 0.50

 Tabel 2 (𝐼𝑓 turun) No 𝐼𝑓 (A) 1 0.50 2 0.45 3 0.40 4 0.35 5 0.30 6 0,25 7 0,20 8 0,15 9 0,10 10 0

93 100 103

1500 1500 1500

𝐸0 (V) 103 100 93 85 75 64 52 42 27 0

Rpm 1500 1500 1500 1500 1500 1500 1500 1500 1500 0

 Tabel 3 (Tegangan naik) No V ( volt ) 1 25 2 35 3 45 4 55 5 65 6 75 7 85 8 95 9 105

Rpm 213.9 305.4 389.2 489.5 577.5 674.1 757.5 852.3 959.6

 Tabel 4 (Tegangan turun) No V ( volt ) 1 90 2 75 3 60 4 45 5 30 6 15

Rpm 813.7 675.1 543.3 393.3 265.4 119.4

F. TUGAS 1. Buatlah grafik beban nol, 𝐸0 = 𝑓 . 𝐼𝑓 Gambar Grafik 1. Hasil Pengolahan dari Tabel 1 dan 2

Tegangan Terminal ( E0 )

Grafik Karakteristik Beban Nol Generator Penguat Terpisah 110 100 90 80 70 60 50 40 30 20 8 10 0 0

93

100

103

85 75 64 52 42 27

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

Arus Penguatan ( If )

Gambar Grafik 2. Hasil Pengolahan dari Tabel 3 959.6

1000 852.3

900 757.5

Rpm Motor

800

674.1

700

577.5

600

489.5

500

389.2

400

305.4

300

213.9

200 100 15

30

45

60 Tegangan ( Volt )

75

90

105

Gambar Grafik 3. Hasil Pengolahan dari Tabel 4 900

813.7

800

675.1

Rpm Motor

700 543.3

600 500

393.3

400 265.4

300 200

119.4

100 0 0

15

30

45

60

75

90

Tegangan ( Volt )

2. Buatlah analisa dari grafik! Berdasarkan hasil pengamatan gambar grafik 1 yang diperoleh dari tabel 1 dan 2, merupakan grafik karakteristik beban nol pada generator penguat terpisah yang memiliki variabel Tegangan Terminal (𝐸0 ) dan variabel Arus Penguatan (𝐼𝑓 ) sehingga dapat disimpulkan bahwa Tegangan terminal berbanding lurus dengan Arus penguatan dengan kata lain jika nilai 𝐼𝑓 yang semakin tinggi, maka tegangan juga akan tinggi walaupun nilai rpmnya tetap. Berdasarkan hasil pengamatan gambar grafik 2 dan 3 yang diperoleh dari tabel 3 dan 4, memiliki variabel tegangan (v) dan variabel kecepatan putar (Rpm) sehingga dapat disimpulkan bahwa tegangan berbanding lurus dengan kecepatan putar motor/generator dengan kata lain semakin tinggi putaran motor semakin tinggi pula tegangan yang dihasilkan.