1. LAPORAN PRAKTIKUM
KENDALI MOTOR ELEKTRIK
MODUL PENGEREMAN MOTOR INDUKSI DENGAN INJEKSI SUMBER DC
I. Maksud dan Tujuan
1. Mengetahui prinsip kerja pengereman motor induksi dengan injeksi sumber DC.
2. Mengetahui cara pengoperasian pengereman motor induksi dengan injeksi sumber
DC.
3. Mengetahui karakteristik dari pengereman motor induksi dengan cara dinamis dan
regeneratif.
II. Alat-Alat
1. Autotrafo 3 Phasa 1(Buah)
2. Motor Induksi 3 fasa. 1(Buah)
3. Generator 1(Buah)
4. Tachometer 1(Buah)
5. Jumper secukupnya.
6. Penyearah
7. Unit beban
III. Teori
A. MesinDC
A.1 Prinsip Kerja MesinDC sebagai Motor
Berdasarkan pada prinsip kemagnetan, maka motor DC menggunakan prinsip
kemagnetan. Penghantar yang mengalirkanarus ditempatkan tegak lurus pada medan
magnet, cenderung bergeraktegak lurus terhadap medan. Besarnya gaya yang
didesakkan untuk menggerakkan berubah sebanding dengan kekuatan medan
magnet,besarnya arus yang mengalir pada penghantar, dan panjang penghantar.
Untuk menentukan arah gerakan penghantar yang mengalirkan arus padamedan
magnet, digunakan hukum tangan kanan motor.

2. Gambar terebut menggambarkan bagaimana torsi motor dihasilkan oleh kumparan
yang membawa arus atau loop pada kawat yang ditempatkan pada medanmagnet.
Interaksi pada medan magnet menyebebkan pembengkokan garis gaya. Apabila garis
cenderung lurus keluar, pembengkokan tersebut menyebabkan loop mengalami gerak
putaran. Penghantar sebelah kiri ditekan kebawah dan penghantar sebelah kanan
ditekan keatas, menyebabkan putaran jangkar berlawanan dengan arah putaran jarum
jam.
Gambar Prinsip Motor DC
Ataupun kita juga dapat menggunakan hukum tangan kiri seperti ini

3. Gambar Aturan Tangan Kiri
Gaya elektromagnet pada motor DC timbul saat ada arus yang mengalir pada
penghantar yang berada dalam medan magnet. Medan magnet itu sendiri ditimbulkan
oleh magnet permanen. Garis- garis gaya magnet mengalir diantara dua kutub magnet
dari kutub utara menuju kutub selatan. Menurut hukum gaya Lorentz, arus yang
mengalir pada penghantar yang terletak dalam medan magnet akan menimbulkan
gaya. Gaya F, timbul tergantung pada arus I dan arah medan magnet B. Arah gaya F
dapat ditentukan dengan aturan tangan kiri seperti pada gambar berikut.
Motor DC magnet permanen adalah motor yang fluks magnet utamanya dihasilkan
oleh magnet permanen. Elektromagnetik digunakan untuk medan sekunder atau
fluks jangkar. Gambar 6 menggambarkan operasi motor magnet permanen.
Arus mengalir melalui kumparan jangkardari sumber tegangan DC, menyebabkan
jangkar beraksi sebagai magnet.
Kutub jangkar ditarik kutub medan dari polaritas yang berbeda, menyebabkan
jangkar berputar. Lalu jangkar berputar searahdengan putaran jarum jam. Apabila
kutub jangkar segaris dengan kutub medan, sikat-sikat ada ada celah di komutator dan
tidak ada arus mengalirpada jangkar. Jadi, gaya tarik atau gaya tolak magnet berhenti.
Kemudian kelembaman membawa jangkar melewatititik netral. Komutator membalik
arus jangkar ketika kutub yang tidak sama dari jangkar dan medan berhadapan satu
sama lain, sehingga membalik polaritas medan jangkar. Kutub-kutub yang sama dari
jangkar dan medan kemudian saling menolak, menyebabkakan jangkar berputar terus
menerus seperti diperlihatkan

4. Gambar Operasi Motor DC
A.2 Prinsip Kerja MesinDC sebagai Generator
Untuk membangkitkan tegangan DC maka diperlukan komutator. Komutator
sendiri merupakan suatu konverter mekanik yang membuat arus dari sumber
mengalir pada arah yang tetap walaupun belitan medan berputar.
Perhatikan gambar di bawah ini :

5. Gambar Operasi Generator DC
Proses pembangkitan tegangan tegangan induksi tersebut dapat dilihat pada
gambar di atas dan di bawah :
Gambar Proses Tegangan Induksi
Jika rotor diputar dalam pengaruh medan magnet, maka akan terjadi
perpotongan medan magnet oleh lilitan kawat pada rotor. Hal ini akan menimbulkan
tegangan induksi. Tegangan induksi terbesar terjadi saat rotor menempati posisi seperti
Gambar 2.6 (a) dan (c). Pada posisi ini terjadi perpotongan medan magnet secara
maksimum oleh penghantar. Sedangkan posisi jangkar pada Gambar 2.6.(b), akan
menghasilkan tegangan induksi nol. Hal ini karena tidak adanya perpotongan medan
magnet dengan penghantar pada jangkar atau rotor. Daerah medan ini disebut daerah
netral.
Gambar Tegangan rotor yang dihasilkan melalui cincin seret (1) dan komutator (2)
Jika ujung belitan rotor dihubungkan dengan slip-ring berupa dua cincin (disebut
juga dengan cincin seret), seperti ditunjukkan Gambar di atas, maka dihasilkan listrik
AC (arus bolak-balik) berbentuk sinusoidal. Bila ujung belitan rotor dihubungkan
dengan komutator satu cincin gambar di atas dengan dua belahan, maka dihasilkan
listrik DC dengan dua gelombang positif.
Yang perlu diingat adalah :

6. a. Rotor dari generator DC akan menghasilkan tegangan
induksi bolak-balik. Sebuah komutator berfungsi sebagai
penyearah tegangan AC.
b. Besarnya tegangan yang dihasilkan oleh sebuah generator
DC, sebanding dengan banyaknya putaran dan besarnya
arus eksitasi (arus penguat medan).
Untuk menganalisa cara kerja mesin DC sebagai generator dapat dilihat juga
melalui rumus : E = 𝑉̅ × 𝐵̅. 𝑙, yang artinya adalah agar timbul tegangan induksi maka
dibutuhkan :
1. Medan magnet
Medan magnet timbul dari sumber eksitasi yang dihubungkan ke
stator. Arus dari sumber ekitasi akan masuk ke lilitan stator sehingga menghasilkan
fluks yang arahnya dari kutub Utara magnet menuju kutub selatan magnet.
2. Batang konduktor
Batang konduktor dialiri arus jangkar agar timbul fluks magnetis juga.
3. Perlunya adanya kecepatan
Maka batang konduktor atau rotor yang memiliki fluks tadi, diputar
oleh prime mover, sehingga timbul perubahan fluks tiap detiknya sehingga
memenuhi hukum Faraday, yang artinya akan timbul tegangan.
B. Pengereman Motor Induksi
Dalam Penggunaannya, sebagian motor induksi tiga phasa
memerlukan pengereman seperti yang terdapat pada motor crane. Pengereman
dilakukan agar motor berhenti sesuai dengan letak dan posisi yang kita inginkan. Ada
banyak cara pengereman yang bisa dilakukan untuk memberhentikan motor, akan
tetapi dalam laporan ini kami akan membahas tentang pengereman motor dengan
menggunakaan Coil Brake DC.
Pengereman motor dengan menggunakaan Coil Brake DC digunakan untuk
pemberhentian putaran rotor motor induksi dengan supply tegangan DC (direct

7. current). Dimana tegangan AC diubah menjadi DC dengan menggunakan Rectifier
sebagai supply Coil Brake. Pada prinsipnya motor ini dalam keadaan normal atau tidak
bertegangan maka coil break akan menahan rotor motor untuk tidak berputar
sedangkan dalam keadaan bertegangan coil break akan melepas rotor motor untuk
berputar.
Metode pengereman motor listrik dapat dilakukan secara elektrik, yaitu dengan
metode pengereman dinamis dan metode pengereman pluging. Kedua metode
pengereman motor secara elektrik tersebut memiliki kelebihan dan kekurangan masing
– masing. Metode pengereman secara dinamis dan pluging memiliki tujuan yang sama,
yaitu sama-sama bertujuan untuk menghentikan putaran motor listrik dengan lebih
cepat. Secara lebih detil kedua metode pengereaman motor tersebut dapat diuraikan
sebagai berikut.
a. Metode Pengereman Dinamis
Pengereman yang dilakukan dengan melepaskan jangkar yang berputar
dari sumber tegangan dan memasangkan tahanan pada terminal jangkar. Oleh
karena itu kita dapat berbicara tentang waktu mekanis T konstan dalam banyak cara
yang sama kita berbicara tentang konstanta waktu listrik sebuah kapasitor yang
dibuang ke dalam sebuah resistor. Pada dasarnya, T adalah waktu yang
diperlukan untuk kecepatan motor jatuh ke 36,8 persen dari nilai awalnya. Namun,
jauh lebih mudah untuk menggambar kurva kecepatan-waktu dengan
mendefinisikan konstanta waktu baru To yang merupakan waktu untuk
kecepatan dapat berkurang menjadi 50 persen dari nilai aslinya. Ada hubungan
matematis langsung antara konvensional konstanta waktu T dan setengah
konstanta waktu TO Buku ini diberikan oleh :
Kita dapat membuktikan bahwa waktu mekanis ini konstan diberikan oleh
:
di mana :

8. To = waktu untuk kecepatan motor jatuh ke satu-setengah dari
nilai sebelumnya [s]
J = momen inersia dari bagian yang berputar, yang disebut
poros motor [kg × m]
n1 = awal laju pengereman motor saat mulai [r / min]
P1 = awal daya yang dikirim oleh motor ke pengereman resistor
[W]
131,5 = konstan [exact value = (30 / p) 2 loge 2]
0,693 = konstan [exact value = loge 2]
Persamaan ini didasarkan pada asumsi bahwa efek pengereman
sepenuhnya karena energi pengereman didisipasi di resistor. Secara umum, motor
dikenakan tambahan akibat torsi pengereman windagepengereman
windagepengereman windage dan gesekan, sehingga waktu pengereman akan lebih
kecil dari yang diberikan oleh persamaan diatas.
b. Metode Pengereman Secara Plugging
Kita bisa menghentikan motor bahkan lebih cepat dengan menggunakan
metode yang disebut plugging. Ini terdiri dari tiba- tiba membalikkan arus angker
dengan membalik terminal sumber seperti ditunjukan pada gambar dibawah.
Konfigurasi Hubungan Amature Dan Sumber DC Es
Di bawah kondisi motor normal, angker arus / 1 diberikan oleh :
di mana Ro adalah resistansi armature. Jika kita tiba-tiba membalik
terminal sumber tegangan netto yang bekerja pada sirkuit angker menjadi (Eo +

9. Es). Yang disebut counter-ggl Eo dari angker tidak lagi bertentangan dengan apa-
apa tetapi sebenarnya menambah tegangan suplai Eo. Bersih ini tegangan akan
menghasilkan arus balik yang sangat besar, mungkin 50 kali lebih besar
daripada beban penuh arus armature. Arus ini akan memulai suatu busur sekitar
komutator, menghancurkan segmen, kuas, dan mendukung, bahkan sebelum baris
pemutus sirkuit bisa terbuka.
Untuk mencegah suatu hal yang tidak diinginkan, kita harus
membatasi arus balik dengan memperkenalkan sebuah resistor R dalam seri
dengan rangkaian pembalikan. Seperti dalam pengereman dinamis, resistor
dirancang untuk membatasi pengereman awal arus I2sampai sekitar dua kali arus
beban penuh.
Dengan memasukkan rangkaian, torsi reverse dikembangkan bahkan
ketika angker telah datang berhenti. Akibatnya, pada kecepatan nol, Eo = 0, tapi
aku 2 = Eo / R, yaitu sekitar satu setengah nilai awalnya. Begitu motor berhenti,
kita harus segera membuka sirkuit angker, selain itu akan mulai berjalan secara
terbalik. Sirkuit gangguan biasanya dikontrol oleh sebuah null-kecepatan
otomatis perangkat terpasang pada poros motor.
Gambar Kurva Kecepatan Pengereman
Lekuk pada gambar diatas memungkinkan kita untuk
membandingkan pengereman plugging dan dinamis untuk pengereman awal

10. yang sama saat ini. Perhatikan bahwa memasukkan motor benar-benar berhenti
setelah selang waktu 2 To. Di sisi lain, jika pengereman dinamis digunakan,
kecepatan masih 25 persen dari nilai aslinya pada saat ini. Meskipun demikian,
kesederhanaan komparatif pengereman dinamis menjadikan lebih populer di
sebagian besar aplikasi.
IV. Prosedur Percobaan
a. PengremanDinamik
1. Merangkairangkaiansepertigambardibawahini :
2. Melaporkanrangkaianpadaasisten.
3. Menaikansaklar MCB ( jala-jala ).
4. Menaikansaklarpada auto trafo (ON).
5. Menyalakan motor auto trafo, sampaikecepatan motor mencapai 1500 rpm.
6. Mencatathasilbesaranpengukuran.
7. Menurunkanteganganpada auto trafosampaimenuju nol. (secepatmungkin).
8. Menyalakan stopwatch danmematikan stopwatch sampaiputaran rotor berhenti.
9. Menurunkansaklarpada auto trafo (OFF).
10. Menurunkansaklarpada MCB (OFF).
11. Menggambar wiring percobaan.
12. Merapihkansemuaperalatanpercobaan.
b. PengeremanRegeneratif
Pengereman regenerative tanpabeban
1. Merangkairangkaiansepertigambardibawahini:

11. 2. Melaporkanrangkaianpadaasisten.
3. Menaikansaklar MCB ( jala-jala ).
4. Menaikansaklarpadaautotrafo (ON).
5. Menyalakan motor denganmengaturtegangan auto trafo, sampaikecepatan motor
mencapai 1500rpm.
6. Mencatathasilbesaranpengukuran.
7. Mensuplaitegangandarisumbervariac, sampaiaruseksitasimencapaiarus nominal.
8. Menurunkanteganganpada auto trafosampaimenuju nol. (secepatmungkin).
9. Menyalakan stopwatch danmematikan stopwatch sampaiputaran rotor berhenti.
10. Menurunkansaklarpada auto trafo (OFF).
11. Menurunkansaklarpada MCB (OFF).
12. Menggambar wiring percobaan.
13. Merapihkansemuaperalatanpercobaan.
Pengereman regenerative denganmenaikan 1 s/d 3 beban
1. Merangkai rangkaian seperti gambar dibawah ini :

12. 2. Melaporkan rangkaian pada asisten.
3. Menaikan saklar MCB ( jala-jala ).
4. Menaikan saklar pada autotrafo (ON).
5. Menyalakan motor dengan mengatur tegangan auto trafo, sampai
kecepatan motor mencapai 1500rpm.
6. Mencatat hasil besaran pengukuran.
7. Mensuplai tegangan dari sumber variac, sampai arus eksitasi
mencapai arus nominal.
8. Menurunkan tegangan pada auto trafo sampai menuju nol. (secepat
mungkin).
9. Menaikan 1 saklarbeban.(untukpercobaanselanjutnyamenaikan
2 saklarbebandanterkahirmenaikan 3 saklarbeban ).
10. Menyalakan stopwatch dan mematikan stopwatch sampai putaran
rotor berhenti.
11. Menurunkan saklar pada auto trafo (OFF).
12. Menurunkan saklar pada MCB (OFF).
13. Menggambar wiring percobaan.
14. Merapihkan semua peralatan percobaan.
V. Wiring dan Single Line

13. VARIAC
SUMBER TEGANGAN
AUTO TRAFO
IN OUT
R
S
T
N
R S T N
KOPEL
MEKANIS
IN OUT
PENYEARAH
R S T
+
_
-
+
+
-
+ -
+ -
Eksitasi
Jangkar
U V W
Gambar wiring diagram percobaan dinamik

14. VARIAC
SUMBER TEGANGAN
AUTO TRAFO
IN OUT
R
S
T
N
R S T N
KOPEL
MEKANIS
IN OUT
PENYEARAH
R S T
+
_
-
+
+
-
+ -
+ -
Eksitasi
Jangkar
U V W
Gambar wiring diagram percobaan regenerative tanpa beban

15. VARIAC
SUMBER TEGANGAN
AUTO TRAFO
IN OUT
R
S
T
N
R S T N
KOPEL
MEKANIS
IN OUT
PENYEARAH
BEBAN
IN OUT
R
S
T
N
R S T
+
_
-
+
+
-
+ -
+ -
Eksitasi
Jangkar
U V W
Gambar Wiring Percobaan regenerative berbeban

16. SUMBER TEGANGAN
R S T N
AUTO TRAFO
IN OUT
R
S
T
N
VARIAC
IN OUT
PENYEARAH
Generator Motor
KOPEL
MEKANIS
R S T
Eksitasi
Jangkar
U V W
Eksitasi Jangkar
Gambar diagram wiring Percobaan dinamik

17. SUMBER TEGANGAN
R S T N
AUTO TRAFO
IN OUT
R
S
T
N
VARIAC
IN OUT
PENYEARAH
Generator Motor
KOPEL
MEKANIS
R S T
Eksitasi
Jangkar
U V W
Eksitasi Jangkar
Gambar single line diagram percobaan regeratif tanpa beban

18. SUMBER TEGANGAN
R S T N
AUTO TRAFO
IN OUT
R
S
T
N
VARIAC
IN OUT
PENYEARAH
KOPEL
MEKANIS
R S T
Eksitasi
Jangkar
U V W
BEBAN
R
S
T
N
Eksitasi Jangkar
Gambar single line diagram percobaan regeneratif berbeban
VI. Data Pengamatan
1. Name Plate pada Motor Induksi
MESIN AC DAN ASINKRON
Daya 3 HP
Tegangan / I
220/380 /
14/8 A
Phasa 3∅
rpm 1500 r/min
Frekuensi 50 Hz
Cos φ 0.8

19. 2. Name Plate pada Motor DC
MESIN DC
Daya 3 HP
Tegangan / i 180 / 15 a
Exitacy 220v / 2 a
rpm 1500 r/min
3. HasilPengamatanPercobaanTanpa Pengereman
Putaranmotor
(Rpm)
VLN
( volt )
ILN
( Ampere )
t
( Sekon)
1498 175 2,9 13
4. HasilPengamatanPercobaanPengereman Dinamik
Putaranmotor
(Rpm)
VLN
( volt )
ILN
( Ampere)
Vdc ( Volt )
t (sekon)
1498 96 2,26 210 4,5
5. Hasil Pengamatan Percobaan Regeneratif Pembebanan 1 Lampu
Putaranmotor
(Rpm)
VLN
(volt )
ILN(Ampere) Vdc
(Volt )
t
(Sekon)
Vdc
out
(Volt)
1498 195 2,6 210 3,9 182
6. Hasil Pengamatan Percobaan Regeneratif Pembebanan 2 Lampu
Putaranmotor
(Rpm)
VLN
(volt )
ILN(Ampere) Vdc
(Volt )
t
(Sekon)
Vdc
out
(Volt)
1498 165 2,9 212 2,9 182

20. 7. Hasil Pengamatan Percobaan Regeneratif Pembebanan 3 Lampu Seri
Putaranmotor
(Rpm)
VLN
(volt )
ILN(Ampere) Vdc
(Volt )
t
(Sekon)
Vdc
out
(Volt)
1495 174 3,06 210 4,6 180

21. VIII. Analisa
1. Pengereman dinamis dapat melakukan pengereman sampai motor berhenti
dengan lebih cepat, dibandingkan tanpa pengereman. Hal ini dikarenakan karena
pada pengereman dinamik caranya adalah menghilangkan sumber AC (dalam hal ini
autotrafo diputar sampai ke 0 Volt), kemudian dengan cepat dimasukkan arus DC pada
motor, hal ini mengakibatkan motor mengalami perubahan menjadi seperti
generator yang dibebani dan membangkitkan torka lawan pada motor, yang dapat
melambatkan putaran motor sampai berhenti dengan lebih cepat dibanding tanpa metoda
pengereman.
2. Pengereman regeneratif dapat melakukan pengereman motor sampai berhenti
dengan lebih cepat dibandingkan metoda dinamis dan tanpa metoda pengereman.
Hal ini dikarenakan cara kerja dari metoda ini adalah dengan membuat motor
induksi menjadi generator induksi dengan cara membuat motor digerakkan di atas
kecepatan sinkron dengan mematikan sumber AC motor sinkron dengan cepat.
Kejadian tersebut membuat aliran arus jangkar terus looping dalam stator.
Dengan adanya kejadian tersebut maka motor sinkron berubah menjadi generator,
dengan torka yang lebih besar dibandingkan dinamis.
3. Dari percobaan ini dapat diketahui semakin besar momen inersia yang
dihasilkan maka semakin cepat pula motor untuk berhenti, ini sesuai dengan konsep
momen inersia yang dianalogikan sebagai beban. Karena momen inersia sendiri adalah
sebuah kelembaman suatu benda pada porosnya.
4. Dari percobaan regeneratif semakin besar beban maka akan semakin cepat pula
motor untuk berhenti, karena semakin besar beban yang ada, semakin besar pula torka
lawan yang timbul pada motor induksi.

22. IX. Kesimpulan
1. Pengereman dinamis dapat melakukan pengereman sampai motor berhenti
dengan lebih cepat, dibandingkan tanpa pengereman.
2. Pengereman regeneratif dapat melakukan pengereman motor sampai berhenti
dengan lebih cepat dibandingkan metoda dinamis dan tanpa metoda pengereman.
3. Dari percobaan ini dapat diketahui semakin besar momen inersia yang
dihasilkan maka semakin cepat pula motor untuk berhenti.
4. Dari percobaan regeneratif semakin besar beban maka akan semakin cepat pula
motor untuk berhenti.
X. Daftar Pustaka
elektronika-dasar.web.id/teori-pengereman-regeneratif-pada-motor-listrik
elektronika-dasar.web.id/metode-pengereman-pada-motor-listrik
Laboratorium Tenaga Energi Elektrik. 2014. “ Modul Praktikum Kendali Motor Elektrik
2014” , Bandung : ITENAS.
Laporan Praktikum Dasar Energi Elektrik
Laporan Praktikum Trafo dan Mesin DC
Laporan Praktikum Mesin AC