Slide Transformasi dan Load Data Menggunakan Talend Open Studio
Prakt 131125102219-phpapp02
1. PANDUAN PRAKTIKUM (JOB SHEET)
MESIN LISTRIK DASAR
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS NEGERI SEMARANG
2013
2. DAFTAR ISI
Judul ........................................................................................................................... i
Daftar Isi .................................................................................................................... 1
Pendahuluan ............................................................................................................. 2
A. Generator AC satu fasa ………………………………………………………… 3
B. Generator Tiga Fasa……………………………………………………………… 9
C. Motor Induksi Satu Fasa ………………………………………………………... 17
D. Motor Induksi Tiga Fasa ………………………………………………………... 24
E. Transformator Daya Satu Fasa …………………………………………………. 30
F. Transformator Daya Tiga Fasa………………………………………………….. 34
G. Generator DC Penguat terpisah………………………………………………… 37
H. Generator DC Penguat sendiri………………………………………………….. 40
I. Motor DC Penguat terpisah…………………………………………………….. 43
J. Motor DC Penguat sendiri………………………………………………………. 48
Panduan Praktikum Mesin Listrik Dasar 2
3. PENDAHULUAN
Tujuan kegiatan praktikum mesin listrik dasar adalah untuk mengetahui konsep
dasar terbangkitnya energi listrik, energi mekanik dan pemindahan energi listrik pada
suatu mesin listrik melalui percobaan dan pengujian di laboratorium.
Mesin listrik meliputi jenis mesin dinamis dan statis. Mesin dinamis terdiri dari
generator AC, generator DC, motor induksi, motor sinkron, motor DC. Mesin-mesin listrik
tersebut di atas bekerja berdasarkan induksi elektromagnetik. Sedangkan mesin statis
adalah transformator (trafo) yang terbagi menjadi trafo daya dan trafo ukur.
UNIT PRAKTIKUM
A. Generator AC satu fasa
B. Generator Tiga Fasa
C. Motor Induksi Satu Fasa
D. Motor Induksi Tiga Fasa
E. Transformator (trafo) Daya Satu Fasa
F. Trafo Daya Tiga Fasa
G. Generator DC Penguat terpisah
H. Generator DC Penguat sendiri
I. Motor DC Penguat terpisah
J. Motor DC Penguat sendiri
Data yang diperoleh dari hasil pengujian dan pengamatan digunakan sebagai bahan
untuk membuat laporan secara individu yang secara garis besar berisi tujuan, teori singkat,
data yang diperoleh, analisis data, pembahasan dan simpulan.
SISTEM PENILAIAN
Nilai akhir semester diperoleh dari kehadiran, aktifitas, pengamatan di laboratorium
dan laporan praktikum (80%), serta ujian akhir semester (20%). Laporan individu
dikumpulkan paling lambat satu minggu setelah kegiatan praktikum setiap unit.
Keterlambatan pengumpulan laporan akan menyebabkan pengurangan nilai.
Panduan Praktikum Mesin Listrik Dasar 3
4. UNIT A
GENERATOR AC SATU FASA
TUJUAN
1. Mengetahui pengaruh perubahan frekuensi terhadap putaran (rpm)
2. Mengetahui pengaruh perubahan fluks magnit terhadap tegangan
3. Mengetahui pengaruh perubahan beban terhadap tegangan terminal
DASAR TEORI
Prinsip kerja generator berdasar induksi elektromagnetik. Setelah rotor diputar oleh
penggerak mula (prime mover), di antara lilitan jangkar. Jika pada kumparan dialiri listrik
DC, maka pada permukaan kutub akan timbul medan magnet yang berputar dengan
kecepatan saa dengan putaran kutub.
Garis-garis gaya fluks yang berputar akan memotong kumpara jangkar yang ada di
stator sehingga kumpara jangkar timbul EMF atau GGL atau tegangan induksi. Frekuensi
EMF mengikuti persamaan :
f = Hz
nP
120
.
…………………1
Besarnya tegangan induksi yang timbul pada kumparan jangkar di tulis :
E = 4,44. f. φ. N Volt/fasa ........... ………….2
Keterangan :
f = frekuensi ……Hz
P = jumlah kutub
n = putaran …….rpm
E = tegangan induksi …….Volt
φ= fluk magnit …….Weber
N = banyaknya lilitan
PENGUJIAN TANPA BEBAN
Panduan Praktikum Mesin Listrik Dasar 4
5. 1. Pengujian pembuktian perubahan frekuensi terhadap perubahan rpm (persm 1)
Rangkaian Uji :
V
Penggerak Mula (PM) Generator AC Satu Fasa
Gambar 1
Rangkaian Uji
Petunjuk Kerja :
Setelah rangkaian uji seperti pada gambar 1, atur rpm mulai 0 hingga 1500 rpm
catat dan gambar besarnya frekuensi dan bentuk gelombangnya. Perlakuan dilakukan
dengan perubahan rpm menaik dan menurun masukan pada lembar data 1 Perubahan
frekuensi terhadap perubahan putaran dan gambarkan pada lember data 2.
2. Pengujian perubahan fluk magnit terhadap perubahan tegangan induksi (persm 2)
Rv If
Ef Rf
V Generator AC Satu Fasa
Penggerak Mula
Gambar 2
Rangkaian Uji Perubahan Tegangan Induksi
Petunjuk :
Rangkaian tanpa beban pada rangkaian uji gambar 2 atur bagian PM hingga
frekuensi mencapai 50 HZ, atur If pada bagian penguat magnit mulai dari 0 A hingga 1 A,
dan diteruskan dari 1 hingga 0 A, catat perubahan tegangan pada lembar data 3.
Panduan Praktikum Mesin Listrik Dasar 5
CRO
P
M
G
F
P
M
G
FV
6. PENGUJIAN BERBEBAN
Pengujian generator berbeban untuk mengetahui perubahan sifat beban terhadap
perubahan tegangan terminal.
Langkah percobaan :
Atur rpm pada PM hingga frekuensi 50 Hz, atur If hingga tegangan mencapai 220
Volt, masuk beban R, L, dan C, lalu masing-masing diamati dan dicatat pada lembara data
4 dalam tabel pengamatan.
TUGAS
1. Analisis data untuk setiap percobaan dengan analisis diskripsi
2. Bahas hasil analisis saudara
3. Setelah percobaan beban R, L, dan C dilepas dan diukur perubahan tegangannya, maka
hitung regulasinya (persentase perubahan tegangan).
4. Gambar vektor diagram masing-masing beban
DATA HASIL PERCOBAAN
1. Lembar data 1 Perubahan frekuensi terhadap perubahan putaran
Perubahan Menaik Perubahan Menurun
No. Putaran (n)
rpm
Frekuensi (f)
Hz
No. Putaran (n)
rpm
Frekuensi (f)
Hz
Panduan Praktikum Mesin Listrik Dasar 6
10. 2. Mengetahui perubahan tegangan terhadap beban seimbang dan tak seimbang
DASAR TEORI
Hubungan Y prinsip ujung yang sejenis dihubungkan, hubungan ∆ ujung-ujung yang
tidak sejenis dihubungkan.
a. Hubungan Y
U x
V y
W z
Persamaan tegangan dan arus beban :
Tegangan : VL = 3 Vf ; Arus : IL = If
b. Hubungan ∆
U x
V y
W z
Persamaan tegangan dan arus beban :
Tegangan : VL = Vf ; Arus : IL = 3 If
Gambar 3
Prinsip Hubungan Y dan ∆
PENGUJIAN TANPA BEBAN
1. Rangkaian Uji Tanpa Beban Hubungan Y
Rf If
U
Ef Rf Ef1
Panduan Praktikum Mesin Listrik Dasar 10
U V W
z x y
U V W
z x y
V V
11. N
Ef2 Ef3
V
W
Gambar 4
Rangkaian Uji Tanpa Beban
Petunjuk Kerja
Atur If mulai dari 0 ; 0,1 ; 0,2 ; 0,3 ; 0,4 ; 0,5 ; ….A, hingga tegangan line mencapai 220
V ukur tegangan fasa dan line setiap perubahan If . Isikan data pada lembar data 1
2. Rangkaian Uji Tanpa Beban Hubungan ∆
Rv
If
U
E
Rf E2 E1
V
E3 W
Gambar 5
Rangkaian Uji Hubungan ∆
Petunjuk Kerja
Atur If mulai dari 0 ; 0,1 ; 0,2 ; 0,3 ; 0,4 ; 0,5 ; 0,6 ; 0,7 ; 0,8 ; 0,9 ; 1,0 ….A, ukur
tegangan fasa dan line setiap perubahan If Isikan pada lembar data 2
PERCOBAAN BERBEBAN, GUNAKAN BEBAN YANG BERSIFAT R, L, DAN C
1. Rangkaian Uji Berbeban hubungan Y
Rf If
U
Ef Rf Ef1 RL
Panduan Praktikum Mesin Listrik Dasar 11
V
V
V V
V
A
V
ϕ
12. N
Ef2 Ef3
V
W
Gambar 4
Rangkaian Uji Tanpa Beban
Petunjuk Kerja
Atur If hingga tegangan mencpai 220 V, mesin hubung beban dengan hubungan :
a. Beban seimbang dalam hubungan Y dan ∆, ukur arus kawat line, kawat Nol dan
tegangan, ukur Cos q setiap beban
b. Beban tak seimbang dalam hubungan Y dan ∆, ukur arus kawat line, kawat Nol
dan tegangan ukur Cos q setiap beban.
2. Rangkaian Uji Beban Hubungan Y dan ∆, Stator hubungan ∆
Rv
If
U RL
E
Rf E2 E1
RL
V RL
Panduan Praktikum Mesin Listrik Dasar 12
V
V V
A
A
A
V
A
I
13. E3 W
Y
Gambar 5
Rangkaian Uji Stator Hubungan ∆
∆
Petunjuk Kerja
Atur If hingga tegangan mencpai 220 V, mesin hubung beban dengan hubungan :
c. Beban seimbang dalam hubungan Y dan ∆, ukur arus kawat line, kawat Nol dan
tegangan, ukur Cos q setiap beban
d. Beban tak seimbang dalam hubungan Y dan ∆, ukur arus kawat line, kawat Nol
dan tegangan ukur Cos q setiap beban
TUGAS
1. Berapakah regulasi untuk masing-masing beban ?
2. Gambarkan vektor diagram untuk masing-masing beban
3. Mengapa alternator pada umumnya di stator dihubung bintang ?
DATA HASIL PERCOBAAN
A. Pengujian Tanpa Beban
1. Lembar data 1 Hubungan Y
No. Perubahan
If (A)
Vf1
(Volt)
Vf2
(Volt)
Vf3
(Volt)
VL1
(Volt)
VL2
(Volt)
VL3
(Volt)
Panduan Praktikum Mesin Listrik Dasar 13
A
15. Stator Y
Beban Y2
3 Stator Y
Beban
∆4
5 Stator
∆
Beban Y6
7 Stator
∆
Beban
∆
8
Lembar data 4 Faktor Daya (Cos Q)
No. Hubungan Cos Q1 Cos Q2 Cos Q3
1 Stator Y
Beban Y
2
3 Stator Y
Beban
∆4
5 Stator
∆
Beban Y6
7
Stator
∆
Beban
∆8
2. Beban Tidak Seimbang
Lembar data 5 Tegangan dan Arus Line dan Fasa
Panduan Praktikum Mesin Listrik Dasar 15
16. No. Hubungan VR VS VT VR-O VS-O VT-O IR IS IT IN
1 Stator Y
Beban Y
2
3 Stator Y
Beban
∆4
5 Stator
∆
Beban Y6
7 Stator
∆
Beban
∆
8
Lembar data 6 Faktor Daya (Cos Q)
No. Hubungan Cos Q1 Cos Q2 Cos Q3
1 Stator Y
Beban Y
2
3 Stator Y
Beban
∆4
5 Stator
∆
Beban Y6
7 Stator
∆
Beban
∆
8
Panduan Praktikum Mesin Listrik Dasar 16
17. UNIT C
MOTOR INDUKSI 1 FASA
TUJUAN
Mengetahui sifat dasar motor induksi 1 fasa pada beban nol, beban nominal dan hubung
singkat
DASAR TEORI
Panduan Praktikum Mesin Listrik Dasar 17
18. Prinsip kerja motor induksi berdasar induksi fluks magnetis, bila lilitan stator
dihubung tegangan bolak-balik satu fasa atau tiga fasa maka arus akan mengalir pada
kumparan stator. Arus menimbulkan medan gerak bolak-balik dengan kecepatan sebanding
dengan kecepatan sinkron dan akan mengikuti persamaan :
P
f
ns
120
= ……........rpm
dengan arti:
Ns = kecepatan putar medan stator …………rpm
f = frekuensi …………Hz
P = Banyaknya kutup
Fluks magnit bergerak menghasilkan resultante fluks sebesar :
=Φr θ
θ
SinSinx m
m
Φ=
Φ
2
2
2
2 ………Weber
Jadi besarnya fluks resultante ( rΦ ) motor induksi 1 fasa adalah setiap saat mengalami
perubahan, nilai terbesar mr Φ=Φ
Persamaan daya :
Daya input : PI = V . I1 Cos ϕ ……..Watt
Rugi daya (CU) pada lilitan stator : Pcu = I 2
1 R1 ……..Watt
Daya masuk pada rotor : Pg = 2
2
2
21
RI
s
−
……..Watt
Torsi : 2
2
2
21
2
1
RI
sn
Tg
−
=
π
…....N-m
Dengan : ( )snn s −= 1 , maka k
s
RI
n
T
s
g == 2
2
2
2
1
π S
RI 2
2
2
Besarnya nilai slip (s) adalah :
ss
s
n
n
n
nn
s −=
−
= 1
Torsi motor induksi 1 fasa menghasilkan torsi arah maju dan mundur masing-
masingbesarnya :
S
RI
kTf
2
2
2
= dan
S
RI
kTb
−
−=
2
2
2
2
Total torsi T = TF - TB
Panduan Praktikum Mesin Listrik Dasar 18
19. Dalam keadaan diam besarnya slip 0 dan + 2, s = 1 dan (2-s) = 1 , oleh karenma itu
motor induksi satu fasa tidak dapat starting dengan sendirinya. Starting memerlukan
bantuan.
Data spesifikasi alat dan bahan ditulis pada lembar data 1
Rangkaian uji
I IU
IB
B U
V
S
Autotrafo Motor induksi
Gambar 1
Rangkaian pengujian tanpa beban
Pengujian 1
Mengetahui arus input, arus bantu, arus utama, rugi daya dan rpm terhadap pengaruh
perubahan tegangan input kondisi tanpa beban
Langkah :
1. Motor tidak dibebani
2. Atur autotrafo mulai 0 ; 30 ; 60 ; 90 ; 120 ; 150 ; 180 ; 210 ; 220 ; 230
3. Amati dan catat pada lembar data 2 pengukuran tegangan, arus input, arus utama,
arus bantu dan daya
Pengujian 2
Mengetahui arus input, arus bantu, arus utama, rugi daya dan rpm terhadap pengaruh
perubahan tegangan input kondisi berbeban
Langkah :
1. Motor dibebani
2. Atur autotrafo mulai 0 ; 30 ; 60 ; 90 ; 120 ; 150 ; 180 ; 210 ; 220 ; 230
3. Amati dan catat pada lembar data 3 pengukuran tegangan, arus input, arus utama,
arus bantu dan daya
Panduan Praktikum Mesin Listrik Dasar 19
A
V
W
A
A
20. Pengujian 3
Mengetahui arus start motor tanpa beban dan berbeban
MOTOR TANPA BEBAN
Langkah :
1. Motor tak dibebani
2. Autotrafo dan watt meter dilepas
3. Kontak langsung dengan sumber tegangan 220 Volt melalui sakelar
4. Lakukan kontak start sampai 3 kali
5. Amati arus dan tegangan secara cepat
6. Catat pada lembar data 4
MOTOR BERBEBAN
Langkah :
1. Motor dibebani penuh
2 2. Autotrafo dan watt meter dilepas
3. Kontak langsung dengan sumber tegangan 220 Volt melalui sakelar
4. Lakukan kontak start sampai 3 kali
5. Amati arus dan tegangan secara cepat
6. Catat pada lembar data 4
MOTOR KERJA NORMAL DENGAN PENGATURAN BEBAN
Langkah :
1. Autotrafo dilepas
2. Motor dikopel dengan beban (generator)
3. Input tegangan 220 V
4. Catat arus, daya, tegangan dan rpm sebelum beban diatur
5. Atur beban motor melalui pembebanan pada generator
6. Catat penunjukan alat ukur setiap kali perubahan beban pada kolom data 5
Panduan Praktikum Mesin Listrik Dasar 20
21. TUGAS
a. Analisis data dengan diskripsi grafik
b. Berapakah rugi daya motor induksi ?
c. Berapakah perbandingan arus start tantpa beban dengan berbeban ?
d. Berapakan efisiensi motor ?
DATA HASIL PERCOBAAN
LEMBAR DATA
1 Data spesifikasi alat dan bahan
No. Nama Alat Spesifikasi Nama Bahan
Uji
Spesifikasi
1
2
3
……………
……………
……………
……………
……………
……………
……………
……………
……………
……………
……………
……………
Panduan Praktikum Mesin Listrik Dasar 21
24. c. Mengetahui manfaat hubungan Y dan ∆
d. Mengetahui pembebanan motor tiga fasa
DASAR TEORI
a. Prinsip kerja
Prinsip kerja motor induksi berdasar induksi fluks magnetis, bila lilitan stator dihubung
tegangan bolak-balik tiga fasa maka arus akan mengalir pada kumparan stator. Arus
menimbulkan medan gerak putar dengan kecepatan sebanding dengan kecepatan
sinkron dan akan mengikuti persamaan :
P
f
ns
120
= …….. rpm …….1
Dengan arti :
Ns = kecepatan putar medan stator …………rpm
f = frekuensi …………Hz
P = Banyaknya kutup
Fluks magnit bergerak menghasilkan resultante fluks sebesar :
=Φr 1,5 mΦ ………Weber ……2
Jadi besarnya fluks resultante ( rΦ ) motor induksi 3 fasa adalah setiap saat mengalami
terbesar mr Φ=Φ 5,1
b. Hubungan lilitan Stator
Lilitan motor tiga fasa terdiri dari tiga kumparan, dan mempunyai enam ujung
kumparan. Enam ujung kumparan dapat dihubung dengan cara Y atau ∆(delta). Prinsip
hubungan bintang yaitu ujung-ujung yang sejenis dihubung, sedang hubung delta ujung
yang tidak sejenis disambung lihat gambar 1.
1. Hubungan Y
U x
U V W
V y
Panduan Praktikum Mesin Listrik Dasar 24
Persamaan :
Tegangan : VL = 3 Vf
Arus : IL = If
Tegangan : VL = Vf
Arus : IL = 3 If
25. W z
z x y
2. Hubungan delta
U x
U V W
V y
W z z x y
c. Motor tanpa beban
Pada waktu beban nol maka daya masuk (Po) terdir dari rugi inti, rugi gesek bantalan
dan rugi angin. Persamaan daya dapat ditulis sebagai berikut :
2
2
21
2
1 RIRIPPP oowfCUo +++= + ………3
Karena slip kecil maka rugi tembaga rotor ( 2
2
2 RIO ) dapat diabaikan,sehingga
rangkaian ekivalen seperti pada gambar 2
Io1 R1 X1
Vi Ro Xo
Gambar 2
Rangkaian Ekivalent Tanpa Beban
12
1RIPPP owfCUO ++= + ………….4
Rugi inti, rugi gesek dan angin besarnya konstan
1
2
1RIPPP oowfCU −=+ + ………….5
Untuk memisahkan antara PCU dengan Pfw dengan lengkung karakteristik seperti pada
gambar 3 di bawah ini :
Io Po
Panduan Praktikum Mesin Listrik Dasar 25
26. O
V
Gambar 3
Diagram Karakteristik Beban Nol
Dari diagram karakteristik Pfw dapat diambil sama dengan daya masuk pada tegangan
minimum dimana motor akan berputar.
Lengkun Po = Po(V), encatatan hanya dapat dilakukan sampai titik A, dengan
memperpajang lengkung A sampai memotong garis tegak pada titik B, maka rugi Pfw sama
dengan garis OB.
Rugi inti terdiri dari :
PC = Pe + Ph …………….6
Cara memisahkan rugi inti adalah sebagai berikut:
1. Cara B (kerapatan fluksi maksimum) onstan yang kerjakan dengan membuat V/f
konstan.
2. Tentukan nilai-nilai dari Vdan f hinggta V/f konstan
3. Ukur nilai-nilai daya masuk dari berbagai perubahan V
4. Nilai rugi inti :
PC = Po – Pfw ……………..7
Pfw telah ditentukan dapat dianggap tetap nilainya
5. Cara perhitungan dengan mengandaikan : untuk tegangan jepit V1 ; daya masuk Po1 ;
frekuensi f2
PC1 = Po1 – Pfw …………….8
Panduan Praktikum Mesin Listrik Dasar 26
27. Karakteristik dari pengujian hubung singkat sebagai berikut :
Ihs Phs
O V
Gambar 4
Diagram Karakteristik Hubung Singkat
Analisis karakteristik hubung singkat
Pada waktu hubung singkat komponen arus magnetisasi relatif kecil sekali terhadap arus
hubung singkat (Ihs) , sehingga rangkaian ekivalen lihat gambar 5
R1 X1 R2 X2
Ihs
V
Gambar 5
Rangkaian Ekivalen Hubuing Singkat
Re = R1 + R2 = 2
hs
hs
I
P
…………..9
Ze = Re + jXe =
hsI
V
………….10
Xe = 22
ee RZ − ………….11
Rangkaian uji
Pengujian yang penting pada motor induksi adalah ;
a. Pengujian beban nol, untuk mendapatkan arus, daya, serta rugi-rugi daya
Panduan Praktikum Mesin Listrik Dasar 27
28. b. Pengujian hubung singkat (rotor diblok)
R S T R
S
T
Autotrafo 3 fasa
IR R
Ef1
Ef2 Ef3
V
U W IS S
IT T
Gambar 6
Rangkaian Uji
Langkah kerja
a. Pengujian beban kosong
1. Motor tidak dikopel dengan beban mekanik
2. Atur regulator 3 fasa untuk memperoleh variasi tegangan input, atur mulai 0, 20 ; ;
40; 60 ; 80 ; 100 ; 120 ; 140; 160 ; 180 ; 200 ; 220 ; 240
3. Catat arus tegangan dan daya setiap perubahan tegangan pada lembar data 2
b. Pengujian hubung singkat
1. Atur regulator 3 fasa hingga tegangan line 220 V
2. Atur rem motor hingga motor berhenti
3. Ketika rotor berhenti secara cepat amati dan tulis penunjukan pada amperemeter,
voltmeter, dan wattmeter, pada lembar data 3
TUGAS
1. Berapakan perbandingan arus starting pada waktu beban kosong dan berbeban.
2. Gambarkan kurva karakteristik arus daya input pada beban nol terhadap fungsi
tegangan input
3. Tentukan Impedansi motor 3 fasa
Panduan Praktikum Mesin Listrik Dasar 28
3
V
WW
A
29. DATA HASIL PERCOBAAN
1. Pengukuran Arus starting
Beban Nol (tak berbeban)
No. Pembebanan Hubungan Ist (A) No. Hubungan Ist (A)
1
2
Nol
Beban Nominal
Y
………..
………
∆
………..
……….
2. Karakteristik Beban Nol
No. Peubah VI (Volt) W1 (Watt) W2 (Watt) I (A)
0 0 …………….. …………….. ……………..
Panduan Praktikum Mesin Listrik Dasar 29
31. Transformator (trafo) alat untuk memindahkan energi listrik denga perubahan
tegangan. Konstruksi trafo terdiri dua kumparan yaitu kumparan primer dan skunder. Bila
pada bagian primer hubungkan dengan sumber tegangan AC sebesar V1, maka fluks
mengalir pada inti sebesar mΦ akan melingkar pada inti trafo, maka pada primer dan
skunder terdpat GGl (E) induksi sebesar E1 dan E2. Besarnya GGl induksi ditulis
persamaan sebagai berikut:
mNfE Φ= ...44,4 11 Volt ……..1
mNfE Φ= ...44,4 22 Volt ……..2
Perbandingan transformasi
Perbandingan GGl primer dan sekunder sama dengan perbandingan banyaknya lilitan
primer dan sekunder dalam persamaan ditulis :
a
V
V
E
E
==
2
1
2
1
, ………3
disebut perbandingan transformasi tegangan
Perbandingan tansformasi dengan arus :
a
I
I
V
V
E
E
2
2
2
1
2
1
== ……….4
Tranformator dapat diketahui wataknya dengan cara melakukan pengujian tanpa beban dan
hubung singkat.
PENGUJIAN BEBAN NOL (TANPA BEBAN)
a. Tujuan Pengujian ini untuk mengetahui rugi beban nol atau rugi inti, menentukan
Xo dan Ro
b. Rangkaian uji
Panduan Praktikum Mesin Listrik Dasar 31
AW
32. 220 V1 E1 E2 V2
Regulator TR TT
Langkah :
1. Sisi sekunder tanpa beban
2. Pastikan gambar rangkaian benar
3. Input pada sisi tegangan rendah (sisi primer)
4. Atur regulator dari 0 ; 2 ; 4 ; 6 ; 8 ; 10 ; 12
5. Amati dan catat penunjukan pada alat ukur catat pada lembar data 1
PENGUJIAN HUBUNG SINGKAT (HS)
Rangkaian uji
220 V1 E1 E2 V2
Regulator TT TR
Langkah :
a. Sisi tegangan rendah (TR) dihubung singkat
b. Pastikan gambar rangkaian benar
c. Input pada sisi tegangan tinggi (TT) (sisi primer)
d. Atur regulator dari 0 ; 1 ; 2 dst hingga ampermeter menunjukkan 150 % x In
e. Amati dan catat penunjukan pada alat ukur catat pada lembar data 2
PENGUJIAN BERBEBAN
Rangkaian uji
Panduan Praktikum Mesin Listrik Dasar 32
V V
AW
V V
33. 220 V1 E1 E2 V2
Regulator TT TR
Langkah :
f. Sisi tegangan rendah (TR) dihubungkan dengan beban bervariasi
g. Pastikan gambar rangkaian benar
h. Input pada sisi tegangan tinggi (TT) (sisi primer)
i. Atur regulator sehingga mencapai tegangan nominal
j. Amati dan catat penunjukan pada alat ukur dari setiap perubahan beban yang dipasang .
TUGAS
1. Berapa besar rugi inti trafo yang diuji ?
2. Apa sebabnya percubaan hubung singkat tidak menggunakan tegangan penuh ?
DATA HASIL PERCOBAAN
1. Pengujian tanpa beban (OL)
No. Peubah
V1 (volt)
Io (A) W (Watt) V2
Panduan Praktikum Mesin Listrik Dasar 33
V V
AW
35. Dapat mengetahui perbandingan tegangan keluarannya
DASAR TEORI
Transformator tiga fasa dapat diperoleh dari;
a. Tiga buah transformator satu fasa
b. Satu unit transformator tiga fasa
Ada beberapa jenis sambungan pada transformator 3 fasa yaitu:
a. Belitan primer: sambungan bintang (Y), dan sambungan delta (∆)
b. Belitan sekunder: sambungan (Y), sambungan delta (∆) dan sambungan zig-zag (Z)
Sambungan bintang (Y)
Sambungan delta (∆)
Sambungan Zig-zag (Z)
Masing-masing lilitan tiga fasa pada sisi tegangan rendah dibagi menjadi dua bagian dan
masing-masing dihubungkan pada kaki yang berlainan.
PENGAMATAN HUBUNGAN TRAFO
Langkah-langkah:
Rangkai transformator 3 fasa sesuai dengan hubungan lilitan TT dan TR seperti gambar di
bawah. Amati dan catat tegangan primer dan sekundernya. Bandingkan hasil perhitungan
perbandingan transformasinya dengan teori.
Panduan Praktikum Mesin Listrik Dasar 35
36. Pertanyaan:
1. Pada trafo yang sisi sekundernya memakai tap, perlukah pada tap tersebut ditanahkan?
2. Apa keuntungan dan kerugian trafo 3 fasa yang terhubung delta?
3. Bandingkan keuntungan dan kerugian trafo 3 fasa yang memakai satu trafo 3 fasa
dengan
Panduan Praktikum Mesin Listrik Dasar 36
37. tiga buah trafo 1 fasa.
DATA HASIL PERCOBAAN
Pengujian trafo 3 fasa
No. Kelompok
hubungan
Tegangan primer
(V)
Tegangan sekunder
(V)
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
Dd0
Yy0
Dz0
Dy5
Yd5
Yz5
Dd6
Yy6
Dz6
Dy11
Yd11
Yz11
……………..
……………..
……………..
……………..
……………..
……………..
……………..
……………..
……………..
……………..
……………..
……………..
……………..
……………..
……………..
……………..
……………..
……………..
……………..
……………..
……………..
……………..
……………..
……………..
UNIT G
GENERATOR DC PENGUAT TERPISAH (TERSENDIRI)
TUJUAN
Mengetahui sifat dasar generator DC penguat tersendiri
Panduan Praktikum Mesin Listrik Dasar 37
38. DASAR TEORI
Generator DC membangkitkan tegangan arus searah (DC), tegangan yang
dibangkitkan dalam suatu penghantar (Er) sama dengan garis gaya fluks total yang
dipotong dibagi dengan waktu, dengan persamaan umum dapat ditulis :
.60.
...
a
Znp
Eg
Φ
= Volt
Keterangan : Eg = tegangan total yang dibangkitkan ………..Volt
Φ = Fluks magnit …………Weber
n = putaran per menit
Z = banyak penghantar yang efektif
A = banyak cabang parallel
Generator dengan penguatan terpisah atau pengauatan bebas adalah pengauatan medan
didapat /berasal dari sumber lain. Arus penguatan tidak tergantung dari sumber generator.
PENGUJIAN TANPA BEBAN
Bambar rangkaian :
RV
IF S
Ef
RF
RL
Petunjuk Kerja :
Peubah If dengan langkah :
a. Terminal tidak disambung dengan beban
b. Generator diputar dengan kecepatan penuh
c. Atur If mulai dari 0,25 ; 5; 7,5 ; 10 ; 12,5 ; 15 ; 17,5 ; 20 ; 22,5 ; 25 mA bertahap
d. Ukur tegangan terminal dan catat pada lembar data 1.
2 Peubah n, dengan langkah :
a. Pengujian tanpa beban peubah n (putaran)
Panduan Praktikum Mesin Listrik Dasar 38
G
V
A A
39. b. Tetapkan If pada nilai 25 mA (tegangan jenuh)
c. Atur n mulai dari 0 bertahap hingga tegangan jenuh
PENGUJIAN BERBEBAN
Pengaturan pada If, dengan langkah :
a). Terminal disambung beban
b). Pasang amperemeter pada bagian beban
c). Putar generator sampai putaran penuh
d). Atur If dari 0 ; 0,25 ; 5; 7,5 ; 10 ; 12,5 ; 15 ; 17,5 ; 20 ; 22,5 ; 25 mA bertahap
hingga memperoleh tegangan 110 Volt
e). Ukur If , V, dan IL catat pada lembar data 2
Pengaturan n (putaran), dengan langkah
a). Terminal disambung beban
b). Pasang amperemeter pada bagian beban
c). Atur If hingga 0 ; 0,25 ; 5; 7,5 ; 10 ; 12,5 ; 15 ; 17,5 ; 20 ; 22,5 ; 25 mA bertahap
memperoleh besaran tegangan 110 Volt
d). Atur putaran generator sampai putaran penuh
e). Ukur If , V, IL dan n catat pada lembar data 2
f). Pada saat beban penuh sakelar dilepas, ukur dan catat tegangan
TUGAS
1. Apa keuntungan penguatan terpisah ?
2. Berapa besar regulasi tegangan ?
3. Berapakah daya keluar jangkar ?
DATA HASIL PERCOBAAN
LEMBAR DATA 1
1. Tanpa Beban
Peubah If Peubah n (rpm)
Panduan Praktikum Mesin Listrik Dasar 39
40. No. If (A) V (volt) Rpm N (rpm) V (volt) If
1 0 (tetap) 0 (tetap)
2
3
4
5
6
7
8
9
10
2 Berbeban Beban
Peubah If Peubah n (rpm)
No. If (A) V (volt) Rpm
(tetap)
N (rpm) V (volt) If
(tetap)
1 0 0
2
3
4
5
6
7
8
9
10
UNIT H
GENERATOR DC PENGUAT SENDIRI (SHUNT)
TUJUAN
Mengetahui sifat dasar generator DC penguat tersendiri
DASAR TEORI
Generator DC membangkitkan tegangan arus searah (DC ), tegangan yang
dibangkitkan dalam suatu penghantar (Er) sama dengan garis gaya fluks total yang
dipotong dibagi dengan waktu, dengan persamaan umum dapat ditulis :
.60.
...
a
Znp
Eg
Φ
= Volt
Keterangan : Eg = tegangan total yang dibangkitkan ………..Volt
Panduan Praktikum Mesin Listrik Dasar 40
41. Φ = Fluks magnit …………Weber
n = putaran per menit
Z = banyak penghantar yang efektif
A = banyak cabang parallel
Generator dengan penguatan terpisah atau pengauatan bebas adalah penguatan medan
didapat /berasal dari sumber lain. Arus penguatan tidak tergantung dari sumber generator.
PENGUJIAN TANPA BEBAN
RV S
If
Rsh
E RL
Petunjuk Kerja :
a. Peubah If dengan langkah
1. Terminal tidak disambung dengan beban
2. Generator diputar dengan kecepatan penuh
1. Atur If mulai dari 0 ; 0,25 ; 5; 7,5 ; 10 ; 12,5 ; 15 ; 17,5 ; 20 ; 22,5 ; 25 mA bertahap
2. Ukur tegangan terminal dan catat pada lembar data 1.
b. Peubah n, dengan langkah :
1. Pengujian tanpa beban peubah n (putaran)
2. Tetapkan If pada nilai 25 mA (tegangan jenuh )
3. Atur n mulai dari 0 bertahap hingga tegangan jenuh
PENGUJIAN BERBEBAN
1. Pengaturan pada If, dengan langkah :
a). Terminal disambung beban
b). Pasang amperemeter pada bagian beban
c). Putar generator sampai putaran penuh
Panduan Praktikum Mesin Listrik Dasar 41
G
V
A
A
42. d). Atur If dari 0 hingga 0; ,2,5 ; 5; 7,5 ; 10 ; 12,5 ; 15 ; 17,5 ; 20 ; 22,5 ; 25 mA
bertahap memperoleh tegangan 110 Volt
e). Ukur If , V, dan IL catat pada lembar data 2
2. Pengaturan n (putaran), dengan langkah
a). Terminal disambung beban
b). Pasang amperemeter pada bagian beban
c). Atur If hingga 0 ; 2,5 ; 5; 7,5 ; 10 ; 12,5 ; 15 ; 17,5 ; 20 ; 22,5 ; 25 mA bertahap
memperoleh besaran tegangan 110 Volt
d). Atur putaran generator sampai putaran penuh
e). Ukur If , V, IL dan n catat pada lembar data 2
f). Pada saat beban penuh sakelar dilepas, ukur dan catat tegangan
TUGAS
1. Apa keuntungan penguatan Shunt ?
2. Berapa besar regulasi tegangan ?
3. Berapakah daya keluar jangkar ?
DATA HASIL PERCOBAAN
1. Tanpa Beban
Peubah If Peubah n (rpm)
No. If (A) V (volt) Rpm N (rpm) V (volt) If
1 0 (tetap) 0 (tetap)
2
3
4
5
6
7
8
9
10
2 Beban
Peubah If Peubah n (rpm)
Panduan Praktikum Mesin Listrik Dasar 42
43. No. If (A) V (volt) Rpm
(tetap)
N (rpm) V (volt) If
(tetap)
1 0 0
2
3
4
5
6
7
8
9
10
UNIT I
MOTOR DC PENGUATAN TERPISAH (TERSENDIRI)
TUJUAN
a. Mengetahui prinsip kerja
b. Dapat membandingkan kondisi berbeban dengan tanpa beban.
DASAR TEORI
Jenis motor arus searah (DC) sama dengan jenis generator DC.
Motor DC dengan penguatan terpisah pada jangkar motor timbul EMF (GGL) lawan
sebesar Eb yang melawan tegangan masuk (Vt), persamaan yang menyatakan tegangan,
arus, daya dan resistan adalah sebagai berikut :
Persamaan GGL lawan : ).(..
a
P
nZEb Φ= Volt ……….1
)( eRIVE aatb ∆+−= volt ……….2
Persamaan tegangan input : eRIEV aabt ∆++= Volt ……….3
Persamaan arus inpunt I = Ia Ampere .…..4
Persamaan arus penguat : If =
f
f
RR
V
+
Ampere ……….5
Persamaan daya input : PI = I . Vt VA ……………6
Persamaan kecepatan motor : n =
Φ
bkE
rps ………..7
k =
ZP
a
.
Panduan Praktikum Mesin Listrik Dasar 43
44. pada persamaan 7 putaran motor dapat diatur Eb dan Φ, sedangkan untuk
mengatur Eb dapat diatur pada bagian tegangan input VI (persamaan 2), dan
mengatur Φ diatur pada bagian If
PENGUJIAN TANPA BEBAN
Rangkaian uji:
RV
IF I
Ef Ia
RF V
Gambar 1
Rangkaian Pengujian Tanpa Beban
Langkah pengujian (dengan perubahan Vi)
a. Motor tidak dibebani
b. Atur If (sesuai dengan kebutuhan), mulai nilai 0
c. Atur tegangan input (VI), pengaturan dimulai dengan nilai 0 s/d 110 Volt) dipilih
dengan range yang linear.
d. Amati perubahan rpm, tegangan, dan arus beban dan catat pada lembar data 1
Langkah pengujian (dengan perubahan If)
a. Motor tidak dibebani
b. Vi atur sedikit demi sedikit hingga 110 Volt
c. Atur Φ dengan mengatur If (sesuai dengan kebutuhan)
d. Amati perubahan rpm, tegangan dan arus dan catat pada lembar data 2
PENGUJIAN BERBEBAN (LOAD)
Rangkaian uji
RV
IF I
Ef Ia
RF V
Panduan Praktikum Mesin Listrik Dasar 44
M
V
A
M
V
A A
A
45. RV IIF
IL
Ef RF
RL
Gambar 2
Rangkaian Pengujian Bebeban
1. Pengujian bebeban (dengan beban diatur) Vi dan If konstan
Langkah :
a. Motor dikopel dengan generator DC (seperti pada gambar 2)
b. Atur VI motor DC hingga 110Volt
c. Atur If hingga nilai nominal
d. Catat putaran pada lembar data 3
e. Catat penunjukan voltmeter dan amperemeter pada lembar data 3
f. Atur beban pada generator (sebagai beban motor) dari kecil hingga besar
g. Catat perubahan putaran motor, tegangan dan arus pada lembar data 3
2. Pengujian bebeban (dengan beban nominal ) If konstan, yang diatur VI
Langkah :
a. Motor tetap dikopel dengan generator
b. Generator dibebani dengan beban nominal
c. Atur If pada motor besarnya seperti nilai arus penguat tanpa beban
d. Atur If pada generator sehingga tegangan mencapai nilai 110 Volt.
e. Atur VI sehingga putaran mencapai motor mencapai yang ditentukan.
f. Catat penunjukan voltmeter, putaran, arus pada motor pada lembar data 4
3. Pengujian bebeban (dengan beban nominal ) VI konstan, yang diatur If
Langkah :
a. Motor tetap dikopel dengan generator
b. Generator dibebani dengan beban nominal
c. Atur Vi pada motor hingga tegangan 110 Volt.
d. Atur If pada motor hingga putaran yang ditentukan
Panduan Praktikum Mesin Listrik Dasar 45
G
46. e. Atur If pada generator sehingga tegangan mencapai nilai 110 Volt.
f. Catat penunjukan voltmeter, putaran, arus pada motor pada lembar data 5
TUGAS
a. Pada penguatan berapa amper moto mulai start kerja ?
b. Bagaimana mengatur putaran motor DC ?
c. Apa pengaruh putaran terhadapaperubahan beban ?
d. Pada saat tegangan input turun apakah torsi motor mengikuti turun ?
DATA HASIL PERCOBAAN
LEMBAR DATA 1 dan 2
Tanpa Beban, peubah VI Tanpa Beban, peubah If
No. If (A)
ditentukan
VI (Volt)
peubah
IL (A) Rpm VI (Volt)
Ditentukan
If (A)
peubah
Rpm
1
2
3
4
5
6
7
8
9
Misal 0,5 0
10
20
35
50
65
80
95
110
……...
……...
……...
……...
……...
……...
……...
……...
……...
……...
……...
……...
……...
……...
……...
……...
……...
……...
……...
……...
……...
……...
……...
……...
……...
……...
……...
……...
……...
……...
……...
……...
……...
……...
……...
……...
LEMBAR DATA 3
Beban, I f dan Vi ditentukan, atur beban pada generator
If = 0,5 A, dan VI = 110 V
No. If (A) VI (Volt) IL (A) Rpm
Panduan Praktikum Mesin Listrik Dasar 46
49. Persamaan arus penguat : ISh =
Sh
i
R
V
Ampere ……….5
Persamaan daya input : PI = I . Vt VA ……………6
Persamaan kecepatan motor : n =
Φ
bkE
rps ………..7
k =
ZP
a
.
Pada persamaan 7 putaran motor dapat diatur Eb dan Φ, sedangkan untuk mengatur Eb
dapat diatur pada bagian tegangan input VI (persamaan 2), dan mengatur Φ diatur pada
bagian If .
PENGUJIAN TANPA BEBAN
Rangkaian uji:
RV ISh IL
+
Ia
Rsh V
E
_
RV IF Gambar 1
Rangkaian Tak Beban
Ef RF
Langkah pengujian (dengan perubahan Vi)
a. Motor tidak dibebani
b. Atur If (sesuai dengan kebutuhan), mulai nilai 0
c. Atur tegangan input (VI), pengaturan dimulai dengan nilai 0 s/d 110 Volt) dipilih
Panduan Praktikum Mesin Listrik Dasar 49
M
V
A
A
G
50. dengan range yang linear.
d. Amati perubahan rpm, tegangan, dan arus beban dan catat pada lembar data 1
Langkah pengujian (dengan perubahan If)
a. Motor tidak dibebani
b. Vi atur sedikit demi sedikit hingga 110 Volt
c. Atur Φ dengan mengatur If (sesuai dengan kebutuhan)
d. Amati perubahan rpm, tegangan dan arus dan catat pada lembar data 2
PENGUJIAN BERBEBAN (LOAD)
Rangkaian uji
RV ISh IL
+
Ia
Rsh V
E
_
RV IF
IL
Ef RF
RL
Gambar 2
Rangkaian Pengujian Bebeban
1. Pengujian berbeban (dengan beban diatur) Vi dan If konstan
Langkah :
a. Motor dikopel dengan generator DC (seperti pada gambar 2)
Panduan Praktikum Mesin Listrik Dasar 50
M
V
A
A
G
51. b. Atur VI motor DC hingga 110Volt
c. Atur If hingga nilai nominal
d. Catat putaran pada lembar data 3
e. Catat penunjukan voltmeter dan amperemeter pada lembar data 3
f. Atur beban pada generator (sebagai beban motor) dari kecil hingga besar
g. Catat perubahan putaran motor, tegangan dan arus pada lembar data 3
2. Pengujian bebeban (dengan beban nominal ) If konstan, yang diatur VI
Langkah :
a. Motor tetap dikopel dengan generator
b. Generator dibebani dengan beban nominal
c. Atur If pada motor besarnya seperti nilai arus penguat tanpa beban
d. Atur If pada generator sehingga tegangan mencapai nilai 110 Volt.
e. Atur VI sehingga putaran mencapai motor mencapai yang ditentukan.
f. Catat penunjukan voltmeter, putaran, arus pada motor pada lembar data 4
3. Pengujian bebeban (dengan beban nominal ) VI konstan, yang diatur If
Langkah :
a. Motor tetap dikopel dengan generator
b. Generator dibebani dengan beban nominal
c. Atur Vi pada motor hingga tegangan 110 Volt.
d. Atur If pada motor hingga putaran yang ditentukan
e. Atur If pada generator sehingga tegangan mencapai nilai 110 Volt.
f. Catat penunjukan voltmeter, putaran, arus pada motor pada lembar data 5
TUGAS
a. Data-data dianalisis dan dideskripsikan dalam grafis
b. Apa pengaruh beban motor ketika tanpa beban dengan berbeban ?
c. Pada beban berapa motor hinga diam ?
d. Berapakah rugi-rugi daya yang terjadi pada motor ?
Panduan Praktikum Mesin Listrik Dasar 51
52. DATA HASIL PERCOBAAN
LEMBAR DATA 1 dan 2
Tanpa Beban, yang diatur VI Tanpa Beban, yang diatur If
No. If (A)
ditentukan
VI (Volt)
peubah
IL (A) Rpm VI (Volt)
ditentukan
If (A)
peubah
Rpm
1
2
3
4
5
6
7
8
9
Misal 0,5 0
10
20
35
50
65
80
95
110
……...
……...
……...
……...
……...
……...
……...
……...
……...
……...
……...
……...
……...
……...
……...
……...
……...
……...
110 ……...
……...
……...
……...
……...
……...
……...
……...
……...
……...
……...
……...
……...
……...
……...
……...
……...
……...
LEMBAR DATA 3
Beban, I f dan Vi ditentukan, yang diatur beban pada generator
If = 0,5 A, dan VI = 110 V
No. If (A) VI (Volt) IL (A) Rpm
Panduan Praktikum Mesin Listrik Dasar 52
