Embed Size (px)
Citation preview
Praktikum Motor DC 1
Percobaan I
Pengaturan kecepatan putar motor DC penguat terpisah
1. Tujuan: a. Praktikan mengerti tentang perlunya pengawalan dan cara pengawalan
pada motor DC penguat terpisah,
b. Praktikan mempelajari cara pengaturan kecepatan putar motor DC
penguat terpisah melalui pengaturan medan magnet dan pengaturan
tegangan jangkar,
c. Praktikan mengetahui perubahan kecepatan motor DC penguat terpisah
dan torsi terhadap perubahan arus beban.
2. Prinsip Dasar
a. Perlunya alat pengawalan
Dari gambar 1.1 hubungan tegangan dan arus motor pada saat motor
bekerja dapat diberikan melalui persamaan:
VV
DC
Input
Ar
A
H
C
D
Rh
VDC
Input
(Vf)
Ra
Rf
If
A AIa
E0
V
Gambar 1.1. Rangkaian pengganti motor DC penguat terpisah
Dari gambar 1.1 diberikan persamaan:
aII (1-1)
aaoRIEV . (1-2)
NkEo (1-3)
fffRIV (1-4)
afIIKT (1-5)
Dengan:
Ia : Arus jangkar
I : Arus total
If : Arus medan
Eo : tegangan jangkar
K : konstanta
: fluks magnetik
N : kecepatan putar motor DC
Praktikum Motor DC 2
Ra : tahanan jangkar
Persamaan (1-3), pada saat start (N=0), maka Eo=0 sehingga
aa R
VI . Karena nilai Ra sangat kecil, maka nilai Ia menjadi sangat
besar (dapat mencapai 10 kali arus nominal) pada tegangan nominal.
Hasilnya komutator akan rusak dan belitan jangkar dapat terbakar.
Unutk mencegah persoalan tersebut, maka perlu digunakannya starter
yang dihubungkan serie dengan rangkaian jangkar. Starter akan
membatasi besar arus Ia pada harga yang sesuai pada saat start.
Kerugian daya dapat dihindari pada saat start dengan cara mengatur
tahanan starter menjadi nol setelah start selessai.
b. Cara pengaturan kecepatan motor DC penguat terpisah
Kecepatan motor DC dapat ditentukan melalui substitusi persamaan (1-
2), (1-3) dan (1-5), sehingga didapatkan persamaan:
K
IaRaVN
(1-6)
2K
RaT
K
VN
(1-7)
Dari persamaan (1-6) ditunjukkan bahwa putaran motor DC (N) dapat
diubah melalui:
1. mengatur Medan magnet () melalui arus If
2. mengatur tegangan jangkar (V)
3. mengatur tahanan jangkar, jika tahanan jangkar ditambah
tahanan variabel (Rs) sehingga tahanan jangkar (Ra+Rs)dapat
diubah
dalam banyak hal cara 1 dan ke 2 paling banyak digunakan untuk
mengatur kecepatan putar motor DC.
c. Karakteristik beban
Bila motor DC dibebani, kecepatan motor akan turun sesuai dengan
kenaikan arus jangkar (Ia) dan dijaga tegangan masuk (V) serta fluks
Medan () dijaga tetap (lihat persamaan (1-6)). Dengan kanaikan Ia
maka torsi juga akan naik sesuai dengan persamaan (1-5).
3. Alat yang dibutuhkan
Satu set Motor DC dan generator DC yang ada di laboratorium Teknik System
Tenaga (J-106) atau laboratorium Pengemudian Elektrik (D-103).
Praktikum Motor DC 3
4. Prosedur dan rangkaian percobaan
Periksa dan catat semua spesifikasi dari motor DC dan generator DC yang
digunakan melalui name plate nya
a. Starting
1. Buat rangkaian seperti pada gambar 1.2
2. Pada saat start, posisi tahanan medan magnet “minimum”
P C N PA
Starting
rheostat
A
VV
DC
Input
Ar
A
H
C
D
Rf
Af
VDC
Input
Gambar 1.2 rangkaian percobaan motor DC penguat terpisah
3. Handle start dari ”starting rheostart” harus pada posisi minimum
4. Setelah switch “S” tertutup aturlah starting rheostat perlahan-lahan
per notch dengan selalu memperhatikan arus pada amper meter
“A”
5. Jika drop arus lebih rendah dari pada nilali rating arus nya, naikkan
lagi ke posisi noth berikutnya
6. bila notch sampai pada posisi akhir, starter terhubung singkat.
b. Pengaturan kecepatan
Pengaturan Medan Magnet ()
1. Rangkaian masih sama dengan gambar 1.2
2. setelah starting, catatlah pembacaan tegangan (V), arus (A), arus
medan (Af) dan kecepatan motor DC sambil mengubah Rh.
3. Buat tabel percobaan ini sesuai dengan tabel 1-1
Praktikum Motor DC 4
Tabel 1-1
V= ........... Volt, I= ................ Amper.
If diturunkan If dinaikkan
If (A) N (rpm) If (A) N (rpm)
Perhatian :
i. Ketika Rh dinaikkan atau diturunkan Rh, harus pada posisi
satu arah, karena adanya pengaruh hysterisis.
ii. Jika rangkaian medan terputus selama operasi berlangsung,
kecepatan kana bertambah besar yang akan mengakibatkan
rusaknya peralatan. Sehubungan dengan hal diatas (i) dan
(ii) maka perhatikan hubungan rangkaiannya sebelum
mengoperasikan.
Pengaturan Tagangan Jangkar (Eo)
1. rangkaian percobaan seperti terlihat pada gambar 1.3
2. Catat pembacaan tegangan (V), arus masuk (A), tegangan jangkar
(Va), arus medan (Af) dan kecepatan motor saat tahanan jangkar
(Rfj) diubah dengan menjaga arus medan magnet (Af) konstan.
P C N PA
Starting
rheostat
A
VV
DC
Input
Ar
A
H
C
D
Rf
Af
VDC
InputV
a
Rfj
Gambar 1.3 Rangkaian pengaturan tegangan jangkar
motor DC penguat terpisah
3. Buat tabel seperti pada tabel 1-2 dibawah.
Praktikum Motor DC 5
Tabel 1-2
V= ................ Volt
Va (V) If = (A) If = (A) If = (A)
I (A) N(rpm) I (A) N(rpm) I (A) N(rpm)
c. Test pembebanan
Sebagai beban digunakan satu set generator DC dan tahanan beban
yang dapat diatur
1. hubungkan motor dan generator seperti pada gambar 1.4 dibawah
P C N PA
Starting
rheostat
A
VV
DC
Input
Ar
A
HV
DC
Input
C
DA
f
Rf
Ar
A
H
CD
Af
Rfg
Af
V RL
Gambar 1.4 Rangkaian percobaan pembebanan motor DC
2. setelah start, aturlah motor pada kecepatan nominalnya (1500 rpm)
dan arus nominal serta pada tegangan nominal dengan cara
mengatur Rfm, Rfg dan RL
3. ubahlah beban RL sambil menjaga agar Rfm tetap, catatlah
penunjukkan pada meter tegangan masuk (V), arus medan motor
(Af), arus jangkar motor (Aa), tegangan beban (VL) arus beban
(AL) dan kecepatan motor dalam (Rpm)
4. persamaan torsi dapat diperoleh dari persamaan (1-8) seperti
dibawah:
N2
IRIV
N2
IET aaaao
(1-8)
Gunakan nilai tahanan jangkar (Ra) sebesar 0,5
Dengan :
N : putaran motor dalam rpm
5. Buat tabel seperti pada tabel 1-3 dibawah:
Praktikum Motor DC 6
Tabel 1-3
V = ..........Volt
5. Pertimbangan hasil percobaan
1. Gambarkan kurva hubungan antara If dengan N (lihat gambar 1.5 dengan
menggunakan tabel 1-1.
N
(rpm)
If (A)0
Gambar 1.5 Kurva putaran (N) terhadap arus medan (If)
2. Gambarkan kurva putaran (N) terhadap tegangan (Va) dari data tabel 1-2.
(lihat gambar 1.6)
Ia (A) If (A) VL (V) IL (A) N (rpm) T (Nm)
Praktikum Motor DC 7
N
(rpm)
If (A)0
If1
If2
If3
Gambar 1.6. Kurva putaran (N) terhadap tegangan (Va)
3. Hitung harga torsi seperti pada tabel 1-3
4. Gambarkan kurva torsi (T) dan putaran (N) terhadap arus beban (Ia), lihat
gambar 1.7.
N
(rpm)
Ia (A)0
N
T
T
(Nm)
Gambar 1.7 Kurva putaran (N), torsi (T) terhadap arus beban (Ia)
