Upload
rizal-rivaldi
View
214
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
8/18/2019 Tugas RSKKE k2
1/11
TUGAS REKAYASA SISTEM KONSERVASI DAN KONVERSI
ENERGI (RSKKE)
MESIN LISTRIK – GENERATOR
Kelompok 2 :
1. Annisa Amadhea F. (2414105024)
2. Nufiqurakhmah (2414105026)
3. Derma Wiharsa K. (2414105028)
4. Ani! "ra#an (2414105030)
5. Ais$i$ah Nur "snaeni (2414105032)6. %&s$ '&diha . (2414105034)
*. A+inda Nuru+ ,. (2414105036)
8. %edhian!& -d#in . (2414105038)
. %i& Ananda /. (2414105040)
10.&ra$a %iqimufidah (2414105042)
urusan eknik FisikaFaku+!as ekn&+&i "ndus!ri
"ns!i!u!e ekn&+&i eu+uh N&emer
2016
8/18/2019 Tugas RSKKE k2
2/11
BAB I
PENDAHULUAN
I L!"!# $el!k!%&
/rinsi dasar dari seuah mesin +is!rik ada+ah k&nserasi eneri e+ek!r&mekanik$ai!u k&nserasi dari ener$ +is!rik ke ener$ mekanik a!au sea+ikn$a dari ener$
mekanik ke ener$ +is!rik. A+a! $an daa! menuah (menk&nsreasi) ener$
mekanik ke ener$ +is!rik diseu! enera!&r dan aai+a mesin me+akukan r&sesk&nersi sea+ikn$a $ai!u dari eneri +is!rik ke ener$ mekanik diseu! m&!&r.
e+ain enera!&r dan m&!&h !ransf&rma!&r 7ua !ermasuk a+a! +is!rik $an
men7adi ahasan ada saa! meme+a7ari mesin meskiun eneri $an masuk dan $anke+uar dari !ransf&rma!&r eneri +is!rik $an dierikan ada +i+i!an akan
menakia!kan !imukn$a medan mane! ada in!i esi dan se+an7u!n$a diuah
kema+i men7adi eneri +is!rik. /emanki! enaa is!rik 'esin 9N9 'esin +is!rik mu+ai dikena+ !ahun 1831 denan adan$a enemuan &+eh 'ihae+ Farada$ menenai
induksi e+ek!r&mane!ik $an men7adi rinsi ker7a m&!&r +is!rik. /er&aanmenenai mesin +is!rik di+a&ra!&rium:+a&ra!&rium !erus di+akukan samai !ahun
18*0 saa! h&mas A+fa -dis&n memu+ai enemanan enera!&r arus searah searak&mersia+ un!uk mendukun dis!riusi !enaa +is!rik $an eruna ai eneranan
+is!rik dirumah:rumah.
Ke7adian $an en!in da+am se7arah mesin +is!rik ada+ah denan dia!enkann$am&!&r induksi !ia fasa &+eh Nik&+a es+a ada !ahun 1888. K&nse es+a menenai
arus &+ak:a+ik se+an7u!n$a dikemankan &+eh 9har+es !einme! ada deade
eriku!n$a sehina ada !ahun 180 !ransf&rma!&r daa! di#u7udkan seka+iusmen7adi emuka 7a+an un!uk me+akukan !ransmisi da$a +is!rik 7arak 7auh. 'eskiun
k&nse mesin +is!rik $an diunakan saa! ini !idak ereda dari see+umn$a !e!ai
eraikan dan r&ses enemanan !idak erhen!i. 'esin +is!rik memeaneranan
$an sana! en!in da+am indus!r$ mauun da+am kehiduan sehari:hari. /ada er +an! diunakan un!uk memanki!kan !enaa +is!rik dan eraai keunaan
+ainn$a. ;n!uk +eih +an7u!n$a menenai mesin +is!rik seaai sa+ah sa!u &n!&h dari
mesin +is!rik $an akan diahas ada+ah enera!&r.
II R'm'!% M!!l!
%umusan masa+ah $an didaa!kan dari 'aka+ah ini $ai!u<1. Aa emanfaa!an eneri $an !er7adi=
2. ,aaimana k&nse k&nersi eneri dari mesin +is!rik=
III T'*'!%
u7uan da+am maka+ah ini $ai!u<
1. 'ahasis#a daa! memahami k&nse k&nersi eneri +is!rik
2. 'ahasis#a daa! mene!ahui 7enis:7enis '&!&r is!rik 3. 'ahasis#a daa! memahami a+ikasi sa+ah sa!u &n!&h dari '&!&r is!rik
4. 'ahasis#a daa! memahami em&de+an ma!ema!ika dari k&nersi eneri
8/18/2019 Tugas RSKKE k2
3/11
BAB II
PEMBAHASAN
I. Pe%&e#"+!% Ko%,e#+ E%e#&+
-neri da+am ene!ahuan !ekn&+&i dan fisika daa! diar!ikan seaaikemamuan me+akukan ker7a. -neri di da+am a+am ada+ah sua!u esaran $an keka+
(hukum !erm&dinamika er!ama). -neri !idak daa! dii!akan dan !idak daa!
dimusnahkan !e!ai daa! dik&nersikan>eruah dari en!uk eneri $an sa!u ke en!uk eneri $an +ain misa+n$a ada k&m&r di daur eneri $an !ersiman
da+am min$ak !anah diuah men7adi ai. e+an7u!n$a 7ika ai diunakan un!uk
memanaskan air da+am ani eneri eruah en!uk +ai men7adi erak m&+eku+:m&+eku+ air. /eruahan en!uk eneri ini diseu! k&nersi. edankan erindahan
eneri diseakan adan$a eredaan !emera!ur $an diseu! ka+&r. -neri 7ua daa!
diindahkan dari sua!u sis!em ke sis!em $an +ain me+a+ui a$a $an menakia!kan ereseran &sisi enda. ransfer eneri ini ada+ah kemamuan sua!u sis!em un!uk
menhasi+kan sua!u ker7a $an enaruh>eruna ai keu!uhan manusia seara &si!if. adi eneri ada+ah sua!u kuan!i!as $an keka+ daa! eruah en!uk dan
daa! indah dari sa!u sis!em ke sis!em $an +ain akan !e!ai 7um+ah kese+uruhann$aada+ah !e!a.
Adaun eneri daa! dik+asifikasikan men7adi enam ke+&m&k a!au k+asifikasi
u!ama. Keenam ke+&m&k !erseu! ada+ah<a. -neri 'ekanik
. -neri is!rik
. -neri -+ek!r&mane!ik d. -neri Kimia
e. -neri Nuk+ir
f. -neri /anas
II. Pe%&e#"+!% Mo"o# L+"#+k
'&!&r +is!rik ada+ah a+a! un!uk menuah eneri +is!rik men7adi eneri mekanik.
A+a! $an erfunsi sea+ikn$a menuah eneri mekanik men7adi eneri +is!rik diseu! enera!&r a!au dinam&. '&!&r +is!rik daa! di!emukan ada era+a!an rumah
!ana seer!i kias anin mesin ui &ma air dan en$ed&! deu. /ada m&!&r
+is!rik !enaa +is!rik diuah men7adi !enaa mekanik. /eruahan ini di+akukan denanmenuah !enaa +is!rik men7adi mane! $an diseu! seaai e+ek!r& mani!.
eaaimana ki!a ke!ahui ah#a < ku!u:ku!u dari mane! $an senama akan !&+ak:
men&+ak dan ku!u:ku!u !idak senama !arik:menarik. 'aka ki!a daa! memer&+eherakan 7ika ki!a menema!kan seuah mane! ada seuah &r&s $an daa!
eru!ar dan mane! $an +ain ada sua!u kedudukan $an !e!a.
http://id.wikipedia.org/wiki/Motor_listrikhttp://id.wikipedia.org/wiki/Motor_listrikhttp://id.wikipedia.org/wiki/Motor_listrikhttp://id.wikipedia.org/wiki/Motor_listrik
8/18/2019 Tugas RSKKE k2
4/11
G!m$!# 2- -+ek!rik '&!&r
'&!&r +is!rik meruakan seuah eranka! e+ek!r&mane!is $an menuah
eneri +is!rik men7adi eneri mekanik. -neri mekanik ini diunakan un!uk misa+n$amemu!ar ime++er &ma fan a!au +er menerakan k&mres&r menanka!
ahan d++. '&!&r +is!rik diunakan 7ua di rumah (mi?er &r +is!rik fan anin) dan di
indus!ri. '&!&r +is!rik kadanka+a diseu! kuda ker7an$a indus!ri sea dierkirakan
ah#a m&!&r:m&!&r menunakan seki!ar *0@ ean +is!rik !&!a+ di indus!ri.
III Kl!+.+k!+ Me+% L+"#+k
/ada umumn$a mesin +is!rik daa! diai men7adi dua aian $ai!u mesin
+is!rik s!a!is dan mesin +is!rik dinamis. 'esin +is!rik s!a!is ada+ah !ransf&rma!&r a+a!un!uk men!ransfer eneri +is!rik dari sisi rimer ke sekunder denan eruahan
!eanan ada frekuensi $an sama. 'esin +is!rik dinamis !erdiri a!as m&!&r +is!rik
dan enera!&r. '&!&r +is!rik meruakan a+a! un!uk menuah eneri +is!rik men7adieneri mekanik u!aran. enera!&r meruakan a+a! un!uk menuah eneri mekanik
men7adi eneri +is!rik. Ana!&mi kese+uruhan mesin +is!rik !amak ada amar dia#ah ini.
8/18/2019 Tugas RSKKE k2
5/11
G!m$!# 22 ,aan k+asifikasi 'esin is!rik
IV Ko%ep Ko%,e#+ E%e#&+
! Re/+p#o/!"+%& E%&+%e
%eir&a!in mesin menunakan er+uasan as anas un!uk mend&r&n
is!&n da+am si+inder menuah erakan +inear is!&n men7adi erakan eru!ar dari &r&s enk&+ un!uk menhasi+kan !enaa. %eir&a!in mesin ada+ah
!ekn&+&i !erkena+ $an diunakan da+am m&i+ !ruk era+a!an k&ns!ruksi
r&u+si ke+au!an dan a+ikasi da$a adanan. 'esin reir&a!in daa!
memakar eraai ahan akar !ermasuk as a+am ahan akar min$ak rinan ahan akar min$ak era! i&diese+ i&fue+ dan min$ak men!ah. 'esin diese+
umumn$a +eih efisien dariada mesin !e!ai 7ua memr&duksi &ksida +eih
ni!r&en (NB?) su+fur di&ksida (B2) dan ar!iku+a! (/'). B2 dan emen!ukan /' ada+ah funsi dari ahan akar denan as a+am menhasi+kan
emisi rendah. /emen!ukan NB? diaunkan denan suhu emakaran.
/ada mesin remi?in udara denan ahan akar un!uk menhasi+kan
C+eanC k&ndisi (+eih an$ak udara dariada $an diu!uhkan un!uk emakaran)memi+iki efek menurunkan suhu emakaran dan menhama! emen!ukan
NB?. Desain mesin aru !e+ah dikemankan un!uk menami+ keun!unan dari r&ses diese+ !e!a men7aa manfaa! emakaran +emak.
Dua+:fue+ (DF) mesin diranan denan kemamuan un!uk memakar ahan
akar aik air dan as. Ke!ika er&erasi da+am m&de as ahan akar as $an
diamur denan udara disun!ikkan se!e+ah +ankah k&mresi dan din$a+akan
8/18/2019 Tugas RSKKE k2
6/11
&+eh ai ahan akar er&n!&han. Da+am r&ses ini ai ahan akar er&n!&han er!indak seaai CusiC un!uk men$a+akan ramin amuran as:air. 'esin DF
memer!ahankan kemamuan un!uk menunakan ahan akar air adanan
ke!ika as&kan as !eranu. as:diese+ (D) mesin memanfaa!kan sana! ada!
as $an diin7eksikan se!e+ah ahan akar er&n!&han air din$a+akan. /r&ses inimemunkinkan enunaan as erkua+i!as rendah.
%eir&a!in ukuran mesin un!uk ren!an emanki! +is!rik 4:20 'W. Da+am
emanki! +is!rik an$ak " a!au mesin diese+ dike+&m&kkan ke da+am +&k mesin $an diseu! ense! un!uk men$ediakan kaasi!as emanki! +is!rik
m&du+ar da+am ukuran s!andar. ,eeraa emanki! se! $an !erhuun ke &r&s
$an dihuunkan ke enera!&r +is!rik. %eir&a!in emanki! !enaa mesin$an sana! efisien denan efisiensi sik+us sederhana dari 46 men7adi 4 ersen
me+eihi kiner7a +is!rik ua a!au as sik+us emanki! +is!rik !urin sederhana.
$ B!+/ 0ompo%e%" Re/+p#o/!"+%&
a+ah sa!u 7enis reir&a!in um ia+ah &ma is!&n $an memi+ikik&m&nen enekan f+uida erua is!&n a!au a!anan a7a denan +emenan
a7a di u7un memen!uk huruf . /&ma 7enis ini serin dimanfaa!kan un!uk er!amanan min$ak umi sea didesain khusus un!uk indus!ri !erseu!. idak
heran 7ika diunakan ada +&kasi a!au f+uida er!ekanan !ini 7us!ru isa eker7a
seara &!ima+. a+ sea+ikn$a ma+ah akan merusak &ma 7enis is!&n ini.Denan &ma is!&n anda isa menhema! !enaa un!uk r&ses em&maan
airan min$ak umi $an memi+iki !i!ik didih uku !ini. Adaun ara ker7a
dari &ma reir&a!in 7enis is!&n ia+ah <
• K&m&nen $an diseu! !&rak akan eker7a a!au ererak &+ak:a+ik un!uk
menerakkan k&m&nen is!&n.
• erakan ini akan memua! airan min$ak masuk me+a+ui k&m&nen ka!u
isa a!au sun!i&n a+e un!uk masuk ke si+inder.
• aa! si+inder erisi airan min$ak akan di!ekan &+eh is!&n ke aian mu+u!
&ma a!au dishare a+e.
• F+uida min$ak umi murni akan isa naik ke ermukaan un!uk kemudian
di&+ah.K&m&nen en$usun &ma is!&n !eri+an +eih sediki! namun meskiun
demikian un!uk era#a!ann$a memer+ukan dana $an !idak sediki!. ,esarn$a
ia$a era#a!an seandin denan hasi+ $an didaa!kan sea !idak semua &ma isa eker7a &!ima+ di +&kasi er!ekanan !ini. Desain $an as
diadukan denan ara ker7a $an !ea! men7adikan airan min$ak denan !i!ik
didih !ini isa diindahkan !ana masa+ah.%asi& K&mressi $an !erdaa! ada Reciprocates Piston $ai!u<
G!m$!# 21 9&mressi&n %a!i&
http://galihpamungkas.com/tag/reciprocating-pump/http://galihpamungkas.com/tag/reciprocating-pump/http://galihpamungkas.com/tag/pompa-reciprocating/http://galihpamungkas.com/tag/reciprocating-pump/http://galihpamungkas.com/tag/pompa-reciprocating/
8/18/2019 Tugas RSKKE k2
7/11
. 9+assifia!i&ns &f "9 -nines/ada k+asifikasi ini !erdaa! 2 k+asifikasi $ai!u<
• ark:"ni!i&n (") < /is!&n meneksekusi ema! s!r&ke da+am si+inder
• 9&mressi&n E"ni!i&n (9")
V E.++e%+ S+kl' O""o P!! Me+% L+"#+k Ge%e#!"o#
amar 2.4 Reciprocates /is!&n Siklus Otto
ik+us B!!& ada+ah sik+us da$a !erm&dinamika dasar dari m&!&r akar denan
emakaran n$a+a (sark ini!i&n G ") di "nd&nesia dikena+denan nama m&!&r ensin. /ada sik+us ini !erdaa! ema! r&ses dan di+&! /: dan :s. a+:ha+ $an
er+u dike!ahui menenai sik+us B!!&<
1. /r&ses:r&ses $an memen!uk sik+us B!!&2. 'esin:mesin ema!:+ankah dan dua:+ankah seaai a+a! $an
menerakan sik+us B!!&.
3. Diaram /:H ak!ua+>n$a!a un!uk mesin ema!:+ankah4. -fisiensi !erma+ sik+us B!!&.
5. /emakaran:sendiri (au!&:ini!i&n) dan ke!ukan mesin (enine kn&k)
en$ea !er7adin$a dan ara mena!asin$a
8/18/2019 Tugas RSKKE k2
8/11
• /r&ses 1:2
eara !e&ri!issua!u amuran udara:ahan akar di!ekan seara adiaa!is ssamai
&+ume minimum.
•/r&ses 2:3
9amuran kemudian diakar denan meman!ikan n$a+a ai dari usi dan ener$
$an di!imu+kan da+am r&ses is&me!ri.
• /r&ses 3:4 dan 4:1
as anas kemudian diuan ke a!m&sfer (+ankah emuanan dan emi+asan)da+am r&ses is&me!ris.
! E.++e%+ +kl' o""o
uunan hukum " un!uk se!ia r&ses <
-fisiensi !erma+n$a men7adi
/r&ses 1:2 dan 3:4 isen!r&is dan 2G3I 4G1 maka
3
4
1
4
3
1
1
2
2
1
T
T
v
v
v
v
T
T k k
=
=
=
−−
'aka efisiensi !erma+n$a men7adi<
Ke!eranan <
qin
G Ka+&r $an masuk q&u! G Ka+&r $an ke+uar
1 G !emera!ur ada !i!ik 1
2 G !emera!ur ada !i!ik 2
3 G !emera!ur ada !i!ik 34 G !emera!ur ada !i!ik 4
J G J&+ume
( ) ( )( )
( )1414
2323
T T C uuq
T T C uuquwwqq
vout
vin
out inout in
−=−=
−=−=
∆=−+−
( )
( )11
11232
141
23
14
6 −−
−=−−
−==T T T
T T T
T T
T T
q
w
in
net Ottothη
2
1
2
1
min
ma?
16
11
v
v
V
V
V
V r
r k Ottoth
===
−=−
η
8/18/2019 Tugas RSKKE k2
9/11
!h G efisiensi sik+us !erma+ &!!&
G!m$!# 23 rafik %a!i& /emakaran $an !er7adi
• Au!&ini!i&n< !er7adi emakaran see+um usi memerikkan ai
menhasi+kan enine kn&k.
• %asi& k&mresi isa di!inka!kan samai 12 denan menunakan ahan
akar $an diamur denan !imah !e!rae!hi+. ,ahan erfunsi un!uk meninka!kan anka &k!an.
• Anka &k!an ada+ah ukuran ke!ahanan !erhada !er7adin$a enine kn&k.
• Da+am rak!ekn$a efisiensi !erma+ un!uk sik+us B!!& erkisar an!ara 25@
samai 30@.
VI Ge%e#!"o#
! Ge%e#!"o# Elek"#om!&%e"+k
enera!&r +is!rik ada+ah a+a! $ menuah eneri erak men7adi eneri +is!rik.
erdiri dari eeraa kumaran ka#a! (kean$akan !emaa) dan eeraa
mane!./rinsi ker7a< 'emaniu+asi medan mane!. 9ara ker7an$a< 'ane! disusun
ersee+ahan denan ku!u $ sa+in er+a#anan (makan$a di semua
enera!&r>m&!&r 7um+ahn$a se+a+u ena). /er+u diina! +is!rik !imu+ 7ika ada eda!eanan. Nah kumaran2 ererak (diua! ererak &+eh air>anin>ua d++)
mene+i+ini mane! a!au isa 7ua sea+ikn$a. a!u saa! kumaran mendaa!
ku!u (e+a!an) saa! eriku!n$a kumaran menanka ku!u ;(!ara). ika
8/18/2019 Tugas RSKKE k2
10/11
ke7adiann$a uku ea! (eru!aran>rmn$a ea!) maka se&+ah !er7adi eda!eanan dan eda !eanan ini di!anka &+eh kumaran dan !er#u7ud+ah +is!rik.
is!rikn$a isa searah>dua arah !eran!un rananan enera!&rn$a. ,isa 7ua
diua! eeraa fasa. ,esar !eanan a!auun arusn$a !eran!un dari 7um+ah
+i+i!an diame!er kumaran an$akn$a kumaran ukuran mane! dan kekua!anmane!n$a %/'n$a dan eraai arame!er kei+ +ainn$a. enera!&r +is!rik
er!ama $an mamu menan!arkan !enaa un!uk indus!ri dan masih meruakan
enera!&r !eren!in $an diunakan ada aad 21. Dinam& ini menunakan rinsi e+ek!r&mane!is:me un!uk menuah u!aran mekanik men7adi +is!rik arus
&+ak:a+ik. 'ane! $an eru!ar di+e!akaan sedemikian rua sehina ku!u
u!ara dan se+a!ann$a me+e#a!i se&nkah esi $an diunkus denan ka#a!.Denan k&nse dasar enera!&r e+ek!r&mane!ik ada+ah eruahan f+uks medan
mane! denan !eanan.• G : d (f+uks) > d!
• F G i+ ? ,
(F G a$a + G an7an ka#a! " G arus $an mena+ir di ka#a! + , G f+uksmedan mane! ? &era!&r r&ss ek!&r )
$ Ge%e#!"o# Elek"#o"!"+k
enera!&r e+ek!r&s!a!ik a!au mesin e+ek!r&s!a!ik ada+ah eranka! $anmenhasi+kan +is!rik s!a!is 'ekanik is!rik a!au !eanan !ini dan arus $an
rendah !erus:menerus .enera!&r e+ek!r&s!a!ik menuah eneri mekanik men7adi
eneri +is!rik. ,ereda denan k&nersi eneri e+ek!r&mane!ik mua!an +is!rik $an ererak da+am enera!&r ini me+a#an idan a$a +is!rik sehina
mendaa!kan eneri &!ensia+ $an +eih !ini dan memakan eneri mekanik.
enera!&r e+ek!r&s!a!ik er&erasi denan menunakan e!un7uk kekua!an un!uk
menuah eker7aan mekanik men7adi eneri +is!rik. enera!&r e+ek!r&s!a!ik menemankan ia$a e+ek!r&s!a!ik dari !anda:!anda $an
er+a#anan dierikan keada duak&nduk!&r han$a menunakan kekua!an +is!rik
dan eker7a denan menunakan irin ererak drum a!au sauk un!uk mema#a +is!rik ke e+ek!r&da &!ensi !ini. 'ua!an $an dihasi+kan &+eh sa+ah
sa!u dari dua me!&de< aik efek +is!rik esekan a!au induksi e+ek!r&s!a!ik.
8/18/2019 Tugas RSKKE k2
11/11
BAB III
KESIMPULAN
Kesimu+an $an daa! diami+ da+am maka+ah ini ada+ah<
1. K&nersi eneri !erdaa! 6 eneri $an daa! me+akukan sua!u k&nersi dari
sa!u eneri ke eneri $an +ain2. ik+us B!!& meruakan sik+us $an !erdaa! ada 'esin is!rik denan
%eir&a!in -nine $an daa! menhasi+kan 4:20 'W
3. enera!&! !erdaa! 2 7enis erdasarkan k+asifikasin$a $ai!u enera!&r-+ek!r&mane!ik dan enera!&r -+ek!r&s!a!ik