PENYUSUN :YOS FERDI ARDIANSYAH

ARI MUHAMMADFEBRI AKBARSYAH

TINA KARTA

TEKNIK ELEKTRO PLTU (B2)AKADEMI KOMUNITAS NEGERI LAHAT

TAHUN AJARAN 2014 / 2015

GERAK DASAR AAT UKUR LISTRIK PMMC

ALAT UKUR KUMPARAN PUTAR (PERMANENT MAGNET MOVING COIL (PMMC) )

DEFINISI

Alat ukur kumparan putar adalah alat pengukur yang bekerja atas dasar adanya suatu kumparan listrik yang ditempatkan pada medan magnet yang berasal dari suatu magnet permanen. Arus yang dialirkan melalui kumparan akan menyebabkan kumparan tersebut berputar.

Alat ukur kumparan putar adalah alat ukur yang penting yang dipakai untuk bermacam arus, yaitu arus searah dan arus bolak-balik. Dalam alat ukur kumparan putar pada umumnya kumparan putarnya dibuat dari kerangka berbahan alumunium, tembaga atau alumunium halus dan berosilasi.

BAGIAN-BAGIAN PENYUSUN

Alat kumparan putar terdiri dari kumparan putar, jarum penunjuk, beban penyeimbang, magnet permanen, pegas dan penyangga. Kumparan diletakkan diantara magnet permanen pada suatu inti besi yg berbentuk silinder agar arah dari medan magnet selalu tegak lurus teradap kumparan putar.

Jarum penunjuk merupakan bagian yg menunjukkan besaran dr suatu hasil pengukuran. Terdapat dua jenis jarum penunjuk yaitu jarum penunjuk yg tipis untuk alat ukur dgn ketelitian tinggi dan jarum penunjuk yg tebal untuk memudahkan pembacaan dari kejauhan dan biasanya diletakkan pada panel listrik.

Beban penyeimbang diletakkan di belakang jarum penunjuk yg berfungsi sebagai penyeimbang sehingga poros penyangga jarum penunjuk berada tepat di titik beratnya. Tujuan diberikannya beban penyeimbang ini adalah untuk mengurangi gesekan serta goncangan pada jarum penunjuk ketika menyimpang atau berdefleksi.

Magnet permanen yang diberikan berguna untuk membangkitkan medan magnet disekitar kumparan putar dan akan menimbulkan momen gerak pada kumparan putar apabila dialiri arus. Penyangga pada alat ukur kumparan putar ini berfungsi menahan berat kumparan putar beserta jarum penunjuknya. Gesekan yg terjadi antara penyangga (jewel) dengan poros perputarannya (pivot) harus diusahakan sekecil mungkin.

Pegas atau per yg dipasang pada alat ukur kumparan putar ini berfungsi untuk memberikan momen perlawanan terhadap momen gerak sehingga didapat suatu keseimbangan momen atau gaya pada harga penunjuknya.

PRINSIP KERJA

Prinsip kerja alat ukur kumparan ini adalah adanya gaya pada penghantar berarus yg diletakkan pada medan magnet (berdasarkan percobaan Lorentz). Pada alat ukur kumparan putar pada umumnya terdapat baterai yg memungkinkan arus searah melalui alat ukur tersebut saat probe dihubungkan sehingga kemudian jarum penunjuk bergerak.

Simpangan atau defleksi jarum penunjuk terjadi karena adanya interaksi antar arus dan medan magnet pada kumparan putar. Arus pada kumparan putar mengakibatkan gaya elektromagnetis yg memiliki arah tertentu sehingga jarum menyimpang.

Secara listrik kerangka alumunium kumparan putar merupakan jaringan hubung pendek (short circuit), dan memberikan pada kumparan momen peredam. Magnet permanen terdiri dari sepatu kutub dan magnet permanen berbentuk U. Magnet permanen terbuat dari logam alnico (campuran alumunium nikel dan cobalt) yg mempunyai kutub besi lunak yg ujungnya dibuat melengkung.

Bila kumparan putar berputaryg disebabkan oleh arus yg melaluinya, maka dalam kerangkanya akan timbul arus induksi. Ini disebabkan karena karena putaran kerangka alumunium ini terjadi dalam medan magnet pada celah udara, sehingga tegangan yg berbanding lurus pada kecepatan perputaran akan diinduksikan dalam kerangka tsb.

Arah dari tegangan dapat ditentukan melalui hukum tangan kanan fleming. Tegangan ini akan menyebabkan arus induksi mengalir ke dalam kerangka kumparan. Sebaliknya arah arus induksi ini akan memotong fluks magnet dalam celah udara bila kumparan berputar, dan akan dibangkitkan momen yang sebanding lurus dengan kecepatan putar.

Akan tetapi arah dari momen ini adalah berlawanan dengan arah perputaran, menyebabkan perputaran terhambat. Dengan demikian terjadilah suatu redaman yg dapat melawan perputaran. Luas penampang kerangka kumparan putar mempengaruhi momen redam. Apabila luas penampangnya kecil berarti tahanannya besar dan arus induksi kecil sehingga momen redamannya menjadi berkurang.

PEREDAMAN ALAT UKUR KUMPARAN PUTAR

Dalam alat ukur kumparan putar, pada umumnya kumparan putarnya dibentuk kerangka berbahan alumunium. Secara listrik kerangka tsb merupakan jaringan hubung pendek, dan memberikan pada kumparan momen peredam. Bila kumparan putar berputar disebabkan oleh arus yg melaluinya, maka dalam kerangkanya akan timbul arus induksi.

Ini disebabkan karena putaran kerangka alumunium ini terjadi dalam medan magnet pada celah udara, sehingga tegangan yg berbanding pada kecepatan perputaran akan diinduksikan dalam kerangka tsb. Arah dari tegangan dapat ditentukan melalui hukum tangan kanan Fleming.

Tegangan ini yg menyebabkan arus induksi yg mengalir ke dalam kerangka kumparan. Sebaliknya arah arus induksi ini akan memotong fluks magnet dalam celah udara bila kumparan berputar, dan akan dibangkitkan momen yg berbanding lurus dengan kecepatan putar.

Akan tetapi arah dari momen ini adalah berlawanan dengan arah perputaran, menyebabkan perputaran terhambat. Dengan demikian, terjadilah redaman yg berusaha melawan perputaran.

KEGUNAAN ALAT UKUR KUMPARAN PUTAR

Pengukur Tegangan (Voltmeter)

Pengukur Arus (Amperemeter)

Galvanometer

KELEBIHAN DAN KEKURANGAN ALAT UKUR KUMPARAN PUTAR

Kelebihan : Memerlukan daya rendah.

Skala seragam dan dapat dirancang untuk melampaui 270.

Mempunyai rasio torsi tinggi.

Dapat dimodifikasi dengan bantuan shunt dan tahanan seri untuk memperbesar batas ukur arus dan tegangan.

Tidak mempunyai kehilangan hysterisis

Peredaman dengan arus Eddy sangat efektif.

Karena medan yg bekerja pada alat ukur sangat kuat, alat ukur tidak banyak dipengaruhi oleh medan magnet luar.

Kelemahan : Karena konstruksi yg bagus dan perlunya kecermatan permesinan dan perakitan dari berbagai suku cadang, alat ukur ini lebih mahal dibanding dengan alat ukur besi putar.

Beberapa kesalahan (error) terjadi karena pegas control dan magnet permanen yg sudah tua atau lama pemakaiannya.

TERIMA KASIH