laporan akhir
DESCRIPTION
motor arus searah (DC)TRANSCRIPT
-
5/24/2018 Laporan Akhir
1/28
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Motor arus searah (motor DC) telah ada selama lebih dari seabad.
Keberadaan motor DC telah membawa perubahan besar sejak dikenalkan
motor induksi, atau terkadang disebut AC Shunt Motor. Motor DC telah
memunculkan kembali Silicon Controller ecti!ier "ang digunakan untukmem!asilitasi kontrol kecepatan pada motor.
Sedangkan untuk motor DC itu sendiri memerlukan suplai tegangan "ang
searah pada kumparan jangkar dan kumparan medan untuk diubah menjadi
energi mekanik. #ada motor DC kumparan medan disebut stator (bagian "ang
tidak berputar) dan kumparan jangkar disebut rotor (bagian "ang berputar).
Motor DC sering diman!aatkan sebagai penggerak pintu geser otomatis dan
dalam rangkaian robot sederhana.
Motor DC memiliki man!aat "ang sangat ban"ak dalam kehidupan sehari$
hari dan dalam dunia industri. Motor DC memudahkan pekerjaan sehingga
proses industri dapat berjalan e!isien. Semakin ban"ak industri "ang
berkembang, maka akan semakin ban"ak mesin "ang digunakan. Semakin
ban"ak mesin "ang digunakan, maka semakin ban"ak penggunaan motor DC.
%leh karena itu sangat penting untuk mempelajari dan mengetahui pengertian
motor DC, prinsip kerja, jenis$jenis motor DC, cara mengoperasikan motor
DC dan aplikasin"a. Agar pemahaman tersebut diperoleh maka materi ini
dimasukkan ke dalam praktikum Dasar &nergi &lektrik.
1.2 Rumusan Masalah
'erdasarkan latar belakang di atas, rumusan masalah "ang di ajukan adalah
1
-
5/24/2018 Laporan Akhir
2/28
. Apa de!inisi dari motor DC*
+. 'agaimana prinsip kerja dan karakteristik motor DC*
. Konstruksi dari motor DC*
1.3 Tujuan Penulsan
-ujuan "ang hendak dicapai melalui penulisan laporan ini adalah
. Menjelaskan kembali pengertian mesin DC secara men"eluruh.
+. Menjelaskan semua jenis mesin listrik arus searah (DC), "ang berisikan
juga persamaan dasar untuk arus, tegangan, da"a, putaran dan momen.
. Menjelaskan prosedur menjalankan dan menghentikan semua jenis mesin
listrik DC.
. Mengoperasikan semua jenis mesin listrik DC.
1.! Met"#e #an Teknk Pengum$ulan Data
.. Metode
Metode "ang digunakan adalah deskripti! analistis/eksperimen
(percobaan) karena percobaan ini bertujua untuk mendeskripsikan dan
membuktikan data "ang diperoleh baik dari berbagai rujukan maupun
dari hasil percobaan kemudian dianalisis
..+ -eknik pengumpulan data
-eknik "ang digunakan dalam mengumpulkan data adalah
.Studi kepustakaan
+.&ksperimen (percobaan)
2
-
5/24/2018 Laporan Akhir
3/28
1.% &stemats Penulsan
'A' 0 #endahuluan
Menguraikan latar belakang, rumusan masalah, tujuan penulisan,
metode dan teknik pengumpulan dan sistematis penulisan
'A' 00 -eori Dasar
Menguraikan tentang pengertian generator sinkron, konstruksi
generator sinkron, prinsip kerja generator sinkron, reaksi jangkat
pada generator sinkron dan rangkaian eki1alen.
'A' 000 2andasan teori
'erisikan tentang alat dan bahan "ang digunakan,prosedur
percobaan,data pengamatan,dan pengolahan data.
'A' 03 -ugas akhir dan Analisa'erisikan pertan"aan dan jawaban dari tugas akhir .Menguraikan
tentang analisa dari hasil percobaan dan pengolahan data "ang
dilakukan.
'A' 3 Kesimpulan dan Saran
'erisikan kesimpulan mengenai hasil "ang diperoleh dari
praktikum "ang telah dilakukan. Saran berisikan hal$hal "ang
harus diperbaiki pada saat praktikum.
3
-
5/24/2018 Laporan Akhir
4/28
BAB II
TE'RI DA&AR
2.1 Pengertan M"t"r Arus &earah
Motor arus searah (motor DC) adalah mesin "ang merubah enargi listrik
arus searah menjadi energi mekanis "ang berupa putaran. 4ampir pada semua
prinsip pengoperasiann"a, motor arus searah sangat identik dengan generator
arus searah. Ken"ataann"a mesin "ang bekerja baik sebagai generator arus
4
-
5/24/2018 Laporan Akhir
5/28
searah akan bekerja baik pula sebagai motor arus searah. %leh sebab itu
sebuah mesin arus searah dapat digunakan baik sebagai motor arus searah
maupun generator arus searah.
'erdasarkan !isikn"a motor arus searah secara umum terdiri atas bagian
"ang diam dan bagian "ang berputar. #ada bagian "ang diam (stator)
merupakan tempat diletakkann"a kumparan medan "ang ber!ungsi untuk
menghasilkan !luksi magnet sedangkan pada bagian "ang berputar (rotor)
ditempati oleh rangkaian jangkar seperti kumparan jangkar, komutator dan
sikat.
Motor arus menuju kutub selatan dan kumparan jangkar akan
menghasilkan !luksi magnet "ang melingkar. 0nteraksi antara kedua !luksi
magnet ini menimbulkan suatu ga"a.
#enggunaan motor arus searah akhir$akhir ini mengalami perkembangan,
khususn"a dalam pemakaiann"a sebagai motor penggerak. Motor arus searah
digunakan secara luas pada berbagai motor penggerak dan pengangkut dengan
kecepatan "ang ber1ariasi "ang membutuhkan respon dinamis dan keadaan
stead"$state. Motor arus searah mempun"ai pengaturan "ang sangat mudah
dilakukan dalam berbagai kecepatan dan beban "ang ber1ariasi. 0tu sebabn"a
motor arus searah digunakan pada berbagai aplikasi tersebut. #engaturan
kecepatan pada motor arus searah dapat dilakukan dengan memperbesar atau
memperkecil arus "ang mengalir pada jangkar menggunakan sebuah tahanan.
2.2 ("nstruks M"t"r Arus &earah
Mesin arus searah baik generator maupun motor secara umum mempun"ai
konstruksi "ang terdiri dari bagian stator (diam) dan bagian rotor (berputar).
5
-
5/24/2018 Laporan Akhir
6/28
5ambar Konstruksi Motor Arus Searah 'agian Stator
5ambar + Konstruksi Motor Arus Searah 'agian otor
Keterangan dari gambar tersebut adalah
. angka atau gandar
angka motor arus searah adalah tempat meletakkan sebagian besar
komponen mesin dan melindungi bagian mesin. 6ntuk itu rangka harus
dirancang memiliki kekuatan mekanis "ang tinggi untuk mendukung
komponen$komponen mesin tersebut. angka juga ber!ungsi sebagai
tempat mengalirkan !luksi magnet "ang dihasilkan oleh kutub$kutub
medan. angka dibuat dengan menggunakan bahan !erromagnetik "ang
memiliki permeabilitas tinggi. angka biasan"a terbuat dari baja tuang
(cast steel) atau baja lembaran (rolled steel) "ang ber!ungsi sebagai
penopang mekanis dan juga sebagai bagian dari rangkain magnet.
+. Kutub Medan
6
-
5/24/2018 Laporan Akhir
7/28
Kutub medan terdiri atas inti kutub dan sepatu kutub. Sepatu kutub
"ang berdekatan dengan celah udara dibuat lebih besar dari badan inti.
Dimana !ungsin"a adalah untuk menahan kumparan medan di tempatn"a
dan menghasilkan distribusi !luksi "ang lebih baik "ang tersebar di seluruh
jangkar dengan menggunakan permukaan "ang melengkung. 0nti kutub
terbuat dari laminasi pelat$pelat baja "ang terisolasi satu sama lain. Sepatu
kutub dilaminasi dan dibaut ke inti kutub. Maka kutub medan (inti kutub
dan sepatu kutub) direkatkan bersama$sama kemudian dibaut pada rangka.
#ada inti kutub ini dibelitkan kumparan medan "ang terbuat dari kawat
tembaga "ang ber!ungsi untuk menghasilkan !luksi magnetik.
. Sikat
Sikat adalah jembatan bagi aliran arus ke lilitan jangkar. Dimana
permukaan sikat ditekan ke permukaan segmen komutator untuk
men"alurkan arus listrik. Sikat memegang peranan penting untuk
terjadin"a komutasi. Sikat$sikat terbuat dari bahan karbon dengan tingkat
kekerasan "ang bermacam$macam dan dalam beberapa hal dibuat dari
campuran karbon dan logam tembaga. Sikat harus lebih lunak daripada
segmen$segmen komutator supa"a gesekan "ang terjadi antara segmen$
segmen komutator dan sikat tidak mengakibatkan ausn"a komutator.
. Kumparan Medan
Kumparan medan adalah susunan konduktor "ang dibelitkan pada
inti kutub. Dimana konduktor tersebut terbuat dari kawat tembaga "ang
berbentuk bulat ataupun persegi. angkaian medan "ang ber!ungsi untuk
menghasilkan !luksi utama dibentuk dari kumparan pada setiap kutub.
7. 8angkar
0nti jangkar "ang umumn"a digunakan dalam motor arus searah
adalah berbentuk silinder "ang diberi alur$alur pada permukaann"a untuk
tempat melilitkan kumparan jangkar tempat terbentukn"a ggl induksi. 0nti
jangkar terbuat dari bahan !erromagnetik. 'ahan "ang digunakan untuk
jangkar ini merupakan sejenis campuran baja silikon.
9. Kumparan 8angkar
7
-
5/24/2018 Laporan Akhir
8/28
Kumparan jangkar pada motor arus searah merupakan tempat
dibangkitkann"a ggl induksi. #ada motor DC penguatan kompon panjang
kumparan medan serin"a diserikan terhadap kumparan jangkar, sedangkan
pada motor DC penguatan kompon pendek kumparan medan serin"a
diparalel terhadap kumparan jangkar. 8enis$jenis konstruksi kumparan
jangkar pada rotor ada tiga macam "aitu
. Kumparan memusat (lap winding)
+. Kumparan 8erat (lap winding)
. Kumparan 5elombang (wa1e winding)
5ambar 8enis Kumparan 8angkar
:. Komutator
6ntuk memperoleh tegangan searah diperlukan alat pen"earah
"ang disebut komutator dan sikat. Komutator terdiri dari sejumlah segmen
tembaga "ang berbentuk lempengan$lempengan "ang dirakit ke dalam
silinder "ang terpasang pada poros. Dimana tiap$tiap lempengan atau
segmen$segmen komutator terisolasi dengan baik antara satu sama
lainn"a. 'ahan isolasi "ang digunakan pada komutator adalah mika. Agar
dihasilkan tegangan arus searah "ang konstan, maka komutator "ang
digunakan hendakn"a dalam jumlah "ang besar.
). Celah 6dara
Celah udara merupakan ruang atau celah antara permukaan jangkar
dengan permukaan sepatu kutub "ang men"ebabkan jangkar tidak
bergesekan dengan sepatu kutub. ;ungsi dari celah udara adalah sebagai
tempat mengalirn"a !luksi "ang dihasilkan oleh kutub$kutub medan.
8
-
5/24/2018 Laporan Akhir
9/28
2.3 Prns$ (erja M"t"r Arus &earah
5ambar #engaruh penempatan konduktor pengalir arus dalam medan magnet
Setiap konduktor "ang mengalirkan arus mempun"ai medan magnet
disekelilingn"a. Kuat medan magnet "ang timbul tergantung pada besarn"a
arus "ang mengalir dalam konduktor.
dimana
4 < Kuat medan magnet (=eber/meter)> < 'an"ak kumparan (lilitan)
0 < Arus "ang mengalir pada penghantar (Ampere)
l < #anjang dari penghantar (meter)
#ada 5ambar (a) menunjukkan sebuah medan magnet seragam "ang
dihasilkan oleh kutub$kutub magnet utara dan selatan "ang arahn"a dari kutub
utara menuju kutub selatan.. Sedangkan 5ambar (b) menggambarkan sebuah
9
-
5/24/2018 Laporan Akhir
10/28
konduktor "ang dialiri arus searah dan menghasilkan medan magnet (garis$
garis ga"a !luksi) disekelilingn"a.
8ika konduktor "ang dialiri arus tersebut ditempatkan di dalam medan
magnet seragam, maka interaksi kedua medan akan menimbulkan medan "ang
tidak seragam seperti "ang ditunjukkan pada 5ambar (c). Sehingga kerapatan
!luksi akan bertambah besar di atas sebelah kanan konduktor (dekat kutub
selatan) dan di bawah sebelah kiri konduktor (dekat kutub utara) sedangkan
kerapatan !luksi menjadi berkurang di atas sebelah kiri konduktor dan di
bawah sebelah kanan konduktor. Kerapatan !luksi "ang tidak seragam ini
men"ebabkan konduktor di sebelah kiri akan mengalami ga"a ke atas,
sedangkan konduktor di sebelah kanan akan mengalami ga"a ke bawah.
Kedua ga"a tersebut akan menghasilkan torsi "ang akan memutar jangkar
dengan arah putaran searah dengan putaran jarum jam.
#rinsip dasar diatas diterapkan pada motor dc. #rinsip kerja sebuah motor
arus searah dapat dijelaskan dengan 5ambar dibawah ini
5ambar 7 #rinsip Kerja Motor Arus Searah
'erdasarkan gambar diatas kedua kutub stator dibelitkan dengan
konduktor ? konduktor sehingga membentuk kumparan "ang dinamakan
kumparan stator atau kumparan medan. Misalkan kumparan medan tersebut
dihubungkan dengan suatu sumber tegangan, maka pada kumparan medan itu
akan mengalir arus medan (0!). Kumparan medan "ang dialiri arus ini akan
menimbulkan !luksi utama "ang dinamakan !luksi stator. ;luksi ini merupakan
10
-
5/24/2018 Laporan Akhir
11/28
medan magnet "ang arahn"a dari kutub utara menuju kutub selatan (hal ini
dapat dilihat dengan adan"a garis ? garis !luksi). Apabila pada kumparan
jangkar mengalir arus "akni arus jangkar, maka dari hukum 2oren@t kita
ketahui bahwa apabila sebuah konduktor "ang dialiri arus ditempatkan pada
sebuah medan magnet maka pada konduktor tersebut akan timbul ga"a, maka
demikian pula haln"a pada kumparan jangkar. 'esarn"a ga"a ini bergantung
dari besarn"a arus "ang mengalir pada kumparan jangkar (0a), kerapatan !luksi
(') dari kedua kutub dan panjang konduktor jangkar (l). Semakin besar !luksi
"ang terimbas pada kumparan jangkar maka arus "ang mengalir pada
kumparan jangkar juga besar, dengan demikian ga"a "ang terjadi pada
konduktor juga semakin besar.
'esar ga"a "ang dihasilkan oleh arus "ang mengalir pada konduktor
jangkar "ang ditempatkan dalam suatu medan magnet adalah
; < ' . 0a . l
dimana
0a < Arus "ang mengalir pada konduktor jangkar ( Ampere )
' < Kerapatan !luksi (=eber/m+)
l < #anjang konduktor jangkar (m)
'ila kumparan jangkar dari motor berputar dalam medan magnet dan
memotong !luksi utama maka sesuai dengan hukum induksi elektromagnetis
maka pada kumparan jangkar akan timbul ga"a gerak listrik (ggl) induksi
"ang arahn"a sesuai dengan kaidah tangan kanan, dimana arahn"a berlawanan
dengan tegangan "ang diberikan kepada jangkar atau tegangan terminal.
Karena arahn"a melawan maka ggl induksi ini disebut ggl lawan.
#ada satu putaran jangkar berkutub p, ggl melalui satu periode. 8ika
jangkar itu mengadakan n rpm atau n rps, maka bagi satu periode laman"a -,
adalah
11
-
5/24/2018 Laporan Akhir
12/28
2.! Reaks *angkar $a#a M"t"r Arus &earah
eaksi jangkar merupakan pengaruh medan magnet "ang disebabkan oleh
mengalirn"a arus pada jangkar, dimana jangkar tersebut berada di dalam
medan magnet. eaksi jangkar men"ebabkan terjadin"a + hal, "aitu
. Demagnetisasi atau penurunan kerapatan !luksi medan utama.
+. Magnetisasi silang.
Apabila kumparan medan dialiri oleh arus tetapi kumparan jangkar tidak
dialiri oleh arus, maka dengan mengabaikan pengaruh celah udara, jalur !luksi
ideal untuk kutub utama dari motor arus searah dua kutub, berasal dari kutub
utara menuju kutub selatan seperti pada gambar dibawah ini
5ambar 9 ;luks "ang dihasilkan oleh kumparan medan
Dari 5ambar 9 dapat dijelaskan bahwa
. ;luksi didistribusikan simetris terhadap bidang netral magnetis.
+. Sikat ditempatkan bertepatan dengan bidang netral magnetis.
'idang netral magnetis dide!enisikan sebagai bidang di dalam motor
dimana konduktor bergerak sejajar dengan garis ga"a magnet, sehingga ga"a
gerak listrik induksi konduktor pada bidang tersebut adalah nol. Seperti "ang
terlihat dari 5ambar 9, sikat selalu ditempatkan disepanjang bidang netral
magnetis, oleh karena itu bidang netral magnetis juga disebut sebagai sumbu
komutasi karena pembalikan arah arus jangkar berada pada bidang tersebut.
3ektor %;Mmewakili besar dan arah dari !luksi medan utama, dimana 1ektor
ini tegak lurus terhadap bidang netral magnetis. Sewaktu han"a konduktor
jangkar saja "ang dialiri oleh arus listrik sementara kumparan medan tidak
12
-
5/24/2018 Laporan Akhir
13/28
dieksitasi, maka disekeliling konduktor jangkar timbul ggm atau !luksi.
5ambaran arah garis ga"a magnet ditunjukkan pada gambar dibawah ini
5ambar : ;luks "ang dihasilkan oleh kumparan jangkar
#enentuan arah dari garis ga"a magnet "ang diakibatkan oleh arus jangkar
ditentukan dengan aturan putaran sekrup (cork-screw rule). 'esar dan arah
garis ga"a magnet tersebut diwakili oleh 1ektor %;A "ang sejajar dengan
bidang netral magnetis. #ada praktekn"a, sewaktu mesin beroperasi maka
konduktor jangkar dan konduktor medan sama$ sama dialiri oleh arus listrik,
distribusi !luksi resultan diperoleh dari menggabungkan kedua !luksi tersebut.
%leh karenan"a distribusi !luksi medan utama "ang melalui jangkar tidak lagi
simetris tetapi sudah mengalami pembelokan saat mendekati konduktor "ang
dialiri arus tersebut . 4al tersebut dikarenakan pengaruh !luksi jangkar "ang
dapat dilihat dari gambar dibawah ini
5ambar 4asil kombinasi antara !luksi medan dan !luksi jangkar
;luksi "ang dihasilkan oleh ga"a gerak magnet (ggm) jangkar menentang
!luksi medan utama pada setengah bagian dari salah satu kutubn"a dan
13
-
5/24/2018 Laporan Akhir
14/28
memperkuat. ;luksi medan utama pada setengah bagian "ang lain. 4al ini
jelas akan men"ebabkan penurunan kerapatan !luksi pada setengah bagian dari
salah satu kutubn"a dan terjadi kenaikan pada setengah bagian "ang lain di
kutub "ang sama. &!ek dari intensitas medan magnet atau lintasan !luksi pada
jangkar "ang memotong lintasan !luksi medan utama ini disebut sebagai reaksi
jangkar magnetisasi$ silang (cross-magnetization).
Magnetisasi$ silang ini juga men"ebabkan pergeseran bidang netral. #ada
gambar 9 terlihat bahwa 1ektor %; merupakan resultan 1ektor %;Adan %;M,
serta posisi bidang netral magnetis "ang baru, dimana selalu tegak lurus
terhadap 1ektor %;. 'idang netral magnetis motor "ang baru bergeser sejauh
B karena posisi bidang netral magnetis ini selalu tegak lurus terhadap 1ektor
%;. Dengan pergeseran bidang netral ini maka sikat juga akan bergeser sejauh
pergeseran bidang netral magnetis. 4al ini dapat menimbulkan bunga api di
segmen komutator dekat sikat.
Keban"akan mesin listrik bekerja pada kerapatan !luksi "ang dekat dengan
titik jenuhn"a, sehingga dapat menimbulkan kejenuhan magnetik. Apabila
kejenuhan magnetik ini terjadi, maka e!ek penguatan !luksi resultan lebih
kecil bila dibandingkan dengan e!ek pelemahan !luksi resultan atau dengan
kata lain pertambahan kerapatan !luksi resultan pada salah satu bagian kutub
lebih sedikit bila dibandingkan dengan pengurangan kerapatan !luksi pada
bagian "ang lainn"a. Sehingga !luksi resultan akan berkurang dari harga tanpa
bebann"a. 4al nilah "ang disebut sebagai e!ek demagnetisasi reaksi jangkar
dan perlu dicatat bahwa demagnetisasi timbul han"a karena adan"a saturasi
magnetik.
2.% *ens + *ens M"t"r Arus &earah
14
-
5/24/2018 Laporan Akhir
15/28
8enis$jenis motor arus searah dapat dibedakan berdasarkan jenis
penguatann"a, "aitu hubungan rangkaian kumparan medan dengan kumparan
jangkar. Sehingga motor arus searah dibedakan menjadi
. Motor arus searah penguatan terpisah.
Motor arus searah penguatan terpisah adalah motor arus searah "ang
sumber tegangan penguatann"a berasal dari luar motor. Dimana kumparan
medan disuplai dari sumber tegangan DC tersendiri. angkaian eki1alen
motor arus searah penguatan bebas dapat dilihat pada gambar di bawah
ini
5ambar angkaian eki1alen motor arus searah penguatan terpisah
Dari rangkaian tersebut berdasarkan hukum Kircho!! tentang
tegangan diperoleh persamaan
3t < &a 0a.a 3sikat dan 3! < 0! . !
dimana
3t < tegangan terminal jangkar motor arus searah (1olt)
a < tahanan jangkar (ohm)
0! < arus medan penguatan bebas (ohm)
3! < tegangan terminal medan penguatan bebas (1olt)
! < tahanan medan penguatan bebas (ohm)
&a < ga"a gerak listrik motor arus searah (1olt)
3sikat < jatuh tegangan pada sikat (1olt)
6mumn"a jatuh tegangan pada sikat relati! kecil sehingga besarn"a
dapat diabaikan. Dan untuk rumus selanjutn"a 3sikat ini diabaikan.
15
-
5/24/2018 Laporan Akhir
16/28
+. Motor arus searah penguatan sendiri.
Motor arus searah penguatan sendiri adalah motor arus searah "ang
sumber tegangan penguatann"a berasal dari motor itu sendiri. Dimana
kumparan medan berhubungan langsung dengan kumparan jangkar.
Kumparan medan dapat dihubungkan secara seri maupun paralel dengan
kumparan jangkar. Dan juga dapat dihubungkan dengan keduan"a,"aitu
secara seri dan paralel, tergantung pada jenis penguatan "ang diberikan
terhadap motor. Motor arus searah penguatan sendiri terdiri atas
. Motor arus searah penguatan seri.
5ambar E angkaian eki1alen motor arus searah penguatan seri
#ada motor arus searah penguatan seri, kumparan medan
dihubungkan secara seri dengan rangkaian jangkar. %leh sebab itu arus
"ang mengalir pada kumparan medan seri sama dengan arus "ang
mengalir pada kumparan jangkar.
#ersamaan $ persamaan "ang berlaku pada motor arus searah
penguatan seri adalah
3t < &a 0s.s 0a. a
Karena, 02< 0a < 0s
Maka, 3t < &a 0a (a s)
Dimana
0s < arus kumparan medan seri (Ampere)
s < tahanan medan seri (ohm)
02 < arus dari jala ? jala (Ampere)
+. Motor arus searah penguatan shunt.
16
-
5/24/2018 Laporan Akhir
17/28
5ambar angkaian eki1alen motor arus searah penguatan shunt
#ada motor shunt kumparan jangkar dihubungkan langsung pada
terminal sehingga paralel dengan kumparan jangkar.
#ersamaan $ persamaan "ang berlaku pada motor shunt adalah
3t < &a 0a.a
0sh < 3t/sh
02 < 0a 0sh
Dimana
0sh < arus kumparan medan shunt (Ampere)
sh < tahanan medan shunt (%hm)
. Motor arus searah penguatan kompon panjang.
#ada motor arus searah penguatan kompon panjang, kumparan
medan serin"a terhubung secara seri terhadap kumparan jangkarn"a
dan terhubung paralel terhadap kumparan medan shunt. angkaian
eki1alen motor arus searah penguatan kompon panjang adalah sebagai
berikut
a.Motor arus searah penguatan kompon panjang komulati! (bantu).
5ambar + angkaian eki1alen motor arus searah penguatan kompon panjang
komulati! (bantu)
#ada motor arus searah penguatan kompon panjang komulati!,
polaritas kedua kumparan medann"a sama atau dikarenakan kedua
17
-
5/24/2018 Laporan Akhir
18/28
arus medann"a sama ? sama memasuki dot, sehingga !luksi "ang
dihasilkann"a saling menguatkan .
b.Motor arus searah penguatan kompon panjang di!erensial (lawan).
5ambar angkaian eki1alen motor arus searah penguatan kompon panjang
di!erensial (lawan)
#ada motor arus searah penguatan kompon panjang di!erensial,
polaritas kedua kumparan medann"a saling berlawanan atau sesuai
aturan dot, salah satu arus medann"a memasuki dot sedangkan "ang
lainn"a meninggalkan dot, sehingga !luksi "ang dihasilkann"a
menjadi saling mengurangi.
. Motor arus searah penguatan kompon pendek.
#ada motor arus searah penguatan kompon pendek, kumparan
medan serin"a terhubung secara paralel terhadap kumparan jangkar
dan kumparan medan shunt.
a.Motor arus searah penguatan kompon pendek komulati! (bantu).
5ambar angkaian eki1alen motor arus searah penguatan kompon pendek
komulati! (bantu)
18
-
5/24/2018 Laporan Akhir
19/28
#ada motor arus searah penguatan kompon panjang komulati!,
polaritas kedua kumparan medann"a sama sehingga !luksi "ang
dihasilkann"a saling menguatkan.
b.Motor arus searah penguatan kompon pendek di!erensial (lawan)
5ambar 7 angkaian eki1alen motor arus searah penguatan kompon pendek
di!erensial (lawan)
#ada motor arus searah penguatan kompon pendek di!erensial,
polaritas kedua kumparan medann"a saling berlawanan, sehingga
!luksi "ang dihasilkann"a menjadi saling mengurangi.
19
-
5/24/2018 Laporan Akhir
20/28
BAB III
LANDA&AN PRA(TI(UM
3.1 Alat,Alat -ang Dgunakan
. Motor arus searah dan unit bebann"a buah
+. 5enerator arus searah dan unit penggerakn"a buah
. Catu da"a tegangan searah buah
. 3oltmeter DC buah
7. Amperemeter DC buah
9. -achometer buah
:. 3ariac + buah
. Kabel jumper secukupn"a
3.2 Pr"se#ur Per"/aan
. Mencatat data motor "ang terdapat pada name plate.
+. Membuat rangkaian kerja seperti gambar dibawah ini.
20
-
5/24/2018 Laporan Akhir
21/28
5ambar 9 angkaian percobaan motor arus searah
. Melaporkan hasil rangkaian kepada asisten untuk diperiksa rangkaiaan"a.
. Menghidupkan saklar %> MC' pada sumber catu da"a keAdjust.
7. Menghidupkan saklar %> MC' pada rangkaian panel.
9. Setelah arus penguatan (eFitance) motor dengan memberikan arus
penguatan (0!) dengan Mencatat 0! nominal.
:. Melakukan pengaturan tegangan jangkar motor 3t < E 3olt.
. Memutarkan sumber 1ariac sampai motor berkecepatan 7EErpm.
. Mencatat semua petunjukan besaran alat ukur 3t, 0!, 0a, dan n dimana
motor pada kondisi belum beban.
E. Menurunkan sumber catu da"a sampai menuju nol.
. Mematikan saklar %;; MC' pada rangkaian panel.
+. Mematikan saklar %;; MC' p pada sumber catu da"a dari Adjust ke
tengah/ netral.
. Merapihkan alat$alat praktikum.
3.3 Data #an Hasl $engamatan
-abel . Data mesin DC
Mesin DCDa"a 4#
-egangan/ 0 E3/ 7A
&Fcitac"/ 0! ++E3/ +A
a ,G
#M 7EE r/min
-abel .+ Data 4asil #engamatan
3t ( 1olt ) 0! ( Ampere ) 0a ( Ampere ) > ( rpm ) 3am (1olt)
E E,7 , :: 9E
21
-
5/24/2018 Laporan Akhir
22/28
3.!. Peng"lahan #ata
#in < 3t H 0a #rugi+ < 0a+H a
< E H , < (,)+H ,
< +7+ = < +,79 = < Irugi ? rugi
#out < #i? Irugi ? rugi
< +7+ ? +,79
< +, =
22
-
5/24/2018 Laporan Akhir
23/28
BAB I0
ANALI&A DAN TUA& A(HIR
!.1 Analsa
. Dalam menjalankan motor DC ada hal$hal "ang harus diperhatikan "aitu
menjalankan eFitac" pada stator terlebih dahulu kemudian menjalankan
jangkar pada rotor. 4al ini dilakukan agar motor berjalan dengan baik.
+. Da"a dan e!isiensi "ang diukur pada saat praktikum adalah motor DC
dengan pembebanan nol. Maka nilai "ang diperoleh merupakan nilai acuan
atau patokan apabila dilakukan penambahan beban.
#ada saat penambahan beban, arus medan (0!) tidak berubah (konstan) /
tetap sedangkan arus jangkar (0a) berubah. #ada saat ditambah beban 0a
merupakan arus jangkar generator "ang akan berubah saat beban berubah$
ubah, hal ini terjadi karena 0a dipengaruhi oleh beban. 3t < &a0a.ae.
Sedangkan 0! merupakan arus penguatan pada kumparan medan di rotor
dan tidak dipengaruhi oleh beban
. #ada percobaan ini, ketika arus jangkar dimasukkan terlebih dahulu maka
putaran pada motor akan cepat sekali dan tidak stabil. 4al ini dikarenakan
pada motor benda "ang berputar adalah jangkar maka jika arus jangkar
terlebih dahulu "ang kita masukkan akan membuat motor berputar lebih
cepat dan tidak ada penahan pada putaran motor. Jang menahan putaran
adalah arus medan (eksitasi). Dengan men"alakan eksitasi maka akan ada
medan magnet distator "ang akan menahan gerak putar dari rotor.
Sehingga putaran motor lebih teratur.
!.2 Tugas Akhr
23
-
5/24/2018 Laporan Akhir
24/28
.Analisa bagaimana penurunan kecepatan (n) pada pembebanan motor "ang
makin tinggi sedangkan 0! tidak berubah*
8awab
#ada saat percobaan, penurunan kecepatan (n) tidak terjadi karena
pembebanan "ang dilakukan pada praktikum ini adalah pembebanan nol.
+. 'uat gra!ik n < !(0a) pada kertas millimeter dan analisa*
8awab
0a
n
5ambar : 5ra!ik 0!
Analisan"a adalah 8ika arus jangkar naik maka putaran akan ikut naik pula,
jadi arus jangkar sebanding dengan putaran motor (n).
. Kenapa pada saat menjalankan mesin DC sumber eFcitac" dahulu lalu
sumber jangkar*
8awab
Karena mesin DC membutuhkan penggerak mula, penggerak mula berasal
dari eFcitac" dari stator dan jangkar pada rotor. 6ntuk menggerakkan rotor
memerlukan adan"a medan magnet pada stator. Medan magnet berasal dari
tegangan eFcitac".
. Diagram pengawatan*
8awab (2AM#0A>)
24
-
5/24/2018 Laporan Akhir
25/28
BAB 0
(E&IMPULAN DAN &ARAN
%.1 (esm$ulan
'erdasarkan hasil percobaan dan laporan akhir dapat disimpulkan bahwa
1. Motor arus searah (motor DC) adalah mesin "ang merubah enargi listrik
arus searah menjadi energi mekanis "ang berupa putaran. 4ampir pada
semua prinsip pengoperasiann"a, motor arus searah sangat identik dengan
generator arus searah. Ken"ataann"a mesin "ang bekerja baik sebagaigenerator arus searah akan bekerja baik pula sebagai motor arus searah.
%leh sebab itu sebuah mesin arus searah dapat digunakan baik sebagai
motor arus searah maupun generator arus searah.
2. 'erdasarkan !isikn"a motor arus searah secara umum terdiri atas bagian
"ang diam dan bagian "ang berputar. #ada bagian "ang diam (stator)
merupakan tempat diletakkann"a kumparan medan "ang ber!ungsi untuk
menghasilkan !luksi magnet sedangkan pada bagian "ang berputar (rotor)
25
-
5/24/2018 Laporan Akhir
26/28
ditempati oleh rangkaian jangkar seperti kumparan jangkar, komutator dan
sikat.
3. #rosedur menjalankan dan menghentikan motor DC adalah dalam
menjalankan motor DC ada hal$hal "ang harus diperhatikan "aitu
menjalankan eFitac" pada stator terlebih dahulu kemudian menjalankan
jangkar pada rotor. 4al ini dilakukan agar motor berjalan dengan
baik. 4al ini juga berlaku dalam mematikan motor DC. Dalam mematikan
motor DC, 1ariac "ang terhubung pada jangkar harus dimatikan perlahan
terlebih dahulu, kemudian 1ariac pada eFitac" "ang terhubung oleh
sumber. 4al ini dilakukan agar motor DC tidak rusak.
4. Motor arus searah penguat terpisah merupakan motor "ang didalamn"a
terdapat dua arus "aitu arus dari motor dan arus jangkar "ang berasal dari
+ sumber tegangan "ang berbeda.
5. Motor arus searah penguatan sendiri adalah motor arus searah "ang
sumber tegangan penguatann"a berasal dari motor itu sendiri. Dimana
kumparan medan berhubungan langsung dengan kumparan jangkar.
Kumparan medan dapat dihubungkan secara seri maupun paralel dengan
kumparan jangkar. Dan juga dapat dihubungkan dengan keduan"a,"aitu
secara seri dan paralel, tergantung pada jenis penguatan "ang diberikan
terhadap motor.
%.2 &aran
. Cek semua alat dan bahan "ang akan digunakan sebelum melakukan
percobaan.
+. Setelah terangkai semua, lakukan pengecekan jumper pastikan tidak ada
bagian "ang kendor.
. #ada saat men"alakan terlebih dahulu eksitasi setelah itu jangkar, dan saat
mematikan jangkat terlebih dahulu setelah itu eksitasi.
. Sebelum melepas semua jumper pada komponen rangkaian pastikan
semua listrik atau sumber tegangan dalam keadaan %;;,
26
-
5/24/2018 Laporan Akhir
27/28
DATAR PU&TA(A
Modul #raktikum Dasar &nergi &lektrik +E+
http//repositor".usu.ac.id/bitstream/+79:/+7//Chapter+E00.pd!
27
http://repository.usu.ac.id/bitstream/123456789/21583/3/Chapter%20II.pdfhttp://repository.usu.ac.id/bitstream/123456789/21583/3/Chapter%20II.pdf -
5/24/2018 Laporan Akhir
28/28
http//ktitl$smknesaba.blogspot.com/+EE/E/generator$dc$dan$generator$ac.html
http//luLman9.!iles.wordpress.com/+EE/E7/generator$arus$searahdoc.pd!
Nuhal, O Dasar -enaga 2istrikP. 0-' 'andung.
28
http://k3titl-smknesaba.blogspot.com/2010/03/generator-dc-dan-generator-ac.htmlhttp://luqman96.files.wordpress.com/2009/05/generator-arus-searah_doc.pdfhttp://k3titl-smknesaba.blogspot.com/2010/03/generator-dc-dan-generator-ac.htmlhttp://luqman96.files.wordpress.com/2009/05/generator-arus-searah_doc.pdf