Generator Dc

  • View
    127

  • Download
    9

Embed Size (px)

DESCRIPTION

generator dc

Transcript

LAPOPRAN PRAKTEK MESIN LISTRIK MOTOR ARUS SEARAH

DISUSUN OLEH : NAMA NIM NAMA NIM : YANUAR EKO SAPUTRA : 12502244002 : DEWI WULANDARI : 12502244004

JURUSAN PENDIDIKAN TEKNIK ELEKTRONIKA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS NEGERI YOGYAKARTA 2013

A. Tujuan1. Dapat menghitung daya masuk, daya keluar, dan efisiensi dari berbagai jenis

generator arus searah.2. Dapat menggambarkan berbagai macam karakteristik pada masing-masing jenis

generator arus searah.

B. Teori penunjang Dasar Teori Generator Penguat Terpisah dan Generator Penguat Sendiri (Shunt dan Seri serta kompon) 1. Generator Penguat Terpisah Disebut generator penguat terpisah karena sumber tegangan yang digunakan untuk menyuplai lilitan penguat medan magnet adalah terpisah dari rangkaian kelistrikan generator. Sumber tegangan tersebut bisa dari baterai atau sumber listrik arus searah lainnya. 2. Generator Penguat Sendiri Disebut generator penguat sendiri karena sumber tegangan yang digunakan untuk menyuplai lilitan penguat medan magnet diambil dari keluaran generator tersebut. Ditinjau dari cara menyambung lilitan penguat magnetnya, terdapat beberapa jenis yaitu : a. Generator Shunt Generator Shunt adalah generator yang lilitan penguat magnetnya disambung parallel dengan lilitan jangkar. Pada generator ini, jumlah lilitan penguat magnet banyak, namun luas penampang kawatnya kecil. Hal ini bertujuan agar hambatan lilitan penguatnya (Rsh) besar. b. Generator Seri Generator Seri adalah generator yang lilitan penguat magnetnya disambung seri dengan lilitan jangkar. Pada generator ini, jumlah lilitan penguat magnet sedikit, namun luas penampang kawatnya besar. Hal ini bertujuan agar hambatan lilitan penguatnya (Rs) kecil.

3.

Generator Kompon Disebut generator kompon karena dalam satu inti magnit terdapat 2 macam lilitan

penguat magnit yaitu lilitan ppenguat shunt dan seri. Ditinjau dari cara menyambung masing-masing lilitan panguat medan magnit, dikenal generator kompon panjang dan generator kompon pendek. Dari masing-masing jenis sambungan tersebut, jika ditunjau dari arah garis gaya yang dihasilkan oleh masing-masing lilitan penguat, dikenal generator kompon bantu (kompon lebih ) dan generator kompon lawan (kompon kurang). Disebut generator kompon bantu jika sh dan s saling memperkuat, dan disebut generator kompon lawan jika sh dan s saling memperlemah. Pada masing-masing inti kutub magnet generator kompon terdapat 2 macam lilitan penguat magnet, yaitu lilitan penguat shunt dan lilitan penguat seri. Dilihat dari cara penyambungannya, generator kompon dibedakan menjadi 2 yaitu :1. Generator Kompon Panjang Disebut generator kompon panjang apabila lil;itan

penguat magnit seri berada dalam rangkaian jangkar. Disebut Generator kompon panjang apabila lilitan penguat magnet seri berada dalam rangkain jangkar. Persamaan arus :

Persamaan tegangan:

2. Generator Kompon Pendek Disebut generator kompon pendek apabila lilitan

penguat magnit seri berada dalam rangkaian beban. Disebut generator kompon pendek apabila lilitan penguat magnet seri berada dalam rangkain jangkar. Persamaan arus :

Persamaan tegangan:

4.

Polaritas Tegangan Pada Generator Arus Searah Polaritas tegangan yang dihasilkan oleh lilitan jangkar dipengaruhi oleh arah

garis-garis gaya dan arah putaran jangkar. Jika salah satu terbalik maka : pada generator penguat terpisah tidak mempengaruhi besar tegangan yang dibangkitkan, hanya polaritas tegangan pada terminal generator terbalik. Lain halnya dengan generator penguat sendiri, walaupun generator diputar dengan kecepatan nominal, generator tidak menghasilkan tegangan sesuai yang diharapkan. Hal tersebut terjadi karena arus yang mengalir pada lilitan penguat magnet menghasilkan garis-garis gaya magnet yang melawan magnet sisa, sehingga walaupun generator diputar dengan kecepatan nominal, lama kelamaan generator menghasilkan tegangan yang besar, tetapi tegangan generator akan hilang.

5.

Daya, Rugi Daya Dan Efisiensi Pada generator terdapat dua macam kerugian, yaitu rugi inti-gesek dan rugi

tembaga. Secara blok diagram, berbagai jenis daya yang terdapat pada generator adalah sebagai berikut :

Daya masukan (Pin)

daya pada Jangkar (Pa)

daya keluaran (PL)

Rugi inti dan gesek Keterangan :

Rugi tembaga (Pcu)

Pin = daya masukan generator = daya jangkar + rugi inti-gesek = daya keluaran penggerak mula(HP, 1HP =736 watt)

Daya masukan generator (Pin) dapat juga ditentukan dengan menggunakan rumus : Pin = T x 2n/60 Pa = daya pada jangkar = Ea Ia PL = Pout = Daya keluar = V IL = Pa Pcu Efisiensi generator dapat ditentukan dengan rumus : = PL/Pin = V IL/HP x 736 = V IL/T x 2 n/60 Dalam suatu pengujian, daya masukan generator (Pin) = daya keluaran penggerak mula generator. Jika penggerak mula daya keluaran diukur dengan sebuah peralatan (disebut torsi meter), maka jika diubah kesatuan watt, daya keluaran penggerak mula atau daya masukan generator adalah :

Pin = T x 2n/60 Keterangan : T = Torsi keluaran penggerak mula (Nm) n = Jumlah putaran penggerak mula (rpm)

6.

Besarnya Ggl Induksi

Besarnya ggl induksi pada lilitan jangkar dapat ditentukan dengan rumus :

Ea = p(n/60)(Z/A) volt Ea = C1n Keterangan : Ea= ggl induksi yang dibangkitkan oleh lilitan jangkar (volt) P = jumlah kutub n= jumlah putaran rotor (rpm) Z = jumlah penghantar total lilitan jangkar = jumlah garis-garis gaya magnet (Weber) A = jumlah cabang parallel lilitan jangkar

7.

Karakteristik generator

Terdapat dua karakteristik yang sering diungkap dalam generator, yaitu : a. Karakteristik Tanpa Beban Ea =f(Im), n = konstanta b. Karakteristik Luar V=f(IL), n = konstanta

a. Karakteristik tanpa beban generator terpisah Ea = f(Im),n = tetap Ea = C1n. Karena sangat terpengaruh oleh sifat inti magnetnya, maka Ea=f(Im), bukan merupakan garis lurus, melainkan merupakan garis lengkung seperti halnya lengkungan kemagnetan. b. Karakteristik luar generator penguat terpisah V = f(IL), n = konstan Besarnya tegangan terminal V berkurang disebabkan adanya kerugian tegangan Ia.Ra

c. Karakteristik tanpa beban generator shunt Ea = f(Im), n = konstan

Ea = C1n . Karena sangat terpengaruh oleh sifat inti magnetnya, maka Ea = f(Im), bukan merupakan garis linier, melainkan merupakan garis lengkung seperti halnya lengkung kemagnetan. Arus penguat magnet diambil dari keluaran generator itu sendiri.

d. Karakteristik luar generator shunt V = f(IL), n = konstan Dibandingkan dengan besarnya tegangan terminal pada generator penguat terpisah, pada generator ini penurunan tegangan lebih besar. Hal ini disebabkan karena arus penguat magnet sangat tergantung oleh besarnya tegangan terminal V. Pada hal tegangan terminal V turun akibat kerugian tegangan Ia.Ra. e. Karakteristik tanpa beban generator seri Ea = f(Im), n = konstan Pada generator seri, arus penguat seri Is = arus jangkar Ia = arus beban IL, sehingga khusus pada generator penguat seri, pengujian generator untuk membuat karakteristik tanpa beban Ea = f(Im) tidak dapat dilakukan satu-satunya karakteristik luarnya. f. Karakteristik luar generator seri V = f(IL), n = konstan Dengan mengatur arus beban IL, berarti mengatur arus penguat magnet serinya. Oleh karena itu bentuk karakteristik luar generator penguat seri sama dengan karakteristik tanpa beban Ea = f(Lm) generator shunt

Rangkaian Percobaan 1. Generator Penguat Terpisah

Rangkaian percobaan generator penguat terpisah Keterangan gambar : Rm : Hambatan asut pada rangkaian generator RL : Hambatan beban resistor

2.

Generator Shunt

Rangkaian percobaan generator shunt Keterangan gambar : Rm : Hambatan asut pada rangkaian generator

RL : Hambatan beban resistor

3.

Generator Seri

4.

Generator kompon panjang

5.

Generator kompon pendek

C.

Data percobaan Tabel 1. Data Ea = f(Im) generator penguat terpisah n=1400 rpm Kenaikan Penurunan n=1300 rpm Kenaikan Penurunan

Im (A) 0 0,10 0.20 0.30 0.40 0.50

Ea (V) 16 80 150 190 220 230

Im (A) 0 0,10 0.20 0.30 0.40 0.50

Ea (V) 16 90 165 200 220 230

Im (A) 0 0,10 0.20 0.30 0.40 0.50

Ea (V) 14 74 140 170 200 220

Im (A) 0 0,10 0.20 0.30 0.40 0.50

Ea (V) 15 90 150 180 200 220

Tabel 2 Data V = f(IL), n = 1400 rpm konstan Generator Penguat Terpisah. Data Pengamatan IL (A) 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 V (Volt) 220 215 210 205 195 190 185 T (Nm) 2,4 3,0 3,8 4,4 5,0 5,6 6,6 Pin 351.68 439.60 556.83 644.75 732.67 820.59 967.12 Data Penghitungan Pout 220 322.5 420 512.5 585 665 740 g 0.63 0.73 0.75 0.79 0.80 0.81 0.77

Table 3 Data V= f(IL), n 1400rpm konstan Generator Shunt Data Pengamatan Data Penghitungan

IL (A) 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4

V (volt) 217.5 210 205 202.5 195 190 180

T (Nm) 3.8 4.4 5 5.7 6.2 6.8 7.1

Pin (watt) 556.83 644.75 732.67 835.24 908.51 996.43 1,040.39

Pout (watt) 217.5 315 410 506.25 585 665 720

g 0.39 0.49 0.56 0.61 0.64 0.67 0.69

Table 4 Data V = f(IL), n = 1400 rpm konstan Generator Seri Data Pengamatan IL (A) 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 V (volt) 80 105 132.5 150 162 175 182 T (Nm) 1 1.6 2.4 3.3 4.2 5.2 6.2 Pin (watt) 146.53 234.45 351.68 483.56 615.44 761.97 908.51 Data Penghitungan Pout (watt) 80 157.5 265 375 486 612.5 728 g 0.55 0.67 0.75 0.78 0.79 0.80 0.80

Table 5 Data V= f(IL), n 1400rpm konstan Generator Kompon Panjang sebagai Kompon Bantu

Data Pengamatan IL (A) 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 V (volt) 275 267.5 267.5 265 250 262.5 260 T (Nm) 6.6 7.4 8.7 9.6 10.6 11.7 12.7 Pin (watt) 967.12 1,084.35 1,274.84 1,406.72 1,553.25 1,714.44 1,860.97

Data Penghitungan Pout (watt) 275 401.25 535 662.5 750 918.75 1040 g 0.28 0.37 0.42 0.47 0.48 0.54 0.56