Laporan Motor DC

LAPORAN HASIL PRAKTIKUM MOTOR DC

Kelompok 3 Kelas 5B Nama Praktikan : Hadi Sutrisno Nama Partner : 1. Fardan Sidqi 2. Gilang Tri Hartono 3. Habib Muhammad Abror 4. Hasan Albiruni 5. Harry Hafitara 6. Hasan Albiruni

(1210010009) (1210010081) (1210010041) (1210010042) (1210010043) (1210010045)

Tanggal Praktek : 24/9/2012 Tanggal Penyerahan : 8/10/2012 POLITEKNIK NEGERI JAKARTA TEKNIK MESIN 2012

BAB I PENDAHULUAN Mesin – mesin DC ( arus searah ) terdiri dari bermacam – macam jenis. Pengertian Mesin di sini adalah motor atau generator. Pengelompokannya berdasarkan system hubungan lilitannya. Mesin – mesin DC yang biasa dikenal yaitu sebagai berikut : a. Mesin dengan penguat terpisah; b. Mesin hubungan parallel ( Shunt); c. Mesin hubungan seri ( Series ) d. Mesin hubungan kompon pendek ( Compound – short shunt ) e. Mesin hubungan kompon panjang ( Compound – long shunt ) I.2

Tujuan Percobaan Tujuan dari kegiatan praktikum ini adalah : 1. Agar mahasiswa dapat mengoperasikan motor DC jenis penguat terpisah. 2. Agar mahasiswa bisa menjelaskan prinsip kerja motor DC. 3. Agar mahasiswa dapat melakukan kerja motor DC.

BAB II DASAR TEORI II.1

Dasar Teori

Teori Dasar Teori dasar dari motor DC diawali dengan sebuah konduktor yang dialiri listrik berada di dalam suatu medan magnetik akan mengalami gaya tarik yang arahknya tegak lurus terhadap arus listrik dan medan magnetik (Gambar 5.1). Konduktor bisa terbuat dari besi, tembaga atau aluminium.

(b) Arah I, F dan B saling tegak lurus

(a) Pengaturan percobaan

Gambar 5.1. Gaya pada kawat di dalam medan magnetic Untuk membuktikannya dapat dilakukan percobaan menggunakan magnet U, kawat dan baterai. Lalu atur sesuai gambar 5.1.a maka pada kawat akan ada hentakan saat baterai dihubungkan. Besarnya magnituda dari gaya tersebut dapat dihitung dari persamaan berikut: F = IBLsinθ Dengan

F = gaya pada konduktor (Newton) I = arus pada konduktor (Ampere) B = Kerapatan Fluks magentik (Gauss) L = Panjang kawat (meter) θ = sudut antara arus dan medan magnetik Motor listrik memanfaatkan prinsip ini untuk membuat suatu putaran yaitu dengan membentuk kawat menjadi suatu lup dan menempatkan di dalam medan magnetik (Gambar 5.2)

Gambar 5.2. Motor DC konvensional Lup atau kumparan ini akan berputar pada suatu sumbu yang diperlihatkan pada gambar 5.2. Kumparan ini disebut lilitan armatur. Armatur ini ditempatkan di dalam medan magnetik yang disebut medan. Comutator dan Brush mengalirkan arus listrik ke armatur dan menyebabkan armatur ini berputar. Pada gambar 5.2.a. Arus listrik pada kawat A mengalir masuk sedangkan pada kawat B arus listrik masuk kedalam. Sesuai dengan aturan tangan kanan pada gambar 5.1.b maka gaya pada kawat A akan menaik sedangkan gaya pada kawat B akan turun sehingga kumparan akan berputar searah jarum jam. Pada saat kawat sudah berputar 90° arus listrik pada kawat B akan berbalik kearah masuk sedangkan arus listrik pada kawat A akan keluar, ini semua akibat cincin comutator yang menyentuh kutub yang berbeda pada brush sehingga arah gaya pada kawat B adalah ke atas dan arah gaya pada kawat A adalah ke bawah sehingga kumparan terus berputar searah jarum jam. Torsi adalah gaya putar pada motor. Torsi maksimum pada saat kumparan berada pada posisi horisontal dan menjadi minimum

pada saat kumparan berada pada posisi vertikal. Sebuah armatur motor DC terdiri dari beberapa kumparan yang membentuk torsi keseluruhan (gambar 5.3). Setiap kumparan berhubungan dengan comutator yang terpisah.

Gambar 5.3. Armatur Motor DC T = KTIAφ Dengan T = Torsi motor KT = Konstanta yang tergantung dari konstruksi motor IA = Arus armatur φ = fluks magnetik Motor DC dapat bekerja sebaliknya yaitu mengubah dari energi mekanik gerak menjadienergi listrik yang disebut dengan generator. Saat ada gaya putar luar memutar comutator, motor DC akan menimbulkan tegangan yang disebut electromotive force

(EMF). Tapi saat motor DC digerakkan oleh daya listrik tedapat juga tegangan balik yang arahnya berlawanan dengan arus armatur yang disebut dengan counterelectromotive force (CEMF). CEMF ini mengurangi tegangan armatur (VA). CEMF ini akan meningkat dengan meningkatnya laju putar motor dan sebaliknya akan berkurang saat laju motor berkurang. VA = Vin – CEMF (5.3) Motor DC memiliki kemampuan untuk mempertahankan lajunya saat dihubungkan dengan beban yang disebut dengan Self-regulation speed. Saat beban meningkat laju berkurang sekaligus menurunkan CEMF. Saat CEMF menurun tegangan armatur akan naik dan menyebabkan laju motor meningkat kembali.

II.2

Daftar Peralatan 1.

M, Electric torquemeter MV 100

2.

F, Power pack TF 123 A

3.

Tg, Tachometer generator

4.

UI, Voltmeter Elavi 15n

5.

If, Ampermeter

II.3

6.

Kabel penghubung

7.

Motor DC

Gambar Rangkaian

II.4

Langkah Kerja

Untuk karakteristik If=f(n) 1. Catat ‘ Name Plate ‘ mesin DC. 2. Rangkaian sesuai dengan diagram rangkaian. 3. Masukan saklar untuk suplai arus medan, pengaturan dari 0.2A – 0.8A. Lakukan secara bertahap 4. Masukan saklar untuk suplai tegangan dan atur untuk nilai 150 V tetap. 5. Masukan data yang diperoleh pada tabel yang tabel dibuat. 6. Matikan motor dengan jalan turunkan tegangan motor sampai nol. 7. Matikan saklar untuk penguat medan. Untuk karakteristik Vm= f(n) 1. Masukan saklar untuk penguat medan, atur sampai mecapai 0.8A konstan. 2. Masukan saklar untuk tegangan motor dari 20 V sampai 220 V. lakukan secara bertahap. 3. Catat data, masukan dalam tabel. 4. Matikan motor, dengan menurunkan tegangan terlebih dahulu 5. Matikan saklar untuk penguat medan. 6. Selesai.

II.5

Penyajian Data I

V

RPM

0.8 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8

20 60 100 140 180 220

270 820 1330 1835 2340 2760

I 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8

V 150 150 150 150 150 150

RPM 2604 2323 2166 2073 2010 1955

II.6

Analisa Praktikan dan Pertanyaan

1. Afsasfasf

2. Mengapa pada saat menjalankan motor DC penguat terpisah ini, langkah pertama harus memberi penguatan medan terlebih dahulu ? Jawab : agar pada saat dinyalahkan, motor tidak berputar melebihi kecepatan maksimal yakni 3000 rpm

BAB III PENUTUP Kesimpulan Hasil percobaan seluruh pratikum yang telah dikerjakan, kita dapat mengambil kesimpulan bahwa semakin kecil amper maka rpm semakin besar. Namun bila voltase semakin besar maka rpm semakin besar juga Kesalahan rangkaian dapat mengakibatkan tidak bekerjanya rangkaian atau tidak berjalan electric torquemeter sebagai indikator rangkaian. Pastikan rangkaian benar- benar tertata rapih dan benar sebelum menguji rangkaian.