LEMBAR PENILAIAN
Judul percobaan
:Generator SinkronNo. percobaan
:6Nama pelapor
:Bevin SimanjuntakNama partner
:Ahmad Ansari Amini
Andi Pramana
Beni Paskah
Benjova Lumban Tobing
Budiman PurbaKelas
:EL 5DGroup
:1(Satu)Tanggal percobaan
:2 Desember 2014Tanggal penyerahan laporan
:9 Desember 2014Instruktur
:Ir. Rafian N. Hasibuan, MT.
.Nilai
:
DAFTAR ISIiLEMBAR PENILAIAN
iiDAFTAR ISI
MOTOR TAK SEREMPAK ROTOR SANGKAR 5 11.TUJUAN PERCOBAAN
12.LANDASAN TEORI
43.DIAGRAM RANGKAIAN
44.PERALATAN YANG DIGUNAKAN
55.LANGKAH KERJA
6.TABEL HASIL PERCOBAAN
7.TABEL HASIL PERCOBAAN
.8.JAWABAN PERTANYAAN
ANALISA
KESIMPULAN
GENERATOR SINKRON1. TUJUAN PERCOBAAN
Setelah melakukan percobaan ini, anda diharapkan dapat :1.
Mencatat rating generator sinkron 3 fasa sesuai dengan name
platenya.
2. Menghubungkan dan mengoperasikan generator sinkron sesuai
dengan diagram rangkaian.
3. Mengukur dan menggambarkan karakteristik beban nol.
4. Mengukur dan menggambarkan karakteristik hubung singkat.
5. Mengukur dan menggambarkan karakteristik keadaan
berbeban.
2. LANDASAN TEORIPengukuran karakteristik pada percobaan
generator kali ini adalah karakteristik tanpa beban, karakteristik
hubung singkat, dan karakteristik berbeban ( R, L, C). Pada
percobaan ini sebagai penggerak adalah motor. Untuk mengoperasikan
motor hal yang dilakukan adalah memberikan arus medan maka jangkar
pada belitan motor akan timbul arus maka rotor pada motor akan
berputar dimana sebagi penggerak mula pada rotor generator.
Generator ini belum dapat menghasilkan ggl sebelum diberi arus
medan, dimana arus medan diperoleh dari tegangan DC yang tetap.
Arus medan yang dihasilkan akan mengalirkan aus pada belitan
dikutub, sehingga akan menimbulkan fluxi, dan fluxi fluxi ini akan
dipotong konduktor jangkar sehingga timbul ggl (EMF).Pada praktikum
juga melakukan percobaan dengan beberapa kondisi yang mempengaruhi
tegangan keluaran, mulai dari tanpa beban sampai dengan memberi
beban R, L dan C. Pada analisa ini akan dibahas nilai tegangan
keluaran pada berbagai kondisi yang diujikan.a. Kondisi tidak
berbeban
Setelah melakukan praktikum diperoleh data yang dimasukan dalam
tabel 1. Dari data yang diperoleh terdapat perubahan parameter dari
motor hingga arus eksitasi. Ketika arus eksitasi di motor dc
dinaikan akan mempengaruhi kecepatan dari motor tersebut. Semakin
besar arus eksitasi di motor semakin meningkat kecepatan pada motor
penggerak. Dan semakin tinggi kecepatan akan meningkatkan tegangan
keluaran pada terminal generator sinkron. Karena tidak ada beban
terpasang dalam rangkaian tersebut tidak mengalir arus. Selain
eksitasi di sisi motor DC, peningkatan arus eksitasi dalam
generator pun mempengaruhi tegangan keluaran. Ketika arus penguatan
dibesarkan maka tegangan terminal juga akan meningkat. Hal ini
disebabkan semakin tinggi arus penguatan maka akan semakin besar
fluks magnet dihasilakan, semakin banyak fluksmagnet yang memotong
kumuparan berputar dalam generator semakin besar gaya putar yang
membangkitkan tegangan generator.Karena tidak ada beban yang
terpasang maka tidak ada factor dari luar yang mempengaruhi
tegangan keluaran generator. Sehingga dapat diketahui bahwa pada
kondisi tak berbeban yang mempengaruhi tegangan keluaran dari
generator sinkron yaitu eksitasi motor penggerak, kecepatan motor
serta eksitasi dalam generator sinkron yang dapat diatur sesuai
dengan tegangan keluaran yang diinginkan dan sesuai dengan besarnya
eksitasi yang dapat dibangkitkan.b. Kondisi berbeban
Beban yang diujikan dalam praktikum ini terdapat 3 macam yaitu
beban resistif , induktif serta beban kapasitif. Analisa data akan
mencangkup masing masing beban seperti dibawah ini:a. Beban
resistif
Pada saat dilakukan pengukuran pada terminal keluaran generator
diperoleh besar tegangan yang sama dengan tegangan pada beban. Hal
ini disebabkan sifat beban yang resistif saja. Karena sifat dari
beban resistif murni menghasilkan nilai factor daya mendekati 1.
Sehingga jika ingin menjaga tegangan keluaran pada generator yang
mensuplai beban resistif, cukup dengan menjaga besarnya arus
eksitasi (fluks magnet konstan) dan juga menjaga putaran dari
penggerak utama agar tetap. Ketika beban resistif diperkecil maka
akan mengalir kan arus yang semakin besar sesuai dengan I = V/ R.
pada kondisi ini akan menurunkan kecepatan dari penggerak utama (
motor dc) sehingga menurunkan tegangan keluaran generator. Untuk
mengembalikan tegangan keluaran generator dapat dengan meningkatkan
arus eksitasi motor DC maupun arus medan penguatan generator
sinkron sendiri hingga tegangan keluaran akan lebih besar sesuai
dengan yang diinginkan.
b. Beban induktif
Beban induktif yaitu beban yang terdiri dai kumparan kawat yang
dililitkan pada inti seperti pada coil. Beban ini menyebabkan
pergeseran fasa pada arus yang menyebabkan arus bersifat lagging.
Hal ini memyebabkan energy tersimpan berupa medang magnetis yang
mengakibatkan arus fasa bergeser menjadi tertinggal terhadap
tegangan. Karena penyimpanan energy ini menyebabkan tegangan pada
beban akan lebih kecil jika dibandingkan dengan beban resistif.
Supaya nilai tegangan yang diinginkan dapat memvariasi arus
pengauatan yang mempengaruhi fluks magnet yang dihasilkan, maka
tegangan keluaran dari generator akan meningkat sehingga saat
tegangan sampai pada beban induktif dengan tegangan yang
diinginkan.
c. Beban kapasitif
Beban kapasitif yaitu beban yang memiliki kemampuan kapasitansi
atau kemampuan menyimpan energy yang berasal dari pengisian
elektrik pada suatu sirkuit. Komponen ini dapat menyebabkan arus
leading terhadap tegangan. Apabila ingin mendapatkan nilai tegangan
pada beban kapasitif yang besarnya sama dengan beban induktif dapat
dilakukan dengan mengurangi arus penguatan dari generator serta
menurunkan kecepatan dari penggerak utama (motor DC).
3. DIAGRAM RANGKAIAN
4. PERALATAN YANG DIGUNAKANM= Torsi Meter 100 MV
G= Mesin Synkron 122 MV
Rmy= Tahanan Shunt TS 500/440
U= Volt Meter 300 V
Im= Ampere Meter 1,6 A
Ia= Ampere Meter 6A
S= Saklar
RB= Tahanan Beban
F= Power Factor
XL= Induktor Beban
XC= Kapasitor Beban
5. LANGKAH KERJACara kerja rangkaian:Hubungan dan starting
1. Gunakan torsi meter sebagai motor dan mesin synkron sebagai
generator.
2. Catatlah rating mesin synkron yang terdapat pada Name plate.
Rating ini tidak boleh dilampaui selama percobaan.
3. Periksa rangkaian pada instruktar sebelum diberi
tegangan.
4. Masukkan tegangan dc tetap dengan memutar switchnya. Atur
Shunt Rheostat pada torsimeter, sehingga arus medan mencapai harga
maximum (switch S harus tetap off).
5. Masukkan tegangan dc variable dengan perlahan-lahan sehingga
mencapai 220 V dan cek arus rotor pada amper meter. Motor harus
berputar sesuai dengan arah panah.
6. Aturlah shunt rheostat pada torsi meter sehingga kecepatan
tetap > 1500 rpm. Kecepatan itu harus dipertahankan selama
percobaan.
Pengukuran Karakteristik Beban Nol (E = f (Im)
1. Gambarkan rangkaian diagram untuk pengukuran ini.
2. Switch dalamkeadaanoff.
3. Aturlah arus medan pada generator dari 0 s/d maximum (dalam
tiap langkah 0,2A).
4. Catat harga E dan IF yang terbaca pada alat ukur untuk tiap
langkah.5. Pertahankan putaran tetap konstan.6. Gunakan tabel
1.
PengukuranKarakteristikhubungsingkat (IA = f (Im)
1. Gambarkan rangkaian diagram untuk pengukuran ini.2. Hubung
singkatkan fasa-fasa dari rotor setelah switch S (Switch S masih
terbuka).3. Aturlah Shunt Rheostat (Rmy) shingga arus medan pada
generator synkron.
4. Masukkan switch S. Aturlah arus jangkar dari 0 s/d maximum
(setiap langkah 0,5A) dengan cara mengatur Rmy. Catat harga Ia dan
IF untuksetiap langkah.5. Aturlah shunt rheostat (Rmy) sehingga
arus medan pada generator = 0. Kemudian buka.
6. Gunakan table 2.Pengukuran Kararteristik Berbeban
1. Gambarkan rangkaian untuk pengukuran ini.2. Aturlah shunt
rheostat (Rmy) seringga tegangan output generator synkron 220 Volt.
Catatlah arus IF pada posisi ini dan pertahankan harga IF ini
selama percobaan dan demikian pula putarannya.3. Masukkan switch S
pada beban RB (RB dihubung bintang). Aturlah arus jangkar pada
generator dari 0 s/d maximum (setiap langkah 0,5A) catat harga Ia
dan E pada setiap langkahnya. Pertahankan arus medan dan pada
posisi semula (konstan).4. Buka switch S.
5. Ulangi langkah 1 s/d 4 dan pergunakan beban induktor dengan
hubungan segitiga ().
6. Ulangi langkah 1 s/d 4 dan pergunakan beban kapasitor dengan
hubungan bintang (Y). 7. Gunakan tabel 3.
6. TABEL HASIL PERCOBAANTabel 1 Percobaan Beban
NolIF(A)0,50,550,730,87
E(Volt)157170200220
Tabel 2 Percobaan Hubung SingkatIa(A)1,022,063,083,5
IF(A)0,20,4 0,60,7
Tabel 3 Pengujian beban R L C
Beban R
V (Volt)21220620219819218818217616714644
IF(A)0,40,60,811,21,41,61,822,43,17
Beban L
V(Volt)212203195187179172168159153148143
Ia(A)0,170,340,510,660,80,931,041,161,261,341,43
Beban C
V (Volt)233249267274290305 318
IF
(A)11121414161718
7. GRAFIK HASIL PERCOBAANGrafik 1 Percobaan Beban Nol
Grafik 2 Percobaan Hubung Singkat
Grafik 3 Percobaan Berbeban R-L-C
ANALISA Setelah melakukan percobaan dapat dianalisa data sebagai
berikut:
Ketika tegangan pada generator diperbesar, maka makin besar pula
arus yang mengalir. Akibatnya, semakin besar pula gaya gerak
listrik induksi yang terjadi pada penguat magnet, sehingga putaran
motor pun menjadi melambat.
Ketika rheostat diperbesar, maka gerakan putaran motor makin
melambat. Hal tersebut dikarenakan beban-beban tersebut menghambat
gerak motor.
Pada data hasil percobaan beban nol, semakin besar arus IF
semakin besar juga tegangan E. Arus IF yang mengalir sebesar 0,2 A
dengan tegangan E sebesar 76 V hingga arus sebesar 1,4 A dengan
tegangan E mencapai 301 V. Pada data hasil percobaan hubung
singkat, semakin besar arus Ia semakin besar juga arus IF-nya. Arus
Ia yang mengalir sebesar 0,5 A dengan arus IF sebesar 0,1 A hingga
arus Ia sebesar 3,5 A dengan arus IF-nya mencapai 0,7 A. Pada data
hasil percobaan untuk beban R, semakin besar arus Ia semakin kecil
tegangannya (E). Arus Ia yang mengalir sebesar 0,41 A dengan
tegangan E sebesar 214 V hingga arus sebesar 3,17 A dengan tegangan
E hanya 34 V. Pada data hasil percobaan untuk beban L, semakin
besar arus Ia semakin kecil tegangannya (E). Arus Ia yang mengalir
sebesar 0,17 A dengan tegangan E sebesar 211 V hingga arus sebesar
1,14 A dengan tegangan E hanya 158 V.Sama halnya dengan percobaan
untuk beban R. Pada data hasil percobaan untuk beban C disini ada
terdapat kesalahan, dimana fuse putus saat dilakukannya percobaan.
Dari 3 fuse yang digunakan, 2 diantaranya putus. Setelah mencoba
mengukur dari tegangan E sebesar 234 V hingga 294 V, arus Ia tidak
diperoleh (tidak muncul pada layar amperemeter).Regulasi tegangan
pada beban induktif adalah lebih positif dari pada beban resistif,
kapasitif dan beban kombinasi RLC.
Hal ini disebabkan pada beban induktif semakin besar arus beban
yang diberikan maka semakin besar pula jatuh tegangan terminal Vt,
begitu juga pada beban resistif namun jatuh tegangannya tidak
sebesar pada beban induktif, sedangkan pada beban kapasitif
memiliki nilai regulasi tegangan yang negatif dimana kenaikan pada
arus beban mengakibatkan kenaikan tegangan terminal Vt.
Semakin besar beban yang di berikan maka semakin besar pula
nilai efisiensinya, untuk beban yang memiliki nilai efisiensi
terbesar adalah beban resistif, kemudian diikuti oleh beban
induktif, kapasitif dan kombinasi RLC.
Gambar diagram vector Beban Resistif
Beban Induktif
Beban Capasitif
KESIMPULAN
Berdasarkan percobaan dan pengukuran yang telah dilakukan dapat
disimpulkan bahwa: Pada kondisi beban nol, semakin besar arus
excitasi semakin besar kecepatan motor sehingga tegangan output
generator semakin besar.
Pada beban resistif dan beban induktif bila arus jangkar naik
maka tegangan beban akan turun. Pada beban induktif tegangan di
beban akan lebih kecil dari pada tegangan di beban resistif karena
sifat arus induktif lagging dibanding tegangan masukan.
Pada beban kapasitif bila arus jangkar naik maka tegangan beban
naik. Tapi pada percobaan ini belum bisa dibuktikan akibat fuse
putus. Untuk mengoperasikan motor, hal yang dilakukan adalah
memberikan arus medan maka jangkar pada belitan motor akan timbul
arus maka rotor pada motor akan berputar. Pada percobaaan untuk
memperoleh kecepatan putaran rotor tertentu, maka dapat di atur
dengan cara mengatur torsi untuk memperoleh kecepatan tetap.
Arus medan yang dihasilkan akan mengalirkan arus pada belitan
kutub, sehingga akan menimbulkan fluksi, dan fluksi ini akan di
potong oleh konduktor jangkar sehingga akan timbul gaya gerak
listrik.
Medan, 20 November 2013
NOVRIZA HANUM SURYAi
_1479613838.vsdEo
_1479613839.vsdEo
_1479613840.vsdEo
_1479613837.vsd