Al Amin Ashar - 20501241002 - JOB 11 [PDF]

Citation preview

LAPORAN PRAKTIKUM MESIN LISTRIK PERTEMUAN 3 GENERATOR DC PENGUAT SHUNT DAN SERI



Disusun oleh : Nama



: Al Amin Azhar & Salma Fauziyah Nur



NIM



: 20501241002 & 20501241004



Kelas



: PTE A1



Tanggal



: 04 Oktober 2021



Dosen Pengampu



: Rohjai Badarudin, M.Pd



PROGRAM STUDI PENDIDIKAN TEKNIK ELEKTRO JURUSAN PENDIDIKAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS NEGERI YOGYAKARTA 2021



1 Al Amin Ashar



A. TUJUAN Setelah selesai praktek diharapakan mahasiswa dapat: 1. Merangkai sebuah sumber tiga phase dalam sambungan bintang dan segitiga. 2. Menyebutkan hubungan antara tegangan phase dan tegangan line. 3. Menyebutkan hubungan antara arus phase dan arus line. 4. Menentukan urutan phase dengan beberapa metode.



B. TEORI SINGKAT Arus dan tegangan pada sambungan bintang : I𝑙𝑖𝑛𝑒 = I𝑓𝑎𝑠𝑒 V𝑖𝑛𝑒 = 𝑉𝑓 . √3 Arus dan tegangan pada sambungan segitiga : I𝑙𝑖𝑛𝑒 = √3 . I𝑓𝑎𝑠𝑒 v𝑙𝑖𝑛𝑒 = 𝑉𝑓𝑎𝑠𝑒 Sedangkan daya pada sambungan bintang dan segitiga P = 𝑉𝑙 . 𝐼𝑙𝑖𝑛𝑒 . √3 cos ϴ



C. ALAT DAN BAHAN 1. Multimeter



1 buah



2. Ampermeter AC



4 buah



3. Transformator 3 phase



1 buah



4. Rheostat 500 ohm/1A



1 buah



5. Beban resistif 3 phase (loading resistor)



1 buah



6. Kapasitor non polar 7.5 µF/400V



3 buah



7. Lampu pijar yang mempunyai daya sama



2 buaH



8. Saklar 3 phase / MCB bok 3 phase



1 buah



9. Bok dan kabel penghubung



secukupnya



2 Al Amin Ashar



D. PROSEDUR PERCOBAAN 1.



Pengukuran Tegangan Tanpa Beban (Percobaan Satu)



a. Membuat rangkain seperti gambar di bawah ini.



b. Bila telah di setujui oleh dosen pembimbing, selanjutnya menghubungkan rangkaian yang telah dibuat dengan sumber tegangan AC 3 phase. c. Mengukur tegangan sekunder pada titik-titik : 1) Va1-a8 = 130 Volt



4) Va8-b8 = 225 Volt



2) Vb1-b8 = 130 Volt



5) Va8-c8 = 225 Volt



3) Vc1-c8 = 130 Volt



6) Vb8-c8 = 225 Volt



Tegangan Fasa = 130 Volt Tegangan Line = 225 Volt Nilai hasil pengukuran seharusnya: Tegangan Fasa = 127 Volt Tegangan Line = 220 Volt Sedangkan berdasarkan hasil percobaan praktikum apabila menggunakan rumus (mengecek mengunakan rumus), maka: Tegangan Line = V Fasa x akar 3 = 130 x akar 3 = 225,16 Volt 3 Al Amin Ashar



 225 Volt Maka berdasarkan hasil praktikum percobaan dapat disimpulkan bahwa hasil praktikum benar karena hasil percobaan praktikum hanya terpaut sedikit dengan hasil perhitungan berdasarkan teori, dimana: I = V/R I = 127/200 I = 0.635 A Tegangan Fasa = I x R = 0.635 x 200 = 127 Volt Tegangan Line = V fasa x akar 3 = 127 x akar 3 = 219,97  220 Volt V line = V fasa x akar 3 Sehingga hasil V line pasti lebih besar dari V fasa Hal ini dikarenakan bahwa rangkaian disambung bintang. d. Bila telah selesai selanjutnya mematikan saklar dan mengubah rangkaian sekundernya seperti gambar dibawah ini, sedangkan rangkaian primernya tidak



diubah.



4 Al Amin Ashar



e. Bila telah di setujui oleh dosen pembimbing, lalu menghubungkan rangkaian yang telah dibuat dengan sumber tegangan AC 3 phase. f. Mengukur tegangan sekunder pada titik-titik: 1) Va1-a8 = 130 Volt 2) Va8-b8 = 130 Volt 3) Vb1-b8 = 130 Volt 4) 5) Vb8-c8 = 130 Volt 5) Vc1-c8 = 130 Volt 6) 6) Va8-c8 = 130 Volt



Tegangan Fasa = 130 Volt Tegangan Line = 130 Volt Keterangan = Hasilnya sama hal ini disebabkan rangkaian disambung segitiga sehingga sesuai pada rumus teori, yaitu = V Fasa = V Line Hasil Berdasarkan Teori = Tegangan Fasa = 127 Volt Tegangan Line = 127 Volt Hasil tersebut diperoleh dari perhitungan = Tegangan Fasa = I x R = 0.635 x 200 = 127 Volt Karena V Fasa = V Line, maka hasil dari kedua tegangan sama. Kesimpulan = Berdasarkan hasil praktikum dan hasil perhitungan secara teori didapatkan perbedaan. Namun perbedaannya kecil. Sehingga dapat disimpulkan bahwa hasil percobaan praktikum pada percobaan 2 benar.



5 Al Amin Ashar



2. Pengukuran Arus Fasa dan Arus Line (Percobaan II) a. Membuat rangkaian seperti gambar dibawah ini : b. Mengatur hambatan loading resisitor sebesar 200Ω.



c. Bila telah disetujui oleh dosen pembimbing lalu menguhubungkan rangkaian yang telah dibuat dengan sumber tegangan AC 3 phase.’ d. Hasil penunjukan jarum Ampermeternya adalah: A1 = 0,64 A; A2 = 0,64 A; A3 = 0,64 A; A4= 0 A Arus Fasa = 0,64 A Arus Line = 0,64 A Arus Netral = 0 A Keterangan = Saat melakukan praktikum hasil Arus Fasa dan Arus Line sama. Hal ini dikarenakan rangkaian adalah sambungan bintang. Sesuai dengan teori bahwa pada sambungan bintang yang sama adalah arusnya, yaitu: I Fasa = I Line. e. Bila telah selesai selanjutnya yaitu mematikan saklarnya dan mengubah rangkaian sekundernya seperti gambar dibawah ini, sedangkan rangkaian primernya jangan diubah.



6 Al Amin Ashar



f. Bila telah di setujui oleh dosen pembimbing, selanjutnya menghubungkan rangkaian dengan sumber tegangan AC 3 phase. g. Hasil penunjukan jarum Ampermeternya adalah: A1 = 0,8 A; A2 = 0,8 A; A3 = 0,8 A; A4= 0,46 A; A5= 0,46 A; A6= 0,46 A; Arus Fasa = 0,8 A Arus Line = 0,46 A Keterangan = Hasil diatas merupakan hasil percobaan praktik secara langsung. Apabila menggunakan rumus teori, maka: Arus Line



= V/R = 127/200 = 0.635 A



Arus Line = akar 3 x I Fasa Arus Fasa = I Line/akar 3 Arus Fasa = 0.635/akar 3 Arus Fasa = 0,366 A Hasil praktikum tidak sesuai



7 Al Amin Ashar



E. Percobaan Sumulasi Multisim 1. Percobaan 1



Berdasarkan praktikum percobaan pertama menggunkan multisim maka didapatkan hasil seperti pada gambar diatas dimana: Tegangan Fasa = 127 Volt Tegangan Line = 219.97 Volt  220 Volt Percobaan simulasi rangkaian 1 menggunakan multisim hasilnya sesuai dengan perhitungan secara teori maka hasil praktikum dikatakan tepat. 2. Percobaan 2



8 Al Amin Ashar



Berdasarkan praktikum percobaan kedua menggunkan multisim maka didapatkan hasil seperti pada gambar diatas dimana: Teganagn Fasa 127 Volt Teganagn Line  127 Volt Percobaan simulasi rangkaian 2 menggunakan multisim hasilnya sesuai dengan perhitungan secara teori maka hasil praktikum dikatakan tepat.



3. Percobaan 3



Berdasarkan praktikum percobaan ketiga menggunkan multisim maka didapatkan hasil seperti pada gambar diatas dimana: Arus Fasa 0.63 A Arus Line 0.63 A Percobaan simulasi rangkaian 3 menggunakan multisim hasilnya sesuai dengan perhitungan secara teori maka hasil praktikum dikatakan tepat.



9 Al Amin Ashar



4. Percobaan 4



Berdasarkan praktikum percobaan keempat menggunkan multisim maka didapatkan hasil seperti pada gambar diatas dimana: Arus Fasa  211 mA Arus Line  365.8 mA



F. Analisis Data Percobaan Pertama Karena rangkaian pertama adalah sambungan bintang maka : V line = V fasa x akar 3 Sehingga hasil V line pasti lebih besar dari V fasa Nilai hasil percobaan praktikum secara langsung: Tegangan Fasa = 130 Volt Tegangan Line = 225 Volt Nilai hasil praktikum menggunakan multisim: Tegangan Fasa = 127 Volt Tegangan Line = 220 Volt



10 Al Amin Ashar



Nilai hasil pengukuran seharusnya: Tegangan Fasa = 127 Volt Tegangan Line = 220 Volt



Maka berdasarkan hasil praktikum percobaan baik menggunakan multisim atau percobaan secara langsung dapat disimpulkan bahwa hasil praktikum benar karena hasil percobaan praktikum hanya terpaut sedikit dengan hasil perhitungan berdasarkan teori sedangkan percobaan menggunakan multisim hasilnya sama dengan hasil teori. Dimana perhitungan teori, yaitu: I = V/R I = 127/200 I = 0.635 A Tegangan Fasa = I x R = 0.635 x 200 = 127 Volt Tegangan Line = V fasa x akar 3 = 127 x akar 3 = 219,97  220 Volt Percobaan rangkaian kedua Karena rangkaian pertama adalah sambungan segitiga maka : V line = V fasa Sehingga hasil V line pasti besarnya sama dengan V fasa



Hasil Praktikum secara langsung: Tegangan Fasa = 130 Volt Tegangan Line = 130 Volt Keterangan = Hasilnya sama hal ini disebabkan rangkaian disambung segitiga sehingga sesuai pada rumus teori, yaitu = V Fasa = V Line



11 Al Amin Ashar



Hasil Praktikum menggunakan multisim: Teganagn Fasa 127 Volt Teganagn Line  127 Volt



Hasil Berdasarkan Teori = Tegangan Fasa = 127 Volt Tegangan Line = 127 Volt Hasil tersebut diperoleh dari perhitungan = Tegangan Fasa = I x R = 0.635 x 200 = 127 Volt Karena V Fasa = V Line, maka hasil dari kedua tegangan sama. Kesimpulan = Berdasarkan hasil praktikum dan hasil perhitungan secara teori didapatkan perbedaan. Namun perbedaannya kecil. Sehingga dapat disimpulkan bahwa hasil percobaan praktikum secara langsung pada percobaan 2 benar. Sedangkan pada percobaan menggunakan simulasi multisim hasilnya sama dengan hasil percobaan secara teori. Percobaan Ketiga Nilai praktkum secara langsung: Arus Fasa = 0,64 A Arus Line = 0,64 A Arus Netral = 0 A Nilai praktkum menggunakan multisim: Arus Fasa = 0,63 A Arus Line = 0,63 A Nilai praktkumberdasarkan teori: Arus Fasa = 0,635 A Arus Line = 0,635 A Untuk mencari arus ini maka menggunakan rumus ohm, yaitu: I = V/R 12 Al Amin Ashar



I = 127 Volt/200 Ohm I = 0.635 A Keterangan = Saat melakukan praktikum hasil Arus Fasa dan Arus Line sama. Hal ini dikarenakan rangkaian adalah sambungan bintang. Sesuai dengan teori bahwa pada sambungan bintang yang sama adalah arusnya.



Percobaan rangkaian keempat Pada percobaan keempat nilai dari praktikum secara langsung di bengkel dasar listrik dengan nilai hasil simulasi multimsim hasilnya jauh berbeda. Pada percobaan praktikum dibengkel didapatkan hasil: Arus Fasa = 0,8 A Arus Line = 0,46 A Keterangan = Hasil diatas merupakan hasil percobaan praktik secara langsung. Apabila menggunakan rumus teori, maka: Arus Line



= V/R = 127/200 = 0.635 A



Arus Line = akar 3 x I Fasa Arus Fasa = I Line/akar 3 Arus Fasa = 0.635/akar 3 Arus Fasa = 0,366 mA Hasil praktikum tidak sesuai



Sedangkan ketika menggunakan simulasi multisim didapatkan hasil: Arus Fasa  211 mA Arus Line  365.8 mA Untuk mengeceknya maka menggunakan rumus: Arus Fasa = I Line/akar 3 Arus Fasa = 0.3658/akar 3 Arus Fasa = 0,211 A 13 Al Amin Ashar



G. Tugas dan Pertanyaan 1. Bagaimanakah hubungan antara: a. Tegangan phase dengan tegangan line untuk sumber dengan sambungan Bintang maupun Segitiga. Tegangan phase dengan tegangan line untuk sumber dengan sambungan Bintang maupun Segitiga = Pada sambungan bintang, tegangan line = akar tiga dikali tegangan phase nya sedangkan pada sambungan segitigaa besar tegangan phase sama dengan besar tegangan line nya. b. Arus phase dengan arus line untuk untuk sumber dengan sambungan Bintang maupun Segitiga. Arus phase dengan arus line untuk untuk sumber dengan sambungan Bintang maupun Segitiga = pada sambungan bintang nilai arus phasanya sama dengan arus line, sedangkan pada sambungan segitiga arus line nya lebih besar yaitu akar tiga dikali tegangan phasanya.



2. Mengapa pada Percobaan II kondisi berbeban pada rangkaian Bintang, nilai amperemeter A4 nol ampere? Fasor Tegangan dan Arus Untuk Beban Terhubung Bintang. Dari gambar fasor di atas dapat dilihat bahwa jumlah arus – arus fasa adalah: IR + IS + IT = 0 Untuk titik netral maka persamaanya: IN + IR+ IS + IT = 0 Maka, IN = -(IR+ IS + IT) = 0 Jadi untuk beban seimbang arus netral sama dengan nol. Sistem 3 fasa 4 kawat yang terhubung bintang, karena adanya ketidakseimbangan beban maka, akan ada arus yang mengalir pada penghantar netralnya.



14 Al Amin Ashar



3. Jelaskan asal dari nilai √3 pada pengali dari tegangan Fasa ke tegangan Line padasumber dengan sambungan Bintang! Tegangan tiga fasa sering digambarkan dengan tiga buah garis dengan satu ujung saling bertemu, sehingga setiap garis membentuk sudut 120 derajat. Sudut itulah yang disebut sudut perbedaan fasa antara satu fasa dengan fasa lainnya sebesar 120 derajat. Seperti diperlihatkan pada gambar berikut:



Untuk mencari darimana datangnya akar tiga, dapat dicoba gunakan perhitungan matematika sederhana, dengan bantuan gambar sebagai berikut:



Angka-angka dalam lingkaran adalah nama gambar. Gambar 1 adalah representasi dari tegangan tiga fasa dan netral, dimana tegangan fasa ke netral adalah 220V (VRN=220V, VSN=220V, VTN=220V) Gambar 2 merupakan cuplikan dua buah fasa, dimana antara dua fasa berbeda sudut 120 derajat. Gambar 3, ditarik garis dari R ke S, yang merepresentasikan tegangan antar fasa atau VRS Gambar 4, bidang segitiga RSN, dibagi dua dengan menarik garis NA, sehingga terbentuk dua buah segitiga yang memiliki bentuk serupa, dengan sudut RNA=sudut SNA, sebesar 60 derajat.



15 Al Amin Ashar



Gambar 5, merupakan potongan segitiga RNA dari gambar 4, dari gambar inilah dasar perhitungan akan dimulai. Ingat rumus untuk menghitung kaki-kaki segitiga. Dengan mengacu pada gambar 5, didapat:



Dari perhitungan di atas, kembali ke gambar 4, RS=RA+AS, dan RA=AS, sehingga RS=RA+RA atau RS=2RA, sehingga:



Sehingga VRS=380volt Hal serupa berlaku utuk VST dan VTR



16 Al Amin Ashar



4. Buat kesimpulan dari praktek saudara! Setelah melaksanakan praktikum menggunakan multisim dan praktik secara langsung maka dapat disimpulkan bahwa: 1. Arus dan tegangan pada sambungan bintang : I𝑙𝑖𝑛𝑒 = I𝑓𝑎𝑠𝑒 V𝑖𝑛𝑒 = 𝑉𝑓 . √3 2. Arus dan tegangan pada sambungan segitiga : I𝑙𝑖𝑛𝑒 = √3 . I𝑓𝑎𝑠𝑒 v𝑙𝑖𝑛𝑒 = 𝑉𝑓𝑎𝑠𝑒 3. Jadi pada sambungan bintang yang sama adalah arusnya, yaitu Iline=Ifasa. Sedangkan pada sambungan segitiga yang sama adalah tegangannnya, yaitu Vline = V Fasa. 4. Hasil pada percobaan pertama baik praktikum secara langsung maupun menggunakan software multisim adalah tepat hal ini terbukti ketika dicek menggunkan rumus. Pada praktikum secara langsung mengalami sedikit perbedaan mungkin karena pengukuran menggunakan alat yang kurang teliti tetapi dari perbedaan tersebut perbedaannya tidak terlalu signifikan sehingga dapat disimpulkan bahwa hasil praktikum benar. Sedangkan saat menggunakan multisim hasilnya sama persis dengan hasil perhitungan teori. 5. Hasil pada percobaan kedua juga benar baik menggunakan multisim atau praktik secara langsung karena hasil yang diperoleh sesuai dengan hasil perhitungan teori. 6. Hasil pada percobaan ketika juga tepat karena setelah dilakukan analisis perhitungan menggunakan rumus teori hasilnya sangat mendekati dan dapat dikatakan benar. 7. Hasil praktikum pada percobaan keempat tidak tepat. Dapat dikatakan tidak tepat karena pada hasil praktkum secara langsung nilai yang didapat adalah: Arus Fasa = 0,8 A



17 Al Amin Ashar



Arus Line = 0,46 A Dari hasil tersebut terlihat bahwa hasil tidak tepat, hal ini dikarenakan pada sambungan segitiga Arus Line = akar 3 x I Fasa sehingga Arus Fasa = I Line/akar 3. Dari rumus tersebut seharusnya didapatkan nilai arus line yang lebih besar dari nilai arus fasa. Namun, pada praktikum didapatkan nilai arus fasa yang lebih besar dari arus line, sehingga praktikum dapat dikatakan tidak tepat. 8. Tegangan phase dengan tegangan line untuk sumber dengan sambungan Bintang maupun Segitiga = Pada sambungan bintang, tegangan line = akar tiga dikali tegangan phase nya sedangkan pada sambungan segitigaa besar tegangan phase sama dengan besar tegangan line nya. 9. Arus phase dengan arus line untuk untuk sumber dengan sambungan Bintang maupun Segitiga = pada sambungan bintang nilai arus phasanya sama dengan arus line, sedangkan pada sambungan segitiga arus line nya lebih besar yaitu akar tiga dikali tegangan phasanya.



18 Al Amin Ashar



Gambar Lampiran



19 Al Amin Ashar



20 Al Amin Ashar



21 Al Amin Ashar



22 Al Amin Ashar