Pengaturan Kecepatan Motor Dc [PDF]

Citation preview

LAPORAN PRAKTIKUM Pengaturan Kecepatan Motor DC



NAMA : ALDA DWIYANTI NIM : 022000002 PRODI : Elektronika Instrumentasi Dosen pengampu : Ign Agus Purbhadi



Sekolah Tinggi Teknologi Nuklir (STTN) – BATAN TAHUN AKADEMIK 2020/2021



Laporan Praktikum “Pengaturan Kecepatan Motor DC”



A. Tujuan Praktikum 1. Memahami pengaturan kecepatan putaran motor DC dengan merubah tegangan sumber (Vt). 2.



Memahami pengaturan kecepatan putaran motor DC dengan merubah arus jangkar (Ia).



3.



Memahami pengaturan kecepatan putaran motor DC dengan merubah arus medan (If)



B. Dasar Teori Pengaturan kecepatan memegang peranan penting dalam motor arus searah, karena motor arus searah mempunyai karakteristik kopel kecepatan yang menguntungkan disbanding motor lainnya. Telah diketahui bahwa untuk motor arus searah dapat diturunkan rumus sebagai berikut :



Dari persamaan tersebut, dapat dilihat bahwa kecepatan (n) dapat diatur dengan mengubah-ubah beasaran  , Ra, atau Vt.



1. Pengaturan Kecepatan dengan mengatur Tegangan (Vt). Pengaturan ini dikenal sebagai system Ward Leonard. Motor yang dapat diatur kecepatannya adalah motor DC dengan berpenguatan bebas. Sumber tegangan yang dapat diatur dihasilkan dari generator G1 dengan penggerak mula biasanya motor induksi. Dengan merubah tahanan medan Rg pada generator G1 akan mengubah tegangan Vt yang diberikan pada motor DC. Bisa juga digunakan regulator DC yang dapat di atur besar-kecilnya keluaran tegangan Vt.



Dengan perubahan tegangan Vt ini, dapat menghasilkan suatu pengaturan kecepatan motor yang halus dan biasanya banyak dipakai untuk menjalankan lift, mesin bubut, dll. 2. Pengaturan Kecepatan dengan mengatur Tahanan Ra. Pengaturan ini pada prinsipnya mengatur arus yang melewati jangkar. Dapat berupa penyisipan tahanan variabel yang dipasang seri terhadap tahanan jangkar, sehingga arus yang melewati jangkar dapat diatur. Sehingga kecepatan motor dapat diatur dengan mengatur tahanan variabel tersebut. 3. Pengaturan Kecepatan dengan mengatur Medan Shunt (). Pengaturan medan untuk pengaturan kecepatan adalam mengatur medan Shunt dari motor.Karena pada motor seri pengaturan tahanan jangkar sama saja mengatur tahanan medan serinya. Oleh karena itu pengaturan medan dapat dilaksanakan pada motor shunt maupun motor kompon. Pengaturan medan tersebut hampir sama dengan pengaturan tahanan jangkar, yaitu dengan menyisipkan tahanan variabel secara seri pada medan shunt. Sehingga dengan mengatur tahanan variabel tersebut, akan memperikan pengaruh terhadap fluks medan tersebut. Sehingga kecepatan motor akan dapat diatur dengan mengubah tahanan variabel yang disisipkan pada medan tersebut. C. Alat dan Bahan 1. Motor DC dengan dua belitan medan. 2. Panel percobaan LAK. 3. 2 buah multimeter. 4. Rheostat. 5. Tachometer. 6. Unit Beban D. Langkah Kerja A. Mengatur tegangan sumber (Vt). 1. Buatlah rangkaian pengaturan kecepatan untuk motor SERI sebagai berikut:



Gambar 1. Rangkaian untuk Motor Seri 2. Tegangan sumber (Vt) pada keadan nol, hidupkan rangkaian. 3. Aturlah Vt dari 0 naik sampai motor beputar, catat harga Vt, Ia, dan n. 4. Naikkan harga Vt bertahap sampai Vt = 100 volt. Variasi minimal 5 data. 5. Buatlah kurva Vt vs n. 6. Lakukan percobaan untuk motor SHUNT, KOMPON PENDEK dan KOMPON PANJANG.



B. Mengatur tahanan dan arus jangkar (Ia). 1. Buatlah rangkaian pengaturan kecepatan untuk motor SHUNT sebagai berikut :



Gambar 2. Rangkaian pada Motor Shunt 2. Tegangan Vt pada posisi nol, hidupkan rangkaian. 3. Aturlah Vt hingga 100 volt. 4. Aturlah Rheostat dari posisi max hingga 0, min 5 data. 5. Catat harga Ia, Vt, dan n 7. Buatlah kurva Ia vs n. 8. Lakukan percobaan untuk motor SERI, KOMPON PANJANG dan KOMPON PENDEK.



C. Mengatur tahanan medan (). 1. Buatlah rangkaian pengaturan kecepatan untuk motor KOMPON PENDEK sebagai berikut :



Gambar 3. Rangkaian pada Motor Kompon Pendek 2. Tegangan Vt pada posisi nol, hidupkan rangkaian. 3. Aturlah Vt hingga 100 volt. 4. Aturlah Rheostat dari posisi max hingga 0, min 5 data. 5. Catat harga Ish, Vt, dan n 6. Buatlah kurva Ish vs n. 7.Lakukan percobaan untuk motor SHUNT dan KOMPON PANJANG.



E. Analasis Data dan Perhitungan



a. Mengatur tegangan (Vt) Tegangan Sumber = Vt (volt) No. Seri



Arus Jangkar = Ia (mA)



Kompon



Shunt



Seri



Kompon



Shunt



pendek panjang



Putaran = n (rpm)



pendek



Seri



Kompon



Shunt



panjang



Pendek



panjang



1. 19 v



11 v



10 v



7v



100



180



150



80



450



550



150



76



2. 30 v



23 v



20 v



20 v



110



110



130



80



900



850



400



469



3. 38,5 v 45 v



40 v



40 v



110



80



140



80



1200



950



600



756



4. 67 v



62 v



60 v



60 v



120



50



150



90



2350



1063



700



871



5. 81 v



76 v



80 v



80 v



130



50



170



100



3000



1088



800



890



6. -



100 v 100 v



100 v



-



50



180



110



-



1157



900



1058



b. Mengatur arus jangkar (Ia) Tahanan Rheostat = Ra No. (ohm) Kompon Seri



Shunt



Arus Jangkar = Ia (mA) Seri



Kompon



Shunt



pendek panjang



pendek



Putaran = n (rpm) Seri



Kompon



Shunt



panjang



Pendek



panjang



1. 6



6



6



6



110



70



150



110



2055



1167



981



1067



2. 4



4



4



4



110



70



150



120



2922



1166



984



1065



3. 3



3



3



3



110



70



150



110



2917



1165



984



1066



4. 2



2



2



2



110



70



150



110



2898



1167



983



1065



5. 1



1



1



1



110



80



150



110



2898



1168



978



1065



6. 0



0



0



0



110



70



150



110



2889



1166



979



1065



Vt = 77 volt(untuk motor seri)



c. Mengatur medan () Vt = 100 volt Tahanan Rheostat = Rsh (ohm)



Arus Medan = Ish (mA)



Putaran = n (rpm)



No. Seri



Kompon



Shunt



Seri



Kompon



Shunt



pendek panjang



pendek



Seri



Kompon



Shunt



panjang



Pendek



panjang



1.



6



6



6



160



110



110



1050



982



1077



2.



4



4



4



170



110



110



1095



982



1079



3.



3



3



3



160



100



110



1095



982



1081



4.



2



2



2



170



110



110



1095



984



1082



5.



1



1



1



170



110



110



1173



984



1083



6.



0



0



0



170



100



110



1170



985



1090



Analisis data a. Grafik pada percobaan pengaturan dengan tegangan • Rangkaian seri



Putaran (rpm)



Mengatur Tegangan Jangkar pada Motor Seri 4000



2000 0 19



30



38,5



67



81



Tegangan (V) Putaran (Rpm)



Grafik 1. Pengaturan Tegangan Jangkar pada Motor seri •



Rangkaian Shunt



Mengatur Tegangan pada Motor Shunt Putaran (rpm)



-



1500 1000 500 0 11



23



45



62



Tegangan (V) Putaran (rpm)



76



100



Grafik 2. Pengaturan Tegangan Jangkar pada Motor Shunt •



Kompon Pendek



Mengatur Tegangan pada Kompon Pendek Putaran (rpm)



1000 800 600 400 200 0 10



20



40



60



80



100



Tegangan (V) Putaran (rpm)



Grafik 3. Pengaturan Tegangan Jangkar pada Kompon Pendek •



Kompon Panjang



Putaran (rpm)



Kompon Panjang 1500 1000 500 0 7



20



40



60



80



100



Tegangan (V) Putaran (rpm)



Grafik 4. Pengaturan Tegangan Jangkar pada Kompon Pendek



-



b. Grafik pada percobaan pengaturan dengan arus jangkar Secara keseluruhan



Putaran dengan Mengatur Arus Jangkar Putaran(rpm)



4000 3000 2000 1000 0



6



4



3



2



1



0



Tahanan Rheostat seri



shunt



konpon pendek



kompon panjang



Grafik 5. Pengaturan Arus Jangkar pada seri,Shunt,Kompon Pendek, Kompon Panjang -



Rangkaian seri



Motor Seri Putaran (rpm)



4000 3000 2000 1000



0 6



4



3



2



1



0



Tahanan Rheostat Tahanan Rheostat (ohm)



Grafik 6. Pengaturan Arus Jangkar pada seri Shunt



Motor Shunt Putaran (rpm)



-



1170 1165 1160 6



4



3



2



tahanan reostat(ohm) Tahanan Rheostat (Ohm)



1



0



Grafik 7. Pengaturan Arus Jangkar pada Motor Shunt -



Kompon Pendek



Kompon Pendek Putaran (rpm)



985 980 975 6



4



3



2



1



0



tahanan rheostat Tahanan Rheostat (Ohm)



Grafik 8. Pengaturan Arus Jangkar pada Kompon Pendek -



Kompon Panjang



Putaran (rpm)



Kompon Panjang 1068 1066 1064 6



4



3



2



1



0



tahanan rheostat Tahanan Rheostat (Ohm)



Grafik 9. Pengaturan Arus Jangkar pada Kompon Pendek c. Grafik pada Percobaan Pengaturan Medan -



Secara keseluruhan



Putaran (rpm)



Medan 1200 1000 800



6



4



3



2



1



0



tahanan Rheostat(ohm) putaran shunt



putaran kompon pendek



putaran kompon panjang



Grafik 10. Pengaturan Medan pada Motor Shunt,Kompon Pendek, Kompon Panjang



-



Shunt



putaran (rpm)



Motor Shunt 1200 1100 1000 900 6



4



3



2



1



0



tahanan rheostat(ohm) Tahanan Rheostat(Ohm)



Grafik 11. Pengaturan Medam pada Motor Shunt, -



Kompon Pendek



putaran (rpm)



Kompon Pendek 986 984 982 980 6



4



3



2



1



0



tahanan rheostat Tahanan Rheostat (Ohm)



Grafik 12. Pengaturan Medan pada Kompon Pendek -



Kompon Panjang



Motor Kompon Panjang 1100 1090 1080 1070 6



4



3



2



1



0



Tahanan Rheostat (ohm)



Grafik 13. Pengaturan Medan pad Motor Kompon Panjang



d. Pembahasan Pada pratikum pengaturan kecepatan motor dc yang telah dilakukan, terdapat 3 cara untuk mengatur kecepatan motor tersebut



diantaranya yaitu, pengaturan dengan



mengubah tegangan sumber atau Vt, pengaturan tahanan Ra, dan dengan pengaturan medan shunt. Untuk percobaan pertama yaitu pengaturan dengan mengubah tegangan sumber (Vt), dimana pengaturan ini dikenal dengan system word leonard. Sumber tegangan yang dapat diatur dihasilkan dari generator G1 dengan penggerak mula yaitu biasanya motor induksi. Dari praktikum ini didapatkan hasil bahwasanya apabila semakin besar tegangan Vt semakin besar maka akan semakin banyak pula putaran motornya (rpm). Dan dapat kita lihat pada motor seri dimana jika tegangan dinaikan maka arus pun juga akan naik, sehingga dari kenaikan arus ini akan mempengaruhi kecepatan putaran motor tersebut. Dan juga hal ini telah disajikan seperti pada grafik diatas, bahwasanya antara tegangan dengan banyak putaran motor itu berbanding lurus. Kemudian untuk percobaan kedua yaitu pengaturan kecepatan dengan mengatur arus jangkar. Dimana percobaan ini dilakukan dengan prinsip arus yang melewati jangkar harus diatur, hal ini berupa penyisipan tahanan variabel yang dipasang seri terhadap tahanan jangkar. Selanjutnya dari pratikum ini didapatkan hasil bahwasanya semakin besar nilai tahanan yang disisipkan akan mengakibatkan kecepatan putaran motor menjadi kecil, seperti yang telah di tunjukan pada grafik diatas, dan ini berlaku sebaliknya kemudian seharusnya untuk arus yang masuk pun juga akan saama pengaruhnya seperti pada putaran , namun pada pratikum kali ini kita mendapatkan nilai arus yang hamper konstan di setiap pemvariasian nilai tahanannya. Dan terakhir untuk percobaan yang ketiga yaitu pengaturan kecepatan dengan mengatur arus medan, Percobaan ini hanya bisa dilakukan pada rangkaian motor shunt, kompon Panjang dan kompon pendek, dan tidak bisa dilakukan pada motor seri. Hal ini dikarenakan pada motor seri pengaturan tahanan jangkar sama saja dengan mengatur tahanan medan serinya. Untuk pengaturan medan ini sama dnegan pengaturan pada tahanan jangkar dimana tahanan variable akan disisipkan secara seri pada shunt. Sehingga dengan mengatur tahanan variabel tersebut akan mempengaruhi



fluks medan tersebut. Dari pratikum ini didapatkan bahwasanya dapat dilihat semakin besar tahanan maka akan semakin besar juga putaran pada motor begitupun sebaliknya. Sehingga melihat dari ketiga percobaan ini , pengaturan kecepatan putaran motor dc yang paling menguntungkan dan juga paling mudah yaitu pada pengaturan tegangan sumber karena nilai tegnagan berpengaruh terhadap putaran motornya.



e. Kesimpulan Adapun beberapa kesimpulan yang didapatkan dari pratikum kali ini adalah: 1. Pengaturan kecepatan motor dc dalam pengaturan tegangan (Vt) akan menghasilkan pengaturan kecepatan motor yang halus, dimana kecepatan putarannya bergantung pada Vt, jika tegangan semakin besar maka putaran motor juga akan mengalami kenaikan, karna antara tegangan dan putaran motor pada pengaturan tegangan itu verbanding lurus. Kemudian kecepatan ini tidak membutuhkan tahanan variable. 2. Pengaturan kecepatan motor dc dengan mengukur arus jangkar itu menggunakan tahana variable untuk mengatur arus yang melewati jangkar. Oleh karrena itu pengaturan kecepatan dilakukan dengan pemvariasisan nilai tahanan. Hubungan anatara nilai tahanan dengan putaran itu berbanding terbalik, dimana jika tahanan yang disisipkan itu besar, maka putaran motor semakin kecil dan juga nilai putaran yang dihaislkan itu cenderung memiliki kenaikan sedikit demi sedikit. 3. Pengaturan kecepatan dengan mengatur medan shunt itu menggunakan tahanan variable yang berguna untuk mempengaruhi fluks medan pada motor. Sehingga pengaturan kecepatannya dilakukan dengan memvariasikan nilai tahanan. Kemudian untuk Nilai putaran yang dihasilkan cenderung stabil dan perlahan turun seiring berkurangnya tahanan yang diberikan.



f. DAFTAR PUSTAKA Purbhadi, Ign. 2020. Petunjuk Praktikum Teknik Listrik. Yogyakarta: STTNBATAN.



LEMBAR PENGAMATAN PRAKTIKUM TEKNIK TENAGA LISTRIK I Judul Percobaan: Hari / tanggal:



PENGATURANKECEPATAN MOTOR DC



NamaPraktikan



NIM



1. Ruth Anastasia



Tanda Tang9an



022000031T



Pa 2 2



Chandrayu



Kelompok



2. AnaeAina Dw



622ooo 3 Narong 4. frmosyeh02200043.



B



n



1. Mengatur tegangan (Vt)_ Tegangan Sumber =Vt (volt) Arus Jangkar Ta (mA) No. Putarann Cpm) Seri Shunt Kompon Seri Shunt Kompon Seri Kompon Shunt pendek panjang pendekpanjang_ Pendek panjang 1. 19 V V1oV V oD 8D150 450 550 050 2. 30 V 23 V2oV 20 V D D (30 3s AOD 4k9 3. 98,5 M4tV |40v |40V Mo 4 D | 8 6 200 ro|6oU 46L2V oV | bov 20 50 50 230 1063 oo 5. 81 |46V8oU| 8D 13D| D 3000 10B8|8b089o 6. ScDv |lod|lov Jo I50- 18d 2. Mengatur arus jangkar (Ta) No.



Tahanan Rheostat : Ra (ohm) Seri



Kompon



Shunt



pendekpanjang



1



Arus Jangkar Ia (mA) Seri



Kompon



Shunt



pendek



Seri



panjang



Pendek | panjang



I50



2.



202922 1b



Do29! i



6.0



D



Vt 100-velt



Seri Shunt



0



S0



s



Kompon



pendek



panjang



282 | L |983



io 2389 | Nb



Arus Medan =Ish (mA) Shunt Kompon



Seri



pendek



Tbo O



|984 JdLs



MLs 984lo6



V o l h unMk motor seri )



Cumuk hu, tomton) 3. Mengatur medan (D) Tahanan Rheostat Rsh (ohm)



No.



Putarann rpm) Kompon Shunt



panjang



lobs



949|lo6s|



Putaran=n (rpm) Seri



Shunt



Kompon



Pendek



panjarg



1OSO82 |0



L09982 l09 0r302||68



Lbo l00



00s984 |loEL_| A3 984 o83



Vt



100 volt



Asisten, ELEKTRONIKA INSTRUMENTASI- TFN STTN



22