LAPORAN PRAKTIKUMWINDING RESISTANCE AND FIELD RESISTANCE MEASUREMENT EXPERIMENT 1DOSEN PEMBIMBING :Bp. DJODI ANTONO, B.Tech.

NAMA : NURUL MAGHFIROH MUCHAROMAHKELAS : LT 2DNIM: 3.39.13.3.17

PROGRAM STUDI TEKNIK LISTRIKJURUSAN TEKNIK ELEKTROPOLITEKNIK NEGERI SEMARANG2015WINDING RESISTANCE AND FIELD RESISTANCE MEASUREMENTEXPERIMENT 1 1. PENDAHULUANPraktikum ini bertujuan untuk menentukan resistansi efektif dari stator dan exciter belitan alternator. Perlu diketahui bahwasanya hampir semua energi listrik dibangkitkan dengan menggunakan mesin sinkron. Mesin sinkron terbagi menjadi 2 yaitu generator sinkron dan motor sinkron. Generator sinkron (sering disebut alternator) adalah mesin sinkron yang digunakan untuk mengubah daya mekanik menjadi daya listrik. Generator sinkron dapat berupa generator sinkron tiga fasa atau generator sinkron AC satu fasa tergantung dari kebutuhan. Sedangkan motor sinkron adalah motor AC, bekerja pada kecepatan tetap pada sistim frekuensi tertentu. Motor ini memerlukan arus searah (DC) untuk pembangkitan daya dan memiliki torque awal yang rendahDalam pengoperasiannya, mesin sinkron dapat dioperasikan sebagai mesin tunggal dan juga sebagai mesin tergabung. Namun, biasanya mesin ini tergabung dalam suatu sistem interkoneksi, sehingga bekerja sejajar sinkron dengan alternator lainnya. Untuk dapat beroperasi dengan baik dalam kondisi demikian, alternator harus tetap berada dalam keadaan sinkron dengan sistem dan memikul bagiannya yang tertentu dari beban keseluruhan yang terpasang. 2. TUJUAN 2.1 Mengetahui cara pengukuran tahanan belitan medan2.2 Mengetahui cara pengukuran tahanan kumparan jangkar2.3 Dapat membandingkan hasil pengukuran secara praktek dan secara teori

3. DASAR TEORIA. PengertianGenerator adalah salah satu komponen yang dapat mengubah energi gerak menjadi energi listrik. Prinsip kerjanya dapat dipelajari dengan teori medan elekronik. Poros pada generator dipasang dengan material ferromagnetic permanen.Setelah itu disekeliling poros terdapat stator yang bentuk fisisnya adalah kumparan-kumparan kawat yang membentuk loop. Ketika poros generator mulai berputar maka akan terjadi perubahan fluks pada stator yang akhirnya karena terjadi perubahan tegangan dan arus listrik tertentu. Tegangan dan arus listrik yang dhasilkan ini disalurkan melalui kabel jaringan listrik.Motor listrik adalah sebuah perangkat elektromagnetis yang mengubah energi listrik menjadi energi mekanik. Energi mekanik ini digunakan untuk, misalnya, memutar impeller pompa, fan atau blower, menggerakan kompresor, mengangkat bahan, dll.Terdapat 2 komponen utama pada generator dan motor listrik, yaitu:a. Strator (bagian yang diam) b. Rotor (bagian yang bergerak). Rotor akan berhubungan dengan poros generator listrik yang berputar pada pusat stator. Kemudian poros generator listrik tersebut biasanya diputar dengan menggunakan usaha yang berasal dari luar, seperti yang berasal dari turbin air maupun turbin uap.

B. Karakteristik Generator SinkronPada generator sinkron, arus DC diterapkan pada lilitan rotor untuk menghasilkan medan magnet rotor. Rotor generator diputar oleh prime mover menghasilkan medan magnet berputar pada mesin. Medan magnet putar ini menginduksi tegangan tiga fasa pada kumparan stator generator. Rotor pada generator sinkron pada dasarnya adalah sebuah elektromagnet yang besar. Kutub medan magnet rotor dapat berupa salient (kutub sepatu) dan dan non salient (rotor silinder). Gambaran bentuk kutup sepatu generator sinkron diperlihatkan pada gambar di bawah ini. Gbr 1. Rotor salient (kutub sepatu) pada generator sinkron C. Prinsip Kerja Generator SinkronJika sebuah kumparan diputar pada kecepatan konstan pada medan magnethomogen, maka akan terinduksi tegangan sinusoidal pada kumparan tersebut. Medan magnet bisa dihasilkan oleh kumparan yang dialiri arus DC atau oleh magnet tetap. Tegangan AC tiga fasa dibangkitan pada mesin sinkron kutub internal pada tiga kumparan stator yang diset sedemikian rupa sehingga membentuk beda fasa dengan sudut 120. Bentuk gambaran sederhana hubungan kumparan 3-fasa dengan tegangan yang dibangkitkan diperlilhatkan pada gambar di bawah ini. Gbr 2. Gambaran sederhana kumparan 3-fasa dan tegangan yang dibangkitkan) D. Karakteristik Motor SinkronMesin sinkron yang digunakan untuk mengubah energi listrik menjadi energi mekanik. Mesin sinkron mempunyai kumparan jangkar pada stator dan kumparan medan pada rotor. Kumparan jangkarnya berbentuk sama dengan mesin induksi, sedangkan kumparan medan mesin sinkron dapat berbentuk kutub sepatu (salient) atau kutub dengan celah udara sama rata (rotor silinder). Arus searah (DC) untuk menghasilkan fluks pada kumparan medan dialirkan ke rotor melalui cincin dan sikat. E. Prinsip Kerja Motor Sinkron Gbr 3. Terjadinya torsi pada motor sinkron (a) tanpa beban (b) kondisi berbeban (c) kurva karakteristik torsiGambar diatas memperlihatkan keadaan terjadinya torsi pada motor sinkron. Keadaan ini dapat dijelaskan sebagai berikut: apabila kumparan jangkar (pada stator) dihubungkan dengan sumber tegangan tiga fasa maka akan mengalir arus tiga fasa pada kumparan. Arus tiga fasa pada kumparan jangkar ini menghasilkan medan putar homogen (BS). Arus DC pada rotor ini menghasilkan medan magnet rotor (BR) yang tetap. Kutub medan rotor mendapat tarikan dari kutub medan putar stator hingga turut berputar dengan kecepatan yang sama (sinkron)

F. Pengukuran ResistansiTahanan jangkar dapat diukur dengan menerapkan tegangan DC pada kumparan jangkar pada kondisi generator diam saat hubungan bintang (Y), kemudian arus yang mengalir diukur. Selanjutnya tahanan jangkar perfasa pada kumparan dapat diperoleh dengan menggunakan hukum ohm sebagai berikut.

Pada generator akan menghasilkan tegangan dan arus yang nilainya sebanding. Besarnya nilai arus dan tegangan akan menghasilkan nilai hambatan pada belitan antar fasa. Untuk memperoleh nilai resistansi dapat dihitung dengan : Nilai resistansi Untuk menghitung nilai rata-rata masing-masing terminal :RUV(av) = .................. ()RVW(av) = .................. ()RWU(av) = .................. ()Dan nilai rata-rata dari masing masing terminalRav = = ........()Menghitung nilai resistansi medan sebagai rata-rata nilai yang terukur dengan :RE = =.......... ()Karena Stator berhubung bintang, maka resistansi pada armature adalahRs = Untuk tembaga berlaku untuk berhubungan resistance di 75 C menggunakan koefisien.

4. PERALATAN DAN BAHAN3 4 4.1 Alat dan BahanPada percobaan ini digunakan bebarapa peralatan sebagai berikut: DL 1055TTExperiment Transformer 1 buah DL 1026AThree-phase Altenator 1 buah DL 2109T1ABMoving-coil ammeter (100-1000mA) 1 buah DL 2109T2VBMoving-coil voltmeter (15-30 V) 1 buah Kabel Jumper 20 buah Multimeter Digital 1 buah4.2 Gambar Peralatan

4.3 Gambar Rangkaian Percobaan

5. LANGKAH KERJA4.1 Merangkai rangkaian sesuai dengan gambar rangkaian 1.1 untuk mengukur resistansi armature.4.2 Menghidupkan catu daya.4.3 Menaikkan arus pada stator sesuai tabel.4.4 Mengamati nilai tegangan setiap kenaikkan arus.4.5 Mencatat hasil pengukuran tegangan.4.6 Mencatat hasil pengukuran resistansi.4.7 Mengulangi langkah 1 sampai 5 untuk setiap fasa.4.8 Mematikan catu daya.4.9 Mengukur resistansi menggunakan multimeter.4.10 Merangkai rangkaian sesuai dengan gambar rangkaian 1.2 untuk mengukur resistensi medan.4.11 Menaikkan arus pada medan sesuai tabel.4.12 Mengamati nilai tegangan setiap kenaikkan arus.4.13 Mencatat hasil pengamatan tegangan.4.14 Mematikan catu daya.4.15 Mengukur resistansi menggunakan multimeter4.16 Menghitung nilai resistansi untuk percobaan winding resitance measurement dan field resistance dan memasukkan hasilnya dalam tabel.

6. DATA PERCOBAAN

5 6 6.1 Tabel Data 1PhaseI (mA)300400500600

UWU (V)45.46.78.1

R ()TPTPTPTP

13.312.313.512.313.412.313.512.3

VWU (V)45.36.68.1

R ()TPTPTPTP

13.312.313.2512.313.212.313.512.3

UVU (V)45.46.88.1

R ()TPTPTPTP

13.312.313.512.313.612.313.512.3

3 4 5 6 6.1 6.2 Tabel Data 2I (mA)3040506070

U (V)10.613.91720.223.6

R ()TPTPTPTPTP

353.3343347.5343340343336,6343337.14343

6.3 Analisa

Pada tabel pertama, pengukuran dengan arus 300 mA terukur tegangan U (V) sebesar 4 volt dan pengukuran resistansi menggunakan multimeter atau praktek (P), besar resistansi yang terukur di antara fasa U-W, V-W, dan U-V sebesar 12.3 . Sedangkan apabila pengukuran menggunakan perhitungan atau teori (T) R = , dengan tegangan 4 volt dan arus 0,3 ampere maka hasil yang didapat adalah 13.3 .Pengukuran dengan arus 400 mA terukur tegangan U (V) sebesar 5.4 volt pada U-W, 5.3 volt pada V-W, dan 5.4 volt pada U-V dan pengukuran resistansi menggunakan multimeter, besar resistansi yang terukur antara fasa U-W, V-W, dan U-V sebesar 12.3 . Sedangkan apabila pengukuran menggunakan perhitungan dengan tegangan 5.4 volt, 5.3 volt dan 5.4 volt dengan arus 0,4 ampere, maka hasil U-W, V-W, dan U-V yang didapat adalah 13.5 , 13.25 dan 13.5 .Pengukuran dengan arus 500 mA terukur tegangan U (V) sebesar 6.7 volt pada U-W, 6.6 volt pada V-W, 6.8 volt pada U-V dan pengukuran resistansi menggunakan multimeter, besar resistansi yang terukur antara fasa U-W, V-W, dan U-V sebesar 12.3 . Sedangkan apabila pengukuran menggunakan perhitungan dengan tegangan 6.7 volt, 6.6 volt dan 6.8 volt dengan arus 0,5 ampere, maka hasil U-W, V-W, dan U-V yang didapat adalah 13.4 , 13.2 dan 13.6 .Pengukuran dengan arus 600 mA terukur tegangan U (V) sebesar 8.1 volt dan pengukuran resistansi menggunakan multimeter, besar resistansi yang terukur antara fasa U-W, V-W, dan U-V sebesar 12.3 . Sedangkan apabila pengukuran menggunakan perhitungan dengan tegangan 8.1 volt dan arus 0.6 ampere, maka hasil yang didapat adalah 13.5 .Pada tabel kedua, pengukuran resistansi belitan eksitasi menggunakan multimeter hasil yang didapat adalah 343 . Sedangkan apabila pengukuran menggunakan metode perhitungan, saat ampere meter diatur sebesar 30 mA, tegangan yang terukur 10.6 volt maka setelah dihitung hasil yang didapat adalah 353,33 . Saat amperemeter diatur sebesar 40 mA, tegangan terukur 13.9 volt maka setelah dihitung hasil yang didapat adalah 347.5 dan hasil pada multimeter 343 . Saat amperemeter diatur sebesar 50 mA, tegangan terukur 17 volt maka setelah dihitung hasil yang didapat adalah 340 dan hasil pada multimeter adalah 343 . Saat amperemeter diatur sebesar 60 mA, tegangan terukur 20.2 volt maka setelah dihitung hasil yang didapat adalah 336.67 dan hasil pada multimeter adalah 343 . Saat amperemeter diatur sebesar 70 mA, tegangan terukur 23.6 volt maka setelah dihitung hasil yang didapat adalah 337.14 dan hasil pada multimeter adalah 343 . Semakin arus dinaikkan maka nilai resistansinya tidak stabil, terjadi perbedaan pada hasil teori dan praktik. Hal ini bisa juga diakibatkan oleh suhu ruangan atau temperature pada saat melakukan pengukuran.

7. KESIMPULAN5 6 7 7.1 Pada percobaan ini, pengukuran resistansi dilakukan dengan cara mengukur nilai resistansi antar fasa, yaitu U-V, V-W, U-W.7.2 Untuk mengukur resistansi belitan bagian stator dihubung bintang.7.3 Resistansi yang dihasilkan antar fasa U-V, V-W, U-W besarnya stabil atau sama.7.4 Apabila terjadi perbedaan antara hasil pengukuran dengan hasil dari percobaan, maka kemungkinan hal tersebut disebabkan karena suhu ruangan saat melakukan percobaan.7.5 Nilai tegangan berbanding lurus dengan nilai arus, sedangkan arus belitan berbanding terbalik dengan resistansi belitan.

Daftar Pustaka

[1.] Delorenzo,Electrical Power Enginering (Alternator and parallel operation DL GTU101.1)[2.] http://home.anadolu.edu.tr/~yakaplan/Malzemeler.pdf[3.] http://eko-pujianto.blogspot.com/2011/11/generator-ac-dan-dc.html[4.] http://carapedia.com/kerja_generator_listrik_info2559.html[5.] https://yefrichan.wordpress.com/2011/03/26/pengertian-motor-listrik/