motor single fase dirgan

8/8/2019 Motor Single Fase Dirgan

http://slidepdf.com/reader/full/motor-single-fase-dirgan 1/16

LABORATORIUM LISTRIK PERKAPALAN DAN OTOMATISASI

TEKNIK SISTEM PERKAPALAN FTK ITS1

ABSTRAK

Tujuan dari percobaan motor single phase adalah agar mahasiswa

mengetahui cara membalik arah putaran mesin, cara kerja serta penggunaan motor

single phase dalam kehidupan sehari hari.Sedangkan langkah kerjapercobaan

motor single phase adalahmerangkai rangkaian seperti yang telah ditentukan,

melakukan percobaan dan mengulangi sebanyak lima kali,mencatat hasil

percobaan ( I start, I konstan, putaran, arah putaran, dan daya ),dan melakukan

langkah 2 dan 3 pada setiap rangkaian. Data yang akan dicari dalam percobaan ini

adalah arus konstan,arus start ,putaran mesin pada rotor yang berputar,dan

dayabaik searah maupun berlawanan arah jarum jam.Data-data yang diperoleh

untuk putaran searah jarum jam( rangkaian 1) masing-masing I start adalah 12 A;

11,5 A; 12,5 A; 12 A dan 12,9 A, untuk arus start diperoleh rata-rata sebesar

12,18 Ampere,untuk arus konstan masing-masing adalah 7 A; 6,5 A; 6,5 A; 6,5 A

dan 6,5 A, untuk arus konstan diperoleh rata-rata sebesar 6,6 Ampere dan untuk

putaran masing-masing adalah1498 rpm, 1493 rpm, 1495 rpm, 1497 rpm, dan

1489 rpm, untuk rata-rata putaran sebesar 1494,4 rpm. Untuk daya masing-masing

adalah 1139,6; 1058,2;1058,2;1058,2; dan 1058,2. Rata-rata dayanya adalah

1074,48 watt.Sedangkan untuk putaran berlawanan arah jarum jam ( rangkaian 2), masing-masing I start adalah 9,5 A; 11,5 A; 9,5 A; 10,5 A dan 10,5 A,

didapatkan rata-rata 10,3 Ampere. Dan untuk arus konstan masing-masing

adalah6,25 A;6,25 A;6,25 A;6,25 A dan 6,25 A, dan untuk rata-ratanya adalah

6,25 Ampere untuk arus konstan,dan untuk putaran masing-masing adalah 1498

rpm, 1498 rpm, 1498 rpm, 1497 rpm dan 1497 rpm, dan untuk rata-rata nya

1497,6 rpm untuk putaran mesinnya. Untuk daya, masing-masing adalah 1017,5;

1017,5; 1017,5; 1017,5 dan 1017,5 rata-ratanya adalah 1017,5 watt. Motor-motor

single phase banyak digunakan untuk keperluan alat-alat rumah tangga, kantor

dan pabrik misalnya : motor untuk pompa air, lemari es , kipas angin, mesin cuci

dan sebagainya.





BAB I

PENDAHULUAN

I.1. TUJUAN PRAKTIKUM

Tujuan dari percobaan motor single phase (motor kapasitor) adalah

agar mahasiswa mengetahui cara membalik arah putaran mesin, cara kerja

serta penggunaan motor kapasitor dalam kehidupan sehari hari.

I.2. RUMUSAN MASALAH

Mengapa digunakan bahan dielektrik udara pada motor kapasitor?

Pada motor kapasitor, mana yang lebih besar,arus start atau arus

konstan?

Bagaiman cara mengatur arah putaran pada motor kapasitor?

Apakah fungsi saklar sentrifugal pada motor kapasitor?

Data ± data apakah yang anda dapatkan pada percobaan 1?

Data ± data apakah yang anda dapatkan pada percobaan 2?





BAB II

DASAR TEORI

Motor Single Phase

Struktur motor single phase sama dengan motor tiga fasa jenis

rotor sangkar, kecuali kumparan stratornya hanya terdiri dari satu fasa.

Seperti telah kita ketahui bahwa kumparan strator tiga fasa bila

dihubungkan dengan sumber tegangan bolak-balik akan menghasilkan

suatu medan magnit yang berputar terhadap ruang.

Sumber tegangan yang sinusoid akan menghasilkan fluks yang

sinusoid pula. Fluks yang sinusoid ini hanya menghasilkan fluks ( medan )

pulsasi saja dan bukan fluks yang berputar terhadap ruang.

Bila keadaan fluks sebagai fungsi waktu adalah

J = Jm Cos [t, maka fluks sebagai fungsi waktu dan ruang adalah :

J = Jm Cos [t Cos U, dimana

[t = kecepatan

J = sudut ruang, atau

J = 0.5 Jm Cos ( U - [t ) + 0.5 Jm Cos ( U + [t )««.(FISIKA

DASAR II)

Dengan demikian dapat ditarik kesimpulan bahwa sebenarnya

fluks yang dihasilkan oleh kumparan fasa tunggal hanya berupa dua

komponen, yaitu fluks arah maju 0.5Jm Cos ( U - [t ) dan fluks arah

mundur 0.5 Jm Cos ( U + [t )

Keduanya bekerja berlawanan arah dengan kecepatan sudut sama

sehingga kedudukannya terhadap ruang seolah-olah tetap. Kedua fluks

yang bekerja berlawanan tersebut akan menghasilkan kopel yang

berlawanan pula ( arah maju mundur )

Kopel resultan yang dihasilkan oleh kedua komponen kopel

tersebut pada dasarnya mempunyai kemampuan untuk menggerakkan

motor dengan arah maju atau mundur. Tetapi pada saat start kemampuan





motor untuk maju dan mundur sama besar, oleh sebab itu motor tetap

diam. Apabila dengan alat bantu kita berikan sedikit kopel maju, motor

akan berputar mengikuti kopel resultan maju. Begitu juga sebaliknya.

Persoalannya bagaimana memberikan kopel mula pada motor induksi satu

fasa.

Prinsip Kerja Motor Arus Bolak Balik (AC) 1 fase

Motor ini disebut dengan motor arus bolak±balik (AC) 1 fase

karena untuk menghasilkan tenaga mekanik pada motor tersebut hanya

dibutuhkan sumber tegangan 1 fase. Lilitan stator motor 1 fase tersebut

terdiri atas dua jenis :

a. Lilitan utama

b. Lilitan bantu.

Gambar Motor Induksi

Kedua lilitan tersebut dibuat sedemikian rupa sehingga nantinya

arus yang mengalir pada masing-masing lilitan yaitu lilitan utama (Iu) dan

lilitan bantu (Ib) tidak sefase. Adanya perbedaan fase pada lilitan stator

akan terjadi medan putar. Akibatnya batang-batang konduktor pada rotor

akan timbul GGL induksi dan menghasilkan arus. Arus yang terjadi

didalam medan magnet tersebut akan menimbulkan gaya (F) pada rotor.

Apabila kopel mula yang dihasilkan gaya (F) pada rotor cukup besar untuk





memikul beban , maka rotor akan berputar searah dengan medan putar.

Motor-motor AC 1 fase banyak digunakan untuk keperluan alat-alat rumah

tangga , kantor dan pabrik misalnya : motor untuk pompa air, lemari es ,

kipas angin, mesin cuci dan sebagainya.

Motor Kapasitor

Motor capasitor merupakan induksi fase terpisah dimana capasitor

digunakan untuk memperbaiki penampilan pada saat di hidupkan,

penampilan kerja di mana hal ini tergantung pada ukuran dan cara kerja

kapasitor.

Gambar cara kerja kapasitor

Dengan menggunakan kapasitor saat di hidupkan yang besarnyatepat, arus lilitan tambahan (Ia) dalam keadaan berhenti dapat di buat

mendahului arus lilitan utama (Im) sebesar 90o, seperti yang terjadi pada

motor 2 phase tak seimbang, dan karenanya diperoleh kopel mula yang

lebih besar

Pemilihan motor capasitor yang sesuai di dasarkan pada momen

kokas saat di hidupkan dan momen kokas bekerja, dan tugas dari

pembatasan besarnya arus saat dinyalakan dan saat bekerja dari sumber

jala jala yang disediakan bagi motor.

Motor Induksi fasa tunggal lainnya selain motor kapasitor yaitu

motor kapasitor ganda, motor split terpisah, dan motor fasa tidak

seimbang.





BAB III

DATA PRAKTIKUM

III.1 PERALATAN DAN FUNGSI

Peralatan yang digunakan di dalam percobaan ini adalah :

1. Mesin yang digunakan ( motor kapasitor )

Seperti pada umumnya, motor induksi berfungsi untuk mengubah

energi listrik menjadi energi mekanis.

2. Tangmeter

Dalam percobaan ini tangmeter berfungsi untuk mengetahui nilai arus

start dan arus konstan

3. Tachometer

Berfungsi untuk mengetahui kecepatan putaran motor





4. Saklar Sentrifugal

Berfungsi untuk menyalurkan dan memutus arus listrik

5. Kabel

Berfungsi untuk menghubungkan antar komponen pada motor dan

dari motor ke sumber tegangan

SPESIFIKASI MESIN

Type : EAM 80 G4 - AK 33

Daya : 0,75 Kw

CosN : 0,74

Tegangan : 220 volt

Arus : 7,3 A

Rpm : 1430

Frekuansi : 50 Hz

Berat : 14,0 Kg

Tahun : 1988





III.2LANGKAH KERJA

1. Merangkai rangkaian seperti pada rangkaian 1

2. Melakukan percobaan dan mengulangi sebanyak lima kali

3. Mencatat hasil percobaan ( I start, I konstan, putaran, arah putaran ).

4. Melakukan langkah seperti rangkaian 2

Rangkaian 1 Rangkaian 2

(Searah Jarum Jam) (Berlawanan Arah Jarum Jam)

Gambar Praktikum Rangkaian 1 Gambar Praktikum Rangkaian 2

X3 X4 X4 X3





BAB IV

ANALISA DATA DAN PEMBAHASAN

IV.1 PERHITUNGAN

Data-data yang telah diperoleh padarangkaian1 dicari nilai rata-ratanya,

sehingga didapat nilai sebagai berikut:

I start = (12+11,5+12,5+12+12,9)/5 = 12,18 ampere

I konstan = (7+6,5+6,5+6,5+6,5)/5 = 6,6 ampere

N = (1498+1493+1495+1497+1489) / 5 = 1494,4 rpm

P = V x I konstan x Cos ( V = 220 V, Cos = 0,74)

P = (1139,6+1058,2+1058,2+1058,2+1058,2)/5 = 1074,48

Data-data yang telah diperoleh padarangkaian2 dicari nilai rata-ratanya,

sehingga didapat nilai sebagai berikut:

I start = (9,5+11,5+9,5+10,5+10.5) / 5 = 10.3 ampere

I konstan = 6,25 ampere

N = (1498+1498+1498+1497+11497) / 5 = 1497,6rpm

P = V x I konstan x Cos ( V = 220 V, Cos = 0,74)

P= (1017,5+1017,5+1017,5+1017,5+1017,5)/5 = 1017,5 watt





IV.2 GRAFIK

Dari hasil data percobaan dapat dibuat suatu grafik arus start ,arus konstan

dan putaran rotor motor untuk rangkaian 1 dan rangkaian 2. Berikut ini

grafik dari hasil data percobaan untuk rangkaian 1 dan rangkaian 2 :





Pada grafik hasil percobaan terlihat bahwa arus start dan arus konstan atau

arus pada saat motor berjalan normal, cenderung sama (konstan) pada

setiap percobaan.





IV.3 PEMBAHASAN

Dari kedua tabel tersebut terlihat bahwa arus start lebih besar daripada

arus konstannya. Dari percobaan dengan rangkaian 1 masing-masing I

start adalah 12 A; 11,5 A; 12,5 A; 12 A dan 12,9 A, sedangkan I konstan

masing-masing 7 A;6,5 A; 6,5 A; 6,5 A dan 6,5 A. Pada percobaan dengan

rangkaian 2, masing-masing I start adalah9,5 A; 11,5 A;9,5 A; 10,5 A dan

10,5 A, sedangkan I konstan masing-masing 6,25 Ampere.

Data-data yang diperoleh untuk rangkaian1 adalah untuk arus start

diperoleh rata-rata sebesar 12,18 Ampere, untuk arus konstan sebesar 6,6

Ampere dan putaran sebesar 1494,4 rpm

Sedangkan untuk rangkaian 2 didapatkan rata-rata 10.3 Ampere,

6,25Ampere untuk arus konstan,dan 1497,6 rpm untuk putaran mesinnya.

Pada motor ini dipasang kapasitor agar diperoleh kopel mula yang besar

sehingga motor dapat beroperasi. Bila kopel mula yang besar tidak dapat

dihasilkan maka motor tidak dapat bekerja karena kemampuan gerak maju

motor sama besar dengan kemampuan gerak mundurnya sehingga motor

tetap saja diam.

Dari kedua rangkaian dihasilkan arah putar motor yang berlawanan. Hal

ini terjadi karena letak penghubungan dari kumparan bantu yangdiubah/dibalik sehingga akan menghasilkan putaran yang berbeda (searah

jarum jam atau berlawanan dengan arah jarum jam).

Dengan dipasangnya kapasitor pada rangkaian kumparan bantu, maka

akan diperoleh beda fasa 90r antara arus kumparan utama Im dan arus

kumparan bantu Ia (Ia terdahulu 90r dari Im) dan karenanya diperoleh

kopel mula yang lebih besar (kopel maju lebih besar daripada kopel

mundur, atau sebaliknya). Komponen lain yang dapat dipasang antara lain

induktor karena induktor dapat menimbulkan beda fase 90r, sehingga akan

dihasilkan juga kopel mula yang lebih besar.

Pada motor kapasitor terdapat saklar sentrifugal yang bekerja berdasarkan

gaya sentrifugal. Awalnya saklar sentrifugal terpasang ( on ), karena





pengaruh gaya sentrifugal rotor setelah motor berputar, maka saklar akan

terlepas ( off ) dengan ditandai suara ³ klek ³ beberapa saat setelah motor

mencapai putaran sekitar 75% kecepatan sinkron. Saklar sentrifugal ini

biasanya digunakan untuk memutus kumparan bantu. Dimana kumparan

bantu ini hanya digunakan untuk bantuan pada saat start dan setelah motor

berjalan tidak digunakan lagi sehingga perlu diputus.

Kondensator pada motor kapasitor dapat diketahui apabila rusak yaitu

apabila motor distart, motor tidak berputar karena tidak ada yang

memberikan kopel mula yang lebih besar baik kearah maju maupun kearah

mundur.Isi dari kapasitor yang dipakai adalah dua buah plat yang

diantaranya berisi bahan dielektrik berupa udara

Kondensator semacam itu tidak dapat dibebani dalam waktu yang lama

karena arus yang ditimbulkan oleh kapasitor cukup besar dan dapat

merusak kapasitor itu sendiri apabila digunakan dalam waktu yang lama.

Kapasitor tersebut dapat diganti dengan kapasitor dengan bahan dielektrik

kertas, akan tetapi dielektrik kertas hanya memiliki kapasitas kecil

sehingga untuk dapat menyimpan arus sebesar kapasitor dengan bahan

dielektrik udara, memerlukan ruangan yang besar.

Salah satu macam dari motor induksi satu fasa selain motor kapasitor adalah Motor Fasa Tidak Seimbang. Motor fasa tidak seimbang

mempunyai 2 kumparan stator, yaitu kumparan utama dan kumparan bantu

yang diletakkan dengan perbedaan sudut 90 derajat listrik. Kumparan

bantu mempunyai tahanan lebih besar dari pada kumparan utama, sedang

reaktansnya dibuat lebih kecil. Dengan demikian terdapat perbedaan fasa

antara arus kumparan Im dengan arus kumparan bantu Ia (Ia terdahulu dari

Im). Motor berfungsi sebagai motor 2 fasa tidak seimbang, akibatnya

terjadi medan putar pada stator yang mengakibatkan motor berputar.





BAB V

KESIMPULAN

1. Pada motor kapasitor, pada saat start digunakan kapasitor dengan bahan

dielektik udara untuk memberikan kopel mula yang lebih besar kearah maju

daripada kopel kearah mundur atau sebaliknya.

2. Arus start pada motor kapasitor lebih besar daripada arus konstannya.

3. Pengaturan arah putaran pada motor kapasitor dilakukan dengan cara

membalik rangkaian ( untuk kumparan pembantu )

4. Pada motor kapasitor digunakan saklar sentrifugal yang berfungsi untuk

memutus kumparan bantu. Dimana kumparan bantu ini hanya digunakan

untuk bantuan pada saat start dan setelah motor berjalan tidak digunakan lagi

sehingga perlu diputus.

5. Data-data yang diperoleh untuk rangkaian1 adalah untuk arus start diperoleh

rata-rata sebesar 12,18 A,untuk arus konstan sebesar 6,6 A dan putaran

sebesar 1494.4rpm

6. Sedangkan untuk rangkaian 2 didapatkan arus start rata-rata 10.3A, untuk arus

konstan sebesar 6,25 A, dan 1497.6rpm untuk putaran mesinnya

7.

Daya diperoleh dari hasil kali tegangan, arus konstan dan Cos. Untuk rangkaian 1 diperoleh rata-rata 1074,48 watt, sedangkan untuk rangkaian 2

diperoleh rata-rata 1017,5 watt.





DAFTAR PUSTAKA

Zuhal, Dasar Tenaga Listrik , ITB Bandung, 1991.

Petunjuk Praktikum Listrik Perkapalan, ITS Surabaya, 2001

Fisika Dasar II, FMIPA ITS Surabaya, 2001

motor single fase dirgan

Documents