MODUL TEKNIK TENAGA LISTRIK

PERCOBAAN 1

TRANSFORMATOR

Pada umumnya banyak dipergunakan untuk sistem tenaga listrik maupun untuk rangkaian elektronik. Dalam sistem tenaga listrik , trafo dipergunakan untuk memindahkan energi dari satu rangkaian listrik ke rangkain listrik berikutnya tanpa merubah frekuensi.

Trafo dibagi menjadi 3 bedasarkan pemakaian pada sistem tenaga :

1. Trafo Step up atau disebut Trafo daya , untuk menaikkan Tegangan

2. Trafo Step Down dapat disebut Trafo distribusi, untuk menurunkan tegangan.

3. Trafo Instruments, untuk pengukuran yang terdiri dari trafo tegangan dan arus, dipakai menurunkan tegangan dan arus dapat masuk ke meter – meter pengukuran.

Konstruksi transformator :

a) Inti yang terbuat dari lembaran – lembaran plat besilunak atau baja silicon yang diklem jadi satu.

b) Belitan dibuat dari tembaga yang cara membelitkannya pada inti dapat konsentris atau spiral.

c) Sistem pendingin pada trafo – trafo dengan daya yang cukup besar.

d) Bushing untuk menghubungkan rangkaian dalam trafo dengan rangkaian luar.

 Berdasarkan konstruksinya ada dua jenis trafo :

a) Jenis inti , yaitu belitan mengelilingi inti .

Gambar 1.1. Transformator jenis inti

b) Jenis cangkang , Yaitu inti mengelilingi belitan.

Gambar 1.2. Transformator jenis cangkang

 Prinsip kerja Transformator

Prinsip kerja Transformator berdasrkan induksi elektromagnetik, untuk memahami prinsip kerja tersebut lihat pada gambar 1.3 , berikut.

Gambar 1.3. Transformator ideal

Sisi belitan X1 X2 adalah sisi tegangan rendah dan sisi belitan H1 H2 adalah sisi tegangan tinggi. Bila salah satu sisi , baik sisi tegangan tinggi , maupun sisi tegangan rendah di hubungkan dengan sumber tegangan bolak balik , maka sisi tersebut disebut sisi primer sedangkan sisi lain yang dihubumgkan dengan beban disebut sisi skunder.

RUMUS

E1 = 4,44 x f x Np x fluks mm x 10-8 volt………………………..………..(1.1)

E2 = 4,44 x f x Ns x fluks mm x 10 -8 volt……………………….………..(1.2)

E1 / E2 = V1 / V2 = N1 / N2 = P1 / P2 = I2 /I1…………………….………..(1.3)

 Peralatan Percobaan.

1. Satu buah trafo 3 ampere

2. Kabel Tunggal secukupnya

3. Rangkaian Supply

4. Voltmeter

5. Solder dan timah secukupnya

 Prosedur Percobaan

1. Persiapkan semua peralatan dan komponen sesuai pada peralatan percobaan.

2. Bongkarlah trafo 3 amper tersebut dengan alat yang sudah disediakan kemudian catat karakteristik dari tiap – tiap bagian yang ada pada tiap – tiap bagian .

3. Kemudian buatlah sebuah rangkaian aplikasi trafo pada rangkaian supply.

4. Selanjutnya analisa besar arus (I2), tegangan (V2), pada keluran rangkaian supply tersebut.

PERCOBAAN 2

RANGKAIAN PENGALI

Berikut ini akan diulas mengenai rangkaian pengali tegangan yang populer digunakan dengan mengandaikan elemen-elemen yang ideal. Sifat umum dari seluruh rangkaian yang diperhatikan di sini ialah bahwa rangkaian tersebut hanya mampu menyulang arus yang kecil sehingga tidak sesuai untuk penggunaan arus kuat seperti misalnya transmisi daya arus searah. Kurva-kurva tegangan ikut diperlihatkan untuk menggambarkan prinsip kerja dari beberapa rangkaian. Untuk penyederhanaan maka belitan eksitasi trafo ditiadakan dalam diagram.

• Rangkaian villard

Rangkaian ini (gambar 2.1) merupakan rangkaian pengganda tegangan yang paling sederhana. Kapasitor C dimuati hingga tegangan puncak UT sehingga meningkatkan potensial terminal kluaran.

(a) (b)

Gambar 2.1 Rangkaian Villard (a) diagram rangkaian , (b) Kurva tegangan

Gambar 2.2 Rangkaian pengganda Greinacher (a) diagram rangkaian, (b) kurva tegangan

Tegangan tingg terhadap trafo sebesar tegangan tersebut. Untuk kondisi tanpa berlaku persamaan berikut :

……………………………(1.4)

Perataan pada tegangan keluaran u(t) tidak mungkin dilakukan.

• Rangkaian Greinacher

Dalam gambar 2 ditunjukkan perluasan rangkaian Villard dengan penyearah V2 yang memungkinkan pemasangan kapasitor perata C2. Untuk kondisi tanpa beban berlaku persamaan berikut :

………………………………..(1.5)

Jumlah tegangan balik dari penyearah dalam rangkaian ini sama dengan dua kali tegangan keluaran yang juga berlaku untuk setiap rangkaian penyearah yang memuat komponen perata tegangan.

• Peralatan Percobaan

1. Satu buah trafo 3 ampere

2. Kabel Tunggal secukupnya

3. Osioloskop

4. Dioda

5. Kapasitor

6. Resistor

• Prosedur Percobaan

1. Persiapkan semua peralatan dan komponen sesuai pada peralatan percobaan.

2. Rangkai komponen yang telah disediakan sesuai dengan diagram gambar.

3. Selanjutnya hubungkan rangkaian yang telah disusun tadi dengan osiloskop untuk mengetahui sinyal outputan.

4. Kemudian ganti komponen dioda dan kapasitor dengan nilai yang berbeda.

5. Gambar hasil pengukuran tadi untuk mengetahui frekuensi maupun Amplitudo.

PERCOBAAN 3

MOTOR AC DAN MOTOR DC

MOTOR LISTRIK DC

Apabila pada penghantar yang dialiri listrik dan terletak diantara dua buah kutub magnet,maka pada penghantar tersebut akan terjadii gaya yang dapat menggerakkan penghantar tersebut. Arah gerakan penghantar berdasarkan kaidah tangan kiri. Gaya gerak putar tergantung dari arus dan gaya magnetnya. Kunparan yang terletak diantara kutub magnet sedang berputar maka pada kumparan tersebut akan timbul suatu tegangan yang berlawanan arah dengan tegangan dari luar yang disebut GGL lawan, besar kecilnya GGL lawan tergantung dari tahanan jangkarnya. Agar arus dapat mengalir dengan besar maka tahanan jangkar dibuat sekecil mungkin. Sebab arus yang mengalir pada jangkar akan diubah menjadi gaya putar.

PENGUAT MEDAN MAGNET

Terjadinya arus listrik pada generator atau terjadinya kopel sehingga mengakibatkan gaya putar pada motor listrik DC disebabkan oleh garis gaya magnetis yang memotong jangkar. Magnet tetap hanya dapat dipergunakan untuk mesin-mesin kecil misalnya : alat-alat ukur. Motor yang berkapasitas besar digunakan magnet buatan (electromagnet). Besar kecilnya electromagnet tergantung dari banyaknya gulungan amper pada tiap inti dan besarnya tahanan sirkuit dimana itu terjadi.

Berdasarkan sumber arus penguat magnet motor DC dibedakan atas:

a. Motor DC dengan penguat terpisah, bila arus penguat magnet diperoeh dari sumber DC diluar motor.

b. Motor DC dengan penguat sendiri, bila arus penguat magnet berasal; dari motor itu sendiri.

Berdasarkan hubungan gulungan peguat magnet terhadap gulungan angker Motor DC dengan penguat sendiri dapat dibedakan.

a. Motor Deret / Seri

b. Motor Shunt / Parallel

c. Motor Kompon

Berikut adalah Konstruksi dari motor DC:

Gambar 3.1 Motor DC Dengan kumparan Penggerak

MOTOR 3 FASE

1. KONTRUKSI MOTOR TIGA FASA

Kontruksi motor tiga fasa tidak berbeda dengan motor induksi satu fasa yaitu terdiri dari bagian stator dan bagian rotor.

• Bagian STATOR

Stator terdiri dari rumah dengan saluran-saluran yang dibuat dari pelat-pelat yang dipejalkan, berikut tutupnya. Dalam saluran tersebut dililitkan kawat-kawat / penghantar yang merupakan gulungan statornya. Bentuk gulungan stator pada dasarnya ada dua macam, yaitu bentuk konsentrik dan bentuk gelung.

Gambar 3.2 Stator Motor 3 Fase

Kumparan-kumparan tersebut dapat dihubungkan bintang / star (Y) dan atau segitiga / delta ( Δ ). Yang dimaksud hubungan bintang apabila ujung-ujung awal dari kumparan dihubungkan dengan jala-jala sedangkan ujung-ujung lainnya dihubung singkatkan

• Bagian ROTOR

Bentuk rotor motor induksi 3 fasa sama dengan rotor motor DC, yaitu terdiri dari pelat-pelat yang dipejalkan berbentuk silinder. Disekelilingnya terdapat saluran-saluran, dalam saluran tersebut ditempatkan batang-batang kawat.

Gambar 3.3 Rotor Motor 3 Fase

• Peralatan Percobaan

1. 1 Buah Motor AC

2. 1 Buah Motor DC

3. Tachometer

4. Power Supply

• Prosedur Percobaan

1. Persiapkan semua peralatan dan komponen sesuai pada peralatan percobaan.

2. Siapkan Motor AC dan DC untuk melakukan percobaan.

3. Rangkai peralatan percobaan sesuai dengan petunjuk yang diberikan asisten.

4. Ukur kecepatan Motor dengan Tachometer.

5. Kemudian Catat hasil pengukuran.

6. Lakukan hal yang sama untuk Motor AC dan DC.

PERCOBAAN 4

GENERATOR

Generator adalah suatu alat yang dapat merubah energi gerak menjadi energi listrik . Suatu generator akan berfungsi apabila memiliki :

1. Kumparan medan , untuk menghasilkan medan magnet,

2. Kumparan jangkar, untuk mengimbaskan ggl pada konduktor – konduktor yang terletak pada alur – alur jangkar,

3. Celah udara, untuk ruang berputarnya jangkar dalam medan magnet .

Berdasarkan jenis arusnya generator dibagi menjadi dua , yaitu :

1. Generator Arus Searah (Generator DC)

2. Generator Arus Bolak – Balik (Alternator)

Prinsip kerja dari generator DC maupun AC berdasarkan induksi elektromagnetik dan terdiri dari dua bagian utama , yaitu :

a. Rotor , yaitu bagian yang berputar ,

b. Stator , yaitu bagian yang tak berputar .

1. GENERATOR DC

Berdasarkan cara memberikan fluks pada kumparan medannya, generator arus searah dapat dikelompokkan menjadi dua yaitu generator berpenguatan bebas (terpisah) dan generator berpenguatan sendiri.

Berikut adalahKonstruksi dari generator searah secara umum:

Gambar 4.1 Stator dan Rotor Generator DC

2. ALTERNATOR (GENERATOR AC)

Pada alternator memiliki prinsip kerja dan bagian utama yang sama dengan generator DC . Namun pada Alternator terdapat dua tipe rotor antara lain :

1. Kutub menonjol , yaitu tipe yang dipakai untuk alternator – alternator kecepatan rendah dan menengah .

2. Silinderis halus , yaitu digunakan untuk alternator – alternator turbo dimana kecepatannya amat tinggi .

• Kecepatan dan frekuensi

Dalam suatu alternator hubungan tertentu antara kecepatan putar (N) dari rotor, frekuensi (f) dari EMF yang dibangkitkan dan jumlah kutub – kutub (p) terdapat hubungan sebagai berikut :

f = pN ….(9)

120 atau

N= 120f ….(10)

P

Dimana : *f dalam cps

*N dalam rpm

Bahwasanya terdapat suatu perbedaan penting antara generator DC maupun generator AC , yaitu pada generator DC jangkar yang berputar dan medan system diam sedangkan generator AC sebaliknya.

Berikut adalah Konstruksi umum dari Generator AC:

Gambar 4.2 Generator AC

• Peralatan Percobaan

1. Generator AC

2. Generator DC

3. Blower/Kipas

4. Motor Servo

5. Multimeter

• Prosedur Percobaan

1. Persiapkan semua peralatan dan komponen sesuai pada peralatan percobaan.

2. Siapkan generator AC dan DC untuk melakukan percobaan.

3. Rangkai peralatan percobaan sesuai dengan petunjuk yag diberikan asisten.

4. Ukur tegangan dan arus outputan hasil dari putaran motor serva

5. Kemudian catat hasil pengukuran

6. Lakukan hal yang sama untuk generator AC dan DC.

2 Tanggapan

  1. salam kenal dan terima kasih

Tinggalkan Balasan

Isikan data di bawah atau klik salah satu ikon untuk log in:

Logo WordPress.com

You are commenting using your WordPress.com account. Logout / Ubah )

Gambar Twitter

You are commenting using your Twitter account. Logout / Ubah )

Foto Facebook

You are commenting using your Facebook account. Logout / Ubah )

Foto Google+

You are commenting using your Google+ account. Logout / Ubah )

Connecting to %s

%d blogger menyukai ini: