BAB I PENDAHULUAN 1.1 La Latar tar Be Bela lakan kang g
Perkembangan zaman yang disertai oleh perkembangan ilmu pengetahuandan teknologi (IPTEK) yang pesat dewasa ini menciptakan era globalisasi danketerbukaan yang menuntut setiap individu untuk ikut serta didalamnya, sehinggasumber daya manusia harus menguasai IPTEK serta mampu mengaplikasikannyadalam setiap kehidupan !ala !alam m rang rangka ka menci mencipt ptaka akan n manu manusi siaa seut seutuhn uhnya ya maka maka pemba pembangu nguna nan n pendi pendidi dikan kan merupakan bidang yang penting untuk mendapatkan prioritashubungan dengan hal tersebut, maka pendidikan memerlukan konsep yang baku sehingga pelaksanaan sistem pendidikan dapat menciptakan manusia yang siap pakai "ntuk itu sangat dibutuhkan seseorang yang pro#esional dalam bidang teknik permesinan yang dasarnya mesin$mesin tersebut membutuhkan perhitungan dan ketelitian yang sangat sempurna, dan dengan adanya praktikum teknik psermesinan mahasiswa diharapkan mampu dan memiliki pengetahuan dalam penger%aan mesin #rais baik secara teori maupun praktek supaya setelah memasuki dunia usaha atau dunia industri tidak merasa canggung lagi !ala !alam m perk perkem emban banga gan n indu indust stri ri yang yang sema semaki kin n pesa pesatt dalam dalam bebe bebera rapa pa puluh puluh tahun tahun belakangan ini, menuntut produsen untuk lebih menghasilkan sebuah prodak yang berkualitas tinggi, bermutu bagus,dan harganya ter%angkau bagi semua kalangan "ntuk memenuhi itu semua, dalam dunia industri kita mengenal berbagai macam alat& mesin untuk membuat suatu prodak !alam bahasan ini, saya akan mengangkat tentang motor AC motor AC , mesin itu mungkin sudah sangat popular ditelinga kita, tapi mungkin bagi kita masih banyak yang belum mengetahui bagaimana cara ker%a dari mesin tersebut, dan prodak apa sa%a yang dihasilkan dari mesin itu, dalam makalah ini akan dibahas semua itu
'
1.2 Maksud dan Tu Tujuan juan
a enge engena nall mot motor or AC AC dan dan cara ker%anya b engetahui prinsip ker%a motor AC motor AC c. engetahui %enis * %enis motor AC motor AC dan dan Kegunaan dari motor AC motor AC
1.3 Sisteatika Penulisan Ba! I
" PENDAHULUAN
+ab ini penuli penuliss mengem mengemukak ukakan an dan mengur menguraika aikan n mengena mengenaii latar latar belaka belakang, ng, tu%uan tu%uan dan sistematika penulisan
Ba! II
" LANDASAN TE#$I
embahas tentang pengertian mesin las, prinsip ker%a mesin las, %enis gerakan mesin las, %enis %enis mesin las, kegunaan mesin las, penger%aan mengetam, skema alat dan pen%elasannya
Ba! Ba! III III
" %U$ %U$NA NAL L P$A& P$A&TI TI&U &UM M
+erisi tentang isi laporan %urnal yang meliputi maksud tu%uan, alat dan bahan, langkah ker%a, skema benda ker%a, kesimpulan
Ba! Ba! I'
" PEMBA EMBAHA HASA SAN N S# S#AL AL
embahas dan men%awab pertanyaan yang berada di modul yang telah diberikan
1.2 Maksud dan Tu Tujuan juan
a enge engena nall mot motor or AC AC dan dan cara ker%anya b engetahui prinsip ker%a motor AC motor AC c. engetahui %enis * %enis motor AC motor AC dan dan Kegunaan dari motor AC motor AC
1.3 Sisteatika Penulisan Ba! I
" PENDAHULUAN
+ab ini penuli penuliss mengem mengemukak ukakan an dan mengur menguraika aikan n mengena mengenaii latar latar belaka belakang, ng, tu%uan tu%uan dan sistematika penulisan
Ba! II
" LANDASAN TE#$I
embahas tentang pengertian mesin las, prinsip ker%a mesin las, %enis gerakan mesin las, %enis %enis mesin las, kegunaan mesin las, penger%aan mengetam, skema alat dan pen%elasannya
Ba! Ba! III III
" %U$ %U$NA NAL L P$A& P$A&TI TI&U &UM M
+erisi tentang isi laporan %urnal yang meliputi maksud tu%uan, alat dan bahan, langkah ker%a, skema benda ker%a, kesimpulan
Ba! Ba! I'
" PEMBA EMBAHA HASA SAN N S# S#AL AL
embahas dan men%awab pertanyaan yang berada di modul yang telah diberikan
Ba! '
" &ESIMPULAN
en%elaskan dan memaparkan kesimpulan dari praktek yang telah dilaksanakan
BAB II LANDASAN TE#$I 2.1 2. 1 M( M(t( t(rr List Listri rik k
otor listrik adalah alat untuk mengubah energi listrik men%adi energi mekanik +egitu %uga dengan sebaliknya yaitu alat untuk mengubah energi mekanik men%adi energi listrik yang biasanya disebut dengan generator generator atau dinamo dinamo otor listrik listrik dapat kita temukan di peralatan rumah tangga seperti kipas angin, mesin cuci, blender, pompa air, mixer dan penyedot debu dapun motor listrik yang digunakan untuk ker%a (industri) atau yang digu digunak nakan an dila dilapan panga gan n seper seperti ti bor list listri rik, k, geri gerinda nda,, blower , mengger menggeraka akan n kompre kompresor sor,, mengangkat bahan, dan lain lain Pada motor listrik yang tenaga listrik di ubah men%adi tenaga mekanik Perubahan ini dila dilakuk kukan an denga dengan n mengu mengubah bah tena tenaga ga list listri rik k men% men%adi adi magne magnett yang yang dise disebu butt seba sebaga gaii elektromagnet -ebagaimana yang telah kita ketahui bahwa kutub * kutub dari magnet yang senama akan tolak menolak dan kutub yang tidak senama akan tarik menarik !engan ter%adinya proses ini maka kita dapat memperoleh gerakan %ika kita menempatkan sebuah magnet pada sebuah poros yang dapat berputar dan magnet yang lain pada suatu kedudukan yang tetap otor listrik sering disebut .kuda ker%a/ nya industri, sebab diperkirakan bahwa motor$ motor menggunakan menggunakan sekitar 012 beban listrik listrik total total di industri ekanisme ker%a untuk seluruh %enis motor listrik secara umum sama, yaitu3 a rus listrik listrik dalam medan magnet akan memberikan memberikan gaya b 4ika kawat yang membawa arus dibengkokkan men%adi sebuah lingkaran atau loop, loop, maka kedua sisi loop, loop, yaitu pada sudut kanan medan magnet, akan mendapatkan gaya pada arah yang berlawanan c Pasangan Pasangan gaya menghasilka menghasilkan n tenaga tenaga putar& putar& torsi torsi untuk untuk memutar memutar kumparan kumparan
5
d otor$motor memiliki beberapa loop pada dinamonya untuk memberikan tenaga putaran yang lebih seragam dan medan magnetnya dihasilkan oleh susunan elektromagnetik yang disebut kumparan medan
5
6 !alam memahami sebuah motor listrik, penting untuk mengerti apa yang dimaksud dengan beban motor +eban mengacu kepada keluaran tenaga putar&torsi sesuai dengan kecepatan yang diperlukan +eban umumnya dapat dikategorikan kedalam tiga kelompok3 a +eban torsi konstan adalah beban dimana permintaan keluaran energinya bervariasi dengan kecepatan operasinya, namun torsi nya tidak bervariasi 7ontoh beban dengan torsi konstan adalah conveyors, rotary kilns, dan pompa displacement constant b +eban dengan torsi variabel, adalah beban dengan torsi yang bervariasi dengan kecepatan operasi 7ontoh beban dengan torsi variabel adalah pompa sentri#ugal dan fan (torsi bervariasi sebagai kuadrat kecepatan) c +eban dengan energi konstan adalah beban dengan permintaan torsi yang berubah dan berbanding terbalik dengan kecepatan 7ontoh untuk beban dengan daya konstan adalah peralatan$peralatan mesin
)a!ar 2.1 Prinsip dasar ker%a motor listrik
8 2.2 M(t(r AC
otor AC adalah sebuah motor listrik yang digerakkan oleh alternating current atau arus bolak balik ( AC ) "mumnya, motor AC terdiri dari dua komponen utama yaitu stator dan rotor -eperti yang telah di%elaskan sebelumnya pada motor DC , stator adalah bagian yang diam dan letaknya berada di luar Stator mempunyai coil yang di aliri oleh arus listrik bolak balik dan nantinya akan menghasilkan medan magnet yang berputar bagian yang kedua yaitu rotor. Rotor adalah bagian yang berputar dan letaknya berada di dalam (di sebelah dalam stator ). Rotor bisa bergerak karena adanya torsi yang beker%a pada poros dimana torsi tersebut dihasilkan oleh medan magnet yang berputar otor listrik arus bolak$balik dapat dibedakan atas beberapa %enis -eperti pada motor DC pada motor AC , arus dilewatkan melalui kumparan, menghasilkan torsi pada kumparan -e%ak saat itu bolak, motor akan ber%alan lancar hanya pada #rekuensi gelombang sinus 9al ini disebut motor sinkron :ebih umum adalah motor induksi, di mana arus listrik induksi dalam kumparan berputar daripada yang diberikan kepada mereka secara langsung -alah satu kelemahan dari %enis motor AC adalah arus tinggi yang harus mengalir melalui kontak berputar emicu dan pemanasan pada kontak$kontak dapat menghabiskan energi dan memperpendek masa pakai motor !alam motor AC umum medan magnet yang dihasilkan oleh elektromagnet didukung oleh tegangan AC sama dengan kumparan motor Kumparan yang menghasilkan medan magnet yang kadang$kadang disebut sebagai ; stator ;, sedangkan kumparan dan inti padat yang berputar disebut ;dinamo; !alam motor AC medan magnet sinusoidal bervariasi, seperti arus dalam kumparan bervariasi
<
)a!ar 2.2 Prinsip ker%a motor AC
+erdasarkan karakteristik dari arus listrik yang mengalir, motor AC ( Alternating Current, rus +olak$balik) terdiri dari %enis, yaitu3 ' otor listrik 7 & arus bolak$balik ' #asa otor listrik 7 & arus bolak$balik 5 #asa 2.2.1
Prinsi* M(t(r AC Satu +asa
otor AC satu #asa berbeda cara ker%anya dengan motor AC tiga #asa, dimana padamotor AC tiga #asa untuk belitan statornya terdapat tiga belitan yang menghasilkan medan putar dan pada rotor sangkar ter%adi induksi dan interaksitorsi yang menghasilkan putaran -edangkan pada motor satu #asa memiliki dua belitan stator , yaitu belitan #asa utama (belitan "'$") dan belitan #asa bantu (belitan ='$ =) +elitan utama menggunakan penampang kawat tembaga lebih besar sehingga memiliki impedansi lebih kecil -edangkan belitan bantu dibuat dari tembaga
< berpenampang kecil dan %umlah belitannya lebih banyak, sehingga impedansinya lebih besar dibanding impedansi belitan utama
0
)a!ar 2.3 edan magnet bantu motor satu #asa
Keterangan3 "' dan " 3 +elitan "tama =' dan = 3 +elitan +antu >ra#ik arus belitan bantu dan arus belitan utama berbeda #asa sebesar ?, hal ini disebabkan karena perbedaan besarnya impedansi kedua belitan tersebut Perbedaan arus beda #asa ini menyebabkan arus total, merupakan pen%umlahan vektor arus utama dan arus bantu edan magnet utama yangdihasilkan belitan utama %uga berbeda #asa sebesar ? dengan medan magnet bantu
)a!ar 2., >ra#ik gelombang arus medan bantu
@ +elitan bantu ='$= pertama dialiri arus bantu menghasilkan fluks magnet A tegak lurus, beberapa saat kemudian belitan utama "'$" dialiri arus utama $ utama yang bernilai positip 9asilnya adalah medan magnet yang bergeser sebesar 68B dengan arah berlawanan %arum %am Ke%adian ini berlangsung terussampai satu siklus sinusoida, sehingga menghasilkan medan magnet yang berputarpada belitan statornya Rotor motor satu #asa sama dengan rotor motor tiga #asa yaitu berbentuk batang$ batang kawat yang u%ung$u%ungnya dihubung singkatkan dan menyerupai bentuk sangkar tupai, maka sering disebut rotor sangkar
)a!ar 2.- Rotor sangkar
A. M(t(r &a*asit(r
otor kapasitor satu phasa banyak digunakan dalam peralatan rumah tangga seperti motor pompa air, motor mesin cuci, motor lemari es, motor airconditioning Konstruksinya sederhana dengan daya kecil dan beker%a dengan tegangan suplai P:C 1 D, oleh karena itu men%adikan motor kapasitor ini banyakdipakai pada peralatan rumah tangga
)a!ar 2. otor kapasitor
+elitan stator terdiri atas belitan utama dengan notasi terminal "'$", dan belitan bantu dengan notasi terminal ='$= 4ala$%ala :' terhubung dengan terminal "', dan kawat netral C terhubung dengan terminal " Kondensator ker%aber#ungsi agar perbedaan sudut phasa belitan utama dengan belitan bantu mendekati 1B Pengaturan arah putaran motor kapasitor dapat dilakukan dengan3 a "ntuk menghasilkan putaran ke kiri (berlawanan %arum %am) kondensator ker%a 7+ disambungkan ke terminal "' dan = dan terminal =' dikopel dengan terminal b Putaran ke kanan (searah %arum %am) kondensator ker%a disambung kan keterminal =' dan "' dan terminal = dikopel dengan terminal "'
)a!ar 2./ Pengawatan motor kapasitor dengan pembalik putaran
'1 otor kapasitor dengan daya diatas ' KF di lengkapi dengan dua buah kondensator dan satu buah saklar sentri#ugal +elitan utama "'$" dihubungkan dengan %ala$%ala :' dan Cetral C +elitan bantu ='$= disambungkan seri dengan kondensator ker%a 7+, dan sebuah kondensator starting 7 diseri dengan kontak normally close ( C ) dari saklar sentri#ugal walnya belitan utama dan belitan bantu mendapatkan tegangan dari %ala$%ala :'dan Cetral Kemudian dua buah kondensator 7+ dan 7, keduanya membentuk loop tertutup sehingga rotor mulai berputar, dan ketika putaran mendekati 012 putaran nominalnya, saklar sentri#ugal akan membuka dan kontak normally close memutuskan kondensator bantu 7 B. M(t(r S0aded P(le otor s!aded pole atau motor phasa terbelah termasuk motor satu phasa daya
kecil, dan banyak digunakan untuk peralatan rumah tangga sebagai motor penggerak kipas angin, blender Konstruksinya sangat sederhana, pada kedua u%ung stator ada dua kawat yang terpasang dan dihubung singkatkan #ungsinya sebagai pembelah phasa +elitan stator dibelitkan sekeliling inti membentuk seperti belitan transformator Rotor nya berbentuk sangkar tupai dan porosnya ditempatkan pada rumah stator ditopang dua buah bearing.
)a!ar 2. otor s!aded pole
'' Irisan penampang motor s!aded pole memperlihatkan dua bagian, yaitu bagian stator dengan belitan stator dan dua kawat s!aded pole +agian rotor sangkar ditempatkan di tengah$tengah stator .
)a!ar 2. Penampang motor s!ade pole
Torsi putar dihasilkan oleh adanya pembelahan phasa oleh kawat s!aded pole Konstruksi yang sederhana, daya yang kecil, handal, mudah dioperasikan, bebas perawatan dan cukup di suplai dengan tegangan AC 1 D, %enis motor s!aded pole banyak digunakan untuk peralatan rumah tangga kecil . M(t(r Universal
otor "niversal termasuk motor satu phasa dengan menggunakan belitan stator dan belitan rotor otor universal dipakai pada mesin %ahit, motor bor tangan Perawatan rutin dilakukan dengan mengganti sikat arang yang memendek atau pegas sikat arang yang lembek Kontruksinya yang sederhana, handal, mudah dioperasikan, daya yang kecil, torsinya yang cukup besar motor universal dipakai untuk peralatan rumah tangga
'
)a!ar 2.14 otor universal
+entuk stator dari motor universal terdiri dari dua kutub stator +elitan rotor memiliki dua belas alur belitan dan dilengkapi komutator dan sikat arang yang menghubungkan secara seri antara belitan stator dengan belitan rotor nya otor universal memiliki kecepatan tinggi sekitar 5111 rpm
)a!ar 2.11 Stator dan rotor motor universal
plikasi motor universal untuk mesin %ahit, untuk mengatur kecepatan dihubungkan dengan tahanan geser dalam bentuk pedal yang ditekan dan dilepaskan
' 2.2.2 Prinsi* M(t(r A Tiga +asa
otor AC tiga #asa beker%a dengan meman#aatkan perbedaan #asa sumber untuk menimbulkan gaya putar pada rotornya 4ika pada motor AC ' p!ase untuk menghasilkan beda p!ase diperlukan penambahan komponen kapasitor, pada motor 5 #asa perbedaan #asa sudah didapat langsung dari sumber
'5
)a!ar 2.12 >ra#ik arus 5 #asa Pada gambar di atas, arus 5 #asa memiliki perbedaan #asa <1 dera%at antar
#asanya !engan perbedaan ini, maka penambahan kapasitor tidak diperlukan pabila sumber tegangan 5 #ase dipasang pada kumparan stator , akan timbul medan putar dengan kecepatan seperti rumus berikut 3 f Cs G '1 p
(')
dimana3 Cs G Kecepatan Putar (rpm) # G Hrekuensi -umber (9z) P G Kutub motor ( #ole) edan putar stator tersebut akan memotong batang konduktor pada rotor kibatnya pada batang konduktor dari rotor akan timbul >>: induksi Karena batang konduktor merupakan rangkaian yang tertutup maka >>: akan menghasilkan arus (I) danya arus (I) di d alam medan magnet akan menimbulkan gaya (H) pada rotor +ila kopel mula yan g dihasilkan oleh gaya (H) pada rotor cukup besar untuk memikul kopel beban, rotor akan berputar searah dengan medan putar stator >>: induksi timbul karena terpotongnya batang konduktor (rotor ) oleh medan putar
'6 stator rtinya agar >>: induksi tersebut timbul, diperlukan adan ya perbedaan relati# antara kecepatan medan putar stator (ns) dengan kecepatan berputar rotor (nr) Perbedaan kecepatan antara nr dan ns disebut slip (s), dinyatakan dengan3 (n s−nr ) -G () ns +ila nr G ns, >>: induksi tidak akan timbul dan arus tidak mengalir pada batang konduktor (rotor ), dengan demikian tidak dihasilkan kopel !ilihat dari cara ker%anya, motor induksi disebut %uga sebagai motor tak serempak atau ansinkron 9ubungan antara beban, kecepatan dan torsi $tor%ue)3 a otor mulai menyala ternyata terdapat arus start yang tinggi akan tetapi tor%ue$ nya rendah b -aat motor mencapai @12 dari kecepatan penuh, tor%ue$nya mencapai titik tertinggi dan arusnya mulai menurun c Pada saat motor sudah mencapai kecepatan penuh, atau kecepatan sinkron, arus tor%ue dan stator turun ke nol Keuntungan motor 5 #asa3 a Konstruksi sangat kuat dan sederhana terutama bila motor dengan rotor sangkar b 9arganya relati# murah dan kehandalannya tinggi c E##esiensi relati# tinggi pada keadaan normal, tidak ada sikat sehingga rugi gesekan kecil d +iaya pemeliharaan rendah karena pemeliharaan motor hampir tidak diperlukan Kerugian penggunaan motor 5 #asa3 a Kecepatan tidak mudah dikontrol b #ower #aktor rendah pada beban ringan c rus start biasanya 8 sampai 0 kali dari arus nominal
'8 2.3 M(t(r Induksi
otor induksi adalah motor yang sumber tegangannya dihubungkan pada stator bukan pada rotor. Stator adalah bagian dari motor AC yang terdiri dari kumparan (batang konduktor yang dililiti kawat) yang statis (diam) Ketika u%ung kawat stator dihubungkan dengan sumber tegangan AC , maka arus akan mengalir melalui kumparan stator kibatnya akan timbul medan magnet yang melingkari stator edan magnet yang dihasilkan akan memotong kawat rotor. Rotor adalah bagian dari motor AC yang bergerak (berotasi) kibatnya kawat rotor akan timbul arus karena terkena medan magnet stator (hukum Haraday) rus yang timbul akan menghasilkan medan magnet pada rotor Putaran medan magnet pada rotor akan melawan putaran medan magnet pada stator sehingga kawat rotor akan berputar Perbedaan kecepatan putaran medan magnet stator dengan medan magnet rotor dinamakan .slip/ Kecepatan rotor motor induksi tergantung pada kecepatan sinkron dan beban yang harus digerakkan Rotor tidak menarik pada kecepatan sinkron tetapi cenderung untuk slip di belakang 4ika rotor diputar pada kecepatan yang sama dengan medan putar, tidak ada gerakan relati# antara rotor dan medan, dan tidak ada tegangan yang
diinduksikan Karena
motor slip sehubungan dengan medan magnet berputar dari stator ,
maka
tegangan
dan
arus diinduksikan pada rotor 4adi, motor normal, katakanlah dengan slip ,@2 dan kecepatan sinkron '@11 rpm, akan mempunyai slip 81 rpm dan kecepatan beban penuh '081 rpm ('@11 * 81 G '081 rpm) Inilah kecepatan beban penuh yang akan di%umpai pada plat nama motor otor induksi pada dasarnya adalah trans#ormator di mana stator adalah primer rotor yang dihubung singkat adalah sekunder rustanpa beban sama dengan arus penguatan pada trans#ormator 4adi, motor induksi tersusun atas komponen kemagnetan yang menimbulkan gaya tolak dan sedikit komponen akti# yang mensuplai kerugian angin dan gesekan pada rotor , ditambah kerugian besi pada stator
'<
)a!ar 2.13 otor Induksi
2.3.1
&(*(nen M(t(r Induksi otor induksi memiliki dua komponen listrik utama sebagai berikut3 a. Rotor
otor induksi menggunakan dua %enis rotor Rotor kandang tupai terdiri dari batang penghantar tebal yang dilekatkan dalam petak$petak slots paralel +atang$ batang tersebut diberi hubungan pendek pada kedua u%ungnya dengan alat cincin hubungan pendek :ingkaran rotor yang memiliki gulungan tiga #ase, lapisan ganda dan terdistribusi!ibuat melingkar sebanyak kutub stator Tiga #ase digulungi kawat pada bagian dalamnya dan u%ung yang lainnya dihubungkan ke cincin kecil yang dipasang pada batang as dengan sikat yang menempel padanya b.
Stator Stator dibuat dari se%umlah stampings dengan slots untuk membawa gulungan
tiga #ase >ulungan ini dilingkarkan untuk se%umlah kutub yang tertentu >ulungan diberi spasi geometri sebesar '1 dera%at
'0
)a!ar 2.1, Kontruksi motor induksi 2.3.2
&e5e*atan M(t(r Induksi
otor induksi beker%a sebagai berikut :istrik dipasok ke stator yang akan menghasilkan medan magnet edan magnet ini bergerak dengan kecepatan sinkron disekitar rotor rus rotor menghasilkan medan magnet kedua, yang berusaha untuk melawan medan magnet stator , yang menyebabkan rotor berputar Falaupun begitu, didalam prakteknya motor tidak pernah beker%a pada kecepatan sinkron namun pada .kecepatan dasar/ yang lebih rendah
Ter%adinya perbedaan antara dua kecepatan tersebut disebabkan adanya .slip&geseran/ yang meningkat dengan meningkatnya beban -lip hanya ter%adi pada motor induksi "ntuk menghindari slip dapat dipasang sebuah cincin geser& slip ring, dan motor tersebut dinamakan .motor cincin geser& slip ring motor/ Persamaan berikut dapat digunakan untuk menghitung persentase slip&geseran
%Slip =
n s−n b ns
.100
(5)
'0
!imana3 Cs G kecepatan sinkron dalam P Cb G kecepatan dasar dalam P
'@ 4ika kita kaitkan dengan rumus putaran rotor mesin AC di bawah ini, maka kecepatan rotor akan selalu sebanding dengan #rekuensi listrik supply dan berbanding terbalik dengan %umlah kutub magnet
N =120
f P
(6)
G kecepatan putaran rotor motor (rpm) & G #rekuensi sumber listrik AC (9z), dan # G %umlah kutub magnet untuk setiap #ase listrik Prinsip ker%a motor listrik AC tipe sinkron adalah terletak pada sistem eksitasi pada rotornya Rotor motor AC sinkron memiliki kutub magnet dengan posisi yang tetap Kutub magnet tersebut terkunci dengan medan magnet yang terbangkitkan di stator. -ehingga pada saat medan magnet stator berputar akibat gelombang listrik AC , rotor motor akan ikut berputar dengan kecepatan yang sama dengan kecepatan gelombang listrik AC
)a!ar 2.1- otor -inkron
'@ otor sinkron tidak dapat start sendiri, %adi harus dibawa pada kecepatan yang mendekati kecepatan sinkron sebelum motor dap at terus berputar sendiri Hungsi
' sumber tegangan AC pada stator adalah untuk melakukan start putaran pada rotor sampai kecepatan tertentu (sekitar 82 kecepatan motorsinkron) asih terdapat slip antara kecepatan putar medan stator dan rotor Keberadaan slip ini kemudian dihilangkan & diminimalisir dengan memberikan sumber tegangan DC pada rotor -ehingga kecepatan medan magnet putar stator sama dengan kecepatan medan magnet putar pada rotor 4adi urutan cara ker%anya adalah menyalakan sumber tegangan AC pada stator tetapi sumber tegangan DC pada rotor dimatikan dulu -etelah rotor mulai berputar ( start ) dan telah mencapai kecepatan tertentu, baru kemudian sumber tegangan DC pada rotor dihidupkan untuk menutupi keberadaan slip -i#at dari motorsinkron adalah kecepatannya yang konstan ketika tanpa beban ataupun diberi beban otor 7 sinkron dapat diklasi#ikasikan kembali men%adi beberapa tipe a otor -inkron dengan agnet Permanen 7ara paling mudah untuk mendapatkan medan magnet pada rotor motor listrik sinkron adalah dengan menggunakan magnet permanen !engan cara ini akan didapatkan motor listrik yang lebih awet, konsumsi listrik yang relati# hemat karena tidak dibutuhkannya eksitasi pada rotor , serta kerugian panas yang sangat kecil b otor -inkron eluktansi otor sinkron reluktansi menggunakan rotor dengan bahan #erromagnetik, yang diinduksi oleh medan magnet stator edan magnet stator dibangkitkan dengan menggunakan beberapa kumparan yang dialiri arus listrik AC Rotor yang menggunakan bahan logam yang dapat ditarik oleh magnet namun bukan magnet permanen, akan berputar mengikuti putaran medan magnet yang terbangkitkan pada stator motor Kecepatan sinkron motor didapatkan pada motor reluktansi yang memiliki kutub rotor dengan %umlah yang sama dengan kutub stator.
1 c otor -inkron 9isterisis Rotor motor sinkron histerisis menggunakan material silinder ba%a cobalt dengan nilai koersivitas tinggi Koersivitas adalah sebuah si#at material #erromagnetik untuk menahan medan magnet luar sehingga ia tidak kehilangan si#at kemagnetannya -ehingga material dengan koersivitas tinggi, sekali ia termagnetisasi oleh medan magnet dengan arah tertentu, akan membutuhkan medan magnet terbalik yang besar untuk melawan magnetisasi tersebut (!isterisis yang lebar) !engan si#at koersivitas tinggi serta desain rotor yang khusus, pada saat tercipta medan magnet berputar pada stator , akan tercipta pula medan magnet pada rotor dengan kutub yang berlawanan -elan%utnya akan ter%adi gaya tarik$ menarik antara kutub rotor dan stator , sehingga rotor akan berputar mengikuti putaran medan magnet stator Pada awal start motor, kecepatan putaran rotor tidak mampu mengikuti penuh kecepatan putar medan magnet stator Camun tidak lama kemudian, karena si#at koersivitas rotor tadi, maka akan dicapai kecepatan sinkron putaran rotor
BAB III %U$NAL P$A&TI&UM
3.1 Maksud dan Tujuan
' engenal motor AC dan cara ker%anya engetahui prinsip ker%a motor AC 5 engetahui %enis$%enis motor AC dan kegunaan dari motor AC
3.2 Alat Dan Ba0an
' otor Induksi ' Hase '. (ac!ometer 5 ultimeter nalog 6 )ibrometer dan *siloskop 8 Tang mpere
3.3 Langka0 &erja
1.
-iapkan motor induksi tanpa beban
2.
9ubung dan ukurkan sumber tegangan menggunakan multimeter analog yang diatur pada pengukuran arus bolak balik 7atat hasil pengukuran
3.
9ubungkan motor listrik dengan sumber tegangan tersebut '
,.
Cyalakan motor tersebut, ukur putaran poros motor menggunakan tac!ometer. 7atat hasil pengukuran
-.
"kurlah getaran yang ter%adi pada motor di lima titik 7atat hasil pegukuran
'
3., Ta!el Hasil Pengukuran dan Per0itungan
CJ
'
9-I: PEC>"K"C
DI+E: PEC>"K"C
'
5
6
8
81 9z
81 9z
81 9z
81 9z
81 9z
6
6
6
6
6
1
1
1
1
1
1,61
1,58
1,51
1,8
1,1
6,<
6,<
6,<
6,<
6,<
'60@
'68<
'66
'6@0
'661
Hrekuensi -umber
4umlah Kutub (P)
-udut Phasa 5
ntara Is dan Ia ()
6
8
<
rus Pada Stator (Is)
rus Pada Actuator (Ia)
Putaran (n)
1111
1111
1111
1111
rpm
rpm
rpm
rpm
0
ns
@
-
1,@
1,@
1,@
1,@
1,@
P
'5@ watt
'5@ watt
'5@ watt
'5@ watt
'5@ watt
'1
T
1,15@
1,15@
1,15@
1,15@
1,15@ Cm
1111 rpm
Cm
Cm
Cm
Cm
5 9asil Perhitungan Pertidaksamaan3
Co
M
MN
'
1,15@
',666M'1O
1,15@
1
LM G
√ n Σ x −( Σ x ) ² 2
₁
n
n
₁
−1
',666M'1O
5
1,15@
',666M'1O
6
1,15@
',666M'1O
8
1,15@
',666M'1O
Ʃ
ƩMG1,'
ƩMNG0,M'1O
LM G
1
√ 5. ( 7,22 x 10 ˉ ³ ) −( 0,19) ²
5
G 1
2
5−1
BAB I' PE$TAN6AAN DAN %A7ABAN
,.1 Pertan8aan
' 4elaskan prinsip ker%a motor AC Q 4elaskan konsep medan putar motor AC Q 5 4elaskan %enis motor 7 berdasarkan karakteristik arus yang mengalirQ 6 4elaskan %enis motor 5 #asaQ 8 4elaskan aplikasi motor AC Q inimal 6 contohQ < +erapakah kecepatan stator+ 0 +erapakah slip yang ter%adi pada motorQ @ +erapakah #aktor daya motorQ +erapakah torsi locked rotor pada motorQ '1 +uatlah gra#ik perbandinganR a Perbandingan antara ns dengan n
b Perbandingan antara ns dengan s c Perbandingan antara Ia dengan Is
6
,.2 %a9a!an
'
otor arus bolak$balik (motor AC ) ialah suatu mesin yang ber#ungsi mengubah tenaga listrik arus bolak$balik (listrik AC ) men%adi tenaga gerak tenaga mekanik berupa putaran daripada rotor otor listrik arus bolak$balik
dapat
dibedakan
atas
beberapa %enis -alah satu kelemahan dari %enis motor AC adalah arus tinggi yang harus mengalir melalui
kontak berputar emicu dan
pemanasan
pada kontak$kontak
dapat
menghabiskan energi dan memperpendek masa pakai motor !alam motor AC umum medan magnet yang dihasilkan oleh elektromagnet didukung oleh tegangan AC sama dengan kumparan motor Kumparan yang menghasilkan medan magnet yang kadang $
6
0 8 kadang disebut sebagai ; stator ;, sedangkan kumparan dan inti padat yang berputar disebut ;dinamo; !alam motor AC medan magnet sinusoidal bervariasi, seperti arus dalam kumparan bervariasi
Keistimewaan umum dari semua motor AC adalah medan$magnet putar yang diatur dengan lilitan stator Konsep ini dapat diilustrasikan pada motor tiga$#ase dengan mempertimbangkan tiga kumparan yang diletakkan bergeser '1o listrik satu sama lain asing$masing kumparan dihubungkan dengan satu #ase sumber daya tiga$#ase pabila arus tiga$#ase melalui lilitan tersebut, ter%adi pengaruh medan$magnet berputar melalui bagian dalam inti stator Kecepatan medan$magnet putar tergantung pada %umlah kutub stator dan #rekuensi sumber daya
5 otor 7 satu #asa 3 Konstruksi motor induksi satu #asa terdiri atas dua komponen yaitu stator dan rotor Stator adalah bagian dari motor yang tidak bergerak dan rotor adalah bagian yang bergerak yang bertumpu pada bantalan poros terhadap stator otor induksi terdiri atas kumparan kumparan stator dan rotor yang ber#ungsi membangkitkan gaya gerak listrik akibat dari adanya arus listrik bolak$balik satu #asa yang melewati kumparan$kumparan tersebut sehingga ter%adi suatu interaksi induksi medan magnet antara stator dan rotor otor 7 tiga #ase 3 otor induksi tiga #asa memiliki dua komponen dasar yaitu stator dan rotor , bagian rotor dipisahkan dengan bagian stator oleh celah udara yang sempit (air gap) dengan %arak antara 1,6 mm sampai 6 mm Tipe dari motor induksi tiga #asa berdasarkan lilitan pada rotor dibagi men%adi dua macam yaitu rotor belitan (woundrotor ) adalah tipe motor induksi yang memiliki rotor terbuat dari lilitan yang sama dengan lilitan statornya dan rotor sangkar tupai (S%uirrel-cage rotor ) yaitu tipe motor induksi dimana konstruksi rotor tersusun oleh beberapa batangan logam yang dimasukkan melewati slot$slot yang
8 ada pada rotor motor induksi, kemudian setiap bagian disatukan oleh cincin sehingga membuat batangan logam terhubung singkat dengan batangan logam yang lain
@ <
6
otor induksi tiga #asa memiliki dua komponen dasar yaitu stator dan rotor , bagian rotor dipisahkan dengan bagian stator oleh celah udara yang sempit (air gap) dengan %arak antara 1,6 mm sampai 6 mm Tipe dari motor induksi tiga #asa berdasarkan lilitan pada rotor dibagi men%adi dua macam yaitu rotor belitan (wound rotor ) adalah tipe motor induksi yang memiliki rotor terbuat dari lilitan yang sama dengan lilitan statornya dan rotor sangkar tupai (S%uirrel-cage rotor ) yaitu tipe motor induksi dimana konstruksi rotor tersusun oleh beberapa batangan logam yang dimasukkan melewati slot$slot yang ada pada rotor motor induksi, kemudian setiap bagian disatukan oleh cincin sehingga membuat batangan logam terhubung singkat dengan batangan logam yang lain
8 ' P:T" P:T> 5 esin 7uci 6 Kipas ngin 8 +lender < ixer 120 f
< nsG
P
Ket3 ' 9z G <1 rpm 120.50 Hz .60 rpm nsG 4 ns G 1111 rpm
0
S=
ns −n [rpm −rpm ] ns [ rpm ]
¿
ns− n [ rpm ] ns [ rpm ]
S=
G
1500−1478 1500
1,1'6
0 @ P G D M Ia P G 51 M 6,< G '5@ watt 5250. HP
T G
n
5250.0,5
TG
90000 rpm
T G 1,1 lb#t T G 1,15@ Cm '1 a
) '811 m p r ( s n
n (rpm) b )a!ar ,.1 >ra#ik Perbandingan ns dan n
a I 161
Is 158 )a!ar ,.2 >ra#ik Perbandingan Ia dan Is
@ c '811 ) m p r ( s n
s 11'6
)a!ar ,.3 >ra#ik Perbandingan ns dan s
BAB ' PENUTUP -.1
&esi*ulan 1.
otor AC adalah sebuah motor lisatrik yang digerakkan oleh alternating current atau arus bolak balik ( AC ) umumnya, motor AC terdiri dari dua komponen utama yaitu stator dan rotor Stator adalah bagian yang diam dan letaknya berada di luar stator mempunyai coil yang di aliri oleh arus listrik bolak balik dan nantinya akan menghasilkan medan magnet yang berputar bagian yang kedua yaitu rotor Rotor adalah bagian yang berputar dan letaknya berada di dalam (di sebelah dalam stator ) Rotor bisa bergerak karena adanya torsi yang beker%a pada poros dimana torsi tersebut dihasilkan oleh medan magnet yang berputar
otor AC beker%a berdasarkan induksi elektromagnetik dari kumparan stator kepada kumparan rotornya +ila kumparan stator motor induksi 5$#asayang dihubungkan dengan suatu sumber tegangan 5$#asa,maka kumparan stator akan menghasilkan medan magnet yang berputar >aris$garis gaya #luks yang diinduksikan dari kumparan stator akan memotong kumparan rotornya sehingga timbul em# (ggl) atau tegangan induksi Karena penghantar (kumparan) rotor merupakan rangkaian yang tertutup,maka akan mengalir arus pada kumparan rotor Penghantar (kumparan) rotor yang dialiri arus ini berada dalam garis gaya #luks yang berasal dari kumparan stator sehingga kumparan rotor akan mengalami gaya :orentz yang menimbulkan torsi yang cenderung menggerakkan rotor sesuai dengan arah pergerakan medan induksi stator
5 4enis motor AC otor AC -inkron otor sinkron adalah motor listrik AC , yang pada kondisi steady, kecepatan putaran rotor nya tersinkronisasi atau sebanding dengan #rekuensi gelombang arus AC 4enis motor AC -inkron $otor -inkron dengan agnet Permanen $otor -inkron eluktansi
$otor -inkron isterisis
51 -.2
Saran
' Perlu adanya perbaikan alat praktikum di lab Faktu praktikum sebaiknya ditambahkan supaya mahasiswa dapat melakukan praktikum dengan maksimal
DA+TA$ PUSTA&A
' odul :ab esin 5 http3&&wwwkompasianacom&harisusanto&motor$ac$arus$bolak$ balikS8811@56#@'55''1'b#a065 !iakses pada tanggal 6 desember 1'8 pukul ''' 5 https3&&wandasaputra5wordpresscom&1'8&1'&'1&motor$ac& !iakses pada tanggal 6 desember 1'8 pukul ''65 6 http3&&electricisartblogspotcoid&1'6&'&%enis$%enis$motor$penggerak$dynamo$padahtml !iakses pada tanggal 6 desember 1'8 pukul ''0 8 http3&&blogsitbacid&el66k1''''100alpinarie#&1'5&18&1&motor$ac& !iakses pada tanggal 6 desember 1'8 pukul '515 < https3&&enwikipediaorg&wiki&7Smotor !iakses pada tanggal 6 desember 1'8 pukul '580
iii
LAMPI$AN
&ATA PEN)ANTA$
Pertama$tama marilah kita pan%atkan pu%i dan syukur kepada Tuhan ang aha Esa karena hanya atas berkat rahmat dan karunia$Cya laporan lengkap praktikum motor AC ini dapat diselesaikan dengan baik dan benar :aporan ini senga%a dibuat semata$mata untuk mengka%i atau menyusun laporan tentang kegiatan yang dilakukan selama praktikum motor AC , dan %uga pembaca dapat mengetahui beberapa hal tentang motor AC seperti landasan teori motor AC
, maksud dan tu%uan
diadakannya praktikum, mengenal komponen$komponen motor AC beserta #ungsi$#ungsinya, dan sebagainya -elain itu %uga diharapkan bahwa dengan disusunnya laporan lengkap ini, dapat memenuhi semua tugas praktikum motor AC yang telah dilakukan Penulis %uga berterima kasih kepada semua unsur yang telah membantu kelancaran proses praktikum motor AC Penulis berharap tugas ini dapat berman#aat bagi para pembaca pada umumnya
+ogor, 6 !esember 1'8
Penulis
i