Laporan Praktikum Motor Ac

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang 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. Dalam rangka menciptakan manusia seutuhnya maka pembangunan pendidikan merupakan bidang yang penting untuk mendapatkan prioritas.hubungan dengan hal tersebut, maka pendidikan memerlukan konsep yang baku sehingga pelaksanaan sistem pendidikan dapat menciptakan manusia yang siap pakai. Untuk itu sangat dibutuhkan seseorang yang profesional 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 pengerjaan mesin frais baik secara teori maupun praktek supaya setelah memasuki dunia usaha atau dunia industri tidak merasa canggung lagi. Dalam perkembangan industri yang semakin pesat dalam beberapa puluh tahun belakangan ini, menuntut produsen untuk lebih menghasilkan sebuah prodak yang berkualitas tinggi, bermutu bagus,dan harganya terjangkau bagi semua kalangan. Untuk memenuhi itu semua, dalam dunia industri kita mengenal berbagai macam alat/ mesin untuk membuat suatu prodak. Dalam bahasan ini, saya akan mengangkat tentang motor AC, mesin itu mungkin sudah sangat popular ditelinga kita, tapi mungkin bagi kita masih banyak yang belum mengetahui bagaimana cara kerja dari mesin tersebut, dan prodak apa saja yang dihasilkan dari mesin itu, dalam makalah ini akan dibahas semua itu.

1

2 1.2 Maksud dan Tujuan a. Mengenal motor AC dan cara kerjanya b. Mengetahui prinsip kerja motor AC c. Mengetahui jenis – jenis motor AC dan Kegunaan dari motor AC

1.3 Sistematika Penulisan Bab I

: PENDAHULUAN

Bab ini penulis mengemukakan dan menguraikan mengenai latar belakang, tujuan dan sistematika penulisan.

Bab II

: LANDASAN TEORI

Membahas tentang pengertian mesin las, prinsip kerja mesin las, jenis gerakan mesin las, jenis jenis mesin las, kegunaan mesin las, pengerjaan mengetam, skema alat dan penjelasannya.

Bab III

: JURNAL PRAKTIKUM

Berisi tentang isi laporan jurnal yang meliputi maksud tujuan, alat dan bahan, langkah kerja, skema benda kerja, kesimpulan.

Bab IV

: PEMBAHASAN SOAL

Membahas dan menjawab pertanyaan yang berada di modul yang telah diberikan.

2

Bab V

: KESIMPULAN

Menjelaskan dan memaparkan kesimpulan dari praktek yang telah dilaksanakan

BAB II LANDASAN TEORI 2.1 Motor Listrik Motor listrik adalah alat untuk mengubah energi listrik menjadi energi mekanik. Begitu juga dengan sebaliknya yaitu alat untuk mengubah energi mekanik menjadi energi listrik yang biasanya disebut dengan generator atau dinamo. Motor listrik dapat kita temukan di peralatan rumah tangga seperti kipas angin, mesin cuci, blender, pompa air, mixer dan penyedot debu. Adapun motor listrik yang digunakan untuk kerja (industri) atau yang digunakan dilapangan seperti bor listrik, gerinda, blower, menggerakan kompresor, mengangkat bahan, dan lain lain. Pada motor listrik yang tenaga listrik di ubah menjadi tenaga mekanik. Perubahan ini dilakukan dengan mengubah tenaga listrik menjadi magnet yang disebut sebagai elektromagnet. Sebagaimana yang telah kita ketahui bahwa kutub – kutub dari magnet yang senama akan tolak menolak dan kutub yang tidak senama akan tarik menarik. Dengan terjadinya proses ini maka kita dapat memperoleh gerakan jika kita menempatkan sebuah magnet pada sebuah poros yang dapat berputar dan magnet yang lain pada suatu kedudukan yang tetap. Motor listrik sering disebut “kuda kerja” nya industri, sebab diperkirakan bahwa motormotor menggunakan sekitar 70% beban listrik total di industri. Mekanisme kerja untuk seluruh jenis motor listrik secara umum sama, yaitu: a. Arus listrik dalam medan magnet akan memberikan gaya. b. Jika kawat yang membawa arus dibengkokkan menjadi sebuah lingkaran atau loop, maka kedua sisi loop, yaitu pada sudut kanan medan magnet, akan mendapatkan gaya pada arah yang berlawanan. c. Pasangan gaya menghasilkan tenaga putar/ torsi untuk memutar kumparan.

3

d. Motor-motor memiliki beberapa loop pada dinamonya untuk memberikan tenaga putaran yang lebih seragam dan medan magnetnya dihasilkan oleh susunan elektromagnetik yang disebut kumparan medan.

3

4 Dalam memahami sebuah motor listrik, penting untuk mengerti apa yang dimaksud dengan beban motor. Beban mengacu kepada keluaran tenaga putar/torsi sesuai dengan kecepatan yang diperlukan. Beban umumnya dapat dikategorikan kedalam tiga kelompok: a. Beban torsi konstan adalah beban dimana permintaan keluaran energinya bervariasi dengan kecepatan operasinya, namun torsi nya tidak bervariasi. Contoh beban dengan torsi konstan adalah conveyors, rotary kilns, dan pompa displacement constant. b. Beban dengan torsi variabel, adalah beban dengan torsi yang bervariasi dengan kecepatan operasi. Contoh beban dengan torsi variabel adalah pompa sentrifugal dan fan (torsi bervariasi sebagai kuadrat kecepatan). c. Beban dengan energi konstan adalah beban dengan permintaan torsi yang berubah dan berbanding terbalik dengan kecepatan. Contoh untuk beban dengan daya konstan adalah peralatan-peralatan mesin.

Gambar 2.1 Prinsip dasar kerja motor listrik.

5 2.2 Motor AC Motor AC adalah sebuah motor listrik yang digerakkan oleh alternating current atau arus bolak balik (AC). Umumnya, motor AC terdiri dari dua komponen utama yaitu stator dan rotor. Seperti yang telah dijelaskan 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 bekerja pada poros dimana torsi tersebut dihasilkan oleh medan magnet yang berputar. Motor listrik arus bolak-balik dapat dibedakan atas beberapa jenis. Seperti pada motor DC pada motor AC, arus dilewatkan melalui kumparan, menghasilkan torsi pada kumparan. Sejak saat itu bolak, motor akan berjalan lancar hanya pada frekuensi gelombang sinus. Hal ini disebut motor sinkron. Lebih umum adalah motor induksi, di mana arus listrik induksi dalam kumparan berputar daripada yang diberikan kepada mereka secara langsung. Salah satu kelemahan dari jenis motor AC adalah arus tinggi yang harus mengalir melalui kontak berputar. Memicu dan pemanasan pada kontak-kontak dapat menghabiskan energi dan memperpendek masa pakai motor. Dalam 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". Dalam motor AC medan magnet sinusoidal bervariasi, seperti arus dalam kumparan bervariasi.

6

Gambar 2.2 Prinsip kerja motor AC

Berdasarkan karakteristik dari arus listrik yang mengalir, motor AC (Alternating Current, Arus Bolak-balik) terdiri dari 2 jenis, yaitu: 1. Motor listrik AC / arus bolak-balik 1 fasa 2. Motor listrik AC / arus bolak-balik 3 fasa 2.2.1 Prinsip Motor AC Satu Fasa Motor AC satu fasa berbeda cara kerjanya dengan motor AC tiga fasa, dimana padamotor AC tiga fasa untuk belitan statornya terdapat tiga belitan yang menghasilkan medan putar dan pada rotor sangkar terjadi induksi dan interaksitorsi yang menghasilkan putaran. Sedangkan pada motor satu fasa memiliki dua belitan stator, yaitu belitan fasa utama (belitan U1-U2) dan belitan fasa bantu (belitan Z1Z2). Belitan utama menggunakan penampang kawat tembaga lebih besar sehingga memiliki impedansi lebih kecil. Sedangkan belitan bantu dibuat dari tembaga

6 berpenampang kecil dan jumlah belitannya lebih banyak, sehingga impedansinya lebih besar dibanding impedansi belitan utama.

7

Gambar 2.3 Medan magnet bantu motor satu fasa Keterangan: U1 dan U2 : Belitan Utama Z1 dan Z2 : Belitan Bantu Grafik arus belitan bantu dan arus belitan utama berbeda fasa sebesar φ, hal ini disebabkan karena perbedaan besarnya impedansi kedua belitan tersebut. Perbedaan arus beda fasa ini menyebabkan arus total, merupakan penjumlahan vektor arus utama dan arus bantu. Medan magnet utama yangdihasilkan belitan utama juga berbeda fasa sebesar φ dengan medan magnet bantu.

Gambar 2.4 Grafik gelombang arus medan bantu

8 Belitan bantu Z1-Z2 pertama dialiri arus bantu menghasilkan fluks magnet Φ tegak lurus, beberapa saat kemudian belitan utama U1-U2 dialiri arus utama - utama. yang bernilai positip. Hasilnya adalah medan magnet yang bergeser sebesar 45° dengan arah berlawanan jarum jam. Kejadian ini berlangsung terussampai satu siklus sinusoida, sehingga menghasilkan medan magnet yang berputarpada belitan statornya. Rotor motor satu fasa sama dengan rotor motor tiga fasa yaitu berbentuk batangbatang kawat yang ujung-ujungnya dihubung singkatkan dan menyerupai bentuk sangkar tupai, maka sering disebut rotor sangkar.

Gambar 2.5 Rotor sangkar

A. Motor Kapasitor Motor 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 bekerja dengan tegangan suplai PLN 220 V, oleh karena itu menjadikan motor kapasitor ini banyakdipakai pada peralatan rumah tangga.

9

Gambar 2.6 Motor kapasitor Belitan stator terdiri atas belitan utama dengan notasi terminal U1-U2, dan belitan bantu dengan notasi terminal Z1-Z2 Jala-jala L1 terhubung dengan terminal U1, dan kawat netral N terhubung dengan terminal U2. Kondensator kerjaberfungsi agar perbedaan sudut phasa belitan utama dengan belitan bantu mendekati 90°. Pengaturan arah putaran motor kapasitor dapat dilakukan dengan: a. Untuk menghasilkan putaran ke kiri (berlawanan jarum jam) kondensator kerja CB disambungkan ke terminal U1 dan Z2 dan terminal Z1 dikopel dengan terminal. b. Putaran ke kanan (searah jarum jam) kondensator kerja disambung kan keterminal Z1 dan U1 dan terminal Z2 dikopel dengan terminal U1.

Gambar 2.7 Pengawatan motor kapasitor dengan pembalik putaran

10 Motor kapasitor dengan daya diatas 1 KW di lengkapi dengan dua buah kondensator dan satu buah saklar sentrifugal. Belitan utama U1-U2 dihubungkan dengan jala-jala L1 dan Netral N. Belitan bantu Z1-Z2 disambungkan seri dengan kondensator kerja CB, dan sebuah kondensator starting CA diseri dengan kontak normally close (NC) dari saklar sentrifugal. Awalnya belitan utama dan belitan bantu mendapatkan tegangan dari jala-jala L1dan Netral. Kemudian dua buah kondensator CB dan CA, keduanya membentuk loop tertutup sehingga rotor mulai berputar, dan ketika putaran mendekati 70% putaran nominalnya, saklar sentrifugal akan membuka dan kontak normally close memutuskan kondensator bantu CA. B. Motor Shaded Pole Motor shaded 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 ujung stator ada dua kawat yang terpasang dan dihubung singkatkan fungsinya sebagai pembelah phasa. Belitan stator dibelitkan sekeliling inti membentuk seperti belitan transformator. Rotornya berbentuk sangkar tupai dan porosnya ditempatkan pada rumah stator ditopang dua buah bearing.

Gambar 2.8 Motor shaded pole

11 Irisan penampang motor shaded pole memperlihatkan dua bagian, yaitu bagian stator dengan belitan stator dan dua kawat shaded pole. Bagian rotor sangkar ditempatkan di tengah-tengah stator.

Gambar 2.9 Penampang motor shade pole Torsi putar dihasilkan oleh adanya pembelahan phasa oleh kawat shaded pole. Konstruksi yang sederhana, daya yang kecil, handal, mudah dioperasikan, bebas perawatan dan cukup di suplai dengan tegangan AC 220 V, jenis motor shaded pole banyak digunakan untuk peralatan rumah tangga kecil. C. Motor Universal Motor Universal termasuk motor satu phasa dengan menggunakan belitan stator dan belitan rotor. Motor universal dipakai pada mesin jahit, 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.

12

Gambar 2.10 Motor universal

Bentuk stator dari motor universal terdiri dari dua kutub stator. Belitan rotor memiliki dua belas alur belitan dan dilengkapi komutator dan sikat arang yang menghubungkan secara seri antara belitan stator dengan belitan rotornya. Motor universal memiliki kecepatan tinggi sekitar 3000 rpm.

Gambar 2.11 Stator dan rotor motor universal

Aplikasi motor universal untuk mesin jahit, untuk mengatur kecepatan dihubungkan dengan tahanan geser dalam bentuk pedal yang ditekan dan dilepaskan.

12 2.2.2 Prinsip Motor AC Tiga Fasa Motor AC tiga fasa bekerja dengan memanfaatkan perbedaan fasa sumber untuk menimbulkan gaya putar pada rotornya. Jika pada motor AC 1 phase untuk menghasilkan beda phase diperlukan penambahan komponen kapasitor, pada motor 3 fasa perbedaan fasa sudah didapat langsung dari sumber.

13

Gambar 2.12 Grafik arus 3 fasa Pada gambar di atas, arus 3 fasa memiliki perbedaan fasa 60 derajat antar fasanya. Dengan perbedaan ini, maka penambahan kapasitor tidak diperlukan. Apabila sumber tegangan 3 fase dipasang pada kumparan stator, akan timbul medan putar dengan kecepatan seperti rumus berikut : f Ns = 120 p

(2.1)

dimana: Ns = Kecepatan Putar (rpm) f = Frekuensi Sumber (Hz) P = Kutub motor (Pole) Medan putar stator tersebut akan memotong batang konduktor pada rotor. Akibatnya pada batang konduktor dari rotor akan timbul GGL induksi. Karena batang konduktor merupakan rangkaian yang tertutup maka GGL akan menghasilkan arus (I). Adanya arus (I) di d alam medan magnet akan menimbulkan gaya (F) pada rotor. Bila kopel mula yan g dihasilkan oleh gaya (F) pada rotor cukup besar untuk memikul kopel beban, rotor akan berputar searah dengan medan putar stator. GGL induksi timbul karena terpotongnya batang konduktor (rotor) oleh medan putar

14 stator. Artinya agar GGL induksi tersebut timbul, diperlukan adanya perbedaan relatif antara kecepatan medan putar stator (ns) dengan kecepatan berputar rotor (nr). Perbedaan kecepatan antara nr dan ns disebut slip (s), dinyatakan dengan: (n s−nr ) S= (2.2) ns Bila nr = ns, GGL induksi tidak akan timbul dan arus tidak mengalir pada batang konduktor (rotor), dengan demikian tidak dihasilkan kopel. Dilihat dari cara kerjanya, motor induksi disebut juga sebagai motor tak serempak atau ansinkron. Hubungan antara beban, kecepatan dan torsi (torque): a. Motor mulai menyala ternyata terdapat arus start yang tinggi akan tetapi torquenya rendah. b. Saat motor mencapai 80% dari kecepatan penuh, torque-nya mencapai titik tertinggi dan arusnya mulai menurun. c. Pada saat motor sudah mencapai kecepatan penuh, atau kecepatan sinkron, arus torque dan stator turun ke nol. Keuntungan motor 3 fasa: a. Konstruksi sangat kuat dan sederhana terutama bila motor dengan rotor sangkar. b. Harganya relatif murah dan kehandalannya tinggi. c. Effesiensi relatif tinggi pada keadaan normal, tidak ada sikat sehingga rugi gesekan kecil. d. Biaya pemeliharaan rendah karena pemeliharaan motor hampir tidak diperlukan. Kerugian penggunaan motor 3 fasa: a. Kecepatan tidak mudah dikontrol. b. Power faktor rendah pada beban ringan. c. Arus start biasanya 5 sampai 7 kali dari arus nominal.

15 2.3 Motor Induksi Motor 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 ujung kawat stator dihubungkan dengan sumber tegangan AC, maka arus akan mengalir melalui kumparan stator. Akibatnya akan timbul medan magnet yang melingkari stator. Medan magnet yang dihasilkan akan memotong kawat rotor. Rotor adalah bagian dari motor AC yang bergerak (berotasi). Akibatnya kawat rotor akan timbul arus karena terkena medan magnet stator (hukum Faraday). Arus 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. Jika rotor diputar pada kecepatan yang sama dengan medan putar, tidak ada gerakan relatif 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. Jadi, motor normal, katakanlah dengan slip 2,8% dan kecepatan sinkron 1800 rpm, akan mempunyai slip 50 rpm dan kecepatan beban penuh 1750 rpm (1800 – 50 = 1750 rpm). Inilah kecepatan beban penuh yang akan dijumpai pada plat nama motor. Motor induksi pada dasarnya adalah transformator di mana stator adalah primer rotor yang dihubung singkat adalah sekunder. Arustanpa beban sama dengan arus penguatan pada transformator. Jadi, motor induksi tersusun atas komponen kemagnetan yang menimbulkan gaya tolak dan sedikit komponen aktif yang mensuplai kerugian angin dan gesekan pada rotor, ditambah kerugian besi pada stator.

16

Gambar 2.13 Motor Induksi

2.3.1 Komponen Motor Induksi Motor induksi memiliki dua komponen listrik utama sebagai berikut: a. Rotor Motor induksi menggunakan dua jenis rotor. Rotor kandang tupai terdiri dari batang penghantar tebal yang dilekatkan dalam petak-petak slots paralel. Batangbatang tersebut diberi hubungan pendek pada kedua ujungnya dengan alat cincin hubungan pendek. Lingkaran rotor yang memiliki gulungan tiga fase, lapisan ganda dan terdistribusi.Dibuat melingkar sebanyak kutub stator.Tiga fase digulungi kawat pada bagian dalamnya dan ujung yang lainnya dihubungkan ke cincin kecil yang dipasang pada batang as dengan sikat yang menempel padanya. b. Stator Stator dibuat dari sejumlah stampings dengan slots untuk membawa gulungan tiga fase. Gulungan ini dilingkarkan untuk sejumlah kutub yang tertentu. Gulungan diberi spasi geometri sebesar 120 derajat.

17

Gambar 2.14 Kontruksi motor induksi 2.3.2 Kecepatan Motor Induksi Motor induksi bekerja sebagai berikut. Listrik dipasok ke stator yang akan menghasilkan medan magnet. Medan magnet ini bergerak dengan kecepatan sinkron disekitar rotor. Arus rotor menghasilkan medan magnet kedua, yang berusaha untuk melawan medan magnet stator, yang menyebabkan rotor berputar. Walaupun begitu, didalam prakteknya motor tidak pernah bekerja pada kecepatan sinkron namun pada “kecepatan dasar” yang lebih rendah.

Terjadinya perbedaan antara dua kecepatan tersebut disebabkan adanya “slip/geseran” yang meningkat dengan meningkatnya beban. Slip hanya terjadi pada motor induksi. Untuk 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 .100 ns

(2.3)

17

Dimana: Ns = kecepatan sinkron dalam RPM Nb = kecepatan dasar dalam RPM

18 Jika kita kaitkan dengan rumus putaran rotor mesin AC di bawah ini, maka kecepatan rotor akan selalu sebanding dengan frekuensi listrik supply dan berbanding terbalik dengan jumlah kutub magnet. N=120

f P

(2.4)

N

= kecepatan putaran rotor motor (rpm)

F

= frekuensi sumber listrik AC (Hz), dan

P

= jumlah kutub magnet untuk setiap fase listrik. Prinsip kerja 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. Sehingga pada saat medan magnet stator berputar akibat gelombang listrik AC, rotor motor akan ikut berputar dengan kecepatan yang sama dengan kecepatan gelombang listrik AC.

Gambar 2.15 Motor Sinkron

18 Motor sinkron tidak dapat start sendiri, jadi harus dibawa pada kecepatan yang mendekati kecepatan sinkron sebelum motor dapat terus berputar sendiri. Fungsi

19 sumber tegangan AC pada stator adalah untuk melakukan start putaran pada rotor sampai kecepatan tertentu (sekitar 95% kecepatan motorsinkron). Masih terdapat slip antara kecepatan putar medan stator dan rotor. Keberadaan slip ini kemudian dihilangkan / diminimalisir dengan memberikan sumber tegangan DC pada rotor. Sehingga kecepatan medan magnet putar stator sama dengan kecepatan medan magnet putar pada rotor. Jadi urutan cara kerjanya adalah menyalakan sumber tegangan AC pada stator tetapi sumber tegangan DC pada rotor dimatikan dulu. Setelah rotor mulai berputar (start) dan telah mencapai kecepatan tertentu, baru kemudian sumber tegangan DC pada rotor dihidupkan untuk menutupi keberadaan slip. Sifat dari motorsinkron adalah kecepatannya yang konstan ketika tanpa beban ataupun diberi beban. Motor AC sinkron dapat diklasifikasikan kembali menjadi beberapa tipe. a. Motor Sinkron dengan Magnet Permanen Cara paling mudah untuk mendapatkan medan magnet pada rotor motor listrik sinkron adalah dengan menggunakan magnet permanen. Dengan cara ini akan didapatkan motor listrik yang lebih awet, konsumsi listrik yang relatif hemat karena tidak dibutuhkannya eksitasi pada rotor, serta kerugian panas yang sangat kecil. b. Motor Sinkron Reluktansi Motor sinkron reluktansi menggunakan rotor dengan bahan ferromagnetik, yang diinduksi oleh medan magnet stator. Medan 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 jumlah yang sama dengan kutub stator.

20 c. Motor Sinkron Histerisis Rotor motor sinkron histerisis menggunakan material silinder baja cobalt dengan nilai koersivitas tinggi. Koersivitas adalah sebuah sifat material ferromagnetik untuk menahan medan magnet luar sehingga ia tidak kehilangan sifat kemagnetannya. Sehingga material dengan koersivitas tinggi, sekali ia termagnetisasi oleh medan magnet dengan arah tertentu, akan membutuhkan medan magnet terbalik yang besar untuk melawan magnetisasi tersebut (histerisis yang lebar). Dengan sifat 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. Selanjutnya akan terjadi 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. Namun tidak lama kemudian, karena sifat koersivitas rotor tadi, maka akan dicapai kecepatan sinkron putaran rotor.

BAB III JURNAL PRAKTIKUM

3.1 Maksud dan Tujuan 1. Mengenal motor AC dan cara kerjanya 2. Mengetahui prinsip kerja motor AC 3. Mengetahui jenis-jenis motor AC dan kegunaan dari motor AC

3.2 Alat Dan Bahan 1. Motor Induksi 1 Fase 2. Tachometer 3. Multimeter Analog 4. Vibrometer dan Osiloskop 5. Tang Ampere

3.3 Langkah Kerja

1.

Siapkan motor induksi tanpa beban

2.

Hubung dan ukurkan sumber tegangan menggunakan multimeter analog yang diatur pada pengukuran arus bolak balik. Catat hasil pengukuran.

3.

Hubungkan motor listrik dengan sumber tegangan tersebut. 21

4.

Nyalakan motor tersebut, ukur putaran poros motor menggunakan tachometer. Catat hasil pengukuran.

5.

Ukurlah getaran yang terjadi pada motor di lima titik. Catat hasil pegukuran.

21

22 3.4 Tabel Hasil Pengukuran dan Perhitungan

NO.

1

2

HASIL PENGUKURAN

VARIABEL PENGUKURAN

1

2

3

4

5

50 Hz

50 Hz

50 Hz

50 Hz

50 Hz

4

4

4

4

4

90

90

90

90

90

0,40 A

0,35 A

0,30 A

0,25 A

0,20 A

4,6 A

4,6 A

4,6 A

4,6 A

4,6 A

1478

1456

1449

1487

1440

Frekuensi Sumber Jumlah Kutub (P) Sudut Phasa

3

Antara Is dan Ia (˚)

4

5

6

Arus Pada Stator (Is) Arus Pada Actuator (Ia) Putaran (n)

90000

90000

90000

90000

rpm

rpm

rpm

rpm

7

ns

8

S

0,98

0,98

0,98

0,98

0,98

9

P

138 watt

138 watt

138 watt

138 watt

138 watt

10

T

0,038

0,038

0,038

0,038

0,038 N.m

90000 rpm

22 N.m

N.m

N.m

N.m

23 Hasil Perhitungan Pertidaksamaan:

No

x

x²

1

0,038

1,444x10ˉ³

2

0,038

1,444x10ˉ³

∆x =

2 1 √n Σ x ₁ −( Σ x ₁) ² n n−1

1 √5. ( 7,22 x 10 ˉ ³ ) −(0,19) ² 5 5−1 2

3

0,038

1,444x10ˉ³

4

0,038

1,444x10ˉ³

5

0,038

1,444x10ˉ³

Ʃ

Ʃx=0,19

Ʃx²=7,22x10ˉ³

∆x =

=0

BAB IV PERTANYAAN DAN JAWABAN

4.1 Pertanyaan 1. Jelaskan prinsip kerja motor AC? 2. Jelaskan konsep medan putar motor AC? 3. Jelaskan jenis motor AC berdasarkan karakteristik arus yang mengalir? 4. Jelaskan jenis motor 3 fasa? 5. Jelaskan aplikasi motor AC? Minimal 4 contoh? 6. Berapakah kecepatan stator? 7. Berapakah slip yang terjadi pada motor? 8. Berapakah faktor daya motor? 9. Berapakah torsi locked – rotor pada motor? 10. Buatlah grafik perbandingan! a. Perbandingan antara ns dengan n

b. Perbandingan antara ns dengan s c. Perbandingan antara Ia dengan Is

24

4.2 Jawaban 1.

Motor arus bolak-balik (motor AC) ialah suatu mesin yang berfungsi mengubah tenaga listrik arus bolak-balik (listrik AC) menjadi tenaga gerak tenaga mekanik berupa putaran daripada rotor. Motor listrik arus bolak-balik

dapat

dibedakan

atas

beberapa jenis Salah satu kelemahan dari jenis motor AC adalah arus tinggi yang harus mengalir melalui kontak berputar. Memicu dan pemanasan pada kontak-kontak dapat menghabiskan energi dan memperpendek masa pakai motor. Dalam motor AC umum medan magnet yang dihasilkan oleh elektromagnet didukung oleh tegangan AC sama dengan kumparan motor. Kumparan yang menghasilkan medan magnet yang kadang -

24

27 25 kadang disebut sebagai "stator", sedangkan kumparan dan inti padat yang berputar disebut "dinamo". Dalam motor AC medan magnet sinusoidal bervariasi, seperti arus dalam kumparan bervariasi.

2. Keistimewaan umum dari semua motor AC adalah medan-magnet putar yang diatur dengan lilitan stator. Konsep ini dapat diilustrasikan pada motor tiga-fase dengan mempertimbangkan tiga kumparan yang diletakkan bergeser 120o listrik satu sama lain. Masing-masing kumparan dihubungkan dengan satu fase sumber daya tiga-fase. Apabila arus tiga-fase melalui lilitan tersebut, terjadi pengaruh medan-magnet berputar melalui bagian dalam inti stator. Kecepatan medan-magnet putar tergantung pada jumlah kutub stator dan frekuensi sumber daya.

3. Motor AC satu fasa : Konstruksi motor induksi satu fasa 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. Motor induksi terdiri atas kumparan kumparan stator dan rotor yang berfungsi membangkitkan gaya gerak listrik akibat dari adanya arus listrik bolak-balik satu fasa yang melewati kumparan-kumparan tersebut sehingga terjadi suatu interaksi induksi medan magnet antara stator dan rotor. Motor AC tiga fase : Motor induksi tiga fasa memiliki dua komponen dasar yaitu stator dan rotor, bagian rotor dipisahkan dengan bagian stator oleh celah udara yang sempit (air gap) dengan jarak antara 0,4 mm sampai 4 mm. Tipe dari motor induksi tiga fasa berdasarkan lilitan pada rotor dibagi menjadi 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 (Squirrel-cage rotor) yaitu tipe motor induksi dimana konstruksi rotor tersusun oleh beberapa batangan logam yang dimasukkan melewati slot-slot yang

25 ada pada rotor motor induksi, kemudian setiap bagian disatukan oleh cincin sehingga membuat batangan logam terhubung singkat dengan batangan logam yang lain.

28 26

4.

Motor induksi tiga fasa memiliki dua komponen dasar yaitu stator dan rotor, bagian rotor dipisahkan dengan bagian stator oleh celah udara yang sempit (air gap) dengan jarak antara 0,4 mm sampai 4 mm. Tipe dari motor induksi tiga fasa berdasarkan lilitan pada rotor dibagi menjadi 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 (Squirrel-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.

5. 1. PLTU 2. PLTG 3. Mesin Cuci 4. Kipas Angin 5. Blender 6. Mixer 120 f P

6. ns=

Ket: 1 Hz = 60 rpm 120.50 Hz .60 rpm ns= 4 ns = 90000 rpm

7.

S=

ns−n [rpm−rpm] ns [rpm]

¿

ns−n [ rpm] ns [ rpm]

S=

1500−1478 1500

=

0,014

27 8. P = V x Ia P = 30 x 4,6 = 138 watt

9. T = T=

5250. HP n 5250.0,5 90000rpm

T = 0,02 lb.ft T = 0,038 N.m 10.

ns (rpm)

a.

1.500

n (rpm)

Ia

b. Gambar 4.1 Grafik Perbandingan ns dan n 0.40

Is 0.35 Gambar 4.2 Grafik Perbandingan Ia dan Is

28 c.

ns (rpm)

1.500

s 0.014

Gambar 4.3 Grafik Perbandingan ns dan s

BAB V PENUTUP 5.1

Kesimpulan 1.

Motor 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 bekerja pada poros dimana torsi tersebut dihasilkan oleh medan magnet yang berputar.

2.

Motor AC bekerja berdasarkan induksi elektromagnetik dari kumparan stator kepada kumparan rotornya. Bila kumparan stator motor induksi 3-fasayang dihubungkan dengan suatu sumber tegangan 3-fasa,maka kumparan stator akan menghasilkan medan magnet yang berputar. Garis-garis gaya fluks yang diinduksikan dari kumparan stator akan memotong kumparan rotornya sehingga timbul emf (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 fluks yang berasal dari kumparan stator sehingga kumparan rotor akan mengalami gaya Lorentz yang menimbulkan torsi yang cenderung menggerakkan rotor sesuai dengan arah pergerakan medan induksi stator.

3. Jenis motor AC Motor AC Sinkron Motor sinkron adalah motor listrik AC, yang pada kondisi steady, kecepatan putaran rotor nya tersinkronisasi atau sebanding dengan frekuensi gelombang arus AC. Jenis motor AC Sinkron -Motor Sinkron dengan Magnet Permanen -Motor Sinkron Reluktansi 29

-Motor Sinkron Histerisis

29

30 5.2

Saran 1. Perlu adanya perbaikan alat praktikum di lab. 2. Waktu praktikum sebaiknya ditambahkan supaya mahasiswa dapat melakukan praktikum dengan maksimal.

DAFTAR PUSTAKA

1. Modul Lab Mesin 3 2. http://www.kompasiana.com/harisusanto/motor-ac-arus-bolakbalik_5500834f813311091bfa7943 Diakses pada tanggal 4 desember 2015 pukul 11.19 3. https://wandasaputra93.wordpress.com/2015/01/10/motor-ac/ Diakses pada tanggal 4 desember 2015 pukul 11.43 4. http://electricisart.blogspot.co.id/2014/12/jenis-jenis-motor-penggerak-dynamo-pada.html Diakses pada tanggal 4 desember 2015 pukul 12.17 5. http://blogs.itb.ac.id/el2244k0112211077alpinarief/2013/05/02/motor-ac/ Diakses pada tanggal 4 desember 2015 pukul 13.03 6. https://en.wikipedia.org/wiki/AC_motor Diakses pada tanggal 4 desember 2015 pukul 13.57

iii

LAMPIRAN

KATA PENGANTAR Pertama-tama marilah kita panjatkan puji dan syukur kepada Tuhan Yang Maha Esa karena hanya atas berkat rahmat dan karunia-Nya laporan lengkap praktikum motor AC ini dapat diselesaikan dengan baik dan benar. Laporan ini sengaja dibuat semata-mata untuk mengkaji atau menyusun laporan tentang kegiatan yang dilakukan selama praktikum motor AC, dan juga pembaca dapat mengetahui beberapa hal tentang motor AC seperti landasan teori motor AC

, maksud dan tujuan

diadakannya praktikum, mengenal komponen-komponen motor AC beserta fungsi-fungsinya, dan sebagainya. Selain itu juga diharapkan bahwa dengan disusunnya laporan lengkap ini, dapat memenuhi semua tugas praktikum motor AC yang telah dilakukan. Penulis juga berterima kasih kepada semua unsur yang telah membantu kelancaran proses praktikum motor AC. Penulis berharap tugas ini dapat bermanfaat bagi para pembaca pada umumnya. Bogor, 4 Desember 2015

Penulis

i

DAFTAR ISI

KATA PENGANTAR DAFTAR ISI BAB I PENDAHULUAN................................................................................................................1 1.1

Latar Belakang...................................................................................................................1

1.2

Maksud dan Tujuan............................................................................................................2

1.3

Sistematika Penulisan........................................................................................................2

BAB II LANDASAN TEORI...........................................................................................................3 2.1

Motor Listrik......................................................................................................................3

2.2

Motor AC...........................................................................................................................5

2.2.1

Prinsip Motor AC Satu Fasa.......................................................................................6

2.2.2

Prinsip Motor AC Tiga Fasa.....................................................................................12

2.3 Motor Induksi.......................................................................................................................15 2.3.1

Komponen Motor Induksi........................................................................................16

2.3.2

Kecepatan Motor Induksi.........................................................................................17

BAB III JURNAL PRAKTIKUM..................................................................................................21 3.1

Maksud dan Tujuan..........................................................................................................21

3.2

Alat Dan Bahan................................................................................................................21

3.3

Langkah Kerja..................................................................................................................21

3.4

Tabel Hasil Pengukuran dan Perhitungan........................................................................22

BAB IV PERTANYAAN DAN JAWABAN..................................................................................24 4.1

Pertanyaan........................................................................................................................24

4.2

Jawaban............................................................................................................................24

BAB V PENUTUP.........................................................................................................................29 5.1

Kesimpulan......................................................................................................................29

5.2

Saran................................................................................................................................30

DAFTAR PUSTAKA.....................................................................................................................31

ii