tugas soal dan jawaban motor listrik

7/23/2019 Tugas Soal DAN JAWABAN MOTOR LISTRIK

1/14

Nama: Soni Kurniawan

Kelas : LT-2B

No : 19

TUGAS PERTANYAAN SOAL

1. Jangkar sebuah motor DC tegangan 230 volt dengan tahanan 0.312 ohm dan mengambil arus

48 A ketika dioperasikan pada beban normal.

a. Hitunglah ! la"an #$a% dan da&a &ang timbul pada 'angkar.

b. Jika tahanan 'angkar 0.41( ohm) keadaan &ang lain sama. *erapa ! la"an #$a% dan

da&a &ang timbul pada 'angkar. +enurunan tegangan pada sikat,sikat sebesar 2 volt

untuk soal a dan b.

Jawaban :

Diketahui - a. / 230 volt b. / 230 volt

a / 0)312 ohm a / 0)41( ohm

a / 48 Ampere a / 48 Ampere

$ / 2 $ / 2

Ja"ab -

a. $a / a . a 2 $ / #230 2 % #48 0)312% / 213 volt

Da&a &ang dibangkitkan pada 'angkar / $a a / 213 48 / 10.224 "att

b. $b / a . a 2 $ / #230 2% #48 0)41(% / 208 volt

Da&a &ang dibangkitkan pada 'angkar / $a a / 208 48 / 5584 "att

2. 6ebuah motor DC mempun&ai kerapatan medan magnet 0)8 7. Di ba"ah pengaruh medan

magnet terdapat 400 ka"at penghantar dengan arus 10A. Jika pan'ang penghantar

seluruhn&a 10 mm) tentukan ga&a &ang ada pada armature.

Jawaban :

Diketahui - * / 0)8 7

/ 10A

9 / 10 mm / 0)1 m : / 400

Ja"ab -

; / *..9.:/ 0)8 . 10 . 0)1 . 400

/ 480


2/14

3. 6uatu =otor DC kompond pan'ang 40 >?) tegangan terminal 200 ) tahanan kumparan

shunt) seri)dan 'angkar masing , masing adalah 53 @hm) 0)04 @hm) dan 0) @hm. Hitung

tegangan induksi &ang dibangkitkan pada 'angkarB

Jawaban :

Diketahui -

+ / 40 >? / 40 1000 / 40000?

7 / 200

a / 0) @hm

s / 0)04 ohm

sh / 53 @hm

Ja"ab -

s total / s a

/ 0)04 0)

/ 0)4 @hm

p total / s total shs total sh

/ 0)4 530)4 53

/ 0)4 @hm

+ /

/ + / 40000 200 / 200A

sh / 20053 / 2)1 A

a / , sh / 200,2)1 / 15()84A

maka -

$b / t,a a,a s

/ 200 , #15()84 0) % , #15()84 0)04 %

/ (3)384

4. 6uatu generator DC kompond pan'ang 40 >?) 20 olt tahanan kumparan shunt) seri dan

'angkar masing , masing adalah 5 @hm) 0)02 @hm dan 0) @hm hitung da&a &ang

dibangkitkan pada 'angkarB

Jawaban :

Diketahui -

+ / 40 >? / 40 E 1000 / 40000?

7 / 20

a / 0) @hm

s / 0)02 ohmsh / 5 @hm


3/14

Ja"ab -

/ / / 10

sh / / 2)

a / sh / 1()4$b / a #as%

/ 20 1()4#0)0)02%

/ 18)2

+ / $b a/ 18)2 1()4

/ 24(4)8 ?

. 6uatu motor DC kompond pan'ang 40 >?) tegangan terminal 200 olt tahanan kumparan

shunt) seri dan 'angkar masing ,masing adalah 5 @hm) 0)02 @hm dan 0) @hm hitung da&a

&ang dibangkitkan pada 'angkarB

Jawaban :

Diketahui -

+ / 40 >? / 40 E 1000 / 40000?

7 / 200

a / 0) @hms / 0)02 ohm

sh / 5 @hm

Ja"ab -s total / s a

/ 0)02 0)

/ 0)2 @hmp total / s total shs total sh

/ 0)250)2 5

/ 0)1 @hm+ /

/ + / 40000 200 / 200 A

sh / 2005 / 2)10 A

a / , sh / 200 , 2)10 / 15()5 A

maka -$b / t,a a,a s

/ 200 , #15()5 0) % , #15()5 0)02 %/ 200 58)5 3)58

/ 5()052 olt


4/14

. 6uatu =otor DC seri 0 k?) 20 )tahanan 'angkar 0)1 @hm dan tahanan medan seri 0)1

ohm) rugi tegangan total sikat 2 volt.Hitung $=; #ggl% la"an B

Jawaban :

Diketahui -

+out / 0 >? / 0000 "att

t / 20 volta / 0)1 ohmsi / 2 volt

Ja"ab -

/ + out t

/ 0000 20 / 200 At / $b aa rs si

t / $b 200.0)1 200.0)1 2

t / $b 20 30 2t / $b 2

$b / 20 2

$b / 158 volt

(. 6uatu motor DC kompon pendek dengan da&a input 34) k?) tegangan terminal 230 )

tahananakumparan medan shunt) medan seri dan 'angkar masing2 sebesar 52 ) 0)01 dan

0)03 ohm. Hitung - a. Arus 'angkar

b. $=; &ang dibangkitkan

F. Da&a output

Jawaban :

Diketahui -

in / 230 volt

sh / 52 ohms / 0)01 ohm

a / 0)03 ohm+in / 34) >? / 3400 "att

Ja"ab -

/+t

/ 3400 230 / 10 Ash / t rs / 230 # 10 0)01 % / 2) 4( A

sh 52

a. a / sha / 10 2)4(

a / 14()2 Ab. $b / t aa rs si

$b / 230 # 14()2 0)03 % # 10 0)01 % 0

$b / 223) 32 olt

F. + out put / $b a

/ 223)32 14()2 / 32)54 >?


5/14

8. 6uatu motor DF kompon pan'ang dengan da&a input 300 k?) teg.terminal 00 )

mempun&ai tahanan medan shunt - ( @hm) tah.'angkar termasuk tah.sikat - 0)41 @hm)tahanan =edan seri - 0)012 ohm) dan resistansi &ang diparalel dengan medan seri sebesar

0)03 ohm.

Hitunga. arus 'angkar

b. $=; &ang dibangkitkan

F. da&a &ang dibangkitkan

Jawaban :

Diketahui -

+in / 30 >? / 30000 "att in / 00 olt

a / sikat / 0)14 ohm

s / 0)012 ohm

Ja"ab -

/ / / 00 A

sh / / / 8 A

a. a / sh

/ 00 8

/ 452 Ab. $b / t a #as%

/ 00 452 #0)410)0005%

/ 35()8 olt

F. + / $b a

/ 35()8 452

/ 15.(1( ?


6/14

7GA6 +$7A


7/14

>erugian - =otor DC tersedia dalam ban&ak ukuran) namun penggunaann&a pada

umumn&a dibatasi untuk beberapa penggunaan berkeFepatan rendah) penggunaan

da&a rendah hingga sedang) seperti peralatan mesin dan rolling mills) sebab sering

ter'adi masalah dengan perubahan arah arus listrik mekanis pada ukuran &ang lebih

besar. Juga) motor tersebut dibatasi han&a untuk penggunaan di area &ang bersih dan

tidak berbaha&a sebab resiko perFikan api pada sikatn&a. =otor DC 'uga relati

mahal dibanding motor AC.

. Jelaskan rugi,rugi da&a pada motor DCB

Jawaban :

Rugi-Rugi Tembaga atau Listrik

ugi tembaga ter'adi karena adan&a resistansi dalam belitan 'angkar dan belitan

medan magnet. ugi tembaga akan diubah men'adi panas dalam ka"at 'angkar

maupun ka"at penguat magnet. Desain motor DC dilengkapi dengan kipas rotor

tu'uann&a untuk menghembuskan udara luar masuk ke dalam 'angkar dan

mendinginkan panas &ang ter'adi akibat rugi,rugi tembaga.

ugi tembaga dari belitan dibagi atas-

K ugi tembaga ter'adi pada 'angkar / a2 L a ?att

K ugi tembaga medan terdiri dari-

sh2 L sh ?att / =otor Shunt =otorKompound

s2 L s ?att / =otor 6eri =otorKompound

Rugi-Rugi Besi atau Magnet

Rugi Histerisis

+h / *ma E L ?att

/ Steinmetz Hysterisis Coefficient

*ma / >erapatan luks maksimum /

/ ;rekuensi dlm Hert: ,30 / olume inti #m3%

nilai / antara 1) sd 2

Arus Pusar (E! "urrent#

nti pada stator dan inti pada 'angkar motor terdiri dari tumpukan pelat tipis

dari bahan erromagnetis. 7u'uan dari pemilihan plat tipis adalah untuk menekan


8/14

rugi,rugi

arus $dd& &ang ter'adi pada motor DC.

+e / >e L *ma2L 2L L t2"att

>e / >onstanta arus pusa

t / >etebalan inti magnet #m%

Rugi Mekanis

ugi mekanis &ang ter'adi pada motor disebabkan oleh adan&a gesekan dan

hambatan angin) seperti pada bagian poros motor.

. Jelaskan prinsip operasi motor DC seri dan motor DC shuntM

Jawaban :

+rinsip @perasi =otor DC 6eri

+ada motor &ang mempun&ai hubungan seri 'umlah arus &ang mele"ati angker

dinamo sama besar dengan &ang mele"ati kumparan. Jika beban naik motor berputar

makin pelan. Jika keFepatan motor berkurang maka medan magnet &ang terpotong 'uga

makin keFil) sehingga ter'adi penurunan $=;. kembali dan peningkatan arus Fatu da&a

pada kumparan dan angker dinamo selama ada beban. Arus lebih ini mengakibatkan

peningkatan torsi &ang sangat besar.

$=; kembali menFapai maksimum 'ika keFepatan angker dinamo maksimum.

Arus &ang disedot dari Fatu da&a menurun saat motor makin Fepat) karena $=; kembali&ang ter'adi mela"an arus Fatu da&a. $=; kembali tidak bisa sama besar dengan arus

$=;. &ang diberikan pada motor d.F.) sehingga akan mengalir searah dengan $=; &ang

diberikan.

>arena ada dua $=;. &ang saling berla"anan $=; kembali menghapuskan $=;.

ang diberikan) maka arus &ang mengalir pada angker dinamo men'adi 'auh lebih keFil

'ika ada $=; kembali.

>arena $=; kembali mela"an tegangan &ang diberikan maka resistansi angker

dinamo akan tetap keFil sementara arus angker dinamo dibatasi pada nilai &ang aman. +rinsip @perasi =otor DC 6hunt

>etika 'angkar motor DC berputar di ba"ah pengaruh torsi penggerak) konduktor

'angkar bergerak di dalam medan magnet dan akan menghasilkan tegangan induksi di

dalamn&a sepertihaln&a pada generator. ! induksi beker'a pada arah &ang


9/14

berla"anan dengan tegangan terminal t #sesuai dengan bun&i Hukum !en:% dan

dikenal sebagai ! la"an atau ! balik $a.! balik $a biasan&a kurang dari tegangan terminal ) meskipun perbedaan ini

keFil sekali pada saat motor ber'alan di ba"ah kondisi normal.

>etika tegangan DC sebesart diberikan pada terminal motor) suatu medanmagnet dihasilkan dan konduktor 'angkar disuplai dengan arus searah. Dengan

demikian) torsi penggerak akan beker'a pada 'angkar &ang men&ebabkan 'angkar

mulai berputar. >arena 'angkar berputar) ! balik $a diinduksikan berla"anan

dengan tegangan terminal. 7egangan terminal harus memaksa arus mengalir melalui

'angkar mela"an ! balik $a. >er'a listrik &ang dilakukan untuk mengatasi dan

men&ebabkan arus mengalir mela"an $a dikonversikan kedalam energi mekanik

&ang dibangkitkan di dalam 'angkar. Dengan demikian) pengkonversian energi di

dalam motor DC han&a mungkin 'ika ! balik dihasilkan.

(. Jelaskan pengertian mesin DC dan berikan alasann&a seFara singkat.

Jawaban :

=esin arus searah #mesin DC% dapat berupa generator DC atau motor DC. Generator

DC alat &ang mengubah energi mekanik men'adi energi listrik DC. =otor DC alat &ang

mengubah energi listrik DC men'adi energi mekanik putaran. 6ebuah motor DC dapat

diungsikan sebagai generator) atau sebalikn&a generator DC bisa diungsikan sebagaimotor DC.

Alasan mengapa disebut mesin DC adalah karena mesin tersebut

menggunakanmenghasilkan tenaga listrik arus searah DC.

8. 6ebutkan perbedaan generator DC dan motor DC dari ungsin&a.

Jawaban :

enerator DC adalah alat &ang berungsi mengubah energi mekanik men'adi energi

listrik DC.6edangkan =otor DC adalah alat &ang berungsi mengubah energi listrik DC

men'adi energi mekanik putaran.


10/14

5. Dapatkah mesin DC diungsikan sebagai generatorB Apa s&arat agar berungsi sebagai

generator DCB Jelaskan dengan gambar skematik.

Jawaban :

Dapat) karena =esin arus searah #mesin DC% dapat berupa generator DC atau motor DC.

Generator DC alat &ang mengubah energi mekanik men'adi energi listrik DC.

10. *ila mesin DC diungsikan sebagai motor DC apa s&arat &ang harus dipenuhiB Jelaskan

dengan gambar skematik.

Jawaban :

=esin arus searah #mesin DC% dapat berupa generator DC atau motor DC. =otor DC

alat &ang mengubah energi listrik DC men'adi energi mekanik putaran.


11/14

11. +eragakan dengan tangan anda) bagaimana prinsip pembangkitan ggl dalam semua

generator. Jelaskan singkat dan benar.

Jawaban :

Arah dari ga&a gerak listrik &ang dibangkitkan pada sebuah

konduktor dalam medan magnet akan berubah dengan

bertukarn&a arah dari magnetiF lu dan arah gerakan

konduktor.

Hal ini dapat ditun'ukkan dengan kaidah tangan kanan

;leming &aituN

OApabila sebuah penghantar bergerak keluar memotong

garis ga&a magnet) maka ga&a gerak listrik akan bergerak ke kiriP.

12. +eragakan 'uga dengan tangan Anda) prinsip ter'adin&a torsi putar pada motor DC.Jelaskan

singkat dan benar.

Jawaban :

+rinsip motor listrik berdasarkan pada kaidah

tangan kiri ;leming.

>aidah tangan kiri ;lemming men&atakan 'ika ka"at

penghantar di atas telapak tangan kiri ditembus garismedan magnet ;. +ada ka"at dialirkan arus listrik

DC sebesar searah keempat 'ari tangan) maka ka"at

mendapatkan ga&a sebesar ; searah ibu 'ari.

13. Apa ungsi komutator pada motor DCB 7erangkan 'uga

Fara ker'a sikat arang berikut komutator pada mesin DC.

Jawaban :

>omutator merupakan kumpulan segmen tembaga &ang tiap,tiap u'ungn&adisambungkan dengan u'ung belitan rotor. >omutator merupakan bagian &ang serin g

dira"a t dan dibers ihkan karena bagian ini bersinggungan dengan sikat arang untuk

memasukkan arus dari 'ala,'ala ke rotor.

6ikat arang # carbon brush % dipega ng oleh pemegang sikat # brush

holder % aga r kedudukan sikat arang stabil. +egas akan menekan sikat arang sehingga

hubungan sikat arang dengan komutator tidak go&ah. 6ikat arang akan memendek


12/14

karena usia pemakaian dan seFara periodik harus diganti dengan sikat arang baru.

14. ambarkan skematik penga"atan generator 6hunt dan generator >ompound.

Jawaban :

1. Jelaskan bagian kompounden,kompounden &ang termasuk kelompok stator dan kelompok

rotor pada motor DC) berikut ungsi masing,masing.

Jawaban :

*agian stator motor DC terdiri atas- rangka motor) belitan stator) sikat

arang) bearing) dan terminal bo) sedangkan bagian rotor terdiri- komutator) belitan

rotor) kipas rotor) dan poros rotor.

>omutator berungsi mengumpulkan arus menggantikan dua FinFin geser.


13/14

1. 7erangkan dengan gambar skematik prinsip dasar ter'adin&a reaksi 'angkar pada generator

DC.

Jawaban :

=edan magnet untuk generator DC berasal dari kutub elektromagnet) berupa belitan

ka"at &ang diberikan listrik DC) diperoleh kutub utara #North%,selatan #South%. =edan

magnet mele"ati rotor seperti ditun'ukkan arah panah. Dengan mengatur besarn&a arus

eksitasi &ang mele"atibelitan magnet) makin besar kuat medan magnet &ang dihasilkan.

+osisi garis netral tegak lurus dengan medan magnet. Dalam belitan rotor sesuai prinsip

induksi dibangkitkan tegangan listrik) ketika generator diberikan beban mengalir arus

listrik pada belitan rotor. +ada saat itu dalam rotor 'uga dibangkitkan medan

elektromagnet) menurut prinsip hukum tangan kanan) arah medan magnetn&a ke arah

panah. *esar keFiln&a medan magnet di rotor berbanding lurus dengan besar keFiln&a

arus beban. 6aat arus beban maksimum) medan magnet rotor maksimum) saat arus beban

minimum maka medan magnet rotor 'uga minimum. nteraksi antara medan magnet

stator dengan medan elektromagnet rotor mengakibatkan 'alann&a medan magnet

bergeser beberapa dera'at.

1(. =engapa pemasangan kutub bantu dapat meminimumkan ter'adin&a reaksi 'angkarB

Jawaban :

>arena arus &ang menu'u kutub bantu sama besarn&a dengan arus &ang menu'u

rangkaian 'angkar. 6ehingga reaksi 'angkar pada motor terkendali seFara otomatis oleh

kutub bantu. *elitan kutub bantu dirangkaikan seFara seri dengan rangkaian 'angkar.


14/14

18. 6ebuah mesin DC terdiri atas belitan 'angkar) belitan kutub bantu) dan belitan kutub

kompensasi terhubung seri. Anda gambarkan skematik penga"atan berikut berikan notasi

&ang tepat pada masing,masing kompounden tersebut.

Jawaban :

7abel .1

tugas soal dan jawaban motor listrik

Documents