pengendalian putaran antena dengan motor DC

BAB  I

PENDAHULUAN

A.      Latar Belakang Masalah

Motor  DC menyumbang banyak pada perkembangan industri, sehingga memperbaiki peradaban kebudayaan manusia. Dari tenaga manual yang dipergunakan dalam segala macam usaha, kemudian diubah dengan tenaga mekanik dan akhirnya tenaga motor dc, maka seiring dengan perkembangan itu, berkembang pula kebudayaan manusia sehingga mencapai masa elektrisasi. Menurut masdoeki roefi’ie (1994), Hamzah Berahim (1991), Zuhal (1991) keistimewaan motor dc adalah memiliki bermacam – macam cara penguatan dan karakteristik (sifat) serta memiliki komutator yang berfungsi alat penyearah mekanik bersama – sama sikat.

Motor dc ini membawa pembaharuan dibidang otomotif, bidang industri, perkapalan, bidang mainan, bidang rumah tangga, dengan memanfaatkan konversi energi listrik menjadi energi mekanik kita dapat menyaksikan betapa cepatnya perkembangan dari motor dc tersebut. Pada bidang otomotif motor dc digunakan sebagai starter sepeda motor, starter mobil maupun penghapus kaca atau viper pada mobil. Dalam bidang perkapalan motor dc dimanfaatkan untuk menaikkan atau menurunkan jangkar. Adapun di bidang industri digunakan sebagai penggerak alat pemintalan benang. Untuk pengangkutan ( trem – trem listrik ). Dibidang mainan motor dc dimanfaatkan penggerak mobil mainan.

Motor dc memiliki sifat – sifat yang baik seperti, memiliki kopel mula gerak yang besar, memiliki bermacam – macam penguatan dan mudah dalam pengaturannya. Di lain pihak motor dc juga mempunyai kelemahan yaitu bila dalam mengoperasikan menggunakan arus listrik bolak – balik (AC) membutuhkan rangkaian penyearah arus, sehingga akan membuat sistem rangkaian lebih rumit.

Dengan perkembangan industri dan teknologi yang semakin modern, menuntut adanya suatu teknologi peralatan yang bisa dioperasikan secara otomatis. Atas dasar uraian kemajuan perkembangan industri dan teknologi diatas, maka melalui penelitian ini akan melakukan pemanfaatan  motor dc yang berfungsi untuk menggerakkan atau pengatur posisi antena televisi, karena tempat atau lokasi setiap stasiun transmisi televisi letaknya berbeda. Dalam hal penerimaan sinyal dari sebuah stasiun televisi diperlukan suatu peralatan antena yang kemudian sinyal dikirim lewat kabel ke televisi.

Adapun motor dc yang akan digunakan dalam penelitian adalah jenis motor dc dengan tegangan maksimal 12 Volt, untuk pengaturan putarannya dengan mengatur besarnya tegangan input. Untuk antenanya menggunakan jenis Yagi directional ( Pengarah Yagi) yaitu jenis antena pengarah yang hanya mampu menerima sinyal dari satu titik atau satu arah saja.

B.       Rumusan masalah

“  Apakah kinerja motor dc dalam pengendalian sistem perputaran antena televisi dapat berfungsi secara optimal ? “.

C.      Tujuan Penelitian

     Tujuan penelitian ini adalah :

1.         Membuat rancangan gerbox yang akan dihubungkan ke motor  dc untuk pengendalian posisi antena televisi.

2.         Menguji sistem motor dc pada pengendalian perputaran posisi antena televisi.

D.      Manfaat Penelitian

     Manfaat yang diharapkan dari penelitian adalah sistem peralatan yang dihasilkan dapat memenuhi kebutuhan manusia dalam menunjang kehidupan sehari – hari. Disamping itu alat ini diharapkan dapat menambah pembaharuan dan perkembangan teknologi motor dc maupun antena televisi.

E.       Definisi dan Asumsi

1.         Definisi

          Agar tidak terjadi penafsiran yang berbeda terhadap penelitian ini, maka perlu didefinisikan beberapa istilah sebagai berikut :

a.         Motor DC :  jenis mesin arus searah yang mengkonversikan energi listrik dc  menjadi energi mekanik.

b.        Sistem perputaran  : suatu sistem pergerakan motor dc yang berputar dengan  sudut maksimal 360 .

c.         Antena  :   suatu sarana penangkapan isyarat gelombang frekwensi tinggi untuk pesawat penerima televisi.

2.         Asumsi

a.         Kondisi rugi, efisiensi dan faktor panas pada motor dc dalam penelitian ini diasumsikan kecil.

b.        Untuk tipe antena lain dengan berat yang sama diasumsikan juga dapat digunakan.

F.       Batasan Masalah

Batasan masalah dalam penelitian ini :

1.         Menggunakan motor dc dengan sistem penguatan seri.

2.         Dalam penelitian ini jenis motor dc yang digunakan memiliki tegangan maksimal 12 Volt.

3.         Tegangan yang digunakan pada penelitian ini hanya 9 Volt.

4.         Antena yang digunakan jenis “Yagi Directional”

BAB  II

KAJIAN PUSTAKA

A.      Motor DC

1.         Pengertian Motor DC

Mesin arus searah pada dasarnya sama dengan mesin arus bolak – balik, kecuali bahwa mesin arus searah memiliki suatu komutator, yang berfungsi mengubah tegangan bolak – balik menjadi tegangan searah.  Konstruksi mesin arus searah baik motor maupun generator adalah sama, terdapat bagian yang berputar dan bagian yang tidak berputar.  Mesin dc dapat digunakan dalam banyak pengaturan karena memiliki sifat (karakteristik) yang fleksibel dan bermacam – macam cara penguatannya.  Menurut Masdoeki Roef’ie (1994), Hamzah Berahim (1991), mesin dc dibedakan dua jenis yaitu :

                            a.          Generator dc,  berfungsi mengkonversikan dari energi mekanik menjadi energi listrik dc, contoh : turbin, mesin diesel, mesin uap dan lain – lain.

                           b.          Motor dc, berfungsi mengkonversikan dari energi listrik menjadi energi mekanik, contoh  : motor dc untuk menggerakkan viper pada mobil, penghisap debu, trem listrik dan lain – lain.

2.         Kontruksi Motor DC

Kontruksi motor dc terdapat bagian yang diam (statis) disebut stator, bagian yang berputar disebut rotor dan bagian lain. Untuk lebih jelasnya dibawah ini konstruksi dari motor dc.

Gambar 2.1 : Konstruksi Motor DC

Keterangan gambar

                           a.          Stator

Gambar 2.2 : Stator

Stator adalah bagian dari motor yang diam (statis) dan konstruksinya terdiri dari :

1).   Badan Mesin (gandar)

Badan mesin fungsi utamanya adalah sebagai tempat meletakkan dan melindungi bagian dalam mesin, agar mudah dilewati oleh fluksi magnetik maka badan mesin dibuat dari bahan ferromagnetik.

2).   Kutub Utama ( kutub – kutub utama )

Kutub Utama pada motor dc adalah kutub magnet buatan yang diperoleh dari proses elektromagnetis. Kutub utama terdiri dari inti kutub, sepatu kutub dan kumparan kutub. Untuk kumparan kutub ini berfungsi untuk memperkecil kerugian Eddy Current, karena dapat menimbulkan panas pada kutub utama.

Gambar 2.3 : Kutub Utama

3).   Kutub bantu (kutub antara)

Berfungsi untuk menimbulkan fluksi diantara kutub utama, sehingga fluksi tersebut digunakan untuk mengimbangi reaksi jangkar. Oleh karena itu kutub bantu ini dapat memelihara kelancaran pengoperasian motor dc.

Gambar 2.4 : Kutub Bantu

4).   Kumparan Penguat (kumparan kutub utama)

Fungsi dari kumparan penguat adalah penguatan pada kutub, sehingga dapat membangkitkan fluksi magnetik pada kutub.  Apabila kumparan dialiri arus maka akan terjadi proses elektromagnetis, sehingga menimbulkan fluksi magnetik pada kutub – kutub magnet tersebut.

Gambar 2.5 : Kumparan Penguatan

Menurut sistem hubungannya kumparan penguatan dibedakan :

a).  Sistem penguatan shunt

Besar tahanan pengauatan shunt ialah :

Dimana :

Rsh   =  tahanan kumparan penguatan shunt (Ω)

L       =  panjang kawat (m)

F       =  tahanan jenis (Ωmm/ )

A      =  luas penampang kawat (m )

Untuk memperoleh nilai tahanan  yang besar, maka jumlah lilitan  (N) harus banyak dan luas penampang kawat (A) harus kecil. Arus beban pada  penguatan shunt akan terbagi melalui kumparan jangkar dan kumparan shunt,  karena sistem penguatan shunt dihubungkan parallel dengan kumparan jangkar. Tahanan penguatan shunt dibuat lebih besar dari tahanan kumparan jangkar. Agar fluksi magnetik yang dihasilkan besarnya sama antara kumparan jangkar dengan tahanan kumparan penguatan shunt.

Gambar 2.6 : Sistem Penguatan Shunt

b).   Sistem penguatan seri

Arus yang mengalir melalui kumparan jangkar sama dengan arus yang mengalir melalui kumparan seri, karena kumparan sistem penguatan seri dihubungkan seri dengan kumparan jangkar. Untuk memperkecil kerugian tegangan, maka tahanan kumparan seri harus kecil. Supaya diperoleh tahanan seri yang kecil, maka jumlah lilitan harus sedikit dan penampang kawatnya dibuat besar.

Gambar 2.7 : Sistem Penguatan Seri

             

 c).   Sistem penguatan  kompon

Sistem hubungan penguatan kompon merupakan gabungan dari sistem penguatan  shunt dengan sistem penguatan seri. Sistem penguatan kompon terdiri dari atas dua macam yaitu sistem penguatan kompon pendek dan sistem  penguatan kompon panjang.

Gambar 2.8 : Sistem Penguatan Kompon Panjang

Gambar 2.9 : Sistem Penguatan Kompon Pendek

5).   Kumparan kutub antara

     Kumparan ini dipasang seri dengan kumparan jangkar dan memiliki sifat yang sama dengan kumparan seri. Kumparan kutub bantu terdiri dari kawat (konduktor) yang memiliki luas penampang besar dan mempunyai beberapa belitan.

6).   Kumparan kompensasi

Kumparan ini dihubungkan secara seri dengan kumparan jangkar dan ditahankan dalam sepatu kutub serta memiliki penampang yang besar. Kumparan ini hanya terdapat pada mesin besar.

Fungsi kumparan kompensasi  :

a)   Untuk mengimbangi reaksi pembagian kerapatan.

b)  Sebagai pembagi kerapatan fluksi magnetik yang merata dicelah udara   pada saat mesin dibebani.

7).   Rumah Stator

Rumah stator dapat dibedakan jenis rumah terbuka dan rumah tertutup. Untuk mesin rumah terbuka biasanya ditempatkan di dalam ruangan yang terlindung dari panas dan hujan, sedangkan mesin dengan rumah tertutup ditempatkan diluar ruangan.

                           b.          Rotor

Rotor adalah bagian yang berputar dan menurut konstruksinya terdiri dari :

1).   Jangkar

Jangkar mesin arus searah terdiri dari :

a).   Inti Jangkar

Inti  jangkar ini terbuat bahan ferromagnetik, agar kumparan jangkar terletak dalam daerah yang induksi magnetnya besar, sehingga GGL induksi magnet yang dihasilkan bertambah besar. Pada inti jangkar terdapat alur – alur dan gigi – gigi. Alur – alur ini berfungsi sebagai tempat kumparan dan pada gigi – gigi terdapat lubang – lubang sebagai pendingin.

b).   Kumparan jangkar

kumparan jangkar berfungsi untuk tempat terbentuknya GGL induksi jika mesin sebagai generator, jika mesin berfungsi sebagai motor kumparan jangkar berfungsi sebagai pembangkit gaya lorent yang menimbulkan kopel  dan akan memutar jangkar.

Gambar 2.10 : Jangkar

2).   Komutator

Komutator berfungsi sebagai alat penyearah mekanik yang bersama – sama sikat membalikkan arah arus listrik bolak – balik (ac = alternating current) menjadi arus listrik searah   ( dc =direct current ). Untuk menghasilkan penyearah yang lebih baik (lebih rata), maka komutator dibuat bentuk lempeng – lempeng atau berlamel – lamel yang terisolasis satu dengan yang lainnya.

Gambar 2.11 : Komutator

3).   Poros jangkar (as)

Apabila mesin sebagai motor poros jangkar ini sebagai tempat kopling antara rotor dengan beban dan sebagai tumpuan kumparan jangkar sehingga akan mempertahankan posisi putaran jangkar pada tempatnya.

                            c.          Bagian lain

Konstruksi bagian – bagian lain terdiri dari :

1)   Celah udara

Celah udara (air gas) merupakan bagian yang terletak diantara stator dan rotor yang berfungsi sebagai jalannya fluksi magnetik dari kutub – kutub ke inti jangkar.

2)   Sikat

Bagian ini berfungsi sebagai penghubung aliran arus pada lilitan jangkar dengan beban. Fungsi lainnya adalah untuk tempat terjadinya proses komutasi bersama dengan komutator. Sikat harus lebih lunak dari pada komutator, agar gesekan antara komutator dengan sikat tidak mengakibatkan ausnya komutator. Biasanya bahan utamanya  terbuat dari batu arang, seperti : batu arang biasa, batu arang grafit, batu arang elektromagnetik dan batu arang logam.

Gambar 2.12 : Sikat dan Pemegang

3).   Kipas

Untuk proses pendinginan pada saat mesin beroperasi diperlukan adanya kipas yang menghembuskan udara masuk ke dalam badan mesin. Bahan utama kipas terbuat dari mika, plat baja, dan memiliki sudu – sudu serta leher  poros. Leher poros tersebut dimasukkan ke dalam poros kemudian dipasak agar tidak berputar pada poros tersebut.

Gambar 2.13 : Kipas Rotor

3.         Prinsip kerja motor DC

Motor dc bekerja berdasarkan teori gaya lorent, yang diuraikan sebagai berikut “ Tangan kiri diletakkan menengadah ke atas, sehingga garis – garis gaya magnet jatuh  pada telapak  tangan, jari – jari yang direntangkan menunjukkan arah arus yang diberikan, sedangkan ibu jari menunjukkan arah gaya Lorent yang dibangkitkan”.

Dibutuhkan energi listrik untuk menggerakkan arus yang berlawanan dengan GGL lawan, energi listrik inilah yang diubah menjadi energi mekanik oleh motor dc. Arus listrik I yang dialirkan di dalam suatu medan magnet dengan kerapatan fluks magnetik B akan menghasilkan suatu gaya sebesar :

F= B.I.L                                                                (Zuhal, 1991 :58)

Dimana :

B =  kerapatan fluks per  

I  =  arus pada penghantar (A)

L =  panjang penghantar (cm)

Persamaan  F = B.I.L, merupakan prinsip sebuah motor, dimana terjadi proses perubahan energi listrik (I) menjadi energi mekanik (F). Pada saat gaya F dibangkitkan, konduktor bergerak di dalam medan magnet akan menimbulkan gaya gerak listrik yang merupakan reaksi (lawan) terhadap tegangan penyebabnya. Agar proses konversi energi listrik menjadi energi mekanik dapat berlangsung, tegangan sumber harus lebih besar dari gaya gerak listrik lawan.

4.         Gaya gerak listrik (GGL) – lawan

Apabila sebuah kumparan jangkar dalam sebuah medan magnet dialiri arus, maka kumparan jangkar timbul torsi, sehingga jangkar berputar (arahnya sesuai dengan kaidah tangan kiri). Jangkar yang berputar dalam medan magnet akan timbul GGL (arahnya sesuai dengan kaidah tangan kanan). Arah GGL induksi tersebut berlawanan arah dengan arah GGL – sumber, sehingga disebut GGL – lawan.

Menurut Zuhal gerak listrik – lawan (Eb) yang dibangkitkan ialah :

Eb =                                                                                 

Eb = V-IaRa                                                          (Zuhal, 1991 : 149)

Dimana :

Eb  =  gaya gerak listrik (Volt)

V   =   tegangan input (Volt)

Ia   =   arus yang mengalir pada belitan jangkar (A)

Ra  =   nilai resistensi belitan jangkar (Ω)

5.         Torsi

Torsi pada motor dc yang memutar jangkar bergantung pada fakor fluks yang dihasilkan oleh kutub utama (Ф) dan arus yang mengalir pada belitan jangkar (Ia). Sehingga torsi yang menggerakkan jangkar dari pada motor dirumuskan  :

                                                     (Zuhal, 1991 : 141)

Dimana :

T = torsi (Ib-ft atau .m)

Φ = fluks per kutub (Maxwell)

Ia = arus jangkar (A)

C =  konstanta yang diperoleh dari persamaan berikut :

                                                  (Zuhal , 1991: 141)   

Dimana :

p = banyaknya kutub

z = jumlah total penghantar

a = jumlah alur pada belitan jangkar

akibat dari fluks yang dihasilkan oleh kutub utama (Ф) dan arus yang mengalir pada belitan jangkar (Ia) akan menghasilkan gaya (F). suatu penampang berjari – jari r meter dan gaya adalah F Newton serta kecepatan.

6.         Putaran motor arus searah

Besarnya putaran (n) pada saat motor dc bekerja ditentukan oleh perubahan jumlah putaran, yaitu :

                                                        (Zuhal, 1991 : 153)

dimana :

V   =  tegangan input (Volt)

Ia   =  arus jangkar (Ampere)

Ra  =  tahanan jangkar (Ohm)

Ф   =  fluks / kutub (Maxwell)

C   =  konstanta

Pada umumnya motor dc yang diperdagangkan putarannya dibuat sesuai dengan keperluan. Untuk mengatur jumlah putaran diantaranya dapat dilakukan dengan cara memperbesar atau memperkecil tegangan input (V) dengan tahanan variabel.

B.   Pengaturan kecepatan Motor Seri Arus Searah.

Berputarnya jangkar dalam medan magnet akan menimbulkan gaya gerak listrik lawan (Eb) yang besarnya :

Eb  =  C.Ф.n

Atau

Eb  =  V-Ia.Ra

Sehingga besarnya putaran motor  dc adalah :

n  =

Dari persamaan tersebut bahwa putaran motor dc dapat diatur dengan cara mengatur besarnya tegangan input (V), mengatur tahanan luar didalam rangkaian jangkar yang berarti mengatur arus jangkar (Ia), dan mengatur besarnya fluksi (Ф) dengan mengatur arus penguatan motor. Pengaturan putaran motor dengan cara memperbesar atau memperkecil tegangan input dengan mempergunakan tahanan variabel yang dipasang seri dengan jangkar.

Keuntungan metode pengaturan seperti ini ialah cukup sederhana dan mudah menghubungkannya serta seperti dikombinasi dengan starting motor. Kerugian metode pengaturan ini ialah pengaturan kecepatan kurang baik, efisiensi rendah dan jika untuk motor dengan daya besar pengaturannya cukup sulit.

Perubahan kecepatan (n) sesuai dengan rumus :

n =

Maka kecepatan dapat dilakukan dengan mengubah Eb atau Ф.

Maka kurva karakteristiknya sebagai berikut :

Gambar 2.14 : Grafik karakteristik putaran (n) terhadap arus jangkar (Ia)

C.  Membalik Putaran Motor Arus Searah

Untuk membalik putaran motor dc yang paling popular adalah dengan cara membalik hubungan jangkar. Dengan merubah arah keduanya atau membalik hubungan tegangan positif (+) atau tegangan negative (-), sehingga putarannya tidak berubah melainkan berbahaya jika pada putaran tinggi yang berakibat motor tidak stabil dan arus jangkar sangat tinggi.

Gambar 2.15 : Proses pembalikan putaran

D.   Antena Pengarah Yagi ( Yagi Directional )

Antena yang digunakan sebagai sarana penangkapan isyarat gelombang frekuensi tinggi untuk pesawat penerima TV, memiliki aneka bentuk serta tipe yang berbeda – beda. Dari mulai tipe yang paling sederhana dengan bentuk seperti sebuah antenna untuk radio transistor yang biasa disebut  sebagai “Telescope tunggal” sampai dengan bentuk tipe yang rumit dengan banyak elemen berderet dari ujung sampai ujung.

Aneka bentuk dan tipe antenna TV yang bermacam macam itu bukanlah merupakan suatu variasi agar kelihatan menarik dan tidak monoton dipandang mata, melainkan memang disesuaikan dengan kanal dan jalur frekuensi yang digunakan. Antena yang digunakan untuk jalur VHF rendah berbeda dengan untuk VHF tinggi, dan juga berbeda pula untuk jalur UHF. Begitu juga lemah atau kuatnya daerah penerimaan isyarat juga merupakan factor yang menentukan untuk jenis dan tipe yang bagaimana antenna yang harus digunakan.

Jenis antena yang paling banyak digunakan adalah antenna Pengarah Yagi (Yagi Direktional). Antena Pengarah Yagi memiliki sifat yang hanya mampu menerima sinyal dari satu arah saja untuk diperoleh gambar yang baik. Untuk antena ini terdiri dari elemen pengarah (director), elemen antenna (proyektor), dan elemen pemantul (reflektor).

Dalam penelitian ini akan digunakan antenna Pengarah Yagi (Yagi Directional) yang memiliki 13 elemen, yang terdiri atas 6 elemen pengarah (director), 4 elemen pemantul (reflector) dan 2 elemen antena (proyektor).

Gambar 2.16 : Antena pengarah yogi

BAB  III

METODE   PENELITIAN

A.   Jenis Penelitian

Jenis penelitian ini adalah penelitian eksperimen, karena penelitian ini bertujuan untuk mengujicoba motor dc yang telah dibuat untuk mengendalikan sistem perputaran antena televisi. Oleh karena itu dalam menganalisa data – data dalam penelitian ini dengan cara deskriptif.

B.   Obyek Penelitian

Obyek penelitian ini adalah motor dc dan antena televisi. Proses pembuatan alat pengendali perputaran antena televisi dengan menggunakan motor dc memerlukan perencanaan, pembuatan dan ujicoba. Untuk mengujicoba motor dc yang digunakan dalam penelitian ini  jenis motor dc dengan tegangan maksimal 12 volt dan jenis antena  Yagi directional  yang terdiri dari 6 elemen director,  4 elemen reflector dan 2 elemen proyektor.

C.   Tempat dan Waktu Penelitian

Penelitian ini dilaksanakan di Laboratorium Universitas PGRI Adi Buana, Surabaya. Pada bulan Mei 2011 s/d desember 2011.

D.    Rancangan Penelitian

Penelitian ini dirancang untuk menjawab rumusan masalah penelitian dengan jenis penelitian eksperimen. Untuk itu dalam merancang suatu prototipe alat yang sesuai dengan obyek penelitian, sehingga yang dijadikan dasar utama dalam perancangan ini yaitu motor dc dan antena televisi.

1.          Menentukan motor dc yang akan digunakan.

Setelah melakukan observasi di laboratorium Elektronika, diputuskan motor dc yang digunakan dalam penelitian adalah jenis motor dc yang memiliki tegangan maksimal 12 Volt. Dipilihnya motor dc tersebut dengan pertimbangan biaya yang relatif murah, mudah mencarinya, dan arena beban yang digunakan tidak terlalu berat.

2.         Menentukan antena yang akan digunakan

Berdasarkan konstruksinya antena Yagi Directional, lebih populer apabila dibandingkan dengan jenis  antena logaritmis (Log Periodic)  maupun antena lup ( Loop). Dalam prototipe  alat penelitian ini antena yang digunakan terdiri atas 6 elemen director, 4 elemen reflector dan 2 elemen proyektor dan memiliki berat sebesar 256,5 gram.

3.         Pengujian prototipe alat

Setelah dipilih jenis motor dc dan antena yang digunakan dalam penelitian, diperlukan pengujian alat. Untuk melakukan pengujian prototipe alat diperlukan gambar rangkaian, peralatan, langkah percobaan dan tabel pengamatan. Dalam pengujian ini dibedakan besarnya daya motor dc tanpa antena maupun dengan antena televisi.

                            a.          Rangkaian

Gambar 3.1 : Rangkaian percobaan

                           b.          Peralatan yang digunakan

                                            i.         Adaptor                                                     1 buah

                                          ii.         -   Motor  dc  12  Volt                                    1 buah

                                        iii.         -   Antena    1 buah

                                        iv.         -   Statif       1 buah

                                          v.         -   Penjepit   1 buah

                            c.          Langkah  Percobaan

                                            i.         Menyiapkan  alat  yang  dibutuhkan.

                                          ii.         Merangkai  alat  sesuai  dengan  gambar  rangkaian.

                                        iii.         Menghubungkan rangkaian dengan sumber tegangan dc 24 Volt (power supply / adaptor)

                                        iv.         Memanipulasi  tegangan  mulai  dari  2,5  Volt  sampai  9,0  Volt  untuk tanpa beban antena, kemudian catat arusnya.

                                          v.         Mengulangi  langkah  4  dengan  menggunakan  beban  antena.

                                        vi.         Mematikan  power  supply

                                      vii.         Membongkar  rangkaian  dan  mengembalikan  peralatan.

                           d.          Tabel  pengamatan

Tabel 3.1 : Data pengamatan percobaan motor dc tanpa antenna maupun dengan antena televisi

No	Tanpa Antena			Dengan Antena
	Tegangan (Volt)	Arus (Ampher)	Daya (Watt)	Tegangan (Volt)	Arus (Ampher)	Daya (Watt)

E.   Variabel  dan  definisi  Operasional  Variabel

1.   Variabel  manipulasi  :  besarnya  tegangan  input, besarnya tegangan input dapat diperoleh dengan mengatur tahanan variabel tegangan  pada  power  supply  digital.

2.  Variabel respon  :  besarnya arus, besarnya daya, kecepatan putaran  motor dc.

3.   Variabel kontrol  :  jenis motor dc, jenis antena, power supply.

F.   Teknik Pengumpulan Data

Teknik pengumpulan data pada penelitian ini dilakukan dengan cara eksperimen di Laboratorium elektronika, jurusan Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas PGRI Adi Buana Surabaya. Ekperimen dilakukan dengan mengadakan beberapa kali percobaan. Percobaan tersebut dimulai dari tegangan 2,5 Volt samapi 9,0 Volt baik tanpa antena maupun dengan antena.

G.   Teknik Analisa Data

Seperti yang telah disebutkan diatas, yaitu penelitian ini adalah termasuk jenis penelitian eksperimen. Oleh karena itu untuk menganalisa data – data yang telah diperoleh dicatat dalam tabel diatas, kemudian dianalisa secara deskriptif.

BAB  IV

HASIL  DAN  ANALISIS DATA PENELITIAN

A.   Hasil Penelitian

Pengambilan data dalam penelitian ini dilakukan dengan cara mengatur  tahanan variabel (Vr) untuk tegangan input pada power supply, sehingga secara otomatis akan diperoleh besarnya arus. Data penelitian ini terdiri dari besarnya tegangan input, arus dan daya motor dc. Data – data penelitian tersebut termuat dalam tabel berikut ini :

Tabel 4.1 : Hasil Pengamatan unjuk kerja motor dc tanpa antena

Maupun dengan antena televisi

Per cobaan ke	Tanpa  antena			Dengan  antena
	Tegangan (Volt)	Arus (Ampher)	Daya (Watt)	Tegangan (Volt)	Arus (Ampere)	Daya (Watt)
1	2,5	0,03	0,075	2,5	0,11	0,275
2	2,7	0,03	0,081	2,7	0,12	0,324
3	2,9	0,03	0,087	2,9	0,15	0,435
4	3,1	0,03	0,093	3,1	0,18	0,558
5	3,3	0,04	0,132	3,3*	0,07	0,231
6	3,6	0,04	0,144	3,6	0,05	0,180
7	3,9	0,04	0,156	3,9	0,06	0,234
8	4,1	0,04	0,164	4,1	0,06	0,246
9	4,3	0,04	0,172	4,3	0,05	0,215
10	4,5	0,04	0,180	4,5	0,06	0,270
11	4,7	0,04	0,188	4,7**	0,07	0,329
12	4,9	0,04	0,196	4,9**	0,07	0,343
13	5,0	0,04	0,200	5,0**	0,06	0,300
14	5,2	0,04	0,208	5,2**	0,07	0,364

Per cobaan ke	Tanpa  Antena			Dengan  Antena
	Tegangan (Volt)	Arus (Ampere)	Daya (Watt)	Tegangan (Volt)	Arus (Ampere)	Daya (Watt)
15	5,4	0,04	0,216	5,4**	0,06	0,324
16	5,5	0,04	0,220	5,5**	0,06	0,330
17	5,6	0,04	0,224	5,6**	0,06	0,336
18	5,8	0,04	0,232	5,8	0,07	0,406
19	6,0	0,04	0,240	6,0	0,06	0,360
20	6,2	0,04	0,248	6,2	0,07	0,434
21	6,4	0,05	0,320	6,4	0,06	0,384
22	6,6	0,05	0,330	6,6	0,07	0,462
23	6,8	0,05	0,340	6,8	0,06	0,408
24	7,0	0,05	0,350	7,0	0,07	0,490
25	7,3	0,05	0,365	7,3	0,07	0,511
26	7,5	0,05	0,375	7,5	0,06	0,450
27	7,8	0,05	0,390	7,8	0,07	0,546
28	8,1	0,05	0,405	8,1	0,06	0,486
29	8,4	0,06	0,504	8,4	0,07	0,588
30	8,6	0,06	0,516	8,6	0,07	0,602
31	8,9	0,06	0,534	8,9	0,06	0,534
32	9,0	0,06	0,540	9,0	0,07	0,630

Catatan :

*    awal berputarnya motor dc jika dengan beban antena televisi

**  daerah ideal perputaran antena televisi

B.   Analisa  Data

Dari data hasil penelitian unjuk kerja motor dc pada pengendalian sistem perputaran antena televisi, yang menggunakan rancangan gerbox sebagai power supply. Apabila tanpa beban antena pada tegangan 2,5 Volt dan arus 0,03 A motor dc sudah berputar, tapi jika dengan beban antena motor dc mulai berputar pada tegangan 3,3 Volt dan arus 0,07 A. Perputaran antena dalam keadaan ideal di saat tegangan 4,7 Volt sampai 6,0 volt.

Besar   P   dapat dihitung berdasarkan rumus,

P = V . I

1.   Perhitungan daya (P) pada saat tanpa beban antena :

Percobaan 1                                       Percobaan 17

V = 2,5 Volt   ; I = 0,03 A                V = 5,6 Volt   ; I = 0,04 A

P = 2,5 . 0,03                                     P = 5,6 . 0,04

P = 0,075 Watt                                  P = 0,224 Watt

Percobaan 2                                       Percobaan 18

V = 2,7 Volt   ; I = 0,03 A                V = 6,0 Volt   ; I = 0,04 A

P = 2,7 . 0,03                                     P = 6,0 . 0,04

P = 0,081 Watt                                  P = 0,224 Watt

Percobaan 3                                       Percobaan 19

V = 2,9 Volt   ; I = 0,03 A                V = 6,0 Volt   ; I = 0,04 A

P = 2,9 . 0,03                                     P = 6,0 . 0,04

P = 0,087 Watt                                  P = 0,240 Watt

Percobaan 4                                       Percobaan 20

V = 3,1 Volt  ; I = 0,03 A                 V = 6,2 Volt   ; I = 0,04 A

P = 3,1 . 0,03                                     P = 6,2. 0,04

P = 0,093 Watt                                  P = 0,248 Watt

Percobaan 5                                       Percobaan 21

V = 3,3 Volt   ; I = 0,04 A                V = 6,4 Volt   ; I = 0,05 A

P = 3,3 . 0,04                                     P = 6,4 . 0,05

P = 0,132 Watt                                  P = 0,320 Watt

Percobaan 6                                       Percobaan 22

V = 3,6 Volt   ; I = 0,04 A                V = 6,6 Volt   ; I = 0,05 A

P = 3,6 . 0,04                                     P = 6,6 . 0,05

P = 0,144 Watt                                  P = 0,330 Watt

Percobaan 7                                       Percobaan 23

V = 3,9 Volt   ; I = 0,04 A                V = 6,8 Volt   ; I = 0,05 A

P = 3,9. 0,04                                      P = 6,8 . 0,05

P = 0,156 Watt                                  P = 0,340 Watt

Percobaan 8                                       Percobaan 24

V = 4,1 Volt   ; I = 0,04 A                V = 7,0 Volt   ; I = 0,05 A

P = 4,1 . 0,04                                     P = 7,0 . 0,05

P = 0,164 Watt                                  P = 0,350 Watt

Percobaan 9                                       Percobaan 25

V = 4,3 Volt   ; I = 0,04 A                V = 7,3 Volt   ; I = 0,05 A

P = 4,3 . 0,04                                     P = 7,3 . 0,05

P = 0,172 Watt                                  P = 0,365 Watt

Percobaan 10                                     Percobaan 26

V = 4,5 Volt   ; I = 0,04 A                V = 7,5 Volt   ; I = 0,05 A

P = 4,5 . 0,04                                     P = 4,5 . 0,05

P = 0, 180 Watt                                 P =0,375 Watt

Percobaan 11                                     Percobaan 27

V = 4,7 Volt   ; I = 0,04 A                V = 7,8 Volt   ; I = 0,05 A

P = 4,7 . 0,04                                     P = 7,8 . 0,05

P = 0,188 Watt                                  P = 0,390 Watt

Percobaan 12                                     Percobaan 28

V = 4,9 Volt   ; I = 0,04 A                V = 8,1 Volt   ; I = 0,05 A

P = 4,9 . 0,04                                   P = 8,1 . 0,05

P =0,196 Watt                                   P = 0,405 Watt

Percobaan 13                                     Percobaan 29

V = 5,0 Volt   ; I = 0,04 A                V = 8,4 Volt   ; I = 0,06 A

P = 5,0 . 0,04                                     P = 8,4 . 0,06

P = 0,200 Watt                                  P = 0,504 Watt

Percobaan 14                                     Percobaan 30

V = 5,2 Volt   ; I = 0,04 A                V = 8,6 Volt   ; I = 0,06 A

P = 5,2 . 0,04                                     P = 8,6 . 0,06

P = 0,208 Watt                                  P = 0,516 Watt

Percobaan 15                                     Percobaan 31

V = 5,4 Volt   ; I =0,04 A                 V = 8,9 Volt   ; I = 0,06 A

P = 5,4 . 0,04                                     P = 8,9 .          0,06

P = 0,216 Watt                                  P = 0,534 Watt

Percobaan 16                                     Percobaan 32

V = 5,5 Volt   ; I = 0,04 A                V = 9,0 Volt   ; I = 0,06 A

P = 5,5 . 0,04                                     P = 9,0 . 0,06

P = 0,220 Watt                                  P = 0,540 Watt

2.   Perhitungan daya (P) pada saat dengan beban antena :

Percobaan  1                                      Percobaan 17

V = 2,5 Volt   ; I = 0,11 A                V = 5,6 Volt    I = 0,06 A

P = 2,5. 0,11                                      P = 5,6 . 0,06

P = 0,275 Watt                                  P =0,336 Watt

Percobaan 2                                       Percobaan 18

V = 2,7 Volt   I = 0,12 A                  V = 5,8 Volt   I = 0,07 A

P = 2,7 . 0,12                                     P = 5,8 . 0,07

P = 0,324 Watt                                  p = 0,406 Watt

Percobaan 3                                       Percobaan 19

V = 2,9 Volt   ; I = 0,15 A                V = 6,0 Volt   I = 0,06 A

P = 2,9 . 0,15                                     P = 6,0 . 0,06

P =0,435 Watt                                   P =0,240 Watt

Percobaan 4                                       Percobaan 20

V = 3,1 Volt   ; I = 0,18 A                V = 6,2 Volt   ; I = 0,07 A

P = 3,1 . 0,18                                     P = 6,2 . 0,07

P = 0,558 Watt                                  P = 0,434 Watt

Percobaan 5                                       Percobaan 21

V = 3,3 Volt   ; I = 0,07 A                V = 6,4 Volt   ; I = 0,06 A

P = 3,3 . 0,07                                     P = 6,4 . 0,06

P = 0,231 Watt                                  P = 0,384 Watt

Percobaan 6                                       Percobaan 22

V = 3,6 Volt   ; I = 0,05 A                V = 6,6 Volt   ; I = 0,07 A

P = 3,6 . 0,05                                     P = 6,6 . 0,07

P = 0,180 Watt                                  P = 0,462 Watt

Percobaan 7                                       Percobaan 23

V = 3,9 Volt   ; I = 0,06 A                V = 6,8 Volt   ; I = 0,06 A

P = 3,9 . 0,06                                     P  = 6,8 . 0,06

P = 0,234 Watt                                  P = 0, 408 Watt

Percobaan 8                                       Percobaan 24

V = 4,1 Volt   ; I = 0,06 A                V = 7,0 Volt   ; I = 0,07 A

P = 4,1 . 0,06                                     P = 7,0 . 0,07

P = 0,246 Watt                                  P = 0,490 Watt

Percobaan 9                                       Percobaan 25

V = 4,3 Volt   ; I = 0,05 A                V = 7,3 Volt   ; I = 0,07 A

P = 4,3 . 0,05                                     P = 7,3 . 0,07

P= 0,215 Watt                                   P = 0,511 Watt

Percobaan 10                                     Percobaan 26

V = 4,5 Volt   ; I = 0,06 A                V = 7,5 Volt   ; I = 0,06 A

P = 4,5 . 0,06                                     P = 7,5 . 0,06

P = 0,270 Watt                                  P = 0,450 Watt

Percobaan 11                                     Percobaan 27

V = 4,7 Volt   ; I = 0,07 A                V = 7,8 Volt   ; I = 0,07 A

P = 4,7 . 0,06                                     P = 7,8 . 0,07

P = 0,329 Watt                                  P = 0,546 Watt

Percobaan 12                                     Percobaan 28

V = 4,9 Volt   ; I = 0,07 A                V = 8,1 A   ; I = 0,06 A

P = 4,9 . 0,07                                     P = 8,1 . 0,06

P = 0,343 Watt                                  P = 0,486 Watt

Percobaan 13                                     Percobaan 29

V = 5,0 Volt   ; I = 0,06 A                V = 8,4 Volt   ; I = 0,07 A

P = 5,0 . 0,06                                     P = 8,4 . 0,07

P = 0,300 Watt                                  P = 0,588 Watt

Percobaan 14                                     Percobaan 30

V = 5,2 Volt   ; I = 0,07 A                V = 8,6 Volt   ; I = 0,07 A

P = 5,2 . 0,07                                     P  = 8,6 . 0,07

P = 0,364 Watt                                  P = 0,602 Watt

Percobaan 15                                     Percobaan 31

V = 5,4 Volt   ; I = 0,06 A                V = 8,9 Volt   ; I = 0,06 A

P = 5,4 . 0,06                                     P = 8,9 . 0,06

P = 0,324 Watt                                  P = 0,534 Watt

Percobaan 16                                     Percobaan 32

V = 5,5 Volt   ; I = 0,06 A                V = 9,0 Volt   ; I = 0,07 A

P = 5,5 . 0,06                                     P = 9,0 . 0,07

P = 0,330 Watt                                  P = 0,630 Watt

C.   Pembahasan

Pada motor dc khususnya yang memiliki penguatan seri dapat di hitung dengan menggunakan rumus sebagai berikut :

Dari rumus diatas, besarnya tegangan input pada motor dc dapat mempengaruhi besar kecilnya putaran. Semakin besar tegangan input dalam motor dc maka daya yang bekerja semakin besar dan kecepatan putaran motor semakin cepat pula. Dari data penelitian yang didapat, yaitu untuk mengatur kecepatan antena yang memiliki berat 256,5 gram bisa menggunakan tegangan 4,7 Volt sampai 5,6 Volt agar diperoleh kecepatan ideal.

Berikut grafik tegangan terhadap arus hasil pengamatan tanpa antena maupun dengan antena.

Gambar 2.18 : Grafik tegangan Vs arus

BAB  V

KESIMPULAN DAN SARAN

A .  Kesimpulan

Jenis Penelitian ini adalah eksperimen. Yaitu mengadakan eksperimen dengan cara mengatur tegangan input menggunakan tahanan variabel. Motor dc dan antena dibuat melalui proses perencanaan, pembuatan dan ujicoba. Setelah diadakan eksperimen didapatkan data – data penelitian yaitu mengatur tegangan input secara bertahap baik tanpa antena maupun dengan antena pada tegangan yang sama. Apabila tanpa beban antena pada tegangan 2,5 Volt dan arus 0,03 A motor dc sudah berputar, tapi jika dengan beban antena motor dc mulai berputar pada tegangan 3,3 Volt dan arus 0,07 A. Perputaran antena dalam keadaan ideal di saat tegangan 4,7 Volt sampai 6,0 Volt. Dari analisis data penelitian semakin besar tegangan input semakin besar pula nilai arus, daya dan kecepatan motor dc.

B.   Saran

Agar dalam proses pengendalian sistem perputaran antena televisi yang menggunakan motor dc dengan tegangan maksimal 12 Volt perlu diperhatikan hal – hal sebagai berikut :

1.  Power Supply yang digunakan untuk pengukuran diusahakan memiliki keakuratan yang tinggi sehingga akan didapatkan data penelitian yang lebih sempurna atau tepat dan dalam pengambilan data diusahakan beberapa kali.

2.   Antena yang digunakan dalam penelitian jangan terlalu berat, agar motor dc tidak sampai terbakar dan diperoleh  prototipe rekayasa yang ideal.

3.  Mengingat portotipe alat yang dibuat telah berhasil dalam pengujian hendaknya alat ini dipergunakan dalam kehidupan sehari – hari sebagai pembaharuan di dunia motor dc maupun antena televisi.

4. Secara ekonomis rancangan gerbox sebagai adaptor yang akan dihubungkan ke motor dc pada pengendalian perputaran antena televisi lebih hemat dengan biaya 250.000.

DAFTAR PUSTAKA

Ari Kunto, Suharsini.1996. Prosedur Penelitian suatu pendekatan Proses. Jakarta:  PT. Rineka Cipta.

Berahim, Hamzah. 1991. Pengantar Tehnik Tenaga Listrik. Yogyakarta: Andi Offset Yogyakarta.

Irawan, A. A., 2001. Antena VHF-UHF-Booster. Solo: CV. Aneka

Irawan, A. A., dkk 1992. Merakit dan Modifikasi Antena Televisi dan Jalur Transmisi. Solo: CV. Aneka

Kadir, A., 1992. Pengantar Teknik Tenaga Listrik. Jakarta: LP3ES.

Tim Penyusun .2008. Pedoman dan S.O.P. Surabaya. Universitas PGRI Adi Buana.

Roefi’ie, Masdoeki. 1994. Mesin DC Motor. Surabaya: University Press IKIP Surabaya.

Roefi’ie, Masdoeki. 1994. Motor DC Khusus. Surabaya: University Press IKIP Surabaya.

Zuhal. 1991. Dasar Tenaga Listrik. Bandung: ITB.

Zuhal. 1993. Dasar Tenaga Listrik dan Elektronika Daya. Jakarta: PT. Gramedia Pustaka.

Gempur Santoso. 2005. Metodologi Penelitian ( Kuantitatif dan Kualitatif ). Jakarta : Prestasi Pustaka.

Lampiran : Rangkaian percobaan khusus