RENCANA PELAKSANAAN PEMBELAJARAN (RPP) DISCOVERY LEARNING
Satuan Pendidikan Kelas/Semester Mata Pelajaran Materi Pokok Pertemuan ke Alokasi Waktu
: SMK NEGERI 1 GUNUNGSINDUR : XI / 3 : Sistem Pengendali Elektronik : Pengatur Kecepatan Motor DC : 1 dan 2 : 14 Jam (2 kali Pertemuan) (7 x 2 x 45 menit)
A. Kompetensi Inti KI1: Menghayati dan mengamalkan ajaran agama yang dianutnya. KI2: Menghayati dan mengamalkan perilaku jujur, disiplin, tanggungjawab, peduli (gotong royong, kerjasama, toleran, damai), santun, responsif dan pro-aktif dan menunjukan menunjukan sikap sebagai bagian dari solusi atas berbagai permasalahan dalam berinteraksi secara efektif dengan lingkungan sosial dan alam serta dalam menempatkan diri sebagai cerminan bangsa dalam pergaulan dunia. KI3: Memahami, menerapkan, menganalisis dan mengevaluasi pengetahuan faktual, konseptual, prosedural dan metakognitif metakognitif berdasarkan berdasarkan rasa rasa ingin ingin tahunya tahunya tentang ilmu pengetahuan, pengetahuan, teknologi, teknologi, seni, budaya, dan humaniora dengan wawasan kemanusiaan, kebangsaan, kenegaraan, dan peradaban terkaitpenyebab terkaitpenyebab fenomena dan kejadian, serta menerapkan menerapkan pengetahuan pengetahuan prosedural prosedural
(a) Pengaturan percobaan (b) Arah I, F dan B saling tegak lurus Gambar 5.1. Gaya pada kawat di dalam medan magnetik Untuk membuktikannya dapat dilakukan percobaan menggunakan magnet U, kawat dan baterai. Lalu atur sesuai gambar 5.1.a maka pada kawat akan ada hentakan saat baterai dihubungkan. Besarnya magnituda dari gaya tersebut dapat dihitung dari persamaan berikut: F = IBLsinθ (5.1) Dengan F = gaya pada konduktor (Newton) I = arus pada konduktor (Ampere) B = Kerapatan Fluks magentik (Gauss) L = Panjang kawat (meter) θ = sudut antara arus dan medan magnetik Motor listrik memanfaatkan prinsip ini untuk membuat suatu putaran yaitu dengan membentuk kawat menjadi suatu lup dan menempatkan di dalam medan magnetik (Gambar 5.2)
Parameter penting dalam setiap motor DC adalah torsi ini. Torsi dapat dihitung dari gaya pada persamaan (5.1) dan bila disederhanakan menjadi: T = K TIAφ (5.2) Dengan T = Torsi motor K T = Konstanta yang tergantung dari konstruksi motor IA = Arus armatur φ = fluks magnetik Motor DC dapat bekerja sebaliknya yaitu mengubah dari energi mekanik gerak menjadi energi listrik yang disebut dengan generator. Saat ada gaya putar luar memutar comutator, motor DC akan menimbulkan tegangan yang disebut electromotive force (EMF). Tapi saat motor DC digerakkan oleh daya listrik tedapat juga tegangan balik yang arahnya berlawanan dengan arus armatur yang disebut dengan counter-electromotive force (CEMF). CEMF ini mengurangi tegangan armatur (V A). CEMF ini akan meningkat dengan meningkatnya laju putar motor dan sebaliknya akan berkurang saat laju motor berkurang. VA = Vin – CEMF
(5.3)
Motor DC memiliki kemampuan untuk mempertahankan lajunya saat dihubungkan dengan beban yang disebut dengan Self-regulation speed. Saat beban meningkat laju berkurang sekaligus menurunkan CEMF. Saat CEMF menurun tegangan armatur akan naik dan menyebabkan laju motor meningkat kembali. 5.3. Wound-Field DC Motor Wound-Fields DC Motor (wound = bentuk lampau dari wind) menggunakan elektromagnetik
Gambar 5.5. Motor lilitan seri dan shunt
Gambar 5.7. Compound-wound motor
5.5. Rangkaian Pengontrol Motor DC Terdapat beberapa rangkaian untuk mengatur laju putar motor. Sebenarnya penggunaan istilah pengaturan laju kurang tepat karena yang diubah adalah energi listrik menjadi torsi, sedangkan laju ditentukan oleh torsi dan bebannya. Terdapat dua teknik untuk menggerakan (drive) motor yang pertam disebut analog drive yaitu suatu rangkaian interfacing yang digunakan untuk memperkuat sinyal dari pengatur (controller) agar cukup untuk menggerakkan motor. Biasanya berupa Linear Power Amplifier. Sedangkan teknik kedua adalah untuk menggerakan motor adalah Pulse-width modulation (PWM). Pada teknik ini daya disuplai ke motor dalam bentuk pulsa DC dengan tegangan yang tetap. Lebar pulsa divariasikan untuk mengatur laju motor, semakin besar lebar pulsa maka semakin besar laju rata-rata motor. Frekuensi pulsa sangat besar sehingga membuat motor berputar secara halus.
(National Semiconduktor) (gambar 5.12). Rangkaian daya tinggi ini bisa menghasilkan arus 13A dengan tegangan maksimum 30 Volt.
Gambar 5.12 LM12 Power Operational Amplifier (National Instrument) Gambar 5.13 Menunjukkan rangkaian penggerak motor menggunakan Transistor Daya Darlington. Meskipun gain tegangan hanya 1 tetapi rangkaian ini memiliki gain arus sangat besar. Transistor yang digunakan pada gambar 5.13 adalah TIP 120 dengan gain arus (hfe) 1000 dan arus output maksimum 5 A. Motor harus diletakkan pada emmiter.
Kegiatan
Deskripsi Kegiatan
dari guru
Identifikasi masalah: Menanya: Guru memandu
siswa untuk berdiskusi seputar motor DC dan control proporsi dan integral
Pengumpulan data:
Siswa mengumpulkan informasi untuk menjawab pertanyaan guru ataupun teman serta untuk bahan berdiskusi tentang control proporsi dan integral serta motor dc Guru memandu siswa dalam mengumpulkan informasi
Catatan:
Selama siswa bekerja atau melakukan kegiatan, guru
Alokasi Waktu
Kegiatan
Deskripsi Kegiatan
Alokasi Waktu
DC dengan Op-Amp Pengumpulan data:
Siswa mengumpulkan informasi tentang rangkaian motor DC dengan Op-Amp sesuai dengan yang tercantum pada modul praktikum Guru memandu siswa dalam mengumpulkan informasi Catatan:
Selama siswa bekerja atau melakukan kegiatan, guru memperhatikan setiap kegiatan siswa mulai dari aktifitas untuk meraih kompetensi pengetahuan dan keterampilan maupun sikap yang muncul akibat dari kegiatan tersebut Penutup
1. Menyimpulkan materi yang sudah disampaikan 2. Memberi tugas tentang laporan praktikum rangkaian motor DC dengan Op-Amp 3. Mengingatkan untuk mempelajari materi selanjutnya 4. Menutup pelajaran.
20 menit
Aspek : Disiplin NO
Indikator Disiplin
1.
2.
3.
4.
Penilaian Disiplin
sama sekali tidak bersikap disiplin selama proses pembelajaran.
Skor 1 jika 1 indikator muncul
menunjukkan ada sedikit usaha untuk bersikap disiplin selama proses pembelajaran tetapi masih belum ajeg/konsisten
Skor 2 jika 2 indikator muncul
menunjukkan sudah ada usaha untuk bersikap disiplin selama proses pembelajaran tetapi masih belum ajeg/konsisten
Skor 3 jika 3 indikator muncul
menunjukkan sudah ada usaha untuk bersikap disiplin selama proses pembelajaran secara
Skor 4 jika 4 indikator muncul
Aspek : Tanggungjawab NO
1. 2. 3. 4.
Indikator Tanggungjawab
Penilaian Tanggungjawab
Melaksanakan tugas individu dengan baik Menerima resiko dari tindakan yang dilakukan Mengembalikan barang yang dipinjam Meminta maaf atas kesalahan yang dilakukan
Skor 1 jika 1 atau tidak ada indikator yang konsisten ditunjukkan peserta didik Skor 2 jika 2indikator kosisten ditunjukkan peserta didik Skor 3 jika 3indikator kosisten ditunjukkan peserta didik Skor 4 jika 4 indikator konsisten ditunjukkan peserta didik
Aspek : Santun NO
Indikator Santun
Penilaian Santun
1.
Baik budi bahasanya (sopan ucapannya)
Skor 1 jika terpenuhi satu indikator
2.
Menggunakan ungkapan yang tepat
Skor 2 jika terpenuhi dua indikator
3.
Mengekspresikan wajah yang cerah
Skor 3 jikaterpenuhi tiga indikator
2. Penilaian pengetahuan No. Kompetensi dasar
1.
3.10 Menerapkan Operasional amplifier (op-amp) sebagai pengatur kecepatan putaran motor dc 4.10 Membuat rangkaian pengatur kecepatan putaran motor dc dengan menggunakan penguat operasional
Indikator Pencapaian Kompetensi 3.10.1 memahami prinsip control proporsi integral
Materi Pengaturan Kecepatan Motor DC
3.10.2 memahami pengertian dan prinsip motor DC 3.10.3 Memahami prinsip rangkaian pengontrol motor DC 4.10.1 mempraktikan rangkaian pengontrol motor dc
Indikator Soal Keuntungan pengendali proporsi integral Prinsip control proporsi integral Pengertian motor DC Perbedaan dengan motor AC Prinsip rangkaian pengontrol motor DC
Bentuk Soal! 1. Sebutkan keuntungan apa saja nyang didapatkan jika memakai pengendali proporsi integral! 2. Jelaskan prinsip control proporsi integral! 3. Apa yang dimaksud dengan motor DC? 4. Apa perbedaan antara motor AC dengan motor DC? 5. Jelaskan prinsip rangkaian pengontrol motor DC!
No. 1.
2.
Kunci Jawaban Kunci Jawaban
Skor
Indikator Skor
Adanya pengendali P yang mampu merespon dengan cepat mengkompensas i kelambatan pengendali I, dan pengendali I dapat menghilangkan kesalahan inheren pada P sehingga dengan kombinasi ini akan memberikan tanggapan control yang lebih baik dibandingkan control individunya
15
Skor 15 jika jawaban lengkap
Ouput kontroler akan naik dengan segera karena ada aksi proporsional yang tergantung atas besarnya gain dan ukuran eror. Hal ini akan menghasilkan perbedaan tekanan pada valve restriksi integral. Pada saat beda tekanan turun, akan menaikkan gaya disebelah dalam below integral menyebabkan naiknya
35
Skor 10 jika jawaban kurang lengkap Skor 0 jika jawaban tidak lengkap Skor 35 jika jawaban lengkap Skor 15 jika jawaban kurang lengkap
Bentuk tes Tulis
No. Soal 1
Tulis
2
Tulis Tulis
3 4
Tulis
5
output diikuti oleh naiknya negatif feedback untuk mempertahankan kesetimbangan momen. Pada saat aksi integrasi ini terjadi, output kontroler selanjutnya naik jika dibandingkan hanya menggunakan aksi proporsional saja. Sehingga final control element bergerak lebih lanjut menyebabkan PV mendekati SP, beda tekanan pada valve integral juga akan mendekati nol. 3.
Motor DC adalah salah satu jenis actuator yang merupakan komponen yang sellalu bergerak mengubah energy listrik menjadi pergerakan mekanik yang bersuplai daya DC
Skor 0 jika jawaban tidak lengkap
10
Skor 10 jika jawaban lengkap Skor 5 jika jawaban kurang lengkap Skor 0 jika jawaban tidak lengkap
4.
5.
Motor AC lebih menguntungkan dibandingkan dengan motor DC karena lebih kecil, lebih handal dan tidak terlalu mahal. Tetapi kecepatan motor AC tidak dapat diatur, kecepatannya selalu tetap sesuai dengan frekuensi dari jala-jala listrik. Sedangkan motor DC baik kecepatan, laju dan arah putarnya dapat diatur dengan mudah sesuai dengan keinginan.
15
motor DC diawali dengan sebuah konduktor yang dialiri listrik berada di dalam suatu medan magnetik akan mengalami gaya tarik yang arahknya tegak lurus terhadap arus listrik dan medan magnetic. Konduktor bisa terbuat dari besi, tembaga atau aluminium.
25
Mengetahui, Kepala SMK Negeri 1 Gunungsindur
Fajar Syah Alam, S.T., M.Pd. Nip. 19741004 200604 1 005
Skor 15 jika jawaban lengkap Skor 10 jika jawaban kurang lengkap Skor 0 jika jawaban tidak lengkap Skor 25 jika jawaban lengkap Skor 10 jika jawaban kurang lengkap Skor 0 jika jawaban tidak lengkap
Bogor, Januari 2018 Guru Mapel
Selvi Zanita Putri, S.Pd.
