Penentuan Parameter Motor Induksi Tiga Fasa

RINGKASAN

Motor induksi tiga fasa merupakan motor listrik arus bolak-balik yang paling banyak digunakan dalam dunia industri. Kerusakan pada bagian motor akan mempengaruhi proses produksi pada industri dan jasa transportasi. transportasi. Oleh karena itu, deteksi kerusakan dini sangat dibutuhkan untuk menghindari kerusakan yang lebih parah. Adapun metode-metode yang menjadi parameter penentuan motor induksi tersebut adalah, metode tes hubung singkat (rotor tertahan), metode tes beban nol, dan metode percobaan tahanan DC. Dalam tulisan ini terdapat pula contohsoaldan program bahasa C yang terkait dengan metode-metode tersebut.

1|Penentuan Motor Induksi Tiga Fasa

The world’s largest digital library

Try Scribd FREE for 30 days to access over 125 million titles without ads or interruptions! Start Free Trial Cancel Anytime.













KATA PENGANTAR

Puji syukur saya panjatkan kehadirat Illahi Robbi, Tuhan Yang Maha Esa, karena berkat rahmat dan karunia-Nya sehingga kami dapat menyelesaikan jurnal ini yang kami beri judul “Penentuan Parameter Motor Induksi Tiga Fasa”. Di dalam jurnal ini kami membahas tentang metode-metode penentuan parameter motor induksi tiga fasa, yang pada intinya berfungsi untuk mendeteksi kerusakan-kerusakan dini dalam motor induksi, agar tidak terjadi kerusakan yang lebih parah dalam motor tersebut dan tidak mengganggu proses produksi dalam industri atau pun pada jasa transportasi. Jurnal ini kami tujukan pula untuk memenuhi tugas mata kuliah Mesin Listrik. Terima kasih kepada bapak Sofyan Yahya yang telah membimbing kami sehingga kami dapat menyelesaikan jurnal ini, terima kasih pula untuk keluarga kami yang telah banyak membantu dalam segi moril maupun materil. Semoga jurnal yang kami tulis dapat bermanfaat untuk yang membacanya serta dapat di aplikasikan pada hal-hal yang terkait. Mohon maaf apabila ada kesalahan kesalahan dan ketidak sempurnaan penulisan, oleh karena itu kritik dan saran sangat kami harapkan untuk menjadikan kami lebih maju lagi dan dapat memajukan Polteknik Negeri Bandung.

Bandung, Desember 2012

Penulis













DAFTAR ISI

Abstrak.............................................................................................................. 1 Kata Pengantar................................................................................................... 2 Daftar Isi............................................................................................................ 3 Daftar Gambar................................................................................................... 4 Daftar Tabel....................................................................................................... 5 BAB I. Pendahuluan.......................................................................................... 6 BAB II. Landasan Teori..................................................................................... 7 BAB III. Penentuan Parameter Motor Induksi Tiga Fasa.................................... 9 3.1 Percobaan Hubung Singkat (Rotor Tertahan)................................... 9 3.2 Percobaan Tanpa Beban (Beban Nol)............................................. 12 3.3 Percobaan Tahanan DC.................................................................. 14 BAB IV. Soal dan Pemograman........................................................................ 17 4.1 Soal-soal dan Pembahasan.............................................................. 17 4.2 Pemograman (Bahasa C)................................................................. 22 BAB V. Kesimpulan......................................................................................... 26 Daftar Pustaka.................................................................................................. 27













DAFTAR GAMBAR

1. Rangkaian Ekivalen Motor Induksi....................................................... 7 2. Percobaan Rotor Ditahan...................................................................... 10 3. Rangkaian Ekivalen Pada Saat Beban Nol............................................ 13 4.1 Kumparan Hubung Bintang (Y)............................................................ 15 4.2 Kumparan Hubung Delta (Δ)................................................................ (Δ) ................................................................ 15













DAFTAR TABEL

1. Cara/metode berdasarkan pengalaman dan praktek (rule of thumb) untuk menentukan besarnya reaktansi reaktansi stator stator dan rotor................. rotor.......................... ................ ................ .................. .................. ................ ....... 12













BAB I PENDAHULUAN

Motor induksi tiga fasa ukuran kecil maupun besar banyak digunakan dalam industri. Motor induksi pun memiliki karakteristik yang berbeda. Dengan diketahuinya karakteristik suatu motor maka pemilihan motor untuk penggerak beban ataupun untuk industri dapat dilakukan secara tepat. Namun, karakteristik karakterist ik tersebut hanya dapat diketahui jika parameter motor yang bersangkutan bersangkutan juga diketahui. diketahui. Parameter tersebut mencakup mencakup tahanan stator, arus magnetisasai rugi gesekan, kerugian karena impedansi, reaktansi bocor stator, reaktansi magnetisasi dan tahanan inti besi. Nilai parameter tersebut tidak akan ditemukan pada pelat nama (name plate) sebuah motor. Oleh karena itu untuk mengetahuinya mengetahuinya perlu dilakukan pengujian pada motor tersebut yang mencakup percobaan hubung singkat (rotor tertahan), percobaan tanpa beban (beban (beban nol), dan dan percobaan percobaan tahanan tahanan DC. Biasanya sebuah motor dapat menarik arus sekitar 5 hingga 7 kali dari arus nominal selama pengasutan. pengasutan. Apabila torka beban selama pengasutan pengasutan dan inersia beban motor tidak besar, proses pengasutanhanya pengasutanhanya membutuhkan membutuhkan waktu yang singkat, dengan demikian temperatur temperatur motor tidak melebihi batas yang diizinkan. Dalam Dalam aplikasi tersebut

motor dapat diasut

langsung ke jala-jala dan ini biasanya diperuntukkan untuk motor-motor berukuran kecil dan tidak demikian halnya untuk motor-motor besar. Apabila torka beban selama pengasutan tinggi atau inersia bebannya yang tinggi, maka proses pengasutan akan membutuhkan waktu yang cukup lama. Jika motor menarik arus yang besar selama pengasutan, maka akan mengakibatkan kerusakan pada motor akibat pemansan lebih. Arus asut yang tinggi juga dapat mengakibatkan terjadinya drop tegangan yang besar pada jaringan. Dengan demikian metode pengasutan secara tepat perlu diterapkan untuk motor berkapasitas besar guna mengurangi arus asut dan drop tegangan.















BAB II LANDASAN TEORI

Rangkaian ekivalen motor induksi. Gambar 1(a) memperlihatkan rangkaian ekivalen per fasa dari motor induksi, sedangkan Gambar 1(b) merupakam rangkaian ekivalen alternatif.

(a)

(b) Gambar 1. Rangkaian ekivalen motor induksi

Keterangan gambar: R 1 = tahanan stator X1 = reaktansi bocor stator R 2 = tahanan rotor mengacu mengacu ke stator X = reaktansi bocor rotor mengacu ke stator













Parameter dari rangkaian ekivalen Rc , X m , R 1 , X 1 , X 2 dan R dan R2 dapat ditentukan berdasarkan hasil percobaan hubung singkat (rotor tertahan), percobaan tanpa beban (beban nol), percobaan tahanan DC. DC.

Percobaan hubung singkat (rotor tertahan) pada motor induksi, seperti percobaan hubung singkat

pada transformator, transformat or, yang hasilnya memberikan informasi kerugian karena

impedansi. Pada tes ini rotor ditahan sehingga motor tidak bisa berputar untuk menghindar menghindarii hal-hal yang tidak diinginkan selama melakukan percobaan biasanya tegangan yang di berikan hanya 15% sampai sampai 20% dari tegangan normal motor, sedangkan untuk mendapatkan mendapatkan nilai parameter motor, tetap berdasarkan nilai nominalnya dengan melakukan konversi dari hasil pengukuran Percobaan tes tanpa beban (beban nol) pada motor induksi, seperti percobaan tanpa beban pada transformator, yang hasilnya memberikan memberikan informasi nilai arus magnetisasi magnetisasi dan rugi gesekan. Tes ini dilakukan dengan memberikan tegangan tiga fasa seimbang pada belitan stator pada rating rating frekuensinya. frekuensinya.

Bagian rotor pada pada kondisi pengtesan pengtesan jangan jangan terhubung

dengan beban mekanis, rugi daya yang terukur pada kondisi tes tanpa beban disebakan rugi inti, rugi gesekan dan angin. Percobaan tahanan DC pada motor induksi, untuk memperoleh harga R1. Percobaan ini dilakukan dengan menghubungkan sumber tegangan DC (V ( V DC ) pada 2 terminal inpit dan arus DC-nya ( I I ) lalu diukur. Disini tdak mengalir arus rotor karena tidak ada tegangan yang













BAB III PENENTUAN PARAMETER MOTOR INDUKSI TIGA FASA

Parameter rangkaian ekivalen dapat dicari dengan melakukan pengukuran pada percobaan hubung singkat (rotor tertahan), percobaan tanpa beban (beban nol) dan percobaan tahanan DC. Dengan penyelidikan pada setiap rangkaian ekivalen, percobaan tanpa beban motor induksi dapat disimulasikan dengan memaksimalkan tahanan rotor

 . Hal ini bisa terjadi 

pada keadaan normal normal jika selip dalam nilai yang minimum. Selip yang mendekati nol terjadi ketika tidak ada beban mekanis dan mesin dikatakan dalam keadaan berbeban ringan. Pengukuran hubung singkat (rotor tertahan) dilakukan dengan menahan rotor tetap diam. Pada kondisi ini selip bernilai 1 yang merupakan nilai selip tertinggi untuk kondisi motor,

 

jadi nilai  bernilai minimum. minimum. Untuk menetukan menetukan bentuk rangkaian ekivalen, ekivalen, pola fluksi dianggap sinusoida, demikian rugi-rug yang diukur proporsional terhadap fluksi utama dan kejenuhan diabaikan.

3.1 Percobaan Hubung Singkat (Rotor Tertahan) Pada percobaan ini, rotor ditahan sehingga tidak dapat berputar. Pada Gambar 2 menunjukan pengawatan pengawatan untuk percobaan percobaan hubung singkat (rotor tertahan). Untuk melakukan melakukan percobaan rotor ditahan ini, tegangan AC dihubungkan ke stator, dan arus yang mengalir diatur













Bagaiamana pun juga terdapat suatu masalah dengan percobaan ini. Pada operasi normalnya frekuensi stator merupakan frekuensi jala-jala dari sistem tenaga (50/60 Hz). Pada kondisi asut, frekuensi rotor juga sama dengan frekuensi jala-jala. Akan tetapi, pada kondisi operasi normalnya, slip sebagian besar motor hanya bernilai 2-4%, dan frekuensi rotor dihasilkan berada pada rentang 1-3Hz. Ini akan menimbulkan suatu masalah karena frekuensi jala-jala tidak mempresentasikan kondisi operasi normal dari rotor.

Untuk mengatasi hal ini biasanya diambil nilai kompromi, yakni dengan menggunakan frekuensi sebesar 25% atau kurang dari frekuensi nominalnya.













Setelah catu daya dihubungkan ke motor, secepatnya atur besarnya arus yang mengalir ke motor kira-kira pada nilai nominalnya, kemudian ukur daya masuk, tegangan, dan arus sebelum rotor mengalami banyak pemanasan. Daya masuk ke motor diberikan melalui persamaan persamaan berikut :

  √     Jadi faktor daya rotor ditahan dapat diperoleh melalui persamaan berikut :

 √  Pada saat pengetesan juga dilakukan pencatatan nilai arus yang terukur.

     IhsN = Arus hubung singkat diperoleh saat tegangan normal diberikan. Ihs = Arus hubung singkat diperoleh saat tegangan pengujian diberikan. Rugi tembaga total = W hs – W – Winti

           















Tabel 1. Cara/metode berdasarkan pengalaman dan praktek (rule of thumb) untuk menentukan besarnya reaktansi stator dan rotor.

Desain rotor

X1 dan X2 sebagai fungsi dari X LR X1

X2

Rotor belitan

0,5 XLR

0,5 XLR

Desain A

0,5 XLR

0,5 XLR

Desain B

0,4 XLR

0,6 XLR

Desain C

0,3 XLR

0,7 XLR

Desain D

0,5 XLR

0,5 XLR

3.2 Percobaan Tanpa Beban (Beban Nol) Motor induksi dalam keadaan beban nol dibuat dalam keadaan berputar tanpa memikul beban pada rating tegangan tegangan dan frekuensinya. frekuensinya. Besar tegangan tegangan yang digunakan ke belitan stator perfasanya adalah V 1 (tegangan nominal), arus masukan sebesar I sebesar I 0 dan dayanya P 0. Nilai ini semua di dapatkan dengan melihat alat ukur pada saat percobaan beban nol.













(a)













Dengan P Dengan P 0 adalah daya input perfasa. Sehingga besar E besar E 1 dapat dinyatakan dengan

      (  )    nro adalah kecepatan rotor pada saat beban nol. Daya yang didissipasikan oleh Rcdinyatakan dengan:

      R1 didapat pada saat percobaan dengan tegangan DC. Harga R Harga Rc dapat ditentukan dengan

       Dalam keadaan yang sebenarnya R sebenarnya R1 lebih kecil jika dibandingkan dengan X dengan X m dan juga R juga Rc jauh lebih besar dari X m , sehingga impendansi yang didapat dari percobaan beban nol dianggap jX 1 dan jX dan jX m yang diserikan.













3.3.1. Kumparan Hubungan Bintang Gambar rangkaian ketika kumparan motor induksi tiga fasa terhubung Y, dan diberi suplai DC dapat dilihat pada Gambar 4.1 dibawah ini:

Gambar 4.1 Kumparan hubung bintang (Y) Harga R Harga R1DC dapat dihitung, untuk kumparan dengan hubungan Y, adalah sebgai berikut:

    













Diketahui bahwa tahana pada kumparan pada masing-masing fasa dianggapa sama, maka

      

Jadi gambar diatas dapat disederhanakan menjadi gambar berikut

Dimana R P = R B + R C

    Dimana           , maka Jadi















BAB IV SOAL DAN PEMOGRAMAN

4.1 Soal-Soal dan Pembahasan 1. Motor induksitigafasa P = 0,75 KW = 1 HP ; V = 380/220 V ; f = 50 Hz ; nr = 1380 rpm ; I = 2/3, 45 A Data yang diperoleh P V I TesBebanNol 120 W 380 V 1,3 A













Perhitungan: Perhitungan:

     

P mdalam formulasi ini daya keluaran pada potos rotor dan rugi rotasi. Daya keluaran 75 kW yang diketahui, adalah daya keluaran pada poros rotor sedangkan rugi rotasi diketahui 900W sehingga

  Dan rugi-rugi tembaga rotor adalah













Uji rotor diam memberikan:

          ;   =          ;   √   √    

          













4. Hasil tanpa beban dan tes rotor tertahan (hubung singkat) pada tiga fasa, 60 HP, 2200V, 6 kutub, 60 Hz, kelas A motor induksi sangkar yang ditunjukan di bawah ini. Lilitan stator tiga fasa dihubungkan bintang (Y) Tes beban nol : F = 60 Hz; VLL = 2200 V; IL= 4,5 A; P = 1600 W Tes rotor rotor tertahan : F = 15 Hz; VLL= 270 V ; IL = 25 A; P = 9000 W Resistansi stator : 2,8 S per fasa Tentukan: a). Rasio rugi-rugi beban nol b). Parameter dari rangakaian ekivalen













                                          (Class A squirrel-cage)                















        













printf("\n\t 4. Keluar"); printf("\n\n\t Pilih (1-4) (1-4) ");













{ clrscr();













printf("\n\t ==================== ==================== "); printf("\n\n\t Masukan nilai Phs : ");













BAB V KESIMPULAN















Penentuan Parameter Motor Induksi Tiga Fasa

Recommend Documents