Penggunaan Inverter Untuk Pengaturan Putaran Motor Induksi Tiga Fasa Rotor Sangkar (Aplikasi Pada Pompa Air Boiler PT. Socfin Indonesia Kec. Dolok Masihul, Kab. Deli Serdang Sumatera Utara)

(1)

LAMPIRAN PRAKTIKUM

PT. SOCFIN INDONESIA

Judul Percobaan aaaaaa :”PENGGUNAAN INVERTER UNTUK PENGATURAN PUTARAN MOTOR INDUKSI TIGA FASA ROTOR

SANGKAR (Aplikasi Pada Pompa Air Boiler PT.

Socfin Indonesia Kec. Dolok Masihul, Kab. Deli

Serdang Sumatera Utara)”

Tanggal Praktikum : 22 Juni 2016

Nama-nama praktikan : 1. MICHAEL SIBARANI

NIM. 120402093

Alat-alat yang digunakan : 1. Motor induksi tiga fasa

2. Pompa air boiler

3. Inverter tiga fasa

4. Power factor control

5. MCB

(2)

DATA PERCOBAAN TUGAS AKHIR

1. Pengaturan Frekuensi

Tabel 1. Perubahan Frekuensi Terhadap Kecepatan Putaran

Frekuensi

(Hz)

Tegangan

(Volt)

Kecepatan Putaran Motor yang dihasilkan (RPM)

Beban (KWatt)

15 22 30 35 45 58 60 75

40 Hz 380 V 2370 2297 2247 2207 2107 2097 1990 1950

42,5 Hz 380 V 2448 2376 2326 2306 2296 2276 2180 2130

45 Hz 380 V 2665 2570 2540 2510 2490 2370 2240 2210

47,5 Hz 380 V 2791 2687 2657 2637 2609 2587 2480 2458

50 Hz 380 V 2970 2924 2904 2894 2795 2624 2555 2504

52,5 Hz 380 V 3100 3080 3070 3020 2990 2960 2898 2850

55 Hz 380 V 3287 3267 3247 3207 3197 3167 3050 3010

(3)

2. Pengaturan Tegangan

3. Data Masukan Motor Untuk Penggerak Pada Pompa Air Boiler

Tabel 3. Data input motor untuk penggerak pada pompa air boiler

(4)

4. Data pada Masukan Motor Pada Pompa Air Boiler

Tabel 4. Data pada masukan motor pada pompa air boiler

Pembebanan Tegangan (kV) Arus (I) Pf

100 % 0,415 128 0,55

Asisten

(5)

DAFTAR PUSTAKA

1. Fritzgerald, “Electric Machines and Application”, PT. Mc Graw, Hill

Kogakusha, 1971

2. Mochtar Wijaya ST, “Dasar-dasar Mesin Listrik”, PT. Erlangga, Djambatan,

1981

3. Djuhana Djoekardi, “Mesin-mesin Listrik Motor Induksi”, Universitas Trisakti,

Jakarta,1996

4. Rashid, “Power Electronics And Application”, PT. Erlangga, Jakarta, 1990

5. Zuhal, “Dasar Teknik Tenaga Listrik”, PT. Gramedia Pustaka Utama, Jakarta,

1993

6. Abdul Kadir, “Mesin Tak Serempak”, PT. Erlangga, Djambatan, 1981

7. Fritzgerald, “Electric Machines 3rd Edition”, PT. Mc Graw, Hill Kogakusha,

1971

8. Lister, “Mesin dan Rangkaian Listrik”, PT. Gramedia Pustaka Utama, Jakarta,

1990

9. Rashid, “Power Electronics”, PT. Erlangga, Jakarta, 1990

10.aaZuhal, “Dasar Teknik Tenaga Listrik dan Elektronika Daya”, PT.

aaaaaaaaGramedia Pustaka Utama, Jakarta, 1993

11. M.V. Deshpande, “Electric Motors Application and Control”, PT. Wheleer,

aNew aDelhi, 1990

12. B.L. Theraja,“A Textbook of Electrical Technology Vol. II AC & DC

aaaaaaaMachines”, S.Chand Company, New Delhi, 2000

13. https://id.wikipedia.org//wiki/Turbin_uap

14. Andriani Parastiwi 2014. “Pengaturan Tegangan Dan Frekuensi Pada Motor

aInduksi Sebagai Generator” Jurnal ELTEK (Diakses pada tanggal 20 Juni

a2016)

(6)

dan Electronic Load Controller”Jurnal Penelitian (Diakses pada tanggal 16 Juni

2016)

16. Teguh Prayudi 2006. “Pemasangan Variabel Speed Drives (VSD) Pada Fan

Untuk Menurunkan Penggunaan Listrik Di Industri Semen ” Jurnal Penelitian

(Diakses pada tanggal 12 Juni 2016)

17. Rahardjo, Yadi Yunus 2010. “Perbaikan Faktor Daya Motor Induksi Tiga

Fasa” Jurnal Penelitian (Diakses pada tanggal 21 Juni 2016)

18.aTeguh Prayudi, Wiharja 2006. “Peningkatan Faktor Daya Dengan Pemasangan Bank Kapasitor Untuk Penghematan Listrik Di Industri Semen”

(7)

BAB III

METODE PENELITIAN

3.1 Tempat dan Waktu

Penelitian ini dilakukan diPabrik Kelapa Sawit PT. Socfin Indonesia Lubuk

Pakam.Kec. Dolok Masihol, Kab. Deli Serdang, Sumatera Utara. Penelitian

dilaksanakan apada minggu aketiga bulan Juni. Lama penelitian berkisar 6-7 jam.

3.2 Bahan dan Peralatan

Adapun bahan dan peralatan yang diperlukan dalam melaksanakan penelitian

untuk melakukan percobaan untuk tugas akhir adalahasebagai berikuta: 1. Motor Induksi Tiga Fasa

2. Pompa Air Boiler

3. Inverter Tiga Fasa

4. Air Bawah Tanah (Untuk Pompa Air Boiler)

3.3 Pelaksanaan Penelitian

Penelitian dilaksanakan di Penelitian dilaksanakan di Pabrik Kelapa Sawit PT.

Socfin Indonesia Lubuk Pakam.Kec. Dolok Masihol, Kab. Deli Serdang, Sumatera

Utarayang akan dilaksanakan melalui beberapa proses percobaan dan dilakukan sesuai

dengan rangkaian percobaan, kemudian akan diperoleh data yang akan dianalisis pada

tahap berikutnya untuk memperoleh hasil pengaturan kecepatan putaran dan efisiensi

yang dihasilkan. Cara ini dilakukan dengan mengatur frekuensi dan tegangan

menggunakan inverter dengan motor induksi, kemudian hasil yang didapat akan

disesuaikan dengan penggunaan pada pompa air boilerapengaruh adari apenggunaan inverter mengatur frekuensi dan teganganbeberapa proses percobaan dan

dilakukanbeberapa proses percobaan dan dilakukan sesuai dengan rangkaian percobaan

(8)

3.4 Variabel yang diamati

Pada apenelitian aini avariabel yang akan diamati untuk tugas akhir adalaha: • Kecepatan putaran motor pada kondisi beban yang diatur untuk percobaan.

• Teganganyang disupplai motor yang diatur pada kondisi beban yang diatura

untuk percobaan dan juga melakukan pengaturan tegangan motor.

• Frekuensi yang megalir saat tegangan mengalir ke motor pada kondisi beban

(9)

3.5 Flowchart Penelitian

Berdasarkan diagram alirberikut dijelaskan secara skematik prosedur penelitian

akan dilakukan untuk mengambil data hasil percobaan di tugas akhira:

(10)

3.6 Prosedur penelitian

3.6.1 Rangkaian percobaan

Saat sebelum memulai percobaan, terlebih dahulu dibuat rangkaian percobaan

sesuai dengan percobaan yang dilakukan. Pada saat percobaan, hal-hal yang harus dapat

dicermati agar tidak terjadi adanya kesalahan dan juga harus dijaga agar dapat

menghasilkan suatu data yang baik dan benar. Adapun diagram skematik pecobaan

ayangajuga akemudian akan digunakan adalah seperti gambar berikuta:

(11)

2. Diagram rangkaian percobaan pengaturan tegangan

a) Mengalir tegangan dari sumber yaitu tegangan jala-jala dengan tegangan yaitu

tegangan tiga fasa.

b) MCB di posisi dalam keadaan hidup agar befungsi sebagai pengaman dan juga

sebagai penghubung.

c) Inverter menerima tegangan tiga fasa dari PLN lalu frekuensi diatur dimulai

dari pengaturan frekuensi dari 40 Hz, 42,5 Hz, 45 Hz, 47,5 Hz,50 Hz, 52,5 Hz,

55Hzadana57,5Hz melakukan pengambilan data percobaan.

d) Dicatat hasil kecepatan putaran yang diatur dari inverter yang dimulai dari

pengaturan frekuensi dari 40 Hz hingga 57,5 Hz.

(12)

e) Kemudian motor induksi tiga fasa bergerak sesuai dengan pengaturan frekuensi

yang dilakukan dan putaran dari motor induksi tersebut menggerakkan pompa

air boiler.

f) Dicatat hasil debit air dan tekanan uap yang dihasilkan dengan menggunakan

motor induksi tiga fasa berdasarkan pengaturan frekuensi

g) Percobaan selesai.

2. Prosedur percobaan pengaturan tegangan.

a) Mengalir tegangan dari sumber yaitu tegangan jala-jala dengan tegangan yaitu

tegangan tiga fasa.

b) MCB di posisi dalam keadaan hidup agar befungsi sebagai pengaman dan juga

sebagai penghubung.

c) Inverter menerima tegangan tiga fasa dari PLN lalu tegangan diatur dimulai dari

pengaturan tegangan dari 380 V, 385 V, 390 V, 395 V, 400 V, 405 V, 410 V

dan 415 V saat melakukan pengambilan data percobaan.

d) Dicatat hasil kecepatan putaran yang diatur dari inverter yang dimulai dari

pengaturan tegangan dari 380 V hingga 415 V.

e) Kemudian motor induksi tiga fasa bergerak sesuai dengan pengaturan tegangan

yang dilakukan dan putaran dari motor induksi tersebut menggerakkan pompa

air boiler.

f) Dicatat hasil debit air dan tekanan uap yang dihasilkan dengan menggunakan

motor induksi tiga fasa berdasarkan pengaturan tegangan.

(13)

BAB IV

HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN

4.1 Umum

Motor Induksi adalah suatu mesin listrik yang berfungsi mengubah energi

listrik arus bolak-balik menjadi energi gerak atau energi mekanik, dimana energi gerak

mekanik tersebut adalah putaran rotor.Motor Induksi adalah suatu mesin listrik yang

berfungsiamengubahaenergialistrikaarusabolak-balikamenjadiaenergi yang gerak pada mekanisaatauaenergiamekanik,adimanaaenergiagerakatersebutaadalahaputaranayangadi atur.

Pengaturan putaran motor dengan menggunakaan Inverter digunakan untuk

pengaturan putaran rotor motor induksi dengan suplai tegangan listrik arus bolak-balik.

Dimana tegangan listrik arus bolak-balik diubah menjadi teganganlistrik arus searah

lalu menjadi tegangan listrik arus bolak-balik yang tegangannya dapat diatur dengan

menggunakan alat yaitu dengan inverter.

Pengaturan putaran disini dilakukan agar rentang pengaturan putaran tersebut

menjadi lebar dan juga menjadi lembut untuk digunakan sebagai motor penggerak

pompa air boiler. Pompa air boiler digunakan untuk memompakan air yang diperlukan

untuk boiler bergantung pada pembebanan yang diperlukan untuk boiler. Pemompaan

ini juga menggunakan air yang berasal dari air bawah tanah yang juga mengalami

beberapa proses agar bahan dari pembentuk boiler tidak terjadi adanya karat yang

timbuldimana tegangan listrik arus bolak-balik diubah menjadi tegangan listrik arus

searahlalu menjadi tegangan listrik arus bolak-balikyang tegangannya dapat diatur

(14)

4.2 Data Percobaan

Dari hasil penelitian percobaan motor induksi 3 fasa dengan menggunakan

inverterdi Pabrik Kelapa Sawit PT. Socfin Indonesia Kec. Dolok Masihul, Kab. Deli

Serdang Sumatera Utara pada pompa air boiler dengan data pengujian sebagai berikut:

Va(PLN)a=a380aVolta(3fasa) P (Motor Induksi 3 fasa) = 75 kW (100 HP)

= 2950 rpm

I = 128 A

Kutub = 2

4. 2. 1 Data percobaan Motor induksi 3 fasa mengatur frekuensi.

Berikut data yang diperoleh dari pengujian motor induksi 3 fasa di Pabrik

Kelapa Sawit PT. Socfin Indonesia Kec. Dolok Masihul, Kab. Deli Serdang Sumatera

Utara pada pompa air boiler:

Tabel 4.1 Data hasil pengukuran perubahan frekuensi terhadap kecepatan putaran

(15)

Cara mengambil data dari tabel yaitu dengan melakukan suatu pengaturan pada

inverter dengan mengatur frekuensi yang bersamaan dengan mengatur tegangan yang

dilakukan agar menjaga keseimbangan fluks magnetik pada saat pengaturan frekuensi

yang diperhatikan saat pengambilan data. Lalu kemudian nilai dari putaran motor

induksi tersebut dicantumkan secara langsung pada alat ukur untuk mengetahui putaran

motor.

4. 2. 2 Data percobaan Motor induksi 3 fasa mengatur tegangan.

Berikut data yang diperoleh dari pengujian motor induksi 3 fasa di Pabrik

Kelapa Sawit PT. Socfin Indonesia Kec. Dolok Masihul, Kab. Deli Serdang Sumatera

Utara pada pompa air boiler:

Tabel 4.2 Data hasil pengukuran perubahan tegangan terhadap kecepatan putaran

Frekuensi

Pada pengambilan data awalnya berdasarkan pada prosedur yang ada pada bab

(16)

yang ada dan juga secara teliti saat mengambil data tersebut agar tidak terjadi kesalahan

saat mengambil data yang ada. Prosedur yang tertera dilakukan dengan cermat agar

tidak salah saat mengambil data.

4. 2. 3 Data percobaan dari motor untuk penggerak pada pompa air boiler.

Tabel 4.3 Data masukan dari motor untuk penggerak pada pompa air boiler.

Tek.Awal Tek. Akhir Cos phi Aliran

menghitung air yang dihasilkan dari pompa dengan rumus pada persamaan

2.6.Kemudian ditentukan kembali nilai Q dengan rumus yang berbeda untuk satuan

yang berbeda dan nilai v menggunakan alat current meter lalu nilai Q dengan

menggunakan rumus pada persamaan 2.7.

4.2.4 Data pada motor untuk digunakan pada pompa air boiler.

Tabel 4.4 Data dari motor induksi untuk digunakan pada pompa air boiler.

Tegangan (kV) Cos T Daya motor yang digunakan (%)

Arus (I)

(17)

4.3 Analisis Data

Dari data hasil penelitian di Pabrik Kelapa Sawit PT. Socfin Indonesia Kec.

Dolok Masihul, Kab. Deli Serdang Sumatera Utara pada pompa air boiler :

4.3.1. Perbandingan Data Kecepatan Putaran Motor Induksi (Satuan RPM)

aaaaaaAntara Data Hasil Percobaan Dengan Hasil Teori

Berdasarkan suplai tegangan yang digunakan dalam penelitian di Pabrik Kelapa

Sawit PT. Socfin Indonesia Kec. Dolok Masihul, Kab. Deli Serdang Sumatera Utara

pada pompa air boiler dengan menggunakan Persamaan 2.1 dan Persamaan 2.2:

4.3.1.1 Pengaturan Frekuensi

Dari hasil pada tabel pengaturan frekuensi dapat dilihat perbandingan antara

perhitungan dengan rumus pada persamaan 2.1 dan dengan percobaan yang memiliki

perbandingan sebagai berikut :

Data 1

Pada frekuensi 40 Hz dengan tegangan 380 V dengan kecepatan putaran 2370 rpm

pada tanpa beban, kecepatan putaran 2297 rpm pada berbeban 38 kW, kecepatan

putaran 2207 rpm pada berbeban 56 kW dan kecepatan putaran 2190 rpm pada

berbeban 75 kW.

Dari perhitungan, didapat :

=

+ < U+

=

2400 rpm

Sehingga perbandingannya : Saat tanpa beban = 2370 : 2400

Hasilnya = 1 : 1,012

Kesimpulan: Penggunaan inverter tidak melebihi hasil dari perhitungan theori

Sehingga perbandingannya : Saat berbeban = (2297+2207+2190)/3 : 2400

(18)

Data 2

Pada frekuensi 42,5 Hz dengan tegangan 380 V dengan kecepatan putaran 2448

rpm pada tanpa beban,kecepatan putaran 2376 rpm pada berbeban 38 kW,

kecepatan putaran 2296 rpm pada berbeban 56 kW dan kecepatan putaran 2180

rpm pada berbeban 75 kW.

=

+ < U ,V

=

2550 rpm

Data 3

pada tanpa beban,kecepatan putaran 2570 rpm pada berbeban 38 kW, kecepatan

berbeban 75 kW.

=

+ < UV

=

2700 rpm

(19)

Data 4

=

+ < UW,V

=

2850 rpm

Data 5

berbeban 75 kW.

=

+ < V+

=

3000 rpm

Hasilnya = 1 : 1,01

(20)

Data 6

=

+ < V ,V

=

3150 rpm

Hasilnya = 1 : 1,06

Data 7

berbeban 75 kW.

=

+ < VV

=

3300 rpm

Hasilnya = 1 : 1,01

(21)

Data 8

=

+ < VW,V

=

3450 rpm

Kesimpulan:Penggunaan inverter tidak melebihi hasil dari perhitungan theori

Dari perhitungan tersebut pengoperasian motor induksi 3 fasa dengan inverter

dapat disimpulkanbahwa penggunaan inverter tidak melebihi hasil dari perhitungan

teori

4.3.1.2Pengaturan Tegangan

Dari hasil pada tabel pengaturan tegangan dapat dilihat perbandingan antara

perhitungan dengan rumus pada persamaan 2.1 dan persamaan 2.2dan juga untuk

menyesuaikannya juga dipakai penggabungan antara dua rumus menjadi satu rumus

lalu digunakan dengan perhitungan dan dengan percobaan yang memiliki perbandingan

sebagai berikut :

Data 1

Pada tegangan 380 V dengan frekuensi 50 Hz dengan kecepatan putaran 3089 rpm

(22)

berbeban 75 kW.

Dariaperhitungan,adidapata:a =a 6X+ < +

U,UU 8 < W < +.+ 6 aaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaa aaa aa = 3100 rpmaaaaaaaa

Data 2

berbeban 75 kW.

Dari perhitungan, didapat : = 6XV < + U,UU 8 < W < +.+ 6

= 3141 rpmaaaaaaaaa

Hasilnya = 1: 1,032

(23)

Data 3

Data 4

(24)

Data 5

Hasilnya = 1 : 1,02

Data 6

(25)

Data 7

Hasilnya = 1 : 1,01

Data 8

(26)

4.3.2. Perhitungan Daya Masuk Pada Motor Induksi Tiga Fasa

untuk mengetahui daya masuk yang dibutuhkan untuk kerja motor induksi tiga fasa

yang dihasilkan maka menggunakan rumus pada persamaan 2.5 dan kemudian untuk

mengetahui daya masuk pada motor induksi untuk tiap pembebanan maka dihitung

berdasarkan keperluan dari pembebanan pada pompa air boiler yaitu dengan

menggunakan persamaan sebagai berikut :

Data 1

Daya masukan dari motor pada kondisi nilai cos phi 0,18 adalah :

Daya masukan motor = √3 x * CosΦ

= √3 x 380 x 128 x 0,18

= 15164,4512 Watt

= 15 kWatt

Data 2

(27)

= √3 x 380 x 128 x 0,26

= 21904,2073 Watt

= 22 kWatt

Data 3

= √3x380x128x0,36

= 30328,9024 Watt

= 30 kWatt

Data 4

= √3 x 380 x 128 x 0,42

= 35383,7195 Watt

= 35 kWatt

Data 5

(28)

= √3 x 380 x 128 x 0,54

= 45493,3536 Watt

= 45 kWatt

Data 6

= √3 x 380 x 128 x 0,69

= 58130,3963 Watt

= 58 kWatt

Data 7

= √3 x 380 x 128 x 0,72

= 60657,8049 Watt

= 60 kWatt

Data 8

(29)

= √3 x 380 x 128 x 0,89

= 75 kWatt

4.3.3. Perhitungan Daya Keluar Pada Pompa Air Boiler

untuk mengetahui daya masuk yang dibutuhkan untuk kerja motor induksi tiga fasa

yang dihasilkan maka menggunakan rumus pada persamaan 2.4 dan kemudian untuk

mengetahui daya masuk pada motor induksi untuk tiap pembebanan maka dihitung

berdasarkan keperluan dari pembebanan pada persamaan sebagai berikut :

Data 1

Daya yang diperlukan untuk pengoperasian pompa pada kondisi nilai cos phi

0,18a:

Debit = 8,5I6/` I

Bagian Pembuangan (H) = 450 m

> = 1000 kg/I6

Daya keluaran untuk Pompa Air Boiler pada kondisi nilai cos phi 0,18a:

Daya keluaran untuk pompa = (7 < a < b < c) ( +++ < 6=++)

Daya keluaran untuk pompa = ( +++ < + < X,V < UV+) ( +++ < 6=++)

(30)

Data 2

0,26a:

Debit = 11 I6/` I

> = 1000 kg/I6

Daya keluaran untuk pompa = (7 < a < b<c) ( +++ < 6=++)

Daya keluaran untuk pompa = ( +++ < + < < U +) ( +++ < 6=++)

Daya keluaran untuk pompa = 12,83 kW

Data 3

0,36a:

Debit = 14,5I6/` I

> = 1000 kg/I6

(31)

Daya keluaran untuk pompa = ( +++ < + < U,V < U+W) ( +++ < 6=++)

Data 4

0,42a:

Debit = 18 I6/` I

> = 1000 kg/I6

Daya keluaran untuk pompa = ( +++ < + < X < U++) ( +++ < 6=++)

Daya keluaran untuk pompa = 20 kW

Data 5

0,54a:

(32)

> = 1000 kg/I6

Daya keluaran untuk pompa = ( +++ < + < + < 6Z+) ( +++ < 6=++)

Data 6

0,69a:

Debit = 22 I6/` I

> = 1000 kg/I6

Daya keluaran untuk pompa = ( +++ < + < < 6XW) ( +++ < 6=++)

(33)

Data 7

0,72a:

Debit = 24,5I6/` I

> = 1000 kg/I6

Daya keluaran untuk pompa = (7 < a < b< c) ( +++ < 6=++)

Daya keluaran untuk pompa = ( +++ < + < U,V < 6WV) ( +++ < 6=++)

Data 8

0,89a:

Debit = 26,7I6/` I

> = 1000 kg/I6

(34)

Daya keluaran untuk pompa = ( +++ < + < =,W < 6W+) ( +++ < 6=++)

Tabel 4.5 Perhitungan dari daya keluar pada pompa air boiler

>

Pengambilan data dilakukan dengan menggunakan rumus pada persamaan 4.1

yang dimana pada persamaan ini juga dapat diambil referensi bahwa ini merupakan

bagian kerja dari motor induksi tiga fasa rotor sangkar dengan pengaturan

menggunakan inverter untuk mengatur pompa air boiler pada saat melakukan

(35)

Tabel 4.6 Daya masuk yang dibutuhkan untuk pompa air boiler pada debit air

Daya masukan motor (kW) Debit Air (m6/jam)

15 kW 8,5m6/jam

22 kW 11m6/jam

30 kW 14,5m6/jam

35 kW 18m6/jam

45 kW 20m6/jam

58 kW 22m6/jam

60 kW 24,5m6/jam

75 kW 26,7m6/jam

Aaaa

aaCara mengambil data dengan menyesuaikan debit yang dihasilkan saat dihasilkan pada daya masukan motor induksi dan juga melakukan penyesuaian terhadap

debit yang diperlukan dan juga dipakai dalam menentukan suatu pengambilan atau

pemilihan data yang sesuai dan juga dengan yang sesuai antara debit air dengan daya

pada motor induksi tiga fasa rotor sangkar dan diatur dengan inverter yang juga dimana

ada bagian yang dimana juga terdapat di antara bagian yang dimana juga terdapat suatu

bagian yang ada dimana juga untuk membentuk dan mneghasilkan suatu proses dan

juga dipakai dalam menentukan suatu pengambilan atau pemilihan data yang sesuai dan

(36)

Tabel 4.7 Daya masukan dari motor ke pompa air boiler terhadap beban

Daya masukan motor (kW) Cos phi motor

15 kW 0,18

22 kW 0,26

30 kW 0,36

35 kW 0,42

45 kW 0,54

58 kW 0,69

60 kW 0,72

75 kW 0,89

Cara mengambil data dengan menyesuaikan pembebanan yang dilakukan

terhadap pompa air boiler dengan daya masukan motor induksi yang dikopel dengan

pompa air boiler.

4.3.4 Perhitungan Efisiensi Pada Motor Induksi Tiga Fasa

Dari percobaan, dapat dilakukan perhitungan untuk efisiensi dari motor induksi

dengan pompa menggunakan rumus pada persamaan 2.8 sebagai berikut :

Dataa1

Efisiensi motor induksi yang digunakan pada pada kondisi nilai cos phi 0,18

(37)

% n = LMNO L4P

% n = +,= V V aaaaaa

% n = 70,8 %

Dataa2

adalah :

% n = LMNO L4P

% n = ,X6aaaaaa

% n = 58,3 %

Dataa3

adalah :

% n = LMNO L4P

% n = =,6Z 6+ aaaaaa

(38)

Dataa4

adalah :

% n = LMNO L4P

% n = + 6Vaaaaaa

% n = 57,1 %

Dataa5

adalah :

% n = LMNO L4P

% n = ,=W UV aaaaaa

% n = 48,1 %

Dataa6

adalah :

(39)

% n = 6,=V VX aaaaaa

% n = 40,7 %

Dataa7

adalah :

% n = LMNO L4P

% n = V,V

=+ aaaaaa

% n = 42,5 %

Dataa8

adalah :

% n = LMNO L4P

% n = W,UU

WV aaaaaa

% n = 36,5 %

Untuk hasil dari efisiensi motor terhadap pompa air boiler dapat dibentuk dalam

tabel yang dimana agar dapat melihat hasil dari efisiensi motor terhadap pompa air

boiler untuk membentuk suatu penggunaan pada motor induksi tiga fasa rotor sangkar

(40)

agar sesuai dan juga memenuhi aturan pada saat menggunakan motor induksi tiga fasa

dengan menggunakan inverter pada suatu persamaan yang dibentuk dalam tabel yang

disajikan sebagai berikut :

Tabel 4.8 Efisiensi Motor Induksi terhadap Pompa Air Boiler

Cos phi Daya keluaran Efisiensi Daya masukan

0.18 10,625 kW 70,8 % 15 kW

0,26 12,83 kW 58,3 % 22 kW

0,36 16,39 kW 54,6% 30 kW

0,42 20 kW 57,1% 35 kW

0,54 21,67 kW 48,1% 45 kW

0.69 23,65 kW 40,7% 58 kW

0.72 25,52 kW 42,5% 60 kW

0.89 27,441 kW 36,5% 75 kW

Cara mengambil data pada tabel dengan mengambil data dari daya masukan pada

motor induksi menggunakan rumus pada persamaan 2.5dan daya output pada pompa air

boiler menggunakan rumus pada persamaan 2.4 lalu efisiensi didapat dengan

menggunakan rumus pada persamaan 2.8.

4.3.5 Grafik Hasil Percobaan

Data dari hasil tiap-tiap tabel dapat dibentuk dengan menggunakan grafik

(41)

Grafik pada tabel 4.1 dan tabel 4.2 dapat dilihat dari bentuk grafik sebagai

berikut:

Gambar 4.1 Grafik antara beban dengan kecepatan dengan pengaturan frekuensi

Dari grafik, dapat mengetahui bahwa :

1.Untuk frekuensi 40 Hz dengan tegangan 380 V menghasilkan putaran paling tinggi

pada nilai 2297 rpm.

2. Untuk frekuensi 42,5 Hz dengan tegangan 380 V menghasilkan putaran paling

tinggi pada nilai 2376 rpm.

3. Untuk frekuensi 45 Hz dengan tegangan 380 V menghasilkan putaran paling tinggi

(42)

Gambar 4.2 Grafik antara beban dengan kecepatan dengan pengaturan tegangan

(43)

2. Untuk tegangan pada nilai 385 V dengan frekuensi 50 Hz menghasilkan putaran

paling tinggi pada nilai 3084 rpm.

(44)

Gambar 4.3Grafik daya masukan dari motor terhadap debit air

1.Untuk debit 26,7m6/jam menggunakan motor induksi sebesar 75 kWatt agar sesuai dengan yang diperlukan oleh pompa air boiler.

2. Untuk debit 24,5m6/jam menggunakan motor induksi sebesar 60 kWatt agar

sesuai dengan yang diperlukan oleh pompa air boiler.

3. Untuk debit 22m6/jam menggunakan motor induksi sebesar 58 kWatt agar sesuai

dengan yang diperlukan oleh pompa air boiler.

4. Untuk debit 20 m6/jam menggunakan motor induksi sebesar 45 kWatt agar sesuai

5. Untuk debit 18 m6/jam menggunakan motor induksi sebesar 35 kWatt agar sesuai

(45)

6. Untuk debit 14,5m6/jam menggunakan motor induksi sebesar 30 kWatt agar

sesuai dengan yang diperlukan oleh pompa air boiler.

7. Untuk debit 11 m6_/jam_{menggunakan motor induksi sebesar 22 kWatt agar sesuai}

8. Untuk debit 8,5m6/jam menggunakan motor induksi sebesar 15 kWatt agar sesuai

Pada tabel 4.7 dapat dilihat dari bentuk grafik sebagai berikut :

Gambar 4.4 Grafik daya masukan dari motor terhadap cos phi

(46)

1. Untuk cos phi 0,18 menggunakan motor induksi sebesar 15 kWatt agar sesuai

(47)

Gambar 4.5 Grafik efisiensi motor pompa air boiler terhadap daya motor yang

aaaaaaaaaaaaaadigunakan (%)

1. Untuk cos phi 0,18 menggunakan motor induksi sebesar 70,8 % dari penggunaan

motor induksi saat beban penuh agar sesuai dengan yang diperlukan oleh pompa air

boiler.

(48)

boiler.

(49)

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan

Dari hasil percobaan dan pembahasan yang dilakukan, diperoleh kesimpulan sebagai

berikut:

1. Pengaturan frekuensi dengan inverter membuat perubahan frekuensi terhadap

kerja dari motornya yaitu perubahan terhadap putaran dari motor akan tetapi

perubahan frekuensi harus diatur bersamaan dengan perubahan tegangan agar

menjaga kestabilan fluks magnetik sehingga fluks magnetik stabil. Pada

pengaturan frekuensi dan tegangan untuk menghasilkan daya 15 kW, 22 kW, 30

kW, 35 kW, 45 kW, 58 kW, 60 kW dan 75 kW diperlukan frekuensi dan

tegangan sebesar 40 Hz dan 380 V atau 50 Hz dan 380 V untuk beroperasi pada

daya 15 kW secara optimal, 42,5 Hz dan 380 V atau 50 Hz dan 385 V untuk

beroperasi pada daya 22 kW secara optimal, 45 Hz dan 380 V atau 50 Hz dan

390 V untuk beroperasi pada daya 30 kW secara optimal, 47,5 Hz dan 380 V

atau 50 Hz dan 395 V untuk beroperasi pada daya 35 kW secara optimal, 50 Hz

dan 380 V atau 50 Hz dan 400 V untuk beroperasi pada daya 45 kW secara

optimal, 52,5 Hz dan 380 V atau 50 Hz dan 405 V untuk beroperasi pada daya

58 kW secara optimal, 55 Hz dan 380 V atau 50 Hz dan 410 V untuk beroperasi

pada daya 60 kW secara optimal dan 57,5 Hz dan 380 V atau 50 Hz dan 415 V

untuk beroperasi pada daya 75 kW secara optimal.

2. Pengaturan putaran dilakukan untuk mengatur pompa air boiler yang dikopel

dengan motor induksi tiga fasa saat cos phi 0,18 menghasilkan debit 8,5

(50)

14,5am6/jam dengan efisiensi 58,3a%, saat cos phi 0,42 menghasilkan debit 18am6/jam dengan efisiensi 57,1a%, saat cos phi 0,54 menghasilkan debit 20am6/jam dengan efisiensi 48,1a%, saat cos phi 0,69 menghasilkan debit 22am6/jam dengan efisiensi 40,7a%, saat cos phi 0,72 menghasilkan debit 24,5am6/jam dengan efisiensi 42,5a% dan saat cos phi 0,89 menghasilkan debit 26,7am6/jam dengan efisiensi 36,5a%.

3. Uapayangadihasilkanadariaboilerasebesara12,2akg/RI ;a14,3akg/RI ;a16,25a

kg/RI ; 18,4 kg/RI ; 20,2 kg/RI ; 22,5 kg/RI ; 24,95 kg/RI dan 32 kg/RI

digunakan untuk menggerakkan turbin uap dan menghasilkan energi listrik

sebesar 140 kW, 224 kW,270 kW, 344 kW, 390 kW, 415 kW, 490 kW dan 520

kW untuk penggerak pada peralatan yang membutuhkan energi listrik.

5.2 Saran

Adapun saran dari penulis sebagai pengembangan dari tugas akhir ini adalah sebagai

berikut:

1. Motor induksi yang difungsikan saat melakukan percobaan dengan mengatur

kecepatan putaran menggunakan inverter dilakukan secara tepat pada

spesifikasinya untuk menghasilkan percobaan yang sesuai pada spesifikasi dari

motor induksi tersebut sehingga motor induksi tidak cepat rusak dan dapat

difungsikan untuk penggunaan yang lain yang memerlukan motor induksi

sebagai percobaan yang lain untuk dapat diaplikasikan pada yang lain.

2. Saran atau masukan untuk menggunakan motor induksi dengan kapasitas lebih

besar dengan pompa air boiler yang lebih besar sehingga dapat dilihat kerja dari

(51)

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Umum

Motor induksi adalah salah satu jenis dari motor-motor listrik yang bekerja berdasarkan

induksi elektromagnet. Motor induksi memiliki sebuah sumber energi listrik yaitu di

sisi stator, sedangkan sistem kelistrikan di sisi rotornya di induksikan melalui celah

udara dari stator dengan menggunakan dari media elektromagnet. Hal inilah yang

menyebabkannya diberi nama motor induksi. Adapun penggunaan motor induksi di

industri ini adalah sebagai penggerak, seperti untuk kipas, kompresor, pompa yang

digunakan penggerak di utama proses produksi dan jugauntuk lainnya [1].

Dalam penggunaannya, sebagian motor induksi tiga phasa memerlukan pengaturan

putaran. Pengaturan putaran dilakukan agar motor dapat menghasilkan kerja sebagai

penggerak pada pompa air boiler yang diperlukan. Ada beberapa caradilakukan untuk

mengatur putaran motor, dibahas mengatur putaran inverter.

Pengaturan putaran motor dengan menggunakaan inverter digunakan mengatur

putar rotor motor ainduksi suplai tegangan bolak-balik [2].

2.2 Konstruksi Motor Induksi

Konstruksi motor induksi terdiri dari dua bagian utama yaitu rotor dan stator.Rotor

merupakan bagian berputar dan stator merupakan bagiandiam.Pengaturan putaran

dilakukan agar motor juga dapat dipakai untuk digunakan sebagai penggerak pada

bagian yang dimana di bagian yang ada beberapa hal juga membentuk hal yang dapat

dibentuk untuk suatu kesesuaian dengan yang satu dan juga dapat digantikan suatu

(52)

lebih jelasnya konstruksi dari motor induksi tiga fasa ditunjukkan bagiannya seperti

pada Gambar 2.1 berikut:

Gambar 2.1 Konstruksi umum motor induksi

2.2.1 Stator

Stator merupakan bagian terluar dari motor yang merupakan bagian yang diam

atau tidak bergerak dan auntuk tempat amengalirkan arus fasa (Gambar 2.2). Stator mempunyai bagian :

1. Gandar, fungsinya sebagai penopang dan sebagai pelindung bagian dalam mesin

induksi.

2. Inti stator, terbuat bahan laminasi logam yang disusun berlapis-lapis dari inti

stator.

3. Kumparana stator yang dimana kumparan tersebut kumpulan inti dari motor induksi.

Gambardari konstruksi stator dan bentuk stator suatu motor induksi tiga fasa rotor

asangkar yang digunakan ditunjukkan seperti pada Gambar 2.2 berikut:

(53)

Bentukapadaaada putaranayangadimanaabentukaajugaabervariasiaantaraabagian

motor-motoraberputarayaituamotorainduksiatigaafasaarotorasangkaradanarotorabelitan.

2.2.2 Rotor

Rotor merupakan bagian dari mesin induksi yang berputar dan terletak di dalam

motorainduksi danastator. Rotor terdiri dari 2 bagian yaitu rotor sangkar dan rotor belitan.

Padaarotorasangkarajaaterdiriadariasusunanabatangakonduktorayang juga ada di bagian untuk dibentangkan ke dalam slot-slot yang terdapat pada permukaan rotor dan

tiap-tiap ujungnya dihubung singkat dengan menggunakan cincin aluminium. Batang

rotor dan cincin ujung sangkar tupai yang kecil merupakan hasil cetakan tembaga atau

aluminium dalam satu lempeng pada inti rotor, maka batang rotor ini kelihatan seperti

kandang tupai sehingga disebut motor induksi rotor sangkar tupai dan berikut gambar

rotor sangkar tupai yag ditunjuk bagian seperti pada Gambar 2.3 :

Gambar 2.3 Rotor sangkar tupai

Berbeda adengan rotor abelitan, rotor adililit adengan alilitan terisolasi dengan lilitan stator. Lilitan fasa rotor dihubungkan dengan hubungan wyedan masing-masing

ujung fasa terbuka dikeluarkan ke cincin slip yang terpasang pada poros rotor. Slot

rotor dari seri starting dan kecepatan yang dibuat untuk yang dimana akan diselesaikan

(54)

pengasutan. Penambahan tahanan eksternal pada rangkaian rotor belitan mengahasilkan

torsi yang lebih besar dengan arus starting yang sangat kecil dibandingkan dengan

bagian rotor sangkar.

Konstruksi motor induksi tiga fasa dengan menggunakan rotor belitan dapat

ditunjukdengan satu gambar yang digambar seperti pada Gambar 2.4 berikut[3] :

Gambar 2.4 Konstruksi rotor belitan

2.3 Medan Putar

Medan putar disebut fluks yang berputar yang dihasilkan dalama kumparan stator sehingga amenimbulkan aperputarana motor apada mesin arusa bolak-balik. Medan putar ini terjadi apabila kumparan stator dihubungkan dalam fasa banyak yang

umumnya fasa tiga dan kegunaan dari medan putar adalah untuk memotong konduktor

pada kumparan jangkar dan menghasilkan arus jangkar dan karena rangkaian tertutup

maka timbul fluksi motor dan timbul gaya Lorentz sehingga menghasilkan medan putar

dan motor berputar yang dimana sesuai ketentuan pada sub bab 2.4 yang menyebabkan

motor dapat berputar.Adanya putaran dalam motor induksi 3 fasa terjadi akibat adanya

medan putar (fluks yang berputar)adanamedan aputar yang berada pada atau di bagiana

stator dihubungkanfasa banyak, umumnya tiga fasa [4].

Pada saat terminal tiga fasa motor induksi dihubungkan dengan suplai tiga fasa

maka arus bolak-balik tiga fasaia, ib, ic,yang terpisah sebesar 1200 satu sama lain akan

(55)

yang kemudian menghasilkan fluks yang berputar atau disebut juga medan putar. Untuk

melihat bagaimana medan putar dihasilkan, dapat diambil contoh sebuah motor induksi

tiga fasa yang dihubungkan dengan sumber tiga fasa sehingga stator mengalir arus

3fasa medan putar seperti pada Gambar 2.5 berikut:

Gambar 2.5 Medan putar motor induksi 3 fasa

Gambar 2.5 a merupakan proses dari medan putar pada motor induksi yang

digambarkan mengalami perputaran sebesar a360 aderajata dan amenunjukkan arah

fluksnyaadengan waktu tertentu amaka akan adapat adilihat aamplitudonya.

aaaaGambar 2.5 b merupakan bentuk gelombang sinusoidal yang dimana saat terjadi

medan putar dengan waktu tertentu maka akan dapat dilihat amplitudonya.aaaa aaaaGambar 2.5 c merupakan proses pertama terjadinya adanaya suatu medan putar

(56)

kedua dan memiliki perbedaan posisi akan adapat adilihat aamplitudonya ajuga ada

yang dimulai di suatu bagian yaitu yang ada berada yang dimana dimulai dari

C-B’-A-C’-B-A’.

aaaaGambar 2.5 e merupakan proses pertama terjadinya medan putar dengan waktu ketiga dan memiliki perbedaan aposisi alalu juga dapat disamakansehingga memiliki perbedaan asudut asebesar a120 derajat ayang aposisinya awaktu tertentu maka

akanadapat adilihat aamplitudonya dimulai dari B’-A-C’-B-A-C.aaaa aaaaGambar 2.5 f merupakan proses pertama terjadinya medan putar dengan waktu

keempat dan memiliki perbedaan posisi lalu jugadapat disamakansehingga memiliki

perbedaan sudut sebesar 120 derajat yang posisinya waktu tertentu maka akan adapat dilihat apada abentuk aamplitudonya adimulai dari A-C’-B-A’-C-B’.

Oleh karena itu, auntuka mesin dengan jumlah kutub lebih dari dua, kecepatan putaranaadariaasinkronadiaditurunkanadenganasuatuabagianasebagaiaberikuta[5]:aaaa aaaa = 120

a

(rpm)...(2.1)

Dimana :

f = frekuensi (Hz)

p = jumlah kutub

= kecepatan sinkron (rpm)

2.4 Prinsip Kerja Motor Induksi 3 Fasa

Jika pada belitan stator diberi tegangan tiga fasa, maka pada stator akan dihasilkan

arus tiga fasa. Motor induksi adalah peralatan pengubah energi listrik keenergi

mekanik. Listrik yang diubah merupakan listrik tiga phasa. Arus pada rotor didapat dari

arus induksi dimana arus ini berada dalam medan magnetik sehingga akan terjadi gaya

(57)

akan mengalir melalui belitan yang akan menimbulkan fluks dan karena aadanya perbedaan sudut fasa sebesar 120 derajat antara ketiga fasanya, maka akan timbul

medan putar dengan kecepatan sinkrontegangan tiga fasa, maka pada stator akan

dihasilkanaputaranapadaamotorainduksiatigaafasaadenganapersamaana2.1.aDiabagian statorasendiriatimbulateganganadiatiapafasaadenganarumusayangaditurunkanadengana: aaa = 4,44 a(V)…….……….(2.2) Dimanaa:

aaa=ateganganapadaastatora(Volt) 4,44a=akonstanta

faaaa=afrekuensia(Hz)

aa=ajumlahalilitan

= fluks (Wb)

Dalam keadaan rotor masih diam, medan putar stator akan memotong batang

konduktor pada rotor. Akibatnya pada kumparan timbul tegangan induksi dengan

rumus seperti pada persamaan 2.2.Karena kumparan rotor membentuk rangkaian

tertutup, maka GGL tersebut akan menghasilkan arus . Adanya arus di dalam

kumparan rotor akan menhasilkan medan magnet rotor. Interaksi medan magnet rotor

dengan medan putar stator akan menimbulkan gaya F pada rotor. Bila kopel mula yang

dihasilkan oleh gaya F cukup besar untuk memikul kopel beban, rotor akan berputar

searah medan putar stator. Bila kopel mula yang dihasilkan oleh gaya F cukup besar

untuk memikul kopel beban, rotor akan berputar searah medan putar stator. Adanya

arus di dalam kumparan rotor akan menhasilkan medan magnet rotor. Perputaran

rotor akan semakin menigkat hingga mendekati kecepatan sinkron rotor akan

(58)

menghasilkan medan magnet rotor. Kecepatan sinkron medan putar stator ( ) dan

kecepatan rotor ( ) disebut dengan slip kemudian dinyatakan dengan [6]:

aaaa = − 100%a(%)………...……….…………...…..(2.3)

Dimana :

s = slip (%)

n_! = kefepatan pada stator (rpm)

n) = kefepatan pada rotor (rpm)

2.5 Rangkaian Ekivalen Pada Motor Induksi

Sebuah motor induksi identik dengan sebuah transformator. Oleh sebab itu,

rangkaianaekivalenamotorainduksiamiripadenganasuatuarangkaianaekivalenatransform ator. Perbedaannya hanyalah bahwa kumparan rotor dari motor induksi berputar, yang

berfungsi untuk menghasilkan daya mekanik. Rangkaian ekivalen motor induksi

dihasilkan dengan cara yang sama sebagaimana halnya pada transformator. Semua

parameter-parameter rangkaian ekivalen yang akan dijelaskan berikut mempunyai

nilai-nilai perfasa hal ini dimaksudkan untuk mempermudah analisis. Rangkaian ekivalen

motor induksi dihasilkan dengan cara yang sama sebagaimana juga halnya dengan

pembentukan rangkaian ekivalen yang dimana rangkaian ekivalen tersebuit juga

digunakan untuk menyederhanakan bagian dari perhitungan yang digunakan pada

motor induksi tiga fasa rotor sangkar untuk membentuk dalam perhitungan yang

singkat dan juga memiliki persamaan yang tepat sesuai dengan yang diperlukan saat

menganalisis di pakai juga untuk perhitungan theory halnya pada transformator bahwa

kumparan rotor dari motor induksi dapat juga berputar dan digunakan adanya suatu

rangkaian ekivalen untuk membentuk suatu bagian yang dimana juga akan membentuk

(59)

tiga fasa dan begitu juga untuk yang lain dan juga rangkaian ekivalen dari motor seperti

pada Gambar 2.6 sebagai berikut :

Gambar 2.6 Gambar rangkaian ekivalen motor induksi tiga fasa

Gambar di atas merupaka gambar rangkaian ekivalen motor induksi tiga fasa yang

memiliki suatu bagian stator dan rotor yang dimana pada motor. Pada bagian stator dan

rotor dapatadijelaskan simbol-simbolya gambar sebagai berikut [7] :

*aa=ateganganasumbera(V)

= arus dari tegangan sumber (A)

+ = arus primer yang mengalir saat bagian komponen rugi-rugi (A)

,- = resistansi tembaga (ohm)

./ = induktansi magnetik (henry)

, = resistansi pada stator (ohm)

. = induktansi pada stator (henry)

= tegangan pada stator (V)

0 = tegangan pada bagian rotor (V) (S = slip karena tegangan di rotor muncul karena

adanyaa induksi tegangan untuk stator dan slip).

0. = tegangan pada induktansi pada bagian rotor (V) (S = slip karena tegangan di

(60)

, = resistansi pada bagian rotor (ohm)

= arus yang mengalir pada rotor (A)

2.6 Cara Yang Perlu Dilakukan Untuk Mengatur Putaran Pada Motor Induksi 3

Fasa

Cara yang dilakukan untuk mengatur putaran motor induksi dapat dijelaskan

bagaimana mengaturnya agar tidak terjadi kesalahan dengan cara sebagai berikut:

1. Mengaturanilaiadariajumlahakutubapadaamotor Dapat dilakukan dengan cara menyesuaikan jumlah kutub yang ada dengan yang

diperlukan untuk menghasilkan putaran yang diinginkan dengan pemahaman dari

rumus : n_! = (120 x f) / p. Dari rumus dapat disimpulkan bahwa jumlah kutub

berbanding terbalik dengan kecepatan putaran sehingga semakin kecil nilai dari

jumlah kutub maka kecepatan putaran akan besar nilainya.

2. MengaturanilaiadariaFrekuensiaSumber

Dapat dilakukan dengan menggunakan alat yaitu inverter yang digunakan untuk

mengatur frekuensi yang kemudian setelah diatur maka disupply ke peralatan

listrik yang memerlukannya dengan pemahaman dari rumus :n_! = (120 x f) / p.

Dari rumus dapat disimpulkan bahwa frekuensi berbanding lurus dengan

kecepatan putaran sehingga semakin besar frekuensi yang dihasilkan oleh inverter

maka kecepatan putaran semakin besar.

3. MengaturanilaiadariaTeganganaSumber

Dapat dilakukan dengan menggunakan alat yaitu inverter yang digunakan untuk

mengatur tegangan. Persamaan dari torsi motor induksi tiga phasa menjelaskan

bahwa torsi sebandingdengan pangkat dua tegangan yang diberikan. Pada beban

tertentu dengan menganggap besarnya tahanan rotor dan reaktansi rotor konstan

(61)

serta slip yang kecil maka perubahan kecepatan ada. Pengaturan putaran motor

induksi tiga phasa dengan cara mengatur tegangan sumber mempunyai daerah

kerja yang sempit.

4. MengaturanilaiadariaTahananaLuar Dilakukan dengan mengatur nilai dari jumlah motor induksi tiga phasa yang

dipasang diluar dari motor induksi dan menyesuaikan antara nilai kecepatan putaran

dengan tahanan luar.Perbandingan antara nilai tahanan luar dengan nilai kecepatan

putaran berbanding terbalik karena saat adanya tahanan luar maka torsi semakin

besar [8].

2.7 Hubungan Antara Frekuensi, Kecepatan dan Torsi

1. Hubunganafrekuensiadenganatorsi

Kecepatan sinkron motor induksi tergantng pada frekuensi input. Untuk

menjagaagar konstan, maka tegangan dan frekuensi input tervariasi sama dan

sebanding. Jika frekuensi dibuat dua kali, maka frekuensi juga dibuat dua kali.

Jikaa frekuensi adan ategangan ainput adinaikkan, maka kecepatan putar motor akan semakin cepat.

2.aaHubunganakecepatanadenganatorsi

aaaaBerdasarkan rumus Pm = 1 . T jika dayamekanik (Pm) dianggap konstan maka aaaabesarnya torsi tergantung dari kecepatan sudut (ω). Jika putaran rotor

aaaadipercepat, maka torsi yang dihasilkan kecil, sedangkan jika torsinya besar

aaaamakaakecepatannyaapunaakanamenjadiasemakinalambatadanamenurunadiaadanya

aaaasehinggaamenghasilkanatorsiamenurunadanajuga pada bagian itu juga akan

aaaamembentuk bagian yang dimana juga bagian tersebut merupakan suatu hal yang

(62)

3.aaHubunganateganganadenganatorsiaaa aaaaBesarnya torsi suatu motor induksi tergantung pada tegangan lalu frekuensi

aaaayangadiberikanauntukastator.aBilaafatetapamakaaTa«aV2adanasebaliknya[9].

2.8aPenggunaanaInverteraPadaaPengaturanaPutaranaMotoraInduksiaaa

aaaaInverter yang digunakan adalah inverter tiga fasa dengan frekuensi dan tegangan

berubah dan pada inverter ini ditambahkan suatu rangkaian yang mampu mengubah

besar perubahan tegangan yang terjadi menjadi perubahan frekuensi dan Gambar 2.7

dari pengaturan putaran motor induksi tiga fasa yang terdiri daria:

1. Rangkaian penguatan (untuk memberikan penguatan tegangan saat mengatur

frekuensi dapat diubah menjadi tegangan searah dengan bantuan tegangan (*₃).

2. Rangkaian pembatas (untuk memberikan batasan frekuensi saat tegangan searah

lalu level tegangan dc dengan memberikan periode tertentu).

3. Rangkaian pembentuk harga mutlak (untuk memberikan nilai dari frekuensi yang

telah diatur dengan akurat).

4. Rangkaian integrasi (untuk menghilangkan frekuensi tinggi saat melakukan

pengaturan frekuensi dan pemberian nilai frekuensi).

5. Rangkaian pembentuk gelombang sinusa (untuk mengubah suatu gelombang dari gelombang arus searah bolak-balik yang dapat diatur frekuensinya).

6. Simbol *₃ adalah tegangan masukan yang diperlukan untuk memperkuat rangkaian

penguatan saat menerima tegangan dan frekuensi arus bolak-balik untuk dapat

dibentuk menjadiategangan dan frekuensi arus searah.

7. Titik A adalah keluaran dari rangkaian integrator yang dimana saat menghasilkan

keluaran pada titik A maka untuk menghilangkan frekuensi-frekuensi yang dapat

(63)

tegangan arus searah sebagai penetralisir untuk frekuensi yang dapat mengganggu

stabilan gelombangseperti pada Gambar 2.7 berikut:

Gambar 2.7 Gambar Rangkaian Blok Inverter 3 fasa dengan frekuensiadanategangan berubah...

Adapun bentuk gelombangbagian seperti pada Gambar 2.8sebagai berikut:

Gambar 2.8 Gambar Output Blok 3

Gambar diatas merupakan gelombang keluaran saat berada pada rangkaian

pembentuk harga mutlak / harga tetap dari tegangan yang frekuensinya agar terjadi

perubahan untuk membentuk gelombang yang terdiri dari suatu sehingga dapat

dibentuk berdasarkan sesuatu yang dapat dibuat dan dihasilk berdasarkan pada suatu

asal yang dimana pada bagian yang sesuai dengan pembentukan dari dan kemudian

adanya hal tersebut juga menghasilkan suatu bagian yang dimana ada pembagian dari

bentuk yang akan menghasilkan suatu bagian yang ada dan juga kemudian di bentuk

(64)

frekuensi dan tegangan. Proses pembentukan suatu gelombang yang juga dimulai dalam

kiri ke kananada juga seperti pada Gambar 2.9 berikuta:

Gambar 2.9 Gambar Output Blok 4

Gambar diatas merupakan gelombang output saat berada pada rangkaian

integrator yang dimana setelah diberikan nilai frekuensi dan tegangan yang ditetapkan

dari rangkaian pembentuk harga absolute. Proses pembentukan dari gelombang dimulai

dari kiri ke kananada juga seperti pada Gambar 2.10 berikut:

Gambar 2.10 Gambar Output Blok 5 (Sebelum diubah menjadigelombang sinus)

Gambar diatas adalah bentuk gelombang yang akan diubah menjadi gelombang

sinus murni agar menjadi frekuensi dan tegangan ac secara bertahap dan frekuensi juga

tegangan nya dapat diatur sesuai dengan yang diperlukan untuk kerja motor induksi

saat digunakan sebagai penggerak untuk menghasilkan daya yang sesuai dan tepat lalu

akurat yang sesuai dengan yang dibutuhkan oleh sistem.

Inverter digunakan untuk mengatur frekuensi motor induksi agar dapat

mengendalikan kecepatan motor induksi yang diikuti dengan pengaturan tegangan

(65)

Inverter merupakan peralatan untuk merubah tegangan arus bolak-balik dengan

frekuensi tertentu (dalam hal ini frekuensi dari PLN) menjadi tegangan arus searah

yang diproses dengan rangakaian switching supaya frekuensi konstan (50Hz) dapat

dirubah sesuai kebutuhan, kemudian dirubah menjadi tegangan bolak-balik

yangatelahaberubah.aaaaaa

Beban listrik / keluaran dari inverter dapat digunakan untuk pompa hidrolik

umpan air yang berupa motor induksi AC, putar sesuai frekuensi input dengan range

lebih lebar dengan persamaan ns = (120 x f) / p dengan cara ini sangat efisien dan

daerah pengaturan pun cukup lebar dan mahal [10].

2.9 Penggunaan Motor Induksi Pada Pompa Air Boiler

Motor Induksi yang digunakan pada pompa air boiler adalah motor induksi tiga

fasa untuk menggerakkan pompa air boiler yang air yang digunakan adalah air

demineralisasiHasil terakhir air yang sudah melalui proses demin /air yang mengalami

proses air demineralisasi. Pompa memiliki dua kegunaan utama, yaitu:

1. Memindahkan cairan dari satu tempat ke tempat lainnya (misalnya air dari aquifer

bawah tanah ke tangki penyimpan air) dari bawah tanah keapompa air.

2. Mensirkulasikan cairan sekitar sistim (misalnya air pendingin atau pelumas yang

melewati mesin-mesin dan peralatan) dari mesin yang satu ke mesin lain.

Air pengisi boiler ditampung pada 4 buah tangki (tangki penampung air) atau

yang sering disebut tangki condensate yang berkapasitas total 2650 m6.Tipe boiler

yang digunakan adalah water tube boiler dengan high pressureboiler feed pump yang

dimana tipe ini memiliki karakteristik : boiler ini memiliki tekanan steam operasi lebih

dari 15 psig dengan kapasitas antara 4.500-12.000 kg/jam atau menghasilkan air panas