• Tidak ada hasil yang ditemukan

Analisis Karakteristik Motor Induksi Tiga Phasa Sebagai Generator (Aplikasi pada P4TK M edan)

N/A
N/A
Protected

Academic year: 2016

Membagikan "Analisis Karakteristik Motor Induksi Tiga Phasa Sebagai Generator (Aplikasi pada P4TK M edan)"

Copied!
89
0
0

Teks penuh

(1)

TUGAS AKHIR

ANALISIS KARAKTERISTIK MOTOR INDUKSI TIGA PHASA

SEBAGAI GENERATOR

(Aplikasi pada P4TK M edan)

Diajukan untuk memenuhi salah satu persyaratan dalam menyelesaikan

pendidikan sarjana (S-1) pada Departemen

Teknik Elektro

OLEH :

NIM : 0 5 0 4 0 2 0 1 1 JOSEPH E.SIBUEA

DEPARTEMEN TEKNIK ELEKTRO

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN

(2)

ANALISIS KARAKTERISTIK MOTOR INDUKSI TIGA PHASA SEBAGAI GENERATOR

( Aplikasi pada P4TK Medan ) Oleh :

050402011 JOSEP E. SIBUEA

Tugas Akhir ini diajukan untuk melengkapi salah satu syarat untuk memperoleh gelar

Sarjana Teknik

Disetujui oleh : Pembimbing

NIP: 194912121982031003 Ir. A.RACHMAN HASIBUAN

Diketahui oleh:

Ketua Departemen Teknik Elektro FT USU,

NIP:19540531 1986011 002 Ir. Surya Tarmizi Kasim M.si

DEPARTEMEN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN

(3)

ABSTRAK

Motor induksi tiga fasa dapat dioperasikan sebagai generator induksi. Proses

perubahan motor induksi menjadi generator induksi membutuhkan daya reaktif untuk

membangkitkan tegangan keluaran generator induksi tersebut. Penyedia daya reaktif

tersebut adalah kapasitor yang berfungsi sebagai eksitasi. Generator induksi

dioperasikan pada kondisi tanpa beban dan kondisi berbeban pada berbagai nilai

kapasitor eksitasi. Semakin besar nilai kapasitor eksitasi maka semakin besar pula

tegangan keluaran generator induksi. Pada kondisi berbeban, penambahan beban

mengakibatkan tegangan keluaran generator menjadi turun . Dalam penggunaannya,

terminal stator motor induksi sebagai generator induksi boleh saja kita menggunakan

hubungan star atau hubungan delta.

Tugas akhir ini akan membahas tentang karakteristik motor induksi tiga fasa

sebagai generator induksi untuk setiap penambahan beban resistif dengan dengan

(4)

KATA PENGANTAR

Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yesus yang oleh karena

kasihNya, penulis dimampukan menyelesaikan tugas akhir ini. Adapun tugas akhir ini

berjudul “Analisis Karakteristik Motor Induksi Tiga Fasa Sebagai Generator”, yang

disusun untuk memenuhi salah satu syarat dalam kurikulum pembelajaran di

Departemen Teknik Elektro Universitas Sumatera Utara untuk memperoleh gelar

Sarjana Teknik.

Dalam penulisan tugas akhir ini, penulis tidak terlepas dari bantuan banyak

pihak. Untuk itulah penulis ingin mengucapkan terimakasih kepada :

1. Kedua orang tua (Ds.H.Sibuea,S.Th dan L.br.Simorangkir) yang telah

banyak memberikan kasih sayang dan mendoakan penulis. Juga untuk

kakak,abang dan adik-adikku tercinta (Ruth M.Sibuea,Jona E.Sibuea,Esosia

B.Sibuea,Maria S.Sibuea,Amin O.Sibuea) yang memberikan perhatian dan

doa sehingga tugas akhir ini dapat terselesaikan.

2. Bapak Ir.Surya Tarmizi Kasim,MSi selaku Ketua Departemen Teknik

Elektro Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara.

3. Bapak Rahmad Fauzi, ST, MT selaku Sekretaris Departemen Teknik

Elektro Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara.

4. Bapak Ir. A.Rachman Hasibuan, selaku dosen pembimbing tugas akhir

yang memberikan arahannya kepada penulis untuk menyelesaikan tugas

akhir ini.

5. Bapak Ir.Sumantri Zulkarnaen selaku dosen wali penulis yang telah

(5)

6. Bapak Drs. B. Aritonang, ST selaku Kepala Laboratorium Mesin – Mesin

Listrik Pusat Pengembangan & Pemberdayaan Pendidik dan Tenaga

Kependidikan (P4TK) Medan.

7. Bapak T. Simatupang dan Bapak Epri yang telah banyak meluangkan

waktunya saat melakukan riset di P4TK.

8. Seluruh Bapak/Ibu Dosen dan Staf Pegawai Departemen Teknik Elektro

Fakultas Teknik Universitas Teknik Elektro.

9. Teman-teman Departemen Teknik Elektro stambuk 2005 (Antoni,Elis,

Fritz, Sadak, Mangiring, , Jonson ,Wosvi, Ridwan ,Edy ,Colin) serta

seluruh teman-teman yang namaya tidak dapat penulis sebutkan satu

persatu, yang telah memberikan masukan dan perhatian kepada penulis.

Penulis menyadari masih banyak kekurangan dalam penulisan tugas akhir ini.

Oleh karena itu penulis sangat mengharapkan kritik dan saran yang membangun demi

penyempurnaan tugas akhir ini.

Akhir kata, kiranya tugas akhir ini berguna bagi pembaca terutama yang ingin

mendalami motor induksi sebagai generator.

Medan, April 2011

(6)

DAFTAR ISI

ABSTRAK ... i

KATA PENGANTAR ... ii

DAFTAR ISI ... iv

DAFTAR GAMBAR ... viii

DAFTAR TABEL ... xi

BAB I : PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang ... 1

1.2 Tujuan Penulisan ... 2

1.3 Manfaat Penulisan ... 2

1.4 Batasan Masalah... 3

1.5 Metode Penulisan ... 3

1.6 Sistematika Penulisan ... 4

BAB II: MOTOR INDUKSI TIGA FASA 2.1 Umum ... 6

2.2 Konstruksi Motor Induksi ... 6

2.2.1. Stator...7.

2.2.2. Rotor...7

2.3 Prinsip Medan Putar ... 9

2.4 Prinsip Kerja Motor Induksi Tiga Phasa ... 13

2.5 Rangkaian Ekivalen Motor Induksi ... 17

2.5.1 Rangkaian Ekivalen Stator………...18

2.5.2 Rangkaian Ekivalen Rotor………. 19

(7)

2.6.1 Aliran Daya……….25

2.6.2 Efisiensi……….28

2.7 Torsi Motor Induksi Tiga Fasa... 29

2.8 Desain Motor Induksi Tiga Fasa ... 33

BAB III : MOTOR INDUKSI TIGA FASA SEBAGAI GENERATOR INDUKSI 3.1 Umum ... ...35

3.2 Syarat-Syarat Mesin Induksi Sebagai Generator ... ...37

3.2.1 Slip Negatif (s < 0)……….. 37

3.2.2 Adanya Sumber Daya Reaktif………. 38

3.3 Kapasitor pada Motor Induksi Tiga Fasa Sebagai Generator ... 40

3.3.1 Umum ... 40

3.3.2 Pemasangan Kapasitor ... 41

3.3.3 Perhitungan Besar Kapasitansi Kapasitor ... 42

3.4 Prinsip Kerja dan Pembangkitan Tegangan Generator Induksi…46 3.5 Pengaruh Pembebanan Resistif Terhadap Arus Eksitasi………..50

3.6 Keunggulan dan Kelemahan Penggunaan Motor Induksi Tiga Fasa Sebagai Generator………52

3.7 Aliran Daya dan Efisiensi Generator Induksi Tiga Fasa………...55

3.7.1 Aliran Daya……….. 55

3.7.2 Efisiensi……….... 56

(8)

4.1. Umum ... 58

4.2. Peralatan yang Digunakan ... 58

4.3. Penentuan Besar Nilai Kapasitor ... ..59

4.4. Percobaan Motor Induksi Tiga Fasa Sebagai Generator Pada Frekuensi Konstan...61

4.4.1 Percobaan Beban Nol...61

4.4.1.1 Rangkaian Percobaan... 61

4.4.1.2 Prosedur Percobaan... 62

4.4.1.3 Data Hasil Percobaan... 63

4.4.2 Percobaan Berbeban... 63

4.4.2.1 Rangkaian Percobaan... 64

4.4.2.2 Prosedur Percobaan... 64

4.4.2.3 Data Hasil Percobaan... 66

4.5 Percobaan Motor Induksi Tiga Fasa Sebagai Generator Pada Tegangan Konstan...67

4.5.1 Percobaan Beban Nol... 67

4.5.1.1 Rangkaian Percobaan... 67

4.5.1.2 Prosedur Percobaan... 67

4.5.1.3 Data Hasil Percobaan...68

4.5.2 Percobaan Berbeban... 69

4.5.2.1 Rangkaian Percobaan... 69

4.5.2.2 Prosedur Percobaan... 69

4.5.2.3 Data Hasil Percobaan... 71

(9)

4.6.1 Analisis Slip... 72

4.6.1.1 Analisi Slip Percobaan Motor Induksi Sebagai Generator Pada Frekuensi Konstan...72

4.6.1.2 1 Analisi Slip Percobaan Motor Induksi Sebagai Generator Pada Tegangan Konstan...72

a.Percobaan Beban Nol...72

b.Percobaan Berbeban...73

4.6.2 Analisis Grafik...76

BAB V : KESIMPULAN 5.1. Kesimpulan ... 80

(10)

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1: Konstruksi stator... 7

Gambar 2.2: Rotor Sangkar (squirrel cage rotor)... 8

Gambar 2.3: Rotor belitan (wound rotor)... 8

Gambar 2.4: Arus tiga fasa seimbang... 9

Gambar 2.5: Diagram fasor fluksi tiga fasa seimbang... 9

Gambar 2.6: Medan putar pada motor induksi tiga fasa... 9

Gambar 2.7: Diagram fasor fluksi pada keadaan 1...11

Gambar 2.8: Diagram fasor fluksi pada keadaan 2...11

Gambar 2.9: Diagram fasor fluksi pada keadaan 3...12

Gambar 2.10: Diagram fasor fluksi pada keadaan 4...13

Gambar 2.11 Proses Induksi Medan Putar Stator pada Kumparan Rotor... .14

Gambar 2.12Konduktor Berarus Dalam Ruang Medan Magnet………....15

Gambar 2.13 Rangkaian Ekivalen Stator ...………19

Gambar 2.14 Rangkaian Ekivalen Rotor ...20

Gambar 2.15. Rangkaian Ekivalen Rotor yang sudah dipengaruhi slip ...20

Gambar 2.16. Rangkaian Ekivalen motor yang berasal dari penurunan persamaan ……...……… 23

Gambar 2.17 Gambar rangkaian ekivalen per phasa motor induksi... 23

Gambar 2.18. Rangkaian Ekivalen Motor Induksi yang disederhanakan dengan sisi primer sebagai referensi....………...24

Gambar 2.19. Bentuk lain rangkaian ekivalen motor induksi dilihat dari sisi stator …...……..24

(11)

Gambar 2.21.Diagram Aliran Daya...26 Gambar 2.22 Tegangan Ekivalen Thevenin pada Sisi Rangkaian Input………....30

Gambar 2.23 Impedansi Ekivalen Thevenin pada Sisi Rangkaian Input... . 31

Gambar 2.24. Rangkaian Ekivalen Thevenin Motor Induksi... 32

Gambar 2.25 Kurva Karakteristik Torsi-Slip Motor Induksi...33

Gambar 2.26. Karakteristik torsi kecepatan motor induksi pada berbagai disain..33

Gambar 3.1 Kurva Karakteristik Torsi-Kecepatan Mesin Induksi pada

Berbagai Daerah Operasi……… 37

Gambar 3.2 Generator Induksi Terhubung ke Sistem Jaringan 3-Fasa……… 39

Gambar 3.3 Generator Induksi Penguatan Sendiri (Self-Excited)……… 39

Gambar 3.4. Hubungan Bintang (Y) dan Segitiga (∆) pada Kapasitor Eksitasi 41

Gambar 3.5. Skema Umum Prinsip Kerja Generator Induksi

Penguatan Sendiri……… 46

Gambar 3.6. (a) Rangkaian Ekivalen per-Fasa Generator Induksi ……… 47

(b) Rangkaian Penyederhanaan Rangkaian Ekivalen 3.6 (a)…… 48

Gambar 3.7. Proses Pembangkitan Tegangan……… 49

Gambar 3.8. Tegangan Fungsi Kapasitor Eksitasi ………... 49

Gambar 3.9. Tegangan Fungsi Arus Eksitasi dengan Faktor Kerja Satu…… 51

Gambar 3.10. Diagram Aliran Daya Aktif……… 55

Gambar 4.1. Rangkaian Percobaan Beban Nol Motor Induksi Tiga Fasa

Sebagai Generator pada Frekuensi Konstan…………... 61

Gambar 4.2. Rangkaian Percobaan Berbeban Motor Induksi Tiga Fasa

Sebagai Generator pada Frekuensi Konstan…………... 64

Gambar 4.3. Rangkaian Percobaan Beban Nol Motor Induksi Tiga Fasa

Sebagai Generator pada Tegangan Konstan... 67

(12)

Sebagai Generator pada Tegangan Konstan... 69

DAFTAR TABEL

Tabel 4.1 Data Percobaan Beban Nol Motor Induksi Tiga Fasa Sebagai

Generator Induksi pada Frekuensi Konstan... 63

Tabel 4.2 Data Hasil Percobaan Berbeban Motor Induksi Tiga Fasa Sebagai

Generator Induksi pada Frekuensi Konstan... 66

Tabel 4.3 Data Percobaan Beban Nol Motor Induksi Tiga Fasa Sebagai

Generator Induksi pada Tegangan Konstan... 68

Tabel 4.4 Data Hasil Percobaan Berbeban Motor Induksi Tiga Fasa Sebagai

Generator Induksi pada Tegangan Konstan... 71

Tabel 4.5 Data Hasil Analisis Slip Berbeban Motor Induksi Tiga Fasa

(13)

ABSTRAK

Motor induksi tiga fasa dapat dioperasikan sebagai generator induksi. Proses

perubahan motor induksi menjadi generator induksi membutuhkan daya reaktif untuk

membangkitkan tegangan keluaran generator induksi tersebut. Penyedia daya reaktif

tersebut adalah kapasitor yang berfungsi sebagai eksitasi. Generator induksi

dioperasikan pada kondisi tanpa beban dan kondisi berbeban pada berbagai nilai

kapasitor eksitasi. Semakin besar nilai kapasitor eksitasi maka semakin besar pula

tegangan keluaran generator induksi. Pada kondisi berbeban, penambahan beban

mengakibatkan tegangan keluaran generator menjadi turun . Dalam penggunaannya,

terminal stator motor induksi sebagai generator induksi boleh saja kita menggunakan

hubungan star atau hubungan delta.

Tugas akhir ini akan membahas tentang karakteristik motor induksi tiga fasa

sebagai generator induksi untuk setiap penambahan beban resistif dengan dengan

(14)

BAB I

PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang Masalah

Pada saat sekarang ini listrik sudah menjadi kebutuhan yang sangat pokok,

sehingga permintaan akan kebutuhan listrik semakin lama selalu mengalami

peningkatan. Cadangan sumber energi yang terbarukan seperti minyak, gas bumi,

batubara yang digunakan untuk pembangkitan energi listrik semakin lama jumlahnya

semakin menipis, sementara sumber energi lain seperti air, angin, dalam jumlah yang

sangat besar belum digunakan secara maksimal.

Untuk pembangkit listrik berskala kecil seperti Pembangkit Listrik Tenaga

Mikrohidro (PLTMH), penggunaan motor induksi sebagai generator sangatlah tepat.

Keuntungan pengunaan motor induksi sebagai generator adalah konstruksinya kokoh,

harganya terjangkau, mudah perawatannya, dan tidak membutuhkan suplai DC sebagai

sumber eksitasi. Oleh karena itu, penulis malalui tugas akhir ini melakukan penelitian

di laboratorium untuk dapat menganalisis karakteristik motor induksi tiga phasa yang

dioperasikan sebagai generator. Generator induksi dioperasikan pada kondisi tanpa

beban dan kondisi berbeban pada berbagai nilai kapasitor eksitasi untuk mendapatkan

(15)

1.2. Tujuan Penulisan

Adapun tujuan dan manfaat dari penulisan Tugas Akhir ini adalah untuk

menganalisis karakteristik motor induksi tiga phasa yang dioperasikan sebagai

generator. Generator induksi dioperasikan pada kondisi tanpa beban dan kondisi

berbeban pada berbagai nilai kapasitor eksitasi untuk mendapatkan besaran-besaran

seperti parameter mesin, putaran, frekuensi, tegangan, arus, dan daya.

1.3. Manfaat Penulisan

Penulisan tugas akhir ini diharapkan bemanfaat untuk :

1. Memberi informasi kepada penulis dan pembaca mengenai karakteristik motor

induksi tiga phasa yang dioperasikan sebagai generator.

2. Menambah aplikasi-aplikasi pada laboratorium mesin-mesin listrik.

1.4. Batasan Masalah

Agar tujuan penulisan tugas akhir ini sesuai dengan yang diharapkan serta terarah

pada judul dan bidang yang telah disebutkan di atas, maka penulis membatasi

permasalahan yang akan dibahas sebagai berikut:

1. Hanya menganalis karakteristik motor induksi tiga phasa sebagai

generator,untuk mendapatkan besaran- besaran seperti parameter

mesin,putaran,frekuensi,tegangan,arus,dan daya.

2. Motor induksi tiga phasa akan dikopel dengan sebuah motor lain sebagai

penggerak mula.

3. Beban yang digunakan adalah beban resistif.

4. Analisis generator induksi dilakukan dalam keadaan steady state.

5. Kapasitor eksitasi dengan berbagai rating.

6. Generator induksi beroperasi sendiri (stand alone) dan tidak membahas

(16)

7. Pengambilan data dan analisa data diperoleh berdasarkan peralatan yang

tersedia di laboratorium mesin-mesin listrik.

1.5. Metode Penulisan

Untuk dapat menyelesaikan tugas akhir ini maka penulis menerapkan beberapa

metode studi diantaranya:

1. Studi literatur yaitu membaca dan mempelajari teori-teori yang berkaitan

dengan topik tugas akhir ini dari buku-buku referensi baik yang dimiliki oleh

penulis atau di perpustakaan dan juga dari artikel-artikel, jurnal, internet dan

lain-lain.

2. Studi lapangan yaitu melakukan percobaan untuk mendapatkan data-data yang

diperlukan di Laboratorium Mesin-mesin Listrik, Pusat Pengembangan &

Pemberdayaan Pendidik dan Tenaga Kependidikan (P4TK) Medan.

3. Studi bimbingan yaitu melakukan diskusi tentang topik tugas akhir ini dengan

Dosen pembimbing yang telah ditunjuk oleh pihak Departemen Teknik Elektro

FT-USU, asisten Laboratorium Mesin-mesin Listrik P4TK Medan dan

teman-teman sesama mahasiswa.

1.6. Sistematika Penulisan

Tugas akhir ini disusun berdasarkan sistematika penulisan sebagai berikut :

BAB I PENDAHULUAN

Bagian ini berisikan latar belakang, tujuan penulisan, manfaat

penulisan, batasan masalah, dan sistematika penulisan.

BAB II MOTOR INDUKSI TIGA FASA

Bab ini memberikan penjelasan mengenai motor induksi secara umum,

konstruksi, prinsip medan putar, prinsip kerja, rangkaian ekivalen,

(17)

BAB III MOTOR INDUKSI TIGA FASA SEBAGAI GENERATOR Bab ini menjelaskan tentang motor induksi tiga fasa sebagai generator

secara umum, syarat-syarat pengoperasian motor induksi tiga fasa

sebagai generator, kapasitor pada motor induksi tiga fasa sebagai

generator, prinsip kerja dan pembangkitan tegangan generator induksi,

pengaruh pembebanan resistif terhadap arus eksitasi, keunggulan dan

kelemahan penggunaan motor induksi tiga fasa sebagai generator, aliran

daya dan efisiensi generator induksi tiga fasa.

BAB IV ANALISIS KARAKTERISTIK MOTOR INDUKSI TIGA FASA SEBAGAI GENERATOR

Bab ini menjelaskan tentang percobaan-percobaan yang dilakukan pada

motor induksi tiga fasa sebagai generator, rangkaian percobaan,

prosedur percobaan, data hasil percobaan, dan analisa data hasil

percobaan.

BAB V KESIMPULAN

Bagian ini berisikan kesimpulan dari analisis data.

(18)

BAB II

MOTOR INDUKSI TIGA FASA

2.1. Umum

Motor induksi merupakan motor arus bolak-balik (AC) yang paling luas digunakan dan dapat dijumpai dalam setiap aplikasi industri maupun rumah tangga.

Penamaan motor induksi berasal dari kenyataan bahwa arus rotor motor ini tidak

diperoleh secara langsung dari sumber listrik, tetapi merupakan arus yang terinduksi

sebagai akibat adanya perbedaan putaran antara putaran rotor dengan medan putar.

Motor ini memiliki konstruksi yang kuat, sederhana, handal, serta berbiaya

murah. Di samping itu motor ini juga memiliki effisiensi yang tinggi saat berbeban

penuh dan tidak membutuhkan perawatan yang banyak. Akan tetapi jika dibandingkan

dengan motor DC, motor induksi masih memiliki kelemahan dalam hal pengaturan

kecepatan. Dimana pada motor induksi pengaturan kecepatan sangat sukar untuk

dilakukan, sementara pada motor DC hal yang sama tidak dijumpai.

2. 2. Konstruksi Motor Induksi Tiga phasa

Motor induksi tiga fasa memiliki dua komponen dasar yaitu stator (komponen

yang diam) dan rotor (bagian berputar), bagian stator dipisahkan dengan bagian rotor

oleh celah udara yang sempit (air gap).

2. 2. 1. Stator

Rangka luarnya terbuat dari baja maupun alumunium, sedangkan intinya berupa

(19)

edy current. Pada intinya terdapat rongga (slot) yang berisolasi sebagai tempat

belitannya. Kawat belitannya terbuat dari tembaga yang berisolasi. Belitannya

digulung untuk jumlah kutub tertentu, yang diperlukan dalam menentukan kecepatan.

Semakin banyak jumlah kutub maka semakin rendah kecepatan motor. Kumparan (

coil ) dari konduktor – konduktor yang terisolasi ini kemudian disisipkan ke dalam

slot – slot tersebut. Sehingga grup dari kumparan ini beserta dengan inti yang

mengelilinginya membentuk rangkaian elektromagnetik. Banyaknya jumlah kutub dari

motor induksi tergantung pada hubungan internal dari belitan stator, yang mana bila

belitan ini disuplai dengan sumber tegangan tiga fasa maka akan membangkitkan

medan putar. Konstruksi stator dapat dilihat pada Gambar 2.1

Gambar 2.1: a) penampang inti stator b) Stator motor induksi

2. 2. 2. Rotor

Rotor motor induksi tiga fasa dapat dibedakan menjadi dua jenis yaitu rotor

sangkar (squirrel cage rotor) dan rotor belitan (wound rotor). Rotor sangkar terdiri dari

susunan batang konduktor yang dibentangkan ke dalam slot – slot yang terdapat pada

permukaan rotor dan tiap – tiap ujungnya dihubung singkat dengan menggunakan

shorting rings. Konstruksi rotor sangkar dapat dilihat pada Gambar 2.2

Sementara itu pada rotor belitan, rotornya dibentuk dari satu set belitan tiga fasa

yang merupakan bayangan dari belitan statornya. Biasanya belitan tiga fasa dari rotor

(20)

pada slip ring yang berada pada poros rotor. Pada motor induksi rotor belitan,

rangkaian rotornya dirancang untuk dapat disisipkan dengan tahanan eksternal, yang

mana hal ini akan memberikan keuntungan dalam memodifikasi karakteristik torsi –

kecepatan dari motor. Konstruksi rotor belitan dapat dilihat pada Gambar 2.3

Gambar 2.2: a) Rotor Sangkar b) Konstruksi Motor Induksi Rotor Sangkar

Gambar 2.3: a) Rotor belitan b) Motor induksi rotor belitan

2.3. Prinsip Medan Putar

Pada saat kita menghubungkan sumber tiga fasa ke terminal tiga fasa motor

induksi, maka arus bolak-balik sinusoidal IR, IS, IT akan mengalir pada belitan stator.

Arus-arus ini akan menghasilkan ggm (gaya gerak magnet) yang mana, pada

kumparan, akan menghasilkan fluks magnetik yang berputar sehingga disebut juga

dengan medan putar. Medan magnet yang demikian kutub-kutubnya tidak diam pada

(21)

Untuk melihat bagaimana medan putar dibangkitkan, maka dapat diambil contoh

pada motor induksi tiga fasa dengan jumlah kutub dua. Fluks yang dihasilkan oleh

arus-arus bolak-balik pada belitan stator adalah :

ΦR = Φm sin ωt...( 2.1a ) ΦS = Φm sin (ωt – 120o)...( 2.1b ) ΦT = Φm sin (ωt – 240o)...( 2.1c )

Gambar 2.4: Gambar 2.5:

Arus tiga fasa seimbang Diagram fasor fluksi tiga fasa seimbang

i ii

iii iv

(22)

( i ). Pada posisi sesaat 1 (pada Gambar ), arus yang mengalir pada phasa R adalah nol

dan arus pada phasa S dan T sama besar dan bertentangan. Arus pada bagian

atas mempunyai arah menuju pembaca, dan arus pada bagian bawah menjauhi

pembaca. Sehingga resultan fluks magnet yang dibangkitkan memiliki arah ke

kanan. Besar resultan fluks ini adalah konstan dan besarnya 1,5 Φm. Nilai

tersebut dapat dibuktikan sebagai berikut:

pada saat posisi sesaat 1, ωt = 0º, s ehingga besarnya nilai ketiga fluksnya

adalah:

ΦR = 0………..(1)

ΦS = Φm sin ( -120o )

= 2

3

− Φm ………(2)

ΦT = Φm sin ( -240o )

= 2

3

Φm………(3)

Besarnya resultan fluksnya adalah sama

dengan penjumlahan antar vektor –ΦT dan

–ΦS.

Besarnya resultan fluks adalah:

Gambar 2.7.Diagram fasor fluksi keadaan 1.

(ii). Pada keadaan 2, arus bernilai maksimum negatif pada fasa S, sedangkan

pada R dan fasa T bernilai 0,5 maksimum pada fasa R dan fasa T.

Pada saat sesaat di posisi 2, ωt = 30º. Sehingga besarnya fluksi adalah:

2 60 cos 2

3

2 Φ °

=

ΦRS x m

m

RS = Φ

(23)

ΦR = Φm sin (30o) = 2 m Φ ……….(1)

ΦS = Φm sin ( -90o )

= −Φm………..(2)

ΦT = Φm sin (-120o)

=

2

m Φ

…………(3) Gambar 2.8.Diagram fasor fluksi keadaan 2.

Besarnya fluks resultan adalah (ΦRS)

Penjumlahan dari ΦR, - ΦS, ΦT

Penjumlahan dari ΦR dan- ΦS adalah:

ΦRS’ =

2 2 120 cos 2

2 m m

xΦ °= Φ ………(4)

Jadi Fluks resultannya adalah:

(iii). Pada keadaan 2, arus pada fasa R dan fasa T memiliki besar yang sama dan

arahnya berlawanan ( 0,866 Φm ), oleh karena itu fluks yang diberikan oleh

masing – masing fasa :

ΦR= Φm sin (60o)

= 2

3

Φm………(1)

ΦS= Φm sin (-60o)

m m

m

RS +Φ = Φ

Φ =

Φ 1.5

(24)

= 2

3

− Φm………(2)

ΦT = Φm sin (-180o) Gambar 2.9.Diagram fasor fluksi keadaan 3.

= 0………..(3)

Resultan Fluksnya adalah penjumlahan dari ΦRdan ΦS :

ΦRS = 2 x

2 3

Φm cos 2 60°

= 1,5 Φm

(iv). Pada keadaan ini ωt = 90o, arus pada fasa R maksimum ( positif), dan arus

pada fasa S dan fasa T = 0,5 Φm , oleh karena itu fluks pada masing – masing

fasa adalah: ΦR = Φm sin ( 90o) = Φm……….(1)

ΦS = Φm sin ( -30o ) =

2

m

Φ

− ………….(2)

ΦT = Φm sin ( -150o ) = 2

m Φ

− …………(3)

Maka jumlah - ΦT dan – ΦS adalah:

ΦRS’ =

2 2 120 cos 2

2xΦm °= Φm ……..(4)

Sehingga resultannya adalah:

ΦRS = 2

m

Φ + Φ

m= 1,5 Φm

Gambar 2.10. Diagram fasor fluksi keadaan 4.

2.4. Prinsip Kerja Motor Induksi Tiga Fasa

Pada saat belitan stator diberi tegangan tiga fasa, maka pada stator akan dihasilkan

arus tiga fasa, arus ini kemudian akan menghasilkan medan magnet yang berputar

(25)

Medan putar akan terinduksi melalui celah udara menghasilkan ggl induksi (ggl

lawan) pada belitan fasa stator. Medan putar tersebut juga akan memotong

konduktor-konduktor belitan rotor yang diam. Hal ini terjadi karena adanya perbedaan relatif

antara kecepatan fluksi yang berputar dengan konduktor rotor yang diam yang disebut

juga dengan slip (s). Akibatnya adanya slip maka ggl (gaya gerak listrik) akan

terinduksi pada konduktor-konduktor rotor.

Gambar 2.11. Proses Induksi Medan Putar Stator pada Kumparan Rotor

Karena belitan rotor merupakan rangkaian tertutup, baik melalui cincin ujung (end

ring) ataupun tahanan luar, maka arus akan mengalir pada konduktor – konduktor

rotor. Karena konduktor – konduktor rotor yang mengalirkan arus ditempatkan di

dalam daerah medan magnet yang dihasilkan stator maka akan terbentuklah gaya

mekanik (gaya lorentz) pada konduktor – konduktor rotor. Hal ini sesuai dengan

hukum gaya lorentz (perhatikan gambar 2.12) yaitu bila suatu konduktor yang dialiri

arus berada dalam suatu kawasan medan magnet, maka konduktor tersebut akan

mendapat gaya elektromagnetik (gaya lorentz) sebesar F= B.i.l.sin θ.

Arah dari gaya elektromagnetik tersebut dapat dijelaskan oleh kaidah tangan kanan

(right-hand rule). Kaidah tangan kanan menyatakan, jika jari telunjuk menyatakan arah

dari vektor arus i dan jari tengah menyatakan arah dari vektor kerapatan fluks B, maka

(26)

Gaya F yang dihasilkan pada konduktor – konduktor rotor tersebut akan

menghasilkan torsi (τ). Bila torsi mula yang dihasilkan pada rotor lebih besar daripada

torsi beban (τ0 > τb), maka rotor akan berputar searah dengan putaran medan putar

stator.

Gambar 2.12. Konduktor Berarus Dalam Ruang Medan Magnet

Untuk mempelajari prinsip kerja motor induksi tiga fasa, maka dapat dijabarkan

dalam beberapa langkah berikut:

1. Apabila belitan stator dihubungkan dengan sumber tegangan tiga fasa yang

setimbang maka akan mengalir arus pada tiap belitan fasa.

2. Arus yang mengalir pada tiap fasa menghasilkan fluks yang berubah-ubah

untuk setiap waktu.

3. Resultan dari ketiga fluksi bolak-balik tersebut menghasilkan medan putar yang

bergerak dengan kecepatan sinkron ns yang besarnya ditentukan oleh jumlah

kutub p dan frekuensi stator f yang dirumuskan :

ns = p

f

120

(rpm)...( 2.2)

4. Akibat fluksi yang berputar akan menimbukanl ggl pada stator yang besarnya

adalah:

e1 = - N1

dt dΦ

(27)

atau E1 = - 4,44f N1Φm (volt)...( 2.4 )

dimana :

e1 = ggl induksi sesaat stator/fasa (volt)

E1 = ggl induksi efektif stator/fasa (volt)

f = frekuensi saluran (Hz)

N1 = jumlah lilitan kumparan stator/fasa

Φm = fluks magnetik maksimum (weber)

5. Fluksi yang berputar tersebut akan memotong batang konduktor pada rotor.

Akibatnya pada kumparan rotor timbul tegangan induksi sebesar E2 yang

besarnya :

E2 = 4,44f N2Φm (volt) ...( 2.5 )

Dimana :

E2 = tegangan induksi pada rotor saat rotor dalam keadaan diam

N2 = jumlah lilitan rotor

Φm = fluksi maksimum

6. Karena kumparan rotor merupakan rangkaian tertutup, maka akan mengalir

arus (I2).

7. Adanya arus (I2) di dalam medan magnet akan menimbulkan gaya (F) pada

rotor.

8. Gaya (F) akan menghasilkan torsi (τ). Apabila torsi mula yang dihasilkan lebih

besar torsi beban, maka rotor akan berputar dengan kecepatan (nr) yang searah

dengan medan putar stator.

9. Pada saat berputar,maka ada perbedaan kecepatan medan putar stator (ns)

dengan kecepatan rotor (nr) disebut dengan slip (s) dan dinyatakan dengan:

s =

ns nr ns

(28)

10.Pada rotor dalam keadaan berputar, besarnya tegangan yang terinduksi pada

kumparan rotor akan bervariasi tergantung besarnya slip. Tegangan induksi ini

dinyatakan dengan E2s yang besarnya :

E2s = 4,44sf N2Φm (volt) ...( 2.7 )

Dimana :

E2s = tegangan induksi rotor dalam keadaan berputar (volt)

sf = frekuensi rotor ( frekuensi tegangan induksi pada rotor dalam

keadaan berputar )

11.Apabila ns = nr, maka slip akan bernilai nol. Hal ini akan menyebabkan tidak

adanya ggl induksi pada rotor tegangan tidak akan terinduksi dan arus tidak

akan mengalir pada kumparan rotor, sehingga tidak akan dihasilkan torsi.

2.5. Rangkaian Ekivalen Motor Induksi

Telah disebutkan sebelumnya bahwa motor induksi identik dengan sebuah

transformator, tentu saja dengan demikian rangkaian ekivalen motor induksi sama

dengan rangkaian ekivalen transformator. Perbedaan yang ada hanyalah karena pada

kenyataannya bahwa kumparan rotor (kumparan sekunder pada transformator) dari

motor induksi berputar, yang mana berfungsi untuk menghasilkan daya mekanik. Awal

dari 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.

2. 5. 1. Rangkaian Stator

Fluks pada celah udara yang berputar menghasilkan GGL induksi lawan pada

(29)

(E1) dan jatuh tegangan pada impedansi bocor stator. Sehingga persamaan tegangan

pada stator adalah:

1

V = E1 + I1 ( R1 + j X1 ) (Volt) ...(2.8)

Dimana:

1

V = tegangan terminal stator (Volt)

1

E = GGL lawan yang dihasilkan oleh resultan fluks celah udara (Volt)

1

I = arus stator (Ampere)

1

R = resistansi stator (Ohm)

1

X = reaktansi bocor stator (Ohm)

Sama seperti halnya dengan trafo, maka arus stator ( I1 ) terdiri dari dua buah

komponen. Salah satunya adalah komponen beban (I2’). Salah satu komponen yang

lain adalah arus eksitasi Ie (exciting current). Arus eksitasi dapat dibagi menjadi dua

komponen yaitu, komponen rugi-rugi inti Ic yang sephasa dengan E1 dan komponen

magnetisasi Im yang tertinggal 90º dengan E1. Arus Ic akan menghasilkan rugi-rugi

inti dan arus Im akan menghasilkan resultan flux celah udara.

Pada trafo arus eksitasi disebut juga arus beban nol, akan tetapi dalam motor

induksi tiga phasa tidak, hal ini dikarenakan pada motor induksi arus beban nol

menghasilkan fluksi celah udara dan menghasilkan rugi-rugi tanpa beban ( rugi inti +

rugi gesek angin + rugi I2R dalam jumlah yang kecil) sedangkan pada trafo fungsi arus

eksitasi untuk mengahasilkan fluksi dan menghasilkan rugi inti.

(30)

Gambar 2.13. Rangkaian Ekivalen Stator

2. 5. 2. Rangkaian Rotor

Pada saat motor start dan rotor belum berputar, maka stator dan rotor memiliki

frekuensi yang sama. Tegangan induksi pada rotor dalam kondisi ini di lambangkan

dengan E2. Pada saat rotor sudah berputar, maka besarnya tegangan induksi pada rotor

sudah dipengaruhi slip. Besarnya tegangan induksi pada rotor pada saat berputar untuk

berbagai slip sesuai dengan persamaan 2.9.

S

E2 = s. E2 ...(2.9)

Dimana:

2

E = Tegangan induksi pada rotor pada saat diam

S

E2 = Tegangan induksi pada rotor sudah berputar

Tegangan induksi pada saat motor berputar akan mempengaruhi tahanan dan

reaktansi pada rotor. Tahanan pada rotor adalah konstan, dan tidak dipengaruhi oleh

slip. Reaktansi dari motor induksi bergantung terhadap induktansi dari rotor dan

frekuensi dari tegangan dan arus pada rotor. Dengan induktansi pada rotor adalah L2,

maka reaktansi pada rotor diberikan dengan persamaan:

X2S = s X2 (Ohm) ...(2.10)

Dimana

X2 = Reaktansi rotor dalam keadaan diam (Ohm)

(31)
[image:31.595.149.490.277.378.2]

Gambar 2.14. Rangkaian Ekivalen Rotor

Sehingga arus yang mengalir pada Gambar 2.14 adalah:

(Ampere) ...(2.11)

Pada saat dibebani (dipengaruhi slip), maka besarnya arus yang mengalir pada rotor

adalah:

(Ampere) ...( 2.12 )

(Ampere) ...( 2.13 )

Maka rangkaian ekivalen rotor yang dipengaruhi slip pada motor induksi dapat

kita lihat pada gambar 2.15:

Gambar 2.15 Rangkaian Ekivalen Rotor yang sudah dipengaruhi slip

Impedansi ekivalen rangkaian rotor pada Gambar 2.11 adalah:

S

Z2 =

S R2 + jX

2 (Ohm) ...(2.14)

Pada motor induksi rotor belitan, maka rotor pada motor induksi dapat diganti

dengan rangkaian ekivalen rotor yang memiliki belitan dengan jumlah phasa dan

belitan yang sama dengan stator akan tetapi gaya gerak magnet (mmf) dan fluksi yang

dihasilkan harus sama dengan rotor sebenarnya, maka performansi rotor yang dilihat

dari sisi primer tidak akan mengalami perubahan.

[image:31.595.274.456.417.514.2]
(32)

Sehingga hubungan antara tegangan yang diinduksikan pada rotor yang

sebenarnya (Erotor) dan tegangan yang diinduksikan pada rangkaian ekivalen rotor

(E2s) adalah:

s

E2 = aErotor ...(2.15)

Dimana:

a : Perbandingan belitan stator dengan belitan rotor sebenarnya.

Sedangkan hubungan antara arus pada rotor sebenarnya (Irotor) dengan arus I2s pada

rangkaian ekivalen rotor haruslah

s

I2 =

a Irotor

...(2.16)

Rotor dari motor induksi adalah terhubung singkat, sehingga impedansi yang

diinduksikan tegangan dapat disederhanakan dengan impedansi rotor hubung singkat.

Sehingga hubungan antara impedansi bocor slip frekuensi dari rangkaian ekivalen rotor

(Z2S) dengan impedansi bocor slip frekuensi rotor sebenarnya (Zrotor) adalah:

S

Z2 =

S S I E 2 2 = rotor rotor I E a2

= a2Zrotor ...(2.17)

Dengan mengingat kembali impedansi dari rangkaian ekivalen rotor yang sudah

dipengaruhi slip seperti pada persamaan 2.14 maka besarnya impedansi bocor slip

frekuensi dari rangkaian ekivalen rotor adalah:

S S I E 2 2

= Z2S = R + 2 jsX ...(2.18) 2

Dimana:

R2 = Tahanan rotor (Ohm)

s X2 = Reaktansi rotor yang sudah dipengaruhi slip

(33)

Pada stator dihasilkan medan putar yang berputar dengan kecepatan sinkron.

Medan putar ini akan menginduksikan GGL induksi pada rangkaian ekivalen rotor

(E2s) dan menginduksikan GGL lawan pada stator sebesar E . Bila bukan karena efek 2

kecepatan, maka tegangan yang diinduksikan pada rangkaian rotor ekivalen (E2s) akan

sama dengan GGL induksi lawan pada rangkaian stator (E ) karena rangkaian 2

ekivalen rotor memiliki jumlah belitan yang sama dengan rangkaian stator. Akan tetapi

karena kecepatan relative medan putar yang direferensikan pada sisi rotor adalah s kali

kecepatan medan putar yang direferensikan pada sisi stator, maka hubungan antara dua

buah GGL induksi ini adalah:

s

E2 = sE2 ...(2.19)

Karena resultan fluks celah udara ditentukan oleh phasor penjumlahan dari arus

stator dan arus rotor baik itu arus dari rotor sebenarnya maupun arus dari rangkaian

ekivalen rotor, maka dalam hal ini dikarenakan jumlah belitan antara stator dan

rangkaian ekivalen rotor adalah sama maka hubungan arus yang mengalir pada stator

dan rotor adalah:

s

I2 = I 2' ...(2.20)

Apabila persamaan 2.19 dibagi dengan persamaan 2.20 maka diperoleh:

S S I E 2 2 = ' 2 2 I E s ...(2.21)

Dengan mensubstitusikan persamaan 2.21 ke persamaan 2.18 maka diperoleh:

S S I E 2 2 = ' 2 2 I E s

= R + 2 jsX ...(2.22) 2

Dengan membagi persamaan (2.22) dengan s, maka didapat

' 2 2 I E = s R2

(34)

Dari persamaan (2.18), (2.19), dan (2.23) maka dapat dibuat rangkaian ekivalen rotor

[image:34.595.83.500.106.196.2]

seperti pada Gambar 2.16.

Gambar 2.16. Rangkaian Ekivalen motor yang berasal dari penurunan persamaan

Dimana: s R2 = s R2

+ R - 2 R 2

s R2

= R + 2 2(1−1)

s R

Dari penjelesan diatas maka dapat dibuat rangkaian ekivalen per phasa motor

induksi, Gambar 2.17 menunjukkan gambar rangkaian ekivalen per phasa motor

[image:34.595.161.435.587.720.2]

induksi:

Gambar 2.17. Gambar rangkaian ekivalen per phasa motor induksi

Untuk mempermudah perhitungan, maka rangkaian ekivalen motor induksi dapat

disederhanakan dengan sisi primer sebagai referensi. Sehingga rangkaian ekivalennya

seperti pada Gambar 2.18:

Gambar 2.18. Rangkaian Ekivalen Motor Induksi yang disederhanakan dengan sisi primer sebagai referensi

1 V 1 R 1 X 1 I c

R Xm

Φ I

c

I Im 2 ' I 1 E 2 sX 2 R 2 E s 2 I s

E2 E1

2 R 2 sX 2 X s R2 2 R ) 1 1 ( 2 − s R 2

I I2'

(35)
[image:35.595.123.471.93.225.2]

Atau seperti pada gambar 2.19 berikut:

Gambar 2.19. Bentuk lain rangkaian ekivalen motor induksi dilihat dari sisi stator

Dimana:

I2’ = I2S (Ampere)

R2’ = a2. R2 (Ohm)

X2’ = a2 . X2 (Ohm)

Pada analisa rangkaian trafo, dapat dilakukan dengan mengabaikan cabang paralel

yang terdiri dari Rc dan Xm, atau memindahkan cabang ke terminal primer. Dalam

rangkaian ekivalen motor induksi penyederhanaan ini tidak dibolehkan. Hal ini

berhubungan dengan kenyataan bahwa arus eksitasi pada trafo bervariasi dari 2 sampai

6 % dari arus beban dan reaktansi bocor primer per unitnya kecil. Tetapi pada motor

induksi, arus eksitasi bervariasi dari 30 sampai 50 % dari arus beban penuh dan

reaktansi bocor primernya relatif lebih besar.

Dalam keadaan kondisi kerja normal dengan tegangan dan frekuensi konstan,

rugi-rugi inti pada motor induksi biasanya tetap. Sehingga tahanan rugi-rugi inti (Rc)

dapat diabaikan dari rangkaian ekivalen. Sehingga rangkaian ekivalen motor induksi

(36)

Gambar 2.20. Rangkaian Ekivalen Motor Induksi yang disederhanakan dengan sisi primer sebagai referensi dengan mengabaikan tahanan rugi-rugi inti (Rc)

2.6. Aliran Daya dan Efisiensi Motor Induksi Tiga Fasa

2.6.1. Aliran Daya

Motor induksi dapat dijelaskan secara dasar sebagai transformator yang berputar,

akan tetapi perbedaannya pada trafo keluarannya berupa energi listrik sedangkan pada

motor induksi keluarannya energi mekanik. Hubungan antara daya masukan dengan

daya keluaran mekanik pada motor dapat dilihat pada diagram aliran daya pada

[image:36.595.91.490.458.599.2]

Gambar 2.21.

Gambar 2.21. Diagram Aliran Daya Dimana :

-PSCL= rugi – rugi tembaga pada belitan stator (Watt) - PC = rugi – rugi inti pada stator (Watt)

(37)

- PG+A= rugi – rugi gesek + angin (Watt) - PStray = stray losses (Watt)

- PCONV= daya mekanis keluaran (output) (Watt)

Daya masukan (Pin) pada motor induksi tiga phasa adalah:

Pin = 3. V1. I1. cos θ ...(2.24)

Dimana:

V1 = Tegangan sumber per phasa (Volt)

I1 = Arus masukan per phasa (Ampere)

θ = Perbedaan sudut fasa antar arus masukan dengan tegangan sumber

Rugi-rugi yang pertama muncul pada motor induksi adalah rugi-rugi tembaga pada

belitan stator (PSCL). Besarnya rugi-rugi ini dirumuskan dengan:

PSCL = 3.I12.R1 ...(2.25)

Dimana:

R1 = Tahanan belitan stator (ohm)

Kemudian rugi-rugi inti yaitu rugi-rugi hysterisis dan edy current (Pc), yang

dirumuskan dengan:

PC =

C R

E12

. 3

...(2.26)

Dimana:

Rc = Tahanan inti stator (Ohm)

E1 = Tegangan induksi di stator (Volt)

Besarnya daya yang ditransfer dari stator ke rotor melalui celah udara disebut juga

daya celah udara (PAG) yang besarnya dirumuskan dengan:

AG

(38)

AG

P =

s R I 2 2

2

.

3 ...(2.28)

Setelah daya ditransferkan dari stator ke rotor, maka pada rotor akan terdapat

rugi-rugi yaitu rugi-rugi tembaga pada rotor (PRCL) yang besarnya dirumuskan dengan:

PRCL = 3. I22. R2 ...(2.29)

Daya yang diubah dari energi listrik menjadi mekanik disebut juga Pconv, daya ini

dirumuskan dengan:

Pconv = PAG – PRCL = 

     −

s s R

I . 1

.

3 22 2 ...(2.30)

Hubungan antara Pconv dengan PAG dan PRCL, dapat dirumuskan sebagai berikut:

PRCL = s. PAG ...(2.31)

Pconv = (1 – s). PAG ...(2.32)

Dari Persamaan dan dapat dibuat persamaan baru yaitu:

PAG : PRCL : Pconv = 1 : s : 1 – s ...(2.33)

Apabila rugi-rugi gesek angin (PA+G) dan stray (Pstray) diketahui, maka daya keluaran

dari motor induksi adalah:

Pout = Pconv – PA+G - Pstray ...(2.34)

2.6.2. Efisiensi

Efisiensi motor induksi adalah ukuran keefektifan motor induksi untuk mengubah

energi listrik menjadi energi mekanik yang dinyatakan sebagai perbandingan antara

masukan dan keluaran atau dalam bentuk energi listrik berupa perbandingan watt

keluaran dan watt masukan. Defenisi NEMA terhadap efisiensi energi adalah bahwa

efisiensi merupakan perbandingan atau rasio dari daya keluaran yang berguna terhadap

(39)

dengan perbandingan antara keluaran dengan keluaran ditambah rugi - rugi, yang

dirumuskan dalam persamaan berikut.

% 100 Loss out out in loss in in out × + = − = = P P P P P P P P

η ………. (2.35)

Dari persamaan terlihat bahwa efisiensi motor bergantung pada besar rugi-ruginya.

Rugi-rugi pada persamaan tersebut adalah penjumlahan keseluruhan komponen

rugi-rugi yang dibahas pada sub bab sebelumnya.

Pada motor induksi pengukuran efisiensi motor induksi ini sering dilakukan

dengan beberapa cara seperti:

- Mengukur langsung daya listrik masukan dan daya mekanik keluaran

- Mengukur langsung seluruh rugi-rugi dan daya masukan

- Mengukur setiap komponen rugi-rugi dan daya masukan,

dimana pengukuran daya masukan tetap dibutuhkan pada ketiga cara di atas.

Umumnya, daya listrik dapat diukur dengan sangat tepat, keberadaan daya mekanik

yang lebih sulit untuk diukur. Saat ini sudah dimungkinkan untuk mengukur torsi dan

kecepatan dengan cukup akurat yang bertujuan untuk mengetahui harga efisiensi yang

tepat. Pengukuran pada keseluruhan rugi-rugi ada yang berdasarkan teknik kalorimetri.

Walaupun pengukuran dengan metode ini relatif sulit dilakukan, keakuratan yang

dihasilkan dapat dibandingkan dengan hasil yang didapat dengan pengukuran langsung

pada daya keluarannya.

Kebanyakan pabrikan lebih memilih melakukan pengukuran komponen rugi-rugi

secara individual, karena dalam teorinya metode ini tidak memerlukan pembebanan

pada motor, dan ini adalah suatu keuntungan bagi pabrikan. Keuntungan lainnya yang

sering dibicarakan adalah bahwa memang benar error pada komponen rugi-rugi secara

(40)

adalah fakta bahwa ada kemungkinan koreksi untuk temperatur lingkungan yang

berbeda. Biasanya data efisiensi yang disediakan oleh pembuat diukur atau dihitung

berdasarkan standar tertentu.

2.7. Torsi Motor Induksi Tiga Fasa

Dari rangkaian ekivalen dan diagram aliran daya motor induksi tiga fasa yang

telah diperoleh sebelumnya dapat diturunkan suatu rumusan umum untuk torsi induksi

sebagai fungsi dari kecepatan. Torsi motor induksi diberikan oleh persamaan:

τind =

m conv

P

ω ...(2.36)

τind =

sync AG

P

ω ...(2.37)

Persamaan yang terakhir di atas sangat berguna, karena kecepatan sinkron selalu

bernilai konstan untuk tiap – tiap frekuensi dan jumlah kutub yang diberikan motor.

Karena kecepatan sinkron selalu tetap, maka daya pada celah udara akan menentukan

besar torsi induksi pada motor.

Meskipun terdapat berbagai cara menyelesaikan rangkaian seperti gambar 2.16,

untuk menentukan besarnya arus I2, kemungkinan penyelesaian yang paling mudah

dapat dilakukan dengan menentukan rangkaian ekivalen Thevenin dari gambar

tersebut.

Agar dapat menghitung ekivalen Thevenin dari sisi input rangkaian ekivalen

motor induksi, pertama – tama terminal X’s dihubung buka (open - circuit ), kemudian

tegangan open circuit di terminal tersebut ditentukan. Untuk menentukan impedansi

Thevenin, maka tegangan fasa dihubung singkat ( short – circuit ) dan Zeq ditentukan

(41)
[image:41.595.173.392.104.220.2]

(

)

2 1 2 1 M M X X R X + + M M X X X + 1

Gambar 2.22. Tegangan Ekivalen Thevenin pada Sisi Rangkaian Input

Dari gambar 2.22 ditunjukkan bahwa terminal di open – circuit untuk

mendapatkan tegangan ekivalen Thevenin. Oleh karena itu dengan aturan pembagi

tegangan diperoleh :

TH V = V1

1 M M Z Z Z +

VTH = V1

M 1 1 M jX jX R jX + +

Magnitud dari tegangan Thevenin VTH adalah :

TH

V = V1 ... (2.38)

Karena reaktansi magnetisasi XM >> X1 dan XM >> R1, harga pendekatan dari

magnitud tegangan ekivalen Thevenin :

TH

V V1 . ...(2.39)

Gambar 2.23 menunjukkan tegangan input dihubung singkat. Impedansi ekivalen

(42)
[image:42.595.200.377.83.196.2]

Gambar 2.23. Impedansi Ekivalen Thevenin pada Sisi Rangkaian Input

Impedansi Thevenin ZTH diberikan oleh :

ZTH =

M 1 M 1 Z Z Z Z +

ZTH = RTH + jXTH =

(

)

(

1 M

)

1 1 1 M X X j R jX R jX +

+ + ...(2.40)

Karena XM >> X1 dan XM + X1 >> R1, tahanan dan reaktansi Thevenin secara

pendekatan diberikan oleh :

RTH R1

2 1     + M M X X X

[image:42.595.150.447.553.670.2]

XTHX1

Gambar di bawah menunjukkan rangkaian ekivalen Thevenin :

Gambar 2.24. Rangkaian Ekivalen Thevenin Motor Induksi

(43)

2

I =

2 Z Z V TH TH

+ ; I = 2

2 2/s jX jX

R R V TH TH TH + + +

Magnitud dari arus

2

I =

(

) (

)

2

1 2

2 /s X X

R R V TH TH TH + +

+ ...(2.41)

Daya pada celah udara diberikan oleh :

PAG = 3 I2

2 s R2

; PAG =

(

) (

)

[

2

]

2 2 2 2 2 / / 3 X X s R R s R V TH TH TH + +

+ ...(2.42)

Sedangkan torsi induksi pada rotor

τind =

sync AG

P

ω ; τind =

(

) (

)

[

2

]

2 2 2 2 2 / / 3 X X s R R s R V TH TH sync TH + + +

[image:43.595.85.498.72.396.2]

ω

...(2.43)

Gambar kurva torsi kecepatan (slip) pada motor induksi ditunjukkan pada gambar

[image:43.595.122.423.441.585.2]

2.21.

Gambar 2.25 Kurva Karakteristik Torsi-Slip Motor Induksi

2.8. Desain Motor Induksi Tiga Fasa

Standard NEMA pada dasarnya mengkategorikan motor induksi ke dalam empat

kelas yakni disain A,B,C, dan D. Karakteristik torsi – kecepatannya dapat dilihat pada

(44)
[image:44.595.159.448.132.292.2]

Gambar 2.26. Karakteristik torsi kecepatan motor induksi pada berbagai disain

 Kelas A : disain ini memiliki torsi start normal (150 – 170%) dari nilai

ratingnya) dan arus start relatif tinggi. Torsi break down nya merupakan yang

paling tinggi dari semua disain NEMA. Motor ini mampu menangani beban

lebih dalam jumlah besar selama waktu yang singkat. Slip < = 5%

 Kelas B : merupakan disain yang paling sering dijumpai di pasaran. Motor ini

memiliki torsi start yang normal seperti halnya disain kelas A, akan tetapi

motor ini memberikan arus start yang rendah. Torsi locked rotor cukup baik

untuk menstart berbagai beban yang dijumpai dalam aplikasi industri. Slip

motor ini < =5 %. Effisiensi dan faktor dayanya pada saat berbeban penuh

tinggi sehingga disain ini merupakan yang paling populer. Aplikasinya dapat

dijumpai pada pompa, kipas angin/ fan, dan peralatan – peralatan mesin.

 Kelas C : memiliki torsi start lebih tinggi (200 % dari nilai ratingnya) dari dua

disain yang sebelumnya. Aplikasinya dijumpai pada beban – beban seperti

(45)

mendekati kecepatan penuh tanpa overload dalam jumlah besar. Arus startnya

rendah, slipnya < = 5 %

 Kelas D : memiliki torsi start yang paling tinggi. Arus start dan kecepatan

beban penuhnya rendah. Memiliki nilai slip yang tinggi ( 5-13 % ), sehingga

motor ini cocok untuk aplikasi dengan perubahan beban dan perubahan

kecepatan secara mendadak pada motor. Contoh aplikasinya : elevator, crane,

(46)

BAB III

MOTOR INDUKSI TIGA FASA SEBAGAI GENERATOR

INDUKSI

3.1. Umum

Motor induksi sebagai generator telah diterapkan secara luas pada PLTMH.

Motor induksi dapat dioperasikan sebagai generator bila motor induksi diputar oleh

sebuah penggerak mula (prime mover) melebihi kecepatan sinkronnya (kecepatan

medan putar) dan tersedianya suatu sumber daya reaktif untuk kebutuhan arus eksitasi.

Prinsip kerja generator induksi secara sederhana akan lebih mudah dipahami dari

prinsip kerja motor induksi. Apabila mesin induksi dihubungkan dengan tegangan tiga

fasa, pada kumparan statornya akan timbul medan magnet putar. Kecepatan medan

magnet putar disebut juga sebagai kecepatan sinkron tergantung dari frekuensi

tegangan listrik yang dihubungkan dan jumlah kutub statornya. Medan magnet putar

pada kumparan stator akan memotong batang konduktor pada kumparan rotor,

akibatnya pada kumparan akan dibangkitkan tegangan induksi. Pada kumparan rotor,

karena batang konduktor (umumnya berupa slot alumunium yang dihubungsingkatkan

pada kedua ujungnya) merupakan rangkaian yang tertutup, tegangan induksi pada rotor

yang disebabkan oleh medan magnet putar stator akan menghasilkan arus listrik.

Interaksi antara medan magnet putar pada stator dan arus rotor akan menimbulkan

kopel yang akan memutar rotor searah dengan medan magnet putar pada stator.

Seperti yang telah diterangkan diatas, tegangan induksi pada rotor timbul karena

terpotongnya batang konduktor pada rotor oleh medan magnet putar, agar tegangan

induksi selalu dapat dibangkitkan pada rotor, diperlukan perbedaan relatif antara

kecepatan medan magnet putar dengan kecepatan rotor yang biasa disebut sebagai slip.

(47)

kecepatan medan magnet putar (kec. Sinkron) akan selalu lebih besar daripada

kecepatan rotor.

Proses yang sebaliknya akan terjadi apabila mesin induksi digunakan sebagai

generator. Kopel pada rotor digerakan oleh turbin, adanya magnetisasi sisa (remannent

magnetism) pada rotor umumnya cukup untuk membangkitkan tegangan awal, seperti

halnya prinsip kerja sebagai motor. Agar pada kumparan stator dapat dibangkitkan

tegangan listrik diperlukan daya reaktif untuk membangkitkan medan magnet putar.

Pada kasus generator induksi beroperasi sendiri (Isolated Grid) daya reaktif tersebut

harus disuplai lewat kapasitor eksitasi. Pada kasus generator induksi dikoneksikan

dengan jaringan listrik lain (Grid Connected) daya reaktif disuplai lewat jaringan

tersebut, kapasitor umumnya hanya dipakai sebagai kompensator. Kebalikan dari

proses sebagai motor, sebagai generator slip yang terjadi haruslah negatif, artinya

kecepatan rotor harus selalu lebih besar dari kecepatan medan magnet putarnya. Tidak

semua mesin induksi cocok digunakan sebagai generator induksi. Jenis mesin yang

cocok digunakan untuk generator adalah jenis sangkar tupai (Squirel Cage)

3.2. Syarat-syarat Pengoperasian Motor Induksi Sebagai Generator

Untuk mengoperasikan motor induksi sebagai generator, diperlukan beberapa

syarat yaitu berupa kondisi-kondisi yang harus dipenuhi agar diperoleh fungsi

generator dari mesin tersebut. Kondisi-kondisi tersebut akan dijelaskan sebagai berikut.

3.2.1. Slip Negatif (s < 0)

Untuk mengoperasikan motor induksi sebagai generator diperlukan daya mekanis

yang berasal dari penggerak mula (prime mover) untuk memutar rotor diatas kecepatan

(48)

hidro), tenaga angin, atau mesin diesel atau dengan kata lain mesin bekerja pada slip

negatif (s < 0).

ns =

P f

120

dan

s =

s r s

n n

[image:48.595.125.454.135.384.2]

n

Gambar 3.1. Kurva Karakteristik Torsi-Kecepatan Mesin Induksi pada Berbagai Daerah Operasi

Dari kurva karakteristik torsi-kecepatan pada gambar 3.1 dapat kita lihat bahwa,

apabila sebuah motor induksi digerakkan pada suatu kecepatan yang lebih besar dari

kecepatan sinkronnya, arah dari torsi induksinya akan berbalik dan motor akan

bertindak sebagai sebuah generator. Dengan bertambahnya torsi yang diberikan oleh

penggerak mula, besar daya yang dihasilkan oleh generator induksi juga bertambah.

3.2.2. Adanya Sumber Daya Reaktif

Sebagai sebuah generator, mesin induksi memiliki kekurangan karena tidak

memiliki rangkaian medan yang terpisah untuk dapat menghasilkan daya reaktif.

Dimana, pada kenyataannya generator induksi sendiri mengkonsumsi daya reaktif.

(49)

generator untuk dapat memenuhi kebutuhan daya reaktif sebagai sumber arus eksitasi.

Tanpa adanya daya reaktif, motor induksi yang dioperasikan sebagai generator tidak

akan menghasilkan tegangan.

Dalam prakteknya, terdapat dua jenis kondisi pengoperasian motor induksi

sebagai generator, yaitu terhubung ke sistem jaringan tiga fasa (grid connected) dan

beroperasi sendiri (stand alone). Pada kondisi generator induksi yang terhubung ke

sistem jaringan tiga fasa, maka yang terjadi adalah generator induksi menyuplai daya

[image:49.595.142.460.326.458.2]

aktif (P), tetapi menyerap daya reaktif (Q) dari sistem.

Gambar 3.2. Generator Induksi Terhubung ke Sistem Jaringan 3-Fasa

Untuk motor induksi tiga fasa yang beroperasi sebagai generator yang beroperasi

sendiri, kebutuhan daya reaktif tidak dapat lagi diperoleh dari jala-jala. Untuk kondisi

yang demikian, kebutuhan daya reaktif dapat diperoleh generator dari suatu unit

kapasitor. Kapasitor tersebut dihubungkan pararel dengan terminal keluaran generator.

Kapasitor yang terpasang harus mampu memenuhi kebutuhan daya reaktif yang

dibutuhkan untuk menghasilkan fluksi di celah udara. Karena generator dapat

melakukan eksitasi sendiri tanpa memerlukan sumber eksternal dari jala-jala, maka

(50)

Gambar 3.3. Generator Induksi Penguatan Sendiri (Self-Excited)

3.3. Kapasitor pada Motor Induksi Tiga Fasa Sebagai Generator

3.3.1. Umum

Kapasitor secara sederhana didefinisikan sebagai suatu peralatan yang terdiri dari

dua buah keping/plat konduktor yang dipisahkan oleh suatu bahan dielektrik, yang

memiliki kemampuan untuk dapat menyimpan energi listrik. Bahan-bahan dilektrik

yang umumnya digunakan misalnya udara vakum, keramik, gelas, dan lainnya.

Sedangkan kapasitansi kapasitor (C) didefinisikan sebagai jumlah muatan yang

mampu diterima dan disimpan oleh kapasitor untuk setiap nilai tegangan dari potensial

yang diberikan. Kapasitansi kapasitor dinilai dalam satuan farad (F).

V Q

C= ………..(3.1)

dimana :

Q = muatan listrik (coulomb)

(51)

V = tegangan kapasitor (volt)

Kapasitor yang umumnya cocok digunakan sebagai kapasitor eksitasi pada

generator induksi penguatan sendiri adalah jenis motor run, yang juga biasa digunakan

pada motor induksi satu fasa. Biasanya banyak terdapat dalam ukuran 40 μF dan juga

diatasnya. Penggunaan kapasitor jenis motor start harus dihindari, karena jenis ini

tidak didesain pada penggunaan secara kontinyu. Rating tegangan kapasitor biasanya

berkisar 380 – 415 V, meskipun terkadang ada juga jenis untuk ukuran 220 – 240 V.

Kapasitor terdapat dalam ukuran standard dan umumnya dispesifikasikan dengan

toleransi +/- 10%. Dengan demikian, tanpa adanya dilakukan pengukuran kapasitor

secara individual/perfasa, akan sulit didapatkan nilai kapasitansi yang sesuai dengan

kebutuhan. Dalam penggunaannya, disarankan agar digunakan kapasitor pada rating

tegangan yang lebih besar dari nilai kapasitansi yang dibutuhkan untuk pengoperasian

generator. Hal ini dilakukan agar kapasitor memilki umur kerja yang lebih lama.

3.3.2. Pemasangan Kapasitor

Untuk generator induksi yang membangkitkan tegangan tiga fasa, kapasitor

eksitasi dapat dihubungkan baik itu segitiga (∆) ataupun bintang (Y). bentuk sistem

konfigurasi pemasangan kapasitor eksitasi tersebut dapat dilihat pada gambar di

(52)
[image:52.595.93.510.160.619.2]

Gambar 3.4. Hubungan Bintang (Y) dan Segitiga (∆) pada Kapasitor Eksitasi

Kapasitor yang dihubungkan bintang atau segitiga adalah mempunyai hubungan

sebagai berikut :

CY

C V

V = 3⋅ ……….(3.2)

3

CY C I

I = ………(3.3)

CY CY CY CY C C C I V I V I V X ⋅ = ⋅ = = ∆ ∆ ∆ 3 3 3 CY C X

X =3⋅ ……… (3.4)

Karena C X f C ⋅ = π 2 1 ………(3.5) maka 3 Y C

C = ………(3.6)

Sehingga, jika kapasitor dihubungkan bintang (Y), maka nilai kapasitansi yang

(53)

3.3.3. Perhitungan Besar Kapasitansi Kapasitor

Dalam hal generator induksi penguatan sendiri (self-excited), kapasitor induksi

merupakan satu-satunya sumber daya reaktif eksternal. Dengan demikian, agar

diperoleh tegangan operasi yang sesuai dengan kebutuhan pada frekuensi yang

diinginkan, besar kapasitansi untuk kapasitor eksitasi yang terpasang harus ditentukan

dengan baik.

Untuk memperoleh nilai pendekatan perhitungan kebutuhan kapasitansi kapasitor

eksitasi generator induksi tiga fasa dapat diperoleh melalui dua metode yaitu melalui

percobaan beban nol atau data pabrikan (name plate) dari motor induksi tiga fasa.

• Percobaan Beban Nol

Data hasil percobaan beban nol dapat digunakan untuk menghitung kapasitansi

eksitasi karena daya semu yang ditarik oleh motor induksi pada keadaan beban

nol mendekati nilai daya reaktif yang dibutuhkan oleh mesin ketika bekerja

sebagai generator pada keadaan dekat dengan beban penuhnya.

Dari data hasil percobaan beban nol, dapat dihitung nilai daya semu :

VA I V Snoload = 3⋅ 0 ⋅ 0

Σ ………. (3.7)

Dari penjelasan di atas diketahui bahwa :

VAR S

Qnoload

Σ ………..(3.8)

Data pabrikan (name plate)

Dari data yang ada pada name plate mesin, seperti tegangan operasi, arus beban

penuh, dan cos φ, maka dapat dihitung daya semu pada keadaan beban penuhnya

(54)

VA I V S = ⋅ LL

Σ 3 ………...………..(3.9)

watt S

P=Σ cosϕ

Σ ….………..…… (3.10)

Dari persamaan segitiga daya dapat diperoleh nilai daya reaktif :

2 2

P S

Q= Σ −Σ

Σ VAR ………. (3.11)

Dari hasil perhitungan kebutuhan daya reaktif, baik itu yang diperoleh dari

metode percobaan beban nol maupun data name plate motor, kemudian perhitungan

dilanjutkan sebagai berikut:

Daya reaktif yang dibutuhkan per fasa :

Qfasa = 3

Q

VAR ... (3.12)

• Hubungan bintang (Y) :

VpY =

3

LY

V

Volt ... (3.13)

IpY =

pY fasa V Q

Amp ... (3.14)

C

X =

p p I V

=

fC π 2 1 , maka

CY / fasa=

f V I pY pY π

2 µF ... (3.15)

(55)

f V Q fasa CY pY fasa π 2

/ = 2 =

f V

Q

pY

3 2 µF...(3.16)

• Hubungan segitiga (∆) :

Vp∆ = VL∆ ... (3.17)

Ip∆ =

p fasa V Q

Amp ... (3.18)

C∆/fasa=

∆ ∆ p p fV I π

2 µF ... (3.19)

= f V Q p fasa π 2 2 ∆ = f V Q

p

3 2 µF ...(3.20)

dimana:

V0/I0 = tegangan/arus line to line keadaan beban nol.

VLY = tegangan line to line kapasitor hubungan bintang (Y)

VL∆ = tegangan line to line kapasitor hubungan segitiga (∆)

VpY/IpY = tegangan per fasa kapasitor hubungan bintang (Y)

Vp∆/I p∆ = tegangan/arus per fasa kapasitor hubungan segitiga (∆)

Nilai kapasitor yang diperoleh dari perhitungan ini merupakan nilai pendekatan,

sehingga tidak dapat dihindari jika pada kenyataannya dibutuhkan nilai kapasitor yang

lebih besar lagi. Perhitungan seperti ini cukup akurat untuk mesin dengan rating

(56)

3.4. Prinsip Kerja dan Pembangkitan Tegangan Generator Induksi

Motor induksi akan dapat dioperasikan sebagai generator, bila terdapat daya

mekanis yang mampu memutar poros rotor untuk berputar lebih cepat dari kecepatan

sinkronnya (medan putar). Dengan demikian dapat dikatakan bahwa motor induksi

dapat dioperasikan sebagai generator bila bekerja pada slip negatif. Selain itu

diperlukan juga sumber daya reaktif yang berasal dari suatu unit kapasitor eksitasi

[image:56.595.118.508.489.717.2]

untuk kebutuhan arus magnetisasi, agar proses pembangkitan tegangan dapat terjadi.

Gambar 3.5 memperlihatkan secara skematis prinsip kerja generator induksi

penguatan sendiri. Prime mover yang digunakan untuk memutar rotor, kapasitor

eksitasi yang dihubungkan segitiga yang tersambung ke terminalnya, dan daya yang

dihasilkan disuplai ke beban. Rangkaian ekivalen generator induksi sendiri

diperlihatkan pada gambar 3.6 (a).

(57)

Hal yang paling penting agar terjadinya pembangkitan tegangan dalam proses

kerja generator induksi penguatan sendiri adalah keberadaan magnet sisa (residual

magnetism) pada inti rotor atau kapasitor eksitasi yang digunakan harus mempunyai

muatan listrik terlebih dahulu.

Untuk dapat memahami prinsip kerja pembangkitan tegangan dari generator

induksi penguatan sendiri ini, cara paling mudah adalah dengan merepresentasikan

mesin secara sederhana dalam bentuk rangkaian ekivalen dengan Xm (reaktansi

magnetisasi) pararel dengan Xc (reaktansi kapasitif) dari kapasitor eksitasi dan ggl

induksi yang kecil Erem dari magnet sisa yang terdapat di rotor seperti ditunjukkan pada

gambar 3.6 (b).

(a) Dimana :

R1 = tahanan stator Xm = reaktansi magnetisasi

R2 = tahanan rotor Xc = reaktansi kapasitansi

X1 = reaktansi bocor stator I1 = arus stator

X2 = reaktansi bocor rotor Ic = arus magnetisasi

[image:57.595.98.452.381.712.2]
(58)
[image:58.595.242.352.69.222.2]

(b)

Gambar 3.6. (a) Rangkaian Ekivalen per-Fasa Generator Induksi

(b) Rangkaian Penyederhanaan Rangkaian Ekivalen 3.6 (a)

Dengan berputarnya rotor, maka fluksi sisa yang terdapat di belitan rotor

membentuk ggl induksi awal Erem pada belitan stator. Tegangan sebesar Erem ini, pada

terminal mesin yang dihubungkan dengan kapasitor, kemudian menghasilkan arus Ia

pada kapasitor. Arus Ia ini merupakan arus magnetisasi yang menghasilkan fluksi celah

udara. Fluksi ini kemudian menambah jumlah fluksi yang sudah ada, sehingga

kemudian menghasilkan ggl induksi di stator yang lebih besar lagi yaitu Ea. Tegangan

sebesar Ea ini akan menghasilkan arus Ib pada kapasitor, yang kemudian akan

menambah jumlah fluksi celah udara, sehingga dihasilkan ggl induksi yang lebih besar

lagi yaitu Eb. Eb ini kemudian menghasilkan arus Ic, dan kemudian membentuk ggl

induksi Ec. Demikian proses ini berjalan terus sampai akhirnya mencapai titik

(59)
[image:59.595.197.381.522.708.2]

Gambar 3.7. Proses Pembangkitan Tegangan

Nilai kapasitor yang dipasang sangat menentukan terbangkitnya tegangan atau

tidak. Untuk dapat dibangkitkannya tegangan pada generator induksi, nilai kapasitor

yang dipasang harus lebih besar dari nilai kapasitor minimum yang diperlukan untuk

proses eksitasi. Jika kapasitor yang dipasang lebih kecil dari kapasitor minimum yang

diperlukan, maka proses pembangkitan tegangan untuk nilai tegangan yang kita

inginkan tidak dapat terpenuhi.

Gambar 3.8. Tegangan Fungsi Kapasitor Eksitasi

(60)

Pada tugas akhir ini pembebanan yang dilakukan terhadap generator in

Gambar

Gambar 2.14. Rangkaian Ekivalen Rotor
Gambar 2.17. Gambar rangkaian ekivalen per phasa motor induksi
Gambar 2.19. Bentuk lain rangkaian ekivalen motor induksi dilihat dari sisi stator
Gambar  2.21. Diagram Aliran Daya
+7

Referensi

Dokumen terkait

120 0 listrik) mengalir pada kumparan stator motor sinkron tiga phasa, maka akan. menghasilkan intensitas medan magnet (H S ) yang juga saling berbeda sudut

(b) Stator motor sinkron terbuat dari bahan ferromagnetik yang berbentuk laminasi untuk mengurangi rugi-rugi arus pusar, dan menghasilkan medan magnet berputar

magnet stator untuk beberapa saat sehingga motor induksi tiga fasa akan berubah. fungsi menjadi generator dan

medan putar (fluks yang berputar) yang dihasilkan dalam kumparan statornya. Medan putar ini terjadi apabila kumparan stator dihubungkan dalam fasa banyak,.. umumnya fasa

Medan magnet utama yang dihasilkan belitan ut ama juga berbeda fasa sebesar φ dengan medan magnet bantu.. grafik Gelombang arus medan bantu dan arus

sf dan ketika arus ini mengalir pada masing – masing fasa di belitan rotor, akan memberikan reaksi medan magnet. Biasanya medan magnet pada rotor akan menghasilkan

Prinsip kerja motor induksi 3 fase berdasarkan induksi elektromagnetis, yakni apabila belitan/kumparan stator diberi sumber tegangan bolak- balik 3 fase, maka arus

Prinsip Kerja Motor Induksi Tiga Fasa Bila sumber tegangan listrik tiga fasa yang seimbang, dihubungkan ke terminal belitan stator dari suatu motor induksi tiga fasa maka pada