PERHITUNGAN PADA MOTOR INDUKSI

PERHITUNGAN

PERHITUNGAN

PADA MOTOR

PADA MOTOR

INDUKSI

INDUKSI

slip,

slip, frekuensifrekuensi dandan GGL GGL dandan reaktansireaktansi induktifinduktif padapada motor motor

Ns Nr Ns s = − 120 . 1 p Ns f = 120 ) ( 2 p Nr Ns f = − 1 2 1 2

.

:

)

(

f

s

f

maka

s

Ns

Nr

Ns

f

f

=

=

−

=

Kecepatan

Kecepatan slip = Ns slip = Ns –– NrNr maka

maka slip (s):slip (s):

Hubungan

Hubungan frekuensifrekuensi sumbersumber dan

dan frekuensifrekuensi rotor rotor adalahadalah::

GGL

GGL induksiinduksi padapada motor:motor:

m N f E₁ = 4,44. ₁. ₁.φ 2 2 2 2 2 1 2 . . . . . 44 , 4 . . . 44 , 4 E s N f s E N f E m S m S = = = φ φ Reaktansi

Reaktansi induktifinduktif padapada motor:motor:

1 1 2. .f X = π 2 1 2 2. .s.f s.X X _S = π =

RANGKAIAN EKIVALEN MOTOR INDUKSI PERFASA

RANGKAIAN EKIVALEN MOTOR INDUKSI PERFASA

)

(

)

(

[

₂ 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2

X

s

r

E

sX

r

sE

Z

sE

i

+

⎥⎦

⎤

⎢⎣

⎡

=

+

=

=

Arus

Arus

Arus input Iinput I₁₁ = V= V_{1 1} / / ZZ_tt Ampere (A)Ampere (A) dengan

dengan:: Z

Z_tt= = impedansiimpedansi total motor total motor perfasaperfasa Faktor

Faktor dayadaya motor: motor: CosCos ϕϕ₁₁ = (= (rr_tt+R+R_tt)/Z)/Z_tt Daya

Daya input input riilriil : P: P_II = V= V₁₁ II₁₁ CosCos ϕϕ₁₁ (Watt)(Watt) Daya

Daya reaktifreaktif input : Qinput : Q₁₁ = V= V₁₁ II₁₁Sin Sin ϕϕ_{1 1} (VAR)(VAR) RANGKAIAN EKIVALEN MOTOR INDUKSI PERFASA

RANGKAIAN EKIVALEN MOTOR INDUKSI PERFASA

) ' ( ' ' ) ' ( ' [ ' ' ' ' 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 X s r E sX r sE Z sE i + ⎥⎦ ⎤ ⎢⎣ ⎡ = + = = Arus

Arus padapada rotor rotor dilihat

Faktor

Faktor dayadaya rotor : rotor : CosCos ϕϕ₂₂ = r= r₂₂/(r/(r’’₂₂+jX+jX’’₂₂) ) Rugi

Rugi--rugirugi padapada rotor: Protor: P₂₂ = (I= (I’’₂₂))22_.r.r’’ 2

2

Daya

Daya input rotor : Pinput rotor : P_gg= E= E₁₁ II₂₂ CosCos ϕϕ₂₂ =

= (I(I’’₂₂))2.2. _(r(r’’ 2

2/s) Watt/s) Watt

=

= dayadaya melaluimelalui celahcelah udaraudara Daya

Daya mekanikmekanik PP_mm= P= P_gg–– PP₂₂= P= P_gg–– s.Ps.P_gg= (1= (1--s) Ps) P_gg Daya

Daya output Poutput P_outout= (1= (1--s) Ps) P_gg–– PP_rotrot ==> P

==> P_oo= P= P_{rot rot} = = rugirugi--rugirugi rotasirotasi P

P_oo = = rugirugi anginangin + + rugirugi gesekgesek ((sekitarsekitar 2 %)2 %) Untuk

Untuk menghitungmenghitung dayadaya dandan rugirugi--rugirugi dayadaya motor

motor dalamdalam 33--fasa,fasa, makamaka semuasemua dayadaya input, input, mekanik

mekanik, , rugirugi--rugirugi dayadaya dandan dayadaya output output dikalikan

Ilustrasi

Ilustrasi

Daya

Daya

dan

dan

Efisiensi

Efisiensi

pada

pada

Motor

Motor

%

100

)

(

x

P

P

efisiensi

IN OUT

=

η

Efisiensi

MENENTUKAN DAYA YANG

MENENTUKAN DAYA YANG

DIPERLUKAN UNTUK BEBAN KONSTAN

DIPERLUKAN UNTUK BEBAN KONSTAN

•

•

Pengangkatan

Pengangkatan

obyek

obyek

:

:

untuk

untuk

pengangkatan

pengangkatan

beban

beban

diperlukan

diperlukan

daya

daya

(P)

(P)

P = 9,8 P = 9,8 WW v x 100/v x 100/ηη ( W) ( W) = 9,8 = 9,8 WW v x 10v x 10--3 3 _{x 100/x 100/}ηη _(kW)(kW)

atau

atau

:

:

P P_{m m} = (= (WW .v)/(102..v)/(102.ηη) ) ( kW) ( kW)

Contoh

Contoh : :

Pesawat

Pesawat angkatangkat mengangkatmengangkat bebanbeban 4,5 ton 4,5 ton dengan

dengan kecepatankecepatan 12 m/min 12 m/min dengandengan wins wins koefisien

koefisien 85 %. 85 %. BerapaBerapa dayadaya mekanikmekanik ?? Jawab

Jawab : : dengandengan persamaanpersamaan didi atasatas :: (4,5 x 1000 x 12/60 x100

(4,5 x 1000 x 12/60 x100) )

= 10,4 kW 102 x 85

•

• MenggerakanMenggerakan obyekobyek secarasecara horisontalhorisontal ((misalmisal konveyor konveyor)) (C (C₁₁v lv l +C+C₂₂ Q l) (CQ l) (C₁₁v +Cv +C₂₂ Q ) lQ ) l 102 η x100 = P_m = 102 η

Nilai C₁ dan C₂ tergantung keahlihan pembuatan C₂ = 0,01 - 0,015 nilai C₁ lihat tabel

Lebar sabuk 0,3 0,4 0,5 0,6 0,8 1.0 C₁ (kgW/m 0,48 0,77 1,24 1,47 2,06 2,90

x 100

• Beban cairan (pompa cairan)

daya listrik yang diperlukan :

P_m =

K x 1000 Q H 100 102

x

η (kW)

K = koefisien kesalahan dan perancangan ( 1.1 - 1.2) Efisiensi pompa standart

Kuantitas pompaan Q (m3_{/min) 0.1 0.3 1.0 10 30 100}

Contoh

Contoh ::

Berapa

Berapa banyakbanyak dayadaya (kW) (kW) kirakira--kirakira diperlukandiperlukan untukuntuk pompa

pompa motor motor menaikanmenaikan air air melawanmelawan ketinggianketinggian 4 4 m

m padapada kecepatankecepatan 10 m10 m33 _{per per menitmenit, , efisiensiefisiensi}

pompa

pompa 76 % 76 % Jawab

Jawab ;;

Menggunakan

Menggunakan rumusrumus sepertiseperti didi atasatas makamaka ukuranukuran motor

motor dapatdapat dicaridicari

(1,2 x 1000 x 10/60 x 4 x 100)/(102 x 76)

(1,2 x 1000 x 10/60 x 4 x 100)/(102 x 76)

= 10,32 kW

= 10,32 kW

ukuran

Torsi

Torsi elektromanetikelektromanetik atauatau internal torsi: internal torsi: T T_ee = (I= (I’’₂₂))22_.(r.(r’’ 2 2/s)/ /s)/ ωω22 (Nm)(Nm) Torsi output: Torsi output: T T_outout = {(1= {(1--s)Ps)P_gg--PP_oo}/2}/2ππnn_rr (Nm)(Nm) Dengan Dengan:: n

n_rr = = putaranputaran rotor rotor perdetikperdetik

Torsi

Karakteristik

Karakteristik

KARAKTERISTIK MOTOR INDUKSI

KARAKTERISTIK MOTOR INDUKSI

•

• Motor Motor induksiinduksi, rotor , rotor sangkarsangkar ((squrrelsqurrel cagecage) 3) 3--fasafasa

Penggunaan :

serbaguna, beban berat (blower, bor-pres), cocok untuk daerah yang mudah ternbakar

• Motor induksi, rotor lilit

T n

Penggunaan : mesin diperlukan arus start, beban berat, beban berubah-ubah

rendah medium

Tingi

}

Membalik

Membalik araharah putaranputaran motor motor induksi

induksi 33--fasafasa

M 3 ~ arah putaran M 3 ~ arah putaran R S T T S R

A. Menegenai mesin beban, harus diperiksa :

1. Jenis mesin beban (dinamikanya) dari motor 2. Karakteristik perputaran kopel (torsi)

3. Jenis tugas: kontinyu, singkat, berubah- ubah, atrau siklus) 4. frekuensi pengasutan (jumlah start)

5. Sistem kendali pada beban 6. Momen inersia beban

7. Kecepatan per menit

8. Daya beban (kemampuan motor)

9. Cara pengasutan (otomatis atau tidak)

10. Cara pengereman apakah pemberhentian cepat atau tidak) 11. Apakah memerlukan pembalikan putaran atau tidak

12. Lokasi pemasangan mesin ( lembab atau panas)

13. Kondisi ambien dari lokasi (kondisi gas, korosif, kelembaban tinggi, debu, bising.

14. Cara kopling (rantai, gigi, langsung atau sabuk) 15. Cara instalasi

B. Mengenai Motor Listrik

• Karakteristik perputaran kopel dari motor • Kopel asut dan kopel pengunci

• Apakah kecepatan dapat dikendalikan ?

• Kemampuan nominal (kontinyu, waktu singkat, siklus) • Kecepatan motor

• Jenis motor

• Keluaran nominal motor

• Kapasitas, frekuensi, tegangan, jumlah kutub dari sumber daya

• Kelas isolasi

• Kendali yang dipakai

• Bentuk pelindung dari RANGKA (stator) • Ukuran poros

• Kedudukan mesin (horizontal, vertikal atau flens) • Alat tambahan (jenis puli)

PENGHITUNGAN DAYA LISTRIK

PENGHITUNGAN DAYA LISTRIK

pada

pada

PEMBEBANAN

PEMBEBANAN

•

• BebanBeban gesergeser ( ( misalmisal konveyorkonveyor, , pengopakpengopak otomatisotomatis, , pres

pres cetakcetak, , mesingurindamesingurinda, , frisfris penghancurpenghancur :: •

• DayaDaya P yang P yang diperlukandiperlukan untukuntuk obyekobyek bergerakbergerak dengan

dengan kecepatankecepatan v(m/sv(m/s) ) melawanmelawan kakas kakas gesergeser sbbsbb::

P = F v (W)

P = F v (W)

P =

P = µµ W v (W) W v (W)

bila

bila obyekobyek membuatmembuat gerakgerak putarputar, , kopelkopel atauatau Torsi, TTorsi, T

T =

T = µµ W r (Nm/W r (Nm/radrad)) P =

bila

bila obyekobyek membuatmembuat gerakgerak putarputar, , kopelkopel TT T =

T = µµ W r (Nm/W r (Nm/radrad)) P =

P = ωω µµ WW r (W)r (W)

dengan

dengan : r = : r = jarijari--jarijari girasigirasi bantalanbantalan ((m/radm/rad))

W

W = = tekanantekanan vertikalvertikal padapada bantalanbantalan (N)(N) µ

µ = = koefisienkoefisien gesergeser dinamisdinamis (kg)/ton(kg)/ton µ

µ_ss = = koefisienkoefisien gesergeser statisstatis

Koefisien

Koefisien gesergeser bantalanbantalan

Macam

Macam bnatalanbnatalan _{µµ µµ}

s

s

Bantalan

Bantalan selonsongselonsong 0,001 0,001 –– 0,0060,006 0,05 0,05 –– 0,200,20 Bantalan

• Beban akselerasi (percepatan)

diperlukan kopel akselerasi untuk mengakselerasikan obyek,maka energi kinetik harus ditambahkan

Daya untuk akselerasi (P) = F v = m.a.v (W) untuk gerak putar kopel (T) = J α (Nm/rad)

Daya (P) = T ω = J α ω (W)

dengan : J : momen kelembaman (kgm2_/rad2₎

ω : kecepatan sudut (rad/s)

• Beban Gravitasi

Obyek diangkat melawan gravitasi

Kakas F diperlukan untuk mengangkat

obyek dengan masa m (kg)

pada kecepatan (m/s) adalah :

F = m g

(N)

•

•

Menentukan

Menentukan

daya

daya

dengan

dengan

beban

beban

yang

yang

berubah

berubah

-

-

ubah

ubah

daya

daya motor motor sulitsulit ditentukanditentukan cara

cara : : 1.

1. kuadratkuadrat ratarata--ratarata

T t P t P t P t P P_a 5 2 5 4 2 4 2 2 2 1 2 1 + + + = 6 5 4 3 2 1 t t t t t t T =

α

+ +

β

+

α

+ +

β

β

α Koefiensi akselerasi dan deselerasi = koefisien ketika berhenti

=

Tabel

Macam

Macam

Motor

Motor taktak serempakserempak ((macammacam terbukaterbuka)) 0,60,6 0,30,3 Motor

Motor taktak serempakserempak ((macammacam ventilasiventilasi tertutuptertutup seluruhnya

seluruhnya

0,7

0,7 0,40,4

Motor

Motor arusarus searahsearah 0,70,7 0,50,5

α

β

Kurva beban berulan :

t₁ t₂ t₃ t₄ t₅ t₆ T P₁ P₂ P₃ P₄ P₅ P₆

MOTOR LINEAR

MOTOR LINEAR

•

•

Motor linear

Motor linear

Æ

Æ

pengembangan

pengembangan

motor

motor

konvensional

konvensional

(motor

(motor

induksi

induksi

)

)

•

•

Prinsip

Prinsip

kerja

kerja

=

=

seperti

seperti

motor

motor

induksi

induksi

•

•

Keluaran

Keluaran

mekanik

mekanik

bekerja

bekerja

secara

secara

translasi

translasi

(

(

bukan

bukan

gerak

gerak

rotasi

rotasi

)

)

•

•

Prinsip

Prinsip

kerja

kerja

:

:

A

A’ primer

sekunder ferromanegnik

Lilitan tiga fasa

sekunder

c. Sekunder pendek d. dobel primer Gambar b digunaka untuk jarak yang panjang

c jarak pendek

d. dilengkapi dengan daya tarik magnetik Perubahaqn kecepatan :

Untuk motor rotasi -Æ n_s = 2 f_s/p perusahaan detik

•

• KecepatanKecepatan motor linearmotor linear v

v_ss = 2 = 2 ff_ss m per m per detikdetik Atau

Atau vv_ss = (1 = (1 –– s) s) vv_ss m per m per detikdetik Hubungan

Hubungan kecepatankecepatan dengandengan langkahlangkah kutubkutub

π

0,2 0,4 0,6 0,8. . . . meter/detik Kecepatan V_r Gaya geser

Dengan konduktor plat

Plat ferromagnetik Tegangan Penurunan Gaya geser Kecepatan Penurunan frekuensi Gaya geser Kecepatan

C efek perubahan tegangan sumber d. efek variasi kecepatan

Gaya geser : 1 cos 2 2 φ π η B ac L W F av _m − − = Newton Daya elektromagnetik : 2 = e P k_bk_p Zab I _r vs ϕi π π cos 2 ) 2 3 ( ₁ Φ Watt 2 = e P

Dengan Dengan :: L L_mm = p = L= p = L

π

_mm W L p B m r av

ϕ

= − L_m W _{Field system} rotor

Edge effect End effect

Direction Of motion A A’ b a

Sistem kemagnitan motor linear

APLIKASI MOTOR LINEAR

APLIKASI MOTOR LINEAR

Linear motor Sabuk berjalan (Conveyer) a

b

R B

Y

Filed system

Penggunaan

Penggunaan

a

a SistemSistem medanmedan tetaptetap dandan konduktorkonduktor travel travel daridari plat

plat

-- pintupintu dorongdorong otomatisotomatis dandan keretakereta listriklistrik

-- conveyer (conveyer (sabuksabuk berjalanberjalan))

-- alatalat peralatanperalatan mekanikmekanik

-- pesawatpesawat dorongdorong B

B SistemSistem medanmedan bergerakbergerak

-- motor linear motor linear kecepatankecepatan medium medium dandan tinggi

tinggi

TERIMA KASIH