TUGAS AKHIR
ANALISIS PENGARUH JATUH TEGANGAN PADA
SAAT PENGEREMAN TERHADAP TEMPERATUR
MOTOR INDUKSI TIGA PHASA
(Aplikasi pada Laboratorium Konversi Energi Listrik)
Diajukan Untuk Memenuhi Persyaratan Menyelesaikan Pendidikan Sarjana (S-1) pada
Departemen Teknik Elektro Sub Konsentrasi Teknik Energi Listrik
OLEH:
ASPAR NASUTION
NIM: 110402028
DEPARTEMEN TEKNIK ELEKTRO
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
ABSTRAK
Motor induksi merupakan motor arus bolak balik yang paling sering digunakan dalam dunia industri maupun rumah tangga. Permasalahan pengaruh
jatuh tegangan saat pengereman pada motor induksi tiga phasa merupakan salah satu masalah dalam pengoprasian motor induksi tiga phasa.
Oleh karena itu perlu dilakukan suatu kajian baik berupa analisis maupun
penelitian di labratorium untuk melihat bagaimana jatuh tegangan saat pengereman mempengaruhi kenaikan temperatur pada motor induksi, serta
membandingkan temperature motor induksi hasil pengukuran yang didapat dengan menggunakan thermometer infrared dan dengan metode mengukur resistansi motor induksi tersebut.
Pengereman yang di lakukan dengan metode plugging dengan cara membalikkan arah putaran motor sehingga motor dapat menghasilkan daya torsi
penyeimbang dan membentuk daya perlambatan. Dalam hal ini, penulis mencari hasil pengereman dan membandingkan hasil yang di peroleh pada saat keadaan
KATA PENGANTAR
Segala puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Allah S.W.T, karena
atas berkat rahmat dan ridho-Nya Tugas Akhir ini dapat diselesaikan. Tidak lupa juga shalawat beriring salam penulis haturkan kepada junjungan Nabi Besar
Muhammad S.A.W.
Tugas akhir ini merupakan bagian dari kurikulum yang harus diselesaikan untuk memenuhi persyaratan dalam menyelesaikan pendidikan Sarjana Strata Satu
(S-1) di Departemen Teknik Elektro, Universitas Sumatera Utara. Adapun judul Tugas Akhir ini adalah :
“ANALISIS PENGARUH JATUH TEGANGAN PADA SAAT PENGEREMAN
TERHADAP TEMPERATUR MOTOR INDUKSI TIGA PHASA ”
Tugas Akhir ini penulis persembahkan kepada yang teristimewa yaitu
Ayahanda (M.Suleman Nst), Ibunda (Yusniati Hsb) serta saudara saya (Ahmad Alwi, Ade Candra, Devi Puspa, dan Anisyah) yang selalu memberikan semangat
dan mendoakan penulis selama masa studi hingga menyelesaikan Tugas Akhir ini.
Selama masa kuliah hingga penyelesaian tugas akhir ini, penulis juga banyak mendapatkan dukungan maupun bantuan dari berbagai pihak. Untuk itu
penulis ingin menyampaikan rasa terima kasih yang mendalam kepada :
1. Bapak Ir. Raja Harahap M.T selaku dosen Pembimbing Tugas Akhir
memberikan bantuan, bimbingan, dan pengarahan kepada penulis selama
perkuliahan hingga penyusunan Tugas Akhir ini.
2. Bapak Ir. Syamsul Amin M.S selaku dosen Penguji Tugas Akhir serta
selaku kepala Laboratorium Konversi Energi Listrik Departemen Teknik Elektro FT USU yang telah banyak memberikan masukan demi
perbaikan Tugas Akhir ini dan telah banyak motivasi selama masa perkuliahan.
3. Bapak Ir. Eddy Warman M.T selaku Dosen Penguji Tugas Akhir dan
telah banyak memberikan masukan demi perbaikan Tugas Akhir ini serta senantiasa memberikan bimbingan selama perkuliahan.
4. Seluruh Bapak dan Ibu dosen yang telah mendidik serta memberikan pengalaman hidup yang berharga selama masa perkuliahan kepada penulis.
5. Om Isroy Tanjung, ST (Om roy) selaku pegawai Lab. Koversi Energi Listrik FT-USU yang banyak membantu penulis selama proses pengambilan data maupun dalam keseharian di kampus.
6. Seluruh staf pegawai Departemen Teknik Elektro FT USU yang telah membantu penulis dalam pengurusan administrasi saat perkuliahan serta
selama penyusunan tugas akhir.
7. Pegawai dan rekan asisten Laboratorium Konversi Energi Listrik Yaitu bang Djaka, bang Bambang, bang Diky, bang dhuha, dan Zein yang
8. Rekan- rekan satu angkatan 2011 Teknik Elektro Endrawan, Zein,
Angga, Yoga, Fikri, Rais, Hasan, Ikhyar, Putra, Rido, Fandi, Faisal, Syahlan, Dhani, Ferdi dll yang tidak bisa namanya disebutkan satu
persatu yang selalu saling memberi semangat, bantuan, cerita, selama perkuliahan.
9. Rekan – rekan We Can Do It brother Yusfil, Asnawir, Ray, Chai, Yusuf, Anas, Ammar, Ramlan, Roma, Alwi, Izal, Rozi, Zaid, Dwi, Liya, Tome, Ratih, Lita, Novita, Julek, Serta kawan – kawan Fc Pioneer Bang Dai,
bang Bagus, bang Aprial, Yudi, Fahmi, Irwan, Asrin, Yasir, Wildan, Bibi, Nadir, Yusnan, Batar, dan lainnya.
10. Semua pihak yang tidak dapat penulis tuliskan satu persatu.
Penulis menyadari bahwa dalam penulis Tugas Akhir ini masih belum sempurna karena masih terdapat banyak kekurangan baik dari segi isi maupun
susunan bahasanya. Saran dan kritik dari pembaca dengan tujuan menyempurnakan dan mengembangkan kajian dalam bidang ini sangat penulis harapkan. Akhir kata, penulis berharap semoga penulisan Tugas Akhir ini dapat
berguna bagi kita semua.
Medan, Februari 2016
Penulis
Aspar Nasution
DAFTAR ISI
BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1. Umum ... 4
2.2. Konstruksi Motor Induksi ... 4
2.3. Prinsip Kerja Medan Putar ... 5
2.4. Prinsip Kerja Motor Induksi ... 8
2.5. Rangkaian Ekivalen Motor Induksi ... 10
2.6 Desain Motor Induksi Tiga Phasa. ... 13
2.7 Penentuan Parameter Motor Induksi ... 15
2.7.1 Pengujian Tanpa Beban (No Load Test) ... 16
2.7.2 Pengujian Tahanan Stator (DC Test) ... 17
2.8 Metode Pengereman Plugging Motor Induksi ... 21
2.9 Metode Pengukuran Temperatur ... 27
2.10 Jatuh Tegangan (Voltage Drop)... 28
BAB III METODE PENELITIAN 3.1. Tempat dan Waktu ... 31
BAB IV HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN 4.1. Umum ... 38
4.2. Data Percobaan ... 38
4.2.1 Pengereman Motor Induksi Tiga Phasa dengan Suplai Tegangan Nominal ... 39
4.2.2 Pengereman Motor Induksi Tiga Phasa saat Jatuh Tegangan .. 39
4.3 Analisa Data... 41
4.3.1 Motor Induksi Tiga Phasa saat Pengereman dengan Tegangan Nominal (Normal) ... 42
4.3.3 Perbandingan Hasil Pengukuran Suu Motor Induksi Tiga Phasa
saat Pengereman dengan Tegangan Normal dan Jatuh Tegangan 54
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan ... 57
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2. 1 Konstruksi motor induksi tiga phasa ... 5
Gambar 2. 2 Proses terjadinya medan putar... 6
Gambar 2. 3 Arah gaya (F) yang ditimbulkan fluks ... 7
Gambar 2. 4 Vektor resultan F pada keadaan t ... 7
Gambar 2. 5 Prinsip kerja motor induksi 3 phasa ... 8
Gambar 2. 6 Rangkaian ekivalen stator ... 10
Gambar 2. 7 Rangkaian ekivalen motor induksi ... 12
Gambar 2. 8 penyederhanaan rangkaian ekivalen motor induksi ... 13
Gambar 2. 9 Karakteristik torsi kecepatan motor induksi pada berbagai desain ... 13
Gambar 2. 10 Rangkaian ekivalen motor induksi pada percobaan beban nol ... 17
Gambar 2. 11 Rangkaian pengukuran untuk DC test ... 18
Gambar 2. 12 Rangkaian ekivalen motor induksi pada percobaan block rotor test... 19
Gambar 2. 13 Hubungan R (tahanan) dengan T (suhu)... 23
Gambar 2.14 Kurva kecepatan pengereman... 23
Gambar 2.15 Rangkaian membalik putaran . ... 24
Gambar 2.16 Rangkaian forward dan reverse pada motor induksi tiga phasa. ... 25
Gambar 2.17 Rangkaian kendali forward dan reverse motor induksi tiga phasa.. 26
Gambar 3. 1 Rangakaian percobaan pengereman motor induksi tiga phasa dengan rangkaian kontrol ... 33
Gambar 3. 2 Rangakaian kontrol kendali pengereman motor induksi tiga phasa .. 33
Gambar 3. 4 Diagram alur proses pengambilan data ... 36
Gambar 4. 1 Grafik Suhu vs menit untuk motor induksi saat pengereman dengan suplai tegangan nominal (normal) pengukuran suhu menggunakan
thermometer infrared.. ... 45
Gambar 4. 2 Grafik Suhu vs menit untuk motor induksi saat pengereman dengan suplai tegangan nominal (normal) pengukuran suhu menggunakan metode pengukuran resistansi... .... 45
Gambar 4. 3 Grafik Suhu vs menit untuk motor induksi suplai tegangan saat pengereman denga jatuh tegangan 4% pengukuran suhu menggunakan thermometer infrared ... 52
Gambar 4. 4 Grafik Suhu vs menit untuk motor induksi saat pengereman dengan jatuh tegangan 9% pengukuran suhu thermometer infrared . ... 52
Gambar 4.5 Grafik Suhu vs menit untuk motor induksi saat pengereman dengan jatuh tegangan 4% pengukuran suhu menggunakan metode
pengukuran resistansi ... 51
Gambar 4. 6 Grafik Suhu vs menit untuk motor induksi saat pengereman dengan jatuh tegangan 9% pengukuran suhu menggunakan metode
pengukuran resistansi ... 51
Gambar 4. 7 Grafik Suhu vs menit untuk motor induksi saat pengereman dengan tegangan normal dan jatuh tegangan 4% dan 9% pengukuran suhu
Gambar 4. 8 Grafik Suhu vs menit untuk motor induksi saat pengereman dengan
DAFTAR TABEL
Tabel 2. 1 Distribusi reaktansi X1 dan X2 pada berbagai desain motor induksi . .. 20
Tabel 4. 1 Data hasil pengukuran suhu dengan thermometer infrared. ... 39
Tabel 4. 2 Data hasil percobaan DC test pada motor induksi tiga phasa ... 39 Tabel 4. 3 Data hasil pengukuran suhu saat pengereman dengan jatuh tegangan
4% menggunakan thermometer infrared ... 40
Tabel 4. 4 Data hasil pengukuran suhu saat pengereman dengan jatuh tegangan 9% menggunakan thermometer infrared. ... 40
Tabel 4. 5 Data hasil pengukuran DC test dengan jatuh tegangan 4% ... 41 Tabel 4. 6 Data hasil pengukuran DC test dengan jatuh tegangan 9%. ... 41 Tabel 4. 7 Data hasil perhitungan suhu motor induksi tiga phasa saat
pengereman dengan tegangan normal menggunakan metode pengukuran resistansi ... 43
Tabel 4. 8 Data hasil perhitungan suhu motor induksi tiga phasa saat pengereman dengan jatuh tegangan 4% menggunakan metode
pengukuran resistansi ... 50 Tabel 4. 9 Data hasil perhitungan suhu motor induksi tiga phasa saat pengereman
dengan jatuh tegangan 9% metode pengukuran resistansi. ... 50
Tabel 4. 10 Perbandingan kenaikan suhu saat pengereman tegangan normal dan jatuh tegangan 4% dan 9% menggunakan thermometer infared. ... 54
Tabel 4. 11 Perbandingan kenaikan suhu saat pengereman dengan tegangan
