LAMPIRAN. Percobaan Untuk Mendapatkan Parameter Parameter Motor induksi 3 Fasa

(1)

LAMPIRAN

Percobaan Untuk Mendapatkan Parameter – Parameter Motor induksi 3 Fasa

Untuk dapat menentukan parameter – parameter motor induksi 3 fasa rotor sangkar,

maka dapat dilakukan dengan percobaan berikut ini:

Percobaan Tahanan DC

1. Percobaan Pengukuran Tahanan DC Pada Stator

a. Rangkaian Percobaan

A V U V W + -VDC Variabel Ru Rv Rw

Gambar 1. Rangkaian percobaan tahanan DC pada belitan stator

b. Prosedur Percobaan

1. Hubungan belitan dibuat ke hubungan Y, yang akan diukur adalah dua dari ketiga phasa

belitan stator.

2. Rangkaian belitan stator dihubungkan ke sumber tegangan DC.

3. Tegangan supply di naikkan sampai pembacaan voltmeter mencapai 5 Volt, kemudian

catat pembacaan voltmeter dan amperemeter pada dua buah fasa belitan.

4. Tegangan supply dinaikkan dengan besar kenaikan 1 volt sampai tegangan mencapai 8

volt. Catat pembacaan voltmeter dan amperemeter untuk setiap kenaikan tegangan 1

volt.

5. Tegangan diturunkan dan lakukan langkah 3 dan 4 untuk dua buah fasa belitan yang

lainnya, Percobaan Selesai.

c. Data Hasil Percobaan

Fasa

V

dc

(Volt)

Idc (Ampere)

U - V

5 0,5

(2)

d. Analisa Data

Perhitungan resistansi stator dapat dihitung berdasarkan hasil percobaan tahanan dc

pada motor induksi tiga fasa rotor belitan.

R

DC

=

1₂V_IDC

DC

(Ohm)

Karena konduktor yang digunakan pada belitan adalah tungal dan motor memiliki daya

yang kecil maka besar faktor pengali (k) adalah 1,1.

R

ac

= k. R

DC

= 1,1 R

dc

R

ac

= R

1

= R

s

=

Rac1+ Rac2 +…….. Racn 3

Maka,

Rdc =

5 0,5

= 10 Ω

Karena hubungan pada stator adalah Y, maka R

dc

adalah :

Rdc =

10

2

= 5 Ω

R

ac

= 1,1 x 5 = 5,5

Ω

Maka tahanan stator adalah :

R1

= R

s

=5,5

Ω

2 Percobaan Rotor Tertahan (Block Rotor)

a. Prosedur Percobaan

Prosedur yang dilakukan untuk memperoleh data hubung singkat adalah :

1. Motor induksi diblock putarannya dengan menggunakan tangan pada tegangan

kondisi minimum .

(3)

2. Switch S

1

ditutup, PTAC

1

dinaikkan sehingga motor induksi mulai berputar perlahan

mencapai harga arus penguat nominal.

3. Gunakan tangan untuk memblock putaran motor induksi dan putaran berhenti.

Kemudian penunjukan alat ukur A

1

, W dan T dicatat.

4. Pengukuran diulang beberapa kali untuk mendapatkan nilai yang paling baik.

b. Rangkaian percobaan

W3phasa PT AC1 3 Phasa MI V1 A1 Tangan S1

Gambar 1. Gambar rangkaian percobaan rotor tertahan (block rotor)

c. Data Hasil Percobaan

V

BR

(Volt)

I

BR

(Ampere)

P

BR

(Watt)

F

1

(Hz)

71,45

3,87

380

50 Tabel 2. Data hasil percobaan hubung singkat (block rotor)

d. Analisa Data

Nilai reaktansi dan resistansi rotor diperoleh dari percobaan hubung singkat (Block

Rotor Test).

V

BR

= 71,45 Volt

I

BR

= 3,87 Ampere

(4)

Maka,

𝑍𝑍

BR

=

𝑉𝑉

BR

√3 𝐼𝐼

BR

=

71,45

√3 . 3,87

= 10,659 Ω

𝑅𝑅

BR

=

𝑃𝑃

BR

3. 𝐼𝐼

2BR

=

380 3. (3,87)

2

= 8,4574 Ω

𝑅𝑅

′ 2

= 𝑅𝑅

BR

− 𝑅𝑅

1

𝑅𝑅

′ 2

= 8,4574 - 5= 3.4574 Ω

θ

BR

= cos

−1

𝑃𝑃

BR

√3. 𝑉𝑉

BR

I

BR

θ

BR

= cos

−1

380 √3 . 71,45 . 3,87

= 37,49 °

Berdasarkan tabel kelas isolasi B, dapat dihitung besarnya reaktansi stator dan reaktansi

rotor motor induksi.

X

BR

=

_𝐹𝐹

𝐹𝐹

1

BR

(𝑠𝑠𝑖𝑖𝑛𝑛 θ

BR

x 𝑍𝑍

BR

)

=

50 _{50 (sin 37,49° 𝑥𝑥 10,659)}

= 6,487 Ω

Karena pada saat percobaan besarnya frekuensi kita perkecil, sehingga nilai

X

_BR

harus

disesuaikan dengan frekuensi rating, besarnya nilai

X

_BR

menjadi :

X′

BR

=

𝐹𝐹

1

𝐹𝐹

BR

. X

BR

X

′ BR

=

50 _{12 .6,487= 27,029 Ω}

Karena motor merupakan desain kelas B, maka besarnya nilai X

1

(Reaktansi Stator) dan

(5)

Reaktansi Stator

(X

1

) = 0,4 X′

BR

= 0,4 .27,029

= 10,8116 Ω

Reaktansi Rotor

(X

2′

) = X′

BR

–X

1

= 27,029 − 10,8116

= 16,21 Ω

3 Percobaan Beban Nol

a. Rangkaian Percobaan

Gambar 2 Rangkaian Percobaan Beban Nol

b. Prosedur Percobaan

Prosedur yang dilakukan untuk memperoleh data yang diperlukan adalah:

1. Buat rangkaian percobaan seperti Gambar 3.

2. Semua swich dalam keadaan terbuka dan pengaturan tegangan dalam posisi

minimum.

3. Switch S

1

kemudian ditutup, pengaturan tegangan PTAC

1

dinaikkan sampai

tegangan pada pembacaan di voltmeter sampai hampir mencapai tegangan 220 Volt.

4. Catat hasil pembacaan voltmeter, amperemeter dan wattmeter.

(6)

c. Data Hasil Percobaan

V0 (Volt) I0 (Ampere) P0 (Watt)

205 1,4 43

Tabel 2 Data Hasil Percobaan Beban Nol

d. Analisa Data

θ0

= Cos

-1

�

P0

VφIφ

�

Dengan P

0

adalah daya input perphasa. Sehingga besar E

1

(ggl lawan) dapat dinyatakan

dengan :

E

1

= V

0

∠0

○

– (I

0

∠- θ

0

)(R

1

+ jX

1

)

Harga R

c

dapat ditentukan dengan

R

c

=

E1 2

P0

Reaktansi magnetiknya yaitu :

Xm =

�

𝑉𝑉0 √3 𝐼𝐼0

� - X

1

θ0

= Cos

-1

�

� 43 3� 205 √3.4

�

θ0

= 88,226

○

E1 =

205 √3

∠0

○

_{– (1,4}

_{∠ - 88,226}

○

_{)(5,5 + j}

_10,8116)

E1 =

205_√3

∠0

○

– (1,4

∠ - 88,226

○

)(12,13

∠63,0369

○

)

E1 =

205_√3

∠0

○

– (16,982

∠-25,1891

○

)

E

1

= 118,3568 – (15,367 – j7,227)

E1 = 102,9898 + j7,227

E

1

= 103,243

∠4,0139

○

(7)

R

c

=

E1 2 P0

Rc =

(103,243)₄₃ 2 3

Rc = 743,659 (Ohm)

Reaktansi magnetiknya yaitu :

Xm =

�

205 √3

1,4

� - 10,8116

X

m

= 73,7289 (Ohm)

Rangkaian Ekivalen Motor Induksi

Dari percobaan mencari parameter – parameter dapat dibuat rangkaian ekivalen

perphasa dari motor induksi seperti Gambar 4.5.

1 R X1 2 ' I ' 2 X m X V c R 1 I m I c I E1 0 I = 5,5 Ω = 10,8116 Ω 743,659 Ω = 16,21 Ω 73,7289 Ω _s 3,4574 Ωs R' 2 =

Gambar3 Rangkaian ekivalen dari motor induksi

Langkah pertama menyederhanakan R

c

dan X

m

menjadi Z

3

:

_𝑍𝑍

1

3

=

1 𝑅𝑅

c

+

1 𝑗𝑗𝑋𝑋

m

=

1 𝑅𝑅

c

−

𝑗𝑗

𝑗𝑗𝑋𝑋

m

_𝑍𝑍

1

3

=

1 743,659 −

𝑗𝑗

73,7289 =

73,7289 − 𝑗𝑗743,659

743,659 x 73,7289

(8)

𝑍𝑍

3

=

743,659 x 73,7289

73,7289 − 𝑗𝑗743,659 =

54829,16

73,7289 − 𝑗𝑗743,659

𝑍𝑍

3

=

54829,16

73,7289 − 𝑗𝑗743,659 x

73,7289 − 𝑗𝑗743,659

𝑍𝑍

3

=

40974101,6 − 𝑗𝑗40774198,3

−547592,7583 − 𝑗𝑗109658,3201

𝑍𝑍

3

= 73,369 ∠ − 95, 65

𝑜𝑜

= -7,2232

−j73,012

Sehingga nilai Z

3

menjadi :

Z

3

= -7,2232

−j73,012

Sehingga rangkaian ekivalennya menjadi seperti pada Gambar 4.6 :

1 R X1 2 ' I ' 2 X 3 Z V 1 I 1 E 0 I = 5,5 Ω = 10,8116 Ω = 16,21 Ω 3,4574 Ω s s R2'₌

Gambar 4 Rangkaian ekivalen motor induksi yang disederhanakan

Karena pada saat block rotor besar slip = 1 maka nilai R’

2

= 3,4574

Ω. Antara Z

3

dan

R’

2

, X’

2

adalah parallel sehingga bila disederhanakan menjadi :

_𝑍𝑍

1

EK1

=

1 (−7,2232 − j73,012) +

1 (3,4574 + 𝑗𝑗16,21)

𝑍𝑍

EK1

=

1158,551 − 𝑗𝑗369,5196

−3,7658 − 𝑗𝑗56,802

𝑍𝑍

EK1

=

1216,053 ∠ − 17,69

𝑜𝑜

56,92669 ∠ 86, 2

𝑜𝑜

𝑍𝑍

EK1

= 21,361737 ∠ − 103, 89

𝑜𝑜

=

−5,1280 − j20,737

Bila diselesaikan maka diperoleh hasilnya

(9)

Rangkaian ekivalennya menjadi seperti Gambar 6 :

1 R X1 1 ek Z V 1 I = 5,5 Ω = 32.07 Ω

Gambar 5 Rangkaian ekivalen motor induksi yang disederhanakan

Besar impedansi total adalah :

Z

EK

= (5,5 + j32,07) + (

−5,1280 − j20,737)

Z

EK

= (0,372

−j11,333) Ω

Z

total

=

�(0,372 )

2

+ (11,333)

2

Z

total

= 11,339

Ω

θ = arc tan

-1(−11,339) 0,372

θ

= -88,34

○

Z

EK

= 11,339

∠

-88,34

○

Maka rangkaian paling sederhananya yaitu seperti yang terlihat pada Gambar 7.

Gambar 6 Rangkaian ekivalen motor induksi yang disederhanakan

V

(10)

Gambar 1. Catu Daya 3 phasa 220 Volt

(11)

Gambar 3. Alat Ukur Tegangan Dan Arus

(12)

Gambar 5. Motor Induksi 3 Phasa Rotor Sangkar

(13)

TABEL KONDISI PENGASUTAN MOTOR INDUKSI

METODE

Vin (Volt)

Vsag (Volt)

I (ampere)

DOL

220 118,422

16,8802

220 2,678

StarDelta

127 68,362

127 9,7445

1,5441

220

220 2,678

Autotrafo 60%

132 71,0535

132 10,1281

1,60561

220

220 2,678

Autotrafo 70%

154 82,8957

154 11,8162

1,87254

220

220 2,678

Autotrafo 80%

176 94,7379

13,5042

176 2,14071

220

220 2,678

(14)

Bahasa program matlab

function varargout = motor(varargin)

if nargin == 0 % LAUNCH GUI

fig = openfig(mfilename,'reuse'); handles = guihandles(fig); guidata(fig, handles); if nargout > 0 varargout{1} = fig; end

elseif ischar(varargin{1}) % INVOKE NAMED SUBFUNCTION OR CALLBACK

try

if (nargout)

[varargout{1:nargout}] = feval(varargin{:}); % FEVAL switchyard

else

feval(varargin{:}); % FEVAL switchyard

end catch disp(lasterr); end end set(handles.radiobutton7,'Value',1); set(handles.edit1,'String','132'); set(handles.hasil2,'Visible','off'); set(handles.arus2,'Visible','off'); set(handles.hasil3,'Visible','off'); set(handles.arus3,'Visible','off'); %

---function varargout = pushbutton1_Callback(h, eventdata, handles, varargin)

proyek=guidata(gcbo); Vin=str2num(get(proyek.edit1,'String')); if(get(proyek.radiobutton7,'Value')==1) % Autotrafo Xm=73.7289; R1=5.5; X1=10.8116; Vth=(Vin/sqrt(3))*(Xm/(sqrt((R1)^2+(X1+Xm)^2))) Zth=((Xm*1i)*(R1+(X1*1i)))/(R1+(1i*(X1+Xm))) Re=real(Zth)*-1; Xe=imag(Zth)*-1; R2=3.4574; X2=16.21; Rm=-3.39; Xm=-5.626; Zek=11.339; Istart=Vth/(sqrt(((Re+R2)^2)+((Xe+X2)^2))) Vs = (Zek * Vth)/(sqrt(((Rm+R2)^2)+((Xm+X2)^2))) if(Vin<=176) Ey=102.45;

(15)

end if(Vin<=154) Ey=89.64; end if(Vin<=132) Ey=76.838; end

Inormaly = (Ey - Vth)/(sqrt(((Re+R2)^2)+((Xe+X2)^2))) Ea=128.0635;

Vth=110.525;

Inormal = (Ea - Vth)/(sqrt(((Re+R2)^2)+((Xe+X2)^2))) set(handles.hasil2,'Visible','on'); set(handles.arus2,'Visible','on'); set(handles.hasil3,'Visible','on'); set(handles.arus3,'Visible','on'); set(handles.hasil1,'String',Vs); set(handles.arus1,'String',Istart); set(handles.hasil2,'String',Vin); set(handles.arus2,'String',Inormaly); set(handles.hasil3,'String','220'); set(handles.arus3,'String',Inormal); cla(handles.axes1); cla(handles.axes2); f=5; theta=3; t=0:0.001:1; y=Vs*sin(2*pi*f*t + theta); axes(handles.axes1); plot(t,y); hold on t=1:0.001:2; y=Vin*sin(2*pi*f*t + theta); axes(handles.axes1); plot(t,y); hold on t=2:0.001:15; y=220*sin(2*pi*f*t + theta); axes(handles.axes1); plot(t,y); grid on; xlabel('waktu (ms)'); ylabel('Tegangan (V)'); title('Tegangan Vs Waktu'); f=5; theta=3; t=0:0.001:1; y=Istart*sin(2*pi*f*t + theta); axes(handles.axes2); plot(t,y); hold on t=1:0.001:2; y=Inormaly*sin(2*pi*f*t + theta); axes(handles.axes2); plot(t,y); hold on t=2:0.001:15; y=Inormal*sin(2*pi*f*t + theta); axes(handles.axes2);

(16)

plot(t,y); grid on; xlabel('waktu (ms)'); ylabel('Arus (Ampere)'); title('Arus Vs Waktu'); end if(get(proyek.radiobutton8,'Value')==1) % StarDelta Xm=73.7289; R1=5.5; X1=10.8116; Vth=(Vin/sqrt(3))*(Xm/(sqrt((R1)^2+(X1+Xm)^2))) Zth=((Xm*1i)*(R1+(X1*1i)))/(R1+(1i*(X1+Xm))) Re=real(Zth)*-1; Xe=imag(Zth)*-1; R2=3.4574; X2=16.21; Rm=-3.39; Xm=-5.626; Zek=11.339; Istart=Vth/(sqrt(((Re+R2)^2)+((Xe+X2)^2))) Vs = (Zek * Vth)/(sqrt(((Rm+R2)^2)+((Xm+X2)^2))) Ey=73.925;

Inormaly = (Ey - Vth)/(sqrt(((Re+R2)^2)+((Xe+X2)^2))) Ea=128.0635;

Vth=110.525;

Inormal = (Ea - Vth)/(sqrt(((Re+R2)^2)+((Xe+X2)^2))) set(handles.hasil2,'Visible','on'); set(handles.arus2,'Visible','on'); set(handles.hasil3,'Visible','on'); set(handles.arus3,'Visible','on'); set(handles.hasil1,'String',Vs); set(handles.arus1,'String',Istart); set(handles.hasil2,'String',Vin); set(handles.arus2,'String',Inormaly); set(handles.hasil3,'String','220'); set(handles.arus3,'String',Inormal); cla(handles.axes1); cla(handles.axes2); f=5; theta=3; t=0:0.001:1; y=Vs*sin(2*pi*f*t + theta); axes(handles.axes1); plot(t,y); hold on t=1:0.001:2; y=Vin*sin(2*pi*f*t + theta); axes(handles.axes1); plot(t,y); hold on t=2:0.001:15; y=220*sin(2*pi*f*t + theta); axes(handles.axes1); plot(t,y); grid on; xlabel('waktu (ms)');

(17)

ylabel('Tegangan (V)'); title('Tegangan Vs Waktu'); f=5; theta=3; t=0:0.001:1; y=Istart*sin(2*pi*f*t + theta); axes(handles.axes2); plot(t,y); hold on t=1:0.001:2; y=Inormaly*sin(2*pi*f*t + theta); axes(handles.axes2); plot(t,y); hold on t=2:0.001:15; y=Inormal*sin(2*pi*f*t + theta); axes(handles.axes2); plot(t,y); grid on; xlabel('waktu (ms)'); ylabel('Arus (Ampere)'); title('Arus Vs Waktu'); end if(get(proyek.radiobutton9,'Value')==1) % Dol Xm=73.7289; R1=5.5; X1=10.8116; Vth=(Vin/sqrt(3))*(Xm/(sqrt((R1)^2+(X1+Xm)^2))) Zth=((Xm*1i)*(R1+(X1*1i)))/(R1+(1i*(X1+Xm))) Re=real(Zth)*-1; Xe=imag(Zth)*-1; R2=3.4574; X2=16.21; RM=-3.39; XM=-5.626; Zek=11.339; Istart=Vth/(sqrt(((Re+R2)^2)+((Xe+X2)^2))) Vs = (Zek * Vth)/(sqrt(((RM+R2)^2)+((XM+X2)^2))) Ea=128.0635;

Inormal = (Ea - Vth)/(sqrt(((Re+R2)^2)+((Xe+X2)^2))) set(handles.hasil1,'String',Vs); set(handles.arus1,'String',Istart); set(handles.hasil2,'Visible','on'); set(handles.arus2,'Visible','on'); set(handles.hasil2,'String','220'); set(handles.arus2,'String',Inormal); selisih=220-Vs; selisih=selisih/5; selisih1=Istart-Inormal; selisih1=selisih1/5; Vtamb=Vs; Itamb=Istart; for k=1:5, Vtamb= Vtamb+selisih; Vtemp(k)= Vtamb; Itamb= Itamb-selisih1; Itemp(k)= Itamb; end

(18)

cla(handles.axes1); cla(handles.axes2); f=5; theta=3; t=0:0.001:1; y=Vs*sin(2*pi*f*t + theta); axes(handles.axes1); plot(t,y); hold on for k=1:5, t=k:0.001:k+1; y=Vtemp(k)*sin(2*pi*f*t + theta); axes(handles.axes1); plot(t,y); hold on end t=6:0.001:15; y=220*sin(2*pi*f*t + theta); axes(handles.axes1); plot(t,y); grid on; xlabel('waktu (ms)'); ylabel('Tegangan (V)'); title('Tegangan Vs Waktu'); f=5; theta=3; t=0:0.001:1; y=Istart*sin(2*pi*f*t + theta); axes(handles.axes2); plot(t,y); hold on for k=1:5, t=k:0.001:k+1; y=Itemp(k)*sin(2*pi*f*t + theta); axes(handles.axes2); plot(t,y); hold on end t=6:0.001:15; y=Inormal*sin(2*pi*f*t + theta); axes(handles.axes2); plot(t,y); grid on; xlabel('waktu (ms)'); ylabel('Arus (Ampere)'); title('Arus Vs Waktu'); end %

---function varargout = radiobutton7_Callback(h, eventdata, handles, varargin)

set(handles.radiobutton7,'Value',1); set(handles.radiobutton8,'Value',0); set(handles.radiobutton9,'Value',0); set(handles.hasil2,'Visible','off'); set(handles.arus2,'Visible','off'); set(handles.hasil3,'Visible','off'); set(handles.arus3,'Visible','off'); set(handles.edit1,'String','132'); %

(19)

set(handles.radiobutton8,'Value',1); set(handles.radiobutton9,'Value',0); set(handles.hasil2,'Visible','off'); set(handles.arus2,'Visible','off'); set(handles.hasil3,'Visible','off'); set(handles.arus3,'Visible','off'); set(handles.edit1,'String','127'); %

set(handles.radiobutton7,'Value',0); set(handles.radiobutton8,'Value',0); set(handles.radiobutton9,'Value',1); set(handles.hasil2,'Visible','off'); set(handles.arus2,'Visible','off'); set(handles.hasil3,'Visible','off'); set(handles.arus3,'Visible','off'); set