SKRIPSI
ANALISIS PENGARUH SATU FASA TERBUKA TERHADAP KINERJA DAN TEMPERATUR MOTOR SINKRON TIGA FASA
Diajukan untuk memenuhi persyaratan
menyelesaikan pendidikan sarjana (S-1) pada
Departemen Teknik Elektro Sub konsentrasi Teknik Energi Listrik
Oleh
RYAN PRATAMA SIREGAR NIM : 130402006
DEPARTEMEN TEKNIK ELEKTRO
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
ABSTRAK
Dikatakan motor sinkron karena putaran medan pada stator (medan putar)
dan putaran rotor sinkron. Biasanya motor sinkron ini digunakan untuk memutar
beban yang membutuhkan kecepatan yang tetap atau konstan. Kehilangan satu
phasa yang menyuplai motor sinkron tiga fasa akan berpengaruh terhadap efisiensi
jika dibebani oleh generator induksi serta mengakibatkan pemanasan yang berlebih
pada motor sinkron tersebut. Hal ini dikarenakan adanya arus yang berlebih pada
salah satu phasa yang menyuplai motor sinkron tersebut sehingga terjadi
pemanasan yang berlebih pada kumparannya. Hal ini tentunya akan menimbulkan
pengaruh terhadap motor sinkron tiga fasa.
KATA PENGANTAR
Dengan menyebut nama Allah SWT yang Maha Pengasih lagi Maha
Penyayang. Segala Puji bagi Allah SWT atas limpahan nikmat, berkat dan
ridho-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi yang berjudul:
Analisis Pengaruh Satu Fasa Terbuka Terhadap Kinerja dan Temperatur Motor Sinkron Tiga Fasa
Skripsi ini penulis persembahkan kepada Ibunda dan Ayahanda tercinta dan
Adik tersayang yang senantiasa mencurahkan kasih sayang dan doa yang tiada
terhitung kepada penulis serta selalu membantu dan memberikan semangat kepada
penulis untuk segera menyelesaikan skripsi ini.
Skripsi ini merupakan bagian dari kurikulum yang harus diselesaikan untuk
memenuhi persyaratan menyelesaikan pendidikan Sarjana Strata Satu di
Departemen Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara.
Selama masa kuliah sampai penyelesaian skripsi ini, penulis juga banyak
mendapat dukungan, bimbingan dan bantuan dari berbagai pihak. Untuk itu penulis
ingin meyampaikan ucapan terima kasih kepada :
1. Bapak Ir. Syamsul Amien, M.S, selaku dosen Pembimbing skripsi serta Kepala
Laboratorium Konversi Energi Listrik yang telah banyak meluangkan waktu
dan pikirannya untuk selalu memberikan bantuan, bimbingan, dan pengarahan
2. Bapak Ir. Surya Tarmizi Kasim, M.Si selaku dosen pembimbing akademik dan
dosen Penguji skripsi yang telah banyak memberikan arahan selama masa
perkuliahan dan masukan demi perbaikan skripsi ini.
3. Bapak Drs. Hasdari Helmi Rangkuti, MT selaku dosen Penguji skripsi yang
telah banyak memberikan masukan demi perbaikan skripsi ini dan telah banyak
memotivasi selama masa perkuliahan.
4. Bapak Dr. Ir. Fahmi, M.Sc, IPM selaku Ketua Departemen Teknik Elektro
FT-USU, dan Bapak Ir. Arman Sani, MT selaku Sekretaris Departemen Teknik
Elektro FT-USU.
5. Seluruh Staf Pengajar dan Pegawai di Departemen Teknik Elektro FT-USU.
6. Sahabat Tercinta ONLY US, Aidil, Alvi, Dona, Faisal, Hanafi, Fachry, Kemal
yang telah banyak memberikan kritik, saran, dukungan, dan inspirasi selama
penulis menjalani masa perkuliahan.
7. Seluruh kawan-kawan 2013 yang tidak dapat disebutkan satu per satu.
8. Laboran dan Rekan Laboratorium Konversi Energi Listrik Om Roy, Bg Wira,
Bg Gading, Bg Sahrul, bang Zein, bang Aspar, bang Jaka, Ade, Fajri, Wahyu,
Teguh yang selalu membantu dan tidak bosan-bosannya membagikan
pengalaman selama masa perkuliahan.
9. Seluruh pihak yang juga berperan dan tidak dapat penulis sebutkan satu-persatu
yang telah membantu penulis baik secara langsung maupun tidak langsung
Penulis menyadari bahwa dalam penulis skripsi 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 skripsi ini dapat berguna bagi kita semua dan
hanya kepada Allah SWT-lah penulis menyerahkan diri.
Medan, 15 Mei 2017 Penulis
DAFTAR ISI
2.2 Konstruksi Motor Sinkron Tiga Fasa ... 6
2.3 Prinsip Kerja Motor Sinkron Tiga Fasa ... 9
2.4 Rangkaian Ekivalen Motor Sinkron ... 13
2.5 Metode Starting Motor Sinkron ... 17
2.5.1 Starting Dengan Penggerak Mula ... 18
2.5.2 Starting Dengan Mereduksi Frekuensi ... 19
2.5.3 Starting Dengan Kumparan Peredam ... 20
2.6 Teori Suplai Tegangan Lepas Satu Fasa ... 20
2.7 Metode Menentukan Temperatur Motor Sinkron ... 23
BAB III ... 25
3.1 Tempat dan Waktu ... 25
3.2 Peralatan yang Digunakan ... 25
3.5 Pelaksanaan Penelitian ... 31
3.5.1 Proses Pengumpulan Data ... 31
3.5.2 Melakukan Analisa Data ... 31
HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN ... 32
4.1 Umum ... 32
4.2 Data Percobaan ... 33
4.2.1 Motor Sinkron Tiga Fasa dengan Suplai Tegangan Fasa Lengkap ... 33
4.2.2 Motor Sinkron Tiga Fasa dalam Keadaan Suplai Lepas Satu Fasa... 34
4.3 Analisa Data ... 37
4.3.1 Motor Sinkron Tiga Fasa Dengan Suplai Tegangan Fasa Lengkap ... 38
4.3.2 Motor sinkron tiga fasa dengan lepas suplai satu fasa ... 42
BAB V ... 59
KESIMPULAN DAN SARAN ... 59
5.1 Kesimpulan ... 59
5.2 Saran ... 60
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2. 1 Konstruksi Motor Sinkron ... 6
Gambar 2. 2 Rotor (a) Salient (b) non-Salient ... 7
Gambar 2. 3 Kumparan a-a, b-b, c-c ... 9
Gambar 2. 4 Distribusi ia, ib, ic sebagai fungsi waktu ... 10
Gambar 2. 5 Arah Fluks Secara Vektoris... 10
Gambar 2. 6 Diagram medan magnet motor sinkron ... 12
Gambar 2. 7 Kedudukan kutub rotor terhadap kutub khayal pada saat motor berbeban ... 13
Gambar 2. 8 Rangkaian ekuivalen motor sinkron 3 fasa ... 14
Gambar 2. 9Rangkaian ekuivalen motor sinkron per fasanya ... 15
Gambar 2. 10 Diagram Fasor Motor Sinkron Dengan Faktor Daya Unity ... 15
Gambar 2. 11 Diagram Fasor Motor Sinkron Dengan Faktor Daya Leading ... 16
Gambar 2. 12 Diagram Fasor Motor Sinkron Dengan Faktor Daya Lagging ... 16
Gambar 2. 13 Diagram Fasor Yang Disederhanakan Dengan RA Diabaikan ... 17
Gambar 2. 14 diagram vector tegangan seimbang; diagram vector tegangan tidak seimbang ... 21
Gambar 2. 15 Diagram vector urutan positif (i) ; diagram vector urutan negatif (ii); diagram vector urutan nol (iii) ... 22
Gambar 2. 16 Kurva penurunan rating motor sinkron (NEMA) ... 23
Gambar 3. 1 Rangkaian pecobaan pengukuran dengan thermometer infrared…..27
Gambar 3. 2 Rangkaian pecobaan pengukuran dengan mengukur tahanan motor………..28
Gambar 3. 3 Diagram alur percobaan ... 31
Gambar 4. 1 Grafik temperatur vs menit untuk motor sinkron tiga fasa suplai tegangan seimbang fasa sehat menggunakan thermometer infrared………..41
Gambar 4. 2 Grafik temperatur vs menit untuk motor sinkron tiga fasa suplai tegangan seimbang fasa sehat menggunakan metode pengukuran resistansi ... 42
DAFTAR TABEL
Tabel 3. 1 Spesifikasi Motor Sinkron ... 25 Tabel 4. 1 Data hasil pengukuran suhu dengan thermometer infrared ... 33 Tabel 4. 2 Data hasil percobaan DC test pada motor sinkron tiga fasa ... 34 Tabel 4. 3 Data hasil pengukuran suhu dalam keadaan suplai lepas satu fasa menggunakan thermometer infrared ... 35 Tabel 4. 4 Data hasil pengukuran DC test dalam keadaan suplai lepas satu fasa
(fasaR)………35
Tabel 4. 5 Data hasil pengukuran thermometer infrared dalam keadaan suplai tegangan fasa lengkap motor dibebani R= 50Ω……….35 Tabel 4. 6 Data hasil pengukuran dc test dalam keadaan suplai tegangan fasa lengkap dengan motor dibebani R = 50Ω………..36 Tabel 4. 7 Data hasil pengukuran thermometer infrared dalam keadaan suplai tegangan lepas satu fasa ( fasa R) dengan motor dibebani R = 50Ω... 37 Tabel 4. 8 Data hasil pengukuran dc test dalam keadaan suplai lepas satu fasa (fasa R) dengan motor dibebani R = 50Ω. ... 37 Tabel 4. 9 Data hasil perhitungan suhu motor sinkron tiga fasa tegangan seimbang menggunakan metode pengukuran resistansi ... 40 Tabel 4. 10 Data hasil perhitungan suhu motor sinkron tiga fasa dengan lepas suplai satu fasa (fasa R) menggunakan metode pengukuran resistansi ... 44 Tabel 4. 11 Data hasil perhitungan suhu motor sinkron tiga fasa dalam keadaan suplai fasa lengkap dengan keadaan berbeban ... 48 Tabel 4. 12 Data hasil perhitungan efisiensi motor sinkron tiga fasa keadaan tegangan fasa lengkap dalam keadaan motor dibebani R = 50Ω ... 51 Tabel 4. 13 Data hasil perhitungan suhu motor sinkron tiga fasa dalam keadaan ... lepas suplai satu fasa (fasa R) menggunakan metode pengukuran resistansi
keadaan berbeban……… .53
Tabel 4. 16 Perbandingan waktu dengan efisiensi lepas suplai tegangan satu fasa
