Abstrak— Faktor daya (PF) didefinisikan sebagai nilai kosinus dari sudut fasa tegangan dan arus. Pada segitiga daya, faktor daya merupakan rasio dari daya aktif P dan daya nyata S. Nilai ini menyatakan seberapa efisien suatu peralatan menyerap daya aktif P. Suatu peralatan dikatakan efisien bila faktor daya yang dimiliki mendekati atau sama dengan unity. Mesured Current Only Method, selanjutnya disebut MCO, adalah salah satu metode untuk mengestimasi faktor daya motor induksi tiga fasa. Berbeda dengan metode lain, metode ini hanya membutuhkan arus terukur dan data spesifikasi pada nameplate motor induksi. Sehingga faktor daya motor induksi dapat diestimasi dengan lebih cepat dan lebih sederhana. Metode MCO berawal dari anggapan bahwa besarnya arus reaktif yang diserap oleh motor relatif konstan, sehingga arus reaktif dapat dihitung dari data spesifikasi motor. Pada tugas akhir ini dilakukan pengestimasian faktor daya motor induksi tiga fasa rotor sangkar dengan kapasitas 0,25 HP dan 1 HP, dengan menggunakan MCO. Hasilnya menunjukkan bahwa pada motor 0,25 HP diperoleh akurasi pengukuran MCO sebesar 98,7% - 99,5% pada beban penuh. Sedangkan pada motor 1 HP diperoleh akurasi pengukuran MCO sebesar 98,6% – 99,3% pada beban penuh.
Kata Kunci—Faktor daya, Measured Current Only Method (MCO), motor induksi.
I. PENDAHULUAN
OTOR induksi tiga fasa telah banyak digunakan dalam dunia industri. Prosentase penggunaan daya di industri sebesar 40-50% adalah untuk kebutuhan motor-motor induksi. Proteksi motor induksi menjadi sangat penting untuk menghindari kerugian yang diakibatkan oleh kerusakan motor. Proteksi motor induksi pada dasarnya memonitor arus dan atau tegangan motor yang kemudian diproses untuk mendapatkan berbagai fungsi proteksi seperti proteksi arus lebih, tegangan lebih, tegangan drop, dll. Salah satu parameter yang dapat digunakan sebagai indikator sebuah fungsi proteksi adalah faktor daya. Faktor daya dapat digunakan sebagai sebuah indikator fungsi proteksi under load pada motor induksi, misalnya pada motor pompa [1].
Faktor daya operasi motor induksi tiga fasa berubah sesuai dengan perubahan beban motor. Nilai slip pada saat motor dalam keadaan tidak berbeban berbeda dengan nilai slip pada saat motor berbeban. Perbedaan slip ini berpengaruh pada nilai impedansi rotor, yang pada akhirnya berpengaruh pada faktor daya motor [1]-[3].
Penghitungan faktor daya motor induksi tiga fasa dapat dilakukan dengan menggunakan dua metode konvensional,
yaitu ZC Time Displacement Method dan Instantaneous Power Method. Kedua metode ini membutuhkan pengukuran baik arus maupun tegangan operasi motor. Dalam tugas akhir ini dipergunakan Measured Current Only Method (MCO) untuk mengestimasi faktor daya pada motor induksi tiga fasa. Dengan metode MCO, faktor daya motor induksi dapat diestimasi hanya dengan menggunakan arus dari hasil pengukuran saat motor beroperasi pada beban tertentu dan dengan memanfaatkan data spesikasi motor yang tertera pada nameplate-nya. Sehingga dengan metode tersebut diperoleh penghematan dengan tanpa melakukan pengukuran tegangan operasi motor [1].
II. MOTORINDUKSI A. Rangkaian Ekivalen Motor Induksi
Prinsip kerja motor induksi dapat dianalogikan seperti sebuah trafo, karena keduanya memanfaatkan prinsip induksi tegangan. Saat sisi primer trafo dicatu dengan sumber tegangan AC, maka akan muncul tegangan induksi pada sisi sekunder trafo. Munculnya tegangan induksi disebabkan oleh interaksi antara belitan sekunder dan fluks yang melewatinya. Hal yang serupa terjadi pada motor induksi, rotor akan terinduksi tegangan ketika belitan stator dihubungkan dengan sumber tegangan AC. Rangkaian ekivalen trafo ditunjukkan pada gambar 1.
Resistansi stator dan reaktansi bocor stator dilambangkan dengan R1 dan X1. Sedangkan resistansi rotor dan reaktansi
bocor rotor dilambangkan dengan R2 dan X2. Reaktansi
magnetisasi dan rugi inti dilambangkan dengan XM dan RC.
Rangkaian ekivalen motor induksi (gambar 2) dapat diperoleh dengan menyatakan rangkaian rotor terhadap rangkaian stator melalui rasio belitan aeff (lihat gambar 1), dan dengan menyertakan pengaruh kecepatan putar rotor terhadap impedansi rotor [1], [2].
Estimasi Faktor Daya Motor Induksi Tiga Fasa
Dari Arus Terukur Dan Data Spesifikasinya
Wakhid Alhabshi L, Teguh Yuwono, dan Sjamsjul Anam
Jurusan Teknik Elektro, Fakultas Teknologi Industri, Institut Teknologi Sepuluh Nopember (ITS)
Jl. Arief Rahman Hakim, Surabaya 60111
E-mail: alhabshi.lukman11@mhs.ee.its.ac.id, teguh@ee.its.ac.id, anam@ee.its.ac.id
M
Beda kecepatan medan putar stator dan kecepatan putar rotor dinyatakan sebagai slip yang dilambangkan dengan s. Slip s berpengaruh pada nilai impedansi rotor ZR.
𝑍𝑍𝑅𝑅= 𝑅𝑅𝑠𝑠2+ 𝑗𝑗𝑗𝑗2 (1)
Parameter pada rangkaian ekivalen motor induksi dapat dicari melalui DC Test, No-Load Test, dan Locked-Rotor Test [2], [3]. IEEE merekomendasikan untuk menghilangkan rugi inti RC dari percabangan magnetisasi, dan menggabungkannya
bersama dengan rugi gesekan dan angin menjadi rugi rotasi [3].
B. Faktor Daya Motor Induksi
Faktor daya (PF) didefinisikan sebagai nilai kosinus dari sudut fasa tegangan dan arus. Pada segitiga daya, faktor daya merupakan rasio dari daya aktif P dan daya nyata S [4].
Faktor daya = 𝑐𝑐𝑐𝑐𝑠𝑠 𝜃𝜃 =𝑃𝑃𝑆𝑆 (2) PF selalu bernilai positif, dengan rentang nilai antara 0 – 1. Selain itu, PF dapat lagging atau leading. PF dikatakan lagging ketika fasor arus tertinggal terhadap fasor tegangan, dan sebaliknya dikatakan leading ketika fasor arus mendahului fasor tegangan. Beban induktif, seperti motor induksi, dengan daya reaktif Q positif mempunyai PF lagging, sedangkan beban kapasitif dengan daya Q negatif mempunyai PF leading [4].
Slip s ketika motor induksi berputar tanpa beban bernilai sangat kecil, kurang dari 0,1% [2]. Keadaan ini mengakibatkan resistansi rotor R2 menjadi sangat besar,
sehingga arus dapat dianggap tidak mengalir menuju rotor. Motor induksi tanpa beban akan menyerap arus sebesar 0,3 p.u – 0,5 pu (terhadap arus beban penuh). Arus yang diserap motor akan mengalir menuju rangkaian magnetisasi motor untuk membangkitkan medan magnet air gap. Pada keadaan ini PF motor bernilai sangat kecil, kurang dari 20% [5].
Pada saat motor induksi dibebani, nilai slip s akan bertambah. Sehingga nilai resistansi rotor R2 akan berkurang.
Motor akan menyerap arus lebih banyak dari sebelumnya untuk mengkompensasi bertambahnya beban motor dan bertambahnya medan magnet air gap motor. Sebagian besar arus yang diserap oleh motor akan mengalir menuju rotor. Pada keadaan ini, nilai PF motor menjadi lebih besar dari sebelumnya, bahkan dapat mencapai nilai 80% pada kondisi beban penuh [5].
C. Measured Current Only Methode (MCO)
Arus I yang diserap oleh motor terdiri dari arus aktif (Iaktif)
dan arus reaktif (Ireaktif). Komponen aktif arus digunakan untuk
membangkitkan torsi, dimana besarnya Iaktif berubah
menyesuaikan beban motor. Komponen reaktif arus digunakan sebagai arus magnetisasi, dimana besanya Ireaktif tidak banyak
berubah (dapat dikatakan konstan) dari keadaan tidak berbeban hingga beban penuh [1].
𝐼𝐼 = �𝐼𝐼𝑎𝑎𝑐𝑐𝑎𝑎𝑎𝑎𝑎𝑎𝑎𝑎2 + 𝐼𝐼
𝑟𝑟𝑎𝑎𝑎𝑎𝑐𝑐𝑎𝑎𝑎𝑎𝑎𝑎𝑎𝑎2 (3)
𝐼𝐼𝑎𝑎𝑐𝑐𝑎𝑎𝑎𝑎𝑎𝑎𝑎𝑎 = 𝐼𝐼 cos ∅ (4)
𝐼𝐼𝑟𝑟𝑎𝑎𝑎𝑎𝑐𝑐𝑎𝑎𝑎𝑎𝑎𝑎𝑎𝑎 = 𝐼𝐼 sin ∅ (5)
Dengan menggunakan persamaan (2) dan (5), diperoleh
𝐼𝐼𝑟𝑟𝑎𝑎𝑎𝑎𝑐𝑐𝑎𝑎𝑎𝑎𝑎𝑎𝑎𝑎 = 𝐼𝐼 sin(𝑐𝑐𝑐𝑐𝑠𝑠−1𝑃𝑃𝑃𝑃) (6)
Identitas Euler :
𝑐𝑐𝑐𝑐𝑠𝑠2𝑥𝑥 + 𝑠𝑠𝑎𝑎𝑠𝑠2𝑥𝑥 = 1 (7)
Persamaan (7) dapat dituliskan
cos 𝜙𝜙 = �1 − 𝑠𝑠𝑎𝑎𝑠𝑠2𝜙𝜙 (8)
Persamaan (5) dan (8) dapat dituliskan
𝑃𝑃𝑃𝑃 = cos 𝜙𝜙 = �1 − 𝑠𝑠𝑎𝑎𝑠𝑠2∅ = �1 − �𝐼𝐼𝑟𝑟𝑎𝑎𝑎𝑎𝑐𝑐𝑎𝑎𝑎𝑎𝑎𝑎𝑎𝑎
𝐼𝐼 � �2 (9) Komponen reaktif arus yang dianggap konstan dapat diestimasi dari data spesifikasi motor yang tertera pada nameplate dengan menggunakan persamaan (6). Saat motor dibebani, arus I akan bertambah, sedangkan Ireaktif motor tetap
konstan. Dengan demikian, rasio (Ireaktif/I) pada persamaan (9)
akan turun. Keadaan ini mengakibatkan nilai PF motor menjadi naik menuju nilai unity [1].
III. PERCOBAAN
Data spesifikasi motor yang tertera pada nameplate terkadang tidak lengkap. Kasus ini terjadi pada salah satu motor induksi yang menjadi obyek penelitian dalam tugas akhir ini. Nameplate motor induksi 1 HP yang digunakan dalam penelitian tidak mencantumkan nilai PF nominal motor. Padahal, nilai ini sangat penting untuk mengestimasi PF motor dengan menggunakan metode MCO. Untuk mengatasi masalah tersebut, maka diperlukan parameter motor induksi. PF nominal motor dapat dicari melalui perhitungan yang melibatkan rangkaian ekivalen dan parameter motor induksi. Parameter motor induksi juga dapat digunakan untuk mengamati performa motor induksi seperti arus, PF, dan torsi motor pada keadaan steady state. Kebenaran data percobaan dapat dicek dengan cara membandingkan data tersebut dengan data hasil perhitungan menggunakan parameter motor induksi. Gambar 2. Rangkaian ekivalen motor induksi [2]
Parameter motor induksi dapat dicari melalui DC Test, No-Load Test, dan Locked-Rotor Test. DC Test dilakukan dengan cara mensuplai belitan stator dengan arus DC. Reaktansi stator tidak bereaksi pada arus DC, sehingga dari tes ini dapat diperoleh nilai resistansi stator R1. No-Load Test dilakukan
dengan cara mengoperasikan motor tanpa beban. Dari tes ini diperoleh rugi rotasi (Prot) dan impedansi no-load (Znl).
Locked-Rotor Test dilakukan dengan cara menghubungkan motor uji pada sebuah brake. Brake digunakan untuk menahan rotor agar tidak berputar pada saat motor uji disuplai tegangan. Dari tes ini diperoleh nilai R2, X1, X2, dan XM.
Untuk menguji metode MCO, dilakukan percobaan pembebanan pada motor induksi sesuai dengan skema percobaan pada gambar 3. Pada gambar 3, motor uji adalah motor induksi tiga fasa rotor sangkar dengan kapasitas 0,25 HP dan 1 HP. Motor uji disuplai dari autrotrafo 3 fasa 380 V, 50 Hz. Motor beban adalah Multy Function Machine dengan kapasitas 2 HP. Motor beban disuplai dari LV Drive, sehingga torsi motor beban dapat diubah-ubah untuk membebani motor uji dengan kondisi pembebanan yang berbeda-beda. Motor uji dan motor beban dihubungkan secara mekanis dengan menggunakan coupling mekanik.
Metode MCO membutuhkan data arus yang diserap oleh motor. Untuk itu, arus motor diukur dengan menggunakan amperemeter. Untuk memvalidasi metode MCO, PF aktual motor juga perlu diukur dengan menggunakan cos-phi meter dan oscilloscope GRS-6025A. Untuk memudahkan pengambilan data, oscilloscope diakses dari sebuah PC dengan menggunakan software oscilloscope GRS 1.01. Dari data pengukuran oscilloscope dapat diketahui sudut fasa tegangan dan arus, serta daya yang diserap motor. Sehingga dari data tersebut dapat dihitung PF aktual motor dengan ZC Time Displacement Method dan Instantaneous Power Method.
Selama percobaan berlangsung, torsi motor beban diatur melalui LV Drive dimulai dari kondisi tanpa beban hingga kondisi beban penuh. Pada setiap kondisi pembebanan, arus dan PF aktual motor uji diukur.
IV. DATAPERCOBAANDANANALISISDATA Faktor daya motor induksi diestimasi dengan menggunakan ZC Time Displacement Method, Instantaneous Power Method, dan Measured Current Only Methode (MCO).
A. Motor Induksi 0,25 HP
Berikut adalah tampilan nameplate motor induksi 0,25 HP.
Motor induksi 0,25 HP yang digunakan dalam penelitian adalah produk dari Alliance Motori. Motor tersebut merupakan motor induksi tiga fasa rotor sangkar (squirrel cage) dengan suplai tegangan tiga fasa 220/380 V 50 Hz, arus nominal 0,62 A saat terhubung Y (Wye), dan PF nominalnya 0,73. Parameter motor dicari melalui serangkaian tes yang telah dijelaskan pada bab sebelumnya, dan hasilnya dirangkum dalam tabel 1.
Parameter pada tabel 1 digunakan untuk menghitung nilai arus dan PF motor untuk setiap RPM pada tabel 2. Hasilnya terangkum dalam tabel 2 sebagai data hasil perhitungan.
Data percobaan pada tabel 2 diperoleh dari pengukuran arus dan PF motor dengan menggunakan amperemeter dan cos-phi meter. Tabel 2 memperlihatkan kemiripan antara data
Tabel 2.
Perbandingan nilai arus dan cos-phi motor induksi 0,25 HP dari hasil percobaan dan perhitungan
RPM
Percobaan Perhitungan
I [Amp] Cos-Phi I [Amp] Cos-Phi
1430 0,52 0,55 0,530 0,538 1417 0,54 0,60 0,548 0,590 1405 0,56 0,65 0,567 0,632 1393 0,58 0,69 0,587 0,668 1372 0,61 0,72 0,625 0,719 1365 0,63 0,73 0,639 0,733 1347 0,66 0,77 0,674 0,764 1315 0,72 0,82 0,738 0,805 Tabel 1.
Parameter motor induksi 0,25 HP
R1 [Ω] R2 [Ω] X1 [Ω] X2 [Ω] XM [Ω]
59,33 37,075 27,319 27,319 411,47
Alliance Motori 3-PHASE MOTOR EFF2 IEC 60034-1
Type A-Y3A63M2-4 Nr.120521
220/380 IEC 60038 1,1/0,62
0,18 kW 0,73 cos ϕ
50 Hz 1310 rpm
Isol. F IP 55 DATE 2012 05
Gambar 4. Nameplate motor induksi 0,25 HP
M
AUTO TRAFO 3 FASA PENGUKURAN ARUS MOTOR PENGUKURAN FAKTOR DAYA MOTORM
LV DRIVE MOTOR BEBAN MOTOR UJI MOTOR BEBAN RPM TORSI PROBE TEGANGAN PROBE ARUS R S T N PE R S T N PE R S T N PE Y CHANNEL 1 CHANNEL 2 ISOLATION AMPLIFIERpercobaan dan data hasil perhitungan. Pada baris ke-3, arus dari hasil percobaan tercatat sebesar 0,56 A, sedangkan dari hasil perhitungan diperoleh arus 0,567 A. Ini berarti keduanya hanya berbeda 0,007 A (1,2 %) saja. Tren yang sama terlihat pada nilai PF motor, dimana hasil percobaan dan perhitungan hanya berbeda 0.018 (2,8 %) saja.
Penghitungan PF motor menggunakan tiga metode berbeda dilakukan dengan bantuan program. Masukkan program berupa data hasil pengukuran oscilloscope. Hasil keluaran program dapat dilihat pada gambar 5 dan 6, yang menunjukkan performa motor ketika dibebani 107,9%.
PF motor dapat dihitung dengan metode Zero-Crossing, memanfaatkan sudut fasa (teta) tegangan dan arus yang diperlihatkan pada gambar 6. Dari gambar 5 diketahui
besarnya sudut θ (teta) adalah 39,48o. PF motor dapat dihitung
sebagai berikut :
𝑃𝑃𝑃𝑃𝑍𝑍𝑍𝑍 = cos 39,48𝑐𝑐= 0,77
PF motor juga dapat dihitung dengan metode P/S. Besarnya daya aktif P dapat diketahui melalui visualisasi gelombang daya S pada gambar 6. Atas dasar tersebut, dapat diperoleh informasi dari gambar 5 sebagai berikut :
P3ϕ = 341,7 Watt V rms = 382,93 Volt
I rms = 0,669 A
𝑆𝑆3𝜙𝜙 = √3 𝑥𝑥 382,93 𝑥𝑥 0,669 = 443,7 𝑉𝑉𝑉𝑉
Sehingga PF motor adalah
𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃/𝑆𝑆= 341,7443,7= 0,77
Metode ketiga yang digunakan untuk mengestimasi PF motor adalah metode MCO. Dari nameplate motor diketahui :
I FL = 0,62 A
Cos-phi = 0,73
Arus reaktif motor dihitung menggunakan persamaan (6). 𝐼𝐼𝑟𝑟𝑎𝑎𝑎𝑎𝑐𝑐𝑎𝑎𝑎𝑎𝑎𝑎𝑎𝑎 = 0,62 𝑥𝑥 sin(𝑐𝑐𝑐𝑐𝑠𝑠−1 0,73) = 0,424 𝑉𝑉
Dari gambar 5 diketahui I rms = 0,669 A, PF motor dapat
dihitung menggunakan persamaan (9).
𝑃𝑃𝑃𝑃𝑀𝑀𝑍𝑍𝑀𝑀 = �1 − �0,4240,669� 2
= 0,77
Dari ketiga penghitungan PF motor yang telah dilakukan, diperoleh hasil yang identik. Sehingga dapat dikatakan akurasi metode MCO pada kondisi pembebanan ini mencapai 100%. Hasil perhitungan tersebut dirangkum pada tabel 3 baris ke-7.
Tabel 3 merangkum hasil penghitungan PF motor dari beban 87% - 119%. Untuk memudahkan pengamatan, data PF motor pada tabel 3 di-plot terhadap bebannya, sehingga dihasilkan grafik yang diperlihatkan pada gambar 7.
Tabel 3.
Hasil estimasi faktor daya motor induksi 0,25 HP dengan tiga metode yang berbeda Beban
[% I FL]
I
[Amp] PAvg. PF ZC PF P/S PF MCO
87,237 0,541 193,135 0,543 0,541 0,621 89,131 0,553 215,910 0,600 0,594 0,642 92,479 0,573 248,271 0,657 0,656 0,674 97,539 0,605 270,132 0,683 0,681 0,713 99,124 0,615 288,600 0,718 0,717 0,724 102,748 0,637 310,020 0,743 0,737 0,747 107,906 0,669 341,704 0,772 0,770 0,774 119,690 0,742 398,974 0,832 0,813 0,821 Gambar 6. Gelombang tegangan, arus, dan daya S motor induksi 0,25 HP
Gambar 5. Hasil penghitungan faktor daya dengan menggunakan program pada motor induksi 0,25 HP. Motor dibebani 107,9 %
Dari gambar 7 dapat dilihat bahwa akurasi estimasi PF motor dengan metode MCO semakin berkurang ketika beban motor turun. Hal ini disebabkan oleh perubahan arus reaktif yang diserap oleh motor.
B. Motor Induksi 1 HP
Berikut adalah tampilan nameplate motor induksi 1 HP.
Motor induksi 1 HP yang digunakan dalam penelitian adalah produk dari EMM Elektrim. Motor tersebut merupakan motor induksi tiga fasa rotor sangkar (squirrel cage) dengan suplai tegangan tiga fasa 220/380 V 50 Hz, dan arus nominalnya 2,1 A saat terhubung Y (Wye). PF nominal motor tidak dicantumkan dalam nameplate-nya.
Parameter motor induksi 1 HP ditunjukkan pada tabel 4.
Selain untuk memvalidasi data percobaan, parameter dan rangkaian ekivalen motor induksi juga dapat digunakan untuk
mencari PF nominal motor, yang kebetulan tidak tercantum dalam nameplate-nya. Dari perhitungan yang dilakukan diperoleh PF nominal motor 0,76.
Data percobaan divalidasi dengan cara membandingkan data tersebut dengan data hasil perhitungan menggunakan parameter dan rangkaian ekivalen motor induksi, ditunjukkan pada tabel 5.
Data percobaan dan data hasil perhitungan dari motor 1 HP yang ditunjukkan pada tabel 5 juga menunjukkan kemiripan satu sama lain. Pada baris ke-3, arus dari percobaan tercatat 1,75 A, dan dari perhitungan diperoleh arus 1,734 A. Selisih keduanya hanya sebesar 0.016 A, atau 0,9 %. Untuk nilai faktor dayanya, selisihnya hanya sebesar 0.03, atau 4%.
Gambar 9 dan 10 adalah tampilan keluaran program estimasi faktor daya pada motor induksi 1 HP ketika motor Gambar 10. Gelombang tegangan, arus, dan daya S motor induksi 1 HP Gambar 9. Hasil penghitungan faktor daya dengan menggunakan program pada motor induksi 1 HP. Motor dibebani 103,7%
Tabel 5.
Perbandingan nilai arus dan cos-phi motor induksi 1 HP dari hasil percobaan dan perhitungan
RPM
Percobaan Perhitungan
I [Amp] Cos-Phi I [Amp] Cos-Phi
1427 1,50 0,60 1,482 0,618 1414 1,60 0,66 1,592 0,663 1398 1,75 0,70 1,734 0,703 1380 1,90 0,74 1,898 0,735 1370 1,96 0,75 1,990 0,748 1353 2,15 0,78 2,146 0,764 1322 2,50 0,80 2,425 0,781 Tabel 4.
Parameter motor induksi 1 HP
R1 [Ω] R2 [Ω] X1 [Ω] X2 [Ω] XM [Ω]
11,59583 9,9586 15,944 15,944 174,832 EMM Elektrim EFF2 IEC 34-1
Type : EM 802-4 Seri No. : 001322
Kw/HP : 0,75 / 1 IP : 55
V : 220 / 380 Hz : 50 Hz
A : 3,6 / 2,1 Rpm : 1380
Gambar 8. Nameplate motor induksi 1 HP Gambar 7. Grafik faktor daya motor induksi 0,25 HP
dibebani 103,7%. Berdasarkan keterangan yang diperoleh dari gambar-gambar tersebut, PF motor dapat dihitung dengan menggunakan tiga metode yang berbeda. Hasilnya ditunjukkan pada tabel 6 baris ke-6. Tabel 6 merangkum hasil estimasi PF motor dari beban 73% - 118%.
PF motor pada tabel 6 dapat di-plot terhadap bebannya, sehingga dihasilkan grafik pada gambar 11.
Pada gambar 11 terlihat bahwa PF motor hasil dari metode MCO berimpit dengan hasil dari dua metode yang lain, dimulai pada beban 90% - 100%. Ini berarti bahwa pada interval beban tersebut, metode MCO menghasilkan akurasi estimasi PF motor yang sangat baik. Ketika beban semakin turun (< 90%), akurasi metode MCO juga semakin berkurang. Hal ini disebabkan oleh perubahan arus reaktif yang diserap oleh motor.
V. KESIMPULAN
Berdasarkan percobaan dan analisis data yang telah dilakukan, dapat ditarik kesimpulan sebagai berikut :
1. Measured current only method, selanjutnya disebut metode MCO, memanfaatkan arus terukur dan data spesifikasi pada nameplate untuk menghitung faktor daya motor induksi. Metode ini menganggap besarnya arus reaktif motor dari keadaan tanpa beban hingga beban penuh relatif konstan.
2. Pada motor induksi 0,25 HP, metode MCO menghasilkan akurasi pengukuran sebesar 98,7% - 99,5% pada beban
penuh. Rata-rata selisih faktor dayanya 3,6% - 3,9% dari beban 87% sampai 119%.
3. Pada motor induksi 1 HP, metode MCO menghasilkan akurasi pengukuran sebesar 98,6% - 99,3% pada beban penuh. Rata-rata selisih faktor dayanya 7,4% - 7,6% dari beban 73% sampai 118%.
4. Metode MCO menghasilkan akurasi estimasi PF motor yang sangat baik pada interval beban 90% - 100%. Akurasi akan semakin berkurang ketika beban motor semakin turun (< 90%). Hal ini disebabkan oleh perubahan arus reaktif motor yang sebaiknya tidak diabaikan.
DAFTARPUSTAKA
[1] Ukil, Abhisek, Bloch, Richard, and Andenna, Andrea,“Estimation of
Induction Motor Operating Power Factor From Measured Current and Manufacturer Data”, IEEE Trans. Energy Convers. vol. 26, No. 2, June
2011.
[2] Chapman, Stephen J. “ELECTRIC MACHINERY FUNDAMENTALS
FOURTH EDITION”, New York : The McGraw-Hill Companies, Inc.,
2005.
[3] Sen, P. C., “Principles of Electric Machines and Power Electronics”, 2nd ed. New York : Wiley, 1997.
[4] Sudirham, Sudaryatno, “Analisis Rangkaian Listrik Jilid 1”, Darpublic, Bandung, Bab 14, 2010.
[5] Wildi, Theodore, “Electrical Machine, Drive, And Power Systems”, Fifth Ed., Prentice Hall, Ohio, 2002.
[6] Siswoyo, “Teknik Listrik Industri Jilid 1”, Direktorat Pembinaan Sekolah Menengah Kejuruan, Direktorat Jenderal Manajemen Pendidikan Dasa dan Menengah, Departemen Pendidikan Nasional, Jakarta, Bab 3, 2008. [7] Beaty, H. Wayne, “HANDBOOK OF ELECTRIC POWER
CALCULATIONS”, 3th Ed., The McGRAW-HILL Companies, Inc., Ney
York, 2001.
[8] Gonen, Turan, “ELECTRIC POWER DISTRIBUTION SYSTEM
ENGINEERING”, The McGRAW-HILL Companies, Inc., Ney York, Ch.
8, 1986.
BIODATAPENULIS
Penulis lahir pada bulan Februari tahun 1989 dengan nama Wakhid Alhabshi Lukman, sebagai anak pertama dari dua bersaudara, dari pasangan Bapak Sudarso dan Ibu Rini Handayani Ebnu Sukatri. Mengenyam pendidikan SMA di SMA N 2 Klaten (2003-2006). Penulis melanjutkan ke jenjang perkuliahan di Akademi Teknik Mesin Industri (ATMI) Surakarta pada Jurusan Teknik Mekatronika, Program Studi Teknik Mekatronika (2006-2009). Penulis pernah bekerja di perusahaan swasta yang bergerak di bidang dairy product (2010-2012). Pada bulan Februari tahun 2012, Penulis tercatat sebagai mahasiswa aktif Lintas Jalur Semester Genap pada Jurusan Teknik Elektro, Program Studi Teknik Sistem Tenaga, Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya.
`
Gambar 11. Grafik faktor daya motor induksi 1 HP Tabel 6.
Hasil estimasi faktor daya motor induksi 1 HP dengan tiga metode yang berbeda Beban
[% I FL]
I
[Amp] PAvg. PF ZC PF P/S PF MCO 73,214 1,538 617,969 0,603 0,604 0,460 78,776 1,654 711,923 0,653 0,645 0,565 85,171 1,789 825,647 0,688 0,686 0,646 91,029 1,912 943,275 0,731 0,726 0,700 96,105 2,018 1002,058 0,751 0,747 0,737 103,743 2,179 1156,343 0,785 0,791 0,779 118,490 2,488 1333,178 0,808 0,806 0,836
