ANALISIS PERBANDINGAN TEMPERATUR MOTOR INDUKSI TIGA PHASA PADA KONDISI BEBAN BERUBAH-UBAH MENGGUNAKAN
THERMOMETER INFRARED
Diajukan untuk memenuhi persyaratan menyelesaikan pendidikan sarjana (S-1) pada
Departemen Teknik Elektro Sub konsentrasi Teknik Energi Listrik
Oleh:
NIM : 080402093 HERYANTO SIMBOLON
DEPARTEMEN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN
ABSTRAK
Perubahan beban yang dipasok motor induksi tiga phasa akan mengakibatka pemanasan yang berlebih pada motor tersebut. Dalam hal ini penulis membandingkan hasil pengukuran temperatur motor induksi pada waktu bebanberubah-ubah dengan metode pengukuran menggunakan thermometer infrared dan metode perhitungan resistansi. Dalam keadaan berubah-ubah,motor induksi mengalami kenaikan temperatur rata-rata pada ketiga jenis beban yaitu, beban resistif 0.103 0C/m, beban induktif 0.073 0C/m, dan beban kapasitif 0.32 0
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur senantiasa penulis ucapkan kepada Tuhan Yang Maha Esa yang telah memberikan kesempatan bagi penulis untuk dapat terlahir di tengah keluarga yang baik dan karena atas izin-Nyalah makaTugasAkhir ini dapat terselesaikan.
Tugas Akhir ini penulis persembahkan kepada kedua orang tua terhebat di muka bumi ini yaitu alm Bapak Beslan Simbolon dan Ibu Roida Siringoringo yang senantiasa mencurahkan kasih sayang dan doa yang tiada terhitung kepada penulis, tak lupa juga penulis ucapkan terima kasih kepada Adik Camelina Simbolon yang selalu memberikan arahan, kesempatan dan bantuannya kepada penulis. Demikian juga kepada Adik TricanroSimbolon yang selalu menghibur pada saat penulis mengalami kejenuhan.
Tugas Akhir 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. Adapun judul Tugas Akhir ini adalah :
“ANALISIS PERBANDINGAN TEMPERATUR MOTOR INDUKSI TIGA PHASA PADA KONDISI BEBAN BERUBAH-UBAH MENGGUNAKAN THERMOMETER INFRARED”
Selama masa kuliah sampai penyelesaian Tugas Akhir ini, penulis juga banyak mendapat dukungan, bimbingan dan bantuan dari berbagai pihak. Untuk itu penulisi ngin menyampaikan ucapan terima kasih kepada :
meluangkan waktu untuk membimbing dan mengarahkan penulis baik semasa kuliah maupun saat proses penulisanTugas Akhir ini.
2. Bapak Ir. Syahrawardi, selaku dosen wali penulis yang telah banyak mengarahkan penulis dalam proses penyelesaian perkuliahan.
3. Bapak Ir. Syamsul Amien, M.S., selaku dosen penguji serta Kepala Laboratorium Konversi Energi Listrik.
4. Bapak Ir. Raja Harahap, MT selaku Dosen Penguji yang sudah menguji penulis secara baik dan profesional.
5. Seluruh Staff Pengajar dan Pegawai di Departemen Teknik Elektro FT-USU yang sudah memberikan bimbingan, arahan maupun ilmu kepada penulis semasa kuliah.
6. Sahabat terbaikku yang tidak tergantikan Uccok Prans Sinaga yang selalu setia menjadi teman maupun sahabat disaat senang maupun susah.
7. Sahabat - sahabat terbaikku dari angkatan 2008 yang senantiasa memberi dukungaan, Syamsarief, Fahdi, Fahmi. Prazi, Parlindungan, Basten, Jhon, Bintang, Elvis, Sandy, Nico, Johannes, Basofi, Luis, William, Aprido dan teman - teman lainnya yang tidak dapat disebutkan satu persatu.
8. Junior – juniorku yang baik hatinya dan tidak sombong (asisten-asisten Lab. Konversi yang selalu nongkrong di Lab Daskon) yang telah bersedia berbagi pengalaman dan ilmu kepada penulis selama masa penulisan Tugas Akhir ini.
Penulis menyadari bahwa Tugas Akhir ini masih jauh dari sempurna. Oleh karena itu, penulis sangat mengharapkan kritik dan saran yang membangun demi penyempurnaan Tugas Akhir ini. Akhir kata, penulis berharap semoga Tugas Akhir ini dapat bermanfaat khususnya bagi penulis pribadi dan juga semua pihak yang membutuhkannya.
Medan, Februari2016 Penulis
DAFTAR ISI
BAB II MOTOR INDUKSI TIGA PHASA 2.1. Umum ... 7
2.2. Konstruksi Motor Induksi Tiga Phasa ... 8
2.3. Prinsip Kerja Motor Induksi Tiga Phasa ... 9
2.4. Medan Putar ... 12
2.5. Rangkaian Ekivalen Motor Induksi Tiga Phasa ... 13
2.6. Penentuan Parameter Motor Induksi ... 17
2.7. Efisiensi Motor Induksi ... 22
2.8 Metode PengukuranTemperatur ... 22
3.1. Tempat dan Waktu ... 24
3.2. Bahan Dan Peralatan... 24
3.3. Variabel Yang Diamati ... 25
3.4 Prosedur Penelitian ... 25
3.5 Pelaksanaan Penelitian... 29
BAB IV ANALISIS PERBANDINGAN TEMPERATUR MOTORINDUKSI TIGA PHASA PADA KONDISI BEBAN BERUBAH-UBAH MENGGUNAKAN THERMOMETER INFRARED DENGAN MENGGUNAKAN METODE RESISTANSI 4.1. Umum ... 30
4.2. Percobaan Motor Induksi Dengan Beban Resistif ... 31
4.2.1 Rangkaian Percobaan Pengukuran Temperatur Motor Induksi Beban Resistif Menggunakan Thermometer Infrared ... 31
a. Prosedur pengujian beban resistif ... 31
b. Data hasil pengujian beban resistif ... 32
c. Analisa data beban resistif ... 33
d. Grafik beban resistif ... 33
4.2.2 Rangkaian Percobaan Pengukuran Temperatur Motor Induksi Beban Resistif Menggunakan Metode Pengukuran Resistansi.. 34
a. Prosedur pengujian beban resistif ... 35
b. Data hasil pengujian beban resistif ... 36
c. Analisa data beban resistif ... 36
4.3. Percobaan Motor Induksi Dengan Beban Induktif ... 40
4.3.1 Rangkaian Percobaan Pengukuran Temperatur Motor Induksi Beban Induktif Menggunakan Thermometer Infrared ... 40
a. Prosedur pengujian beban induktif ... 40
b. Data hasil pengujian beban induktif ... 41
c. Analisa data beban induktif ... 42
d. Grafik beban induktif ... 42
4.3.2 Rangkaian Percobaan Pengukuran Temperatur Motor Induksi Beban Induktif Menggunakan Metode Pengukuran Resistansi.. 44
a. Prosedur pengujian beban induktif ... 45
b. Data hasil pengujian beban induktif ... 46
c. Analisa data beban induktif ... 47
d. Grafik beban induktif ... 49
4.4 Percobaan Motor Induksi Dengan Beban Kapasitif ... 50
4.4.1 Rangkaian Percobaan Pengukuran Temperatur Motor Induksi Beban Kapasitif Menggunakan Thermometer Infrared ... 50
a. Prosedur pengujian beban kapasitif ... 50
b. Data hasil pengujian beban kapasitif... 51
c. Analisa data beban kapasitif ... 52
d. Grafik beban kapasitif ... 52
4.4.2 Rangkaian Percobaan Pengukuran Temperatur Motor Induksi Beban Kapasitif Menggunakan Metode Pengukuran Resistansi..54
a. Prosedur pengujian beban kapasitif ... 55
c. Analisa data beban kapasitif ... 57
d. Grafik beban kapasitif ... 59
4.5 Perbandingan Metode Thermometer Infrared – Perhitungan Resistansi Hasil Pengukuran Suhu Motor Induksi Tiga Phasa……….. .. 60
4.5.1 Perbandingan Pada Beban Resistif ... 60
4.5.2 Perbandingan Pada Beban Induktif ... 61
4.5.3 Perbandingan Pada Beban Kapasitif ... 63
4.6 Perbandingan Hasil Pengukuran Suhu Antar Jenis Beban ... 65
4.6.1 Pengukuran Menggunakan Thermometer Infrared ... 65
4.6.2 Pengukuran Menggunakan Metode Perhitungan Resistansi .... 67
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 5.1 Kesimpulan ... 69
5.2 Saran ... 70
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Konstruksi sederhana motor induksi ... 8
Gambar 2.2 Arus tiga phasa setimbang ... 12
Gambar 2.3 Diagram phasor fluksi tiga phasa setimbang... 12
Gambar 2.4 Medan putar pada motor induksi tiga phasa... 13
Gambar 2.5 Rangkaian ekivalen motor induksi sebagai model trasformator . 14 Gambar 2.6 Rangkaian ekivalen motor induksi ... 16
Gambar 2.7 Rangkaian ekivalen motor induksi jika rugi inti diabaikan... 17
Gambar 2.8 Rangkaian ekivalen motor induksi pada percobaan beban nol ... 19
Gambar 2.9 Rangkaian pengukuran untuk DC test ... 20
Gambar 2.10 Rangkaian ekivalen motor induksi pada percobaan block rotor test ... 20
Gambar 3.1 Rangkaian percobaan pengukuran suhu motor induksi tiga phasa dengan menggunakan thermometer infrared ... 26
Gambar 3.2 Rangkaian percobaan pengukuran suhu motor induksi tiga phasa dengan menggunakan metode resistansi ... 26
Gambar 3.3 Rangkaian kontrol pengukuran resistansi dengan DC test ... 27
Gambar 3.4 Diagram alur proses pengambilan data ... 29
Gambar 4.1 Rangkaian percobaan pengukuran suhu motor induksi tiga phasa beban resistif dengan menggunakan thermometer infrared ... 31
Gambar 4.2 Grafik temperatur motor induksi tiga phasa beban resistif menggunakan thermometer infrared ... 34
(b) Rangkaian kontrol pengukuran resistansi dengan DC test
untuk beban resistif ... 35 Gambar 4.4 Grafik temperatur motor induksi tiga phasa beban resistif
menggunakan metode perhitungan resistansi ... 39 Gambar 4.5 Rangkaian percobaan pengukuran suhu motor induksi tiga phasa
beban induktif dengan menggunakan thermometer infrared ... 40 Gambar 4.6 Grafik temperatur motor induksi tiga phasa beban induktif
menggunakan thermometer infrared ... 43 Gambar 4.7 (a) Rangkaian percobaan pengukuran suhu motor induksi tiga phasa
beban induktif dengan menggunakan metode resistansi ... 44 (b) Rangkaian kontrol pengukuran resistansi dengan DC test
untuk beban induktif ... 45 Gambar 4.8 Grafik temperatur motor induksi tiga phasa beban induktif
menggunakan metode perhitungan resistansi ... 49 Gambar 4.9 Rangkaian percobaan pengukuran suhu motor induksi tiga phasa
beban kapasitif dengan menggunakan thermometer infrared ... 50 Gambar 4.10 Grafik temperatur motor induksi tiga phasa beban kapasitif
menggunakan thermometer infrared ... 53 Gambar 4.11(a) Rangkaian percobaan pengukuran suhu motor induksi tiga phasa
beban kapasitifdengan menggunakan metode resistansi ... 54 (b) Rangkaian kontrol pengukuran resistansi dengan DC test
untuk beban kapasitif ... 55 Gambar 4.12 Grafik temperatur motor induksi tiga phasa beban kapasitif
Gambar 4.13 Grafik perbandingan metode thermometer infrared dengan
perhitungan resistansi pada beban resistif ... 61 Gambar 4.14 Grafik perbandingan metode thermometer infrared dengan
perhitungan resistansi pada beban induktif ... 63 Gambar 4.15 Grafik perbandingan metode thermometer infrared dengan
perhitungan resistansi pada beban kapasitif ... 65 Gambar 4.16 Grafik perbandingan suhu ketiga jenis beban dalam keadaan
pengukuran menggunakan thermometer infrared ... 67 Gambar 4.17 Grafik perbandingan suhu ketiga jenis beban dalam keadaan
DAFTAR TABEL
Tabel 4.1 Data hasil pengukuran suhu motor induksi tiga phasa pada beban resistif dengan menggunakan thermometer infrared ... 32 Tabel 4.2 Data hasil percobaan DC test pada motor induksi tiga phasa
dengan beban resistif ... 36 Tabel 4.3 Data hasil perhitungan suhu motor induksi tiga phasa pada beban resistif dengan menggunakan metode perhitungan resistansi ... 38 Tabel 4.4 Data hasil pengukuran suhu motor induksi tiga phasa pada beban induktif dengan menggunakan thermometer infrared... 41 Tabel 4.5 Data hasil percobaan DC test pada motor induksi tiga phasa
dengan beban induktif ... 46 Tabel 4.6 Data hasil perhitungan suhu motor induksi tiga phasa pada beban induktif dengan menggunakan metode perhitungan resistansi ... 48 Tabel 4.7 Data hasil pengukuran suhu motor induksi tiga phasa pada beban kapasitif dengan menggunakan thermometer infrared ... 51 Tabel 4.8 Data hasil percobaan DC test pada motor induksi tiga phasa
dengan beban kapasitif ... 56 Tabel 4.9 Data hasil perhitungan suhu motor induksi tiga phasa pada beban kapasitif dengan menggunakan metode perhitungan resistansi ... 58 Tabel 4.10 Data perbandingan metode thermometer infrared dengan
perhitungan resistansi pada beban reisitif ... 60 Tabel 4.11 Data perbandingan metode thermometer infrared dengan
Tabel 4.12 Data perbandingan metode thermometer infrared dengan
perhitungan resistansi pada beban kapasitif ... 64 Tabel 4.13 Data perbandingan ketiga jenis beban menggunakan
Thermometer infrared ... 66 Tabel 4.14 Data perbandingan ketiga jenis beban menggunakan
