Modul Praktikum Audit Energi Motor Listrik Indstri.docx (Edited)

(1)

MODUL PRAKTIKUM AUDIT ENERGI

MOTOR LISTRIK INDUKSI

Kelompok

:

: 2

2 Nama Anggota Kelompo

Nama Anggota Kelompok

k

: 1. Afif Fadhil

: 1. Afif Fadhilah

ah

2. Dio Setiawan

3. Hikmah Fatwa Nurrodin

4. Putri Hanifah Sasmitoningrum

5. Rizal Aqimul Haq A.e

Nama Instruktur/Dosen

: Ir. Kholiq Hernawan, MT

: Ir. Kholiq He

rnawan, MT

JURUSAN TEKNIK KONVERSI ENERGI

PROGRAM STUDI TEKNIK KONSERVASI ENERGI

POLITEKNIK NEGERI BANDUNG

2018

(2)

AUDIT ENERGI PADA MOTOR LISTRIK INDUKSI

I. TUJUAN

1. Mahasiswa dapat melakukan audit energy pada motor listrik induksi.

2. Mahasiswa dapat mengetahui dan menghitung efisiensi pada motor listrik induksi.

II. DASAR TEORI

2.1 Penggunaan Power Quality Analyzer (PQA)

Power Quality Analyzer adalah suatu peralatan ukur yang digunakan untuk mengetahui kualitas daya dari tenaga listrik. Alat ini sangat kompleks, karena dapat mengukur tegangan, arus lisrik, frekuensi, daya komples, daya aktif, daya reakti f dan factor daya. Parameter yang diukur menggunakan peralatan ini adalah besaran listrik dasar, yaitu tegangan, arus dan frekuensi listrik.

Dilihat dari bentuk, PQA dapat berbentuk alat ringkas yang dapat dibawa-bawa dengan mudah ( portable) atau alat yang diletakkan di atas media penyimpan khusus seperti meja atau kabinet (benchtop). Pada umumnya PQA berbentuk portablelebih disukai karena lebih bisa mengakomodasi kebutuhan mobilitas pengukuran para teknisi. PQA benchtop biasanya ditujukan khusus untuk keperluan pengujian dalam kondisi terkendali (contoh: laboratorium, divisi reseach and development (R&D), dll). Pada Perangkat Benchtop dipergunakan lebih spesifik untuk Power Analizer perangkat spesifik (analisis motor, inverter, dll).

(3)

2.1.1. Kelas dan Akurasi Power Quality Analyzer

PQA digolongkan kedalam kelas-kelas (class)untuk menggambarkan kemampuan pengukuran dalam penggunaan, kelas-kelas tersebut adalah:

1.Class A.

Digunakan untuk akurasi pengukuran yang memberikan konfirmasi standar dan kesesuaian (compatability) atau solusi yang argumentatif. Untuk akurasi pengukuran, detil-detil diselaraskan seperti untuk akurasi waktu, perhitungan metode RMS, metode proses data, dll. Ketika 2 atau lebih perangkat PQA class A dihubungkan pada suatu sistem dengan sinyal listrik yang sama, maka akan menghasilkan hasil perhitungan yang sama.

2.Class S.

Digunakan survei statistik dan aplikasi kontraktual yang tidak mempunyai risiko perselisihan perhitungan dengan pihak ekternal pengguna hasil pengukuran dan perhitungan perangkat PQA. (contoh: pengukuran power quality untuk kepentingan internal perusahaan). Akurasi dan performa perangkat PQA kelas S tidak seketat pada PQA kelas A.

3.Class B.

Pengukuran dengan perangkat PQA kelas B hanya memberikan hasil indikatif, tergantung dari metode perhitungan. Hal ini berarti perhitungan dengan 2 atau lebih alat yang berbeda dengan metode yang berbeda dapat memberikan hasil yang berbeda. Perangkat PQA kelas B dipergunakan hanya untuk demand analysis, pengukuran jejak disturbance ringan yang tidak mensyaratkan akurasi dan kesesuaian tinggi (contoh: troubleshooting , dll.).

Standar tersebut diatas menggunakan standar kesesuaian (compliance) dengan standar yang dikeluarkan oleh International Electrotechnical Commission (IEC). Standar tersebut dituangkan dalam IEC 61000-4-30 (Testing and Measurement Techniques- Power Quality Measurement Methods).

(4)

2.2 Motor Listik Induksi 2.2.1 Pengertian

Motor induksi adalah salah satu jenis dari motor-motor listrik yang bekerja berdasarkan induksi elektromagnet. Motor induksi memiliki sebuah sumber energy listrik yaitu di sisi stator, sedangkan sistem kelistrikan di sisi rotornya di induksikan melalui celah udara dari stator dengan media elektromagnet. Hal inilah yang menyebabkannya diberi nama motor induksi. Adapun penggunaan motor induksi di industri ini adalah sebagai penggerak, seperti untuk blower, kompresor, pompa, penggerak utama proses produksi atau mill, peralatan workshop seperti mesin-mesin bor, grinda, crane, dan sebagainya.

Gambar 3. Konstruksi Motor Listrik Induksi

2.2.2. Klasifikasi Motor Induksi

Motor induksi dapat diklasifikasikan menjadi dua kelompok utama :

 Motor induksi satu fase. Motor ini hanya memiliki satu gulungan stator ,

beroperasi dengan pasokan daya satu fase, memiliki sebuah rotor kandang tupai, dan memerlukan sebuah alat untuk menghidupkan motornya. Sejauh ini motor ini merupakan jenis motor yang paling umum digunakan dalam peralatan rumah tangga, seperti fan angin, mesincuci dan pengering pakaian,

dan untuk penggunaan hingga 3 sampai 4 Hp.

 Motor induksi tiga fase. Medan magnet yang berputar dihasilkan oleh

pasokan tiga fase yang seimbang. Motor tersebut memiliki kemampuan daya yang tinggi, dapat memiliki kandang tupai atau gulungan rotor (walaupun 90% memiliki rotor kandang tupai); dan penyalaan sendiri. Diperkirakan

(5)

bahwa sekitar 70% motor di industri menggunakan jenis ini, sebagai contoh, pompa, kompresor, belt conveyor , jaringan listrik , dan grinder .Tersedia

dalam ukuran 1/3 hingga ratusan Hp.

2.2.3. Kecepatan Motor Induksi

Motor induksi bekerja sebagai berikut. Listrik dipasok ke stator yang akan menghasilkan medan magnet. Medan magnet ini bergerak dengan kecepatan sinkron disekitar rotor. Arus rotor menghasilkan medan magnet kedua, yang berusaha untuk melawan medan magnet stator, yang menyebabkan rotor berputar.

Walaupun begitu, didalam prakteknya motor tidak pernah bekerja pada kecepatan sinkron namun pada “kecepatan dasar” yang lebih rendah. Terjadinya perbedaan antara dua kecepatan tersebut disebabkan adanya “ slip/geseran” yang meningkat dengan meningkatnya beban. Slip hanya terjadi pada motor induksi. Untuk menghindari slip dapat dipasang sebuah cincin geser/ slip ring, dan motor tersebut dinamakan “motor cincin geser/ slip ring motor”. Persamaan berikut dapat digunakan untuk menghitung persentase slip/geseran.

2.2.4. Efisiensi dan Rugi- Rugi Motor Listrik Induksi

Pada sebuah motor induksi terdapat beberapa rugi - rugi yang ditimbulkan kare na komponen - komponen yang menyusun motor itu sendiri, seperti komponen tembag yang terdapat pada gulungan stator dan rotor. Komponen - komponen tersebut akan menimbulkan rugi - rugi seperti rugi - rugi tembaga , rugi - rugi pada inti besi , rugi - rugi mekanik seperti hambatan yang ditimbulkan karena

gesekan dan angin.

Pada rugi - rugi tembaga , rugi - rugi yang ditimbulkan sebanding dengan nilai I2.R , dimana I merupakan arus yang mengalir pada belitan tembaga dan R merupakan besarnya nilai tahanan tembaga tersebut. Sehingga semakin besar arus maka semakin besar rugi - rugi pada tembaga tersebut. Yang berarti semakin besar beban yang dikerjakan oleh sebuah motor, semakin besar arus yang mengalir dibelitan tembaga sehingga rugi - rugi tembaga pada motor tersebut akan menjafi besar.

(6)

Untuk rugi - rugi pada inti besi, rugi - rugi tersebut tidak terkait penuh dengan besar kecilnya beban yang diberikan pada motor tersebut. Faktor yang mempengaruhi besarnya rugi - rugi pada inti besi adalah hysterisis dan eddy current (arus eddy).

Sedangkan untuk rugi - rugi mekanik pada umumnya disebabkan faktor mekanikal seperti hambatan dan gesekan, seperti pada bearing, udara dll. Total rugi - rugi yang dijelaskan diatas akan memperbesar daya listrik yang dibutuhkan untuk menggerakan beban oleh sebuah motor.

Umumnya pada name plate , nilai efisiensi sebuah motor tidak dinyatakan secara jelas, namun dapat dihitung berdasarkan data - data arus , tegangan , cos phi dan daya motor yang tertera pada name plate tersebut. Seperti contoh name plate berikut ini :

Untuk menghitung besarnya rugi-rugi pada motor induksi, dapat digunakan rumus base praktis yaitu:

Rugi – Rugi = [0.44 x L + 0.56 x L x (Pi/P)2] (kW) dimana :

L = P (1 -) = Besarnya rugi-rugi motor pada beban penuh (kW)

P = Rating daya masukan motor (kW) = Rating daya keluaran/

(7)

Pi = Daya masukan motor (kW) 0.44 = Faktor rugi – rugi besi

0.56 = Faktor rugi – rugi tembaga

Efisiensi pada motor listrik kemudian dihitung menggunakan metode tidak langsung, dimana:

 =  − _

(8)

III. ALAT YANG DIGUNAKAN

NO NAMA ALAT GAMBAR ALAT

1. _{Power Quality Analyzer}

2. _{Clamp On}

3. _{APD (Alat Pengaman}

(9)

IV. PROSEDUR KERJA

1. Siapkan dan lakukan pengecekan pada peralatan praktikum yang akan digunakan. 2. Gunakan APD (Alat Pengaman Diri) seperti yang tertera pada alat yang akan

digunakan.

3. Sebelum melakukan praktikum pastikan diri memahami cara penggunaan Power Quality Analyzer.

4. Pasang Power Quality Analyzer pada panel motor listrik induksi.

5. Ukur kualitas daya listrik pada panel motor listrik induksi tersebut selama waktu yang ditentukan.

6. Atur pengukuran untuk setiap beban antara 15-20 menit.

7. Pengukuran dilakukan dengan cara recording yang mana data dapat dibaca secara langsung pada computer/laptop.

8. Pastikan data praktikum terrecord, simpan hasil recording jika waktu pengukuran sudah selesai.

9. Matikan Power Quality Analyzer.

10. Cabut instalasi Power Quality Analyzer dari panel motor listrik induksi. 11. Cabut instalasi terminal arus dan instalasi terminal tegangan.

12. Simpan peralatan Power Quality Analyzer pada tempatnya dengan benar dan rapih, kabel Power Quality Analyzer dirapihkan secara digulung (tidak boleh tertekuk).

V. TUGAS

1. Catat nameplate pada motor listrik induksi. 2. Buat tabel dan grafik karakteristik :

a. Efisiensi terhadap pembebanan b. Cos ɸ terhadap pembebanan

3. Buat table dan grafik rugi-rugi dalam satuan : a. kWh / load factor

b. Rupiah / load factor

Untuk masing-masing pembebanan. 4. Buat kesimpulan.

(10)