Nopember 2020, hlm. 311 - 38 ANALISA STARTING MOTOR INDUKSI TIGA FASA 5 HP
MENGUNAKAN METODE HUBUNG LANGSUNG/DOL (Direct On Line) DI PDAM KAMPUNG BUGIS TARAKAN
Sugeng Riyanto (1), Supriadi (2)
Program Studi Teknik Elektro, Universitas Borneo Tarakan Jl. Amal lama no 1, Indonesia
e-mail : sugeng072.sr@gmail.com/supriadimp.st@gmail.com
Abstrak
Motor listrik sering kita jumpai atau sering kita dapati diberbagai perusahaan atau di industri-industri yang besar mau pun kecil, yang mana motor listrik tersebut sering digunakan berbagai macam kebutuhan. Dari hasil analisa yang didapat pada perusahaan daerah air minum (PDAM) Tarakan bahwa arus starting dari motor sebesar 89,09 ampere, daya mekanik 25,024 kW dan daya keluaran rotor pada slip 8,007 kW, torsi pada motor induksinya sebesar 1,24 Nm serta rugi-rugitembaga 0,3919 kW.
Kata kunci. Arus starting, daya mekanik dan daya keluaran rotor, torsi serta rugi-rugi tembaga. 1. PENDAHULUAN
Perusahaan Daerah Air Minum (PDAM) kota Tarakan adalah merupakan perusahaan yang bergerak di bidang jasa memberikan pelayanan air bersih terhadap konsumen di kota Tarakan. Dalam mensuplai air bersih tersebut membutuhkan pendorong air sampai ke konsumen, maka diperlukan yang namanya motor listrik ..
Motor induksi merupakan motor listrik yang banyak digunakan pada industri-industri besar maupun industry kecil dimana motor jenis ini memiliki beberapa keuntungan di antaranya kontruksi yang sederhana dan kokoh harga relative murah dan tidak memerlukan pemeliharaan yang rumit. Pada prinsipnya motor induksi dioperasikan pada kecepatan yang konstan, apabila beban berubah maka kecepatan motor akan berubah. Penggunaan motor induksi di dalam suatu system kelistrikan sangat dibutuhkan didalam dunia industry adalah sebagai penggerak. Secara umum motor induksi yang terdapat pada industri-industri dioperasikan baik dengan menghubungkan motor induksi secara langsung ke rangkaian. Kendala dari penggunaan motor induksi adalah pada saat starting, dimana motor membutuhkan arus lebih tinggi sekitar 5 sampai 7 kali dari arus normal sehingga menyebabkan tegangan pada system turun yang dapat menggangu peralatan lain.Motor induksi ini pada umumnya hanya memiliki satu suplai tenaga yang mengeksitasi belitan stator, belitan rotornya tidak terhubung langsung dengan sumber tenaga listrik, melainkan belitan ini dieksitasi oleh induksi dari perubahan medan magnetic yang disebabkan olah arus pada belitan stator. Hampir semua motor AC yang digunakan adalah motor induksi, terutama motor induksi tiga fasa yang paling banyak di pakai di perindustrian.
Ada beberapa metode starting dan pengasutan yang digunakan untuk menjalankan motor listrik diantaranya Pengasutan Langsung/ DOL (Direct on line), Pengasutan Bintang Segitiga, Pengasutan dengan Autotransformator, Pengasutan dengan Tahanan Rotor.
Didalam penelitian ini untuk mengetahui seberapa besar pengasutan starting motor induksi tiga fasa pada Perusahaan Daerah Air Minum (PDAM) kampong bugis di Tarakan menggunakan metode Pengasutan Langsung/ DOL (Direct on line).
Nopember 2020, hlm. 312 - 38 2. TINJAUAN PUSTAKA
Motor induksi merupakan motor listrik yang banyak digunakan pada industri-industri besar maupun industry kecil dimana motor jenis ini memiliki beberapa keuntungan di antaranya kontruksi yang sederhana dan kokoh harga relative murah dan tidak memerlukan pemeliharaan yang rumit. Ada beberapa penelitian yang telah dilakukan diantaranya adalah:
a. David H.Sirait, Analisa Starting Motor Induksi TigaFasaPadaPT.BerlianUnggas Sakti
TJ.Morawa,. JurusanTeknik Elektro Universitas Sumatra Utara Medan 2008
b. Andyk ProboPrasetya, Analisa Perbandingan SistemPengasutan Motor Induksi Tiga Fasa
Sebagai Penggerak Pompa Pada Perusahaan Daerah Air Minum (PDAM) Wedit Malang. Jurusan Teknik Elektro, Institut Teknologi Nasional Malang April 2012.
c. Budi Arto, Analisa Pengasutan Motor Induksi Tiga Phasa Floating Crane OBT Alpapada
PT. Armada Indonesia Mandiri Jurusan Teknik Elektro Universitas Borneo Tarakan 2014
d. Agus, analisispengasutan motor induksi 3 fasa konveyor pada Bandara Juwata Tarakan.
Jurusan Teknik Elektro Universitas Borneo Tarakan 2017.
3. METODE PENELITIAN
Langkah awal dari penelitian ini sebagai berikut: 1. Study literature, bahan yang dibutuhkan
2. Data yang digunakan dalam penelitian motor listrik tiga fasa yang ada pada (Perusahaan Daerah Air Minum) Tarakan.
3. Pengolahan dan menganalisa data yang telah di kumpulkan. 4. Hasil dan kesimpulan.
Gambar 1 Diagram Alur Penelitian Motor Listrik Tig Fasa
Motor Listrik
Motor Listrik Arus
Searah (DC) Motor Listrik Arus Bolak Balik (AC)
Metode Pengasutan Tahanan Stator Metode Atotransformator Metode Hubung Bintang-Segitiga (Start-Delta Metode Hubung Langsung DOL (Direct On Line Induksil Sinkron Induksil Induksil
Nopember 2020, hlm. 313 - 38
Diagram alur penilitian dimulai dari proses awal sampai selesai dapat digambarkan sebagai berikut:
Gambar 2. Alur Penelitian
4. HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN
Adapun spesifikasi dari motor induksi fasa 3 di PDAM Kampung Bugis Tarakan :
Tabel 4.1 Spesifikasi Motor Induksi Tigafasa
Merek GRUNDFOS X Tegangan (V) Tegangan (V) 380/415 Frekuensi 50 Hz Daya (P) 4.00 kW Rpm
2930 (dalam keadaan tidak berbeban)
2910 (dalam keadaan berbeban)
Sumber : PDAM KampusBugisTarakan.
Dari data tahanan motor induksi 3 fasa 4.00 kW di dapat besarnya tahanan masing-masing: Mulai
Study Literatur
Pengambilan data lapangan motor induksi 3 fasa
Tegangan 380 Volt Daya 5 HP Frekuensi 50 HZ
R1,R2,X1,X2
Pengolahan data motor
Analisa arus strating motor induksi 3 fasa dengan metode Langsung/DOL
Hasil
Hasil dan Kesimpulan
Selesai Ya
Nopember 2020, hlm. 314 - 38 Tabel 4.2 Data tahanan motor induksi 5 Hp
𝑋1 𝑋2 𝑋m R1 R2
3,4342 5,0121 186,67 1,2805 1,5435
Sumber : PDAM kampungBugisTarakan
Selisih nilai kecepatan rotor dan stator seperti pada persamaan dibawah ini
Jumlah kutub pada motor GRUNDFOS X
Besarnya nilai konstanta
Impedansi Zf pada motor induksi tiga fasa
Nilai Rc pada rangkaian ekivalen
Arus Io yang mengalir pada rangkaian ekivalen % 100 x ns nr ns slip= - 100% 0,68% 2930 2910 2930- x = ns f x p=120 2,04 2930 6000 2930 50 120 = = = x p xNs x K p 2 3 = 000163 , 0 10 63 , 1 2930 14 , 3 2 3 x 4atau x x K = = -) ( ) ( 2 2 2 2 m m f f f f R j X X jX jX s R X j R Z + + ú û ù ê ë é + ÷ ø ö ç è æ = + = ) 67 , 186 0121 , 5 ( 5435 , 1 ) 67 , 186 ( 0121 , 5 68 , 0 5435 , 1 + + ú û ù ê ë é + ÷ ø ö ç è æ = j j x j
(
)
682 , 191 5435 , 1 ) 67 , 186 ( 0121 , 5 269 , 2 + + = j x j 682 , 191 5435 , 1 554 , 423 608 , 935 j j + + = 682 , 191 3 , 24 013 , 1027 Ð ° = 118 , 5 375 , 2 2 , 65 643 , 5 j + = ° -Ð = P V RC 2 1 = ohm RC 36,1 4000 3802 = =Nopember 2020, hlm. 315 - 38
Tegangan terminal berbeda dengan ggl lawan sebesar jatuh tegangan pada impedansi stator .
Arus starting I2 yang mengalir pada rangkaian ekivalen
tegangan terminal Vt pada rangkaian ekivalen
Maka arus yang mengalir pada rangkaian ekivalen saat berbeban
) ( 2 2 1 m c o jX R V I + = ampere j I I I I o o o o 94 , 1 37 , 0 11 , 79 98 , 1 11 , 79 11 , 191 380 ) 67 , 187 1 , 36 ( 380 2 2 + = -Ð = Ð = + = 2 2 2 2 2 V I R X E = + + + volt E E 64 , 490 0121 , 5 5435 , 1 09 , 69 415 2 2 = + + + = 2 2 2 2 2 2 2 2 ) ( X s R E Z E I + ÷ ø ö ç è æ = = 2 2 2 ) 0121 , 5 ( 68 , 0 5435 , 1 490 + ÷ ø ö ç è æ = I
(
)
2 2 2 ) 0121 , 5 ( 269 , 2 490 + = I(
)
2 2 2 ) 0121 , 5 ( 269 , 2 490 + = I ampere I 89,09 50 , 5 490 2 = = 3 1 V Vt = volt Vt 220 3 380 = = ' 2 I ) ( 1 2 2 1 ' 2 X X j s R R V I t + + ú û ù ê ë é ÷ ø ö ç è æ + = ) 4342 , 3 0121 , 5 ( 68 , 0 5435 , 1 2805 , 1 380 ' 2 + + ú û ù ê ë é ÷ ø ö ç è æ + = j I (1,2805 2,2698) 8,4463 380 ' 2 j I + + =Nopember 2020, hlm. 316 - 38
Nilai I1 pada rangkaian ekivalen
Daya keluaran pada rotor (𝑃𝑜𝑢𝑡 rotor) atau disebut dengan daya mekanik (Pm)
Daya keluaran rotor pada slip
Nilai cos φ pada motor induksi tiga fasa
=
Pada saat motor distart nilai torsi
Rugi-rugi tembaga pada motor induksi
81 , 23 23 , 107 23 , 47 03 , 107 ' 2 ' 2 Ð = + = I j I ampere I j I j j I I I I o ° Ð = + = -+ + = + = 53 , 11 237 , 16 63 , 103 903 , 15 469 , 40 532 , 13 161 , 63 371 , 2 1 1 1 ' 2 1 úû ù êë é -= s s R I Pm 1 ) ( 3 2 2 , 2 ú û ù ê ë é -= 68 , 0 68 , 0 1 5435 , 1 ) 23 , 107 ( 3 2 m P kW watt P x x P m m 024 , 25 25024 470 , 0 5435 , 1 ) 23 , 107 ( 3 2 = = = kW watt x Pm x slip Poutrotor 007 , 8 8007 25024 ) 68 , 0 1 ( ) 1 ( = = -= -= . ) ( ) ( 2 2 2 2 2 2 2 X R R Z R Cos + = = j . ) 0121 , 5 ( ) 5435 , 1 ( 5435 , 1 2 2 + = j Cos 29 , 0 244 , 5 5435 , 1 = Nm x x x x x x x x x x x n x x x I x E x k Tst s 24 , 1 29 , 0 09 , 69 380 00016 , 0 29 , 0 09 , 69 380 2930 14 , 3 2 3 29 , 0 09 , 69 380 2 3 cos 2 2 = = ÷÷ ø ö çç è æ = ÷÷ ø ö çç è æ = = p j
Nopember 2020, hlm. 317 - 38
Daya output pada rotor dan rugi –rugi angin diakibatkan gesekan
Besarnya efisiensi pada motor induksi
Tabel 4.1 Hasil analisis motor induksi tiga fasa Perusahaan Daerah Air Minum (PDAM) di Tarakan kampong bugis adalah sebagai berikut
Kecepatan Rotor Dan Stator (Slip) Jumlah Kutub (P) Nilai Impednsi (Zf)
Arus Yang Mengalir
Rangkaian Ekivalen Besarnya Nilaii 1
Daya Mekanik
(Kw)
Daya Keluaran Rotor Pada Slip
(Kw) Arus Starting Motor Induksitigafas a (A) 0,68 % 2,04 2,375+J5,118 107,23 118,32 25,024 8,007 89,09 Sumber: Hasil Perhitungan
Lanjutan tabel 4.1 Hasil analisis motor induksi tiga fasa Perusahaan Daerah Air Minum (PDAM) di Tarakan Kampung Bugis
Nilai Torsi Pada Motor Induksi Tiga
Fasa (Nm)
Rugi-Rugi Tembaga Pada Motor Induksi
Efisiensi (Η) % Motor Induksi
1,24 0,3919 31,99 %
Sumber: Hasil Perhitungan
5. KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan
1. Dari hasil analisa bahwa motor induksi tiga fasa yang ada di Perusahaan Daerah Air Minum (PDAM ) Tarakan di dapat arus yang mengalir pada rangkaianekivalen 107,23
arus startingnya sebesar 89,09 ampere.
2. Daya mekanik 25,024 kW dan daya keluaran rotor pada slip 8,007 kW.
3. Nilai torsi pada motor induksinya sebesar 1,24 Nm serta rugi-rugi tembag a 0,3919 kW
Saran
Analisa ini masih perlu penelitian lebih lanjut untuk penggembangan dengan beberapa metode yang akan diterapakan salah satunya adalah dengan menggunakan metode auto tranformator.
kW watt x x R x I x Pcu 3919 , 0 9 , 391 5435 , 1 09 , 69 3 3 2 2 = = = = kW Watt P P gesekan dan angin rugi rugi P P rotor out rotor out m rotor out 772 , 23 23772 2 , 1251 25024 ) ( = = -= -= %. 100 x P P in out = h % 99 , 31 %. 100 25024 8007 = = x h ) ( ' 2 I 81 , 23 Ð Ð24,63 81 , 23 Ð
Nopember 2020, hlm. 318 - 38 DAFTAR PUSTAKA
Refdinal Nazir, 2017, Teori Dan Aplikasi Motor Dan Generator Induksi. ITB Bandung Zuhal, 1991, Dasar Tenaga Listrik, ITB Bandung.
Zuhal, 1988, Dasar Tenaga Listrik Dan ElektronikaDaya, ITB Bandung.
David H.Sirait, Analisa Starting Motor Induksi Tiga Fasa Pada PT.Berlian Unggas Sakti TJ.Morawa,. Jurusan Teknik Elektro Universitas Sumatra Utara Medan 2008.
Andyk Probo Prasetya,, Analisa Perbandingan Sistem Pengasutan Motor InduksiTiga Fasa Sebagai Penggerak Pompa Pada Perusahaan Daerah Air Minum (PDAM) Wedit Malang. JurusanTeknikElektro, InstitutTeknologi Nasional Malang April 2012.c.
Budi Arto, AnalisaPengasutan Motor InduksiTigaPhasa Floating Crane OBT Alpapada PT. Armada Indonesia Mandiri Jurusan Teknik Elektro Universitas Borneo Tarakan 2014
Agus, analisis pengasutan motor induksi 3 fasa konveyor pada Bandara Juwata Tarakan. JurusanTeknik Elektro Universitas Borneo Tarakan 2017.
