Dampak Perubahan Putaran Terhadap Unjuk Kerja Motor Induksi 3 Phasa Jenis Rotor Sangkar

(1)

Dampak Perubahan Putaran Terhadap Unjuk Kerja

Motor Induksi 3 Phasa Jenis Rotor Sangkar

Isdiyarto Isdiyarto

Jurusan Teknik Elektro, Universitas Negeri Semarang Jurusan Teknik Elektro, Universitas Negeri Semarang

isdiyarto@yahoo.co.id isdiyarto@yahoo.co.id

Abstrak:

Abstrak: Motor listrik adalah suatu alat yang berfungsi untuk merubah tenaga listrik menjadiMotor listrik adalah suatu alat yang berfungsi untuk merubah tenaga listrik menjadi tenaga mekanik. Motor listrik 3 phasa banyak digunakan, diantaranya pada industri. Penggunaan tenaga mekanik. Motor listrik 3 phasa banyak digunakan, diantaranya pada industri. Penggunaan motor listrik dipilih karena m

motor listrik dipilih karena mempunyai empunyai sifat mudah dioperasikan dan tsifat mudah dioperasikan dan tidak menimbulkan polusidak menimbulkan polusii suara dibanding dengan pengunaan tenaga motor diesel atau motor bakar. Tujuan penelitian ini suara dibanding dengan pengunaan tenaga motor diesel atau motor bakar. Tujuan penelitian ini adalah 1) Untuk mengetahui apakah apakah ada perubahan unjuk kerja motor listrik 3 phasa adalah 1) Untuk mengetahui apakah apakah ada perubahan unjuk kerja motor listrik 3 phasa dengan adanya perubahan teganan dan frekuensi 2) Berapa besar tegangan dan frekuensi yang dengan adanya perubahan teganan dan frekuensi 2) Berapa besar tegangan dan frekuensi yang harus diberikan pada m

harus diberikan pada motor induksi 3 potor induksi 3 phasa agar diperoleh unjuk hasa agar diperoleh unjuk kerja yang optimkerja yang optimal. al. HasilnyaHasilnya adalah: (1) Perubahan tegangan sumber dapat menyebabkan perubahan unjuk kerja motor adalah: (1) Perubahan tegangan sumber dapat menyebabkan perubahan unjuk kerja motor diantaranya; perubahan kecepatan putaran, arus stator dan daya. Tetapi adanya perubahan diantaranya; perubahan kecepatan putaran, arus stator dan daya. Tetapi adanya perubahan tegangan menyebabkan kerja motor menjadi terbatas, efisiensi daya menurun dan motor menjadi tegangan menyebabkan kerja motor menjadi terbatas, efisiensi daya menurun dan motor menjadi cepat panas akibat over current, (2) Perubahan frekuensi sumber juga dapat menyebabkan cepat panas akibat over current, (2) Perubahan frekuensi sumber juga dapat menyebabkan perubahan unjuk kerja motor, tetapi perubahan frekuensi dengan tegangan dibuat konstan perubahan unjuk kerja motor, tetapi perubahan frekuensi dengan tegangan dibuat konstan menyebabkan fluks magnet tidak stabil yang berakibat kerja motor tidak stabil serta efisiensi menyebabkan fluks magnet tidak stabil yang berakibat kerja motor tidak stabil serta efisiensi dayanya menurun. Untuk menjaga kestabilan fluks perubahan frekuensi harus diikuti dengan dayanya menurun. Untuk menjaga kestabilan fluks perubahan frekuensi harus diikuti dengan perubahan tegangan, (3) Unjuk kerja motor yang paling optimal pada penelitian ini diperoleh pada perubahan tegangan, (3) Unjuk kerja motor yang paling optimal pada penelitian ini diperoleh pada tegangan sumber 350 volt dan frekuensi sumber 50

tegangan sumber 350 volt dan frekuensi sumber 50 Hz.Hz. Kata Kunci:

Kata Kunci: motor induksi, putaran, unjuk kerjamotor induksi, putaran, unjuk kerja

1. Pendahuluan

Motor induksi umumnya berputar dengan Motor induksi umumnya berputar dengan kecepatan konstan atau mendekati kecepatan konstan atau mendekati

kecepatan sinkronnya. Karena

kecepatannya yang konstan, motor induksi kecepatannya yang konstan, motor induksi banyak dipakai untuk beban yang tetap banyak dipakai untuk beban yang tetap seperti pada eskalator, ban berjalan pada seperti pada eskalator, ban berjalan pada industri, mesin bubut, mesin bor, mesin industri, mesin bubut, mesin bor, mesin penggilingan semen dan sebagainya. penggilingan semen dan sebagainya. Sekarang berkembang penggunaan motor Sekarang berkembang penggunaan motor induksi untuk penggunaan beban yang induksi untuk penggunaan beban yang mempunyai putaran tidak tetap seperti pada mempunyai putaran tidak tetap seperti pada KRL, maupun untuk keperluan lainnya yang KRL, maupun untuk keperluan lainnya yang membutuhkan variasi putaran. Untuk membutuhkan variasi putaran. Untuk keperluan tersebut motor induksi perlu keperluan tersebut motor induksi perlu diatur kecepatannya, serta perlu dicari diatur kecepatannya, serta perlu dicari unjuk kerja terbaik pada berbagai cara unjuk kerja terbaik pada berbagai cara pengaturan kecepatan.

pengaturan kecepatan.

Kecepatan motor induksi dapat diubah Kecepatan motor induksi dapat diubah dengan beberapa cara, yaitu; (1) merubah dengan beberapa cara, yaitu; (1) merubah banyaknya kutub, (2) mengubah frekuensi banyaknya kutub, (2) mengubah frekuensi jala-jala,

jala-jala, (3) (3) mengubah mengubah tegangan tegangan jala-jala,jala-jala,

dan (4) mengubah tahanan luar

(Fitzgerald,1990). (Fitzgerald,1990).

Perubahan tegangan jala-jala sangat Perubahan tegangan jala-jala sangat berpengaruh terhadap torsi, karena torsi berpengaruh terhadap torsi, karena torsi merupakan fungsi tegangan. Torsi yang merupakan fungsi tegangan. Torsi yang dihasilkan suatu motor induksi besarnya dihasilkan suatu motor induksi besarnya sebanding dengan pangkat dua tegangan sebanding dengan pangkat dua tegangan yang diberikan pada terminal-terminal yang diberikan pada terminal-terminal primernya (Fitzgerald, 1990). Pengaturan primernya (Fitzgerald, 1990). Pengaturan kecepatan dengan merubah tegangan kecepatan dengan merubah tegangan memiliki daerah yang luas, dari tegangan memiliki daerah yang luas, dari tegangan minimal sampai tegangan maksimal.

minimal sampai tegangan maksimal.

Pengaturan kecepatan dengan mengatur Pengaturan kecepatan dengan mengatur tegangan dan frekuensi mempunyai daerah tegangan dan frekuensi mempunyai daerah pengaturan yang lebih luas jika pengaturan yang lebih luas jika dibandingkan dengan mengatur tahanan dibandingkan dengan mengatur tahanan luar atau mengubah jumlah kutub.

luar atau mengubah jumlah kutub.

2. 2. Tujuan

Tujuan Penelitian

Penelitian

Tujuan penelitian ini adalah: Tujuan penelitian ini adalah: 1)

1) Untuk Untuk mengetahui mengetahui apakah apakah adaada perubahan unjuk kerja motor listrik 3 perubahan unjuk kerja motor listrik 3 phasa dengan adanya perubahan phasa dengan adanya perubahan putaran

putaran

2) Menentukan berapa besar tegangan dan 2) Menentukan berapa besar tegangan dan frekuensi yang diberikan sehingga frekuensi yang diberikan sehingga

(2)

60 60 .. 2 2_π_π nnr r ω ω ==

diperoleh unjuk kerja motor induksi tiga diperoleh unjuk kerja motor induksi tiga phasa yang optimal.

phasa yang optimal.

3. 3. Manfaat

Manfaat Penelitian

Penelitian

Penelitian ini diharapkan dapat memberikan Penelitian ini diharapkan dapat memberikan

manfaat adanya penjelasan yang

mendukung kajian teori teknologi tentang mendukung kajian teori teknologi tentang energi listrik, dalam hal ini adanya energi listrik, dalam hal ini adanya penjelasan tentang dampak akibat penjelasan tentang dampak akibat perubahan

perubahan putaran putaran terhadap terhadap unjuk unjuk kerjakerja motor induksi tiga phasa. Unjuk kerja motor motor induksi tiga phasa. Unjuk kerja motor dilihat dari aspek pengukuran kecepatan dilihat dari aspek pengukuran kecepatan putaran, arus dan dayanya.

putaran, arus dan dayanya.

4. 4. Kajian

Kajian Pustaka

Pustaka

Motor induksi merupakan motor arus Motor induksi merupakan motor arus bolak-balik (AC) yang paling luas digunakan. balik (AC) yang paling luas digunakan. Penamaannya berasal dari kenyataan Penamaannya berasal dari kenyataan bahwa arus rotor motor ini bukan diperoleh bahwa arus rotor motor ini bukan diperoleh dari sumber tertentu, tetapi merupakan arus dari sumber tertentu, tetapi merupakan arus yang terinduksi sebagai akibat adanya yang terinduksi sebagai akibat adanya perbedan relatif antara putaran rotor perbedan relatif antara putaran rotor dengan medan putar (rotating magnetic dengan medan putar (rotating magnetic field) yang dihasilkan oleh arus stator field) yang dihasilkan oleh arus stator (Zuhal, 1991). Menurut Fitzgerald (1990) (Zuhal, 1991). Menurut Fitzgerald (1990) motor induksi merupakan suatu motor yang motor induksi merupakan suatu motor yang dicatu oleh arus bolak-balik pada statornya dicatu oleh arus bolak-balik pada statornya secara langsung dan pada rotornya dengan secara langsung dan pada rotornya dengan imbas atau induksi dari stator.

imbas atau induksi dari stator.

Melihat dua pernyataan tersebut dapat Melihat dua pernyataan tersebut dapat dikatakan bahwa motor induksi adalah dikatakan bahwa motor induksi adalah motor arus bolak-balik dimana statornya motor arus bolak-balik dimana statornya dicatu langsung dari sumber tegangan dicatu langsung dari sumber tegangan bolak-balik dan arus rotornya merupakan bolak-balik dan arus rotornya merupakan imbas atau induksi dari statornya. Imbas imbas atau induksi dari statornya. Imbas tersebut sebagai akibat adanya perbedaan tersebut sebagai akibat adanya perbedaan relatif antara putaran rotor dengan medan relatif antara putaran rotor dengan medan putar. Oleh karena itu motor AC dikenal putar. Oleh karena itu motor AC dikenal dengan sebutan motor induksi. Sedangkan dengan sebutan motor induksi. Sedangkan yang dimaksud dengan motor induksi tiga yang dimaksud dengan motor induksi tiga phasa adalah motor induksi yang pada phasa adalah motor induksi yang pada belitan statornya dicatu dengan sumber belitan statornya dicatu dengan sumber tegangan tiga phasa yang masing-masing tegangan tiga phasa yang masing-masing fasa memilki beda phasa sebesar 120

fasa memilki beda phasa sebesar 120°°..

4.1. 4.1. Hubungan Antara

Hubungan Antara Kecepatan,

Kecepatan,

Tegangan, dan Frekuensi

Terhadap Torsi

4.1.1. Hubungan kecepatan dengan torsi 4.1.1. Hubungan kecepatan dengan torsi Bardasarkan rumus

Bardasarkan rumus P P mm == ω ω . . T T jika jika dayadaya

mekanik (

mekanik (P P mm) dianggap konstan maka) dianggap konstan maka

besarnya torsi tergantung dari kecepatan besarnya torsi tergantung dari kecepatan sudut (

sudut (ω ω ).).

Jika putaran rotor dipercepat, maka torsi Jika putaran rotor dipercepat, maka torsi yang dihasilkan kecil, sedangkan jika yang dihasilkan kecil, sedangkan jika torsinya besar maka kecepatannya lambat. torsinya besar maka kecepatannya lambat. Gambar 1 menggambarkan hubungan Gambar 1 menggambarkan hubungan antara kecepatan dengan torsi.

antara kecepatan dengan torsi.

Pada beban penuh motor berputar pada Pada beban penuh motor berputar pada kecepatan Nn. Pada saat beban mekanik kecepatan Nn. Pada saat beban mekanik meningkat, kecepatan motor menurun meningkat, kecepatan motor menurun sampai torsi maksimum sama dengan torsi sampai torsi maksimum sama dengan torsi beban. Bila torsi beban melebihi Tm, maka beban. Bila torsi beban melebihi Tm, maka motor akan berhenti.

motor akan berhenti.

Gambar 1.

Gambar 1. kurva kekurva kecepatan cepatan terhadapterhadap torsi

torsi 4.1.2.

4.1.2. Hubungan tegangan Hubungan tegangan dengan tdengan torsiorsi Besarnya torsi suatu motor induksi Besarnya torsi suatu motor induksi tergantung pada tegangan dan frekuensi tergantung pada tegangan dan frekuensi yang diberikan ke stator. Bila

yang diberikan ke stator. Bila f f dibuat tetapdibuat tetap maka T

maka T ≈≈VV22..

Gambar 2. Kurva tegangan terhadap Gambar 2. Kurva tegangan terhadap

torsi torsi

(3)

4.1.3. Hubungan frekuensi dengan torsi 4.1.3. Hubungan frekuensi dengan torsi Kecepatan sinkron motor induksi tergantng Kecepatan sinkron motor induksi tergantng pada frekuensi input. Untuk menjaga agar pada frekuensi input. Untuk menjaga agar konstan, maka tegangan dan frekuensi konstan, maka tegangan dan frekuensi input tervariasi sama dan sebanding. Jika input tervariasi sama dan sebanding. Jika frekuensi dibuat dua kali, maka frekuensi frekuensi dibuat dua kali, maka frekuensi juga

juga dibuat dibuat dua dua kali. kali. Jika Jika frekuensi frekuensi dandan tegangan input dinaikkan, maka kecepatan tegangan input dinaikkan, maka kecepatan putar motor akan semakin cepat.

putar motor akan semakin cepat.

Gambar 3. Kurva frekuensi terhadap Gambar 3. Kurva frekuensi terhadap

torsi (Schneider Electric, 2004) torsi (Schneider Electric, 2004)

4.2. 4.2. Pengaturan Kecepatan

Pengaturan Kecepatan Motor

Motor

Induksi Tiga Phasa

Pengaturan kecepatan motor induksi dapat Pengaturan kecepatan motor induksi dapat dilakukan dengan beberapa cara yaitu; dilakukan dengan beberapa cara yaitu; mengubah jumlah kutub, mengubah mengubah jumlah kutub, mengubah frekuensi input, mengatur tegangan input, frekuensi input, mengatur tegangan input, serta pengaturan tahanan luar.

serta pengaturan tahanan luar. 4.2.1.

4.2.1. Mengubah Mengubah Jumlah Jumlah Kutub Kutub ((PolePole Changing Motor Changing Motor )) Mengingat bahwa Mengingat bahwa maka maka

perubahan jumlah kutub (P) dan frekuensi perubahan jumlah kutub (P) dan frekuensi (f) akan mempengaruhi putaran.

(f) akan mempengaruhi putaran. 4.2.2.

4.2.2. Pengaturan Pengaturan Frekuensi Frekuensi Sumber Sumber ((LineLine Frequency Control

Frequency Control ))

Kecepatan putaran motor induksi tiga fasa Kecepatan putaran motor induksi tiga fasa dapat diatur dengan merubah frekuensi dapat diatur dengan merubah frekuensi sumber, karena medan putar stator sumber, karena medan putar stator merupakan fungsi frekuensi.

merupakan fungsi frekuensi. ..

Dari persamaan medan putar dapat Dari persamaan medan putar dapat dianalisis bahwa apabila nilai fekuensi dianalisis bahwa apabila nilai fekuensi f f berubah, maka akan mempengaruhi berubah, maka akan mempengaruhi perubahan harga medan putar stator (n perubahan harga medan putar stator (n ).).

4.2.3.

4.2.3. Mengatur Mengatur Tegangan Tegangan Sumber Sumber ((LineLine Voltage Control

Voltage Control ))

Besarnya kopel motor induksi tiga phasa Besarnya kopel motor induksi tiga phasa dirumuskan;

dirumuskan;

Persamaan kopel motor induksi tiga phasa Persamaan kopel motor induksi tiga phasa menjelaskan bahwa kopel sebanding menjelaskan bahwa kopel sebanding dengan pangkat dua tegangan yang dengan pangkat dua tegangan yang diberikan. Pada beban tertentu dengan diberikan. Pada beban tertentu dengan menganggap besarnya tahanan rotor dan menganggap besarnya tahanan rotor dan reaktansi rotor konstan serta slip yang kecil, reaktansi rotor konstan serta slip yang kecil, dengan merubah nilai tegangan input maka dengan merubah nilai tegangan input maka akan terjadi perubahan kecepatan. akan terjadi perubahan kecepatan. Pengaturan putaran motor induksi tiga Pengaturan putaran motor induksi tiga phasa dengan cara mengatur tegangan phasa dengan cara mengatur tegangan sumber mempunyai daerah kerja yang lebih sumber mempunyai daerah kerja yang lebih luas.

luas.

Gambar 4.

Gambar 4. KarakterKarakteristik pengaturanistik pengaturan tegangan

tegangan 4.2.4.

4.2.4. Pengaturan Pengaturan Tahanan Tahanan Luar Luar

Kecepatan putar motor induksi tiga phasa Kecepatan putar motor induksi tiga phasa dapat dirubah dengan menambahkan dapat dirubah dengan menambahkan tahanan luar . Dengan mengatur tahanan tahanan luar . Dengan mengatur tahanan luar akan terjadi perubahan kecepatan. luar akan terjadi perubahan kecepatan. Pengaturan tahanan luar hanya dapat Pengaturan tahanan luar hanya dapat dilakukan untuk motor induksi jenis rotor lilit. dilakukan untuk motor induksi jenis rotor lilit.

5. 5. Metode

Metode Penelitian

Penelitian

Populasi dalam penelitian ini adalah motor Populasi dalam penelitian ini adalah motor induksi tiga phasa berdaya kecil sebesar 2 induksi tiga phasa berdaya kecil sebesar 2 HP

HP ((horsehorse power). Sedangkan sampelnyapower). Sedangkan sampelnya adalah motor induksi tiga phasa jenis rotor adalah motor induksi tiga phasa jenis rotor sangkar dengan spesifikaasi sebagai sangkar dengan spesifikaasi sebagai berikut: 1,5 KW, 2 HP, berikut: 1,5 KW, 2 HP, ∆∆// ΥΥ, 220 / 380 V, 6, 220 / 380 V, 6 / 3,4 A, 50 Hz, 2840 r/min / 3,4 A, 50 Hz, 2840 r/min p p f f n n s s 1 1 120 120 = =

( (

))

22 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 1 1 )) (( )) (( 3 3 X X a a R R a a R R Sa Sa V V T T + + = = ω ω

(4)

Cara Pengumpulan Data Cara Pengumpulan Data

Cara pengumpulan data pada penelitian Cara pengumpulan data pada penelitian ini adalah dengan metode eksperimen. ini adalah dengan metode eksperimen. Dalam penelitian ini data yang akan Dalam penelitian ini data yang akan diambil berupa data kecepatan putaran diambil berupa data kecepatan putaran motor, arus, tegangan, frekuensi dan motor, arus, tegangan, frekuensi dan daya. Data tersebut diperoleh dari daya. Data tersebut diperoleh dari pengaturan kecepatan motor dengan pengaturan kecepatan motor dengan mengatur tegangan dan frekuensi. mengatur tegangan dan frekuensi. Sebagai bebannya, motor dikopel dengan Sebagai bebannya, motor dikopel dengan generator AC satu phasa yang dibebani generator AC satu phasa yang dibebani dengan lampu.

dengan lampu.

6. 6. Hasil

Hasil dan

dan Pembahasan

Pembahasan

6.1. 6.1. Hasil

Hasil Penelitian

Penelitian

Data penelitian diperoleh dari hasil Data penelitian diperoleh dari hasil pengukuran dan analisis sesuai dengan pengukuran dan analisis sesuai dengan rancangan yang telah dikemukakan di rancangan yang telah dikemukakan di atas. Data yang diambil berupa kecepatan atas. Data yang diambil berupa kecepatan putaran, arus stator, dan daya. Data putaran, arus stator, dan daya. Data pengukuran

pengukuran dapat dapat dilihat dilihat pada pada tabel tabel 11 sampai dengan tabel 4.

sampai dengan tabel 4.

Pengaturan Tegangan Pengaturan Tegangan Tabel 1.

Tabel 1. Perubahan tegangan terhadap kecepatan putaranPerubahan tegangan terhadap kecepatan putaran Tegangan

Tegangan Frekuensi Frekuensi Kecepatan Kecepatan Putaran Putaran Rotor Rotor (RPM)(RPM)

(Volt) (Hz)

(Volt) (Hz) Tanpa Tanpa Berbeban Berbeban (Watt)(Watt) Beban Beban 100 100 200 200 300 300 400 400 500 500 600600 350 350 50 50 2990 2990 2930 2930 2920 2920 2915 2915 2890 2890 2885 2885 28802880 300 300 50 50 2990 2990 2915 2915 2905 2905 2875 2875 2845 2845 2820 2820 28152815 250 250 50 50 2985 2985 2895 2895 2865 2865 2840 2840 2770 2770 2685 2685 26502650 200 200 50 50 2980 2980 2820 2820 2785 2785 2755 2755 2705 2705 2675 2675 26002600 150 150 50 50 2970 2970 2690 2690 2550 2550 2450 2450 2295 2295 2005 2005 18401840

Tabel 2. Perubahan tegangan

Tabel 2. Perubahan tegangan terhadap efisiensi dayaterhadap efisiensi daya Tegangan

Tegangan Frekuensi Frekuensi Efisiensi Efisiensi Daya Daya %%

(Volt) (Hz)

(Volt) (Hz) Pada beban WattPada beban Watt

100 200 300 400 500 600 100 200 300 400 500 600 350 350 50 50 49.60 49.60 53.53 53.53 54.66 54.66 72.79 72.79 75.01 75.01 76.0876.08 300 300 50 50 57.58 57.58 61.33 61.33 65.71 65.71 71.13 71.13 73.11 73.11 75.0775.07 250 250 50 50 57.90 57.90 63.67 63.67 67.62 67.62 76.18 76.18 75.58 75.58 75.9775.97 200 200 50 50 67.68 67.68 71.17 71.17 73.47 73.47 78.90 78.90 79.26 79.26 78.3378.33 150 150 50 50 71.73 71.73 71.29 71.29 70.63 70.63 76.50 76.50 66.83 66.83 61.3361.33 Pengaturan Frekuensi Pengaturan Frekuensi Tabel 3.

Tabel 3. Perubahan frekuensi terhadap kecepaPerubahan frekuensi terhadap kecepatan putarantan putaran Frekuensi

Frekuensi Tegangan Tegangan Kecepatan Kecepatan Putaran Putaran Rotor Rotor (RPM)(RPM)

(Hz) (Volt)

(Hz) (Volt) Tanpa Tanpa Berbeban Berbeban (Watt)(Watt)

Beban 60 Beban 60 100 100 150 150 200 200 250 250 300300 35 35 150 150 2050 2050 1935 1935 1905 1905 1875 1875 1850 1850 1800 1800 17851785 40 40 150 150 2380 2380 2225 2225 2200 2200 2175 2175 2155 2155 2125 2125 20852085 45 45 150 150 2675 2675 2550 2550 2510 2510 2480 2480 2450 2450 2410 2410 23752375 50 50 150 150 2950 2950 2760 2760 2720 2720 2680 2680 2640 2640 2585 2585 23502350 55 55 150 150 3250 3250 2900 2900 2825 2825 2750 2750 2675 2675 2500 2500 23002300

(5)

Tabel 4. Perubahan frekuensi terhadap efisiensi daya Tabel 4. Perubahan frekuensi terhadap efisiensi daya Frekuensi Tegangan

Frekuensi Tegangan Efisiensi Daya %Efisiensi Daya % Pada beban Watt Pada beban Watt (Hz) (Hz) (V) (V) 60 60 100 100 150 150 200 200 250 250 300300 35 35 150 150 63.79 63.79 68.04 68.04 69.44 69.44 66.07 66.07 65.78 65.78 66.5266.52 40 40 150 150 61.81 61.81 68.75 68.75 69.05 69.05 70.27 70.27 70.47 70.47 70.1770.17 45 45 150 150 64.93 64.93 70.83 70.83 72.72 72.72 73.29 73.29 73.32 73.32 73.3073.30 50 50 150 150 69.00 69.00 72.53 72.53 73.38 73.38 74.46 74.46 73.31 73.31 67.4567.45 55 55 150 150 70.00 70.00 71.79 71.79 70.00 70.00 79.17 79.17 73.33 73.33 66.6766.67

Gambar 5. Grafik hubungan

Gambar 5. Grafik hubungan kecepatan putaran terhadap bebankecepatan putaran terhadap beban untuk beberapa variasi tegangan

untuk beberapa variasi tegangan

6.2. Pembahasan

6.2.1.

6.2.1. Perubahan Perubahan Tegangan Tegangan TerhadapTerhadap Kecepatan

Kecepatan

Berdasarkan data yang ada serta grafik Berdasarkan data yang ada serta grafik hubungan antara kecepatan putaran hubungan antara kecepatan putaran terhadap beban untuk beberapa variasi terhadap beban untuk beberapa variasi tegangan terlihat bahwa semakin besar tegangan terlihat bahwa semakin besar beban kecepatan putaran motor semakin beban kecepatan putaran motor semakin menurun

menurun Adanya

Adanya perubahan perubahan tegangan tegangan jugajuga mengakibat-kan terjadinya perubahan mengakibat-kan terjadinya perubahan kecepatan putaran motor. Misalnya pada kecepatan putaran motor. Misalnya pada tegangan 350 volt terjadi penurunan tegangan 350 volt terjadi penurunan kecepatan putaran sebesar 0,57 %. kecepatan putaran sebesar 0,57 %. Tegangan sebesar 300 volt, rata-rata Tegangan sebesar 300 volt, rata-rata penurunan kecepatan putaran sebesar penurunan kecepatan putaran sebesar 2,33 %. Terjadi penurunan keceparan 2,33 %. Terjadi penurunan keceparan putaran sebesar 5,39 % pada tegangan putaran sebesar 5,39 % pada tegangan sumber sebesar 250 volt. Tegangan sumber sebesar 250 volt. Tegangan sumber sebesar 200 volt terjadi sumber sebesar 200 volt terjadi penurunan kecepatan putaran sebesar penurunan kecepatan putaran sebesar 7,12 % dan pada tegangan sumber 7,12 % dan pada tegangan sumber sebesar 150 volt terjadi rata-rata sebesar 150 volt terjadi rata-rata penurunan kecepatan putaran sebesar penurunan kecepatan putaran sebesar 20,56 %. Dari data tersebut dapat dilihat 20,56 %. Dari data tersebut dapat dilihat

adanya perbuahan putaran jika tegangan adanya perbuahan putaran jika tegangan sumber diubah.

sumber diubah.

Efisiensi daya dihitung dengan cara Efisiensi daya dihitung dengan cara membandingkan antara daya output membandingkan antara daya output dengan daya input. Gambar di bawah dengan daya input. Gambar di bawah

menggambarkan hubungan antara

efisiensi daya terhadap beban untuk efisiensi daya terhadap beban untuk beberapa variasi tegangan. Dari gambar beberapa variasi tegangan. Dari gambar tersebut terlihat bahwa semakin besar tersebut terlihat bahwa semakin besar beban, efisiensi daya cenderung naik beban, efisiensi daya cenderung naik tetapi pada saat mendekati

tetapi pada saat mendekati over load over load (beban penuh) efisiensi daya menurun. (beban penuh) efisiensi daya menurun. Grafik tersebut juga menggambarkan Grafik tersebut juga menggambarkan bahwa adanya perubahan tegangan bahwa adanya perubahan tegangan mengakibatkan terjadinya perubahan mengakibatkan terjadinya perubahan efisiensi daya. Penurunan tegangan efisiensi daya. Penurunan tegangan mengakibatkan efisiensi daya menurun. mengakibatkan efisiensi daya menurun. Hal ini disebabkan karena adanya Hal ini disebabkan karena adanya penurunan tegangan mengakibatkan penurunan tegangan mengakibatkan penurunan daya motor sehingga kerja penurunan daya motor sehingga kerja motor menjadi terbatas.

motor menjadi terbatas.

00 500 500 1000 1000 1500 1500 2000 2000 2500 2500 3000 3000 3500 3500 00 110000 220000 330000 440000 550000 660000 770000 Beban lampu (Watt)

Beban lampu (Watt)

K K e e c c e e p p a a t t a a n n P P u u t t a a r r a a n n ( ( R R P P M M ) ) V = 350 voltV = 350 volt V = 300 volt V = 300 volt V = 250 volt V = 250 volt V = 200 volt V = 200 volt V = 150 volt V = 150 volt

(6)

Gambar 6. Grafik hubungan efisiensi daya terhadap beban untuk Gambar 6. Grafik hubungan efisiensi daya terhadap beban untuk

beberapa variasi tegangan beberapa variasi tegangan

6.2.2.

6.2.2. Perubahan Perubahan Frekuensi TFrekuensi Terhadaperhadap Kecepatan Putaran Motor

Kecepatan Putaran Motor

Berdasarkan data yang diperoleh dari Berdasarkan data yang diperoleh dari penelitian serta grafik hubungan antara penelitian serta grafik hubungan antara kecepatan putaran terhadap beban untuk kecepatan putaran terhadap beban untuk beberapa variasi frekuensi terlihat bahwa beberapa variasi frekuensi terlihat bahwa dengan merubah frekuensi akan terjadi dengan merubah frekuensi akan terjadi perubahan kecepatan putaran. Jika perubahan kecepatan putaran. Jika frekuensi kerja motor sebagai acuan (f = frekuensi kerja motor sebagai acuan (f = 50 Hz) maka pada frekuensi 35 hertz 50 Hz) maka pada frekuensi 35 hertz terjadi rata-rata penurunan kecepatan terjadi rata-rata penurunan kecepatan putaran sebesar 29,94 %. Frekuensi putaran sebesar 29,94 %. Frekuensi sumber sebesar 40 hertz, rata-rata sumber sebesar 40 hertz, rata-rata penurunan kecepatan putaran sebesar penurunan kecepatan putaran sebesar 18,51 %. Frekuensi sebesar 45 hertz, 18,51 %. Frekuensi sebesar 45 hertz, kecepatan putaran mengalami penurunan kecepatan putaran mengalami penurunan sebesar 7,15 %. Frekuensi sumber sebesar 7,15 %. Frekuensi sumber sebesar 55 hertz terjadi kenaikan sebesar 55 hertz terjadi kenaikan kecepatan putaran sebesar 3,22 % dan kecepatan putaran sebesar 3,22 % dan pada frekuensi 60 hertz kecepatan pada frekuensi 60 hertz kecepatan putaran

putaran motor motor justru justru mengalamimengalami penurunan sebesa 45,01 Untuk menjaga penurunan sebesa 45,01 Untuk menjaga kestabilan fluks adanya perubahan kestabilan fluks adanya perubahan frekuensi juga harus dikuti dengan frekuensi juga harus dikuti dengan perubahan tegangan. Jika frekuensi naik perubahan tegangan. Jika frekuensi naik dua kali maka tegangan juga harus naik dua kali maka tegangan juga harus naik dua kali.

dua kali.

Berdasarkan data hasil penelitian dan Berdasarkan data hasil penelitian dan grafik hubungan efisiensi daya terhadap grafik hubungan efisiensi daya terhadap beban untuk beberapa variasi frekuensi beban untuk beberapa variasi frekuensi terlihat bahwa efisiensi daya pada terlihat bahwa efisiensi daya pada frekuensi 35 Hz sampai 55 Hz cenderung frekuensi 35 Hz sampai 55 Hz cenderung stabil.

stabil.

Dari hasil analisis data dan grafik Dari hasil analisis data dan grafik hubungan perubahan tegangan dan hubungan perubahan tegangan dan frekuensi terhadap unjuk kerja motor frekuensi terhadap unjuk kerja motor terlihat bahwa kecepatan putaran motor terlihat bahwa kecepatan putaran motor dapat diatur dengan merubah tegangan dapat diatur dengan merubah tegangan sumber dan frekuensi sumber, tetapi sumber dan frekuensi sumber, tetapi perubahan tersebut sangat berpengaruh perubahan tersebut sangat berpengaruh terhadap unjuk kerja motor. Dengan terhadap unjuk kerja motor. Dengan menurunkan tegangan dibawah tegangan menurunkan tegangan dibawah tegangan kerja, kerja motor menjadi terbatas, kerja, kerja motor menjadi terbatas, efisiensi dayanya menurun, dan motor efisiensi dayanya menurun, dan motor menjadi cepat panas akibat over current. menjadi cepat panas akibat over current. Pengaturan dengan merubah frekuensi Pengaturan dengan merubah frekuensi sumber menghasilkan daerah pengaturan sumber menghasilkan daerah pengaturan yang lebih lebar, tetapi perubahan yang lebih lebar, tetapi perubahan frekuensi dengan tegangan dibuat konstan frekuensi dengan tegangan dibuat konstan mengakibatkan fluks magnetik tidak stabil. mengakibatkan fluks magnetik tidak stabil. Ketidak stabilan fluks magnetik Ketidak stabilan fluks magnetik mengakibatkan kerja motor menurun, mengakibatkan kerja motor menurun, efisiensi daya menurun dan over current. efisiensi daya menurun dan over current. Untuk menghasilkan kestabilan fluks, Untuk menghasilkan kestabilan fluks, maka perubahan frekuensi harus diikuti maka perubahan frekuensi harus diikuti perubahan tegangan.

perubahan tegangan.

Unjuk kerja motor yang paling optimal Unjuk kerja motor yang paling optimal pada penelitian ini diperoleh pada pada penelitian ini diperoleh pada tegangan sumber 350 volt dan frekuensi tegangan sumber 350 volt dan frekuensi sumber 50 Hz. sumber 50 Hz. 0.00 0.00 10.00 10.00 20.00 20.00 30.00 30.00 40.00 40.00 50.00 50.00 60.00 60.00 70.00 70.00 80.00 80.00 90.00 90.00 00 110000 220000 330000 440000 550000 660000 770000

Beban Lampu (Watt) Beban Lampu (Watt)

E E f f i i s s i i e e n n

s s i i ( ( % % ) ) V = 350 V V = 350 V V = 300 V V = 300 V V = 250 V V = 250 V V = 200 V V = 200 V V = 150 V V = 150 V

(7)

Gambar 7. Grafik hubungan

Gambar 7. Grafik hubungan antara kecepatan putaran motor antara kecepatan putaran motor terhadap beban untuk beberapa veriasi frekuensi sumber terhadap beban untuk beberapa veriasi frekuensi sumber

Gambar 8. Grafik hubungan efisiensi daya terhadap beban untuk Gambar 8. Grafik hubungan efisiensi daya terhadap beban untuk

beberapa variasi frekuensi sumber beberapa variasi frekuensi sumber

7. 7. Simpulan

Simpulan dan

dan Saran

Saran

7.1. Simpulan

Berdasarkan data hasil penelitian dan Berdasarkan data hasil penelitian dan analisis data yang telah dilakukan, maka analisis data yang telah dilakukan, maka dapat ditarik k

dapat ditarik kesimpulan sebagai berikut:esimpulan sebagai berikut: 1) Perubahan tegangan sumber dapat 1) Perubahan tegangan sumber dapat menyebabkan perubahan unjuk kerja menyebabkan perubahan unjuk kerja motor diantaranya; perubahan motor diantaranya; perubahan kecepatan putaran, arus stator dan kecepatan putaran, arus stator dan daya. Tetapi adanya perubahan daya. Tetapi adanya perubahan tegangan menyebabkan kerja motor tegangan menyebabkan kerja motor menjadi terbatas, efisiensi daya menjadi terbatas, efisiensi daya menurun dan motor menjadi cepat menurun dan motor menjadi cepat panas akibat over current.

panas akibat over current. 2)

2) Perubahan fPerubahan frekuensi sumber rekuensi sumber jugajuga

kerja motor, tetapi perubahan kerja motor, tetapi perubahan frekuensi dengan tegangan dibuat frekuensi dengan tegangan dibuat konstan menyebabkan fluks magnet konstan menyebabkan fluks magnet tidak stabil yang berakibat kerja motor tidak stabil yang berakibat kerja motor tidak stabil serta efisiensi dayanya tidak stabil serta efisiensi dayanya menurun. Untuk menjaga kestabilan menurun. Untuk menjaga kestabilan fluks perubahan frekuensi harus diikuti fluks perubahan frekuensi harus diikuti dengan perubahan tegangan.

dengan perubahan tegangan. 3)

3) Unjuk kerja Unjuk kerja motor yang motor yang paling oppaling optimaltimal pada penelitian ini diperoleh pada pada penelitian ini diperoleh pada tegangan sumber 350 volt dan tegangan sumber 350 volt dan frekuensi sumber 50 Hz

frekuensi sumber 50 Hz

7.2. Saran

Bagi pemakai, hendaknya motor induksi Bagi pemakai, hendaknya motor induksi difungsikan dengan kecepatan putaran difungsikan dengan kecepatan putaran

0 0 500 500 1000 1000 1500 1500 2000 2000 2500 2500 3000 3000 3500 3500 0 0 5500 110000 115500 220000 225500 330000 335500 Beban (Watt) Beban (Watt) P P u u t t a a r r a a

n n R R o o t t o o r r ( ( R R P P M M ) ) _{f = 35 Hz}_{f = 35 Hz} f = 40 Hz f = 40 Hz f = 45 Hz f = 45 Hz f = 50 Hz f = 50 Hz f = 55 Hz f = 55 Hz

Hubungan Efisiensi Terhadap Beban Hubungan Efisiensi Terhadap Beban

0.00 0.00 10.00 10.00 20.00 20.00 30.00 30.00 40.00 40.00 50.00 50.00 60.00 60.00 70.00 70.00 80.00 80.00 6600 110000 115500 220000 225500 330000

Beban Lampu (Watt) Beban Lampu (Watt)

E E f f i i s s i i e n e n

s s i i ( ( % % ) ) f = 35 Hz f = 35 Hz f = 40 Hz f = 40 Hz f = 45 Hz f = 45 Hz f = 50 Hz f = 50 Hz f = 55 Hz f = 55 Hz

(8)

konstan/tetap serta tegangan dan konstan/tetap serta tegangan dan frekuensi kerjanya sesuai dengan frekuensi kerjanya sesuai dengan spesifikasinya.

spesifikasinya.

Daftar Pustaka

Abdul

Abdul Kadir.1984.Kadir.1984. Mesin tak serempak Mesin tak serempak .. Bandung: Djambatan,

Bandung: Djambatan,

Fitzgerald A.E, Jr. Charles Kingsley and Fitzgerald A.E, Jr. Charles Kingsley and

Stepen D Umans. 1997.

Stepen D Umans. 1997. Mesin-MesinMesin-Mesin Listrik Terjemahan Edisi Keempat. Listrik Terjemahan Edisi Keempat. Jakarta: PT.Gelora Aksara Pratama. Jakarta: PT.Gelora Aksara Pratama. Lister.1993.

Lister.1993. Mesin dan rangkaian listrik Mesin dan rangkaian listrik .. Alih

Alih bahasa bahasa Hanapi Hanapi Gunawan.Gunawan. Jakarta: Erlangga.

Jakarta: Erlangga.

Marappung, Muslimin. 1979.

Marappung, Muslimin. 1979. Teori soal Teori soal penyelesai

penyelesaian an teknik teknik tenaga tenaga listrik.listrik. Bandung: Armico.

Bandung: Armico. Rijono Yon. 1997.

Rijono Yon. 1997. Dasar Teknik TenagaDasar Teknik Tenaga Listrik.

Listrik. Yogyakarta: Andi Offset.Yogyakarta: Andi Offset. Schneider Electric.2004.

Schneider Electric.2004. Bahan pelatihan.Bahan pelatihan. Jakarta:

Jakarta: Schneider Schneider ElectricElectric Sugiyono. 1997.

Sugiyono. 1997. Statistika Statistika untuk untuk penelitian