ANALISIS PENG MOTOR (Aplikasi pad
Diajukan untuk m pendidikan sarjana (
D
U
GARUH JATUH TEGANGAN TERHADA OR INDUKSI TIGA FASA ROTOR BELITA
ada Laboratorium Konversi Energi Listrik F
uk memenuhi salah satu persyaratan dalam men a (S-1) pada Departemen Teknik Elektro Sub J
Listrik
Oleh:
M. ARFAN SAPUTRA NIM : 090402008
DEPARTEMEN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN
2014
The image cannot be display ed. Your computer may not hav e enough memory to open the image, or the image may hav e been corrupted. Restart y our computer, and then open the file again. I f the red x still appears, y ou may hav e to delete the image and then insert it again.
AP KINERJA ITAN
k FT-USU)
ABSTRAK
Motor induksi merupakann motor yang paling umum digunakan pada berbagai peralatan industri. Kelebihannya adalah rancangannya yang sederhana, murah dan mudah didapat, serta dapat langsung di sambungkan ke sumber daya AC tiga phasa. Salah satu jenis motor induksi yang cukup banyak dijumpai adalah motor induksi rotor belitan. Dalam aplikasinya motor induksi dituntut memiliki kinerja yang tinggi. Tetapi hal itu tidak dapat sepenuhnya tercapai mengingat adanya gangguan berupa jatuh tegangan. Turunnya tegangan yang disuplai ke motor akan menyebabkan kinerja motor berkurang.
Pada Tugas Akhir ini, penulis menganalisis pengaruh jatuh tegangan terhadap kinerja motor induksi tiga fasa rotor belitan dengan menentukan 8 nilai tegangan terminal yaitu 360, 340, 320, 300, 280, 260, 240, dan 220 Volt. Data hasil pengujian, nilai tegangan terminal tertinggi 360 volt memiliki torsi 0,26
N-m, efisiensi 75,7 , dan putaran 1450 rpm, dan pada saat nilai tegangan terminal
terendah 220 volt memiliki torsi 2,58 N-m, efisiensi 18,06 dan putaran 1390
rpm
1. Bapak Ir. Syamsul Amien, M.S, selaku Dosen Pembimbing Tugas Akhir penulis yang telah banyak meluangkan waktu untuk membimbing dan mengarahkan penulis baik semasa kuliah maupun saat proses penulisan Tugas Akhir ini.
2. Bapak Ir. Surya Tarmizi Kasim, M.Si selaku Ketua Departemen Teknik Elektro FT-USU, dan Bapak Rahmad Fauzi, ST, MT selaku Sekretaris Departemen Teknik Elektro FT-USU.
3. Isroi Tanjung, ST (Om Roy) selaku Pegawai di Lab. Konversi Energi Listrik FT-USU yang banyak membantu penulis selama proses pengambilan data 4. Seluruh Staff Pengajar dan Pegawai di Departemen Teknik Elektro
FT-USU.
5. Agida Putranti Narulitasari, seorang teman, sahabat, dan penyemangat yang luar biasa. Terima kasih atas dukungan dan doanya kepada penulis dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini.
6. Sahabat-sahabat terbaikku dari angkatan 2009, Rizky (bundil) ST, Rizal (lek zalmen), Dimas (Mamas) St, Yuli (Datar), Nisa (Dugong/bogel) ST, Agung ( Bagong) ST, Rizi (bibir), Dolmen (bopek), Adly (doyok), Afit (ketua Naga hitam), Dinyok, Dj Fayfunk, Tondy (boyot), Wangto Tegangan Tinggi, Ahmad, Pak Doni, Fahrul, Nanda, Mahkur, Kentrick, Teguh, Budi, Arif, Reza, Leo (pembasmi Vampir), Asri Milaqmar (jiiaaaaahhh), dan semua teman-teman angkatan 2009 lainnya.
iv Bang Aji, Kak Siska, dan lain-lain ) yang telah bersedia berbagi pengalaman kepada penulis selama masa perkuliahan.
8. Adik – adik junior ( Rimbo, Zein, Endra, Yoga, Angga, Aspar, Wahyudi, dan lain-lain ) yang selalu siap sedia menolong penulis kapanpun dibutuhkan.
9. Asisten Lab. Konversi Energi Listrik FT-USU ( Djaka, Diky, Dhuha, Bembeng, aspar, zein ) yang secara ikhlas membantu penulis selama proses pengambilan data.
10. Seluruh pihak yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu yang telah membantu penulis baik secara langsung maupun tidak langsung selama menjalani masa perkuliahan di Departemen Teknik Elektro FT-USU.
Penulis menyadari bahwa Tugas Akhir ini masih jauh dari sempurna. Oleh karena itu, penulis sangat mengharapkan kritik dan saran yang membangun demi penyemepurnaan Tugas Akhir ini. Akhir kata, penulis berharap semoga Tugas Akhir ini dapat bermanfaat khususnya bagi penulis pribadi dan juga semua pihak yang membutuhkannya.
Medan, 18 Maret 2014 Penulis
DAFTAR ISI
KATA PENGANTAR ... i
ABSTRAK ... iv
DAFTAR ISI ... v
DAFTAR GAMBAR ... viii
DAFTAR TABEL ... x
BAB I PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang ... 1
1.2. Rumusan Masalah ... 2
1.3. Tujuan Penulisan ... 2
1.4. Manfaat Penulisan ... 3
1.5. Batasan Masalah ... 3
1.6. Metode Penelitian ... 4
1.7. Sistematis Penulisan ... 4
BAB II DASAR TEORI 2.1. Umum ... 6
2.2. Konstruksi Motor Induksi Tiga Fasa ... 7
vi
2.3. Jenis Motor Induksi Tiga Fasa ... 9
2.3.1. Motor Induksi Tiga Fasa Sangkar tupai (Squirrel-cage Motor) ... 9
2.3.2 Motor Induksi Tiga Fasa Rotor belitan (Wound-rotor Motor) ... 10
2.4. Medan Putar ... 12
2.4.1 Analisis Secara Vektor ... 14
2.5. Prinsip Kerja Motor Induksi Tiga Fasa ... 15
2.6. Rangkain Ekivalen Motor Induksi ... 18
2.7. Torsi Motor Induksi Tiga Fasa ... 23
2.8. Disain Motor Induksi Tiga Fasa ... 26
2.9. Aliran Daya Pada Motor Induksi ... 27
2.10. Efisiensi Motor Induksi Tiga Fasa ... 30
2.11. Kecepatan Motor Induksi ... 32
2.12. Jatuh Tegangan ... 33
BAB III METODE PENELITAN 3.1. Tempat dan Waktu Penelitian ... 36
3.2. Metode Pengumpulan Data ... 36
3.3. Langkah-Langkah Penelitian ... 37
3.4. Analisa Data ... 38
3.5. Pengujian Jatuh Tegangan Terhadap Kinerja Motor Induksi ... 40
3.6. Peralatan Yang Digunakan ... 40
3.7. Percobaan Untuk mendapatkan Parameter-Parameter Motor Induksi Tiga Fasa ... 41
3.8. Percobaan Analisa Pengaruh Jatuh Tegangan Tehadap Kinerja Motor Induksi ... 43 BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1. Umum ... 45 4.2. Hasil Penelitian ... 45 4.3.Percobaan Untuk Mendapatkan Parameter-Parameter Motor Induksi Tiga Fasa Rotor Belitan ... 46 4.3.1. Percobaan DC ... 46 4.4. Pecobaan Analisa Pengaruh Jatuh Tegangan Terhadap Kineja Motor Induksi Tiga Fasa ... 48 4.5 Grafik Hasil Pengujian ... 54
BAB V PENUTUP
5.1. Kesimpulan ... 56 5.2. Saran ... 56
viii DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Konstruksi Motor Induksi ... 7
Gambar 2.2 Komponen Stator Motor Induksi Tiga Fasa ... 8
Gambar 2.3 Rotor Sangkar Tupai Beserta Bagian-Bagiannya ... 9
Gambar 2.4 Motor Induksi Sangkar Tupai (Squirrel cage-induction Machine) ... 10
Gambar 2.5 Skematik Diagram Motor Induksi Rotor Belitan ... 11
Gambar 2.6 Rotor belitan (wound rotor) ... 11
Gambar 2.7 Motor induksi rotor belitan ( wound-rotor induction machine ) ... 12
Gambar 2.8 (a) Diagram phasor fluksi tiga fasa , (b) Arus tiga fasa seimbang ... 13
Gambar 2.9 Medan putar pada motor induksi tiga fasa ... 13
Gambar 2.10 Arus fluks yang ditimbulkan oleh arus yang mengalir dalam suatu lingkar ... 14
Gambar 2.11 Diagram vektor untuk fluks pada keadaan t1, t2, t3, t4... 15
Gambar 2.12 Rangkain ekivalen stator ... 19
Gambar 2.13 Rangkaian ekivalen rotor ... 20
Gambar 2.14 Rangkaian ekivalen rotor yag sudah dipengaruhi slip ... 21
Gambar 2.16 Rangkaian ekivalen per fasa motor induksi dengan sisi primer
sebagai referensi ... 22
Gambar 2.17Rangkaian ekivalen motor induksi dengan mengabaikan Rc ... 23
Gambar 2.18Rangkaian Thevenin ... 24
Gambar 2.19 Rangkain Theveni Motor Induksi ... 24
Gambar 2.20 Kurva Karakteristik Torsi-Kecepatan Pada Mesin Asinkron .. 25
Gambar 2.21 Karakteristik Torsi Dan Kecepatan Motor Induksi Pada Berbagai Desain ... 29
Gambar 2.22Diagram Aliran Daya Motor Induksi ... 30
Gambar 2.23 Efisiensi Pada Motor Induksi ... 31
Gambar 2.24 Efisiensi Motor Beban Sebagian (Sebagai fungsi dari % efisiensi beban penuh) ... 32
Gambar 3.1 Rangkaian percobaan tahanan DC belitan staor... 41
Gambar 3.2 Rangkaian percobaan tahanan DC belitan rotor ... 42
Gambar 3.3 Rangkaian percobaan pengaruh jatuh tegangan ... 43
Gambar 4.1 Grafik Tegangan Terminal vs Torsi Motor Induksi ... 54
Gambar 4.2 Grafik Tegangan Terminal vs Efisiensi Motor Induksi ... 54
x DAFTAR TABEL
