Tugas akhir ini disusun sebagai salah satu persyaratan akademik yang harus diambil untuk menyelesaikan Program Studi di Jurusan Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Makassar. Bapak Ibu dosen dan karyawan Fakultas Teknik yang telah selama ini mendidik dan mengabdi kepada penulis selama proses belajar mengajar di Universitas Muhammadiyah Makassar. Saudara-saudaraku dan rekan-rekan mahasiswa Fakultas Teknik khususnya angkatan 2012 dengan segala persahabatan dan persaudaraannya yang sangat membantu dalam terselesaikannya tugas akhir ini.
Dalam kehidupan sehari-hari khususnya dibidang industri, motor induksi satu fasa tidak bisa dipisahkan. Kebanyakan lilitan atau rewinding menggunakan ukuran lilitan yang sama, sehingga pada penelitian ini dirancang suatu kumparan dengan cara mereduksi jumlah tembaga pada kumparan motor induksi satu fasa. Metode yang digunakan pada penelitian ini adalah metode terpusat (konsentris) untuk melakukan proses penggulungan kumparan stator. Dua motor yang digunakan dalam penelitian ini yaitu motor referensi dan motor belitan, motor referensi digunakan sebagai acuan pembanding.
Hasil yang diperoleh dari penelitian ini adalah motor belitan mempunyai parameter operasi antara lain kecepatan putar sebesar 2780 rpm, daya masukan sebesar 301,4 dan torsi sebesar 0,687348 Nm. Motor induksi mempunyai sumber energi listrik yaitu pada sisi stator, sedangkan sistem kelistrikan pada sisi rotor diinduksi melalui celah udara dari stator dengan media elektromagnetik. Pada perancangan kumparan motor induksi 1 fasa, motor yang masih berjalan dililitkan kembali dengan mengumpulkan data melalui pengujian motor dan membandingkan perancangan sebelum dan sesudah perancangan ulang dari segi daya, torsi dan efisiensi dengan cara mengganti kumparan. motor induksi 1 fasa dengan cara mengubah ukuran kumparan pada kumparan yang akan dililit.
Untuk membandingkan hasil perancangan kumparan sebelum dan sesudah penggulungan dengan cara mereduksi lilitan acuan kumparan utama sebesar 0,5 mm dan kumparan bantu sebesar 0,4 mm menjadi ukuran lilitan ulang kumparan utama sebesar 0,4 mm dan kumparan bantu sebesar 0,3 mm.
PENDAHULUAN
Rumusan Masalah
Tujuan Penelitian
Batasan Masalah
Mamfaat Penelitian
Sistematika Penulisan
TINJAUAN PUSTAKA
Konstruksi Umum Motor Induksi Satu Fase
- Stator
- Rotor
Konstruksi motor induksi satu fasa hampir sama dengan konstruksi motor induksi tiga fasa, yaitu terdiri dari dua bagian utama yaitu stator dan rotor. Motor induksi satu fasa dilengkapi dengan dua buah kumparan stator yang dipasang terpisah, yaitu kumparan utama (main lilitan) atau sering disebut kumparan putar dan kumparan bantu (auxiliary lilitan) atau sering disebut kumparan start. Jenis kumparan stator yang akan digunakan pada penelitian ini adalah kumparan konsentris.
Bentuk kumparan stator motor induksi satu fasa dibedakan menjadi 3 jenis, hal ini tergantung pada cara lilitannya pada alurnya. Bentuk kumparan yang dimaksud adalah sebagai berikut: Umumnya untuk kalangan menengah ke atas, meski ada khusus mesin listrik dengan kapasitas lebih besar, namun kumparan statornya menggunakan sistem kosentris. Kumparan terpusat (konsentris) pada umumnya sistem ini banyak digunakan untuk motor dan generator berkapasitas kecil.
Meski ada juga motor khusus berkapasitas kecil yang menggunakan jenis kumparan khusus. Kumparan utama terbuat dari tembaga dan ukurannya lebih besar dibandingkan tembaga untuk kumparan bantu karena ukurannya lebih besar, hambatannya lebih kecil dan medan magnet yang dihasilkan lebih kuat. Secara umum terdapat dua jenis rotor yang umum digunakan pada motor induksi, yaitu rotor belitan dan rotor sangkar tupai.
Batang rotor dan cincin ujung sangkar kecil terbuat dari tembaga atau aluminium dalam satu pelat pada inti rotor. Pada mesin yang lebih besar, batang rotor dimasukkan ke dalam alur rotor dan kemudian dilas dengan aman ke cincin ujung. Dilihat tanpa inti rotor, batang rotor tampak seperti sangkar tupai, sehingga motor induksi rotor-tupai disebut motor induksi sangkar-tupai.
Pada tipe rotor belitan, slot rotor menampung belitan berinsulasi serupa dengan belitan pada stator. 11 slip, sehingga resistor eksternal dapat dihubungkan secara seri dengan belitan rotor untuk mengontrol torsi dan kecepatan start selama start. Menambahkan resistansi eksternal pada rangkaian rotor belitan menghasilkan torsi yang lebih besar dengan arus masuk yang lebih kecil dibandingkan dengan rotor sangkar.
Teori Dasar Motor Induksi
Torsi (torsi) pada umumnya adalah gaya yang digunakan untuk menggerakkan suatu benda dengan jarak dan arah tertentu, satuannya Nm. Daya adalah laju energi yang dilepaskan selama bekerja dalam jangka waktu tertentu, dalam satuan Watt.
Prinsip Kerja Motor Induksi Satu Fase
- Teori Medan Putar Silang
- Teori Medan Putar Ganda
METODOLOGI PENELITIAN
Jenis penelitian
Konsep umum dari penelitian ini adalah merancang kumparan motor induksi satu fasa dengan cara mengubah jumlah kumparan pada motor induksi satu fasa dan menganalisis perubahan yang terjadi sebelum dan sesudah perancangan kumparan.
Tahapan Penelitian
Bahan pustaka yang diperlukan mencakup segala sesuatu yang mendukung perancangan kumparan motor induksi satu fasa. Pada tahap ini dilakukan analisa standar motor induksi sebelum dilakukan backwash. Pengumpulan data ini dimaksudkan untuk memudahkan penelitian dalam melakukan perbandingan backwash sehingga dapat diketahui perbedaan yang signifikan. Pada tahap ini motor induksi digulung kembali ke kumparan stator berdasarkan spesifikasi yang telah ditentukan sebelumnya.
Pengujian sistem merupakan tahap setelah implementasi perancangan sistem selesai, pada tahap ini dilakukan pengujian terhadap motor induksi yang telah dirancang. Analisis sistem meliputi analisis teknis yaitu pengukuran kecepatan putaran, torsi dan daya yang dihasilkan dari perancangan kumparan motor induksi satu fasa. Pembuatan kesimpulan dan saran merupakan tahap akhir dari penelitian ini, pengambilan kesimpulan berdasarkan hasil.
Sedangkan saran diberikan untuk kemungkinan perbaikan, kemungkinan pengembangan dan penerapan sebagai alternatif belitan motor induksi yang lebih efisien dan efektif.
Alat dan Bahan perancangan
- Alat
- Bahan
Pada penelitian ini telah dilakukan perancangan kumparan motor induksi 1. Langkah-langkah yang dilakukan dalam penelitian dapat berupa: Jumlah tembaga yang digunakan pada belitan stator sebelum dirancang adalah 0,5 mm untuk kumparan utama dan belitan bantu 0,4 mm dan setelah dirancang adalah 0,4 mm untuk belitan utama dan 0,3 mm untuk belitan bantu 3. Setelah belitan stator dililit, dan stator dirakit, kemudian stator dan rotor digabungkan untuk menguji keberhasilan ini desain motor induksi.
Pengujian motor induksi ini bertujuan untuk mengetahui unjuk kerja motor dari tegangan rendah hingga tegangan pengenal motor. Sebelum motor digulung ulang, motor diuji kecepatan, arus dan tegangannya agar dapat dibandingkan dengan motor setelah dirancang atau kumparan digulung ulang dari ukuran belitan sebelum dirancang yaitu kumparan utama 0,5 mm dan kumparan bantu 0,4 mm menjadi ukuran belitan yaitu kumparan utama 0,4 mm dan kumparan bantu 0,3 mm, belitan motor induksi sebaiknya memilih bahan penghantar dan jenis insulasi yang baik agar motor mempunyai performa yang baik. Pada penelitian ini dilakukan penggulungan ulang kumparan stator untuk mengetahui kinerja motor setelah penggulungan ulang dengan variasi yang berbeda dari sebelumnya.
Variasi menargetkan kumparan stator untuk menganalisis perubahan yang terjadi. Jenis belitan pada kumparan stator adalah belitan alur tunggal dengan metode terpusat (konsentris) dan bentuk belitannya kurang lebih sama dengan motor referensi. Setelah kumparan dirancang dan ditempatkan pada stator, maka kumparan pada motor dihubungkan ke sumber dengan menggunakan kabel yang berbeda-beda warnanya sehingga kita dapat dengan mudah mengetahui mana kumparan utama U1 dan U2 serta kumparan bantu Z1 dan Z2, dimana U1 merupakan masukan kumparan utama, sedangkan U2 merupakan lilitan keluaran kumparan utama, sedangkan Z1 dan Z2 merupakan lilitan masukan dan keluaran kumparan bantu. Setelah semuanya dirancang dengan benar, langkah selanjutnya adalah menguji motor induksi, yang menentukan parameter kinerja motor, baik dari segi kecepatan maupun arus.
Kecepatan putaran rotor pada motor Referensi pada tegangan 220 V adalah 2763 rpm, sedangkan pada motor pembalik adalah 2780 rpm, perbedaannya tidak terlalu besar yaitu 17 rpm, pada motor referensi kecepatannya sedikit lebih rendah. Sebelum dilakukan perbandingan, motor yang digunakan sebagai pembanding yaitu motor acuan diukur terlebih dahulu agar mudah dibandingkan, kemudian dilakukan proses penggulungan ulang dengan variasi kumparan yang sama, namun pada perancangan ini ukuran kumparan. sudah diganti. Kecepatan putaran rotor (No) pada motor referensi lebih tinggi yaitu 2780 RPM, sedangkan pada motor referensi kecepatan putaran (No) adalah 2763 RPM.
Arus pada motor rewind sebesar 1,37 A lebih besar dibandingkan dengan motor referensi sebesar 1,29 A, sehingga efisiensi motor rewind kurang baik, hal ini dikarenakan ukuran kawat yang kecil, kumparan rewind utama 0,4 mm dan kumparan bantu. adalah 0,3 mm dibandingkan dengan ukuran kawat pada kumparan utama motor referensi 0,5 mm dan kumparan bantu 0,4 mm. Sebaiknya pilih motor induksi yang berkualitas baik dan alat ukur yang akurat pada penelitian selanjutnya. Sebaiknya dilakukan pengembangan yang tepat untuk mendapatkan motor induksi yang paling efisien untuk memenuhi kebutuhan masyarakat.
Diagram alir penelitian
Konstruksi Penelitian
Jika kombinasi antara stator dan rotor sudah lengkap maka hasil perhitungan daya akan dibandingkan dengan hasil pengujian alat. Sama seperti motor acuan, pada pengujian ini diperoleh data meliputi kecepatan putaran medan rotor, arus dan daya masukan. Nilai kecepatan putaran rotor, arus dan daya berbanding lurus dengan besarnya tegangan yang diberikan. Untuk menyempurnakan penelitian ini agar dapat dikembangkan pada penelitian selanjutnya, maka saran yang dapat diberikan adalah sebagai berikut.
Suatu fasa dengan belitan bantu dan belitan utama berdasarkan teori medan fluks silang dan teori medan fluks ganda”.
HASIL DAN PEMBAHASAN
Pengujian motor referensi sebelum dibongkar
Desain bentuk kumparan
Skema penyambungan motor dengan sumber listrik 220 Volt
Pengujian motor rewindding
Perhitungan hasil Pengujian
Analisa Pengujian dan perhitungan
Perbandingan Pengujian Motor induksi 1 fase
PENUTUP
Saran
