Feedback

Studi Pemakaian Kapasitor Untuk Menjalankan Motor Induksi Tiga Fasa Pada Sistem Satu Fasa (Aplikasi Pada Laboratorium Konversi Energi Listrik FT-USU)

Informasi dokumen
TUGAS AKHIR STUDI PEMAKAIAN KAPASITOR UNTUK MENJALANKAN MOTOR INDUKSI TIGA FASA PADA SISTEM SATU FASA (Aplikasi Pada Laboratorium Konversi Energi Listrik FT-USU) Diajukan untuk memenuhi salah satu syarat dalam menyelesaikan Pendidikan Sarjana (S-1) pada Departemen Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara oleh RUMONDA SITEPU NIM: 070402069 DEPARTEMEN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2011 Universitas Sumatera Utara ABSTRAK Pengoperasian motor induksi tiga fasa pada sistem tenaga listrik satu fasa sangat dibutuhkan pada daerah pertanian, industri kecil dan daerah tertentu yang hanya mempunyai sistem tenaga listrik satu fasa, sedangkan mereka membutuhkan motor penggerak dengan daya yang besar (motor induksi tiga fasa) yang secara normal harus dioperasikan pada sistem tenaga listrik tiga fasa . Pemakaian motor induksi satu fasa dengan daya yang besar memerlukan rangkaian kendali yang khusus dengan biaya yang besar.Salah satu cara mengatasi masalah tersebut adalah mengoperasikan motor induksi tiga fasa pada sistem tenaga listrik satu fasa dengan menggunakan kapasitor.Namun,banyaknya metode yang berkembang memungkinkan untuk meneliti metode mana yang mengahasilkan kinerja paling baik.Oleh karena itu pelu dilakukan analisa pengoperasian motor induksi tiga fasa pada sistem satu fasa dengan menggunakan kapasitor yang bervariasi dengan menggunakan beberapa metode yang ada serta membandingakan metode yang satu dengan metode yang lainnya. Universitas Sumatera Utara KATA PENGANTAR Penulis bersyukur kepada Tuhan Yang Maha Kuasa atas segala berkat dan anugerahNya penulis dapat menyelesaikan tugas akhir yang berjudul : “STUDI PEMAKAIAN KAPASITOR UNTUK MENJALANKAN MOTOR INDUKSI TIGA FASA PADA SISTEM SATU FASA” (Aplikasi pada Lab.Konversi Energi Listrik Fakultas Teknik USU) Penulisan Tugas Akhir ini merupakan salah satu persyaratan yang wajib dipenuhi sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar sarjana teknik pada departemen Teknik Elektro FT USU. Tugas Akhir ini penulis persembahankan untuk kedua orangtua yang telah membesarkan penulis dengan kasih sayang yang tak terhingga yaitu Asli Sitepu dan Sari Muspita Br Sembiring serta nenek penulis Pirma Br Sebayang yang telah memberikan segala kasih sayang ,perhatian dan segalanya serta kakak penulis ,Asmita Br Sitepu dan adik penulis Benni Sitepu. Penulis menyadari bahwa tulisan ini tidak akan selsai tanpa adanya bantuan dan dukungan dari berbagai pihak. Pada kesempatan ini saya ingin menyampaikan ucapan terima kasih yang tulus dan sebesar-besarnya kepada : 1. Bapak Ir.Eddy Warman, sebagai Dosen Pembimbing tugas akhir saya yang sangat besar bantuannya bagi saya dalam menyelasaikan tugas akhir ini. 2. Bapak Ir.Arman Sani,MT selaku dosen wali penulis yang banyak memberikan masukan dan pengarahan selama penulis menempuh perkuliahan Universitas Sumatera Utara 3. Bapak Ir. Surya Tarmizi Kasim, selaku Ketua Departemen Teknik Elektro. 4. Bapak Ir.Samsul,MT selaku kepala Laboratorium Konversi Energi Listirk 5. Bapak Ir.Syarawardi, selaku kepala Laboratorium Teknik Tegangan Tinggi dan juga kepada bapak Ir.Bonggas L Tobing dan Ir.Hendra Zulkarnaen ,selaku staf pengajar di laboratorium yang bersangkutan. . 6. Bang Roy, sebagai staff administrasi Laboratorium Konversi Energi Listrik, Bang Iqbal ,Bang Azhari ,Ferry,Fahmi,Fadi ,Samsyarif yang sudah menyediakan waktu dan pikiranya, dan semua staff asisten di Laboratorium Konversi Energi Listrik. 7. Terkhusus untuk Bang Herman atas waktunya selama ini yang telah menolong penulis selama penulisan tugas akhir ini. 8. Buat Teman –Teman Asisiten Laboratorium teknik Tegngan Tinggi ,yaitu;Bang Angga Yoakim,Setia,Angel,Harmoko Eykel dan Wilvian. 9. Buat teman –teman stambuk 2007 , Yoakim, Setia , Mario(Makcoy), cimet(mahasiswa terbaik), Kaban, Andrew, Janes, Rocky,Benito, Harapan,Jhon TBS, Om Advent,duo rambo(ramli dan ramces) ,Bule Irham,Yuyanto,ST,Jony Huang,ST, Denny Tanaya,ST,Leo jahat dan baik,Hotbe bersaudara ,Ketua Ajir,Rebud,Habibi,Seruhendra,Bincar ,Nobel ,Haogoaro dan lainnya . 10. Semua orang yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu yang telah memberikan kontribusinya kepada penulis ,baik secara langsung maupun tidak langsung ,jasa kalian akan senantiasa penulis kenag dan sebagai Universitas Sumatera Utara acuan untuk menempuh hari-hari ke depan dengan penuh semangat dan lebih baik lagi . Penulis menyadari bahwa Tugas Akhir ini masih jauh dari sempurna .Oleh karena itu penulis sangat mengharapkan saran dan kritik yang membangun demi penyempurnaan Tugas Akhir ini.Akhirnya penulis berharap Tugas Akhir ini dapat bermanfaat bagi para pembaca ,khusunya mahasiswa yang ingin lebih mengetahui dan mendalami Tugas Akhir Penulis. Medan, 6 Juli 2011 Penulis Universitas Sumatera Utara DAFTAR ISI ABSTRAK . i KATA PENGANTAR ii DAFTAR ISI . v DAFTAR GAMBAR .viii DAFTAR TABEL . xi BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang . 1 1.2 Tujuan Penulisan . 3 1.3 Manfaat Penulisan . 3 1.4 Batasan Masalah . 4 1.5 Metode Penulisan . 5 1.6 Sistematika Penulisan . 5 BAB II MOTOR INDUKSI TIGA FASA 2.1 Umum . 6 2.2 Konstruski Motor Induksi Tiga Fasa . 6 2.3 Prinsip Medan Putar . 7 2.4 Prinsip Kerja Motor Induksi Tiga Fasa . 11 2.5 Frekuensi Rotot.15 2.6 Rangkaian Ekivalen Motor Induksi Tiga Fasa . 16 Universitas Sumatera Utara BAB III KINERJA MOTOR INDUKSI TIGA FASA YANG DISUPLAI SUMBER SATU FASA 3.1 Parameter Motor Induksi Tiga Fasa.17 3.1.1 Percobaan DC.17 3.1.2 Percobaan Beban Nol.20 3.1.3 Percobaan Rotor Tertahan.23 3.2 Menjalankan Motor Induksi Tiga Fasa Pada Sistem Satu Fasa.24 3.2.1 Umum.24 3.2.2. Menjalankan Motor Induksi Tiga Fasa Pada Sistem Satu Fasa Dengan Metode Steinmetz.27 3.2.2.1. Analisa rangkaian Motor Induksi Tiga Fasa yang Disuplai satu fasa.29 3.2.3. Menjalankan Motor Induksi Tiga Fasa Pada Sistem Satu Fasa Dengan Metode Semihex .32 3.2.4 Rangkaian Urutan Nol,Positif dan Negatif Motor Induksi.39 3.3 Aliran Daya dan Efisiensi Pada Motor Induksi Yang Disuplay Satu Fasa.48 3.3.1 Aliran Daya.48 3.3.2 Torsi Motor Induksi Tiga Fasa yang Disuplai Satu Fasa.51 3.3.3 Efisiensi.52 Universitas Sumatera Utara BAB IV PERHITUNGAN PARAMETER DAN ANALISA KINERJA MOTOR INDUKSI TIGA PHASA YANG DISUPLAI SUMBER SATU PHASA 4.1 Umum . 55 4.2 Peralatan yang Digunakan 56 4.3 Percobaan Untuk Mendapatkan Parameter – Parameter Motor Induksi Tiga Fasa .57 4.3.1 Percobaan Tahanan DC Pada Belitan Stator. .57 4.3.1.1 Rangkaian Percobaan 58 4.3.1.2 Prosedur Percobaan . 58 4.3.1.3 Data Hasil Percobaan 58 4.3.2 Percobaan Hubung Singkat (Blocked Rotor Test).59 4.3.2.1 Rangkaian Percobaan 59 4.3.2.2 Prosedur Percobaan . 60 4.3.2.3 Data Hasil Percobaan 60 4.4. Percobaan Beban Nol . .61 4.4.1.1 Rangkaian Percobaan . 61 4.4.1.2 Prosedur Percobaan . 62 4.4.1.3 Data Hasil Percobaan . 62 4.4. Rangkaian Ekivalen Motor Induksi.63 4.5 Percobaan Pengoperasian Motor Induksi Tiga Phasa yang Disuplai Sumber Satu Phasa. Universitas Sumatera Utara 4.5.1 Rangkaian Percobaan .66 4.5.2 Prosedur Percobaan . 67 4.5.3 Data Hasil Percobaan 67 4.6 Analisis.67 4.6.1 Analisa Data dengan menggunakan metode Steinmetz.67 4.6.2 Analisa Data dengan menggunakan metode SemiHex.77 BAB V PENUTUP V.1 Kesimpulan . .95 V.2 Saran . 96 DAFTAR PUSTAKA 97 Universitas Sumatera Utara ABSTRAK Pengoperasian motor induksi tiga fasa pada sistem tenaga listrik satu fasa sangat dibutuhkan pada daerah pertanian, industri kecil dan daerah tertentu yang hanya mempunyai sistem tenaga listrik satu fasa, sedangkan mereka membutuhkan motor penggerak dengan daya yang besar (motor induksi tiga fasa) yang secara normal harus dioperasikan pada sistem tenaga listrik tiga fasa . Pemakaian motor induksi satu fasa dengan daya yang besar memerlukan rangkaian kendali yang khusus dengan biaya yang besar.Salah satu cara mengatasi masalah tersebut adalah mengoperasikan motor induksi tiga fasa pada sistem tenaga listrik satu fasa dengan menggunakan kapasitor.Namun,banyaknya metode yang berkembang memungkinkan untuk meneliti metode mana yang mengahasilkan kinerja paling baik.Oleh karena itu pelu dilakukan analisa pengoperasian motor induksi tiga fasa pada sistem satu fasa dengan menggunakan kapasitor yang bervariasi dengan menggunakan beberapa metode yang ada serta membandingakan metode yang satu dengan metode yang lainnya. Universitas Sumatera Utara BAB 1 PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Motor induksi merupakan jenis motor yang paling banyak digunakan pada pedesaan.Harganya yang murah menjadikan motor induksi lebih sering dipakai untuk memudahkan kegiatan pertanian di pedesaan.Seiring bertambahnya perluasan daerah pertanian mengakibatkan kapasitas motor induksi yang dibutuhkan .akan semakain besar pula. Di daerah pedesaan yang kebanyakan menggunakan sistem listrik satu fasa ,motor induksi yang digunakan adalah motor satu fasa yang diguanakan untuk pertanian maupun industri kecil.Seiring bertambahnya beban ,maka diperluakan motor induksi satu fasa yang berdaya besar. Pemakaian motor induksi satu fasa dengan daya yang besar memerlukan rangkaian kendali yang khusus dengan biaya yang besar sehingga digunakan motor induksi tiga fasa yang dioperasikan pada sistem satu fasa untuk mendapatkan daya yang besar. Langkah-langkah pengoperasian motor induksi tiga fasa pada sistem tenaga listrik satu fasa dengan menggunakan kapasitor telah berkembang dengan baik. Metode ini digunakan karena mempunyai respon kecepatan yang cepat pada motor, arus start yang kecil dan perbaikan faktor daya hingga mendekati satu. Karakteristik motor saat beroperasi tergantung dari letak dan nilai kapasitor jalan yang digunakan pada motor. Pengoperasian motor induksi tiga fasa pada sistem satu fasa dapat dilakukan dengan cara membagi kumparan motor induksi tiga fasa menjadi Universitas Sumatera Utara kumparan bantu dan kumparan utama dengan kapasitor yang dipasanng permanen pada terminal motor induksi.Selanjutnya motor induksi tiga fasa ini akan bekerja seperti motor induksi dua fasa simetris atau motor kapasitor karena keduanya mempunyai prinsip kerja yang sama Seiring berkembangnya zaman maka metode menjalankan mtor induksi tiga fasa pada sisitem satu fasa terus bertmabah.Diantara dari metode tersebut dinamakan metode steinmetz dan semihex.Oleh karena itu perlu dilakukan analisa kinerja pengoperasian motor induksi tiga fasa pada sistem satu fasa dengan mengguanakan kapasitor dengan kedua metode tersebut dan membandingkannya untuk mendapat kinerja yang lebih baik. 1.2 Tujuan dan Manfaat Penulisan Adapun tujuan penulisan tugas akhir ini adalah 1. Untuk mengetahui kinerja pengoperasian Motor induksi tiga fasa pada sistem satu fasa dengan menggunakan kapasitor dengan berbagai penempatan kapasitor dengan menggunakan metode steinmetz dan semihex 2. Membandingkan kinerja menjalankan motor induksi tiga fasa pada sistem satu fasa dengan kedua metode dengan kondisi sewaktu operasi tiga fasa. 3. Mengetahui nilai minumum kapasitor yang terpasang agar motor dapat berputar pada sumber satu fasa. Manfaat penelitian ini adalah mengetahui kinerja pengoperasian Motor induksi tiga fasa pada sistem satu fasa dengan menggunakan kapasitror dan memberikan kesempatan bagi mahasiswa lain untuk mempelajari lebih lanjut. Universitas Sumatera Utara 1.3 Batasan Masalah Agar tujuan penulisan tugas akhir ini sesuai dengan yang diharapkan serta terfokus pada judul dan bidang yang telah disebutkan di atas, maka penulis membatasi permasalahan yang akan dibahas sebagai berikut : 1. Motor yang digunakan adalah motor induksi tiga fasa jenis rotor sangkar. 2. Tidak membahas gangguan yang terjadi pada motor induksi tiga fasa. 3. Menjalankan motor induksi dengan menggunakan metode steinmetz dan metode semihex 4. Tidak membahas mengenai harmonisa pada motor induksi 5. Hanya membahas motor dalam keadaan berbeban 6. Tidak membahas tentang sistem yang memproteksi mesin 7. Tidak membahas cara mencari nilai kapasitor agar tegangan seimbang I.4 Metode Penulisan Untuk dapat menyelesaikan tugas akhir ini maka penulis menerapkan beberapa metode studi diantaranya : 1. Studi literatur yaitu dengan membaca teori-teori yang berkaitan dengan topik tugas akhir ini dari buku-buku referensi baik yang dimiliki oleh penulis atau di perpustakaan dan juga dari artikelartikel, jurnal, internet dan lain-lain 2. Studi lapangan yaitu dengan melaksanakan percobaan di laboratorium Konversi Energi Elektrik FT-USU. Universitas Sumatera Utara 3. Studi analisa yaitu berupa penganalisaan terhadap data – data yang diperoleh. 4. Diskusi yaitu berupa konsultasi tentang topik tugas akhir ini dengan dosen pembimbing, dosen – dosen bidang konversi energi elektrik, asisten laboratorium konversi energi elektrik dan teman – teman sesama mahasiswa Departemen Teknik Elektero FT-USU. I.5 Sistematika Penulisan Tugas akhir ini disusun berdasarkan sistematika penulisan sebagai berikut. BAB I PENDAHULUAN Bab ini merupakan pendahuluan yang berisi tentang latar belakang masalah, tujuan dan manfaat penulisan, batasan masalah, metode dan sistematika penulisan. BAB II MOTOR INDUKSI TIGA FASA Bab ini membahas tentang motor induksi tiga phasa, konstruksi, jenis motor induksi tiga phasa, medan putar, slip, prinsip kerja dan frekuensi motor induksi. BAB 3 KINERJA MOTOR INDUKSI TIGA FASA YANG DISUPLAI SUMBER SATU FASA Pada bab ini menjelaskan bagaimana persamaan untuk dapat menghitung parameter – parameter motor induksi tiga fasa, dan persamaan – persamaan motor induksi tiga fasa menjadi motor induksi satu fasa. BAB IV ANALISA KINERJA PENGOPERASIAN MOTOR INDUKSI TIGA YANG DISUPLAI SATU FASA DENGAN MENGGUNAKAN KAPASITOR Bab ini menganalisa kinerja pengoperasian motor induksi tiga Universitas Sumatera Utara fasa pada sistem satu fasa dengan menggunakan kapasitor. BAB V KESIMPULAN DAN SARAN Bab ini membahas tentang hal-hal yang dianggap penting didalam tulisan yang dirangkum sebagai kesimpulan dan saran dari hasil analisa data-data yang telah diperoleh. Universitas Sumatera Utara BAB II MOTOR INDUKSI TIGA FASA 2.1 Umum Karena kesederhanaanya ,kontruksi yang kuat dan karakteristik kerjanya yang baik ,motor induksi merupakan motor ac yang paling banyak digunakan .Penamaannya berasal dari kenyataan bahwa arus rotor motor ini bukan diperoleh dari sumber tertentu, tetapi merupakan arus yang terinduksi sebagai akibat adanya perbedaan relatif antara putaran rotor dengan medan putar (rotating magnetic field) yang dihasilkan arus stator. Motor ini memiliki konstruksi yang kuat, sederhana, handal, serta berbiaya murah. Di samping itu motor ini juga memiliki effisiensi yang tinggi saat berbeban penuh dan tidak membutuhkan perawatan yang banyak. Akan tetapi jika, motor induksi masih memiliki kelemahan dalam hal pengaturan kecepatan. Dimana pada motor induksi pengaturan kecepatan sangat sukar untuk dilakukan. 2.2 Kontruksi Motor Induksi Motor induksi terdiri dari tiga bagian penusun utama yaitu stator,rotor dan celah udara.Pada inti stator terbuat dari lapisan –lapisan baja beralur yang didukung dalam rangka stator yang terbuat dari besi tuang atau plat baja yang dipabrikasi.Belitan-belitan nya sma seperti generator sinkron ,diletakkan dalam alur 1200 yang tersambung wye maupun delta. Pada bagian rotor motor induksi rotor sangkar ,kontruksi inti berlapis dengan konduktor dipasangkan paralel atau kira-kira pararel dengan poros dan mengelilingi permukaan inti.Konduktornya tidak terisolasi dari inti ,karena arus Universitas Sumatera Utara rotor secara alami akan mengalir melalui tahanan yang paling kecil yaitu konduktor rotor.pada setiap ujung rotor ,konduktor rotor semuanya dihubungsingkatkan menjadikan perlunya suatu arus penguatan yang sangat besar (30% sampai 40% dari arus beban penuh) dan karena reaktansi bocor juga perlu lebih tinggi. Untuk itu dalam rangkaian ekivalen Rc dapat dihilangkan (diabaikan). Rangkaian ekivalen menjadi Gambar 2.12 berikut ini. 21 Universitas Sumatera Utara R1 I1 V1 X1 I '2 I0 X m E1 X 2' R'2 R2 ' ( 1 s − 1) Gambar 2.12 Rangkaian ekivalen lain dari motor induksi 22 Universitas Sumatera Utara BAB III PARAMETER MOTOR INDUKSI TIGA FASA DAN TORSI MOTOR INDUKSI TIGA FASA PADA KONDISI OPERASI SATU FASA DENGAN PENAMBAHAN KAPASITOR 3.1 Parameter Motor Induksi Tiga Fasa Parameter rangkaian ekivalen dapat dicari dengan melakukan pengukuran pada percobaan tahanan DC, percobaan beban nol, dan percobaan rotor tertahan (block rotor test). Dengan penyelidikan pada setiap rangkaian ekivalen, percobaan beban nol motor induksi dapat disimulasikan dengan memaksimalkan tahanan rotor R '2 . Hal ini bisa terjadi pada keadaan normal jika slip dalam keadaan s minimum. Slip yang mendekati nol terjadi ketika tidak ada beban mekanis, dan motor dikatakan dalam keadaan berbeban ringan. Pengukuran rotor tertahan dilakukan dengan menahan rotor tetap diam. Pada kondisi ini slip bernilai satu yang merupakan nilai slip tertinggi untuk kondisi motor, jadi nilai R '2 bernilai minimum. Untuk menentukan bentuk s rangkaian ekivalen, pola fluksi dianggap sinusoidal, demikian juga rugi-rugi yang diukur proporsional terhadap fluksi utama, dan kejenuhan diabaikan. 3.1.1 Percobaan DC Untuk memperoleh harga R1 dilakukan dengan pengukuran DC yaitu dengan menghubungkan sumber tegangan searah (VDC) pada satu terminal input 23 Universitas Sumatera Utara dan arus searah (IDC) lalu diukur. Di sini tidak mengalir arus rotor karena tidak ada tegangan yang terinduksi. 1. Kumparan hubungan Wye (Y) Gambar rangkaian ketika kumparan motor induksi tiga fasa terhubung Y, dan diberi suplai DC dapat dilihat pada Gambar 3.1 di bawah ini. IDC RDC RDC a + - VDC b RDC c Gambar 3.1 Rangkaian fasa stator saat pengukuran DC hubungan Y Harga R1DC untuk kumparan hubungan Y dapat dihitung sebagai berikut : R 1DC = 1 2 VDC I DC (Ω) 2. Kumparan Hubungan Delta (∆) (3.1) Gambar rangkaian ketika kumparan motor induksi tiga fasa terhubung delta dan diberi suplai DC, dapat dilihat pada Gambar 3.2 di bawah ini. IDC VD C RA RB RC Gambar 3.2 Rangkaian fasa stator saat pengukuran DC hubungan ∆ 24 Universitas Sumatera Utara Diketahui bahwa tahanan pada kumparan pada masing – masing fasa adalah sama, maka R A = R B = R C = R . Jadi Gambar 3.2 dapat disederhanakan menjadi Gambar 3.3 berikut ini. IDC VD C RA IA RP Gambar 3.3 Rangkaian fasa stator saat pengukuran DC hubungan ∆ Dimana RP = RB + RC Jadi RA = VDC IA Dimana IA = I DC × RP RA + RP IA = 2 3 I DC , maka RADC = VDC 23 I DC = 3 × VDC 2 I DC (3.2) Harga R1 ini dinaikkan dengan faktor pengali 1,1- 1,5 untuk operasi arus bolak- balik, karena pada operasi arus bolak-balik resistansi konduktor meningkat karena distribusi arus yang tidak merata akibat efek kulit dan medan magnet yang melintasi alur. R1ac = k × R1DC ( Ω ) (3.3) Dimana k = faktor pengali, besarnya 1,1 – 1,5 Karena besar tahanan konduktor stator dipengaruhi oleh suhu, dan biasanya bila rugi-rugi motor ditentukan dengan pengukuran langsung pada 25 Universitas Sumatera Utara motor, maka untuk mengetahui nilai tahanan yang paling mendekati, biasanya dilakukan dengan beberapa kali pengukuran dan mengambil besar rata-rata dari semua pengukuran yang dilakukan. 3.1.2 Percobaan Beban Nol Motor induksi dalam keadaan beban nol dibuat dalam keadaan berputar tanpa memikul beban pada rating tegangan dan frekuensinya. Besar tegangan yang digunakan ke belitan stator perfasanya adalah V1 ( tegangan nominal), arus masukan sebesar I0 dan dayanya P0 . Nilai ini semua didapat dengan melihat alat ukur pada saat percobaan beban nol. Dalam percobaan beban nol, kecepatan motor induksi mendekati kecepatan sinkronnya. Dimana besar s mendekati nol, sehingga R ' 2 mendekati s tidak terhingga, sehingga besar impedansi total bernilai tidak berhingga yang menyebabkan arus I'2 pada Gambar 3.4 bernilai nol sehingga rangkaian ekivalen motor induksi pada pengukuran beban nol ditunjukkan pada Gambar 3.5. Namun karena pada umumnya nilai kecepatan motor pada pengukuran ini nr0 yang diperoleh tidak sama dengan ns maka slip tidak sama dengan nol sehingga ada arus I2’ yang sangat kecil mengalir pada rangkaian rotor, arus I2’ tidak diabaikan tetapi digunakan untuk menghitung rugi – rugi gesek + angin dan rugi – rugi inti pada percobaan beban nol. Pada pengukuran ini didapat data-data antara lain : arus input (I1=I0), tegangan input (V1=V0), daya input perfasa (P0) dan kecepatan poros motor (nr0). Frekuensi yang digunakan untuk eksitasi adalah frekuensi sumber f. 26 Universitas Sumatera Utara R1 I1 V1 X1 I '2 I0 Rc X m E1 Ic Im X 2' R'2 R2 ' (1 s − 1) Gambar 3.4 Rangkaian ekivalen motor induksi 3 fasa I1 = Iφ R1 V1 jX1 Iφ Ic X ' 2 Im Rc Zm Xm R'2 s Gambar 3.5 Rangkaian ekivalen pada saat beban nol Dengan tidak adanya beban mekanis yang terhubung ke rotor dan tegangan normal diberikan ke terminal, dari Gambar 3.5 didapat besar sudut fasa antara arus antara I0 dan V0 adalah : θ0 = Cos −1  P0 Vϕ Iϕ  (3.4) Dimana: P0 = Pnl = daya saat beban nol perfasa V0 = V1 = tegangan masukan saat beban nol Iϕ = Inl = arus beban nol dengan P0 adalah daya input perfasa. Sehingga besar E1 dapat dinyatakan dengan 27 Universitas Sumatera Utara E1 = V1∠0o − (Iϕ ∠θ0 )(R1 + jX1 ) (Volt) (3.5) nr0 adalah kecepatan rotor pada saat beban nol. Daya yang didissipasikan oleh Rc dinyatakan dengan : Pc = P0 − I 2 0 R 1 ( Watt ) (3.6) R1 didapat pada saat percobaan dengan tegangan DC. Harga Rc dapat ditentukan dengan Rc = E12 P0 (Ω) (3.7) Dalam keadaan yang sebenarnya R1 lebih kecil dibandingkan dengan Xm dan juga Rc jauh lebih besar dari Xm, sehingga impedansi yang didapat dari percobaan beban nol dianggap jX1 dan jXm yang diserikan. Z nl = V1 I nl 3 ≅ j(X1 + X m ) (Ω) (3.8) Sehingga didapat Xm = V1 I nl 3 − X1 (Ω) (3.9) 3.1.3 Percobaan Rotor Tertahan Pada pengukuran ini rotor dipaksa tidak berputar ( nr = 0, sehingga s = 1) dan kumparan stator dihubungkan dengan tegangan seimbang. Karena slip s = 1, maka pada Gambar 3.4, harga R2' = R '2 . Karena s R2' + jX ' 2
Studi Pemakaian Kapasitor Untuk Menjalankan Motor Induksi Tiga Fasa Pada Sistem Satu Fasa (Aplikasi Pada Laboratorium Konversi Energi Listrik FT-USU) 3. 1. Percobaan Tahanan DC Percobaan Tahanan DC Pada Belitan Stator Rangkaian Percobaan Prosedur Percobaan Data Hasil Percobaan 3. 2. Percobaan Hubung Singkat Blocked Rotor Test 1. Rangkaian Percobaan Prosedur Percobaan Data Hasil Percobaan V 3. 3. Percobaan Beban Nol No Load Test 1. Rangkaian Percobaan Prosedur Percobaan Data Hasil Percobaan V Percobaan Pengoperasian Motor Induksi Tiga Phasa yang Disuplai Sumber Satu Phasa. Analisa Data .1 Analisa Data dengan menggunakan metode Steinmetz Prinsip Medan Putar Pada keadaan 1 gambar 2.6 dan 2.8 Pada keadaan 2, arus bernilai maksimum negatif pada fasa S, sedangkan Rangkaian Ekivalen Lengkap MOTOR INDUKSI TIGA FASA Tujuan dan Manfaat Penulisan Adapun tujuan penulisan tugas akhir ini adalah Batasan Masalah Metode Penulisan Umum Kontruksi Motor Induksi
Dokumen baru
Aktifitas terbaru
Penulis
Dokumen yang terkait
Upload teratas

Studi Pemakaian Kapasitor Untuk Menjalankan Motor Induksi Tiga Fasa Pada Sistem Satu Fasa (Aplikasi Pada Laboratorium Konversi Energi Listrik FT-USU)

Gratis