Motor Induksi Tiga Fasa

LAPORAN PRAKTIKUM INDIVIDU

$Description: D:\ÅPìÇK\logo+unnes.jpg$

Judul Praktikum : Motor Induksi Tiga Fasa

Mata Kuliah/Kode : Praktek Mesin Listrik / 530092

Semester/SKS : 3( Tiga) / 2

Nama Mahasiswa : Handi Suryawinata

NIM : 5301412061

Kelompok : 4

Tanggal Praktikum : 24 Oktober 2013

Tanggal Penyerahan : 31 Oktober 2013

Dosen Pengampu : Henry Ananta

Nilai :

LABORATORIUM TEKNIK ELEKTRO

PROGRAM STUDI PENDIDIKAN TEKNIK ELEKTRO

JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS NEGERI SEMARANG

2013

FAKULTAS TEKNIK UNNES SEMARANG
Labolatorium Elektro	Motor Induksi Tiga Fasa	Smt : 3	No :4
Jurusan : Teknik Elektro		Waktu : 2 SKS

A. TUJUAN PRAKTIKUM

Setelah melaksanakan praktek di harapkan mahasiswa dapat :

1. Mengetahui data plate name pada alat dan bahan praktikum

2. Mengetahui arus starting tanpa beban dan berbeban

3. Mengetahui manfaat sambungan Y dan ∆

4. Mengetahui pembebanan motor tiga fasa.

B. TEORI DASAR

Motor induksi tiga fasa merupakan motor elektrik yang paling banyak digunakan dalam dunia industri. Salah satu kelemahan motor induksi yaitu memiliki beberapa karakteristik parameter yang tidak linier, terutama resistansi rotor yang memiliki nilai yang bervariasi untuk kondisi operasi yang berbeda, sehingga tidak dapat mempertahankan kecepatannya secara konstan bila terjadi perubahan beban. Oleh karena itu untuk mendapatkan kecepatan yang konstan dan peformansi sistem yang lebih baik terhadap perubahan beban dibutuhkan suatu pengontrol

Motor induksi 3 fasa adalah alat penggerak yang paling banyak digunakan dalam dunia industri. Hal ini dikarenakan motor induksi mempunyai konstruksi yang sederhana, kokoh, harganya relatif murah, serta perawatannya yang mudah, sehingga motor induksi mulai menggeser penggunaan motor DC pada industri. Motor induksi memiliki beberapa parameter yang bersifat non-linier, terutama resistansi rotor, yang memiliki nilai bervariasi untuk kondisi operasi yang berbeda. Hal ini yang menyebabkan pengaturan pada motor induksi lebih rumit dibandingkan dengan motor DC.

Salah satu kelemahan dari motor induksi adalah tidak mampu mempertahankan kecepatannya dengan konstan bila terjadi perubahan beban. Apabila terjadi perubahan beban maka kecepatan motor induksi akan menurun. Untuk mendapatkan kecepatan konstan serta memperbaiki kinerja motor induksi terhadap perubahan beban, maka dibutuhkan suatu pengontrol. Penggunaan motor induksi tiga fasa di beberapa industri membutuhkan performansi yang tinggi dari motor induksi untuk dapat mempertahankan kecepatannya walaupun terjadi perubahan beban. Salah satu contoh aplikasi motor induksi yaitu pada industri kertas. Pada industri kertas ini untuk menghasilkan produk dengan kualitas yang baik, dimana ketebalan kertas yang dihasilkan dapat merata membutuhkan ketelitian dan kecepatan yang konstan dari motor penggeraknya, sedangkan pada motor induksi yang digunakan dapat terjadi perubahan beban yang besar.

Beberapa penelitian pengaturan kecepatan motor induksi yang telah dilakukan antara lain oleh Brian heber, Longya Xu dan Yifan tang (1997) menggunakan kontroller logika fuzzy untuk memperbaiki performansi kontroller PID pada pengaturan kecepatan motor induksi. Demikian juga penelitian yang dilakukan oleh Mohammed dkk(2000) mengembangkan kontroller fuzzy yang digunakan untuk menala parameter PI. Kontroller fuzzy juga dikembangkan pada penelitian yang dilakukan Chekkouri MR dkk (2002) dan Lakhdar M & Katia K (2004) dengan melengkapi mekanisme adaptasi pada kontroller fuzzy pada pengaturan motor induksi.

Pada penelitian ini dirancang suatu pengaturan kecepatan motor induksi 3 fasa dengan menggunakan pengontrol adaptif fuzzy. Dengan adanya pengaturan kecepatan ini diharapkan kecepatan motor induksi dapat konstan sesuai yang diinginkan, walaupun mendapat perubahan beban, sehingga menghasilkan performansi motor induksi yang tinggi .

Motor induksi merupakan motor arus bolak balik (ac) yang paling luas penggunaannya. Penamaannya berasal dari kenyataan bahwa arus rotor motor ini bukan diperoleh dari sumber tertentu, tetapi merupakan arus yang terinduksi sebagai akibat adanya perbedaan relative antara putaran rotor dengan medan putar (rotating magnetic field) yang dihasilkan oleh arus stator.

Belitan stator yang dihubungkan dengan suatu sumber tegangan tiga fasa akan menghasilkan medan magnet yang berputar dengan kecepatan sinkron (ns = 120f/2p). Medan putar pada stator tersebut akan memotong konduktor-konduktor pada rotor, sehingga terinduksi arus; dan sesuai dengan Hukum Lentz, rotor pun akan ikut berputar mengikuti medan putar stator.

Perbedaan putaran relative antara stator dan rotor disebut slip. Bertambahnya beban, akan memperbesar kopel motor, yang oleh karenanya akan memperbesar pula arus induksi pada rotor, sehingga slip antara medan putar stator dan putaran rotor pun akan bertambah besar. Jadi , bila beban motor bertambah, putaran rotor cenderung menurun. Dikenal dua tipe motor induksi yaitu motor induksi dengan rotor belitan dan rotor sangkar.

Sebelum kita membahas bagaimana rotating magnetic field (medan putar) menyebabkan sebuah motor berputar, marilah kita tinjau bagaimana medan putar ini dihasilkan. Gambar berikut menunjukkan sebuah stator tiga fasa dengan suplai arus bolak balik tiga fasa pula.

Belitan stator terhubung wye (Y). Dua belitan pada masing-masing fasa dililitkan dalam arah yang sama. Sepanjang waktu, medan magnet yang dihasilkan oleh setiap fasa akan tergantung kepada arus yang mengalir melalui fasa tersebut. Jika arus listrik yang melalui fasa tersebut adalah nol (zero), maka medan magnet yang dihasilkan akan nol pula. Jika arus mengalir dengan harga maksimum, maka medan magnet berada pada harga maksimum pula. Karena arus yang mengalir pada system tiga fasa mempunyai perbedaan 120o, maka medan magnet yang dihasilkan juga akan mempunyai perbedaan sudut sebesar 120o pula.

Ketiga medan magnet yang dihasilkan akan membentuk satu medan, yang akan beraksi terhadap rotor. Untuk motor induksi, sebuah medan magnet diinduksikan kepada rotor sesuai dengan polaritas medan magnet pada stator. Karenanya, begitu medan magnet stator berputar, maka rotor juga berputar agar bersesuaian dengan medan magnet stator.

Pada sepanjang waktu, medan magnet dari masing-masing fasa bergabung untuk menghasilkan medan magnet yang posisinya bergeser hingga beberapa derajat. Pada akhir satu siklus arus bolak balik, medan magnet tersebut telah bergeser hingga 360o, atau satu putaran. Dan karena rotor juga mempunyai medan magnet berlawanan arah yang diinduksikan kepadanya, rotor juga akan berputar hingga satu putaran. Penjelasan mengenai ini dapat dilihat pada gambar selanjutnya.

Putaran medan magnet dijelaskan pada gambar di bawah dengan “menghentikan” medan tersebut pada enam posisi. Tiga posisi ditandai dengan interval 60o pada gelombang sinus yang mewakili arus yang mengalir pada tiga fasa A,B, dan C. Jika arus mengalir dalam suatu fasa adalah positif, medan magnet akan menimbulkan kutub utara pada kutub stator yang ditandai dengan A’, B’, dan C’.

NS= kecepatan sinkron (rpm) NR= kecepatan rotor (rpm)

Kecepatan medan putar atau kecepatan sinkron dari suatu motor dapat dicari dengan menggunakan Equation (12-2).

dimana:

NS= kecepatan sinkron (rpm) NR= kecepatan rotor (rpm)

Kecepatan medan putar atau kecepatan sinkron dari suatu motor dapat dicari dengan menggunakan Equation (12-2).

dimana:

Contoh:

Sebuah motor induksi dua kutub, 60 Hz, mempunyai kecepatan pada beban penuh sebesar 3554 rpm. Berapakah persentase slip pada beban penuh?

Solusi:

Satuan listrik :

Arus listrik (I) => ampere

Tegangan listrik (V) = beda potensial => volt

Tahanan (R) = resistansi => ohm

Reaktansi (X)=> ohm

Impedansi (Z)= R ± jX => ohm

Daya (S) = P ± jQ => volt ampere

Daya aktif (P) => watt

Daya reaktif (Q) => volt ampere reaktif

Energi (E) => watt-hour (watt-jam)

Faktor daya (cos j) => tidak ada satuan

C. ALAT DAN BAHAN YANG DIPERLUKAN

1. Multimeter 1 buah

2. Voltmeter AC 1 buah

3. Wattmeter AC 1 buah

4. Ampermeter AC 1 buah

5. Motor 3 Fasa 220/380 V 1 buah

6. Regulator 3 Fasa 1 buah

7. Kabel Penghubung secukupnya

D. LANGKAH KERJA

1. Persiapkan alat dan bahan yang digunakan.

2. Kemudian pasang sistem kontrol motor 3 phasa dengan Direct Online Starter sambungan Bintang.

3. Lalu pasang amperemeter AC secara seri pada rangkaian motor pada jalur S untuk mengetahui harga berapa besar arus yang terpakai kedalam kumparan stator motor.

4. Lalu pasang wattmeter AC secara seri dan Paralel pada rangkaian motor pada jalur R,S,T untuk mengetahui harga berapa besar daya yang terpakai motor.

5. Lalu pasang Voltmeter AC secara paralel pada rangkaian motor pada jalur S dan T untuk mengetahui harga berapa besar tegangan line yang digunakan motor.

6. Kemudian sambung sumber 3 Phase AC yang sebelumnya sudah tersambung pada Trafo Regulator pada tegangan 0 V kemudian hidupkan motor naikan sedikit demi sedikit teganganya sampai 240 V, kemudian catat perubahan arus dan daya pada tabel 2

7. Lalu pada tegangan 220V matikan motor sampai harus benar-benar berhenti total lalu hidupkan motor dan catat arus Startnya pada tabel 1 juga arus nominalnya .

8. Kemudian beri Beban tekanan pada motor dari 25% hingga rotor benar-benar berhenti total catat tegangan dan daya yang terserap motor dan catat hasilnya ke dalam tabel 3.

9. Setelah semua praktik telah dilaksanakan,matikan motor dan buat laporan sementaranya.

10. Tata dan kembalikan alat dan bahan seperti semula, juga bersihkan tempat praktik.

11. Buat analisis dan simpulannya.

E. DATA PENGUKURAN

Tabel 1. Pengukuran Arus Starting (Beban Nol (tak berbeban)) Pada Tegangan 220 V

No	Pembebanan	Hubungan	Ist (A)	No	Hubungan	Ist (A)
1	Nol	Y	2,2	1	∆
2	Beban Nominal	Y	0,3	2	∆

Tabel 2. Karakteristik Beban Nol

No	Peubah V1 (Volt)	W1 (Watt)	W2 (Watt)	I (A)
0	0	0	0	0
1	20	4	4	0,1
2	40	4,5	4,5	0,1
3	60	5	5	0,1
4	80	6	6	0,1
5	100	7	7	0,1
6	120	8,2	8,2	0,1
7	140	9	9	0,2
8	160	12	12	0,2
9	180	15	15	0,2
10	200	16,4	16,4	0,3
11	220	20	20	0,3
12	240	23	23	0,4

Tabel 3. Karakteristik Beban

No	Peubah Arus Beban I (A)	V1 (Volt)	W1 (Watt)	W2 (Watt)
0	0	220	20	20
1	25 %	220	72	72
2	50 %	220	76	76
3	75 %	220	80	80
4	100 %	220	84	84
5	125 %	218	88	88
6	150 %	216	92	92
7	175 %	210	96	96
8	Rotor berhenti	210	100	100

F. ANALISIS DAN PEMBAHASAN

- Arus Star pada motor lebih besar dari pada arus nominalnya.

- Pada beban 0 dari tegangan kecil dinaikkan sedikit demi sedikit di dapat bahwa semakin besar tegangannya maka daya dan arusnya akan semakin besar pula sebaliknya semakin kecil tegangan pada motor maka semakin kecil pula arus dan dayanya.

- Pada beban penuh tegangan tetap 220 daya yang diserap akan semakin besar dari pada pada beban 25% atauopun 50 % tegangannya juga akan semakin menurun pada beban penuh maupun beban setengah.

G. SIMPULAN

Dari praktikum motor induksi 3 Phase dapat disimpulkan :

1. Bahwa arus Start lebih besar dari pada arus Nominal yaitu bisa 7 kali besarnya, maka dari itu untuk menanggulangi haltersebut dapat digunakan auto tranformer maupun trafo regulator.

2. Semakin besar tegangan yang di pakai maka semakin besar pula daya yang di hasilkan juga arusnya besar, sehingga kita biasa memaksimalkan motor pada beban daya yang besar pada tegangan 380 V.

3. Semakin besar beban yang digunakan maka akan semakin besar pula daya yang terserap oleh motor tersebut juga terjadi drop tegangan pada motor tersebut.

Download File ini Selengkapnya DISINI

Terima Kasih Anda Telah Membaca Artikel
Judul: Motor Induksi Tiga Fasa
Ditulis Oleh Handi
Berikanlah saran dan kritik atas artikel ini. Salam blogger, Terima kasih