job 3

Sinkronisasi Motor SMG EL JOS 04 – 405a

Laporan Praktikum Mesin Listrik Politeknik Negeri Semarang

LAPORAN

PRAKTIKUM MESIN LISTRIK

NAMA : MUHAMMAD ANWAR RAHMANTO

NIM : 3.39.11.0.16

JUDUL : SINKRONISASI MOTOR

NOMOR : SMG EL JOS 04 – 405a

JURUSAN TEKNIK ELEKTRO

PROGRAM STUDI TEKNIK LISTRIK

POLITEKNIK NEGERI SEMARANG

TAHUN 2013



LAPORAN

NAMA : MUHAMMAD ANWAR RAHMANTO

NIM : 3.39.11.0.16

JUDUL : SINKRONISASI MOTOR

NOMOR : SMG EL JOS 04 – 405a

PENDAHULUAN

Motor Sinkron adalah motor arus bolak-balik (AC) yang bekerja dengan

penggerak mula sebagai pemutar awal pada rotornya hingga kecepatan putar

sama dengan kecepatan putar kutub khayal pada statornya. Pada keadaan ini

motor pemutar akan mati, sehingga putaran motor pada motor sinkron terjadi

akibat gaya tarik-menarik magnetik antara kutub-kutub khayal yang berputar di

dalam stator.

Motor arus bolak-balik (motor AC) berfungsi untuk mengubah energi

listrik arus bolak-balik menjadi energi gerak atau energi mekanik berupa putaran

rotor. Salah satu jenis motor arus bolak-balik adalah motor sinkron/serempak

tiga phasa. Dikatakan motor sinkron tiga phasa karena motor ini beroperasi pada

sumber tegangan tiga phasa. Dan dikatakan motor sinkron karena putaran

medan stator (medan putar) dan putaran rotor serempak/sinkron. Motor sinkron

pada pengoperasiannya tidak dapat melakukan start awal (self starting), oleh

karena itu motor sinkron tiga phasa membutuhkan penggerak mula (prime

mover) untuk memutar medan pada stator sampai pada kecepatan putar medan

putar stator. Pada motor sinkron, perubahan beban tidak mempengaruhi

kecepatan putar motor karena ketika motor masih bekerja maka rotor akan

selalu terikat atau terkopel secara magnetis dengan medan putar dan dipaksa

untuk berputar dengan kecepatan sinkronnya. Karena demikian, motor sinkron

biasanya digunakan pada sistem operasi yang membutuhkan kecepatan konstan

dengan beban yang berubah-ubah. Contohnya Rolling Mills, Mesin Penghancur

(Crusher), Pulp Grinders, Reciprocating Pump dan lain-lain.

Motor Sinkron menurut penggunaannya dapat didefinisikan sebagai

motor yang mendapatkan masukan dari tenaga listrik untuk menghasilkan

putaran atau untuk memperbaiki cos phi.

Prinsip kerja Motor Sinkron, mula-mula lilitan stator pada motor sinkron

diberi arus dengan tegangan 3 phase sehingga akan membangkitkan medan

magnet putar. Walaupaun sudah ada medan magnet putar pada stator, akan



tetapai medan magnet tersebut tidak dapat menginduksi rotor karena adanya

perbedaan kecepatan putar antara rotor dan stator. Agar rotor dapat terinduksi

oleh medan magnet stator dan terjadi gaya tarik atau kopel antara stator dan

rotor maka rotor dipicu gerakannya agar dapat berputar mendekati kecepatan

sinkron dari stator.

Beberapa cara untuk menstart motor sinkron agar putarannya mencapai

kecepatan adalah dengan menggunakan motor induksi pembantu kecil yang

dipasangkan sementara pada rotor sampai rotor mencapai kecepatan sinkron.

Cara yang kedua adalah dengan menggunakan lilitan sangkar tupai yang

ditanamkan pada muka kutub motor. Akan tetapi cara yang paling sering

digunakan adalah dengan menggunakan lilitan sangkar tupai yang ditanamkan

pada muka kutub rotor. jadi motor distart seperti motor induksi dan dipercepat

mendekati kepesatan sinkron. Pada saat yang tepat, arus medan DC dikenakan

pada rotor dan motor menuju ke sinkronisme dimana kecepatan putar rotor

sama dengan stator.

Besarnya gaya tarik atau kopel yang dihasilkan oleh motor ketika menuju

ke sinkronisme disebut kopel masuk/ pull in torque. Besarnya kopel tarik yang

dihasilkan oleh motor sinkron bervariasi tergantung dari pemakaian motor

tersebut. Selama periode start, jika rotor diam atau mempunyai kecepatan yang

kurang dari kecepatan sinkron, maka medan magnet putar cepat memotong

medan magnet DC dan menginduksi GGL medan magnet DC. Karena

kumparannya memiliki banyak lilitan, maka GGL induksinya pun semakin besar.

GGL induksi yang besar ini akan membahayakan motor karena motor dapat

terbakar. Untuk mengatasinya dapat diatasi dengan cara menghubung-

singkatkan lilitan melalui resistor pengosong medan. Resistor ini dapat dilepas

saat motor mendekati kepesatan sinkronnya.

Motor sinkron berkepesatan rendah yang dilengkapi dengan lilitan

sangkar tupai distart pada tegangan penuh. Sedangkan motor sinkron

berkepesatan tinggi distart pada tegangan tidak penuh dengan menggunakan

auto-transformator. Dalam pen-start motor sinkron, kontaktor saluran

memberikan energi pada lilitan stator, kemudian menghubung-singkatkan lilitan

magnet melalui resistor pengosong medan selama waktu start dan akan

membuka setelah motor mendekati kepesatan sinkron. Setelah motor

mempercepat sampai 95% dari kepesatan sinkronnya, penyinkron dalam pen-

start memberi energi pada medan motor. Alat pelindung pada pen-start motor

sinkron akan memutus catu daya jika lilitan sangkar tupai menjadi panas karena

waktu penstartan yang terlalu lama dan jika motor harus dikeluarkan dari

sinkronisme dan terus berjalan sebagai motor induksi.

Setelah terjadi gaya tarik atau kopel antara rotor dan stator maka motor

sinkron dapat berputar. Jika motor stator menerima beban berlebih, maka sudut

kopel akan semakin besar dan tidak akan lagi terbentuk kopel atau gaya tarik

antara stator dan rotor akibatnya putaran motor sinkron langsung terhenti.



Dengan demikian kita perlu mempelajari konsep dari motor sinkron,

dimana motor sinkron ini dapat menjadi suatu pilihan yang tepat untuk sistem

operasi yang membutuhkan kecepatan yang konstan dengan beban yang

berubah-ubah.

Rotor pada motor ada dua type yaitu salient pole ( menonjol ) dan non

salient pole ( tidak menonjol ) dan terdiri dari kutub menonjol yang juga dibeliti

dengan lilitan untuk eksitasi DC dari luar. Kumparan dari lilitan excitasi ini

dihubungkan dengan slip ring untuk dihubungkan dengan sumber eksitasi DC

dari luar.

DASAR TEORI

Synchronous motor adalah motor AC tiga-fasa yang dijalankan pada

kecepatan sinkron, tanpa slip.Motor sinkron merupakan motor arus bolak-balik (

AC ) yang penggunaannya tidak seluas motor asinkron. Secara umum

penggunaan motor sinkron difungsikan sebagai generator, akan tetapi motor

sinkron tetap digunakan oleh industri yang membutuhkan ketelitian putaran dan

putaran konstan. Sebuah motor sinkron selalu beroperasi pada kecepatan

konstan, pada kondisi tidak berbeban. Tetapi apabila motor diberi beban, maka

motor akan selalu akan berusaha untuk tetap pada putaran konstan. Dan motor

akan melepaskan kondisi sinkronnya apabila beban yang ditanggung terlalau

besar ( Torsi Pull-out ). Motor sinkron memeiliki kekurangan didalam melakukan

start dengan sendirinya. Karena tidak memiliki torsi start awal, oleh karena itu

motor sinkron memerlukan beberapa alat bantu untuk membantu didalam start

awal sehingga masuk didalam kondisi sinkron. Pada sebuah induksi motor, rotor

harus memiliki slip. Kecepatan rotor harus kurang atau terlambat dari

perputaran fluks stator supaya arus diinduksikan ke rotor. Jika induksi rotor

motor tersebut itu bertujuan untuk mencapai kecepatan sinkron, maka tidak ada

garis gaya yang memotong melalui rotor, sehingga tidak ada arus yang akan

diinduksikan ke rotor dan tidak ada torsi yang akan dikembangkan.



Motor sinkron pada umumnya tidak dapat berputar sendiri pada waktu asutan,

tetapi harus diputar dahulu dengan motor bantu, sampai mendekati/mencapai

kecepatan sinkron; barulah kemudian eksitasi dimasukan.

Pada motor sinkron disamping sebagai motor penggerak, sering pula

dipergunakan sebagai perbaikan faktor daya; yaitu dengan jalan memberi penguatan

lebih pada motor tersebut.

Dimana hal ini dapat dilihat pada diagram V yaitu diagram yang terbuat dari arus

rotor sebagai fungsi arus eksitasi 𝐼𝐴 = f (Im) ; seperti terlihat pada gambar.

Diagram V

…

…

IA

Im

IA

Im

IA

Im

IA

Im

job 3

Documents