2013

Ega adi nurdyantoro LT-2D/3.39.11.0.05Program Studi Teknik Listrik Jurusan Teknik Elektro Politeknik Negeri Semarang 10/6/2013

MOTOR INDUKSI 3 FASA

MOTOR INDUKSI 3 FASA [CINCIN SERET]EXPERIMENT VI

1. Pendahuluan

1.1. Komponen-komponen penting

1.2. Prinsip kerja motor induksi

2. Gambar Rangkaian

G.1.Dasar Diagram Rangkaian

2.1. Peralatan

Electric Torque meter 100 MV 1 buah

Induction motor 121 MV 1 buah

Tacho meter generator 153 MV 1 buah

Load resistor TB 40 1 buah

Rotor starter 131 MV 1 buah

Volt meter 240 V 1 buah

Ammeter 6A 1 buah

Ammeter 20-0-20A , T 1 buah

Wattmeter 1 A, 240 V 1 buah

Current transformer 10/1 A 1 buah

Star/delta switch TO 33 1 buah

Reversing starter TO 32 1 buah

Switch TO 30 1 buah

Amperemeter yokogawa 1 buah

ELCB 1 buah

Resistor geser 110 Ω 3 buah

Kabel Penghubung 40 buah

2.3 Langkah KerjaGambar rangkaian diagram yang akan diselidiki.

Hubungkanlah torque meter sebagai generator dan motor induksi sebagai motor; sesuai pada rangkaian diagram. Switch S harus dalam keadaan off dan reversing starter pada posisi foward (l) dan switch Y/∆ pada posisi ∆.

Pengukuran arus mula (start).

Aturlah motor starter pada tahanan yang terkecil dan hidupkan switch tegangan ac. Pegang rotor dengan tangan dan naikan tegangan ac sampai 220 volt. Catat arus yang ditujukan oleh ampermeter; kemudian turunkan tegangan sampai nol.Aturlah motor starter pada tahanan yang terbesar dan hidupkan switch tegangan ac. Pegang rotor dengan tangan dan naikan tegangan ac sampai 220 volt. Catat arus yang ditujukan oleh ampermeter; kemudian turunkan tegangan sampai nol.Aturlah motor starter pada tahanan yang terkecil dan hidupkan switch Y/∆ pada posisi Y. Pegang rotor dengan tangan dan naikan tegangan ac sampai 220 volt.

Catat arus yang ditujukan oleh ampermeter; kemudian turunkan tegangan dan matikan switch ac.

Perubahan putaran (Plugging).

Aturlah rotor starter pada posisi tahanan yang terbesar sedng switch Y/∆ pada posisi Y dan reversing starter pada posisi “0”. Hidupkan tegangan ac dan naikan sampai 220 volt.Putarkan reversing starter pada posisi “Fowar (l)”; kemudian motor akan berputar. Bila putaran motor mencapai putaran penuh.Putarlah switch Y/∆ ke posisi Y dan reversing starter pada reverser (2) dan ukurlah waktu sebelum motor berhenti. Matikan switch tegangan ac.

Pengukuran Karakteristik Efficiency dan Karakteristik Torque.

Aturlah tahanan rotor starter pada posisi yang terbesar; switch Y/∆ pada posisi ∆ dan reversing starter pada posisi foward (l). Hidupkan switch ac, dimana motor akan mulai berjalan. Turunkan tahanan rotor starter perlahan-lahan.Aturlah tegangan (V) sampai 220 Volt dan pertahankan konstan selama percobaan. Catat harga V, I1,P,M dan frekuency rotor pada amper meter I2.Perhatikan bahwa beban resistor RB pada posisi minimum. Hidupkan switch S dan tegangan dc.Ubahlah beban dengan cara mengatur shunt rheostat pada torque meter dan beban resistor RB dalam beberapa langkah. Catat harga V, I1,P,M pada tiap langkah.

1. Hasil DataA. Motor tanpa bebanTabel 1. Hubungan bintang beban maksimum

V (volt) I1 (ampere) I2 (ampere)

10 0,3 0

20 0,4 0,1

30 0,5 0,25

40 0,6 0,3

50 0,7 0,35

60 0,75 0,4

70 0,8 0,5

80 1,0 0,55

90 1,1 0,6

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 1000

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

Y-Values

Y-Values

Tabel 2. Hubungan segitiga tahanan maksimum

V (volt) I1 (ampere) I2 (ampere)

10 0,4 0,2

20 0,8 0,24

30 1,2 0,4

40 1,5 0,5

50 1,7 0,6

60 2,1 0,7

0 10 20 30 40 50 60 700

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

Y-Values

Y-Values

Tabel 3. Hubungan bintang, beban minimum

V (volt) I1 (ampere) I2 (ampere)

10 0,7 0

20 1,2 0,8

30 1,7 1,2

40 2,2 1,6

50 2,75 1,9

60 3,3 2,3

70 3,75 2,7

0 10 20 30 40 50 60 70 800

0.5

1

1.5

2

2.5

3

Y-Values

Y-Values

Tabel 4. Hubungan segitiga beban minimum

V (volt) I1 (ampere) I2 (ampere)

10 2 0,75

20 3,5 1,3

30 5 1,7

5 10 15 20 25 30 350

0.2

0.4

0.6

0.8

1

1.2

1.4

1.6

1.8

Y-Values

Y-Values

B. Motor berbebanTabel 1. Hubungan bintang tahanan maksimum

U I1 P M n2 I2 R

215 2,1 85 1,4 400 1,4 36,7

215 2,15 90 1,5 320 1,6 32,7

215 2,2 95 1,55 300 1,8 26,4

Tabel 2. Hubungan bintang tahanan minimum

U I1 P M n2 I2 R

215 4,4 225 4,3 1240 1,5 36,7

215 4,5 225 4,5 1275 1,6 32,2

215 4,6 230 4,6 1270 1,7 27,2

215 5 250 5 1260 1,9 22,3

215 5,5 270 5,4 1250 2,1 20,4

Tabel 3. Hubungan segitiga tahanan maksimum

U I1 P M n2 I2 R

215 5,5 165 5,2 860 1,4 36,7

215 5,6 170 5,3 860 1,6 28,3

215 5,7 175 5,4 860 1,8 26,5

Tabel 4. Hubungan segitiga tahanan minimum

U I1 P M n2 I2 R

215 6,7 350 7 1400 1,5 36,8

215 6,8 400 8 1400 1,6 32,5

215 7,1 450 8,8 1400 1,7 27,5

215 7,5 500 9,4 1400 1,9 22,2

215 7,95 550 10 1400 2,1 20,5

3. Pembahasan

Dari data diatas,pada saat motor tidak dibebani terlihat bahwa saat tegangan dinaikkan maka arus akan semakin besar pula. Pada saat motor hubungan bintang, arus nominalnya terukur lebih kecil dibanding saat dihubung segitiga. Hal ini sesuai dengan teori dimana arus line hubungan bintang nilainya sama dengan arus fasanya. Sedangkan pada hubungan segitiga nilai arus line adalah √3 kali arus fasanya. Sehingga arus pada hubungan bintang lebih kecil 1/√3 kali arus hubung segitiga.

Dari data terlihat arus nominal baik hubungan bintang maupun hubungan delta lebih besar ketika tahanan rotor starter diset minimum dan lebih kecil sat tahanan diset maksimum. Hal ini sesuai dengan teori bahwa arus berbanding terbalik dengan tahanan. Hal ini dimanfaatkan untuk pengasutan motor induksi guna mengurangi arus berlebih saat start.

Saat percobaan pembalik arah putar, ketika switch reverse diputar arah putaran menjadi berbalik. Hal ini karena saat switch diputar maka salah satu urutan fasa pada motor ditukar.Pada pengukuran dengan beban, nilai arus saat tahanan minimum selalu lebih besar dari arus tahanan maksimum. Hal ini karena sifat arus yang berbanding terbalik dengan tegangan.

4. Kesimpulan1. Motor induksi 3 fasa dapat dijalankan dengan meode “Plug and Play”

atau biasa disebut penghasutan DOL.

2. Kelemahan dari motor induksi 3 fasa, memiliki arus start yang tinggi

(sekitar 5-7 kali, padahal yang dianjrkan hanya 5 kali agar memperolah

starting yang bagus) hal ini dapat membahayakan jaringan.

3. Macam-macam penghasutan:

Dahlander

Star-Delta

Pemberian resistansi / cincin seret

Soft starter

Variable speed drive

5. Pertanyaan dan jawaban

PERTANYAAN

1. Isilah harga-harga perhitungan didalam tabel 1

2. Gambarkan grafik effisiensi fungsi daya output ʅ = f (Po) ; pada pengukuran 4.4 dan 4.5

dalam suatu diagram.

3. Gambarkan grafik torque fungsi slip.

4. Hitung presentase dari arus tanpa beban terhadap arus nominal pada motor

5. Hitunglah factor kerja pada beban penuh

6. Gambarkan diagram dari switch bintang segitiga dan reversing starter

7. Hitunglah perbandingan arus start hubungan bintang dan segitiga dan berapakah harganya

secara teori

Jawab :

1.

Hubungan bintang maksimum Hubungan segitiga maksimum

p out p in η ( % ) S

59 255 23 73

50 270 19 79

49 285 17 80

Hubungan bintang minimum

p out p in η ( % ) S

558 675 83 17.3

601 675 89 15.0

611 690 89 15.3

659 750 88 16.0

707 810 87 16.7

2. Grafik effisiensi fungsi daya output

Hubungan segitiga minimum

p out p in η ( % ) S

468 495 95 42.7

477 510 94 42.7

486 525 93 42.7

p out p in η ( % ) S

1026 1050 98 6.7

1172 1200 98 6.7

1289 1350 96 6.7

1377 1500 92 6.7

1465 1650 89 6.7

1,4 1,6 1,80

5

10

15

20

25

Saat keadaan bintang maksimum

η ( % )

Arus (I2)

effisie

nsi

1,5 1,6 1,7 1,9 2,180

81

82

83

84

85

86

87

88

89

90

Saat keadaan bintang minimum

η ( % )

arus (I2)

effisie

nsi

Pout

1,4 1,6 1,892

92.5

93

93.5

94

94.5

95

95.5

Saat keadaan segitiga maksimum

η ( % )

arus (I2)

effisie

nsi

1,5 1,6 1,7 1,9 2,184

86

88

90

92

94

96

98

100

Saat keadaan segitiga minimum

η ( % )

arus (I2)

effisie

nsi

3. Grafik torque fungsi slip

1,4 1,6 1,868

70

72

74

76

78

80

82

Saat keadaan bintang maksimum

slip (s)

Arus (I2)

Slip

1,5 1,6 1,7 1,9 2,113.5

1414.5

1515.5

1616.5

1717.5

Saat keadaan bintang minimum

Slip (s)

arus (I2)

slip

1,4 1,6 1,80

5

10

15

20

25

30

35

40

45

Saat keadaan segitiga maksimum

Slip (s)

arus (I2)

slip

1,5 1,6 1,7 1,9 2,10

1

2

3

4

5

6

7

8

Saat keadaan segitiga minimum

Slip (s)

arus (I2)

slip

4. Iny = Pin

V √3= 1500

380√3=2,28 Ampere

I 1Iny

x100 %= 0,12,28

x 100 %=4,4 %

In∆ = PinV √3

= 1500220√3

=3,94Ampere

I 2¿ Δx100 %= 1

3,94x 100%=25,3 %

5. Faktor kerja beban penuh ∆ = PV . I

= 190211 x 2

=0,45

Faktor kerja beban penuh Y = PV . I

= 240210 x 4,7

=0,24

6. Diagram switch bintang segitaga

Diagram switch reverse forward

7. Dari data praktikum didapat hasil arus pada hubungan bintang minimum sebesar 12 A dan 37,5 A pada hubungan segitiga minimum. Jika dihitung, maka perbandingannya adalah :

12 : 37,7 = ± 1 : 3Nilai tersebut tidak sesuai dengan teori yang ada dimana perbandingan seharusnya adalah

1 : √ 3

6. Daftar Pustaka

[1]http://id.shvoong.com/exact-sciences/physics/2108858-pengertian-cincin-

seret/

[2]http://indonesiaindonesia.com/f/89099-cincin-seret/