teori hubung singkat

13
Nanang Fajar Setiyawan 2012-11-097 PENGUJIAN POLARITASA TRAFO 1-FASA TEORI TAMBAHAN Percobaan Short circuit ( Hubung Singkat ) Secara umum metode ini adalah sebagai berikut : suatu kumparandari transformator yang dihubung singkat dan tegangan digunakan pada kumparan lain. Sisi tegangan tinggi menjadi sisi masukan yang dihubungkan dengan sumber tegangan. Tegangan masukan harus cukup rendah agar arus di sisi tegangan rendah masih dalam batas nominalnya. Pengukuran di belitan tegangan tinggi dilakukan seperti halnya pada uji beban nol, yaitu tegangan masukan Vt, arus masukan It, dan daya (aktif) masukan Pt. Tegangan masukan yang dibuat kecil mengakibatkan rugi-rugi inti menjadi kecil sehingga kita dapat membuat pendekatan dengan mengabaikan rugi-rugi inti. Dengan demikian kita dapat menggunakan rangkaian ekivalen yang disederhanakan seperti gambar dibawah ini : Tipe inti Tipe sel Dua tipe konstruksi transformator. NT : jumlah lilitan tegangan tinggi NR : jumlah lilitan tegangan rendah. Laboratorium Mesin Listrik STT-PLN

Upload: adin

Post on 16-Dec-2015

84 views

Category:

Documents


3 download

DESCRIPTION

merupakan praktikum di lab mesin listrik stt pln

TRANSCRIPT

MODUL II

Nanang Fajar Setiyawan2012-11-097

PENGUJIAN POLARITASA TRAFO 1-FASA

TEORI TAMBAHAN

Percobaan Short circuit ( Hubung Singkat )Secara umum metode ini adalah sebagai berikut : suatu kumparandari transformator yang dihubung singkat dan tegangan digunakan pada kumparan lain. Sisi tegangan tinggi menjadi sisi masukan yang dihubungkan dengan sumber tegangan. Tegangan masukan harus cukup rendah agar arus di sisi tegangan rendah masih dalam batas nominalnya.Pengukuran di belitan tegangan tinggi dilakukan seperti halnya pada uji beban nol, yaitu tegangan masukan Vt, arus masukanIt, dan daya (aktif) masukan Pt. Tegangan masukan yang dibuat kecil mengakibatkan rugi-rugi inti menjadi kecil sehingga kita dapat membuat pendekatan dengan mengabaikan rugi-rugi inti. Dengan demikian kita dapat menggunakan rangkaian ekivalenyang disederhanakan seperti gambar dibawah ini : Tipe intiTipe sel Dua tipe konstruksi transformator.NT : jumlah lilitan tegangan tinggiNR : jumlah lilitan tegangan rendah.Umumnya terlihat pengujian ini harus sesuai ketika perbandingan rugitembaga lebihtinggi daripada rugi besi, dan sebaliknya ketidaksamaandibutuhkan ketika hubungan transformator mempunyai rugi-rugi besi tinggi secara relative. Pengujian ekivalen tidak dipakai ketika ratiodari rugi tembaga dan rugi besi adalah tidak sebanyak dua berbanding satu. Untukperbandingan ratio bawahmenyebutkan rangkaian terbuka ( open circuit ) lebih baik.PadaTransformator 1 Phasa,tegangan rendah kumparan dihubung singkat dankumparan tegangan tinggi dihubungkan ke suplai satu phasa dengan,terhubung amperemetervoltmeter, dan wattmeter dalam rangkaian.Arus dalam kumparantegangan tinggi biasanya sampai daya masukan adalah sama denganpenjumlahan dari rugidan tegangan silang phasa adalah tertinggi dimana tegangan impedansi dalam urutanmengimbangi masukan dari rugi besi dengan rugi tembagaBesarnyaArus hubungan singkat (Short Circuit Current) pada sebuah jaringan listrik dipengaruhi oleh jenis peralatan listik yang dipasang pada jaringan tersebut, seperti : generator, transformator, motor dll.Untuk menetukan besarnya arus hubungan singkat (short circuit current) pada sebuah transformator , terlebih dahulu kita harus mengetahui besarnya tegangan terminal pada saat short circuit tersebut timbul (Usc %).Nilai Usc% dapat diketahui melalui pengujian hubungan singkat pada terminal trafo sbb :

1. Ketika transformator di-energize, tegangan V input = 0 Volt.2. Terminal disisi sekunder dihubungsingkatkan (short circuit).3. Naikan teganan V Input dengan mengatur potensiometer, sampai arus yang terbaca pada Ampermeter disisi sekunder mencapai I rate.

PRAKTIKUM- IIARAH PUTARAN DAN PERUBAHAN ARAH PUTARAN DARI MOTOR INDUKSI ROTOR SANGKAR TUPAI

TEORI TAMBAHANMotor induksi satu fasa sering disebut dengan motor asinkron ataumotor tak serempak, karena putaran medan stator tidak sama denganputaran medan rotor. Putaran sinkron stator (ns) selalu mendahului ataulebihcepatdariputaranmedanrotor(nr).Putaranmedanstatordihasilkankarena adanya medan putar (fluks yang berputar) yang dihasilkan olehkumparan stator atau rotor dari motor. Medan putar akan terjadi bilakumparan stator atau rotor dialiri arus listrik dengan fase banyak,misalnyaduafasa,tigafasadansebagainya.Motor induksi satu fasa bila dihubungkan dengan sumber tegangan bolak balik tidak akan menghasilkan medan putar pada kumparanstatornya,tetapimalah medanpulsasilahyangakanterjadi.Medanpulsasiadalah suatu medan yang punya dua besaran yang sama besar, tetapiberlawanan arah dengan kecepatan sudut yang sama pula. Keduakomponentersebutakanbergerakberlawananarahdandengankecepatansudut yang sama, sehingga kedudukannya terhadap ruang seolaholahtetap(diam).Keduakomponeninite ntunyaakanmenghasilkankopelyangsama besar dan berlawanan arah pula. Pada dasarnya,kopel yangdihasilkan memepunyai kemampuan untuk menggerakkan motor dengan arah maju atau mundur, akan tetapi dalam gerakmulanya kemampuangerakmajudan gerakmundursamabesarolehsebabitumotor akan diam. Apabila dengan suatu bantuan gerak mula yang diberikan pada arah maju atau arah mundur, maka motor akan berputar sesuai dengan arah gerak yang diberikan.

Motor induksi pada umumnya berputar dengan kecepatan konstan mendekati kecepatan sinkronnya, meskipun demikian pada penggunaan tertentu dikehendaki juga adanya pengaturan putaran. Pengaturan putaran motor induksi memerlukan biaya yang agak tinggi.Biasanya pengaturan ini dapat dilakukan dengan beberapa cara :1.Mengubah jumlah kutub motorKarena ns =maka perubahan jumlah kutub (p) atau frekuensi (f) akan mempengaruhi putaran. Jumlah kutub dapat diubah dengan merencanakan kumparan stator sedemikian rupa sehingga dapat menerima tegangan masuk pada posisi kumparan yang berbeda-beda. Biasanya diperoleh dua perubahan kecepatan sinkron dengan mengubah jumlah kutub dari 2 menjadi 4, seperti terlihat pada gambar berikut :

2.Mengubah frekuensi jala-jalaPengaturan putaran motor induksi dapat dilakukan dengan mengubah-ubah harga frekuensi jala. Hnya saja untuk menjaga keseimbangan kerapatan fluks, perubahan tegangan harus dilakukan bersamaan dengan perubahan frekuensi. Persoalannya sekarang adalah bagaimana mengatur frekuensi dengan cara yang efektip dan ekonomis.3.Mengatur tegangan jala-jalaT =(V1)2Dari persamaan kopel motor induksi diatas diketahui bahwa kopel sebanding dengan pangkat dua tegangan yang diberikan. Untuk karakteristik beban seperti terlihat pada gambar 5, kecepatan akan berubah dari n1ke n2untuk tegangan masuk setengah tegangan semula.Cara ini hanya menghasilkan pengaturan putaran yang terbatas (daerah pengaturan sempit).

4.Pengaturan Tahanan LuarTahanan luar motor rotor belitan dapat diatur, dengan demikian dihasilkan karakteristik kopel kecepatan yang berbeda-beda. Putaran akan berubah dari n1 ke n2 ke n3 dengan bertambahnya tahanan luar yang dihubungkan ke rotor.Cara Kerja motor run kapasitorMotor run kapasitor bekerja pada sumber tegangan AC 220V. Tegangan ini diberikan pada terminal L (phasa) dan N (netral), sehingga belitan utama dan belitan bantu menghasilkan medan magnet yang kemudian medan magnet tersebut diinduksikan ke rotor sangkar.Kedua komponen fluks utama dan fluks bantu bergerak berlawanan arah. Kedua komponen fluks yang berlawanan arahnya tersebut akan menghasilkan kopel yang sama besar dan berlawanan arah pula (arah maju dan mundur). Oleh sebab itu agar motor dapat berputar diperlukan sebuah kapasitor untuk menaikkan atau menambah sedikit kopel maju. Untuk itu belitan bantu diseri dengan kapasitor, belitan utama dan belitan bantu akan mengalami beda fasa 90 antara arus kumparan utama Im dan arus kumparan bantu Ia (Ia terdahulu 90 dari Im), dari hal ini akan diperoleh kopel maju yang lebih besar, sehingga rotor dapat berputar.

PRAKTIKUM -IVKARAKTERISTIK TORSI DAN BEBAN PADA SEBUAH MOTOR INDUKSITEORI TAMBAHANTorque motor induksi AC tergantung kepada kekuatan medan rotor dan stator yang saling berinteraksi dan hubungan fasa antara keduanya. Torque dapat dihitung dengan Equation (12-3).dimana

Selama operasi normal, K, , dan cosadalah konstan, sehingga torque berbanding lurus dengan arus rotor. Arus rotor meningkat dengan proporsi yang sama dengan slip. Perubahan torque terhadap slip menunjukkan bahwa begitu slip naik dari nol hingga 10%, torque naik secara linier. Begitu torque dan slip naik melebihi torque beban penuh, maka torque akan mencapai harga maksimum sekitar 25% slip. Torque maksimum disebut breakdown torque motor.Jika beban dinaikkan melebihi titik ini, motor akan stall dan segera berhenti. Umumnya, breakdown torque bervariasi dari 200 hingga 300% torque beban penuh. Torque awal (starting torque) adalah nilai torque pada 100% slip dan normalnya 150 hingga 200% torque beban penuh. Seiring dengan pertambahan kecepatan dari rotor, torque akan naik hingga breakdown torque dan turun mencapai nilai yang diperlukan untuk menarik beban motor pada kecepatan konstan, biasanya antara 0 10%. Dalam memahami sebuah motor, penting untuk mengerti apa yang dimaksud dengan beban motor. Beban mengacu kepada keluaran tenaga putar/ torque sesuai dengan kecepatan yang diperlukan. Beban umumnya dapat dikategorikan kedalam tiga kelompok (BEE India, 2004): Beban torque konstan adalah beban dimana permintaan keluaran energinya bervariasi dengan kecepatan operasinya namun torque nya tidak bervariasi. Contoh beban dengan torque konstan adalah conveyors, rotary kilns, dan pompa displacement konstan. Beban dengan variabel torque adalah beban dengan torque yang bervariasi dengan kecepatan operasi. Contoh beban dengan variabel torque adalah pompa sentrifugal dan fan (torque bervariasi sebagai kwadrat kecepatan). Beban dengan energi konstan adalah beban dengan permintaan torque yang berubah dan berbanding terbalik dengan kecepatan. Contoh untuk beban dengan daya konstan adalah peralatan-peralatan mesin.

Beban Motor Karena sulit untuk mengkaji efisiensi motor pada kondisi operasi yang normal, beban motor dapat diukur sebagai indikator efisiensi motor. Dengan meningkatnya beban, faktor daya dan efisinsi motor bertambah sampai nilai optimumnya pada sekitar beban penuh. Persamaan berikut digunakan untuk menentukan beban:Beban = Pi x HP x 0,7457 Dimana, = Efisiensi operasi motor dalam % HP = Nameplate untuk Hp Beban = Daya yang keluar sebagai % laju daya Pi = Daya tiga fase dalam kW Survei beban motor dilakukan untuk mengukur beban operasi berbagai motor di seluruh pabrik. Hasilnya digunakan untuk mengidentifikasi motor yang terlalu kecil. (mengakibatkan motor terbakar) atau terlalu besar (mengakibatkan ketidak efisiensian). US DOE merekomendasikan untuk melakukan survei beban motor yang beroperasi lebih dari 1000 jam per tahun. Terdapat tiga metode untuk menentukan beban motor bagi motor yang beroperasi secara individu: Pengukuran daya masuk. Metode ini menghitung beban sebagai perbandingan antara daya masuk (diukur dengan alat analisis daya) dan nilai daya pada pembebanan 100%. Pengukurann jalur arus. Beban ditentukan dengan membandingkan amper terukur(diukur dengan alat analisis daya) dengan laju amper. Metode ini digunakan bila faktor daya tidak dketahui dan hanya nilai amper yang tersedia. Juga direkomendasikan untuk menggunakan metode ini bila persen pembebanan kurang dari 50% Metode Slip. Beban ditentukan dengan membandingkan slip yang terukur bila motor beroperasi dengan slip untuk motor dengan beban penuh. Ketelitian metode ini terbatas namun dapat dilakukan dengan hanya penggunaan tachometer (tidak diperlukan alat analisis daya). Karena pengukuran daya masuk merupakan metode yang paling umum digunakan, maka hanya metode ini yang dijelaskan untuk motor tiga fase.

PRAKTIKUM IKARAKTERISTIK START DAN SLIP PADA MOTOR INDUKSI SANGKAR TUPAITeori Tambahan: Motor induksi sangat banyak digunakan di dalam kehidupan sehari-hari baik di industri maupun di rumah tangga. Motor induksi yang umum dipakai adalah motor induksi tiga phasa dan motor induksi satu phasa. Motor induksi tiga phasa dioperasikan pada sistem tigaphasa dan banyak digunakan didalam berbagai bidang industri, sedangkan motor induksi satu phasa dioperasikan pada sistem satu phasa yang banyak digunakan terutama pada penggunaan untuk peralatan rumah tangga seperti kipas angin, lemari es, pompa air, mesin cuci dan sebagainya karena motor induksi satu phasa mempunyai daya keluaran yang rendah.Motor induksi merupakan motor listrik arus bolak balik (AC) yang paling luas digunakan. Penamaannya berasal dari kenyataan bahwa motor ini bekerja berdasarkan induksi medan magnet stator ke statornya, dimana 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 oleh arus stator.Belitan stator yang dihubungkan dengan suatu sumber tegangan tiga fasa akan menghasilkan medan magnet yang berputar dengan kecepatan sinkron. 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, apabila beban motor bertambah, putaran rotor cenderung menurun. Berdasarkan jenis rotor yang digunakan, motor induksi tiga phasa dapat dibedakan menjadi dua tipe yaitu :1. Rotor BelitanMotor induksi jenis ini mempunyai rotor dengan belitan kumparan tiga fasa sama seperti kumparan stator. Kumparan stator dan rotor juga mempunyai jumlah kutub yang sama. Rotor yang mempunyai tiga belitan yang mirip dengan belitan stator. Ketiga belitan tersebut biasanya terhubung bintang. Ujung ujung belitan tersebut dihubungkan dengan slipring yang terdapat pada poros rotor.Belitan belitan tersebut dihubung singkat melalui sikat (brush) yang menempel pada slipring. Jenis rotor belitan dapat dilihat pada gambar sebagai berikut :2. Rotor SangkarMotor induksi jenis ini mempunyai rotor dengan kumparan yang terdiri atas beberapa batang konduktor yang disusun sedemikian rupa hingga menyerupai sangkar tupai. Rotor yang terdiri dari sederetan batang batang penghantar yang terletak pada alur alur sekitar permukaan rotor. Ujung ujung batang penghantar dihubung singkat dengan menggunakan cincin hubung singkat. Adapun jenis konstruksi motor induksi terdiri dari :a. Stator, bagian yang diam.b. Rotor, bagian yang berputar.c. Celah udara, adalah ruang antara stator dan rotor.

Konstruksi stator terdiri dari :a. Rumah stator dari besi tuang.b. Inti stator dari besi lunak atau baja silicon.c. Alur dan gigi materialnya sama dengan inti, alur tempat meletakan belitan.d. Belitan stator dari tembaga.Belitan sator dirangkai untuk motor induksi tiga fasa tetapi juga dapat di rangkai untuk motor induksi satu fasa, disamping itu juga dirangkai untuk jumlah kutub tertentu. Konstruksi rotor terdiri dari :a. Inti rotor bahannya sama dengan inti stator.b. Alur dan gigi materialnya sama dengan inti, alur tempat meletakan belitan.c. Belitan rotor bahannya dari tembaga, dari konstruksi lilitan akan memberikan dua macam rotor yakni :- Motor induksi dengan rotor sangkar- Motor induksi dengan rotor belitand. Poros atau as.

Laboratorium Mesin Listrik STT-PLN