MATERAI KULIAH TEKNIK TENAGA LISTRIK PERIODE IIJURUSAN TEKNIK MESIN

PENDAHULUAN

Motor listrik merupakan sebuah perangkat elektromagnetis yang mengubah

energi listrik menjadi energi mekanik. Energi mekanik ini digunakan untuk, misalnya,

memutar impeller pompa, fan atau blower, menggerakan kompresor, mengangkat

bahan, dll. Motor listrik digunakan juga di rumah (mixer, bor listrik, fan angin) dan di

industri. Motor listrik kadangkala disebut “kuda kerja” nya industri sebab

diperkirakan bahwa motor-motor menggunakan sekitar

70% beban listrik total di industri.

Motor arus bolak-balik (motor AC) ialah suatu mesin yang berfungsi mengubah tenaga

listrik arus bolak-balik (listrikAC) menjadi tenaga gerak atau tenaga mekanik,

dimana tenaga gerak itu berupa putaran dari pada rotor.

Motor AC dapat dibedakan atas beberapa jenis. Pembagian motor listrik di sini atas

bermacam tinjauan.

Motor ArusBolak-balik (AC)

Induksi Sinkron

SatuPhase TigaPhase

Gambar 1. Klasifikasi Motor Arus Bolak-balik (AC).

Motor arus bolak-balik menggunakan arus listrik yang membalikkan

arahnya secara teratur pada rentang waktu tertentu. Motor listrik memiliki dua buah

bagian dasar listrik: "stator" dan "rotor". Stator merupakan komponen listrik statis. Rotor

merupakan komponen listrik berputar untuk memutar as motor.

Keuntungan utama motor DC terhadap motor AC adalah bahwa kecepatan motor AC

lebih sulit dikendalikan. Untuk mengatasi kerugian ini, motor AC dapat dilengkapi

dengan penggerak frekwensi variabel untuk meningkatkan kendali kecepatan

sekaligus menurunkan dayanya. Motor induksi merupakan motor yang paling populer

di industri karena kehandalannya dan lebih mudah perawatannya. Motor induksi AC

cukup murah (harganya setengah atau kurang dari harga sebuah motor DC) dan

juga memberikan rasio daya terhadap berat yang cukup tinggi (sekitar dua kali motor

DC).

Motor listrik merupakan sebuah perangkat elektromagnetis yang mengubah energi listrik

menjadi energi mekanik. Energi mekanik ini digunakan untuk, misalnya, memutar

impeller pompa, fan atau blower, menggerakan kompresor, mengangkat bahan, dll.

Motor listrik digunakan juga di rumah (mixer, bor listrik, fan angin) dan di industri.

Motor listrik kadangkala disebut “kuda kerja” nya industri sebab diperkirakan bahwa

motor-motor menggunakan sekitar 70% beban listrik total di industri.

1. Motor Induksi

Motor induksi merupakan motor yang paling umum digunakan pada

berbagai peralatan industri. Popularitasnya karena rancangannya yang sederhana, murah

dan mudah didapat, dan dapat langsung disambungkan ke sumber daya AC.

Disebut motor induksi, karena dalam hal penerimaan tegangan dan arus pada rotor

dilakkukan dengan jalan induksi. Jadi pada motor induksi, rotor tidak langsung

menerima tegangan atau arus dari luar.

a. Komponen

Motor induksi memiliki 2 komponen utama:

1. Rotor

Motor induksi menggunakan dua jenis Rotor :

-Rotor kandang tupai terdiri dari batang penghantar tebal yang diletakan dalam petak-

petak slots pararel. Batang-batang tersebut diberi hubungan pendek pada kedua

ujungnya dengan alat cincin hubungan pendek.

-Lingkaran rotor yang memiliki gulungan tiga fase, lapisan ganda dan terdistribusi

dibuat melingkar sebanyak kutup stator. Tiga fase digulungi kawat pada bagian

dalamnya dan ujung yang lainnya dihubungkan ke cincin kecil yang dipasang pada

batang as dengan sikat yang menempel padanya.

2. Stator

Stator dibuat dari sejumlah stampings dengan slots untuk membawa

gulungan tiga fase. Gulungan ini dilingkarkan untuk sejumlah kutub yang tertentu.

Gulungan diberi spasi geometri sebesar 120 derajat.

Gambar 2. Motor Induksi (Automated Buildings).

b. Klasifikasi motor induksi

Motor induksi dapat diklasifikasikan dua kelompok utama :

1. Motor induksi satu phase

2. Motor induksi tiga phase

1. Motor induksi satu phase

Motor ini hanya memiliki satu gulungan stator, beroperasi dengan pasokan daya

satu phase, memiliki sebuah rotor kandang tupai, dan memerlukan sebuah alat untuk

menghidupkan motornya. Sejauh ini motor ini merupakan jenis motor yang paling

umum digunakan dalam peralatan rumah tangga, seperti fan angin, mesin cuci dan

pengering pakaian, dan untuk penggunaan hingga 3 sampai 4 Hp. Disebut motor satu

phase, karena untuk menghasilkan tenaga mekanik pada motor tersebut dimasukan

tegangan satu phase. Didalam praktek kita sering menjumpai motor 1 phase dengan

lilitan 2 phase.

Dikatakan demikian, karena didalam motor satu phase lilitan statornya terdiri

dari dua jenis lilitan, yaitu lilitan pokok dan lilitan bantu. Kedua jenis lilitan tersebut

dibuat sedemikian rupa, sehingga walaupun arus yang mengalir pada motor adalah

arus/tegangan satu phase, maka mengakibatkan arus yang mengalir pada masing-

masing lilitan mempunyai perbedaan phase. Atau dengan kata lain, bahwa arus yang

mengalir pada lilitan lilitan pokok dan bantu tidak sephase. Motor satu phase tersebut

disebut motor phase belah.

Motor satu phase dikenal bermacam-macam, yaitu :

a. Motor kapasitor b. Motor shaded polec. Motor repulse d. Motor seri

2. Motor induksi 3 phase

Medan magnet yang berputar dihasilkan oleh pasokan tiga phase yang seimbang.

Motor tersebut memiliki kemampuan daya yang tinggi, dapat memiliki kandang tupai

atau gulungan rotor (walaupun 90% memiliki rotor kandang tupai); dan penyalaan

sendiri. Diperkirakan bahwa sekitar 70% motor di industri menggunakan jenis

ini, sebagai contoh, pompa, kompresor, belt conveyor, jaringan listrik , dan grinder.

Tersedia dalam ukuran 1/3 hingga ratusan Hp. Disebut motor tiga phase karena, untuk

menghasilkan tenaga mekanik tegangan yang dimasukan pada motor tersebut adalah

tegangan tiga phase. Ditinjau dari jenis rotor yang digunakan, dikenal tiga jenis motor

yaitu :

a. Motor dengan rotor lilit

b. Motor dengan rotor sankar tupai c. Motor kolektor

Setiap motor listrik, sudah mempunyai klasifakasi tertentu, sesuai dengan maksud

penggunaanya sebagai alat penggerak yang diperlukan yang diperlukan menurut

kebutuhan yang diinginkan.

c. Prinsip kerja motor induksi

Motor induksi 3 phase

Motor induksi adalah alat listrik yang mengubah energi listrik menjadi energi

mekanik. Listrik yang diubah adalah listrik 3 phase. Motor induksi sering juga disebut

motor tidak serempak atau motor asinkron. Prinsip kerja motor induksi lihat

Gambar 3.

Gambar 3. Prinsip kerja motor induksi.

Ketika tegangan phasa U masuk ke belitan stator menjadikan kutub S (south =

selatan), garis-garis gaya mahnet mengalir melalui stator, sedangkan dua kutub lainnya

adalah N (north = utara) untuk phasa V dan phasa W. Kompas akan saling tarik-menarik

dengan kutub S. Berikutnya kutub S pindah ke phasa V, kompas berputar 120°,

dilanjutkan kutub S pindah ke phasa W, sehingga pada belitan stator timbul medan

magnet putar. Buktinya kompas akan memutar lagi menjadi 240°. Kejadian

berlangsung silih berganti membentuk medan magnet putar sehingga kompas

berputar dalam satu putaran penuh, proses ini berlangsung terus menerus. Dalam motor

induksi kompas digantikan oleh rotor sangkar yang akan berputar pada porosnya.

Karena ada perbedaan putaran antara medan putar stator dengan putaran rotor, maka

disebut motor induksi tidak serempak atau motor asinkron. Susunan belitan stator

motor induksi dengan dua kutub, memiliki tiga belitan yang masing-masing berbeda

sudut 120° Gambar 3 Ujung belitan phasa pertama U1- U2, belitan phasa kedua V1-

V2 dan belitan phasa ketiga W1-W2. Prinsip kerja motor induksi dijelaskan dengan

gelombang sinusoidal Gambar 4 terbentuknya medan putar pada stator motor induksi.

Tampak stator dengan

dua kutub, dapat diterangkan dengan empat kondisi.

Gambar 3. Belitan Stator Motor Induksi 2 Kutup.

Gambar 4. Bentuk gelombang sinusoida dan timbulnya medan putar

pada stator motor induksi.

1. Saat sudut 0°.

Arus I1 bernilai positip dan arus I2 dan arus I3 bernilai negatip dalam hal ini

belitan V2, U1 dan W2 bertanda silang (arus meninggalkan pembaca), dan belitan V1,

U2 dan W1 bertanda titik (arus listrik menuju pembaca). Terbentuk fluk magnet pada

garis horizontal sudut 0°. Kutub S (south = selatan) dan kutub N (north = utara).

2. Saat sudut 120°.

Arus I2 bernilai positip sedangkan arus I1 dan arus I3

bernilai negatip, dalam hal ini belitan W2, V1, dan U2 bertanda silang (arus meninggalkan

pembaca), dan kawat W1, V2, dan U1 bertanda titik (arus menuju pembaca). Garis fluk

magnit kutub S dan N bergeser 120° dari posisi awal.

3. Saat sudut 240°.

Arus I3 bernilai positip dan I1 dan I2 bernilai negatip, belitan U2, W1,

dan V2 bertanda silang (arus meninggalkan pembaca), dan kawat U1, W2, dan V1

bertanda titik (arus menuju pembaca). Garis fluk magnit kutub S dan N bergeser 120° dari

posisi kedua.

4. Saat sudut 360°.

posisi ini sama dengan saat sudut 0°, di mana kutub S dan N kembali keposisi

awal sekali. Dari keempat kondisi di atas saat sudut 0°, 120°, 240°, dan 360°, dapat

dijelaskan terbentuknya medan putar pada stator, medan magnet putar stator akan

memotong belitan rotor. Kecepatan medan putar stator ini sering disebut kecepatan

sinkron,

tidak dapat diamati dengan alat ukur tetapi dapat dihitung secara teoritis besarnya

putaran per menit.

Rotor ditempatkan di dalam rongga stator, sehingga garis medan magnet putar

stator akan memotong belitan rotor. Rotor motor induksi adalah beberapa batang

penghantar yang ujung-ujungnya dihubungsingkatkan menyerupai sangkar tupai, maka

sering disebut rotor sangkar tupai (Gambar 5.), kejadian ini mengakibatkan

pada rotor timbul induksi elektromagnetis. Medan magnet putar dari stator saling

berinteraksi dengan medan magnet rotor, terjadilah torsi putar yang berakibat rotor

berputar.

Gambar 5. Bentuk Rotor Sangkar Tupai. Kecepatan medan magnet putar pada stator :

ns = kecepan sinkron medan stator (rpm)

f = frekuensi (Hz); nr = kecepatan putar rotor (rpm)

slip = selisih kecepatan stator dan rotord. Kontruksi Motor Induksi

Konstruksi motor induksi secara detail terdiri atas dua bagian, yaitu: bagian

stator dan bagian rotor (Gambar 6). Stator adalah bagian motor yang diam terdiri: badan

motor, inti stator, belitan stator, bearing, dan terminal box. Bagian rotor adalah bagian

motor yang berputar, terdiri atas rotor sangkar, dan poros rotor. Konstruksi motor

induksi tidak ada bagian rotor yang bersentuhan dengan bagian stator, karena dalam

motor induksi tidak komutator dan sikat arang.

Gambar 6. Fisik motor induksi.

Konstruksi motor induksi lebih sederhana dibandingkan dengan motor DC,

dikarenakan tidak ada komutator dan tidak ada sikat arang (Gambar 7).

Sehingga pemeliharaan motor induksi hanya bagian mekanik saja, dan

konstruksinya yang sederhana motor induksi sangat handal dan jarang sekali rusak secara

elektrik. Bagian motor induksi yang perlu dipelihara rutin adah pelumasan bearing, dan

pemeriksaan kekencangan baut-baut kabel pada terminal box karena kendor atau bahkan

lepas akibat pengaruh getaran secara terusmenerus.

Rumus mengitung daya input motor induksi :

P1 (Watt)

P1U I

= Daya input (Watt)= Tegangan (Volt)= Arus (Ampere)

Cos = Faktor Kerja

e. Rugi-rugi dan Efisiensi Motor Induksi

Gambar 7. Rugi-rugi daya motor induksi.

Memiliki rugi-rugi yang terjadi karena dalam motor induksi terdapat

komponen tahanan tembaga dari belitan stator dan komponen indukt or belitan stator.

Pada motor induksi terdapat rugirugitembaga, rugi inti, dan rugi karena gesekan

danhambatan angin.

Besarnya rugi tembaga sebanding dengan I2 · R, makin besar arus beban maka rugi

tembaga makin besar juga. Daya input motor sebesar P1, maka daya

yang diubah menjadi daya output sebesar P2. Persamaan menghitung rugi-rugi motor

induksi: Rugi-rugi motor = P1 – P2 Persamaan menghitung efisiensi motor induksi

:

P1 Daya input (watt) P2 Daya output (watt)

Menghitung momen torsi yang dihasilkan motor induksi lihat Gambar 8.

Gambar 8. Torsi motor pada rotor dan torsi pada poros.

M = F · r (Nm)

P2 = M · ω (Watt)

ω = 2 · π · n

M = Torsi (Nm)

F = Gaya (newton)

P2 = Daya output (watt)

ω = Kecepatan sudut putar

n = Kecepatan motor (putaran/detik)

f. Putaran Motor Induksi

Motor induksi memiliki dua arah putaran motor, yaitu putaran searah jarum

jam (kanan) Gambar 9, dan putaran berlawanan jarum jam (ke kiri) dilihat dari poros

motor. Putaran motor induksi tergantung jumlah kutubnya, motor induksi berkutub

dua memiliki putaran poros sekitar 2.950 Rpm, yang berkutub empat memiliki putaran

poros mendekati 1.450 Rpm. Putaran arah jarum jam (kanan) didapat dengan cara

menghubungkan L1- terminal U, L2- terminal V dan L3-terminal W. Putaran arah

berlawanan jarum jam (kiri) didapat dengan menukarkan salah satu dari kedua kabel

phasa, misalkan L1- terminal U, L2- terminal W dan L3- terminal V. Dengan

memasang dua buah kontaktor, sebuah motor induksi dapat dikontrol untuk putaran

kanan, dan putaran ke kiri. Aplikasi praktis untuk membuka dan menutup pintu garasi

dengan motor induksi dapat memanfaatkan kaidah putaran kanan dan kiri ini, dengan

melengkapi dengan sensor cahaya atau sakelar manual motor dapat dihidupkan untuk

membuka dan menutup pintu garasi.

Gambar 9. Putaran motor dilihat dari sisi poros.

g. Karakteristik Torsi Motor Induksi

Karakteristik torsi motor induksi (Gambar 10), disebut torsi fungsi dari slip

(T = f(slip)). Garis vertikal merupakan parameter torsi (0–100%) dan garis

horizontal parameter slip (1,0–0,0). Dikenal ada empat jenis torsi, yaitu:

1. MA, momen torsi awal,

2. MS, momen torsi pull-up,

3. MK, momen torsi maksimum,

4. MB, momen torsi kerja.

Gambar 10. Karakteristik torsi motor induksi.

Torsi awal terjadi saat motor pertama dijalankan (slip 1,0), torsi pull-up terjadi

saat slip 0,7, torsi maksimum terjadi slip 0,2 dan torsi kerja berada ketika slip

0,05. Torsi beban harus lebih kecil dari torsi motor. Bila torsi beban lebih besar dari

torsi motor, akibatnya motor dalam kondisi kelebihan beban dan berakibat belitan

stator terbakar. Untuk mengatasi kondisi beban lebih dalam rangkaian kontrol

dilengkapi dengan pengaman beban lebih disebut thermal overload, yang dipasang

dengan kontaktor. Karakteristik torsi juga bisa disajikan dalam bentuk lain, kita kenal

karakteristik putaran = fungsi torsi, n = f (torsi) lihat Gambar 11. Garis vertikal

menunjukkan parameter putaran, garis horizontal menunjukkan parameter torsi.

Ketika motor berputar pada garis n’ didapatkan torsi di titik M’. Ketika putaran berada

di nn didapatkan torsi motor di Mn. Daerah kerja putaran motor induksi berada pada

area n’ dan nn sehingga torsi kerja motor induksi juga berada pada area M’ dan Mn.

Berdasarkan grafik n = fungsi (torsi) dapat juga disimpulkan ketika putaran rotor

turun dari n’ ke nn pada torsi justru terjadi peningkatan dari M’ ke Mn.

Gambar 11. Karakteristik putaran fungsi torsi beban.

Gambar 12. Karakteristik parameter efisiensi, putaran, faktor kerja dan arus beban.

Karakteristik motor induksi lainnya lihat Gambar 12 mencakup parameter

efisiensi, faktor kerja, ratio arus, dan ratio putaran. Dengan membaca karakteristik motor

induksi dapat diketahui setiap parameter yang dibutuhkan. Saat torsi mencapai

100% dapat dibaca ratio arus I/Io = 1; faktor kerja cosφ 0,8; efiseiensi motor 0,85; dan

ratio putaran n/ns: 0,92.

h. Pengasutan Motor Induksi

Saat motor induksi distarting secara langsung, arus awal motor besarnya antara

500% sd 700% dari arus nominal. Ini akan menyebabkan drop tegangan yang besar

pada pasokan tegangan PLN. Untuk motor daya kecil sampai 5 kW, arus starting tidak

berpengaruh besar terhadap drop tegangan. Pada motor dengan daya diatas 30 kW

sampai dengan 100 kW akan menyebabkan drop tegangan yang besar dan

menurunkan kualitas listrik dan pengaruhnya pada penerangan yang berkedip.

Pengasutan motor induksi adalah cara menjalankan pertama kali motor, tujuannya agar

arus starting kecil dan drop tegangan masih dalam batas toleransi. Ada beberapa cara

teknik pengasutan, di antaranya :

1. Hubungan langsung (Direct On Line = DOL)

2. Tahanan depan Stator (Primary Resistor)

3. Transformator

4. Segitiga-Bintang (Start-Delta)

5. Pengasutan Soft starting

6. Tahanan Rotor lilit

i.Prinsip Kerja Motor AC Satu Phase.

Motor AC satu phase berbeda cara kerjanya dengan motor AC tiga phase. Pada

motor AC tiga phase, belitan stator terdapat tiga belitan yang menghasilkan medan

putar dan pada rotor sangkar terjadi induksi dan interaksi torsi yang menghasilkan

putaran. Pada motor satu phase memiliki dua belitan stator, yaitu belitan phase utama

(belitan U1-U2) dan belitan phase bantu (belitan Z1-Z2) Gambar 13.

Gambar 13. Prinsip medan magnet utama dan medan magnet bantu motor satu phase

Grafik arus belitan bantu Ibantu dan arus belitan utama Iutama berbeda phasa

sebesar φ Gambar 14,

Gambar 14. Gelombang arus medan bantu dan arus medan utama

Hal ini disebabkan karena perbedaan besarnya impedansi kedua belitan tersebut.

Perbedaan arus beda phasa ini menyebabkan arus total, merupakan penjumlahan vektor

arus utama dan arus bantu. Medan magnet utama yang dihasilkan belitan utama juga

berbeda phase sebesar φ dengan medan magnet bantu. Belitan bantu Z1-Z2 pertama

dialiri arus Ibantu menghasilkan fluk magnet Φ tegak lurus, beberapa saat ke

mudian belitan utama U1-U2 dialiri arus utama Iutama yang bernilai positip.

Hasilnya adalah medan magnet yang bergeser sebesar 45° dengan arah berlawanan jarum

jam (Gambar 15).

Gambar 15. Medan magnet pada stator motor satu phase

Kejadian ini berlangsung terus sampai satu siklus sinusoida, sehingga

menghasilkan medan magnet yang berputar pada belitan statornya. Rotor motor satu

phase sama dengan rotor motor tiga phase berbentuk batang-batang kawat yang ujung-

ujungnya dihubung singkatkan dan menyerupai bentuk sangkar tupai, maka sering

disebut rotor sangkar (Gambar 16).

Gambar 16. Rotor sangkar

Belitan rotor yang dipotong oleh medan putar stator, menghasilkan tegangan

induksi,interaksi antara medan putar stator dan medan magnet rotor

menghasilkan torsi putar pada rotor.

2. Motor Sinkron

Motor sinkron adalah motor AC, bekerja pada kecepatan tetap pada sistim

frekwensi tertentu. Motor ini memerlukan arus searah (DC) untuk pembangkitan daya

dan memiliki torque awal yang rendah, dan oleh karena itu motor sinkron cocok untuk

penggunaan awal dengan beban rendah, seperti kompresor udara, perubahan

frekwensi dan generator motor. Motor sinkron mampu untuk memperbaiki

faktor daya sistim, sehingga sering digunakan pada sistim yang menggunakan

banyak listrik. Konturksi motor sinkron sama dengan kontruksi generator sinkron.

Perbedaanya adalah pada penggunaanya. Generator sinkron diputar untuk menghasilkan

tenaga listrik, sedangkan motor sinkron padanya dimasukkan tenaga listrik untuk

menghasilkanputarn atau untuk memperbaiki Cos .

Gambar 17. Motor sinkron Komponen utama motor sinkron adalah (Gambar 17): Rotor (

bagian yang berputar) :

Terdiri dari belitan-belitan penguat, inti magnet dan slip ring / sikat. Slip ring /

sikat ini fungsinya untuk memasukan listrik DC pada belitan penguat sehingga

timbul kutup magnet pada rotor. Perbedaan utama antara motor sinkron dengan motor

induksi adalah bahwa rotor mesin sinkron berjalan pada kecepatan yang sama

dengan perputaran medan magnet. Hal ini memungkinkan sebab medan magnit rotor

tidak lagi terinduksi. Rotor memiliki magnet permanen atau arus DC-excited, yang

dipaksa untuk mengunci pada posisi tertentu bila dihadapkan dengan medan magnet

lainnya.

Stator (bagian yang diam) :

Terdiri dari belitan-belitan stator. Pada belitan stator tersebut diberi aliran listrik,

untuk menghasilkan flux magnet stator (medan putar).

Stator menghasilkan medan magnet berputar yang sebanding dengan frekwensi yang

dipasok. Motor ini berputar pada kecepatan sinkron, yang diberikan oleh

persamaan berikut (Parekh, 2003):

Dimana:Ns = 120 f / P

f = frekwensi dari pasokan frekwensi

P= jumlah kutub

Type rotor pada mesin sinkron ada dua macam, yaitu :

- Rotor penuh : type rotornya diberi alur-alur sebagaimana rotor-rotor slip ring.Biasanya untuk putan tinggi.

- Rotor kutub: rotor type ini terdiri dari inti-inti kutub dengan belitan penguat.Biasanya banyak, untuk putaran rendah.

a. Prinsip Kerja Motor Sinkron

Gambar 18. Kontruksi Motor sinkron.

Gambar diatas adalah gambar dari sebagian dari stator dan rotor motor

sinkron. Belitan-belitan stator tidak digambarkan disini, tetapi pada stator itu

dibayangkan adanya kutub-kutub khayal yang sedang berputar dengan arah

tertentu dan dengan kecepatan kecepatan :

Banyaknya putaran tiap menit dari kutub-kutub khayal tersebut dinamakan

kecepatan medan putar atau kecepatan sinkron.

Pada rotor terdapat kutub-kutub magnet yang sesungguhya. Apabila rotor

dengan kutub-kutub rotor magnet itu berputar dengan kecepatan yang sama

dengan medan putar, maka rotor itu akan dapat berputar dengan terus, mengikuti

putaran kutub-kutub khayal. Jadi motor serempak tak dapat berputar dengan sendirinya.

Ini disebabkan karena kutub-kutub rotor tidak dapat tiba-tiba mengikuti kecepatan

medan putar pada waktu saklar motor terhubung dengan jala-jala.

Gaya tarik antara kutub rotor dengan kutub khayal yang berhadapan, akan silih

berganti dengan gaya tolak dengan cepat sekali. Karena hal tersebut dan

kenyataanya rotor dengan seluruh kutub-kutub magnet adalah berat, akibatnya tak ada

kopel sama sekali. Rotor hanya bergetar saja. Supaya rotor ini dapat berputar bersama-

sama dengan medan putar, maka rotor perlu diputar dahulu sampai

mendapatkan kecepatan sinkron

Setelah dicapai kecepatan sinkron, barulah belitan-belitan stator tiga phase itu

dihubungkan dengan jala-jala.

Seperti kita ketahui, bahwa untuk terjadinya kutub magnet, diperlukan sumber DC.

Jadi motor sinkron untuk penguatannya harus tersedia sumber DC (battery, accu,

generator arus searah).

b. Motor Sinkron Berbeban

Gambar 19. Kedudukan kutub rotor terhadap terhadap kutub khayal pada

saat motor berbeban.

Jika motor sinkron diberi beban, maka letak kutub-kutub maganet rotor tidak

dapat tepat berhadapan dengan kutub-kutub khayal, tetapi agak ketinggian sedikit.

Dalam hal ini tidak berarti putaran rotor kurang dari kecepatan sinkron

tetapi tetap sebesar :

Apabila beban makin berat, maka kutub magnet rotor akan makin ketinggalan

terhadap kutub khayalnya.

Dengan bertambahnya beban, β bertambah besar juga (kutub rotor makin

ketinggalan terhadap kutub khaayal), dalam hal ini putaran rotor masih tetap

meskipun kutub

-kutub magnet tidak dapat berpegangan tegak pada kutub-kutub khayal.

Apabila beban motor ditambah terus pada suatu saat kutub-kutub magnet rotor terlepas

dari pegangannya (yaitu kutub-kutub khayal), sehingga rotor akan berhenti

berputar, meskipun beban putar tetap ada.

c. Sifat-sifat Motor Sinkron

Pada motor-motor DC dan motor sinkron keduanya akan beraksi sebagai

generator waktu motor bekerja (beputar). Hal ini disebabkan GGL induksi ( E ) selalu

dibangkitkan kalau ada gerakan relatip antara kumparan dan garis-garis gaya. Pada

motor DC, GGL induksi terbentuk pada bagian rotor, sedangkan pada motor sinkron

GGL induksi terbentuk pada bagian stator pada waktu bekerja.

Beberapa sifat dari motor sinkron adalah :

- Pada pembebanan yang berubah-ubah, kecepatan motor selalu tetap sesuai rumus

Jika terjadi pembebanan yang terlalu berat, motor langsung berhenti. Adapun

karakteristik n = f ( T ) dapat dilukiskan seperti gambar 20

n

T

Gambar 20. n = f ( T ).

- GGL induksi ( E ) pada motor sinkron tergantung pada besar arus penguat

magnet pada rotor.

Besarnya GGL induksi kemungkinan sama, lebih kecil atau lebih besar dibandingkan

tegangan sumber ( V ).

d. Cara Menjalankan Motor Sinkron

1. Mesin DC dikopel dengan motor sinkron.

Pada waktu start motor DC berfungsi sebagai penggerak hingga motor sinkron

mencapai kecepatan sinkron. Setelah motor berjalan normal, mesin DC berfungsi

sebagai generator DC dan merupakan beban dari motor sinkron.

2. Motor induksi dikopel dengan motor sinkron.

Jumlah kutub motor induksi lebih sedikit dibandingkan jumlah kutub motor sinkron

(biasanya berselisih dua), sehingga dengan adanya slip motor induksi masih

mampu menggerakkan mencapai putaran sinkronnya. Seetelah motor berjalan normal

motor induksi dilepas.

3. Dijalankan dengan prinsip rotor hubung singkat.

Caranya pada rotor motor sinkron dipasang penghantar-penghantar yang dihubung

singkat satu sama lain. Penghantar-penghantar tersebut dipasang pada tiap-tiap

sepatu kutub (disebut damper grids). Jika lilitan stator dihubungkan sumber 3

phase, maka rotor akan berputar sesuai dengan prinsip rotor sangkar tupai.

Setelah motor berputar norma, penghantar-penghantar tersebut tak berfungsi lagi.

Gambar 22. Damper grids.

Motor AC Asinkron 3 fasa

Motor AC asikron 3 fasa banyak digunakan pada mesin-mesin penggerak di

Industri karena daya keluaran mesin – mesin tersebut lebih besar dari 1. Adapun

kelebihan dan kekurangan motor induksi bila dibandingkan dengan jenis motor

lainnya, adalah :

Kelebihan Motor Induksi

Mempunyai konstruksi yang sederhana.

Relatif lebih murah harganya bila dibandingkan dengan jenis motor

yanglainnya.

Menghasilkan putaran yang konstan.

Mudah perawatannya.

Untuk pengasutan tidak memerlukan motor lain sebagai penggerak mula.

Tidak membutuhkan sikat-sikat, sehingga rugi gesekan bisa dikurangi.

Kekurangan Motor Induksi

Putarannya sulit diatur.

Arus asut yang cukup tinggi, berkisar antara 5 s/d 6 kali arus nominal

A. Prinsip kerja

Bila pada ke-3 fasa belitan stator diberikan tegangan 3-fasa seimbang maka

pada inti stator akan terjadi medan putar, yang berputar sesuai dengan kecepatan

sinkron.

p

fN s

120

Ns : kecepatan putaran sinkronF : frekuensi tegangan statorp : jumlah kutub motor

Fluksi yang berputar di sepanjang inti stator itu akan memotong batang-batang

konduktor rotor, sehingga terimbas suatu tegangan imbas di rotor. Karena batang

rotor terhubung singkat maka akan mengalir arus rotor pada batang-batang rotor

tersebut, yang merupakan gaya putar rotor. Motor berputar dengan kopel putar

sebesar gaya tersebut kali jari-jari (jarak batang konduktor - as).

Gambar 1. Medan Putar Pada Motor 3 Fasa

Jumlah putaran stator motor Asinkron dapat dihitung dengan rumus :

p

fns

60

n = Jumlah putaran / menitf = Frekuensip = Jumlah pasang kutub

Bila salah satu fasa masukan terputus, jadi motor hanya mendapat masukan 2-

fasa maka tak akan terjadi medan putar sehingga kopel motor tidak terbangkitkan dan

motor gagal start. Pada kondisi motor tanpa beban maka putaran motor mendekati Ns.

Slip = s

s

N

NNS

S akan selalu ada pada operasi motor asinkron.

Pada beban mekanis motor makin besar, S akan makin besar pula. Saat itu

kopel motor akan mengimbangi kopel beban. Beban yang besar akan menarik arus

motor yang besar pula sehingga kopel motor = kopel beban dan terjadi pada putaran

kerja sistem motor-beban.

B. Torsi dan Daya

Seperti telah dibahas pada sub bab mengenai konstruksi dan prinsip kerja motor

induksi, tidak ada suplai listrik yang dihubungkan secara langsung ke bagian rotor motor,

daya yang dilewatkan senjang udara adalah dalam bentuk magnetik dan selanjutnya

diinduksikan ke rotor sehingga menjadi energi listrik. Rata-rata daya yang melewati

senjang udara harus sama dengan jumlah rugi daya yang terjadi pada rotor dan daya yang

dikonversi menjadi energi mekanis.

Daya yang ada pada bagian rotor menghasilkan torsi mekanik, tetapi besarnya torsi

yang terjadi pada poros motor dimana tempat diletakkannya beban, tidak sama dengan

besarnya torsi mekanik, hal ini disebabkan adanya torsi yang hilang akibat gesekan dan

angin.

Daya motor 3 Fasa

Diagram aliran daya dari sebuah Motor Induksi Tiga Fasa sepertidiperlihatkan pada gambar 5.106

Daya Masuk Stator = Daya Keluar Stator + Rugi Tembaga Stator

Daya Masuk Rotor = Daya Keluar Stator

Daya Keluar Rotor Kotor = Daya Masuk Rotor - Rugi Tembaga Rotor

Gambar 4. Diagram Alir daya motor 3 Fasa

Keterangan :

Daya Keluar Rotor kotor = Pout rotor

Daya Masuk Rotor = Pin rotor

Rugi Tembaga Rotor = Pcu rotor

Pout rotor = Tg .2. .Nr

Rugi Tembaga Rotor untuk Sistem Tiga Fasa, adalah :

Daya Mekanik (Pm) atau

Pout rotor =(1 - S) Pin rotor

Gambar 5. Rangkaian Ekuivalent Motor AC 3 fasa

C. Kontruksi dan tipe

1 Bagian bagian Motor

Gambar 6. Bagian – bagian motor 3 Fase.

2. Konstruksi

Stator dibuat dari besi plat berlapis, berfungsi untuk mengurangi eddy current.

Belitan stator dan pembagi medan magnit dihubungkan Y atau ∆.

Rotor dililit dihubung Y dan ujung yang lain disambung slip ring dengan sikat arang,

berfungsi sebagai penghubung singkat kumparan, jika motor sudah berjalan normal

dengan mengatur tahanan asut

D. Karakteristik

Gambar 7. Operasi motor asinkron. a) Karakteristik T-N motor dan beban

b) Diagram kerja motor

Pada gambar tersebut terlihat bahwa keseimbangan putaran terjadi pada n = N di

mana pada saat itu kopel beban = kopel putar motor.

Daya mekanis keluar motor saat itu :

5250

NTP L

O

Po [Hp] ; 1 lb = 0,45 kg

TL (ft - lb) ; 1 ft = 0,33 m

N (Rpm)

Bila saat itu motor mendapat tegangan catu 3-fasa V dan arus jala-jala I

dengan faktor kerja = cosmaka daya masuk motor

cos3 IVPin

sehingga efisiensi motor = in

O

P

P

Kembali ke Gambar 2:

Pada saat start, motor mendapat momen/ kopel percepatan sebesar :

SBSa TTT

Ta : Kopel percepatan motor saat start

TS : Kopel start motor

TSB : Kopel lawan dari beban saat start

Dari hubungan (6) itu terlihat bahwa kecepatan start motor adalah tergantung pada

tegangan masuknya. Untuk motor yang sama,

2VkT

Selanjutnya diagram pada Gambar 3 memperlihatkan karakteristik motor asinkron

dalam melayani beban.

Pada beban yang lebih besar, waktu start motor akan lebih panjang, arus kerja

motor lebih tinggi dan putaran kerja motor lebih rendah. Sementara itu oleh besarnya arus

motor, temperatur kerja motor akan lebih tinggi pula. Batas pembebanan motor

ditentukan oleh batas kenaikan temperatur yang terjadi yang masih dapat ditolerir oleh

isolasi belian motor. Tiap jenis isolasi beliatan motor mempunyai batas temperatur kerja

maksimum sendiri-sendiri yang tak boleh terlewati. Bila terlewati maka isolasi belitan

tersebut akan rusak hingga terjadi hubung singkat yang kemudian membakar isolasi

belitan motor.

Gambar 8. Diagram perjalanan waktu dari arus

dan putaran motor untuk dua macam pembebanan

Start motor asinkron

Masalah kopel motor ini erat hubungannya dengan cara-cara start motor

asinkron.

Pada cara start wye - delta misalnya, kopel start motor:

3

3

2

2

1

Vk

kV

T

T

Di mana T1 = kopel motor pada cara kerja wye-delta = 13 kopel start motor pada start

langsung hubungan delta.

Namun sementara itu, latar belakang penggunaan start semacam itu adalah

untuk menurunkan arus start motor. Istart sebesar itu (lihat persamaan 8) akan terus

mengalir sebelum motor berputar.

m

pstart Z

VI

Vp : Tegangan masuk motor / fasa

Zm : Impedansi motor / fasa

Oleh Zm motor yang rendah maka Istart akan tinggi sekali yang selain

mengakibatkan jatuh tegangan sesaat yang besar dijaringkan (antara sumber - motor)

juga dapat mengganggu frekuensi pembangkit serta pengamanan pengaman arus

gangguan, terutama pada motor besar.

Dengan start wye-delta,m

pstart Z

VI

3/ , arus diperkecil 3 kali semula.

Dengan start melalui R depan atau X depan,

dm

pstart XZ

VI

Setelah motor berputar barulah Istart turun, sesuai :

ms Z

EVI

dimana E adalah ggl lawan motor.

Besarnya Xm ataupun Vstart adalah tergantung pada batas arus start minimum

yang masih dapat diterima oleh sistem motor - beban di mana motor pada kondisi

start tersebut masih sanggup membawa beban ke putaran nominal yang ditujunya.

Pengereman Motor Asinkron

Untuk mesin putaran cepat , cara mematikan harus melalui sistem pengereman. Ada

beberapa cara sistem pengereman :

Sistem Mekanis.

Konstruksi : rotor dan stator berbentuk kerucut

Prinsip Kerja :

Posisi mati : rotor tak bergerak (direm) Saat start : rotor digeser oleh daya

magnetis ke dalam kira-kira 1 mm ( v ) sehingga rem (B) lepas dan motor

mulai berputar.

Saat off pegas ( F ) menekan rotor keluar sehingga motor tererem

kembali.

Rangkaian ekivalen motor asinkron

Sebagaimana juga dengan mesin listrik tak berputar: transformator, motor

asinkron mempunyai pula suatu rangkaian ekivalen. Rangkaian ekivalen motor asinkron

diciptakan untuk mempermudah pekerjaan analisa atas motor. Lihat gambar 4.

Gambar 9. Rangkaian ekivalen motor asinkron per fasa.

di mana :

Vm / fasa : tegangan masuk motor / fasaR1 : tahanan statorX2 : reaktansia2 R : tahanan rotor dilihat dari stator

a2 X : reaktansiRc : tahanan rangkaian magnetisasi motorXc : reaktansi rangkaian magnetisasi motora : perbandingan lilitan stator dan rotor

221

RaS

S

:menggambarkan tahanan yang mewakili beban yang merupakan

fungsi dari S

Nilai parameter rangkaian ekivalen motor diperoleh dari hasil pengukuran

laboratorium. Contoh penggunaan rangkaian ekivalen ini misalnya untuk menhitung

efisiensi, daya keluaran dan lain-lain. Untuk putaran motor tertntu maka nilai I1 dapat

dicari. Demikian pula nilai I2 dan keluaran motor adalah :

222

20

13 Ra

s

sIP

rugi-rugi motor adalah :

222

202

12

1 RaIRIRIP RCloss

Cos motor adalah dicari setelah nilai 221

RaS

S

diperoleh, dilanjutkan cara

perhitungan menurut teori rangkaian listrik untuk jaringan R dan XL.

Masukan motor adalah :

cos3 11 VIPin

Dengan demikian efisiensi motor dapat dicari.

G. Kesalahan pada Motor 3 Fase

Kesalahan atau kerusakan yang terjadi pada motor 3 fase ini di tandai motor

tidak dapat berputar saat dijatu dengan tegangan. Kesalahan atau kerusakan ini antara

lain :

Kesalahan :

- Tidak ada sumber

- Sumber tidak cocok

- Pengereman mekanis

Kerusakan :

− Pada pengaman motor

− Pada saklar motor

− Pada belitan motor ( pada terminal motor )

Cara pencarian kesalahan / kerusakan pada motor

a. Memutar poros/as motor dengan tangan.

Petunjuk : Motor kecil, beban kecil → Pengereman kecil

Motor besar, beban besar → Pengereman besar

Jika As motor tidak mau berputar maka terjadi “ gangguan mekanis yaitu :

− Kerusakan/penjepitan dari lacker (bearing)

− Gear rusak

b. Mengukur tegangan dengan voltmeter

Untuk mengetahui apakah motor hubung singkat atau terjadi kebocoran arus

atau ada kerusakan lain, maka dilakukan pengukuran tegangan dengan

voltmeter.

b.1). Mengukur diatas saklar

Pengukuran R-S, S-T, R-T

V1 = V2 = V3 Kondisi sekering baik

V1 = V2 = V3 Pengaman

putus atau hantaran bocor.

b.2). Mengukur dibawah saklar

V1 = V2 = V3 sama pengukuran dengan b.1

kondisi saklar baik Jika tidak sama

kondisi saklar rusak

b.3). Mengukur pada terminal motor

a. Jika V1, V 2, V3, tidak ada tegangan’maka hermorelay p utusb. Jika V1 ≠ V2 ≠ V3 atau antara fase denganHP tidak sama besarnya Kerusakan dalam hantaran atauterminal baut kurang keras.

c.Mengukur antara HP dengan titik

bintang

Jika besar tegangan 0-10 V ( pada U = 380 V ) Kumparan masih baik, tapi jikategangan lebih dari 10 V, maka bisa dikarenakan Sumber tegangan kurang simetrisJika tegangan sumber sudah simetris, tapi pengukuran tegangan lebih dari 10 V ( pada

U = 380 V ), berarti Kumparan kontak dengan badan motor Ada kegagalan isolasi

dengan U = 380 V

c. Mengukur arus motor

Mengukur arus motor tujuannya adalah untuk mengetahui dan membandingkan

dengan /arus nominal motor. Cara yang baik adalah dengan menggunakan tang amper,

karena bisa mengetahui arus start motor ( 5 - 7 × Ιn ).

Jika Semua hasil pengukuran sama atau dibawah In arus motor baik.

Hasil pengukuran sama, kadang-kadang / terus menerus semakin besar dari In, berarti

beban terlalu besar, tetapi jika dalam waktu pendek, agar aman perlu diukur

suhunya. Jika arus dari semua fase tidak sama/melebihi In maka terjadi hubung

singkat atau kumparan bocor.

d.Pengukuran Tahanan

Awas : motor harus dimatikan dan terminal motor harus bebas tegangan.

Mengukur masing-masing tahanan, Titik Y atau ∆ harus dilepas, Jika besar tahanan

dari masing-masing belitan sama belitan baik ( Untuk daya motor simetris )

e.Pengukuran tahanan isolasi

Cara pengukurannya dilakukan : Masing-masing kumparan diukur dengan

badan motor menggunakan megger.

Jika tahanan isolasi besarnya ± 1 K Ω/Volt motor baikJika dibawah harga tersebut : Terjadi kegagalan isolasi

f.Pengukuran putaran

Jika putaran motor dibawah putaran nominal hal ini disebabkan oleh :

Beban motor terlalu besarMotor salah sambung biasanya terjadi pada motor 2 kecepatan / dahlander

g.Pengukuran Suhu

Hal ini jarang dilakukan, karena biasanya pengukuran langsung didalam motor

dan tidak boleh dibenarkan diatas body.

Suhu motor akan menentukan klas isolasi, berikut tabel klas isolasi

Klas Isolasi

KLAS ISOLASI

Suhu

SUHU MAKSIMUMA

E

B

F

H

1050 C

1200 C

1300 C

1550 C

1800 C

Toleransi harga nominal :

BESARAN TERTULIS TOLERANSI MAKSIMUM

Tegangan Pada hubungan Y/∆

Arus

± 10 %

± 10 % ( Dari beban penuh 100 %

s/d 10 % ) ( tanpa beban )

tergantung besarnya motor.Daya yang dihasilkan Antara beban penuh s/d tanpa beban

bisa lebih 10 % waktu singkat

Frekuensi

± 10 %

Tabel Prosedure pencarian kiesalahan pada motor Asynchron 3 fase

Isyarat Pengujian Pengukuran KesimpulanMotor tidak

berputar

Motor tidak ada reaksi

Pada peralatan pengaman

( Zekering, MCB, thermorelay ). Tegangan motor

tidak ada

Ada tegangan

Pengukuran tahanan

Pengaman putus/rusak Jikapengaman baik Kesalahan padakontaktor dan saklarhantaran(putus)Kumparan motor putus padasambungan (Y atau ∆ )Untuk mengetahui kumparan yangputus/normal

• Motor tidak berputar• Putaran kurang baik• ( berbunyi )• Peralatan

pengaman• langsung jatuh• Peralatan pengaman• putus terus jika kopel• terminal dibuka

Memutar As motor

Peralatan pengaman

Tegangan pada motordengan jembatan Y/∆

yangdibuka

Tidak ada/kurang

Ada tegangan mengukurtahanan ( tergantungbesarnya ) Isolasi motor

Gangguan mekanis Rusak atauputus Hubung singkat / putuspada hantaran Kumparan rusakKumparan putus Hubungansingkat

Hubungan singkat sumber

/kumparan

Kebocoran antara belitan denganbody

• Motor berputarthermorelay putusdalam waktu singkat

• Motor panas

• Motor berputar lambat

• Daya motor kurang

• Putaran lambat danberbunyi

• Suara dari lacker

Penyetelan / setting aruspada hermorelay dibawahΙ nominal

Pengukuran suhu motor

Arus asut (sampai 10 × Ιn )

Mengukur putaranMelepas bagian motordan

kontrol besi dan lacker

Mendengarkan lacker.

Setelan harus sama In

Ventilator rusak / kotor udaratertutup kotoran

Beban motor > dari daya motor .

Momen beban > momendayaCelah udara antara rotordanstator terlalu besar. Adabagian besi rusak,Lacker rusak

• Untuk motor yang barudisambung

Tegangan betul Sambungankeras dan betul ?

HP baik

Putaran betul/salah

Sebelum thermorelay

Teg. kecilTeg. besar ∆/Y Menelitiantar fasa dari motor

Start langsung = In

Start Y/∆ Thermorelay dalam hantaransaklar = Ιn

TR dalam hantaran suplai

motor : 0,58 × In

DAFTAR PUSTAKA

1. A Text Book of Electrical Technology, B.L. Theraja 17th edition, 1970, NirjaContruction and Deveploment Co (P) Ltd.

2. Basic Electrical Engineering, Fitzgerald, Grabel & Higgibotham, third edition,MC. Graw Hill.

3. Electrical Machines, Charles S. Siskind, Second edition, MC Graw Hill.

4. Dasar Tenaga Listik, Zuhal, 1977 ITB.

5. Mesin Listrik Jilid 2, Drs. Soeparno dan Drs. Bambang Soepatah,Departemen P dan K.

6. Automated Buildings www.automatedbuildings.com/news/jul01/art/abbd/abbf2.gif

7. Bureau of Energy Efficiency (BEE), Ministry of Power, India.

Components of an Electric Motor 2005 .www.energymanagertraining.com/equipment_all/ electric_motors/eqp_co mp_motors.htm

8. Bureau of Energy Efficiency, Ministry of Power, India. Energy Efficiency inElectrical Utilities. Book 3. 2004

9. Bureau of Indian Standards. Indian Standard Code for Motors –IS1231.C.R. Nave, Department of Physics and Astronomy, Georgia StateUniversity. How does an electric motor work? In: Hyperphysics, Electricity

and Magnetism. 2005 http://hyperphysics.phy- astr.gsu.edu/hbase/hframe.html

10. DirectIndustry. Virtual Industry Exhibition. 2005. www.directindustry.comElectricians Toolbox Etc (E.T.E.). Motor Characteristics. 1997.www.electoolbox. com/motorchar.htm Integrated Publishing. Synchronised Motors, In:Neets, Module 01, Introduction to Matter.

SOAL SOAL

1. Jelaskan apa yang dimaksud dengan :a. Kelistrikan dalam Industri b. Transformator d. Generator e. Motor listrik

2. Jelaskan pendapat saudara mengapa hal tersebut dapat terjadi :a. Slip ( s ) pada motor listrik arus balak balik asinkronb. Beda fasa antara daya nyata ( Watt ) dengan daya semu (VA)

3. Sebutkan cara-cara pengasutan motor listrik 3 dengan menggunakan saklar - ,dan gambarkan instalasi pemasangannya, seperti dalam praktikum?

4. Didal am kelistrikan dikenal hal-hal sebagaiberikut, jelaskan apa yang saudaraketahui :

a. Tentang Factor daya (cosφ ) pada saluran listrik arus bolak-balik.b. Masalah daya nyata ( Watt ) dan daya semu (VA)

5. Sebuah motor arus bolak-balik 3 fasa dijalankan, kemudian salah satu fasanya takterhubung apa yang terjadi ? dan berapakah tegangan dan arus kumparan, jikadibandingan dengan arus normalnya.

6. Jelaskan mengapa, jika akan menghubungkan motor listrik 3 phasa dengan teganganJarring an 220/380 V motor harus digunakan dalam hubungan bintang, dan jikamotor dihubungkan dengan jaringan 127/220 V, motor terhubung dalam segi tiga ?.

Soal Hitungan

1. Sebuah perusahaan air minum akan memasang tiga buah motor untuk pompa airdengan kapasitas daya terpasang untuk pompa I = 21,12 kW, pompa II = 7,92 kW,pompa III = 26,40 kW. Karena merk motor serupa dari satu pabrik, maka mempunyaifaktor daya yang sama sebesar 0,85 dan Tegangan suplai yang digunakan 380Vdisuplai dari satu sisi. Sedangkan jarak pemasangan beban, dihitung dari titik suplaiberurutan 15 m, 68 m, 104 m. Kabel suplai digunakan NYFGbY kabel tanah denganluas penampang kabel dimana-mana sama dengan = 0,02 x 10-6 m. Rugi teganganyang diperbolehkan sebesar 5%.

Ditanyakan :

a. Jumlah arus dari ketiga motor tersebut ?

b. Luas penampang kabel penghantar standar yang digunakan ?

c. Tunjukkan besarnya tegangan di tiap titik penghubung dari ketiga motor

dengan ketentuan ( dihitung berdasarkan kabel ukuran standar yang digunakan)

2. Dalam suatu perencanaan pemasangan instalasi listrik sistem 3 fasa dengan tegangankerja terpasang 380/220 volt, 50 Hz. Sedangkan beban yang terpasang berupa motor-motor listrik sebagaimana terlihat pada gambar dibawah. Kabel suplai digunakanNYFGbY kabel tanah dengan luas penampang kabel dimana-mana dianggap samadengan = 0,02 x 10-6 m. Rugi tegangan yang diperbolehkan maks 4%.

75m 50m 60m

I A B C DI=15 HP II= 20 HP III= 10 HP

pf = 0,8 pf = 0,77 pf = 0,85Pertanyaan:

a. Hitung kuat arus yang mengalir pada masing masing PHB

b. Gambarkan bagan instalasinya , dan tentukan besar pengaman lebur yang dipasang

c. Tentukan luas penampang penghantar yang harus digunakan.

d. Tunjukkan besarnya tegangan di tiap titik penghubung dari ketiga motor

dengan ketentuan ( dihitung berdasarkan kabel ukuran standar yang digunakan)