37
BAB IV HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN
4.1. Umum
Motor induksi merupakan motor arus bolak balik yang telah banyak digunakan dalam pembangkitan listrik mikro hidro. Hal ini dikembangkan karena
motor induksi sangat mudah dalam pengoperasiannya maupun dalam perawatannya, disamping itu motor induksi juga lebih murah dibandingkan
generator DC dari segi ekonomisnya. Namun, dalam pengoperasiannya tegangan keluaran motor induksi masih
kurang stabil. Ada beberapa cara untuk memperbaiki tegangan keluaran motor induksi menjadi lebih stabil, salah satunya ialah dengan menggunakan kapasitor
kompensasi dan dengan penggabungan kapasitor dan induktor kompensasi sebagai filter tegangan keluarannya.
Dalam bab ini, akan dibahas tentang parameter-parameter mesin induksi untuk mengoperasikannya sebagai generator induksi, regulasi tegangan motor
induksi sebagai generator induksi, regulasi tegangan generator induksi dengan menambahkan kapasitor kompensasi dan regulasi tegangan generator induksi
dengan menambahkan kapasitor dan induktor kompensasi sebagai filter daya.
4.2. Data Percobaan
Dari hasil penelitian yang dilakukan di laboratorium Konversi Energi Listrik Departemen Teknik Elektro Fakultas Teknik USU, diperoleh data dari
beberapa pengujian, yaitu sebagai berikut :
4.2.1. Percobaan untuk Mencari Parameter - Parameter Motor Induksi
Untuk mengetahui parameter motor induksi, ada 3 percobaan yang dilakukan di Laboratorium Konversi Energi Listrik FT USU, yaitu percobaan
beban nol, percobaan rotor tertahan block rotor dan percobaan pengukuran tahanan stator test DC.
Universitas Sumatera Utara
38
1. Percobaan Beban Nol
Tabel 4.1 Tabel Hasil Pengukuran Percobaan Beban Nol V
Volt P
Watt I
Ampere 380
200 2,45
2. Percobaan Rotor Tertahan Block Rotor Tabel 4.2 Tabe Hasi Pengukuranl Percobaan Rotor Tertahan Block Rotor
V
BR
Volt I
BR
Ampere P
BR
Watt 71
2.9 340
3. Percobaan Pengukuran Tahanan Stator test DC Tabel 4.3 Tabel Hasil Pengukuran Percobaan Tahanan Stator test DC
Fasa V Volt
I Ampere
U-V 7,1
7,1 7,1
2,9 2,9
2,9
V-W 7,3
7,3 7,3
2,9 2,9
2,9
U-W 7,1
7,1 7,2
2,9 2,9
2,9
4.2.2. Percobaan Motor Induksi Sebagai Generator Induksi
Percobaan ini dilakukan untuk mencari regulasi tegangan motor induksi sebagai generator induksi tanpa adanya alat untuk memperbaiki kestabilan
tegangan keluaran. Tujuan percobaan ini ialah untuk membandingkan regulasi tegangan yang dihasilkan dengan menggunakan kapasitor kompensasi dan dengan
Universitas Sumatera Utara
39
menggunakan penambahan induktor. Adapun hasil pengukuran yang didapat ialah:
Tabel 4.4 Tabel Hasil Pengukuran Percobaan Motor Induksi Sebagai Generator Induksi
Rpm V
Lfasa-netral
Volt I
Lline-line
Ampere V
Cperfasa
Volt I
XCperfasa
Ampere P
out
Watt 200
128,7 0,44
184 2,2
88,25 400
157 0,46
227 2,26
112,26 600
184,3 0,49
268 2,33
139,96 800
208,4 0,51
305 2,38
164,76 1000
231,8 0,54
347 2,43
197,4 1200
258,5 0,55
389 2,47
224,3 1400
284,5 0,57
430 2,50
255,95 1600
310.2 0,6
468 2,54
277,87
Universitas Sumatera Utara
40
4.2.3. Percobaan Generator Induksi dengan Menggunakan Kapasitor Kompensasi
Percobaan ini dilakukan untuk mengetahui pengaruh kapasitor kompensasi terhadap regulasi tegangan generator induksi agar dapat dibandingkan dengan
regulasi tegangan dengan menambahkan induktor. Adapun hasil pengukuran yang didapat ialah :
Tabel 4.5 Tabel Hasil Pengukuran Percobaan Generator Induksi dengan Menggunakan Kapasitor Kompensasi.
Rpm V
Lfasa-netral
Volt I
Lline-line
Ampere V
Cperfasa
Volt I
XCperfasa
Ampere P
out
Watt 200
145 0.35
184 2.1
69,84 400
175 0,4
227 2,14
97,2 600
206 0,45
268 2,2
128,07 800
233 0,5
305 2.27
161,14 1000
261 0,54
347 2,33
197,01 1200
291 0,6
389 2,4
244,52 1400
312 0,66
430 2,46
296,46 1600
340 0.7
468 2.51
341,37
4.2.4. Percobaan Generator Induksi dengan Menggunakan Kapasitor Kompensasi dan dengan penambahan Induktor
Percobaan ini dilakukan untuk mengetahui pengaruh kapasitor kompensasi dengan menambahkan induktor terhadap regulasi tegangan generator induksi agar
dapat dibandingkan dengan regulasi tegangan yang dipengaruhi oleh penambahan kapasitor kompensasi dan mengetahui adakah efek penambahan induktor dalam
perbaikan regulasi tegangan atau cukup dengan kapasitor kompensasi saja. Adapun hasil pengukuran yang didapat ialah :
Universitas Sumatera Utara
41
Tabel 4.6 Tabel Hasil Pengukuran Percobaan Generator induksi dengan menggunakan kapasitor kompensasi dan dengan penambahan induktor
Rpm V
Lfasa-netral
Volt I
Lline-line
Ampere V
Cperfasa
Volt I
XCperfasa
Ampere P
out
Watt 200
152 0,37
184 2,15
73,98 400
185 0,44
227 2,21
107,2 600
216 0,5
268 2,25
142,57 800
243 0,56
305 2,28
180,64 1000
273 0,61
347 2,32
222,67 1200
303 0,67
389 2,36
273,05 1400
334 0,73
430 2,4
327,8 1600
360 0,78
468 2,43
380,2
4.3. Analisa dan Perhitungan Data
Untuk mengetahui besar nilai perbandingan regulasi tegangan generator induksi dengan mnggunakan kapasitor kompensasi dan dengan penambahan
induktor, maka pertama dilakukan perhitungan data dari hasil penelitian yang telah dilakukan di laboratorium konversi energi listrik departemen teknik elektro,
Fakultas Teknik USU. Adapun analisa data yang dihitung adalah sebagai berikut :
4.3.1. Menghitung kapasitor Eksitasi yang diperlukan Generator Induksi
Tipe : Rotor Belitan -
∆EG Typ C AM 112 MU 4RI -
∆Y 220380 ; 10,76,2 A -
2,2 Kw , Cos θ = 0,67 -
1410 rpm, 50 Hz -
Kelas Isolasi : B Langkah awal yang harus dilakukan ialah mencari besarnya daya reaktif yang
dibutuhkan oleh mesin induksi. P = 2,2 Kw= 2200 W
Universitas Sumatera Utara
42
Cos θ = 0,67 = � � = , =
, �� θ = arc Cos θ = 48
Sin θ = 0,74 Q = S x Sin θ = 3283,6 x 0,74 = 2437,6 var
= = ,
= ,
Selanjutnya ialah mencari besarnya arus yang mengalir pada mesin induksi. V
phase
= 220 V I
phase
=
ℎ� � ℎ�
=
,
= , � Besarnya kapasitansi kapasitor tiap fasa untuk kapasitor hubungan bintang
menggunakan persamaan 2.8 ialah Cs=
� � �
=
, . , × ×
= 53,6 µF Dengan menggunakan persamaan 2.14, maka besarnya kapasitansi kapasitor
eksitasi untuk hubungan delta ialah �
∆
=
C
=
,
= 17,87 µF Maka, dengan menghitung kapasitansi minimum untuk jenis motor induksi
yang digunakan, nilai kapasitor eksitasi yang diperlukan adalah 20 µF
4.3.2. Menghitung Nilai – Nilai Parameter Motor Induksi
