Peralatan Percobaan Data Percobaan

IV.1.1. Peralatan Percobaan

Penelitian tentang perhitungan efisiensi motor induksi tiga fasa dengan pengaturan tegangan dilakukan pada Laboratorium Konversi Energi Listrik FT USU. Adapun peralatan-peralatan yang digunakan pada penelitian ini adalah sebagai berikut : a. Motor Induksi 3 fasa Rotor Belitan dengan data-data sebagai berikut : 1. Tegangan nominal : ∆ Y 380220 V 2. Arus nominal : ∆ Y 6,210,7 A 3. Cos ϕ : 0,67 4. Frekuensi : 50 Hz 5. Putaran nominal : 1410 rpm 6. Jumlah kutub : 4 7. Daya output : 2,2 KW 8. Produksi : AEG b. 1 Unit Motor DC berfungsi sebagai generator sebagai beban dengan pengukur Torsi Beban Adapun data-data pada motor DC adalah : 1. Tipe : GF 110140 2. Nomor Seri : 7983731 Universitas Sumatera Utara 3. Tegangan Nominal : 220 volt 4. Arus Jangkar : 9,1 Ampere 5. Arus medan : 0,64 Ampere 6. Kecepatan Nominal : 1500 rpm 7. Daya output : 2,0 KW c. 1 Unit ϕ Cos meter d. 1 Unit power supply AC 3 ϕ PTAC e. 2 Unit Power Supply DC PTDC f. 1 Unit Voltmeter AC g. 1 Unit Voltmeter DC h. 1 Unit Ammeter AC i. 2 Unit Ammeter DC j. 1 Unit Wattmeter k. 3 Unit Tahanan Geser. IV.1.2. Rangkaian dan Prosedur Percobaan IV.1.2.1. Percobaan Beban Nol Universitas Sumatera Utara C A T P R S T M T N K L T S R 1 V 1 A K L M Induksi Motor Wattmeter 1 S Gambar 4.1 Rangkaian Percobaan Beban Nol Pengaruh Perubahan Tegangan Prosedur Percobaan : 1. Rangkaian percobaan dibuat seperti gambar 4.1 2. Tutup saklar S 1 3. Naikkan tegangan autotrafo AC PTAC yang disuplai ke motor induksi dengan besar tegangan mencapai 380 V 4. Mencatat arus beban nol o I ,putaran rpm, tegangan input o V ,Faktor daya dan daya input in P . 5. Turunkan tegangan autotrafo AC PTAC hingga motor berhenti. 6. Lepaskan saklar 1 S 7. Percobaan selesai.

IV.1.2.2. Percobaan Hubung Singkat

Universitas Sumatera Utara K L T S R C A T P R S T T N G 1 PTDC 2 C D T P 1 S 1 V 1 A Wattmeter Induksi Motor K L M M 3 S 2 S 2 A 3 A 2 V Gambar 4.2 Rangkaian Percobaan Hubung Singkat Pengaruh Perubahan Tegangan Prosedur Percobaan : 1. Rangkaian percobaan dibuat seperti gambar 4.2 2. Tutup saklar 1 S 3. Naikkan tegangan autotrafo PTAC yang disuplai ke motor induksi sampai mencapai 78 volt. 4. Tutup 3 S , naikkan PTDC 1 sampai arus medan mencapai 1 ampere 5. Tutup 2 S , naikka n PTDC 2 sampai motor DC memblok memberhentikan putaran motor induksi. 6. Mencatat tegangan hubung singkat hs V , arus hubung singkat hs I , daya input in P , torsi T dan arus jangkar motor dc a I . 7. Turunkan PTDC 2 sampai nol lalu lepaskan 2 S . 8. Turunkan PTDC 1 sampai nol lalu lepaskan 3 S . 9. Turunkan PTAC 1 sampai nol lalu lepaskan 1 S Universitas Sumatera Utara 10. Percobaan 3-9 diulang kembali dengan tegangan input 77 volt dan arus medan 1,38 ampere. 11. Percobaan selesai.

IV.1.2.3. Percobaan Pengukuran Tahanan Motor Induksi

1 C D T P U V W 1 V 1 A 1 S Induksi Motor Stator dari Ditinjau Gambar 4.3a Ditinjau Dari Stator Prosedur Percobaan : 1. Rangkaian percobaan dibuat seperti pada gambar 4.3a. 2. Sambungkan terminal stator U-W ke terminal PTDC 1. 3. Tutup saklar 1 S . 4. Naikkan tegangan PTDC 1 yang disuplai ke motor induksi sampai mencapai 1 volt lalu mencatat tegangan DC 1 V dan arus DC 1 A . 5. Lngkah ke- 4 diulang untuk tegangan 2 volt dan 3 volt. 6. Turunkan tegangan PTDC 1 sampai nol lalu lepaskan 1 S . 7. Percobaan 2-6 diulang kembali dengan tegangan terminal stator U-V dan V-W. 8. Percobaan selesai. Universitas Sumatera Utara 2 C D T P K L M 2 S 2 V 2 A Rotor dari Ditinjau Induksi Motor Gambar 4.3b Ditinjau Dari Rotor Prosedur Percobaan : 1. Rangkaian percobaan dibuat seperti pada gambar 4.3b. 2. Sambungkan terminal stator K-L ke terminal PTDC 2. 3. Tutup saklar 2 S . 4. Naikkan tegangan PTDC 2 yang disuplai ke motor induksi sampai mencapai 1 volt lalu mencatat tegangan dc 2 V dan arus DC 2 A . 5. Langkah ke- 4 diulang untuk tegangan 2 volt dan 3 volt. 6. Turunkan PTDC 2 sampai nol lalu lepaskan 2 S . 7. Percobaan 2-6 diulang kembali dengan terminal stator K-M dan L-M. 8. Percobaan selesai.

IV.1.2.4. Percobaan Pengukuran Perbandingan Belitan

1 s M W V U C A T P 1 V 2 V K L M Rotor Stator Induksi Motor Gambar 4.4a Percobaan Perbandingan Belitan Ditinjau Dari Stator Universitas Sumatera Utara Prosedur Percobaan : 1. Rangkaian percobaan dibuat seperti pada gambar 4.4a. 2. Terminal rotor K-L dihubungkan oleh voltmeter 2 V . 3. Tutup saklar 1 S . 4. Naikkan tegangan PTAC yang disuplai ke motor induksi sampai mencapai 20 volt lalu mencatat tegangan pada stator 1 V dan rotor 2 V . 5. Langkah ke-4 diulang untuk tegangan 40, 60 dan 80 volt. 6. Langkah 2-5 diulang untuk posisi terminal rotor K-M dan L-M. 7. Percobaan selesai. 1 s M W V U C A T P K L M Rotor Stator Induksi Motor 2 V 1 V Gambar 4.4b Percobaan Perbandingan Belitan Ditinjau Dari Rotor Prosedur Percobaan : 1. Rangkaian percobaan dibuat seperti pada gambar 4.4b. 2. Terminal stator U-V dihubungkan oleh Voltmeter 2 V . 3. Tutup saklar 1 S . Universitas Sumatera Utara 1 A 1 V Wattmeter K L T S R Induksi Motor M T N G 2 A 2 V 2 S 3 S 1 PTDC 2 C D T P 3 A Meter Cos ϕ 1 s C A T P R S T ± A 1 A 5 2 P 1 P 3 P K L M 4. Naikkan tegangan PTAC yang disuplai ke motor induksi samapai mencapai 4 volt lalu mencatat tegangan pada stator 1 V dan rotor 2 V . 5. Langkah ke-4 diulang untuk tegangan 8, 12, dan 16 volt. 6. Langkah 2-5 diulang untuk posisi terminal rotor U-W dan V-W. 7. Percobaan selesai. Catatan : 1. Untuk percobaan pengukuran belitan ditinjau dari stator V V = 1 dan 2 2 E V = . 2. Untuk percobaan pengukuran belitan ditinjau dari rotor 2 1 E V = dan 2 V V = Hal ini dipergunakan untuk membedakan voltmeter 1 V pada stator dan voltmeter 2 V pada rotor.

IV.1.2.5. Percobaan Pengukuran Faktor Daya Motor Induksi dengan

Perubahan Tegangan Gambar 4.5 Rangkaian Percobaan Pengukuran Faktor Daya dengan Perubahan Tegangan Universitas Sumatera Utara Prosedur Percobaan : 1. Rangkaian percobaan dibuat seperti gambar 4.5 2. Tutup saklar S 1 3. Naikkan tegangan autotrafo PTAC yang disuplai ke motor induksi sampai mencapai 360 Volt. 4. Mencatat arus motor, daya dan juga kecepatan motor 5. Turunkan tegangan dengan autotrafo PTAC hingga diperoleh harga faktor daya maksimum yang terbaca pada ϕ cos meter. 6. Catat arus, daya, tegangan akhir dan kecepatan motor. 7. Naikkan tegangan autotrafo sampai mencapai 360 Volt 8. Naikkan torsi beban dengan menggunakan tahanan geser. 9. Ulangi percobaan 4-8 dengan data-data beban 0; 0,49; 1,47; 2,45; 3,43; 4,41; 5,39 m N. . 10. Jika sudah selesai, turunkan autotrafo hingga motor induksi berhenti. 11. Lepaskan saklar S 1 dan percobaan selesai.

IV.1.3. Data Percobaan

Tabel 4.1 Percobaan Beban Nol o V volt o I A in P KW 380 3,91 0,73 Universitas Sumatera Utara Tabel 4.2 Percobaan Hubung Singkat MOTOR INDUKSI MOTOR DC V V hs A I hs KW P . m N T A I f A I a 78 6,17 0,37 0,22 1 1,4 77 6,10 0,22 0,26 1,38 1,7 Tabel 4.3 Percobaan Pengukuran Tahanan INPUT DI ROTOR INPUT DI STATOR Fasa volt V dc A I dc Fasa volt V dc A I dc K – L 1 2,95 U –V 1 0,71 2 3,36 2 1,21 3 5,77 3 1,44 K – M 1 2,87 U – W 1 0,72 2 3,81 2 1,14 3 6,11 3 0,72 L - M 1 2,95 V - W 1 0,73 2 3,55 2 1,12 3 5,47 3 1,47 Universitas Sumatera Utara Tabel 4.4 Percobaan Perbandingan Belitan INPUT DI STATOR INPUT DI ROTOR V volt 2 E volt volt volt V volt avg V volt 20 K-L = 6,1 6,3 4 U-V = 24,2 24,46 K-M = 6,1 U-W = 22,3 L-M = 6,7 V-W = 26,9 40 K-L = 11,7 12,0 8 U-V = 35,6 37,96 K-M = 11,8 U-W = 36,8 L-M = 12,5 V-W = 41,5 60 K-L = 17,5 17,66 12 U-V = 50,3 51,86 K-M = 17,4 U-W = 49,8 L-M = 18,1 V-W = 55,5 80 K-L = 22,9 23,16 16 U-V = 63,3 64,66 K-M = 23,1 U-W = 62,4 L-M = 23,5 V-W = 68,3 Data pada saat sebelum pengaturan tegangan : s V = 360 volt f = 50 Hz Tabel 4.5 Percobaan Pengukuran Faktor Daya, Arus, Daya, Dan Kecepatan Motor Induksi Dengan Pengaturan Tegangan Masukan Universitas Sumatera Utara Tabel 4.5a Kenaikan faktor daya untuk berbagai beban Torsi Beban m N. Faktor daya sebelum pengaturan tegangan Faktor daya setelah pengaturan tegangan Tegangan Motor Akhir Volt 0,49 0,18 0,85 70 1,47 0,27 0,85 112 2,45 0,32 0,86 130 3,43 0,37 0,86 148 4,41 0,41 0,86 156 5,39 0,47 0,86 160 Tabel 4.5b Perubahan Arus Motor Torsi Beban m N. Arus saat tegangan normal A Arus motor setelah pengaturan tegangan A 0,49 3,70 2,12 1,47 3,73 2,63 2,45 3,70 3,21 3,43 3,78 3,31 4,41 3,88 3,71 5,39 4,05 4,34 Universitas Sumatera Utara Tabel 4.5c Perubahan Daya Motor Torsi Beban m N. Daya saat tegangan normal watt Daya motor setelah pengaturan tegangan watt 0,49 320 220 1,47 500 450 2,45 600 580 3,43 780 710 4,41 870 820 5,39 1075 1020 Tabel 4.5d Perubahan kecepatan motor akibat pengaturan tegangan Torsi Beban m N. Kecepatan sebelum pengaturan tegangan rpm Kecepatan setelah pengaturan tegangan rpm 0,49 1430 1245 1,47 1410 1230 2,45 1410 1220 3,43 1410 1210 4,41 1400 1190 5,39 1390 1190 Universitas Sumatera Utara

IV.2. ANALISA PERUBAHAN TEGANGAN TERHADAP EFISIENSI MOTOR INDUKSI 3 FASA.

Pada percobaan perubahan tegangan terhadap efisiensi motor induksi 3 fasa,yang digunakan penulis adalah motor induksi rotor belitan,maka perlu dicari nilai – nilai parameter motor induksi tiga fasa rotor belitan tersebut. Berikut ini penghitungan parameter – parameternya:

IV.2.1. Parameter Motor Induksi Tiga Fasa Rotor Belitan

IV.2.1.1. Percobaan Beban Nol

Untuk analisa data percobaan beban nol digunakan persamaan berikut : o o in o I V P Cos . . 3 = ϕ o o o m Cos I V R ϕ . = o o o m I V X ϕ sin . = Maka berdasarkan analisa data, data-data selanjutnya didapat sebagai berikut : Tabel 4.6 Nilai Reaktansi Magnetisasi Universitas Sumatera Utara