28 4.
Kelas D : Tosi start tinggi, slip tinggi Kelas ini biasanya memiliki resistansi rotor sangkar tunggal yang tinggi
sehingga dihasilkan torsi start yang tinggi pada arus start yang rendah Sebagai tambahan pada keempat kelas tersebut diatas, NEMA juga
memperkenalkan desain kelas E dan F, yang sering disebut motor induksi soft- start, namun desain kelas ini sekarang sudah ditinggalkan.
2.9. PENENTUAN PARAMETER MOTOR INDUKSI
Data yang diperlukan untuk menghitung performansi dari suatu motor induksi dapat diperoleh dari hasil pengujian tanpa beban, pengujian rotor tertahan,
dan pengukuran tahanan dc belitan stator.
2.9.1. Pengujian Tanpa Beban No Load Test
Pengujian tanpa beban pada motor induksi akan memberikan keterangan berupa besarnya arus magnetisasi dan rugi
– rugi tanpa beban. Biasanya pengujian tersebut dilakukan pada frekuensi yang diizinkan dan dengan tegangan tiga fasa
dalam keadaan setimbang yang diberikan pada terminal stator. Pembacaan diambil pada tegangan yang diizinkan setelah motor bekerja cukup lama, agar
bagian – bagian yang bergerak mengalami pelumasan sebagaimanamestinya. Rugi
– rugi rotasional keseluruhan pada frekuensi dan tegangan yang diizinkan pada waktu dibebani biasanya dianggap konstan dan sama dengan rugi
– rugi tanpa beban.
Pada keadaan tanpa beban, besarnya arus rotor sangat kecil dan hanya diperlukan untuk menghasilkan torsi yang cukup untuk mengatasi gesekan.
Karenanya rugi – rugi tanpa beban cukup kecil dan dapat diabaikan. Pada
transformator rugi – rugi primernya tanpa beban dapat diabaikan, akan tetapi
Universitas Sumatera Utara
29 rugi
– rugi stator tanpa beban motor induksi besarnya cukup berarti karena arus magnetisasinya lebih besar. Besarnya rugi
– rugi rotasional pada keadaan kerja
normal adalah : –
…2.24
Dimana : = daya input tiga fasa
= arus tanpa beban tiap fasa A = tahanan stator tiap fasa ohm
Karena slip pada keadaaan tanpa beban sangat kecil, maka akan mengakibatkan tahanan rotor
sangat besar. Sehingga cabang paralel rotor dan cabang magnetisasi menjadi
di shunt dengan suatu tahanan yang sangat besar, dan besarnya reaktansi cabang paralel karenanya sangat mendekati
. Sehingga besar reaktansi yang tampak
yang diukur pada terminal stator pada keadaan tanpa beban sangat mendekati
, yang merupakan reaktansi sendiri dari stator, sehingga
Maka besarnya reaktansi diri stator, dapat ditentukan dari pambacaan alat ukur pada keadaan tanpa beban. Untuk mesin tiga fasa yang terhubung Y besarnya
impedansi tanpa beban :
…2.25 Di mana
merupakan tegangan line, pada pengujian tanpa beban.
Universitas Sumatera Utara
30 Besarnya tahanan pada pengujian tanpa beban
adalah : …2.26
merupakan suplai daya tiga fasa pada keadaan tanpa beban, maka besar reaktansi tanpa beban.
…2.27 sewaktu pengujian beban nol, maka rangkaian ekivalen motor induksi seperti
Gambar 2.18
Gambar 2.18. Rangkaian Ekivalen Motor Induksi pada Percobaan Beban Nol 2.9.2. Pengujian Tahanan Stator DC Test
Untuk menentukan besarnya tahanan stator R
1
dilakukan dengan test DC. Pada dasarnya tegangan DC diberikan pada belitan stator motor induksi. Karena
arus yang disuplai adalah arus DC, maka tidak terdapat tegangan yang diinduksikan pada rangkaian rotor sehingga tidak ada arus yang mengalir pada
rotor. Dalam keadaan demikian, reaktansi dari motor juga bernilai nol, oleh karena itu, yang membatasi arus pada motor hanya tahanan stator.
Universitas Sumatera Utara
31 Untuk melakukan pengujian ini, arus pada belitan stator diatur pada nilai
rated, yang mana hal ini bertujuan untuk memanaskan belitan stator pada temperatur yang sama selama operasi normal. Apabila tahanan stator dihubung Y,
maka besar tahanan stator fasa adalah : …2.28
Bila stator dihubung delta, maka besar tahanan stator, …2.29
Dengan diketahuinya nilai dari R
1
, rugi – rugi tembaga stator pada beban
nol dapat ditentukan, dan rugi – rugi rotasional dapat ditentukan sebagai selisih
dari daya input pada beban nol dan rugi – rugi tembaga stator.
Gambar 2.19 menunjukkan salah satu bentuk pengujian DC pada stator motor induksi yang terhubung Y.
Gambar 2.19. Rangkaian Pengukuran Untuk Test DC 2.9.3. Pengujian Rotor Tertahan Block Rotor Test
Pengujian ini bertujuan untuk menentukan parameter – parameter motor
induksi, dan biasa juga disebut dengan
locked rotor test
. Pada pengujian ini rotor dikunci ditahan sehingga tidak berputar.
Universitas Sumatera Utara
32 Untuk melakukan pengujian ini, tegangan AC disuplai ke stator dan arus
yang mengalir diatur mendekati beban penuh. Ketika arus telah menunjukkan nilai beban penuhnya, maka tegangan, arus, dan daya yang mengalir ke motor diukur.
Rangkaian ekivalen untuk pengujian ini dapat dilihat pada gambar 2.20 di bawah ini.
Gambar 2.20 Rangkaian Ekivalen Motor Induksi pada Percobaan
Block Rotor Test
Saat pengujian ini berlangsung s = 1 dan tahanan rotor R
2
s = R
2
. Karena nilai R
2
dan X
2
begitu kecil, maka arus input akan seluruhnya mengalir melalui tahanan dan reaktansi tersebut. Oleh karena itu, kondisi sirkit pada saat ini terlihat
seperti kombinasi seri X
1
, R
1
, X
2
, dan R
2
. Sesudah tegangan dan frekuensi diatur, arus yang mengalir pada motor diatur dengan cepat, sehingga tidak timbul
kenaikan temperatur pada rotor dengan cepat. Daya input yang diberikan kepada motor ;
…2.30 = tegangan line pada saat pengujian berlansung
= arus line pada saat pengujian berlangsung
Universitas Sumatera Utara
33 …2.31
= impedansi hubung singkat
Tahanan block rotor :
Sedangkan reaktansi block rotor adalah reaktansi stator dan rotor pada frekuensi pengujian.
…2.32 Nilai dari
ditentukan dari DC Test. Karena reaktansi berbanding langsung dengan frekuensi, maka reaktansi ekivalen total
X
BR
pada saat frekuensi operasi normal.
…2.33
Universitas Sumatera Utara
34
BAB III GENERATOR INDUKSI PENGUATAN SENDIRI
3.1. UMUM
Prinsip kerja Generator Induksi secara umum akan lebih mudah dipahami dari prinsip kerja motor induksi. Apabila motor induksi dihubungkan dengan
tegangan tiga phasa, pada belitan statornya akan timbul medan magnet putar. Kecepatan medan magnet putar kecepatan sinkron tergantung dari frekuensi
tegangan listrik yang dihubungkan dan jumlah kutub statornya. Medan magnet putar pada belitan stator akan memotong batang konduktor pada belitan rotor,
akibatnya pada belitan akan dibangkitkan tegangan induksi. Pada belitan rotor merupakan batang konduktor umumnya berupa slot aluminium yang dihubung-
singkatkan pada kedua ujungnya adalah rangkaian tertutup maka tegangan induksi pada rotor yang disebabkan oleh medan magnet putar pada stator akan
menghasilkan arus listrik. Interaksi antara medan magnet putar pada stator dan pada arus rotor akan menimbulkan kopel yang akan memutar rotor searah dengan
medan magnet putar pada stator. Seperti yang telah diterangkan diatas, tegangan induksi pada rotor akan
timbul karena terpotongnya batang konduktor pada rotor oleh medan magnet putar, agar tegangan induksi selalu dapat dibangkitkan pada rotor, diperlukan
perbedaan relative antara kecepatan medan magnet putar dengan kecepatan rotor yang biasa disebut sebagai slip. Pada saat beroperasi sebagai motor, motor induksi
akan mempunyai slip positif, artinya kecepatan medan magnet putar kecepatan sinkron akan selalu lebih besar daripada kecepatan rotor. Proses yang sebaliknya
Universitas Sumatera Utara
