Aliran daya dan Efisiensi Motor Induksi 1. Aliran Daya

2.4. Aliran daya dan Efisiensi Motor Induksi 2.4.1. Aliran Daya Pada motor induksi, tidak ada sumber listrik yang langsung terhubung ke rotor, sehingga daya yang melewati celah udara sama dengan daya yang diinputkan ke rotor. Daya total yang dimasukkan pada kumparan stator P in dirumuskan dengan θ cos 3 1 1 in I V P = Watt ………..;……………......................... 2.11 dimana : V 1 = tegangan sumber Volt I 1 = arus masukanAmpere θ = perbedaan sudut phasa antara arus masukan dengan tegangan sumber. Daya listrik disuplai ke stator motor induksi diubah menjadi daya mekanik pada poros motor. Berbagai rugi – rugi yang timbul selama proses konversi energi listrik antara lain : 1. rugi – rugi tetap fixed losses , terdiri dari :  rugi – rugi inti stator P i P i = C R E 2 1 . 3 Watt ……………………………………….. 2.12  rugi – rugi gesek dan angin 2. rugi – rugi variabel, terdiri dari :  rugi – rugi tembaga stator P ts P ts = 3. I 1 2 . R 1 Watt ……..……………….….………………. 2.13  rugi – rugi tembaga rotor P tr Universitas Sumatera Utara P tr = 3. I 2 2 . R 2 Watt …..………………….………………….. 2.14 Daya pada celah udara P cu dapat dirumuskan dengan : P cu = P in – P ts – P i Watt …………………………….………… 2.15 Jika dilihat pada rangkaian rotor, satu – satunya elemen pada rangkaian ekivalen yang mengkonsumsi daya pada celah udara adalah resistor R 2 s. Oleh karena itu daya pada celah udara dapat juga ditulis dengan : P cu = 3. I 2 2 . S R 2 Watt ……….…………….……………….. 2.16 Apabila rugi – rugi tembaga dan rugi – rugi inti dikurangi dengan daya input motor, maka akan diperoleh besarnya daya listrik yang diubah menjadi daya mekanik. Besarnya daya mekanik yang dibangkitkan motor adalah : P mek = P cu – P tr Watt ……...……..………………… 2.17 P mek = 3. I 2 2 . S R 2 - 3. I 2 2 . R 2 P mek = 3. I 2 2 . R 2 . s s − 1 P mek = P tr x s s − 1 Watt ……………………....… 2.18 Dari persamaan 2.11 dan 2.13 dapat dinyatakan hubungan rugi – rugi tembaga dengan daya pada celah udara : P tr = s. P cu Watt ………………………….………… 2.19 Karena daya mekanik yang dibangkitkan pada motor merupakan selisih dari daya pada celah udara dikurangi dengan rugi – rugi tembaga rotor, maka daya mekanik dapat juga ditulis dengan : P mek = P cu x 1 – s Watt ………...…....…………… 2.20 Universitas Sumatera Utara Daya output akan diperoleh apabila daya yang dikonversikan dalam bentuk daya mekanik dikurangi dengan rugi – rugi gesek dan angin, sehingga daya keluarannya : P out = P mek – P ag – P b Watt ……….....……………… 2.21 Secara umum, perbandingan komponen daya pada motor induksi dapat dijabarkan dalam bentuk slip yaitu : P cu : P tr : P mek = 1 : s : 1 – s. Gambar 2.4.1 menunjukkan aliran daya pada motor induksi tiga phasa : Energi listrik konversi Energi mekanik Gambar 2.4.1. Diagram Aliran Daya Motor Induksi

2.4.2. Efisiensi

Efisiensi dari suatu motor induksi didefenisikan sebagai ukuran keefektifan motor induksi untuk mengubah energi listrik menjadi energi mekanik yang dinyatakan sebagai perbandingan rasio daya output keluaran dengan daya input masukan , atau dapat juga dirumuskan dengan : Loss out out in loss in in out 100 100 P P P x P P P x P P + = − = = η 100 × ….….. 2.22 Ploss = Pin + Pi + Ptr + Pa g + Pb ………………………….……. 2.23 Universitas Sumatera Utara P in = 3 . V 1 . I 1 . Cos………………………………………………… 2.24 Dari persamaan di atas dapat dilihat bahwa efisiensi motor tergantung pada besarnya rugi – rugi. Pada dasarnya metode yang digunakan untuk menentukan efisiensi motor induksi bergantung pada dua hal apakah motor itu dapat dibebani secara penuh atau pembebanan simulasi yang harus digunakan. dimana : P cu = daya yang diinputkan ke rotor Watt P tr = rugi – rugi tembaga rotor Watt P mek = daya mekanik dalam bentuk putaran Watt Efisiensi dari motor induksi dapat diperoleh dengan melakukan pengujian beban nol dan pengujian hubung singkat. Dari pengujian beban nol akan diperoleh rugi – rugi mekanik dan rugi – rugi inti. Rugi – rugi tembaga stator tidak dapat diabaikan sekalipun motor berbeban ringan maupun tanpa beban.

2.5. Klasifikasi Desain Motor Induksi