t
br
85 .
1 .
. .
.
1 2
R I
W
br
δ θ
= sekon
3.25 dimana:
θ =
Kenaikan Temperatur Yang diijinkan ºC W
= Berat belitan stator per phasa kg
δ =
Panas spesifik dari belitan Watt.skg.m ºC R
1
I =
Tahanan belitan stator per phasa Ohm
br
t =
Arus pada saat block rotor
br
= Lamanya Waktu block rotor yang aman
III. 5. Parameter Motor Induksi Tiga Fasa
Parameter rangkaian ekivalen dapat dicari dengan melakukan pengukuran pada percobaan tahanan DC, percobaan beban nol, dan percobaan rotor tertahan block-
rotor. Dengan penyelidikan pada setiap rangkaian ekivalen, percobaan beban nol motor induksi dapat disimulasikan dengan memaksimalkan tahanan rotor
s R
2
. Hal
ini bisa terjadi pada keadaan normal jika slip dalam nilai yang minimum. Slip yang mendekati nol terjadi ketika tidak ada beban mekanis, dan mesin dikatakan dalam
keadaan berbeban ringan. Pengukuran rotor tertahan dilakukan dengan menahan rotor tetap diam. Pada
kondisi ini slip bernilai satu yang merupakan nilai slip tertinggi untuk kondisi motor, jadi nilai
s R
2
bernilai minimum. Untuk menentukan bentuk rangkaian ekivalen, pola fluksi dianggap sinusoidal, demikian juga rugi-rugi yang diukur proporsional
terhadap fluksi utama, dan kejenuhan diabaikan.
Universitas Sumatera Utara
III. 5. 1 Percobaan DC
Untuk memperoleh harga
1
R dilakukan dengan pengukuran DC yaitu dengan
menghubungkan sumber tegangan DC V
DC
pada dua terminal input dan arus DC-
nya I
DC
diukur. Di sini tidak mengalir arus rotor karena tidak ada tegangan yang terinduksi.
1. Belitan Hubungan Wye Y
Gambar rangkaian ketika belitan motor induksi tiga phasa terhubung Y, dan diberi suplai DC, maka dapat dilihat pada Gambar 3.7 di bawah ini.
Gambar 3. 7 Rangkaian Phasa Stator Saat Pengukuran DC
Harga
DC
R dapat dihitung, untuk kumparan dengan hubungan Y, adalah
sebagai berikut :
DC DC
DC
2 1
I V
R =
Ohm 3.26
2. Kumparan Hubungan Delta ∆
Gambar rangkaian ketika kumparan motor induksi tiga phasa terhubung delta dan diberi suplai DC, dapat dilihat pada Gambar 3.8.
a
b
c
R
DC
R
DC
R
DC
V
DC
+ -
I
DC
Universitas Sumatera Utara
Diketahui bahwa tahanan pada kumparan pada masing – masing phasa adalah sama, maka
DC C
B A
R R
R R
= =
= . Gambar 3.8 dapat disederhanakan menjadi
Gambar 3.9 berikut.
Gambar 3.9. Rangkaian pengukuran tahanan DC dengan kumparan terhubung delta Δ yang disederhanakan
Dimana
P
R =
C B
R R
+ Jadi
A
R =
A DC
I V
Dimana
P A
P DC
A
R R
R I
I +
× =
DC A
I I
3 2
=
Maka:
A
R =
DC DC
I V
3 2
DC
R =
DC DC
I V
× 2
3
A
R
P
R
DC
V
DC
I
A
I
A
R
B
R
C
R
DC
V
DC
I
Gambar – 3.8 Rangkaian pengukuran tahanan DC dengan kumparan terhubung delta
Universitas Sumatera Utara
Untuk mendapatkan harga
ac
R , maka harga
DC
R ini dinaikkan dengan faktor
pengali 1,1-1,5 untuk operasi arus bolak-balik, karena pada operasi arus bolak-balik resistansi konduktor meningkat karena distribusi arus yang tidak merata akibat efek
kulit dan medan magnet yang melintasi alur.
DC ac
R k
R
1 1
× =
Ohm 3.27
Dimana
= k
faktor pengali, besarnya 1,1 – 1,5
Karena besar tahanan konduktor stator dipengaruhi oleh suhu, dan biasanya bila rugi-rugi motor ditentukan dengan pengukuran langsung pada motor, maka
untuk mengetahui nilai tahanan yang paling mendekati, biasanya dilakukan dengan beberapa kali pengukuran dan mengambil besar rata-rata dari semua pengukuran
yang dilakukan.
III. 5. 2 Percobaan Beban Nol
Motor induksi dalam keadaan beban nol dibuat dalam keadaan berputar tanpa memikul beban pada rating tegangan dan frekuensinya. Besar tegangan yang
digunakan ke belitan stator perphasanya adalah
1
V tegangan nominal, arus masukan sebesar
I dan dayanya P . Nilai ini semua didapat dengan melihat alat
ukur pada saat percobaan beban nol. Dalam percobaan beban nol, kecepatan motor induksi mendekati kecepatan
sinkronnya. Dimana besar s 0, sehingga
s R
2
~ sehingga besar impedansi total
bernilai tak berhingga yang menyebabkan arus
2
I pada Gambar 3.9 bernilai nol
Universitas Sumatera Utara
sehingga rangkaian ekivalen motor induksi pada pengukuran beban nol ditunjukkan pada Gambar 3.10. Namun karena pada umumnya nilai kecepatan motor pada
pengukuran ini
r
n yang diperoleh tidak sama dengan n
s
maka slip tidak sama
dengan nol sehingga ada arus I
2 ’
2
I yang sangat kecil mengalir pada rangkaian rotor,
arus tidak diabaikan tetapi digunakan untuk menghitung rugi – rugi gesek +
angin dan rugi – rugi inti pada percobaan beban nol. Pada pengukuran ini didapat
data-data antara lain : arus input I
1
I =
, tegangan input V
1
V =
, daya input
perphasa P
r
n dan kecepatan poros motor
. Frekuensi yang digunakan untuk
eksitasi adalah sama dengan frekuensi sumber f.
Gambar – 3.10 Bentuk lain rangkaian ekivalen motor induksi dilihat dari sisi stator
Gambar 3.11 Rangkaian Ekivalen pada Saat Beban Nol
Z
m
V
1
I
1
= I
f
I
m
I
c
R
c
jX
1
R
1
X
m
s R
2 2
X I
1
V
1
R
1
X
c
R
m
X
2
R
2
X
1 1
2
− s
R
1
E
1
I I
c
I
m
I
2
I
Universitas Sumatera Utara
Dengan tidak adanya beban mekanis yang terhubung ke rotor dan tegangan yang diberikan ke terminal adalah normal, dari Gambar 3.11 didapat besar sudut
phasa antara arus antara I dan
V adalah :
=
− 1
I V
P Cos
θ 3.28
Dimana: =
=
nl
P P
daya saat beban nol perphasa
1
V V
= =
nl
V = tegangan masukan saat percobaan beban nol
nl
I I
I =
=
1
= arus beban nol
dengan P adalah daya input perphasa. Sehingga besar E
1
dapat dinyatakan dengan
1 1
1
jX R
I V
E
o
+ −
∠ −
∠ =
θ Volt
3.29
ro
n adalah kecepatan rotor pada saat beban nol. Daya yang didissipasikan oleh R
c
dinyatakan dengan :
1 2
c
R I
P P
− =
Watt 3.30
1
R didapat pada saat percobaan dengan tegangan DC.
Harga R
c
dapat ditentukan dengan
2 1
c
P E
R =
Ohm 3.31
Universitas Sumatera Utara
Dalam keadaan yang sebenarnya
1
R lebih kecil jika dibandingkan dengan
m
X dan juga
c
R jauh lebih besar dari
m
X , sehingga impedansi yang didapat dari percobaan beban nol dianggap
1
jX dan
m
jX yang diserikan.
nl
Z
= 3
1 nl
I V
≅
1 m
X X
j +
Ohm 3.32
Sehingga didapat
1 1
3 X
I V
X
nl m
− =
ohm 3.33
III. 5. 3 Percobaan Rotor Tertahan
