418 Mesin Listrik
x Saat Pengasutan S = 1
2 2
2 2
2 2
X Rx
R E
I Ampere
2 2
2 2
2 2
X Rx
R Rx
R Cos
M
2 2
2 2
2 2
2
. .
X Rx
R Rx
R E
k T
N-m
x Saat Berputar
2 2
2 2
2 2
. .
X S
Rx R
E S
I Ampere
2 2
2 2
2 2
. X
S Rx
R Rx
R Cos
M
2 2
2 2
2 2
2
. .
. .
X S
Rx R
Rx R
E S
k T
N-m
Diagram aliran daya dari sebuah Motor Induksi Tiga Fasa seperti diperlihatkan pada gambar 5.106
Daya Masuk Stator = Daya Keluar Stator + Rugi Tembaga Stator Daya Masuk Rotor = Daya Keluar Stator
Daya Keluar Rotor Kotor = Daya Masuk Rotor - Rugi Tembaga Rotor
Gambar 5.107 Diagram Aliran Daya Motor Induksi Tiga Fasa
Daya keluar rotor dikonversi ke dalam energi mekanis dan menghasilkan Torsi Tg. Sebagian torsi yang dihasilkan Tg hilang karena gesekan dan angin di rotor disebut
Torsi Poros Tsh.
5.6.4.1 Daya Motor Induksi Tiga Fasa
Mesin Listrik 419
Keterangan : Daya Keluar Rotor kotor =
rotor
Pout
Daya Masuk Rotor =
rotor
Pin Rugi Tembaga Rotor =
rotor
Pcu
rotor
Pout
= Nr
Tg
. .
2 .
S
Tg = Nr
Pout
rotor
. .
2 S
rotor rotor
rotor rotor
rotor
Pin x
S -
Pin =
Pcu -
Pin =
Pout
Rugi Tembaga Rotor untuk Sistem Tiga Fasa, adalah :
Watt X
S R
R E
S R
I Pcu
2 2
2 2
2 2
2 2
2 2
2 2
. .
. .
3 .
. 3
2 2
2 2
2 2
2 2
2 2
2 2
2 2
2 2
2 2
. .
. .
3 1
. .
. .
3
X S
R R
E S
S x
X S
R R
E S
S Pcu
P Pin
rotor rotor
Daya Mekanik Pm atau
rotor
Pout
=1 - S
rotor
Pin
Watt X
S R
R E
S S
2 2
2 2
2 2
2 2
. .
1 .
3
m N
X S
R R
E S
x Ns
S Ns
Pm Nr
Pm Pm
Tg
2 2
2 2
2 2
2
. .
. .
3 60
. .
2 1
60 1
. .
2 60
2
S S
S Z
rotor rotor
rotor rotor
rotor rotor
Pin x
S Pcu
S Ns
Nr Ns
Ns x
Tg Nr
Ns x
Tg Pin
Pcu Nr
Ns x
Tg Pcu
Ns x
Tg Pin
. .
2 .
2 .
2 .
. 2
S S
S S
S S
Pin S
Pin x
S Pout
Pcu Juga
Nr Ns
Rotor Efisiensi
Nr Ns
Ns Nr
Ns Ns
Ns Ns
Nr Ns
S Pin
Pout
rotor rotor
rotor rotor
rotor rotor
1 1
1 1
Gambar 5.108 Rangkaian Ekuivalen Motor Induksi
420 Mesin Listrik
Menentukan Torsi dan daya pada motor induksi tiga fasa, bisa dilakukan pula
berdasarkan rangkaian
ekuivalen Gambar 5.107.
Stator
Pin =
Watt Cos
I V
1 1
1
. .
. 3
M
Watt S
S R
I R
I S
R I
Pcu Pin
Pm Mekanik
Daya
rotor rotor
¸ ¹
· ¨
© §
1 .
3 .
3 3
2 2
2 2
2 2
2 2
2
Gambar 5.109 Rangkaian Ekuivalen dengan Refrensi Stator
bila harga Io diabaikan
I I
1 2
Daya Keluar Motor akan maksimum, bila :
1 eq
L
Z R
2 .
3 .
. 3
1 1
2 1
2 1
2 1
1 1
2 1
max
eq eq
eq eq
eq eq
g
Z R
V X
Z R
Z V
P
Parameter dari rangkaian ekuivalen
2 2
1 1
danR X
X R
X R
m c
, ,
, ,
,
, dapat diten- tukan berdasarkan hasil tes tanpa be-
ban, tes hubung singkat, dan dari pe- ngukuran tahanan dc dari belitan stator.
Watt R
I Pcu
Watt S
R I
Rotor ke
Ditransfer yang
Daya Watt
R I
Pcu Rc
I Inti
Rugi
rotor stator
c
2 2
2 2
2 2
1 2
1 2
. .
3 .
. 3
. .
3 .
60 .
2 3
, 1
60 .
2 1
. 3
1 .
. 3
60 .
2
2 2
2 2
2 2
2 2
2
Ns S
R I
Tg maka
S Ns
Nr karena
Nr S
S R
I Tg
S S
R I
Nr x
Tg x
Tg
S S
S Z
¸ ¹
· ¨
© §
¸ ¹
· ¨
© §
m N
S R
x X
X S
R R
V x
Ns Tg
2 2
2 1
2 2
1 2
1
...... 60
. 2
3 S
2 1
2 1
1 2
X X
j S
R R
V I
¸ ¸
¹ ·
¨ ¨
© §
1 ,
. .
3 .
. 3
2 1
2 1
2 1
2 1
2 1
1 1
2 1
n diasumsika
k X
R R
R V
Pg X
R R
V I
R I
Pout Pg
Motor Keluar
Daya
eq L
eq L
eq L
eq L
5.6.5 Penentuan Parameter Motor Induksi
Mesin Listrik 421
Tes tanpa beban pada motor induksi, seperti tes tanpa beban pada sebuah
transformator,yang hasilnya memberi- kan informasi nilai arus magnetisasi dan
rugi gesekan. Tes ini dilakukan dengan memberikan
tegangan tiga fasa seimbang pada belitan stator pada rating frekuensinya.
Bagian rotor pada kondisi pengetesan jangan terhubung dengan beban meka-
nis, rugi daya yang terukur pada kondisi tes tanpa beban disebabkan rugi inti,
rugi gesekan dan angin. Tes hubung singkat pada motor induksi,
seperti tes hubung singkat pada trans- formator, yang hasilnya memberikan in-
formasi kerugian karena impedansi. Pada tes ini rotor ditahan sehingga
motor tidak bisa berputar. Untuk meng- hindari hal-hal yang tidak ingin selama
pengetesan biasanya tegangan yang diberikan hanya 15 - 20 dari tega-
ngan normal motor, sedangkan untuk mendapatkan nilai parameter motor, te-
tap berdasarkan nilai nominalnya de- ngan melakukan konversi dari hasil pe-
ngukuran. Hasil pengetesan terhadap motor ini
selain untuk menentukan parameter, dapat dimanfaatkan juga untuk meng-
gambarkan diag-ram lingkaran. Rugi- rugi tembaga stator dan rotor dapat dipi-
sahkan dengan menggambarkan garis torsi.
Test tanpa beban dilakukan pada motor indukasi tiga fasa untuk memproleh data
daya masuk Wo, Io, dan Vo V seperti yang diperlihatkan pada gambar 5.109
Pada gambar 5.109 b,kurva Wo ter- potong sumbu vertikal pada titik A.
Gambar 5.110 Tes Tanpa Beban
OA=Menunjukkan rugi-rugi yang dise- babkan gesekan dan angin.
Besarnya nilai Wo yang terbaca pada saat tes tanpa beban, menunjukkan nilai
kerugian yang diakibatkan oleh adanya : x Rugi tembaga Stator
1 2
. .
3 R
I
. x Rugi
Inti
2
. .
3 V
Go
. x Rugi disebabkan gesekan dan
angin. OB Menunjukkan tegangan normal,
sehingga rugi-rugi pada tegangan nor- mal dapat diketahui dengan menggam-
barkan garis vertikal dari titik B. BD = Rugi disebabkan gesekan dan
angin. DE = Rugi tembaga stator.
EF = Rugi inti
. .
3
I V
W Cos
M
5.6.5.1 Tes Tanpa Beban
422 Mesin Listrik
Tes ini dilakukan untuk : x Arus hubung singkat saat tegangan
normal diberikan pada stator. x Faktor daya pada saat hubung
singkat. x Reaktansi total
1 eq
X
dari motor dengan refrensi sisi primer stator.
x Resistansi total
1 eq
R
dari motor
dengan refrensi sisi primer.
Pada saat test dilakukan rotor ditahan dan untuk jenis rotor belitan, kumparan
rotor dihubung singkat pada slipring. Kurangi tegangan suplai
r 5 atau 20 dari tegangan normal dan diatur sampai
arus beban penuh mengalir dalam stator. Pada saat pengetesan dilakukan
catat nilai arus, tegangan, dan daya masuk yang terukur.
hs hs
hsN
V V
x I
I
hsN
I
= Arus hubung singkat diperoleh saat tegangan normal diberikan.
hs
I
= Arus hunbung singkat diperoleh saat tegangan pengujuan diberi-
kan.
hsL hsL
hs hs
hs hsL
hsL hs
I V
W Cos
Cos I
V W
. .
3 .
. .
3 M
M
hs
W
= Total daya masuk saat hubung Singkat
hsL
V
= Tegangan Jala-jala saat hubung Singkat.
hsL
I
= Arus Jala-jala saat hubung singkat
i hs
W W
Total Tembaga
Rugi
int
hs i
hs eq
i hs
eq hs
I W
W R
W W
R I
. 3
. .
3
int 1
int 1
2
?
2 1
2 1
1 1
eq eq
eq hs
hs eq
R Z
X I
V Z
?
Motor induksi akan berputar pada kece- patan konstan saat dihubungkan pada
tegangan dan frekuensi yang konstan, kecepatannya sangat mendekati kece-
patan sinkronnya. Bila torsi beban ver- tambah, maka kecepatannya akan se-
dikit mengalami penurunan, sehingga motor induksi sangat cocok digunakan
menggerakkan sistem yang membu- tuhkan kecepatan konstan.
Namun dalam kenyataannya terutama di industri terkadang dikehendaki juga ada-
5.6.5.2 Tes Hubung Singkat
Gambar 5.111 Tes Hubung Singkat
5.6.6 Pengaturan Kecepatan Motor Induksi Tiga
Fasa
