32
BR BR
BR
I V
Z
Ohm 3.13
2 BR
2 BR
BR
R Z
X
Ohm 3.14
Untuk menentukan harga X
1
dan X
2
digunakan metode empiris berdasarkan IEEE standar 112. Hubungan X
1
dan X
2
terhadap Xbr dapat dilihat pada Tabel 2.1[4]
Tabel 2.1 Distribusi empiris dari Xbr
Disain Kelas Motor X
1
2
X A
0,5 Xbr 0,5 Xbr
B 0,4 Xbr
0,6 Xbr C
0,3 Xbr 0,7 Xbr
D 0,5 Xbr
0,5 Xbr Rotor Belitan
0,5 Xbr 0,5 Xbr
di sini besar X
BR
harus disesuaikan dahulu dengan frekuensi rating f.
BR BR
X f
f X
BR
Ohm 3.15
2 1
X X
X
BR
Ohm 3.16
3.2 Efisiensi Motor Induksi Tiga Phasa
Pada motor induksi, tidak ada sumber listrik yang langsung terhubung ke rotor, sehingga daya yang melewati celah udara sama dengan daya yang
Universitas Sumatera Utara
33 diinputkan ke rotor. Daya total yang dimasukkan pada kumparan stator P
in
dirumuskan dengan
cos 3
1 1
in
I V
P
Watt 3.17 dimana :
V
1
= tegangan sumber Volt I
1
= arus masukanAmpere θ
= perbedaan sudut phasa antara arus masukan dengan tegangan sumber.
Gambar aliran daya pada motor induksi dapat dilihat pada Gambar 3.7 dibawah ini.
Gambar 3.7. Diagram aliran daya motor induksi
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 tembaga stator P
ts
P
ts
= 3. I
1 2
. R
1
Watt 3.18 2. Rugi – rugi inti stator P
i
Universitas Sumatera Utara
34 P
i
=
C
R E
2 1
. 3
Watt 3.19 3. Daya pada celah udara P
cu
dapat dirumuskan dengan P
cu
= P
in
– P
ts
– P
i
Watt 3.20 4. Rugi – rugi tembaga rotor P
tr
P
tr
= 3. I
2 2
. R
2
Watt 3.21 5. Rugi – rugi gesek dan angin
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 3.22 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 3.23 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 3.24 Dari Persamaan 3.22 dan 3.24 dapat dinyatakan hubungan rugi – rugi
tembaga dengan daya pada celah udara : P
tr
= s. P
cu
Watt 3.25
Universitas Sumatera Utara
35 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 3.26 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 3.27 Secara umum, perbandingan komponen daya pada motor induksi dapat
dijabarkan dalam bentuk slip yaitu : P
cu
: P
tr
: P
mek
= 1 : s : 1 – s. 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
100
3.28 Ploss = Pin – Pi + Ptr + Pts + Pa g + Pb 3.29
P
in
= 3 . V
1
. I
1
. Cos 1 3.30
3.3 Motor Induksi Dengan Tahanan Rotor Tidak Seimbang dan Satu Fasa Rotor Terbuka
