41
4.3.2 Motor induksi tiga phasa dengan suplai tegangan tidak seimbang
Persentasi ketidakseimbangan berdasarkan defenisi NEMA standart MGI. 1993 dan IEEE yaitu :
���������� ������� = �
��
− �
��
�
��
� 100
= 379
− 374.33 374.33
� 100
= 1.2475
���������� ������� = �
��
− �
��
�
��
� 100
= 379
− 367.66 367.66
� 100
= 3.084 Dari table 4.3 dan 4.4 dapat diketahui bahwa kenaikan rata-rata
temperature motor induksi tiga phasa suplai tegangan tidak seimbang 1 dan 3 dengan pengukuran menggunakan thermometer infrared sebagai berikut :
i. unbalanced voltage 1
= �
30
− � �
30
− �
= 43.9
− 29.8 30
− 0
= 14.1
30 = 0.47
Cm
42
ii. unbalanced voltage 3
= �
30
− � �
30
− �
= 51.2
− 30.1 30
− 0
= 21.1
30 = 0.703
Cm
Dari perhitungan diatas dapat ditentukan bahwa kenaikan temperature motor induksi tiga phasa suplai tegangan tidak seimbang 1 dan 3 pengukuran
suhu menggunakan thermometer infrared yaitu setiap kenaikan waktu satu menit terjadi kenaikan suhu sebesar 0.47 dan 0.703
Cm. Sedangkan dari table 4.5 dapat ditentukan besar resistansi tahanan stator
motor induksi tiga phasa dengan suplai tegangan tidak seimbang 1 sebagai berikut :
�
��
= �
��
2 �
��
� =
18.8 26.24
= 1.5064 �ℎ�
�
5
= 19.098
26.24 = 1.5303
�ℎ�
�
10
= 19.381
26.24 = 1.5530
�ℎ�
43
�
15
= 19.623
26.24 = 1.5724
�ℎ�
�
20
= 19.847
26.24 = 1.5903
�ℎ�
�
25
= 20.056
26.24 = 1.6071
�ℎ�
�
30
= 20.203
26.24 = 1.6188
�ℎ�
Dari hasil perhitungan resistansi diatas dapat ditentukan temperature motor induksi tiga phasa dengan suplai tegangan seimbang sebagai berikut :
�
�
= �
�
+ �
�
�
− �
�
�
�
� �
�
+ �
�
5
= 29.8 + �
1.5303 − 1.5064
1.5064 � 29.8 + 234.5 = 33.991℃
�
10
= 29.8 + �
1.5530 − 1.5064
1.5064 � 29.8 + 234.5 = 37.970℃
�
15
= 29.8 + �
1.5724 − 1.5064
1.5064 � 29.8 + 234.5 = 41.372℃
�
20
= 29.8 + �
1.5903 − 1.5064
1.5064 � 29.8 + 234.5 = 44.521℃
�
25
= 29.8 + �
1.6071 − 1.5064
1.5064 � 29.8 + 234.5 = 47.495℃
�
30
= 29.8 + �
1.6188 − 1.5064
1.5064 � 29.8 + 234.5 = 49.526℃
44
Dari table 4.6 dapat ditentukan besar resistansi tahanan stator motor induksi tiga phasa dengan suplai tegangan tidak seimbang 3 sebagai berikut :
�
��
= �
��
2 �
��
� =
18.9 26.24
= 1.5144 �ℎ�
�
5
= 19.354
26.24 = 1.5508
�ℎ�
�
10
= 19.679
26.24 = 1.5768
�ℎ�
�
15
= 19.982
26.24 = 1.6011
�ℎ�
�
20
= 20.258
26.24 = 1.6232
�ℎ�
�
25
= 20.497
26.24 = 1.6424
�ℎ�
�
30
= 20.696
26.24 = 1.6583
�ℎ�
Dari hasil perhitungan resistansi diatas dapat ditentukan temperature motor induksi tiga phasa dengan suplai tegangan seimbang sebagai berikut :
�
�
= �
�
+ �
�
�
− �
�
�
�
� �
�
+ �
�
5
= 30.1 + �
1.5508 − 1.5144
1.5144 � 30.1 + 234.5 = 36.460℃
45
�
10
= 30.1 + �
1.5768 − 1.5144
1.5144 � 30.1 + 234.5 = 41.010℃
�
15
= 30.1 + �
1.6011 − 1.5144
1.5144 � 30.1 + 234.5 = 45.252℃
�
20
= 30.1 + �
1.6232 − 1.5144
1.5144 � 30.1 + 234.5 = 49.116℃
�
25
= 30.1 + �
1.6424 − 1.5144
1.5144 � 30.1 + 234.5 = 52.462℃
�
30
= 30.1 + �
1.6583 − 1.5144
1.5144 � 30.1 + 234.5 = 55.248℃
Dari perhitungan diatas dapat dibuat table sebagai berikut :
Table 4.8 Data hasil perhitungan suhu motor induksi tiga phasa tegangan tidak
seimbang 1 menggunakan metode pengukuran resistansi
Vab = 379 volt ; Vbc = 365 volt ; Vac = 379 volt
t menit Vdc volt
Idc amp Rdc ohm
suhu C
18,8 6,24
1,5064 29,800
5 19,098
6,24 1,5303
33,991 10
19,381 6,24
1,5530 37,970
15 19,623
6,24 1,5724
41,372 20
19,847 6,24
1,5903 44,521
25 20,056
6,24 1,6071
47,459 30
20,203 6,24
1,6188 49,526
Table 4.9 Data hasil perhitungan suhu motor induksi tiga phasa tegangan tidak
seimbang 3 menggunakan metode pengukuran resistansi
Vab = 377 volt ; Vbc = 347 volt ; Vac = 379 volt
t menit Vdc volt
Idc amp Rdc ohm
suhu C
18,9 6,24
1,5144 30,100
5 19,354
6,24 1,5508
36,460
46
t menit Vdc volt
Idc amp Rdc ohm
suhu C
10 19,679
6,24 1,5768
41,010 15
19,982 6,24
1,6011 45,252
20 20,258
6,24 1,6232
49,116 25
20,497 6,24
1,6424 52,462
30 20,696
6,24 1,6583
55,248
Dari table 4.5.1 dan 4.6.1 dapat diketahui bahwa kenaikan rata-rata temperature motor induksi tiga phasa suplai tegangan tidak seimbang 1 dan 3
dengan pengukuran menggunakan sebagai berikut : iii.
unbalanced voltage 1 =
�
30
− � �
30
− �
= 49.5
− 29.8 30
− 0
= 19.7
30 = 0.657
Cm iv.
unbalanced voltage 3 =
�
30
− � �
30
− �
= 55.2
− 30.1 30
− 0
= 25.1
30 = 0.837
Cm
47
Dari perhitungan diatas dapat ditentukan bahwa kenaikan temperature motor induksi tiga phasa suplai tegangan tidak seimbang 1 dan 3 pengukuran
suhu menggunakan metode pengukuran resistansi yaitu setiap kenaikan waktu satu menit terjadi kenaikan suhu sebesar 0.657 dan 0.837
Cm. Adapun grafik dari analisa data diatas dapat dibuat sebagai berikut :
Gambar 4.3 Grafik Suhu vs menit untuk motor induksi tiga phasa suplai
tegangan tidak seimbang 1 pengukuran suhu menggunakan thermometer infrared
28 30
32 34
36 38
40 42
44 46
48 50
52
5 10
15 20
25 30
su h
u C
t menit
28 30
32 34
36 38
40 42
44 46
48 50
52
5 10
15 20
25 30
su h
u C
waktu t
48
Gambar 4.4 Grafik Suhu vs menit untuk motor induksi tiga phasa suplai
tegangan tidak seimbang 3 pengukuran suhu menggunakan thermometer infrared
Gambar 4.5 Grafik Suhu vs menit untuk motor induksi tiga phasa suplai
tegangan tidak seimbang 1 pengukuran suhu menggunakan metode pengukuran resistansi
Gambar 4.6 Grafik Suhu vs menit untuk motor induksi suplai tegangan tidak
seimbang 3 pengukuran suhu menggunakan metode pengukuran resistansi
28,0 30,0
32,0 34,0
36,0 38,0
40,0 42,0
44,0 46,0
48,0 50,0
52,0 54,0
56,0
5 10
15 20
25 30
su h
u C
waktu menit
28,0 30,0
32,0 34,0
36,0 38,0
40,0 42,0
44,0 46,0
48,0 50,0
52,0 54,0
56,0
5 10
15 20
25 30
su h
u C
waktu menit
49
4.3.3 Perbandingan Hasil Pengukuran Temperatur Motor Induksi Tiga Phasa Suplai Tegangan Seimbang dengan Suplai Tegangan Tidak
Seimbang
Dari table data 4.1, 4.3 , dan 4.4 dapat diketahui perbandingan suhu motor induksi tiga phasa suplai tegangan seimbang dengan suplai tegangan tidak
seimbang 1 dan 3 pengukuran suhu menggunakan thermometer infrared yaitu sebagai berikut :
Table 4.10 Perbandingan kenaikan suhu suplai tegangan seimbang dan tidak
seimbang 1 dan 3 menggunakan thermometer infared
t menit Suhu
C Seimbang
Tidak seimbang
1 3
31,7 29,8
30,1 5
32,8 32,7
34,2 10
33,8 35,5
37,8 15
34,5 37,9
41,5 20
34,8 40,1
44,9 25
35,2 42,2
48,2 30
35,4 43,9
51,2
Dari table 4.10 diatas dapat dilihat bahwa terjadi kenaikan suhu motor ketika disuplai dengan tegangan tidak seimbang baik tidak seimbang 1 maupun
3. Untuk lebih jelas dapat dibuat grafik sebagai berikut:
50
Gambar 4.7 Grafik Suhu vs menit untuk motor induksi tiga phasa suplai
tegangan seimbang dan suplai tegangan tidak seimbang 1 dan 3 pengukuran suhu menggunakan thermometer infrared
Sedangkan dari table 4.7, 4.8, dan 4.9 dapat diketahui perbandingan suhu motor induksi tiga phasa suplai tegangan seimbang dengan suplai tegangan tidak
seimbang 1 dan 3 pengukuran suhu menggunakan metode pengukuran resistansi yaitu sebagai berikut :
Table 4.11 Perbandingan kenaikan suhu suplai tegangan seimbang dan tidak
seimbang 1 dan 3 menggunakan metode pengukuran resistansi
t menit Suhu
C Seimbang
Tidak seimbang
1 3
31,7 29,8
30,1 5
33,1 34,0
36,5 10
34,5 38,0
41,0 15
35,5 41,4
45,3 20
36,4 44,5
49,1 25
37,3 47,5
52,5 30
37,7 49,5
55,2
25 30
35 40
45 50
55
5 10
15 20
25 30
S u
h u
C
t menit
seimbang unbalanced 1
unbalanced 3
51
Dari table 4.8 diatas dapat dilihat bahwa terjadi kenaikan suhu motor ketika disuplai dengan tegangan tidak seimbang baik tidak seimbang 1 maupun
3. Untuk lebih jelas dapat dibuat grafik sebagai berikut:
Gambar 4.7 Grafik Suhu vs menit untuk motor induksi tiga phasa suplai
tegangan seimbang dan suplai tegangan tidak seimbang 1 dan 3 pengukuran suhu menggunakan metode pengukuran resistansi
4.3.4 Perbandingan Hasil Pengukuran Temperatur Motor Induksi Tiga Phasa Menggunakan Thermometer Infrared dan Hasil Perhitungan
Temperatur Menggunakan Metode Pengukuran Resistansi
Dari tabel 4.10 dan 4.11 dapat diketahui perbandingan hasil pengukuran suhu mengunakan thermometer infrared dan perhitungan suhu menggunakan
metode pengukuran resistansi yaitu dengan tabel berikut ini :
25,0 30,0
35,0 40,0
45,0 50,0
55,0
5 10
15 20
25 30
su h
u C
t menit
seimbang unbalanced 1
unbalanced 3
52
Tabel 4.12 Perbandingan Hasil Pengukuran Thermometer Infrared dan Hasil
Perhitungan dengan Metode Pengukuran Resistansi
t menit
Thermometer infrared C
Pengukuran Resistansi C
Seimbang Tidak seimbang
Seimbang Tidak seimbang
1 3
1 3
31,7 29,8
30,1 31.7
29.8 30.1
5 32,8
32,7 34,2
33.1 34.0
36.5 10
33,8 35,5
37,8 34.5
38.0 41.0
15 34,5
37,9 41,5
35.5 41.4
45.3 20
34,8 40,1
44,9 36.4
44.5 49.1
25 35,2
42,2 48,2
37.3 47.5
52.5 30
35,4 43,9
51,2 37.7
49.5 55.2
Dari tabel 4.12 dapat dibuat grafik perbandingan antara hasil pengukuran temperature menggunakan thermometer infrared dan perhitungan menggunakan
metode pengukuran resistansi untuk suplai tegangan tidak seimbang, tidak seimbang 1 dan 3 yaitu sebagai berikut :
Gambar 4.8 Grafik perbandingan hasil pengukuran temperatur menggunakan
thermometer infrared dan perhitungan menggunakan metode pengukuran resistansi untuk suplai tegangan seimbang
30 31
32 33
34 35
36 37
38 39
5 10
15 20
25 30
S u
h u
menit
pengukuran perhitungan
53
Gambar 4.9 Grafik perbandingan hasil pengukuran temperatur menggunakan
thermometer infrared dan perhitungan menggunakan metode pengukuran resistansi untuk suplai tegangan tidak seimbang 1
Gambar 4.10 Grafik perbandingan hasil pengukuran temperatur menggunakan
thermometer infrared dan perhitungan menggunakan metode pengukuran resistansi untuk suplai tegangan tidak seimbang 3
28 33
38 43
48
5 10
15 20
25 30
S u
h u
menit
pengukuran perhitungan
30 35
40 45
50 55
5 10
15 20
25 30
S u
h u
menit
pengukuran perhitungan
54
4.3.5 Waktu yang Diperbolehkan Untuk Terjadi Ketidakseimbangan Tegangan Pada Motor Induksi Tiga Phasa
Dari tabel 4.3 dan tabel 4.4 data hasil pengukuran suhu dengan suplai tegangan tidak seimbang 1 dan 3 menggunakan thermometer infrared dapat
dihitung waktu yang diperbolehkan untuk terjadi ketidakseimbangan tegangan yang disuplai ke motor induksi tiga phasa sesuai standar tabel 2.2 yaitu :
v. unbalanced 1
� − � �
30
− � =
� − � �
30
− � 80
− 29.8 43.9
− 29.8 =
� − 0 30
− 0
� = 50.230
14.1 � = 106.8 �����
vi. unbalanced 3
� − � �
30
− � =
� − � �
30
− � 80
− 30.1 51.2
− 30.1 =
� − 0 30
− 0 � =
49.930 21.1
� = 70.94 �����
55
Sedangkan dari tabel 4.8 dan 4.9 data hasil perhitungan suhu dengan suplai tegangan tidak seimbang 1 dan 3 menggunakan metode pengukuran
resistansi dapat dihitung waktu yang diperbolehkan untuk terjadi
ketidakseimbangan tegangan yang disuplai ke motor induksi tiga phasa sesuai standar tabel 2.2 yaitu :
vii. unbalanced 1
� − � �
30
− � =
� − � �
30
− � 80
− 29.8 49.526
− 29.8 =
� − 0 30
− 0 � =
50.230 19.726
� = 76.345 �����
viii. unbalanced 3
� − � �
30
− � =
� − � �
30
− � 80
− 30.1 55.248
− 30.1 =
� − 0 30
− 0 � =
49.930 25.148
� = 59.527 �����
Sedangkan untuk suplai tegangan seimbang waktu yang dibutuhkan sampai temperatur motor induksi tiga phasa dalam keadaan jenuh yaitu :
56
Tabel 4.13 Waktu yang dibutuhkan sampai temperature motor induksi dalam
keadaan jenuh Vab = 380 volt ; Vbc = 380 volt ; Vac = 380 volt
t menit suhu
C 30,8
5 31,9
10 32,8
15 33,6
20 34,5
25 35,2
30 35,6
35 35,9
40 36,3
45 36,6
50 36,8
55 37
60 37,1
65 37
70 37
Dari tabel 4.13 dapat dilihat bahwa waktu yang dibutuhkan sampai temperatur motor induksi tiga phasa dalam keadaan jenuh yaitu ketika motor
induksi tersebut beroperasi selama 70 menit. Untuk suplai motor dalam keadaan tidak seimbang 1 dan 3 tidak
dilakukan percobaan sampai temperatur jenuh atau sampai temperatur maksimum dari motor induksi tersebut dikarenakan ketika motor dioperasikan dalam keadaan
suplai tidak seimbang selama 30 menit motor sudah sangat bergetar. Hal ini disebabkan karena ketika motor di suplai dengan tegangan tidak seimbang terjadi
kenaikan temperatur yang sangat tinggi sehingga terjadi pemuaian pada bearing motor induksi tersebut sehingga menyebabkan motor semakin bergetar ketika
57
suhu motor induksi semakin meningkat. Selain hal tersebut, bahwa motor induksi tiga phasa yang terdapat pada laboratorium konversi energi listrik Fakultas Teknik
Universitas Sumatera Utara sudah dioperasikan sejak tahun 1976 sehingga keandalan dari motor induksi tersebut sudah jauh berkurang dari kemampuan
yang tertera di nameplate motor induksi tersebut. Oleh sebab itu perlu dilakukan pemeliharaan ataupun penggantian alat-alat yang lebih modern yang dilengkapi
dengan alat proteksi sehingga menghambat terjadinya kerusakan yang lebih cepat pada motor induksi tersebut.
58
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan
Kategori