89
Besarnya arus I
1
, I
2
, dan I
3
akan sama besarnya. Vektor arus I1 akan sephasa dengan U
1N
, vektor I
2
akan sephasa dengan U
2N
dan I
3
sephasa dengan U
3N
. Kondisi ini sering disebut beban seimbang.
Tiga beban resistor besarnya tidak sama dirangkai secara bintang Gambar 3.67. Penunjukan ampermeter I
1
= 2,5 A, I
2
= 2,0 A, I
3
= 1,0 A. Hitunglah besarnya I
N
.
Gambar 3.67 Vektor tegangan dan arus beban resistif tidak seimbang
Dengan bantuan Gambar 3.67 dibuat skala 1cm = 1 A.
I
1
= 2,5 A = 2,5 cm I
2
= 2,0 A = 2,0 cm I
3
= 1,0 A = 1,0 cm Ukur panjang I
N
= 1,2 cm = 1,2 A. Beban tidak seimbang mengakibatkan ada arus yang mengalir melalui kawat
netral, sebesar I
N
= 1,2 A. Akibat lainnya tegangan phasa-netral U
1N
, U
2N
, dan U
3N
juga berubah Gambar 3.68. Posisi titik netral N bergeser dari kedudukan
awal di tengah, bergeser ke arah kiri bawah N ′
. Meskipun demikian tegangan phasa-phasa U
12
, U
23
, dan U
31
tetap simetris. Oleh sebab itu pada hubungan bintang sedapat mungkin beban tiap phasa dibuat seimbang, sehingga tidak
mengganggu tegangan phasa-netral.
3.8.3 Hubungan Segitiga
∆∆∆∆∆
Hubungan segitiga ujung-ujung beban dihubungkan saling menyilang satu dengan lainnya Gambar 3.69. Terminal U1 dan W2 disatukan di catu dari phasa
L1, U2 dan V1 disatukan dicatu dari phasa L2, V2 dan W1 disatukan dicatu dari phasa L3. Tiga ampermeter mengukur arus I
1
, I
2
, dan I
3
. I
1
= I
12
– I
31
I
2
= I
23
– I
12
I
3
= I
31
– I
23
Hubungan segitiga tidak ada tegangan phasa-netral yang ada hanya tegangan phasa-phasa.
Gambar 3.66 Diagram vektor tegangan dan arus 3 phasa
90
I = 3
I
str
U = U
str
Arus belitan phasa hubungan segitiga terukur 2,5 A. Hitunglah besarnya arus jala-jala.
Jawaban:
I = 3
· 2,5 = 4,3 A
Secara grafis dibuat skala 10 mm = 1 A, dengan Gambar 3.71 diukur I
1
, I
2
, dan
I
3
panjangnya = 43 mm = 4,3 A.
3.8.4 Hubungan Bintang-Segitiga Terminal Motor Induksi
Terminal box motor induksi tiga phasa memiliki notasi standar. Urutan ujung belitan phasa W2, U2, dan V2 ujung belitan lainnya diberikan notasi U1, V1, dan
W1.
Hubungan bintang, terminal W2, U2, dan V2 di kopel menjadi satu sebagai titik bintang Gambar 3.72. Terminal U1 terhubung ke L1, terminal V1 terhubung
ke L2, dan terminal W1 terhubung ke jala-jala L3. Yang harus diperhatikan belitan motor harus mampu menanggung tegangan phasa-netral.
Gambar 3.71 Vektor arus phasa dengan arus jala-jala Gambar 3.68 Vektor tegangan phasa-netral, beban tidak seimbang
Gambar 3.69 Hubungan segitiga Gambar 3.70 Vektor arus segitiga
91
I
str
= 1 U =
3 U
S = 3
× U
str
× I
str
= 3 × I ×
3 U
S = 3
× U × I P = S × cos
ϕ Q = S × sin
ϕ
Hubungan segitiga, Gambar 3.73 terminal W2 di kopel U1 langsung ke jala- jala L1. Terminal U2 di kopel terminal V1 langsung terhubung jala-jala L2. Terminal
V2 di kopel terminal W1 terhubung ke jala-jala L3. Belitan motor harus mampu menahan tegangan jala-jala.
U
str
= U I
str
=
3 I
S = 3
×I
str
×U
str
= 3×U×
3 I
S = 3
×U×I P = S × cos
ϕ Q = S × sin
ϕ
Contoh: Motor induksi 3 phasa data nameplate tegangan 400 V, cos
α = 0,83, arus
jala-jala 8,7 A. Hitung besarnya daya aktif P, daya semu S, dan daya reaktif Q. Jawaban:
a P = 3
× U × I × cos ϕ
= 3
× 400 V × 8,7 A × 0,83 = 5 kW
b S = 3
× U × I = 3
× 400 V × 8,7 A = 6,03 kVA
c Q
L
= 3
× U × I × sin ϕ
= 3
× 400 V × 8,7 A × 0,56 = 3,38 kvar
Tiga buah resistor dijadikan beban tiga phasa, pertama dihubungkan secara bintang Gambar 3.74b, terukur arus I
1
= I
2
= I
3
sebesar 6,9 A. Hitung besarnya: a daya aktif P saat hubungan bintang,
b daya aktif P saat hubungan segitiga, c perbandingan daya segitigabintang.
Jawaban: a Hubungan bintang, I = 2,3 A
P = 3
× U × I × cos ϕ
P = 3
× 400 V × 2,3 A × 1 = 1,6 kW
b Hubungan segitiga, I = 6,9 A P =
3 × U × I × cos
ϕ P =
3 × 400 V × 6,9 A × 1 = 4,8 kW
Gambar 3.73 Terminal motor hubung singkat Gambar 3.72 Terminal motor hubung singkat
Gambar 3.74 Beban bintang dan segitiga
92
c Perbandingan P segitigaP bintang
P P
∇ γ
=
4,8 kW 1,6 kW
= 3
Persamaan menghitung daya aktif, semu dan reaktif listrik tiga phasa: S
= 3
U I Q
= 3
U I sin ϕ
[S] = V A = VA [Q] = VAR
P =
3 U I cos
ϕ [P] = W
Tabel 3.5 Tabel Nameplate Motor Induksi
Tegangan Jala-jala 690 V
400 V 230 V
500 V 400 V
Y ∆
– –
230 V –
Y ∆
– 500 V
– –
– ∆
289 V –
– –
Y
3.9 Pengukuran Daya Listrik Tiga Phasa
