Pengaruh Penggunaan Inverter Variable Speed Drive (VSD) Terhadap Kinerja Motor Induksi Tiga Fasa

DAFTAR PUSTAKA

[1] T. G. Arora, M. V. Aware dan D. R. Tutakne, “Effect of Pulse Width Modulated Voltage on Induction Motor Insulation,” IEEE Conference on Industrial Electronics and Applications (ICIEA), 2012.

[2] M. J. Islam dan A. Arkkio, “Effects of pulse-width-modulated supply voltage on eddy currents in the form-wound stator winding of a cage induction motor,” 2009.

[3] Zuhal, Dasar Teknik Tenaga Listrik dan Elektronika Daya, Jakarta: PT. Gramedia Pustaka Utama, 1992.

[4] Z. anthony, “Mesin LIstrik AC”.

[5] UNEP, “Pedomanan Efisiensi Energi untuk Industri di Asia”.

[6] A. H. Bonnett, “The Impact That Voltage Variations Have on AC Induction Motor Performance,” IEEE, pp. 301-304.

[7] H. Nazif and M. I. Hamid, “Pemodelan dan Simulasi PV-Inverter Terintegrasi ke Grid Dengan Kontrol Arus ''Ramp Comparison of Current Control'',” Jurnal Nasional Teknik Elektro, 2015.

[8] S. Phogat, “Analysis of Single-Phase SPWM Inverter,” International Journal 0f Science and Research (IJSR), 2014.

BAB III

METODE PENELITIAN

3.1. Tempat dan Waktu

Penelitian akan dilaksanakan di Laboratorium Motor Listrik Pusat Pengembangan dan Pemberdayaan Pendidik dan Tenaga Kependidikan Bidang Bangun dan Listrik (P4TK). Penelitian akan dilaksanakan setelah selesai seminar proposal telah disetujui. Lama penelitian direncanakan selama 2 (dua) bulan.

3.2. Bahan dan Peralatan

Bahan yang digunakan untuk melakukan penelitian ini adalah:

1. Motor induksi tiga fasa Spesifikasi:

- Rotor sangkar - 1 kW

- ∆ / Y 220/380 V, 4.7/2.7 A - 2830 min-1, 50 Hz

- Cos θ 0.76

2. Inverter Variable Speed Drive (VSD)tiga fasa. Spesifikasi:

- Altivar 71

- 200 / 240 V, 5.5 kW 3. Power Supply Electric Machine 4. Power Switch

6. Servo

7. Thermometer infrared 8. Stopwatch

9. Kabel Penghubung

3.3. Variabel yang diamati

Variabel yang diamati dalam penelitian adalah:

a) Tegangan b) Arus c) Factor daya d) Kecepataan motor e) Suhu motor

f) Waktu operasi motor

3.4. Prosedur Penelitian

Penelitian akan dilakukan untuk mendapatkan nilai tegangan, arus, putaran dan faktor daya pada motor induksi yang disuplai dengan inverter variable speed drive. Percoban akan dilakukan di Laboratorium Motor Listrik Pusat Pengembangan dan Pemberdayaan Pendidik dan Tenaga Kependidikan Bidang Bangun dan Listrik (P4TK). Pada penelitian ini, ada beberapa percobaan yang akan dilakukan, adapun prosedur pengambilan data dalam setiap percobaan adalah sebagai berikut:

3.4.1. Percobaan Parameter – Parameter Motor Induksi Tiga Fasa

Untuk menghitung efisiensi dan rugi – rugi pada motor induksi dibutuhkan beberapa parameter motor induksi untuk diketahui. Percobaan yang dilakukan untuk mendapatkan parameter mesin induksi yang dibutuhkan ada 3 percobaan, yaitu: Percobaan Pengukuran Tahanan Stator (test DC), Percobaan Beban Nol, dan Percobaan Hubung Singkat (Rotor Tertahan).

1.1. Percobaan Pengukuran Tahanan Stator (Test DC)

- Rangkaian Percobaan

V

A PT DC

U

W

V

Gambar 3.1 Rangkaian percobaan tahanan stator (test DC)

- Prosedur Percobaan

1. Hubungan belitan stator dihubungankan Y.

2. Rangkaian belitan stator dihubungkan dengan suplai tegangan DC. 3. PTDC dinaikan sampai terukur arus nominal mesin induksi pada

amperemeter.

4. Ketika arus sudah menunjukkan pada nilai nominalnya, dicatat nilai tegangan yang terukur pada voltmeter.

1.2. Percobaan Beban Nol

- Rangkaian Percobaan

R S T

A1

V1

A2

V2

A3

Saklar 1

Saklar 3 Saklar 2 P

T A C 1

P T D C 2

PT DC1

M Ind

M DC

Gambar 3.2 Rangkaian percobaan beban nol

- Prosedur Percobaan

1. Motor induksi dikopel dengan mesin DC, kemudian rangkaian percobaan dirangkai seperti gambar 3.2.

2. Saklar 1 ditutup, dicatat tegangan yang terbaca pada alat ukur V1. 3. Saklar 2 ditutup, diatur tegangan motor DC hingga Motor berputar

mendekati 3000 Rpm.

4. Pada saat putaran kedua motor mendekati 3000, dicatat arus yang ditunjukan amperemeter A1

1.3. Percobaan Rotor Tertahan (Hubung singkat)

- Rangkaian Percobaan

R

S

T

A1 V1 A2 V2 A3 L Saklar 1 Saklar 3 Saklar 2

W 3 phasa P T A C 1 P T D C 2 PT DC1 M Ind M DC

K M N T

Gambar 3.3Rangkaian percobaan rotor tertahan (hubung singkat)

- Prosedur Percobaan

1. Motor induksi dikopel dengan mesin DC, kemudian rangkaian percobaan dirangkai seperti gambar 3.3

2. Saklar 1 ditutup, PT AC dinaikkan hingga motor berputar perlahan. 3. PT AC dinaikan hingga voltmeter A1 menunjukkan 80 volt.

4. Saklar 2 ditutup, PT DC dinaikkan hingga mesin arus searah memblok putaran motor induksi.

5. Dicatat penunjukan alat ukur amperemeter A1 dan wattmeter. 6. Percobaan selesai.

3.4.2. Percobaan Motor Induksi 3 Fasa disuplai dari Jala-jala

- Rangkaian Percobaan

POWER SUPPLY ELECTRIC MACHINE

POWER SWITCH THREE PHASE METER

SERVO MACHINE TEST SYSTEM 1

ON OFF

Nm

MODE

TORQUE CONTROL

Rpm

RUN OFF

MOTOR INDUKSI 3 FASA

SERVO _M

R S

LINE

Gambar 3.4 Rangkaian percobaan motor induksi tiga fasa disupplai dari jala-jala

- Prosedur Percobaan

1. Motor induksi tiga fasa dikopel dengan Servo, kemudian rangkaian percobaan dirangkai seperti gambar 3.4.

2. Seluruh switch dalam keadaan terbuka.

3. Saklar pada Power Supply Electric Machine ditutup, kemudian motor dijalankan dengan menekan tombol ON pada Power Switch. Penunjuk waktu stopwatch dimulai untuk mengetahui waktu operasi motor.

4. Motor dijalankan dengan beban (torsi) bervariasi. Dalam percobaan ini beban yang dipilih adalah (0 Nm, 0.5 Nm, 1 Nm, 1.5 Nm, 2 Nm, 2.5 Nm, 3 Nm).

5. Untuk mengatur beban, tombol RUNditekan danselector pada Servo Machine Test System diputar hingga alat ukur torsi menunjukkan beban yang diinginkan (0-3Nm).

6. Dicatat data hasil percobaan (tegangan, arus, faktor daya) yang ditampilkan pada Three Phase Meter untuk masing-masing beban yang dipilih (0-3Nm).

7. Dicatat putaran motor yang ditampilkan pada Servo Machine Test System untuk masing-masing beban yang dipilih (0-3Nm).

8. Setelah semua pembebanan (0-3Nm) selesai dilakukan, biarkan motor beroperasi pada beban 3 Nm hingga stopwatch menunjuk angka 6 menit.

9. Setelah motor beroperasi selama 6 menit, diukur suhu motor dengan menggunakan termometer infrared.

10. Percobaan selesai,ditekan tombol STOP pada Servo Machine Test System dan semua saklar dibuka.

3.4.3. Percobaan motor induksi 3-fasa disuplai melalui inverter variable speed drive 3-fasa

- Rangkaian Percobaan

POWER SUPPLY ELECTRIC MACHINE

POWER SWITCH THREE PHASE

METER SERVO MACHINE TEST SYSTEM ON OFF Nm MODE TORQUE CONTROL Rpm RUN OFF MOTOR INDUKSI 3 FASA SERVO _M 0 1 RUN INVERTER VSD 3

FASA S

T

LINE

Gambar 3.5 Rangkaian percobaan motor induksi tiga fasa disuplai dari inverter

variable speed drive tiga fasa - Prosedur Percobaan

1. Motor induksi tiga fasa dikopel dengan Servo, stator motor dihubungkan dengan hubungan DELTA (Δ). kemudian rangkaian percobaan dirangkai seperti gambar 3.5.

2. Seluruh switch dalam keadaan terbuka.

3. Saklar pada Power Supply Electric Machine ditutup, kemudian ditekan ON pada Power Switch.

4. Diatur frekuensi keluaran inverter variable speed drive dengan memutar selector pada Inverter variable speed drive. Dalam percobaan ini frekuensi yang dipilih adalah 30, 35, 40, 45, 50 Hz. 5. Diatur frekuensi inverter variable speed drivepada frekuensi 30

menjalankan motor. Stopwatch dihidupkan untuk mengetahui waktu operasi motor.

6. Motor dijalankan dengan beban (beban) bervariasi. Dalam percobaan ini beban yang dipilih adalah (0 Nm, 0.5 Nm, 1 Nm, 1.5 Nm, 2 Nm, 2.5 Nm, 3 Nm).

7. Untuk mengatur beban,ditekan tombol RUN dan diputar selector pada Servo Machine Test System hingga alat ukur torsi menunjukkan beban yang diinginkan (0 - 3Nm).

8. Dicatat data hasil percobaan (tegangan, arus, faktor daya) yang ditampilkan pada Three Phase Meter untuk masing-masing beban yang dipilih (0 – 3 Nm).

9. Dicatat putaran motor yang ditampilkan pada Servo Machine Test System untuk masing-masing beban yang dipilih (0-3Nm).

10. Setelah semua pembebanan (0-3Nm) selesai dilakukan, biarkan motor beroperasi pada beban 3 Nm hingga stopwatch menunjuk angka 6 menit.

11.Setelah motor beroperasi selama 6 menit, diukur suhu motor dengan menggunakan termometer infrared.

12. langkah 4 sampai langkah 11 diulangi dengan dengan mengubah nilai frekuensi keluaran inverter variable speed drive. Diatur frekuensi sesuai dengan nilai frekuensi yang telah dipilih pada langkah 4.

13. Percobaan selesai, ditekan tombol STOP pada Servo Machine Test System dan buka semua saklar.

3.5. Pelaksanaan Penelitian 3.5.1 Proses Pengumpulan Data

Adapun proses pengambilan data ditunjukkan oleh diagram alur pada gambar 3.6

Mulai

Merangkai rangkaian percobaan

Merangkai rangkaian percobaan motor disuplai inverter VSD

Atur nilai frekuensi inverter

Apakah frekuensi tepat?

Menjalankan percobaan

Mencatat data hasil percobaan

Melakukan analisa data

Selesai Ya Merangkai rangkaian percobaan motor

disuplai jala-jala

Atur nilai torsi beban

Apakah torsi beban sesuai?

Ya

Tidak

Tidak

BAB IV

HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN

4.1 Umum

Motor induksi merupakan jenis motor yang paling banyak digunakan pada industri. Total energi yang dikonsumsi motor mendekati 70 % dari total energi yang dihasilkan pembangkit. Motor induksi banyak digunakan sebagai pompa, kompresor, kipas, konveyor, dan penunjang alat penggerak produksi lainnya. Banyaknya penggunaan motor ini didasari karena motor induksi lebih menguntungkan dari motor sinkron maupun motor DC. Hal ini disebabkan motor induksi mempunyai konstruksi sederhana, tahan lama, perawatan mudah, dan memiliki efisiensi yang tinggi.

Dalam penggunaannya motor induksi harus dapat diatur sesuai dengan kebutuhan. Untuk kebutuhan tertentu adakalanya dibutuhkan kecepatan motor yang berubah-ubah. Untuk mengubah kecepatan motor ada beberapa cara yang dapat dilakukan, diantaranya adalah: pengaturan tegangan stator, penggunaan gear box, dan pengaturan frekuensi. Pengaturan kecepatan dengan mengubah tegangan stator kurang efektif sebab pengaturan hanya dapat dilakukan hingga batas tegangan nominal motor dan hanya efisien pada motor-motor berukuran kecil. Pengaturan dengan menggunakan gearbox dapat dilakukan, tetapi jangkauan pengaturan yang dihasilkan sempit serta dapat meningkatkan rugi-rugi mekanis pada motor. Dengan mempertimbangkan dua jenis pengaturan diatas, maka pengaturan motor yang paling umum dilakukan adalah dengan mengubah frekuensi. Selain jangkauan pengaturan yang luas, teknik ini juga mudah untuk

dilakukan dengan penggunaan variable frequency drive (VFD) atau dikenal juga sebagai variable speed drive (VSD). Bentuk gelombang tegangan yang dihasilkan inverter variable speed drive tidak berbentuk gelombang sinusoidal murni, melainkan sebuah rangkaian dari gelombang persegi/kotak yang menghasilkan gelombang arus yang mendekati sinus.

Dalam bab ini akan dibahas pengaruh penggunaan inverter variable speed drive (VSD) terhadap kinerja motor induksi tiga fasa. Kinerja motor induksi yang menggunakan inverter variable speed drive akan dibandingkan dengan kinerja motor yang disuplai langsung dari jala-jala (PLN).

4.2. Data Percobaan

Dari hasil penelitian yang dilakukan di Laboratorium Motor Listrik Pusat Pengembangan dan Pemberdayaan Pendidik dan Tenaga Kependidikan Bidang Bangun dan Listrik (P4TK) diperoleh data pengujian sebagai berikut:

4.2.1.Percobaan Parameter – Parameter Motor Induksi 3 Fasa

Untuk mengetahui parameter motor induksi, ada 3 percobaan yang dilakukan, yaitu percobaan pengukuran tahanan stator (test DC), percobaan beban nol, dan percobaan rotor tertahan (hubung singkat).

1. Percobaan Pengukuran Tahanan Stator (Test DC)

Tabel 4.1. Tabel hasil Pengukuran Tahanan Stator (Test DC)

VDC (Volt) 24

2. Percobaan Beban Nol

Tabel 4.2 Tabel hasil Pengukuran Beban Nol

VNo Load (Volt) 228

INo Load (Ampere) 2.72

3. Percobaan Rotor Tertahan (Hubung Singkat)

Tabel 4.3. Tabel hasil Pengukuran Rotor Tertahan (Hubung Singkat)

V Short Circuit (Volt) 80

IShort Circuit(Ampere) 3.83

P Short Circuit (Watt) 410

4.2.2. Percobaan Motor Induksi 3 fasa Disupplai Dari Jala-jala

Dari pengujian yang dilakukan di Laboratorium Motor Listrik Pusat Pengembangan dan Pemberdayaan Pendidik dan Tenaga Kependidikan Bidang Bangun dan Listrik (P4TK), Tegangan fasa-fasa (VL-L) dari jala-jala sama dengan

tegangan jaringan distribusi sekunder PLN, yaitu 380 volt pada frekuensi 50 Hz. Oleh karenanya belitan stator motor dihubungkan WYE (Y). dengan menjalankan motor induksi 3 fasa dengan suplai tegangan motor langsung dari jala-jala dengan frekuensi 50 Hz (PLN), didapatkan data sebagai berikut:

- Frekuensi : 50 Hz

- V L-L (tegangan fasa-fasa distribusi sekunder PLN): 380 V - Hubungan belitan stator motor : Y (WYE)

Tabel 4.4. Data hasil pengujian motor induksi disuplai dari jala-jala (frekuensi 50 Hz)

Beban (Nm)

Tegangan (Volt)

Arus (Ampere)

Cos Phi Putaran (nr)

(Rpm)

Suhu (oC)

0 380 1.37 0.22 2978

40.2

0.5 380 1.61 0.34 2960

1 380 1.82 0.44 2946

1.5 380 2.05 0.50 2928

2 380 2.14 0.59 2910

2.5 380 2.30 0.67 2886

3 380 2.48 0.72 2866

4.2.3. Percobaan Motor Induksi 3 Fasa Disuplai dari Inverter Variable Speed Drive (VSD)

Dari pengujian yang dilakukan di Laboratorium Motor Listrik Pusat Pengembangan dan Pemberdayaan Pendidik dan Tenaga Kependidikan Bidang Bangun dan Listrik (P4TK), Tegangan fasa-fasa (VL-L) dari inverter variable

speed drive yang digunakan pada pengujian ini adalah 220 volt pada frekuensi 50 Hz. Oleh karenanya belitan stator motor dihubungkan delta (∆).

Dengan menjalankan motor induksi 3 fasa dengan suplai dari Inverter Variable Speed Drive (VSD) 3 fasa, didapatkan data sebagai berikut:

1. Frekuensi 30 Hz

- Waktu kerja motor : 6 menit

Tabel 4.5. Data hasil pengujian motor induksi disuplai dari Inverter Variable Speed Drive (VSD) untuk frekuensi 30 Hz

Beban (Nm) Tegangan (Volt) Arus (Ampere)

Cos Phi Putaran (nr)

(Rpm)

Suhu (oC)

0 152 4.00 0.18 1792

45.8

0.5 152 4.10 0.26 1766

1.0 152 4.12 0.35 1749

1.5 152 4.28 0.44 1728

2.0 152 4.40 0.50 1713

2.5 152 4.70 0.57 1700

3.0 152 4.80 0.61 1685

2. Frekuensi 35 Hz

- Waktu kerja motor : 6 menit

- Hubungan belitan stator motor : ∆ (DELTA)

Tabel 4.6. Data hasil pengujian motor induksi disuplai dari Inverter Variable Speed Drive (VSD) untuk frekuensi 35 Hz

Beban (Nm) Tegangan (Volt) Arus (Ampere)

Cos Phi Putaran (nr)

(Rpm)

Suhu (oC)

0 164 4.00 0.18 2090

44.7

0.5 164 4.09 0.28 2067

1.0 164 4.10 0.38 2047

1.5 164 4.25 0.44 2031

2.0 164 4.40 0.52 2012

2.5 164 4.60 0.58 2000

3.0 164 4.75 0.63 1982

3. Frekuensi 40 Hz

- Waktu kerja motor : 6 menit

Tabel 4.7. Data hasil pengujian motor induksi disuplai dari Inverter Variable Speed Drive (VSD) untuk frekuensi 40 Hz

Beban (NM) Tegangan (Volt) Arus (Ampere)

Cos Phi Putaran (nr)

(Rpm)

Suhu (oC)

0 184 3.90 0.18 2390

43.5

0.5 184 4.00 0.28 2363

1.0 184 4.15 0.39 2348

1.5 184 4.20 0.45 2325

2.0 184 4.30 0.54 2310

2.5 184 4.50 0.59 2301

3.0 184 4.70 0.64 2282

4. Frekuensi 45 Hz

- Waktu kerja motor : 6 menit

- Hubungan belitan stator motor : ∆ (DELTA)

Tabel 4.8. Data hasil pengujian motor induksi disuplai dari Inverter Variable Speed Drive (VSD) untuk frekuensi 45 Hz

Beban (NM) Tegangan (Volt) Arus (Ampere)

Cos Phi Putaran (nr)

(Rpm)

Suhu (oC)

0 202 3.70 0.16 2684

42.1

0.5 202 3.75 0.28 2665

1.0 202 3.82 0.38 2646

1.5 202 3.88 0.49 2630

2.0 202 3.95 0.56 2616

2.5 202 4.10 0.64 2599

3.0 202 4.47 0.70 2578

4. Frekuensi 50 Hz

- Waktu kerja motor : 6 menit

Tabel 4.9. Data hasil pengujian motor induksi disuplai dari Inverter Variable Speed Drive (VSD) untuk frekuensi 50 Hz

Beban (NM)

Tegangan (Volt)

Arus (Ampere)

Cos Phi Putaran (nr)

(Rpm)

Suhu (oC)

0 220 3.12 0.18 2990

41.4

0.5 220 3.20 0.30 2973

1.0 220 3.26 0.47 2955

1.5 220 3.30 0.52 2937

2.0 220 3.58 0.63 2916

2.5 220 3.86 0.71 2892

3.0 220 4.35 0,73 2862

4.3. Analisa Data dan Perhitungan Data

Dari data hasil penelitian yang dilakukan di Laboratorium Motor Listrik Pusat Pengembangan dan Pemberdayaan Pendidik dan Tenaga Kependidikan Bidang Bangun dan Listrik (P4TK), dilakukan analisa data untuk mendapatkan besarnya rugi-rugi dan efisiensi motor induksi 3 fasa. Adapun analisa data yang dihitung adalah sebagai berikut:

4.3.1. Menghitung Nilai – Nilai Parameter Motor Induksi

1. Percobaan Pengukuran Tahanan Stator (Test DC)

Percobaan pengukuran tahanan stator (test DC) dilakukan untuk mengetahui nilai resistansi pada belitan stator motor induksi.

RStator = R1 =

VDC

2IDC

Dari percobaan diperoleh VDC = 24 volt, IDC = 2.7 ampere, maka:

RStator = R1 =

24

2. Percobaan Beban Nol

Z_{Beban Nol} = X₁+ X_m+ R₁ = VBeban Nol I_{Beban Nol}

Dari percobaan diperoleh VNL= 220 volt, INL = 2.72 ampere, maka:

ZBeban Nol = X1+ Xm+ R1 =

220

2.72= 80.88 Ω

Dari percobaan tahanan stator diperoleh nilai R1 = 4.4 Ω, maka:

X1+ Xm = 76.48 Ω 3. Percobaan Rotor Tertahan (Hubung Singkat)

Percobaan rotor tertahan dilakukan untuk mencari besar nilai dari X1, X2,

dan R2.

Tentukan θ impedansi dengan persamaan:

PF = cosθ= Pin

√3 × VLine × ILine

Z_Sc = Vsc Isc Sehingga:

Z_sc = R_sc + jX_sc Zsc = |Zsc| cosθ+ j|Zsc| sinθ

Dari pengujian hubung singkat didapat data:

PIN = 0.41 kW, Vline = 80 volt, Isc = 3.83ampere

PF = cosθ= 410

√3 × 80 × 3.83= 0.77

Zsc =

80⁄√3

3.83 = 12 Ω Zsc = 12 cos 39.64 + j12 sin 39.64

Zsc = 9.24 + j7.65 Rsc = 9.24 = R1 + R2 Xsc = 7.65 = X1+ X2 Dari percobaan test DC didapat R1= 4.4 Ω maka: R2 = 9.24 – 4.4 = 4.84 Ω

Perbandingan reaktansi stator dan rotor motor induksi adalah 50 : 50, maka diperoleh: X1 = X2 = Xsc =

7.65

2 = 3.8 Ω

Xm = 76.48−3.8 = 72.68Ω

Nilai – nilai parameter dan name plate mesin induksi yang digunakan dalam penelitian ini disusun dalam tabel 4.10 sebagai berikut:

Tabel 4.10. Spesifikasi dan nilai parameter motor induksi Daya maksimum 1 kW

Tegangan 380 / 220 volt Arus beban penuh 4.7 / 2.7 ampere Tahanan stator 4.4 Ω

Tahanan rotor 4.84 Ω Reaktansi magnetis 72.68 Ω Reaktansi stator 3.8 Ω Reaktansi rotor 3.8 Ω

Frekuensi 50 Hz

Cos θ 0.76

4.3.2. Analisa dan Perhitungan rugi – rugi dan Efisiensi Motor induksi yang Disuplai dari Jala – jala

Pada bab ini, dihitung rugi-rugi serta efisiensi motor induksi pada saat motor disuplai dari jala-jala.Analisa data ini bertujuan untuk mendapatkan nilai perbandingan rugi-rugi dan efesiensi motor saat disuplai dari jala-jala dan disuplai dari inverter variable speed drive. Untuk itu penulis mengambil contoh perhitungan pada beban 0.5 Nm pada frekuensi jala-jala 50 Hz.

Dari percobaan untuk beban 0.5 Nm pada frekuensi Jala-jala 50 Hz, diperoleh data sebagai berikut:

V = 380 volt I = 1.61 Ampere Cos θ = 0.34 nr = 2960 Rpm

R stator = 4.4 Ω R rotor = 4.84 Ω

Kutub (p) = 2

1. Kecepatan medan putar stator (ns)

n_s = 120f

p =

120 × 50

2 = 3000 Rpm

2. Slip

S = ns −nr ns

=3000−2960

3. Daya masuk pada motor (PIn)

P_In =√3 × V_l× I_l × cosθ= √3 × 380 × 1.61 × 0.34 = 360.29 Watt

4. Rugi daya inti pada saat tanpa beban (P0)

P₀ = √3 × V_l × I_l × cosθ= √3 × 380 × 1.37 × 0.22 = 198.38 Watt

5. Rugi daya lilitan stator (PrCu 1)

P_{r Cu 1} = 3 × (I)2× R = 3 × (1.61)2× 4.4 = 34.22 Watt

6. Daya keluar stator (PoS) = Daya masuk ke rotor (Pin R)

PoS = Pin R = PIn −(P0+ Pr Cu 1)

= 360.29−(198.38 + 34.22)

= 127.69 Watt

7. Rugi daya lilitan rotor (Pr Cu 2)

Pr Cu 2 = slip × PinR = 0.0133 × 127.69

= 1.70 Watt

8. Daya keluar motor (POut)

POut = (1−slip) × PinR = (1−0.0133) × 127.69

9. Rugi daya total pada motor (Pr tot)

P_{r tot} = P_in−P_out

= 360.29−125.99 = 234.30 Watt

10. Efisiensi motor induksi (η)

η=Pout

P_in × 100 %

=125.99

360.29× 100%

= 34.97 %

Dengan melakukan perhitungan yang sama akan diperoleh rugi-rugi total motor dan efisiensi motor untuk beban 1Nm, 1.5 Nm, 2 Nm, 2.5 Nm, 3 Nm. Adapun hasil perhitungan yang dilakukan disusun dalam tabel 4.11 sebagai berikut:

Tabel 4.11 Data hasil perhitungan motor induksi disuplai dari jala-jala (frekuensi 50 Hz)

Beban (Nm)

Vin

(V) Iin

(A) Pf

nr

(rpm) slip

Pin

(W)

Pout

(W)

Pr tot

(W) η

0 380 1.37 0.22 2978 0.0073 198.38 (P0)

0.5 380 1.61 0.34 2960 0.0133 360.29 125.99 234.30 34.97 1 380 1.82 0.48 2946 0.0180 574.99 326.89 248.10 56.85 1.5 380 2.05 0.54 2928 0.0240 728.60 463.36 265.25 63.60 2 380 2.14 0.64 2910 0.0300 901.44 623.33 278.11 69.15 2.5 380 2.30 0.71 2886 0.0380 1074.81 775.95 298.86 72.19 3 380 2.48 0.74 2866 0.0447 1207.89 886.86 321.03 73.42

Untuk mempermudah dalam memahami dan melakukan analisa data hasil perhitungan, maka hasil perhitungan ditampilkan dalam grafik sebagai berikut:

Gambar 4.1 Grafik beban vs kecepatan motor induksi disuplai dari jala-jala (50

Hz)

Gambar 4.2 Grafik beban vs efisiensi motor induksi disuplai dari jala-jala (50

Hz) 2978 2960 2946 2928 2910 2886 2866 2800 2820 2840 2860 2880 2900 2920 2940 2960 2980 3000

0 0,5 1 1,5 2 2,5 3

K e ce p a ta ( rp m ) Beban (Nm)

Hubungan pembebanan dengan kecepatan

34,97 56,85 63,6 69,15 72,19 73,42 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

0 0,5 1 1,5 2 2,5 3

E fi si e n si ( % ) Beban (Nm)

4.3.3. Analisa dan Perhitungan Rugi-rugi dan Efisiensi Motor Induksi yang Disuplai dari Inverter Variable Speed Drive (VSD)

Pada bab ini, dihitung rugi-rugi serta efisiensi motor induksi saat motor disuplai dari inverter variable speed drive. Analisa data dilakukan pada masing-masing frekuensi masukan motor (30, 35, 40, 45, 50 Hz). Analisa data ini bertujuan untuk mendapatkan nilai perbandingan rugi-rugi dan efesiensi motor saat disuplai dari jala-jala dan disuplai dari inverter variable speed drive.

1. Frekuensi 30 Hz

Dari percobaan, saat motor disuplai dari inverter variable speed drive dengan frekuensi 30 Hz dan diberi beban sebesar 0.5 Nm, diperoleh data sebagai berikut:

V = 152 volt I = 4.1 Ampere Cos θ = 0.26 nr = 1766 rpm

R stator = 4.4 Ω R rotor = 4.84 Ω Kutub (p) = 2 1. Kecepatan medan putar stator (ns)

ns =

120f

p =

120 × 30

2 = 1800 rpm

2. Slip

S = ns −nr

n_s =

1800−1766

1800 = 0.0189

3. Daya masuk pada motor (PIn)

= 280.65 Watt

4. Rugi daya inti pada saat tanpa beban (P0)

P0 = √3 × Vl × Il × cosθ= √3 × 152 × 4 × 0.18

= 189.56 Watt

5. Rugi daya lilitan stator (PrCu 1)

Pr Cu 1 = (I)2× R = (4.10)2× 4.4 = 73.96 Watt 6. Daya keluar stator (PoS) = Daya masuk ke rotor (Pin R)

PoS = Pin R = PIn −(P0+ Pr Cu 1)

= 280.65−(189.56 + 73.96)

= 17.12 Watt

7. Rugi daya lilitan rotor (Pr Cu 2)

Pr Cu 2 = slip × PinR = 0.0189 × 17.12

= 0.32 Watt

8. Daya keluar motor (POut)

POut = (1−slip) × PinR = (1−0.0189) × 17.12

= 16.80 Watt

9. Rugi daya total pada motor (Pr tot)

Pr tot = Pin−Pout

= 263.85 Watt

10. Efisiensi motor induksi (η)

η=Pout Pin

× 100 %

= 16.80

280.65× 100%

= 5.99 %

Dengan cara perhitungan yang sama akan diperoleh rugi-rugi total motor dan efisiensi motor untuk beban 1Nm, 1.5 Nm, 2 Nm, 2.5 Nm, 3 Nm pada frekuensi 30 Hz. Adapun hasil perhitungan yang dilakukan disusun dalam tabel 4.12 sebagai berikut:

Tabel 4.12 Data hasil perhitungan motor induksi disuplai dari inverter variable speed drive (frekuensi 30 Hz)

Beban (Nm)

Vin

(V) Iin

(A)

Pf nr

(rpm)

slip Pin

(W)

Pout

(W)

Pr tot

(W)

η

0 152 4.00 0.18 1792 0.0044 189.56 (P0)

0.5 152 4.01 0.26 1766 0.0189 280.65 16.80 263.85 5.99 1 152 4.12 0.35 1749 0.0283 379.64 112.12 267.52 29.53 1.5 152 4.28 0.44 1728 0.0400 495.79 216.61 279.19 43.69 2 152 4.40 0.50 1713 0.0483 579.20 289.74 289.46 50.02 2.5 152 4.70 0.57 1700 0.0556 705.30 395.30 310.01 56.05 3 152 4.80 0.61 1685 0.0639 770.86 449.26 321.60 58.28

Untuk mempermudah dalam memahami dan melakukan analisa data hasil perhitungan, maka hasil perhitungan ditampilkan dalam grafik sebagai berikut:

Gambar 4.3Grafik beban vs kecepatan motor induksi disuplai dari inverter

variable speed drive (30 Hz)

1792 1766 1749 1728 1713 1700 1685 1600 1620 1640 1660 1680 1700 1720 1740 1760 1780 1800

0 0,5 1 1,5 2 2,5 3

K e ce p a ta ( rp m ) Beban (Nm)

Hubungan pembebanan dengan kecepatan

5,99 29,53 43,69 50,02 56,05 58,28 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

0 0,5 1 1,5 2 2,5 3

E fi si e n si ( % ) Beban (Nm)

Gambar 4.4 Grafik beban vs efisiensi motor induksi disuplai dari inverter

variable speed drive(30 Hz) 2. Frekuensi 35 Hz

Dari percobaan, saat motor disuplai dari inverter variable speed drive dengan frekuensi 35 Hz dan diberi beban sebesar 0.5 Nm, diperoleh data sebagai berikut:

V = 164 volt I = 4.09 Ampere Cos θ = 0.28 nr = 2067 rpm

R stator = 4.4 Ω R rotor = 4.84 Ω

Kutub (p) = 2

1. Kecepatan medan putar stator (ns)

ns =

120f

p =

120 × 35

2 = 2100 rpm

2. Slip

S = ns −nr ns

=2100−2067

2100 = 0.0157

3. Daya masuk pada motor (P In)

P_In = √3 × V_l× I_l × cosθ

= 325.3 Watt

4. Rugi daya inti pada saat tanpa beban (P0)

P0 = √3 × Vl × Il × cosθ

= √3 × 164 × 4.0 × 0.18 = 204.52 Watt

5. Rugi daya lilitan stator (PrCu 1)

P_{r Cu 1} = (I)2× R = (4.09)2× 4.4 = 73.60 Watt

6. Daya keluar stator (PoS) = Daya masuk ke rotor (Pin R)

PoS = Pin R = PIn −(P0+ Pr Cu 1)

= 325.30−(204.52 + 73.60)

= 47.18 Watt

7. Rugi daya lilitan rotor (Pr Cu 2)

Pr Cu 2 = slip × PinR

= 0.0157 × 47.18 = 0.74Watt

8. Daya keluar motor (POut)

POut = (1−slip) × PinR

= 46.44 Watt

9. Rugi daya total pada motor (Pr tot)

Pr tot = Pin−Pout

= 325.3−46.44 = 278.87 Watt

10. Efisiensi motor induksi (η)

η=Pout Pin

× 100 %

=46.44

325.3× 100%

= 14.27 %

Dengan cara perhitungan yang sama akan diperoleh rugi-rugi total motor dan efisiensi motor untuk beban 1Nm, 1.5 Nm, 2 Nm, 2.5 Nm, 3 Nm pada frekuensi 35 Hz. Adapun hasil perhitungan yang dilakukan disusun dalam tabel 4.13 sebagai berikut:

Tabel 4.13 Data hasil perhitungan motor induksi disuplai dari inverter variable speed drive (frekuensi 35 Hz)

Beban (Nm)

Vin

(V) Iin

(A)

Pf nr

(rpm)

slip Pin

(W)

Pout

(W)

Pr tot

(W)

η

0 164 4.00 0.18 2090 0.0048 204.52 (P0)

0.5 164 4.09 0.28 2067 0.0157 325.30 46.44 278.87 14.27 1 164 4.10 0.38 2047 0.0252 442.56 159.93 282.62 36.14 1.5 164 4.25 0.44 2031 0.0329 531.19 239.07 292.12 45.01

2 164 4.40 0.52 2012 0.0419 649.92 345.12 304.80 53.10 2.5 164 4.60 0.58 2000 0.0476 757.86 438.32 319.54 57.84 3 164 4.75 0.63 1982 0.0562 850.04 515.55 334.49 60.65

Untuk mempermudah dalam memahami dan melakukan analisa data hasil perhitungan, maka hasil perhitungan ditampilkan dalam grafik sebagai berikut:

Gambar 4.5 Grafik beban vs kecepatan motor induksi disuplai dari inverter

variable speed drive (35 Hz)

2090 2067 2047 2031 2012 2000 1982 1900 1920 1940 1960 1980 2000 2020 2040 2060 2080 2100

0 0,5 1 1,5 2 2,5 3

K e ce p a ta ( rp m ) Beban (Nm)

Hubungan pembebanan dengan kecepatan

14,27 36,14 45,01 53,1 57,84 60,65 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

0 0,5 1 1,5 2 2,5 3

E fi si e n si ( % ) Beban (Nm)

Gambar 4.6 Grafik beban vs efisiensi motor induksi disuplai dari inverter

variable speed drive (35 Hz)

3. Frekuensi 40 Hz

Dari percobaan, saat motor disuplai dari inverter variable speed drive dengan frekuensi 40 Hz dan diberi beban sebesar 0.5 Nm, diperoleh data sebagai berikut:

V = 184 volt I = 4.0 Ampere Cos θ = 0.28 nr = 2363 rpm

R stator = 4.4 Ω R rotor = 4.84 Ω

Kutub (p) = 2

1. Kecepatan medan putar stator (ns)

ns =

120f

p =

120 × 40

2 = 2400 rpm

2. Slip

S = ns −nr ns

=2400−2363

2400 = 0.0154

3. Daya masuk pada motor (P In)

P_In = √3 × V_l× I_l × cosθ

= 356.94Watt

4. Rugi daya inti pada saat tanpa beban (P0)

P0 = √3 × Vl × Il × cosθ

= √3 × 184 × 3.9 × 0.18 = 223.73 Watt

5. Rugi daya lilitan stator (PrCu 1)

P_{r Cu 1} = (I)2× R = (4.0)2× 4.4 = 70.40 Watt

6. Daya keluar stator (PoS) = Daya masuk ke rotor (Pin R)

PoS = Pin R = PIn −(P0+ Pr Cu 1)

= 356.94−(223.73 + 70.40)

= 62.81 Watt

7. Rugi daya lilitan rotor (Pr Cu 2)

Pr Cu 2 = slip × PinR

= 0.0154 × 62.81 = 0.97 Watt

8. Daya keluar motor (POut)

POut = (1−slip) × PinR

= 61.84 Watt

9. Rugi daya total pada motor (Pr tot)

Pr tot = Pin−Pout

= 356.94−61.84 = 295.10 Watt

10. Efisiensi motor induksi (η)

η=Pout Pin

× 100 %

= 61.84

356.94× 100%

= 17.33 %

Dengan cara perhitungan yang sama akan diperoleh rugi-rugi total motor dan efisiensi motor untuk beban 1Nm, 1.5 Nm, 2 Nm, 2.5 Nm, 3 Nm pada frekuensi 40 Hz. Adapun hasil perhitungan yang dilakukan disusun dalam tabel 4.14 sebagai berikut:

Tabel 4.14 Data hasil perhitungan motor induksi disuplai dari inverter variable speed drive (frekuensi 40 Hz)

Beban (Nm)

Vin

(V) Iin

(A)

Pf nr

(rpm)

slip Pin

(W)

Pout

(W)

Pr tot

(W)

η

0 184 3.90 0.18 2390 0.0042 223.73 (P0)

0.5 184 4.00 0.28 2363 0.0154 356.94 61.84 295.10 17.33 1 184 4.15 0.38 2348 0.0217 502.59 198.68 303.91 39.53 1.5 184 4.20 0.45 2325 0.0313 602.34 291.59 310.75 48.41

2 184 4.30 0.54 2310 0.0375 740.02 418.62 321.40 56.57 2.5 184 4.50 0.59 2301 0.0413 846.14 511.31 334.83 60.43 3 184 4.70 0.64 2282 0.0492 958.64 606.36 352.28 63.25

Untuk mempermudah dalam memahami dan melakukan analisa data hasil perhitungan, maka hasil perhitungan ditampilkan dalam grafik sebagai berikut:

Gambar 4.7 Grafik beban vs kecepatan motor induksi disuplai dari inverter

variable speed drive (40 Hz)

2390 2363 2348 2325 2310 2301 2282 2200 2220 2240 2260 2280 2300 2320 2340 2360 2380 2400

0 0,5 1 1,5 2 2,5 3

K e ce p a ta ( rp m ) Beban (Nm)

Hubungan pembebanan dengan kecepatan

17,33 41,03 48,41 56,57 60,43 63,25 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

0 0,5 1 1,5 2 2,5 3

E fi si e n si ( % ) Beban (Nm)

Gambar 4.8 Grafik beban vs efisiensi motor induksi disuplai dari inverter

variable speed drive (40 Hz) 4. Frekuensi 45 Hz

Dari percobaan, saat motor disuplai dari inverter variable speed drive dengan frekuensi 45 Hz dan diberi beban sebesar 0.5 Nm, diperoleh data sebagai berikut:

V = 202 volt I = 3.75 Ampere Cos θ = 0.28 nr = 2665 rpm

R stator = 4.4 Ω R rotor = 4.84 Ω

Kutub (p) = 2

1. Kecepatan medan putar stator (ns)

ns =

120f

p =

120 × 45

2 = 2700 rpm

2. Slip

S = ns −nr

n_s =

2700−2665

2700 = 0.0130

3. Daya masuk pada motor (PIn)

PIn = √3 × Vl× Il × cosθ

= 367.37 Watt

4. Rugi daya inti pada saat tanpa beban (P0)

P0 = √3 × Vl × Il × cosθ

= √3 × 202 × 3.70 × 0.18 = 233.02 Watt

5. Rugi daya lilitan stator (PrCu 1)

P_{r Cu 1} = (I)2× R = (3.75)2× 4.4 = 61.88 Watt

6. Daya keluar stator (PoS) = Daya masuk ke rotor (Pin R)

PoS = Pin R = PIn −(P0+ Pr Cu 1)

= 367.37−(223.02 + 61.88)

= 72.47 Watt

7. Rugi daya lilitan rotor (Pr Cu 2)

Pr Cu 2 = slip × PinR

= 0.0130 × 72.47 = 0.94 Watt

8. Daya keluar motor (POut)

POut = (1−slip) × PinR

= 71.53 Watt

9. Rugi daya total pada motor (Pr tot)

Pr tot = Pin−Pout

= 367.37−71.53 = 295.83 Watt

10. Efisiensi motor induksi (η)

η =Pout Pin

× 100%

= 71.53

367.37× 100%

= 19.47 %

Dengan cara perhitungan yang sama akan diperoleh rugi-rugi total motor dan efisiensi motor untuk beban 1Nm, 1.5 Nm, 2 Nm, 2.5 Nm, 3 Nm pada frekuensi 45 Hz. Adapun hasil perhitungan yang dilakukan disusun dalam tabel 4.15 sebagai berikut:

Tabel 4.15 Data hasil perhitungan motor induksi disuplai dari inverter variable speed drive (frekuensi 45 Hz)

Beban (Nm)

Vin

(V) Iin

(A)

Pf nr

(rpm)

slip Pin

(W)

Pout

(W)

Pr tot

(W)

η

0 202 3.70 0.18 2684 0.0059 233.02 (P0)

0.5 202 3.75 0.28 2665 0.0130 367.37 71.53 295.83 19.47 1 202 3.82 0.38 2646 0.0200 507.88 206.44 301.44 40.65 1.5 202 3.88 0.49 2630 0.0259 665.18 356.43 308.75 53.58

2 202 3.95 0.56 2616 0.0311 773.92 457.56 316.36 59.12 2.5 202 4.10 0.64 2599 0.0374 918.07 588.23 329.84 64.07 3 202 4.47 0.70 2578 0.0452 1094.76 738.86 355.90 67.49

Untuk mempermudah dalam memahami dan melakukan analisa data hasil perhitungan, maka hasil perhitungan ditampilkan dalam grafik sebagai berikut:

Gambar 4.9 Grafik beban vs kecepatan motor induksi disuplai dari inverter

variable speed drive (45 Hz)

2684 2665 2646 2630 2616 2599 2578 2500 2520 2540 2560 2580 2600 2620 2640 2660 2680 2700

0 0,5 1 1,5 2 2,5 3

K e ce p a ta ( rp m ) Beban (Nm)

Hubungan pembebanan dengan kecepatan

19,47 40,65 53,58 59,12 64,07 67,49 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

0 0,5 1 1,5 2 2,5 3

E fi si e n si ( % ) Beban (Nm)

Gambar 4.10 Grafik beban vs efisiensi motor induksi disuplai dari inverter

variable speed drive (45 Hz) 5. Frekuensi 50 Hz

Dari percobaan, saat motor disuplai dari inverter variable speed drive dengan frekuensi 50 Hz dan diberi beban sebesar 0.5 Nm, diperoleh data sebagai berikut:

V = 220 volt I = 3.20 Ampere Cos θ = 0.30 nr = 2958 rpm

R stator = 4.4 Ω R rotor = 4.84 Ω

Kutub (p) = 2

1. Kecepatan medan putar stator (ns)

ns =

120f

p =

120 × 50

2 = 3000 rpm

2. Slip

S = ns −nr

n_s =

3000−2958

3000 = 0.0140

3. Daya masuk pada motor (P In)

PIn = √3 × Vl× Il × cosθ

= 365.81 Watt

4. Rugi daya inti pada saat tanpa beban (P0)

P0 = √3 × Vl × Il × cosθ

= √3 × 220 × 3.12 × 0.18 = 214 Watt

5. Rugi daya lilitan stator (PrCu 1)

P_{r Cu 1} = (I)2× R = (3.2)2× 4.4 = 45.06 Watt

6. Daya keluar stator (PoS) = Daya masuk ke rotor (Pin R)

PoS = Pin R = PIn −(P0+ Pr Cu 1)

= 365.81−(214 + 45.06)

= 106.75 Watt

7. Rugi daya lilitan rotor (Pr Cu 2)

Pr Cu 2 = slip × PinR

= 0.0140 × 106.75 = 1.49 Watt

8. Daya keluar motor (POut)

POut = (1−slip) × PinR

= 105.26 Watt

9. Rugi daya total pada motor (Pr tot)

Pr tot = Pin−Pout

= 365.81−105.26 = 260.55 Watt

10. Efisiensi motor induksi (η)

η=Pout Pin

× 100 %

=105.26

365.81× 100%

= 28.77 %

Dengan cara perhitungan yang sama akan diperoleh rugi-rugi total motor dan efisiensi motor untuk beban 1Nm, 1.5 Nm, 2 Nm, 2.5 Nm, 3 Nm pada frekuensi 50 Hz. Adapun hasil perhitungan yang dilakukan disusun dalam tabel 4.16 sebagai berikut:

Tabel 4.16 Data hasil perhitungan motor induksi disuplai dari inverter variable speed drive (frekuensi 50 Hz)

Beban (Nm) Vin (V) Iin (A)

Pf nr

(rpm)

slip Pin

(W)

Pout

(W)

Pr tot

(W)

Η

0 220 3.12 0.18 2977 0.0077 214 (P0)

0.5 220 3.20 0.3 2958 0.0140 365.81 105.26 260.55 28.77 1 220 3.26 0.47 2942 0.0193 583.85 316.84 267.01 54.27 1.5 220 3.30 0.52 2924 0.0253 653.88 382.04 271.85 58.43 2 220 3.58 0.63 2903 0.0323 859.42 569.99 289.44 66.32 2.5 220 3.86 0.7 2879 0.0403 1029.60 719.79 309.81 69.91 3 220 4.35 0.73 2858 0.0473 1210.03 869.56 340.46 71.86

Untuk mempermudah dalam memahami dan melakukan analisa data hasil perhitungan, maka hasil perhitungan ditampilkan dalam grafik sebagai berikut:

Gambar 4.11 Grafik beban vs kecepatan motor induksi disuplai dari inverter

variable speed drive (50 Hz)

2977 2958 2942 2924 2903 2879 2858 2800 2820 2840 2860 2880 2900 2920 2940 2960 2980 3000

0 0,5 1 1,5 2 2,5 3

K e ce p a ta ( rp m ) Beban (Nm)

Gambar 4.12 Grafik beban vs efisiensi motor induksi disuplai dari inverter

variable speed drive (50 Hz)

Gambar 4.13 Grafik beban vs kecepatan motor induksi disuplai dari jala-jala dan

inverter variable speed drive

28,77

54,27 58,43

66,32 69,91 71,86

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

0 0,5 1 1,5 2 2,5 3

E fi si e n si ( % ) Beban (Nm)

Hubungan pembebanan dengan efisiensi

0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500

0 0,5 1 1,5 2 2,5 3

K e ce p a ta n ( rp m ) Beban (Nm)

Hubungan pembebanan dengan kecepatan

50 hz(jala-jala) 50 Hz (inverter) 45 Hz (inverter) 40 Hz (inverter) 35 Hz (inverter) 30 Hz (inverter)

Gambar 4.14 Grafik beban vs efisiensi motor induksi disuplai dari jala-jala dan

inverter variable speed drive

Pada percobaan dilakukan pengukuran suhu motor induksi saat bekerja. Adapun suhu motor diukur dengan termometer infrared. Suhu diukur untuk setiap frekuensi yang diberikan pada motor. Adapun suhu yang diukur disusun dalam tabel 4.17 sebagai berikut:

Tabel 4.17 Temperatur motor induksi untuk setiap nilai frekuensi Frekuensi

(Hz)

Suhu Awal

Jala-jala Inverter Variable Speed Drive

50 30 35 40 45 50

Suhu (℃) 32.2 40.2 45.8 44.7 43.5 42.1 41.4

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

0 0,5 1 1,5 2 2,5 3

E fi si e n si ( % ) Beban (Nm)

Hubungan pembebanan dengan efisiensi

50 hz(jala-jala) 50 Hz (inverter) 45 Hz (inverter) 40 Hz (inverter) 35 Hz (inverter) 30 Hz (inverter)

Gambar 4.15 Grafik frekuensi vs suhu motor induksi disuplai dari jala-jala dan

inverter variable speed drive

Dari gambar 4.15 dapat disimpulkan bahwa dengan suhu awal motor 32.2

֯◌C, penurunan frekuensi pada motor induksi menyebabkan kenaikan suhu motor. Hal ini dapat dilihat dari tabel hasil analisa data bahwa dengan beban yang sama, penurunan frekuensi akan mengakibatkantegangan turun. Penurunan tegangan ini akan menyebabkan kenaikan arus pada motor, naiknya arus pada motor akan berakibat pada naiknya rugi daya pada stator dan rotor motor. Karena rugi-rugi daya pada motor terbuang dalam bentuk panas, maka penurunan frekuensi dapat mengakibatkan naiknya suhu motor.

45,8

44,7

43,5

42,1

41,4

40,2

30 32 34 36 38 40 42 44 46 48

0 30 35 40 45 50

su

h

u

(

֯◌

C)

Frekuensi (Hz)

Hubungan Suhu dengan Frekuensi

inverter jala-jala

BAB V

PENUTUP

5.1. Kesimpulan

Dari hasil penelitian dan analisa mengenai pengaruh penggunaan inverter variable speed drive (VSD) terhadap kinerja motor induksi tiga fasa, penulis akan menyimpulkan isi dari penelitian untuk memperoleh intisari dan menjawab tujuan dilakukannya penelitian ini. Beberapa kesimpulan yang dapat diambil adalah:

1. Penggunaan inverter variable speed drive pada motor induksi akan mempengaruhi kinerja motor induksi. Arus dan suhu motor akan naik ketika frekuensi turun, sedangkan tegangan, factor daya, dan putaran motor akan turun seiring dengan turunnya frekuensi.

2. Pada beban 3 Nm, rugi daya total motor saat disuplai dari jala-jala dengan frekuensi 50 Hz sebesar 321.03 watt dan saat disuplai dengan inverter variable speed drive dengan frekuensi 50 Hz rugi daya total motor sebesar 340.46 watt.

3. Perubahan frekuensi akan berpengaruh terhadap efisiensi motor induksi. Dari hasil perhitungan, pada beban 3 Nm, efisiensi motor saat disuplai dari jala-jala (frekuensi 50 Hz) sebesar 73.42 % dan saat motor disuplai dengan inverter variable speed drive (frekuensi 30, 35, 40, 45, 50 Hz) efisiensi motor berturut-turut adalah 58.28 %, 60.65 %, 63.25 %, 67.49 %, dan 71.86 %.

5.2. Saran

Saran penulis untuk pengembangan penelitian lebih lanjut untuk kedepannya adalah:

1. Dalam penelitian selanjutnya disarankan menganalisis perbandingan umur isolasi motor yang menggunakan inverter variable speed drive dengan motor yang menggunakan suplai jala-jala.

2. Dalam melakukan percobaan perlu diperhatikan sistem pendingin motor, hal ini penting untuk menjaga suhu motor tidak meningkat secara signifikan. Hal ini juga perlu untuk meminimalisir terjadinya kerusakan isolasi pada motor.

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1. Motor Induksi

Motor induksi merupakan motor arus bolak-balik yang paling luas digunakan. Penamaannya berasal dari kenyataan bahwa arus rotor motor ini bukan diperoleh dari sumber tertentu, tetapi merupakan arus yang terinduksi sebagai akibat adanya perbedaan relatif antara putaran rotor dengan medan putar (rotating magnetic field) yang dihasilkan oleh arus stator. Belitan stator yang dihubungkan dengan sumber tegangan tiga fasa akan menghasilkan medan magnet yang berputar dengan kecepatan sinkron ( ns = 120f / P ). Medan putar pada stator tersebut akan memotong konduktor-konduktor pada rotor, sehingga terinduksi arus sesuai hukum lentz. Rotor pun akan turut berputar mengikuti medan putar stator. Perbedaan putaran relatif antara stator dengan rotor disebut slip. Bertambahnya beban akan memperbesar kopel motor, yang oleh karenanya akan memperbesar pula arus induksi pada rotor. Sehingga slip antara medan putar stator dan putaran rotor pun akan bertambah besar. Jadi bila beban bertambah, putaran rotor cenderung menurun.[3]

Motor induksi sangat banyak digunakan dalam kehidupan sehari-hari baik itu dalam industri maupun rumah tangga.Untuk kebutuhan dalam industri biasanya digunakan motor induksi tiga fasa dengan kapasitas besar. Untuk penggunaan dalam rumah tangga motor induksi satu fasa merupakan motor yang umum digunakan.

2.1.1. konstruksi motor induksi

Konstruksi motor induksi terdiri dari 2 bagian utama, yaitu:

1. Stator: Merupakan bagian yang diam dan mempunyai kumparan medan yang berfungsi untuk menginduksikan medan elektromagnetik ke kumparan rotornya.

2. Rotor: Merupakan bagian yang bergerak dari motor. Dalam penggunaan motor induksi daya keluaran motor induksi akan ditransfer ke beban melalui rotor.

Gambar 2.1 Penampang stator dan rotor motor induksi tiga fasa

Konstruksi motor induksi pada dasarnya terdiri dari bagian–bagian berikut:

1. Rumah stator (rangka stator) terbuat dari besi tuang. 2. Inti stator terbuat dari besi lunak atau baja silikon.

3. Alur, terbuat dari bahan yang sama dengan inti stator, alur ini merupakan tempat meletakkan belitan (kumparan stator).

Rangka stator motor induksi didesain sedemikian rupa dengan tujuan yaitu:

1. Menutupi kumparan dan inti

2. Melindungi bagian mesin yang bergerak dari kontak langsung dengan manusia dan gangguan dari udara terbuka.

3. Meyalurkan torsi ke bagian peralatan pendukung mesin, oleh karena itu stator didesin untuk tahan terhadap gaya putaran dan goncangan.

4. Berguna sebagai sarana ventilasi sehingga pendinginan lebih efektif.

Ditinjau dari rotornya, motor induksi dibagi 2 yaitu motor induksi rotor sangkar dan motor induksi rotor belitan. Motor induksi sangkar mempunyai kecepatan putar dan torsi yang konstan atau sulit diatur, sedangkan motor induksi rotor belitan mempunyai kecepatan putar dan torsi yang dapat diatur.[4]

Jenis rotor belitan terdiri dari satu set lengkap belitan tiga fasa. Belitan tiga fasa pada rotor belitan biasanya tehubung Y, dan masing-masing ujung dari tiga kawat belitan fasa rotor tersebut dihubungkan pada slip ring yang terdapat pada poros rotor. Belitan-belitan rotor ini kemudian dihubung singkatkan melalui sikat yang menempel pada slip ring.

(a) (b)

Gambar 2.2 (a) Tampilan slip ring rotor belitan

(b) Motor induksi tiga fasa rotor belitan

Rotor sangkar mempunyai kumparan yang terdiri atas beberapa batang konduktor yang disusun sedemikian rupa sehingga menyerupai sangkar. Rotor terdiri dari tumpukan lempengan besi tipis yang dilaminasi batang konduktor yang mengitarinya. Alumunium (sebagai batang konduktor) dimasukkan ke dalam slot dari inti rotor untuk membentuk serangkaian konduktor yang mengelilingi inti rotor. Rotor yang terdiri dari sederetan batang-batang konduktor yang terletak pada alur-alur sekitar permukaan rotor, ujung-ujungnya dihubung singkat menggunakan cincin hubung singkat.

(a) (b)

Konstruksi rotor motor induksi terdiri dari bagian–bagian sebagai berikut:

1. Inti rotor, terbuat besi lunak atau baja silikon.

2. Alur, terbuat dari besi lunak atau baja silikon sama dengan inti. Alur merupakan tempat meletakkan belitan kumparan rotor.

3. Belitan rotor, terbuat dari tembaga.

4. Poros atau as, sebagai penghubung rotor dengan beban.

Diantara stator dan rotor terdapat celah udara yang merupakan ruangan antara stator dan rotor. Pada celah udara ini lewat fluks induksi stator yang memotong kumparan rotor sehingga menyebabkan rotor berputar. Celah udara yang terdapat diantara stator dan rotor diatur sedemikian rupa sehingga didapatkan hasil kerja motor yang optimum. Celah udara yang terlalu besar akan mengakibatkan efisiensi motor menjadi rendah, sebaliknya jika celah udara terlalu kecil akan menimbulkan kesukaran mekanis dan besar kemungkinan akan terjadi gesekan antara rotor dan stator.

2.1.2. Prinsip kerja motor induksi

Motor induksi merupakan motor yang bekerja berdasarkan induksi elektromagnetik. Apabila sumber tegangan 3-fasa dipasang pada kumparan stator maka akan timbul medan putar dengan kecepatan ns = 120 f / p. Medan putar tersebut akan memotong batang konduktor pada rotor sehingga dihasilkan tegangan induksi pada kumparan rotor. Karena kumparan rotor merupakan rangkaian tertutup, maka tegangan induksi (E) akan menghasilkan arus (I). Adanya arus (I) di dalam medan magnet akan menimbulkan gaya (F) pada rotor.Bila kopel mula yang dihasilkan oleh gaya (F) pada rotor cukup besar untuk

menggerakan rotor, maka rotor akan berputar searah dengan medan putar stator. Tegangan induksi timbul akibat terpotongnya batang konduktor pada rotor oleh medan putar stator. Artinya agar tegangan terinduksi diperlukan adanya perbedaan relatif antara kecepatan medan putar stator (ns) dengan kecepatan berputar rotor

(nr). Perbedaan kecepatan antara nr dan ns disebut slip (S) dinyatakan dengan

S=(ns – nr)/ ns x 100 %.

2.1.3. Slip

Berubah–ubahnya kecepatan motor induksi (nr) mengakibatkan

berubahnya harga slip dari 100 % pada saat start sampai 0 % pada saat motor diam (nr = ns ). Hubungan frekuensi dengan slip dapat dilihat sebagai berikut:

Bila f1 = frekuensi jala – jala,

�

�

=

120 _��1atau

�

₁

=

���

120

pada rotor berlaku hubungan :

�

2

=

�(�_�−�_�)

120 ... 2.1

�

2

=

��₁₂₀�

�

��_�−��

� ... 2.2

Karena

�

=

��−��

�� ... 2.3

�

1

=

���

Pada saat start: S = 100 %; f2 = f1

2.1.4. Rangkaian ekivalen motor induksi

Motor induksi 3 fasa mempunyai kumparan stator dan kumparan rotor. Pada saat rotor berputar tegangan induksi rotor (E2) dan reaktansi motor (X2) turut

dipengaruhi oleh slip. Maka arus pada rotor menjadi:

�

2

=

�

2�

�(�₂)2_+(� 2)2

=

��2

�(�₂)2_+(�� 2)2

... 2.5

Atau

�

2

=

�2

���2

�

� �2+(�2)2

... 2.6

�

2

=

�2

���2+�2� 1−�

� �� 2

+(�2)2

... 2.7

Dengan demikian rangkaian motor dapat digambarkan seperti pada gambar 2.4

R2 I2 jSX2 SE2 I2 E2

jX2

R2/ S

I2 E2

jX2

R2((1/ s)-1)

R2

(i) (ii) (iii)

Gambar 2.4Rangkaian ekivalen rotor Per-fasa,

(i) Menyatakan persamaan 2.5; (ii) Menyatakan persamaan 2.6; (iii) Menyatakan persamaan 2.7

Dari rangkaian rotor pada gambar 2.4, perhatikan bahwa:

�22�2= daya yang hilang berupa panas

�22�2� 1−�

� �= daya keluar motor yang diubah menjadi daya mekanik

Kerja motor induksi hampir sama dengan prinsip kerja transformator yaitu berdasarkan prinsip induksi elektromagnetik. Oleh karena itu sebuah motor induksi dapat dianggap sebagai transformator dengan rangkaian sekunder yang berputar. Secara utuh rangkaian ekivalen motor induksi dapat digambarkan seperti pada gambar 2.5.

Gambar 2.5Rangkaian ekivalen per-fasa motor induksi dengan bagian

rangkaian rotor dinyatakan terhadap sisi stator

2.1.5. Daya dan rugi-rugi motor induksi

Motor induksi memiliki rugi-rugi daya karena didalam motor induksi terdapat komponen resistor dan induktor. Komponen ini terdapat pada belitan stator dan belitan rotor. Rugi-rugi pada motor induksi ini adalah rugi-rugi tembaga, rugi inti, dan rugi akibat gesekan dan hambatan angin. Dengan memperhatikan model rangkaian diketahui bahwa daya masuk stator:

�1 = 3 �1 �1��� ∅ ... 2.8

Daya yang masuk ke rotor (terdapat celah udara)

�2 = 3 �1 �2′ ��� ∅

�2 = 3(�2′)2�2��2+�2� 1 − �

� �� �2 = 3 (�2′)2�2�

�2

�� ... 2.9

Daya keluar rotor (daya mekanik pada rotor termasuk rugi geser dan angin)

�� = 3(�2′)2�2�2� 1−�

� � ... 2.10

Rugi tembaga rotor:�_�� = 3 (�₂′)2_�2_�

2 ... 2.11

Bila dibuat perbandingan antara ketiga daya tersebut, dengan asumsi rugi-rugi putar diabaikan, maka dapat dapat dibuat perbandingan sebagai berikut:

�2 ∶ �� ∶ ��� = 1 ∶(1− �)∶ � ... 2.12

Dengan demikian diperoleh cara menghitung yang lebih cepat. Daya keluar motor dapat juga diperoleh dari daya masuk rotor dikurangi rugi tembaga rotor.

2.1.6. Efisiensi Motor Induksi

Efisiensi motor induksi dapat didefenisikan sebagai perbandingan daya keluaran motor terhadap daya masukan motor. Secara metematis efisiensi motor induksi dapat dirumuskan sebagai berikut:

� =�_����

Gambar 2.6 Kehilangan daya pada motor

Efesiensi motor induksi dipengaruhi oleh beberapa faktor, yaitu:[5] • Usia. Motor baru lebih efisien

• Kapasitas. Sebagaimana pada hampir kebanyakan peralatan, efisiensi motor meningkat dengan laju kapasitasnya.

• Kecepatan. Motor dengan kecepatan yang lebih tinggi biasanya lebih efisien.

• Jenis motor. Sebagai contoh, motor sangkar tupai biasanya lebih efisien daripada motor belitan (cincin geser).

• Suhu. Motor yang didinginkan oleh fan dan tertutup total lebih efisien daripada motor tanpa pendingin.

• Penggulungan ulang motor dapat mengakibatkan penurunan efisiensi. Kinerja motor dipengaruhi oleh kualitas daya yang masuk, yang ditentukan oleh tegangan dan frekuensi aktual dibandingkan dengan dengan nilai dasar. Fluktuasi dalam tegangan dan frekuensi yang lebih besar daripada nilai yang diterima memiliki dampak yang merugi pada kinerja motor. Ketidakseimbangan tegangan bahkan dapat lebih merugikan terhadap kinerja motor dan terjadi apabila tegangan tiga fasa dari motor tiga fasa tidak sama. Hal

ini disebabkan oleh perbedaan pasokan tegangan untuk setiap fase dari tiga fase. Dapat juga diakibatkan dari penggunaan kabel dengan ukuran yang berbeda pada sistem distribusinya. Contoh dari pengaruh ketidakseimbangan tegangan pada kinerja motor ditunjukkan pada pada tabel 1.[5]

Tabel 2.1Pengaruh ketidakseimbangan tegangan dalam motor induksi (BEE

India, 2004)

Persentase ketidakseimbangan tegangan 0.30 2.30 5.40 Ketidakseimbangan arus (%) 0.40 17.70 40.0

Kenaikan suhu (oC) 0 30 40

Tegangan masing-masing fase pada sistem tiga fase besarnya harus sama, simetris, dan dipisahkan oleh sudut 120o. keseimbangan fase harus 1% untuk menghindarkan penurunan daya pada motor dan gagalnya garansi pabrik pembuatnya. Beberapa faktor dapat mempengaruhi kesetimbangan tegangan: beban fasa tunggal pada setiap fase, ukuran kabel yang berbeda, atau kegagalan sirkuit. Ketidakseimbangan sistem meningkatkan kehilangan pada sistem distribusi dan menurunkan efisiensi motor.Faktor lain yang mempengaruhi kinerja motor induksi yaitu perubahan besar tegangan dan frekuensi sumber. Menurut NEMA:[6]

• Penambahan tegangan sebesar 10% dari tegangan nominal pada nameplate motor akan mengakibatkan peningkatan tempeatur motor pada beban nominal motor. Jika pengoperasian motor berlangsung lama akan mempercepat rusaknya isolasi dari motor.

• Frekuensi yang lebih tinggi dari frekuensi nominal motor biasanya akan meningkatkan power factor tetapi mengurangi torsi motor, meningkatkan kecepatan motor, dan gesekan.

Karena perubahan frekuensi dan tegangan berperan dalam meningkatkan suhu motor pada beban normal, maka frekuensi dan tegangan juga akan mempengaruhi umur isolasi motor, dan umur pelumas bearing pada rotor.

2.1.7. Desain Motor Induksi Tiga Fasa

Standard NEMA pada dasarnya mengkategorikan motor induksi ke dalam empat kelas yakni disain A,B,C, dan D. Karakteristik torsi – kecepatannya dapat

dilihat pada gambar

Gambar 2.8Grafik kecepatan vs torsi

• Kelas A : disain ini memiliki torsi start normal (150 – 170%) dari nilai ratingnya) dan arus start relatif tinggi. Torsi break down nya merupakan yang paling tinggi dari semua disain NEMA. Motor ini mampu menangani beban lebih dalam jumlah besar selama waktu yang singkat. Slip < = 5% • Kelas B : merupakan disain yang paling sering dijumpai di pasaran. Motor

ini memiliki torsi start yang normal seperti halnya disain kelas A, akan tetapi motor ini memberikan arus start yang rendah. Torsi locked rotor cukup baik untuk menstart berbagai beban yang dijumpai dalam aplikasi industri. Slip motor ini < =5 %. Effisiensi dan faktor dayanya pada saat berbeban penuh tinggi sehingga disain ini merupakan yang paling populer.

Aplikasinya dapat dijumpai pada pompa, kipas angin/ fan, dan peralatan – peralatan mesin.

• Kelas C : memiliki torsi start lebih tinggi (200 % dari nilai ratingnya) dari dua disain yang sebelumnya. Aplikasinya dijumpai pada beban – beban seperti Universitas Sumatera Utara

• konveyor, mesin penghancur (crusher ), komperessor,dll. Operasi dari motor ini mendekati kecepatan penuh tanpa overload dalam jumlah besar. Arus startnya rendah, slipnya < = 5 %

• Kelas D : memiliki torsi start yang paling tinggi. Arus start dan kecepatan beban penuhnya rendah. Memiliki nilai slip yang tinggi ( 5-13 % ), sehingga motor ini cocok untuk aplikasi dengan perubahan beban dan perubahan kecepatan secara mendadak pada motor. Contoh aplikasinya : elevator, crane, dan ekstraktor.

2.2. Pengaturan putaran motor induksi

Motor induksi pada umumnya berputar dengan kecepatan konstan, mendekati kecepatan sinkronnya. Namun untuk penggunaan tertentu diperlukan suatu pengaturan agar kecepatan motor induksi dapat diubah-ubah sesuai dengan kebutuhan. Pengaturan motor induksi memerlukan biaya yang agak tinggi. Biasanya pengaturan ini dapat dilakukan dengan beberapa cara yaitu dengan mengubah jumlah kutub motor, mengubah frekuensi jala-jala, mengatur tegangan jala-jala, dan mengatur tahanan luar.[3]

2.2.1. Mengubah Jumlah Kutub Motor

Karena �_� = 120� �⁄ , maka perubahan kutub (p) atau frekuensi (f) akan mempengaruhi putaran rotor. Jumlah kutub dapat diubah dengan merencanakan kumparan stator sedemikian rupa sehingga dapat menerima tegangan masuk pada posisi kumparan yang berbeda-beda. Biasanya diperoleh dua perubahan kecepatan sinkron dengan mengubah kutub dari 2 menjadi 4.[3]

2.2.2. Mengubah Frekuensi Jala-jala

Pengaturan putaran motor induksi dapat dilakukan dengan mengubah nilai frekuensi tegangan. Hanya saja untuk menjaga keseimbangan kerapatan fluks, perubahan tegangan harus dilakukan bersamaan dengan perubahan nilai frekuensi. Pengaturan frekuensi ini dapat dilakukan dengan menggunakan inverter. Tegangan searah yang masuk ke inverter akan diubah menjadi tegangan bolak-balik. Dengan mempercepat atau memperlambat periode pulsa yang memacu thyristor, frekuensi dan kecepatan motor dapat diatur.[3]

2.2.3. Mengatur Tegangan Jala-jala

Dari persamaan kopel motor induksi τ~V2 diketahui bahwa kopel sebanding dengan pangkat dua tegangan yang diberikan. Salah satu pengaturan tegangan adalah dengan menggunakan thyristor. Penyalaan thyristor dilakukan dengan perbedaan sudut fasa 120. Dengan mengatur sudut penyalaan terhadap perpotongan sumbu nol sedemikian rupa akan diperoleh pengaturan antara 0 < V < Vmaks.[3]

2.2.4. Pengaturan Tahanan Luar

Tahanan luar dari motor induksi rotor belitan dapat diatur, hal ini memungkinkan dilakukan karena pada motor induksi rotor belitan terdapat slipring. Melalui slip ring ini tahanan luar dihubungkan dengan tahan rotor. dengan demikian dihasilkan karakteristik kopel kecepatan yang berbeda-beda.[3]

2.3.Inverter

Inverteradalah suatu rangkaian yang berfungsi untuk mengubah tegangan masukan arus searah (DC) menjadi tegangan keluaran arus bolak-balik (AC). Tegangan dan frekuensi dapat diatur sesuai yang diinginkan. Pengaturan tegangan inverter yang umum digunakan adalah dengan metode Modulasi Lebar Pulsa (Pulse Width Modulation). Inverter yang diatur dengan metode ini selanjutnya disebut dengan inverter PWM.[7]

Inverter DC-AC sudah banyak digunakan dalam aplikasi industri seperti Uninterruptible Power Supply (UPS), AC motor drives. Belakangan ini inverter juga berperan penting dalam berbagai jenis energi terbarukan untuk mengubah tegangan DCdari energi surya menjadi tegangan AC. PWM sangat berkembang dan teknik yang sangat berguna dimana dengan teknik ini pulsa gate dari transistor dikontrol dengan berbagai mekanisme. Inverter biasa mempunyai tegangan output yang berubah sesuai dengan perubahan beban, dengan menggunakan inverter PWM hal ini dapat diperbaiki dengan mengubah lebar pulsa. Keluaran AC bergantung kepada frekuensi pensaklaran dan lebar pulsa.[8]

1. Inverter dengan frekuensi dan tegangan keluar yang konstan CVCF (Constant Voltage Constant Frequency)

2. Inverter dengan frekuensi dan tegangan berubah-ubah. Umumnya inverter dengan frekuensi dan tegangan keluaran yang berubah-ubah digunakan untuk pemakaian khusus, seperti pemakaian pada pompa listrik 3 fasa dengan menggunakan sumber DC.Inverter Variable SpeedDrive (VSD) termasuk pada jenis inverter dengan frekuensi dan tegangan berubah.

Dipasaran baik itu inverter tegangan dan frekuensi konstan maupun inverter tegangan dan frekuensi variabel terdiri dari inverter satu fasa dan tiga fasa. Untuk penggunaan dalam rumah tangga yang berkapasitas kecil biasanya menggunakan inverter satu fasa. Untuk penggunaan di industri dan untuk keperluan interkoneksi Pusat Listrik Tenaga Surya (PLTS) dengan jaringan digunakan inverter tiga fasa.

2.4. Pembentukan Gelombang AC Pada Inverter

R S T

A

1

A

4

A

3

A

6

A

5

A

2

Tr

1

Tr

4

Tr

3

Tr

6

Tr

5

Tr

2

+

Prinsip dasar dari inverter 3 fasa dengan menggunakan switching transistorPengaturan on-off transistor Tr1 sampai dengan Tr6 dilakukan oleh

pulsa-pulsa trigger A1 sampai dengan A6. Munculnya pulsa-pulsa trigger ini diatur

sedemikian rupa sehingga urutannya mulai dari A1, A2, A3, A4, A5,dan terakhir A6

dengan referensi gambar diatas.

Perbedaan periode A1 ke A2, A2 ke A3, dan seterusnya adalah 60 derajat

elektris, sedangkan periode pada tiap-tiap pulsa itu sendiri (pulsa A1 yang pertama

ke pulsa A1 yang kedua) sebesar 360 derajat elektris. Selain itu waktu kontak (on)

untuk tiap transistor diatur sedemikian rupa yaitu sebesar 180 derajat elektris. Bentuk pulsa-pulsa A1 sampai A6 dan kondisi on-off Tr1 sampai Tr6 dapat dilihat

pada gambar 2.10.

Penjelasan terjadinya gelombang di titik R, S, T adalah sebagai berikut:Pada siklus 0 derajat sampai 60 derajat, Tr2, Tr3, dan Tr4 on dan yang

lainnya off. Pada keadaan ini tegangan di titik R = 0, di titik S = Vdc, di titik T = 0.

Demikian pula pada siklus 60 derajat sampai 120 derajat, disini Tr3, Tr4, Tr5 on

dan yang lainya off. Hal ini akan menimbulkan tegangan di titik R = 0, di titik S = Vdc, dititik T = Vdc. Tegangan antar fasa dari keluaran inverter adalah perbedaan tegangan antara kaki-kaki dari inverter yang dapat dirumuskan sebagai berikut:

��� = ��− ��

��� =��− ��

Bentuk Vrs, Vst, dan Vtr dapat dilihat pada Gambar 2.11. Pada gambar 2.11 terlihat

bahwa hasil output tegangan Vrs, Vts, dan Vtr, belum berbentuk sinus murni

meskipun sudah tampak merupakan tegangan AC 3 fasa.

Tr1

A3

A4

A5

A6

A1

A2

60o

on on on on

on on on on

on on on on

on on on

on on on on

on on on on

on on

Tr2

Tr3

Tr4

Tr5

Tr6

Gambar 2.10 Bentuk pulsa-pulsa trigger dan keadaan on untuk transistor (Tr1

60o

VRS

VST

VTR

t

t

t

BAB I

PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

Motor induksi merupakan jenis motor yang paling banyak digunakan pada industri. Total energi yang dikonsumsi motor mendekati 70 % dari total energi yang dihasilkan pembangkit[1]. Motor induksi digunkan sebagai pompa, kompresor, kipas, konveyor, dan penunjang alat penggerak produksi lainnya. Banyaknya penggunaan motor induksi ini didasari karenamotor induksi lebih menguntungkan dari motor sinkron maupun motor DC. Hal ini disebabkan motor induksi mempunyai konstruksi sederhana, tahan lama, perawatan mudah, dan memiliki efisiensi yang tinggi.

Motor induksi yang digunakan pada industri tentu harus dapat diatur sesuai dengan kebutuhan. Pengaturan yang paling umum dilakukan adalah pengaturan terhadap kecepatan putaran rotor. Ada beberapa cara yang bisa dilakukan untuk mengatur kecepatan motor diantaranya adalah: pengaturan tegangan stator, penggunaan gear box, pengaturan frekuensi tegangan. Pengaturan kecepatan dengan mengubah besar tegangan stator kurang efektif sebab pengaturan hanya dapat dilakukan hingga batas tegangan nominal motor dan hanya efisien jika dilakukan pada motor–motor berukuran kecil. Pengaturan dengan menggunakan gear box dapat dilakukan, tetapi jangkauan pengaturan yang dihasilkan sempitserta dapat meningkatkan rugi-rugi mekanis pada motor. Dengan mempertimbangkan dua jenis pengaturan diatas, maka pengaturan motor yang paling umum dilakukan adalah dengan mengubah frekuensi tegangan. Selain

jangkauan pengaturan yang dihasilkan luas, teknik ini juga mudah untuk dilakukan dengan penggunaanvariable frequency drive (VFD), atau dikenal juga sebagai variable speed drive (VSD).

Pengaturan kecepatan motor induksi merupakan standar yang dibutuhkan secara luas dalam industri. Sebagai konsekuensinya penggunaan dari inverter variable speed drivepada motor induksi meningkat secara signifikan dalam beberapa tahun belakangan ini. Ketika motor disupplai dari inverter variable speed drive, pengaturan dari motor menjadi lebih mudah dan akurat[2]. Bentuk gelombang tegangan yang dihasilkan inverter variable speed drive tidak berbentuk gelombang sinusoidal murni, melainkan sebuah rangkaian dari gelombang persegi/ kotak yang menghasilkan bentuk gelombang arus yang mendekati sinus. Insulated Gate Bipolar Transistor (IGBT) banyak digunakan sebagai peralatan swicthing pada inverter variable speed drive. Invertermempunyai carrier frequency yang merupakan sebuah nilai untuk menyalakan IGBT untuk menghasilkan keluaran PWM. Dengan menaikan carrier frequency maka bentuk gelombang yang dihasilkan akan lebih baik kurang lebih mendekati gelombang arus sinusoidal.Carrier frequency inverter biasanya berkisar antara 1 kHz sampai 20 kHz.Standarnya motor induksi satu fasa dan tiga fasa didesain untuk bekerja pada tegangan sinusoidal dengan nilai tegangan tertentu serta nilai frekuensi tertentu pula.

Pada tugas akhir ini, penulis akan melakukan studi yang berkaitan dengan pengaruh penggunaan inverter variable speed driveterhadap kinerja motor induksi. Dengan studi ini diharapkan dapat mengetahui perbandingan antara

kenerja motor induksi yang di supplai dengan inverter variable speed drive dengan motor induksi yang disupplai langsung dari jala – jala.

1.2. Perumusan Masalah

Adapun rumusan masalah dalam tugas akhir ini adalah:

1. Bagaimana kinerja motor induksi 3 fasa ketika disupplai dengan sumber tegangan sinusoidal murni.

2. Bagaimana kinerja motor induksi 3 fasa ketika disuplai dengan sumber tegangan sinusoidal termodifikasi.

3. Bagaimana pengaruh penggunaan sumber tegangan sinusoidal termodifikasi terhadap rugi – rugi motor induksi 3 fasa.

1.3. Tujuan

Adapun tujuan dari penulisan tugas akhir ini adalah sebagai berikut:

1. Mengetahui pengaruh penggunaan variable speed drive terhadap arus, tegangan, suhu, faktor daya, dan putaran motor induksi.

2. Mengetahui pengaruh penggunaan variable speed driveterhadap rugi – rugi motor induksi.

3. Mengetahui efisiensi motor induksi 3 fasa yang dicatu dengan sumber tegangan bervariasi.

1.4. Batasan Masalah

Pembatasan masalah yang dilakukan dalam penulisan Tugas Akhir ini adalah sebagai berikut:

1. Motor induksi yang digunakan adalah motor induksi 3 fasa.

2. Inverter yang digunakan dalam percobaanadalahinverter variable speed drive dengan jenis pengontrolan frekuensi.

3. Tidak membahas secara mendalam mengenai inverter variable speed drive (VSD).

4. Tidak membahas arus start motor.

5. Tidak membahas gangguan pada motor induksi. 6. Pengukuran dilakukan pada steady state.

1.5. Manfaat

Adapun manfaat penelitian yang dilakukan ini adalah untuk dapat mengetahui pengaruh penggunaan inverter variable speed drive terhadap motor induksi induksi 3 fasa, mendapatkan efisiensi dan rugi-rugi motor induksi.

ABSTRAK

Hampir 70 % energi yang dihasilkan pembangkit dikonsumsi oleh motor-motor listrik. Penggunaan motor-motor induksi pada industri maupun pabrik-pabrik lebih menguntungkan dibandingkan motor DC maupun sinkron, salah satu keuntungannya adalah perawatan mudah dan efisiensi tinggi.

Pada mesin-mesin di industri pengaturan kecepatan mutlak dibutuhkan. Seiring dengan perkembangan elektronika daya, hal ini menjadi sangat mudah untuk dilakukan, yaitu dengan menyuplai motor dengan inverter variable speed drive (VSD). Dengan suplai inverter variable speed drive, pengaturan kecepatan motor sangat mungkin untuk dilakukan yaitu dengan mengatur frekuensi tegangan.

Penelitian ini dilakukan untuk mengetahui pengaruh penggunaan inverter variable speed drive terhadap kinerja motor induksi tiga fasa. pengujian dilakukan pada frekuensi 50 hz (frekuensi jala-jala), 30, 35, 40, 45, 50 Hz (frekuensi inverter) dan motor dibebani sebesar 0.5, 1, 1.5, 2, 2.5, 3 Nm. Dari penelitian yang dilakukan diperoleh kesimpulan antara lain, penggunaan inverter variable speed drive mengakibatkan rugi-rugi motor semakin besar dan motor menghasilkan suara yang lebih berisik. Pada frekuensi yang sama (50 Hz) efisiensi motor lebih baik saat disuplai langsung dari jala-jala.

PENGARUH PENGGUNAAN INVERTER VARIABLE SPEED DRIVE (VSD) TERHADAP KINERJA MOTOR INDUKSITIGA FASA (Aplikasi Pada Laboratorium Motor Listrik Pusat Pengembangan dan

Pemberdayaan Pendidik dan Tenaga Kependidikan)

Diajukan untuk memenuhi persyaratan menyelesaikan pendidikan sarjana (S-1) pada

Departemaen Teknik Elektro Sub konsentrasi Teknik Energi Listrik Oleh

Novenri Ambarita

100402080

DEPARTEMEN TEKNIK ELEKTRO

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

ABSTRAK

Hampir 70 % energi yang dihasilkan pembangkit dikonsumsi oleh motor-motor listrik. Penggunaan motor-motor induksi pada industri maupun pabrik-pabrik lebih menguntungkan dibandingkan motor DC maupun sinkron, salah satu keuntungannya adalah perawatan mudah dan efisiensi tinggi.

Pada mesin-mesin di industri pengaturan kecepatan mutlak dibutuhkan. Seiring dengan perkembangan elektronika daya, hal ini menjadi sangat mudah untuk dilakukan, yaitu dengan menyuplai motor dengan inverter variable speed drive (VSD). Dengan suplai inverter variable speed drive, pengaturan kecepatan motor sangat mungkin untuk dilakukan yaitu dengan mengatur frekuensi tegangan.

Penelitian ini dilakukan untuk mengetahui pengaruh penggunaan inverter variable speed drive terhadap kinerja motor induksi tiga fasa. pengujian dilakukan pada frekuensi 50 hz (frekuensi jala-jala), 30, 35, 40, 45, 50 Hz (frekuensi inverter) dan motor dibebani sebesar 0.5, 1, 1.5, 2, 2.5, 3 Nm. Dari penelitian yang dilakukan diperoleh kesimpulan antara lain, penggunaan inverter variable speed drive mengakibatkan rugi-rugi motor semakin besar dan motor menghasilkan suara yang lebih berisik. Pada frekuensi yang sama (50 Hz) efisiensi motor lebih baik saat disuplai langsung dari jala-jala.

KATA PENGANTAR

Puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa atas rahmat dan karunia yang dilimpahkan-Nya kepada penulis, sehingga penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir yang berjudul “PENGARUH PENGGUNAAN INVERTER VARIABLE SPEED DRIVE (VSD) TERHADAP KINERJA MOTOR INDUKSI TIGA FASA”. Penulisan tugas akhir ini merupakan salah satu persyaratan untuk menyelesaikan studi dan memperoleh gelar sarjana Teknik di Departemen Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara.

Selama masa perkuliahan sampai masa penyelesaian tugas akhir ini, penulis banyak memperoleh bimbingan dan dukungan dari berbagai pihak. Penulis menyadari betul setiap berkat, doa, motivasi, dan bimbingan yang penulis peroleh selama proses tersebut. Untuk itu, dengan setulus hati penulis menyampaikan ucapan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada :

1. Bapak Ir. Surya Tarmizi Kasim, M.si, selaku Ketua Departemen Teknik Elektro FT-USU dan Bapak Ir. Rahmat Fauzy, MT, selaku Sekretaris Departemen Teknik Elektro FT-USU.

2. Bapak Ir. Raja Harahap, MT, selaku dosen Pembimbing Tugas Akhir, atas segala bimbingan, pengarahan dan motivasi dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini.

3. Bapak Ir. Syahrawardi selaku dosen wali penulis, atas motivasi dan bimbingannya kepada penulis selama mengikuti proses perkuliahan.

4. Seluruh Staf Pengajar di Departemen Teknik Elektro USU dan Seluruh Karyawan di Jurusan Teknik Elektro Fakultas Teknik Elektro USU.

5. Bapak Tobok Marganda Simatupang,ST, Hefri Yuliadi, S.Pd, Drs. B. Aritonang, ST, dan seluruh staf Departemen Listrik Pusat Pengembangan dan Pemberdayaan Pendidik dan Tenaga Kependidikan (P4TK), yang telah bersedia membantu penulis dalam proses pengambilan data penelitian tugas akhir ini.

6. My Hero, orangtua terhebat yang selalu aku banggakan, Ayahanda Alm. S. Ambarita dan Ibunda Alm. S. Sinaga di tempat terindah yang Tuhan berikan. Terimakasih buat segala cinta dan kasih sayang yang pernah kurasakan, yang pernah kalian berikan. Semua ini kupersembahkan buat Bapak dan Mama.

7. Kakak terbaikku, Desti Ambarita, nyitnyit’ Nita Ambarita, dan adek pudan Frando Ambarita, terimakasih buat segala cinta, doa, motivasi, canda dan tawa yang kalian berikan. Kalian adalah hadiah terindah dalam hidupku. 8. My Ambar’s Family; Inang boru Simarmata, Bapauda/Inanguda Bendri,

Bapauda/Inanguda Luffi, Bapauda/Inaguda Gideon, Amangboru/Bou Wandri, Amangboru/Bou Mely, Amangboru/Bou Canesa, Bou Pudan dan semua sepupuku tercinta. Terimakasih untuk doa, perjuangan dan semangat yang luar biasa, untuk cinta kasih yang tak terbatas, terutama buat Bapauda/Inanguda Bendri.

9. Teman-teman elektro 10; Ronaldo Saragih, Daniel Sembiring, Cristover Pasaribu, Reikson Parhusip, Satria Yuda, Enjoi Sinaga, Martua Nababan, Edy Sembiring, Jones Milan dan teman-teman 2010 lain yang tidak dapat penulis sebutkan satu per satu.

10. Semua abang-kakak senior dan adik-adik junior yang telah mau berbagi pengalaman dan motivasi kepada penulis.

11. Semua orang yang tidak dapat penulis sebutkan satu per satu, penulis ucapkan terimakasih banyak.

Penulis menyadari bahwa tugas akhir ini tidak luput dari kesalahan-kesalahan, baik dari segi tata bahasa maupun dari segi ilmiah. Untuk itu, penulis akan menerima dengan terbuka, segala saran dan kritik yang ditujukan untuk memperbaiki Tugas Akhir ini. Akhir kata, semoga Tugas Akhir ini bermanfaat bagi penulis dan pembaca.

Medan, Agustus 2016 Penulis

DAFTAR ISI

ABSTRAK ... i

KATA PENGANTAR ... ii

DAFTAR ISI ... v

DAFTAR GAMBAR ... viii

DAFTAR TABEL ... xi

BAB I. PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang ... 1

1.2. Perumusan Masalah ... 3

1.3. Tujuan ... 3

1.4. Batasan Masalah ... 4

1.5. Manfaat ... 4

BAB II.TINJAUAN PUSTAKA 2.1. Motor Induksi ... 5

2.1.1. konstruksi motor induksi ... 6

2.1.2. Prinsip kerja motor induksi ... 9

2.1.3. Slip ... 10

2.1.4. Rangkaian ekivalen motor induksi ... 11

2.1.5. Daya dan rugi-rugi motor induksi ... 12

2.1.6. Efisiensi Motor Induksi ... 13

2.1.7. Desain Motor Induksi Tiga Fasa ... 17

2.2.1. Mengubah Jumlah Kutub Motor ... 19

2.2.2. Mengubah Frekuensi Jala-jala ... 19

2.2.3. Mengatur Tegangan Jala-jala ... 19

2.2.4. Pengaturan Tahanan Luar ... 20

2.3. Inverter ... 20

2.4. Pembentukan Gelombang AC Pada Inverter ... 21

BAB III. METODE PENELITIAN 3.1. Tempat dan Waktu ... 25

3.2. Bahan dan Peralatan ... 25

3.3. Variabel yang diamati ... 26

3.4. Prosedur Penelitian ... 26

3.4.1. Percobaan Parameter – Parameter Motor Induksi Tiga Fasa ... 27

3.4.2. Percobaan Motor Induksi 3 Fasa disuplai dari Jala-jala ... 30

3.4.3. Percobaan motor induksi 3-fasa disuplai melalui inverter variable speed drive 3-fasa ... 32

3.5. Pelaksanaan Penelitian ... 34

3.5.1 Proses Pengumpulan Data ... 34

BAB IV. HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN 4.1 Umum ... 35

4.2. Data Percobaan ... 36

4.2.1. Percobaan Parameter – Parameter Motor Induksi 3 Fasa ... 36

4.2.2. Percobaan Motor Induksi 3 fasa Disupplai Dari Jala-jala ... 37

4.2.3. Percobaan Motor Induksi 3 Fasa Disuplai dari Inverter Variable Speed Drive (VSD) ... 38

4.3. Analisa Data dan Perhitungan Data ... 41 4.3.1. Menghitung Nilai – Nilai Parameter Motor Induksi ... 41 4.3.2. Analisa dan Perhitungan rugi – rugi dan Efisiensi Motor induksi yang Disuplai dari Jala – jala ... 44 4.3.3. Analisa dan Perhitungan Rugi-rugi dan Efisiensi Motor Induksi yang Disuplai dari Inverter Variable Speed Drive (VSD) ... 48

BAB V. PENUTUP

5.1. Kesimpulan ... 71 5.2. Saran ... 72

DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN

vii 4.3. Analisa Data dan Perhitungan Data ... 41 4.3.1. Menghitung Nilai – Nilai Parameter Motor Induksi ... 41 4.3.2. Analisa dan Perhitungan rugi – rugi dan Efisiensi Motor induksi yang Disuplai dari Jala – jala ... 44 4.3.3. Analisa dan Perhitungan Rugi-rugi dan Efisiensi Motor Induksi yang Disuplai dari Inverter Variable Speed Drive (VSD) ... 48

BAB V. PENUTUP

5.1. Kesimpulan ... 71 5.2. Saran ... 72

DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Penampang stator dan rotor motor induksi tiga fasa ... 6

Gambar 2.2 (a) Tampilan slip ring rotor belitan (b) Motor induksi tiga fasa rotor belitan ... 8

Gambar 2.3 (a) Motor induksi tiga fasa rotor sangkar (b) Rotor sangkardan bagian-bagiannya ... 8

Gambar 2.4 Rangkaian ekivalen rotor per- fasa (i) Menyatakan persamaan 2.5 (ii) menyatakan persamaan 2.6 (iii) menyatakan persamaan 2.7 ... 11

Gambar 2.5 Rangkaian ekivalen per-fasa motor induksi dengan bagian rangkaian rotor dinyatakan terhadap sisi stator ... 12

Gambar 2.6 Kehilangan daya pada motor ... 14

Gambar 2.7 Grafik suhu vs umur isolasi (per IEEE 117 & 101) ... 16

Gambar 2.8 Grafik kecepatan vs torsi ... 17

Gambar 2.9 Inverter dengan saklar transistor ... 21

Gambar 2.10 Bentuk pulsa-pulsa trigger dan keadaan on untuk transistor (Tr1 sampai dengan Tr6) ... 23

Gambar 2.11 Bentuk tegangan keluran inverter yang terjadi (VRS, VST, VTR) ... 23

ix Gambar 3.2 Rangkaian percobaan beban nol ... 27

Gambar 3.3 Rangkaian percobaan rotor tertahan (hubung singkat) ... 27

Gambar 3.4 Rangkaian percobaan motor induksi tiga fasa

disupplai dari jala-jala ... 28

Gambar 3.5 Rangkaian percobaan motor induksi tiga fasa disuplai

dari inverter variable speed drive tiga fasa ... 30

Gambar 3.6 Diagram alur proses pengambilan data ... 32

Gambar 4.1 Grafik beban vs kecepatan motor induksi disuplai dari

jala-jala (50 hz) ... 45

Gambar 4.2 Grafik beban vs efisiensi motor induksi disuplai dari

jala-jala (50 Hz) ... 45

Gambar 4.3 Grafik beban vs kecepatan motor induksi disuplai dari

inverter variable speed drive (30 Hz) ... 49

Gambar 4.4 Grafik beban vs efisiensi motor induksi disuplai dari

inverter variable speed drive (30 Hz) ... 49

Gambar 4.5 Grafik beban vs kecepatan motor induksi disuplai dari

inverter variable speed drive (35 Hz) ... 53

Gambar 4.6 Grafik beban vs efisiensi motor induksi disuplai dari

inverter variable speed drive (35 Hz) ... 53

Gambar 4.7 Grafik beban vs kecepatan motor induksi disuplai dari

Gambar 4.8 Grafik beban vs efisiensi motor induksi disuplai dari

inverter variable speed drive (40 Hz) ... 57

Gambar 4.9 Grafik beban vs kecepatan motor induksi disuplai dari

inverter variable speed drive (45 Hz) ... 61

Gambar 4.10 Grafik beban vs efisiensi motor induksi disuplai dari

inverter variable speed drive (45 Hz) ... 61

Gambar 4.11 Grafik beban vs kecepatan motor induksi disuplai dari

inverter variable speed drive (50 Hz) ... 65

Gambar 4.12 Grafik beban vs efisiensi motor induksi disuplai dari

inverter variable speed drive (50 Hz) ... 65

Gambar 4.13 Grafik beban vs kecepatan motor induksi disuplai dari

jala-jala dan inverter variable speed drive ... 66

Gambar 4.14 Grafik beban vs efisiensi motor induksi disuplai dari

jala-jala dan inverter variable speed drive ... 66

Gambar 4.15 Grafik frekuensi vs suhu motor induksi disuplai dari

xi

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Pengaruh ketidakseimbangan tegangan dalam motor

induksi (BEE India, 2004) ... 15

Tabel 4.1 Tabel hasil Pengukuran Tahanan Stator (Test DC) ... 34

Tabel 4.2 Tabel hasil Pengukuran Beban Nol ... 35

Tabel 4.3 Tabel hasil Pengukuran Rotor Tertahan (Hubung

Singkat)... 35

Tabel 4.4 Data hasil pengujian motor induksi disuplai dari

jala-jala (frekuensi 50 Hz) ... 36

Tabel 4.5 Data hasil pengujian motor induksi disuplai dari Inverter Variable Speed Drive (VSD) untuk frekuensi

30 Hz ... 37

Tabel 4.6 Data hasil pengujian motor induksi disuplai dari Inverter Variable Speed Drive (VSD) untuk frekuensi

35 Hz ... 37

Tabel 4.7 Data hasil pengujian motor induksi disuplai dari Inverter Variable Speed Drive (VSD) untuk frekuensi

40 Hz ... 38

Tabel 4.8 Data hasil pengujian motor induksi disuplai dari Inverter Variable Speed Drive (VSD) untuk frekuensi

Tabel 4.9 Data hasil pengujian motor induksi disuplai dari Inverter Variable Speed Drive (VSD) untuk frekuensi

50 Hz ... 39

Tabel 4.10 Spesifikasi dan nilai parameter motor induksi ... 41

Tabel 4.11 Data hasil perhitungan motor induksi disuplai dari

jala-jala (frekuensi 50 Hz) ... 44

Tabel 4.12 Data hasil perhitungan motor induksi disuplai dari

inverter variable speed drive (frekuensi 30 Hz) ... 48

Tabel 4.13 Data hasil perhitungan motor induksi disuplai dari

inverter variable speed drive (frekuensi 35 Hz) ... 52

Tabel 4.14 Data hasil perhitungan motor induksi disuplai dari

inverter variable speed drive (frekuensi 40 Hz) ... 56

Tabel 4.15 Data hasil perhitungan motor induksi disuplai dari

inverter variable speed drive (frekuensi 45 Hz) ... 60

Tabel 4.16 Data hasil perhitungan motor induksi disuplai dari

inverter variable speed drive (frekuensi 50 Hz) ... 64