Motor 2
Merek : Teco- 3 Phase Induction Motor
Type : B
Pole : 4
Daya Output : 2,2 KW
Tegangan : Δ Y 220 380 Volt
Arus : 8,77 5,08 A
Nr : 1425 rpm
Ins Class : F
Berat konduktor Belitan Keseluruhan
: 2,5 kg Cos phi
: 0,83
Peralatan Yang Digunakan adalah:
1. Multimeter Digital ACDC 2 buah. 2. AutoTransformator ACDC 2 buah
3. Altivar Frequency Inverter. 4. Watt Meter 3φ.
5. Kabel Penghubung secukupnya. 6. Pengereman Magnetik Magnetik Powder Brake
IV. 3 Percobaan Untuk Mendapatkan Parameter – Parameter Motor Induksi Tiga Fasa
Untuk dapat menentukan parameter motor induksi tiga fasa rotor sangkar, maka dapat dilakukan dengan percobaan berikut ini:
Universitas Sumatera Utara
IV. 3. 1. Percobaan Tahanan DC Percobaan Tahanan DC Pada Belitan Stator
1. Rangkaian Percobaan
Gambar – 4.1 Rangkaian Percobaan Tahanan DC pada Stator
2. Prosedur Percobaan
1. Hubungan belitan dibuat ke hubungan Y, yang akan diukur adalah dua dari
ketiga phasa belitan stator. 2.
Rangkaian belitan stator dihubungkan ke sumber tegangan DC. 3.
Tegangan supply di naikkan sampai pembacaan voltmeter mencapai 5 Volt, kemudian catat pembacaan voltmeter dan amperemeter pada dua buah phasa
belitan. 4.
Tegangan supply dinaikkan dengan besar kenaikan 1 volt sampai tegangan mencapai 8 volt. Catat pembacaan voltmeter dan amperemeter untuk setiap
kenaikan tegangan 1 volt. 5.
Tegangan diturunkan dan lakukan langkah 3 dan 4 untuk dua buah phasa belitan yang lainnya.
6. Percobaan selesai.
A V
U V
W +
- V
DC
Variabel R
u
R
v
R
w
Universitas Sumatera Utara
3. Data Hasil Percobaan Motor 1
DC DC
DC
2 1
I V
R =
Ohm Rac = k. R
Karena konduktor yang digunakan pada belitan adalah tunggal dan motor memiliki daya yang kecil, maka besarnya faktor pengali k adalah 1,1.
DC
Tabel 4.1 Data Hasil Pengujian Tahanan Stator DC Test Untuk Motor 1
Phasa Tegangan
Volt Arus
Ampere R
DC
Ohm R
DC rata-rata
Ohm R
ac
Ohm
U – V 5
0,47 5,319148936
5,3596238051 5,935861856
U – W 5
0,46 5,434782609
V – W 5
0,46 5,434782609
5,4364957 5,98014527
U – V 5
0,47 5,319148936
U – W 5
0,45 5,555555556
V – W 5
0,46 5,434782609
5,4364957 5,98014527
U – V 5
0,47 5,319148936
U – W 5
0,45 5,555555556
V – W 5
0,46 5,434782609
Besarnya nilai belitan stator per phasa R
1
R pada belitan stator adalah:
1
3 W
V Rac
W U
Rac V
U Rac
− +
− +
−
= R
1
R =
5,965384132 Ohm
1
≈ 5,97 Ohm
Universitas Sumatera Utara
Motor 2
DC DC
DC
2 1
I V
R =
Ohm Rac = k. R
Karena konduktor yang digunakan pada belitan adalah tunggal dan motor memiliki daya yang kecil, maka besarnya faktor pengali k adalah 1,1.
DC
Tabel 4.2 Data Hasil Pengujian Tahanan Stator DC Test Untuk Motor 2
Phasa Tegangan
Volt Arus
Ampere R
DC
Ohm R
DC rata-rata
Ohm R
ac
Ohm
U – V
5 0,68
3,676470588
3,713052385 4,084357624
5 0,67
3,731343284 5
0,67 3,731343284
U – W 3,76903362
4,145936982 5
0,67 3,731343284
5 0,66
3,787878788 5
0,66 3,787878788
V – W 3,787878788
4,166666667 5
0,66 3,787878788
5 0,66
3,787878788 5
0,66 3,787878788
Besarnya nilai belitan stator per phasa R
1
R pada belitan stator adalah:
1
3 W
V Rac
W U
Rac V
U Rac
− +
− +
−
= R
1
R =
4,132320424 Ohm
1
≈ 4,132
Universitas Sumatera Utara
IV. 3. 2. Percobaan Hubung Singkat Blocked Rotor Test 1. Rangkaian Percobaan
Gambar – 4.2 Rangkaian Percobaan Hubung Singkat Blocked Rotor Test
2. Prosedur Percobaan
1. Buat rangkaian seperti gambar 4.2, motor induksi di kopel dengan
pengereman magnetik. 2.
Semua switch dalam keadaan terbuka, pengatur tegangan dalam kondisi minimum.
3. Pengaturan tegangan pada PT DC dinaikkan sampai poros rotor dari
pengereman magnetik tidak dapat diputar. 4.
Switch S
1
5. Switch S
kemudian ditutup, pengaturan frekuensi keluaran pada Altivar diturunkan sampai mencapai 12 Hz.
2
dan S
3
ditutup.
P T
DC
Universitas Sumatera Utara
6. Kemudian Pengaturan Tegangan pada PT AC-1 dinaikkan sampai pembacaan
amperemeter menunjukkan arus nominal dari motor tersebut. 7.
Catat hasil pembacaan Amperemeter, Voltmeter, dan Wattmeter. 8.
Percobaan selesai, pengaturan tegangan pada PT AC-1 dan PT AC-2 diturunkan, switch S
1
,S
2
, dan S
3
9. Percobaan Selesai.
dibuka.
3. Data Hasil Percobaan Motor 1
V
BR
I Volt
BR
P Ampere
BR
Watt
61,4 3,6
370
R
BR 2
6 ,
3 3
370
=
R
BR
R =
9,516460905
BR
≈ 9,5165 Ohm
R
2
’ =
R
BR
– R
1
R =
9,5165 - 5,97
2
Z ’
= 3,5465 Ohm
BR BR
BR
I V
= Ohm
X
BR 2
BR 2
BR
R Z
− =
Ohm
Universitas Sumatera Utara
Dalam percobaan ini belitan stator di hubungkan bintang Y, sehingga besarnya nilai Z
BR
Z adalah sebagai berikut:
BR
6 ,
3 3
4 ,
61
=
= 9,847029591 Ohm
Z
BR
X ≈
9,8470 Ohm
BR 2
2
5165 ,
9 8470
, 9
− =
X
BR
X =
2,529750
BR
≈ 2,5298
Karena pada saat percobaan besarnya frekuensi kita perkecil, sehingga nilai X
BR
harus disesuaikan dengan frekuensi rating, besarnya nilai X
BR
X menjadi:
BR BR
f f
’ = . X
X
BR
BR
. 12
50
’ = 2,5298
X
BR
X ’ =
10,54083333
BR
Karena Motor merupakan desain kelas B sehingga besarnya nilai X
’ ≈
10,541
1
dan X
2
X ’ adalah:
1
= 0,4. X
BR
X ’
1
Besarnya nilai X
= 4,2164 Ohm
2
X ’ adalah:
2
’ =
X
BR
’ – X X
1
2
’ =
6,3246 Ohm
Universitas Sumatera Utara
Motor 2 V
BR
Volt I
BR
Ampere P
BR
Watt
60 5,08
510
R
BR 2
BR BR
I P
= Ohm
R
BR
= R
1
+ R
2
Karena wattmeter yang digunakan adalah tiga phasa, maka besar P ’
Ohm
BR
dibagi tiga, sehingga besarnya R
BR
R adalah:
BR
2
3
BR BR
I P
=
R
BR 2
08 ,
5 3
510
= R
BR
R =
6,587513175 Ohm
BR
R ≈
6,5875 Ohm
2
’ =
R
BR
– R
1
R =
6,5875 - 4,132
2
Z ’
= 2,4555 Ohm
BR BR
BR
I V
= Ohm
X
BR 2
BR 2
BR
R Z
− =
Ohm Dalam percobaan ini belitan stator di hubungkan bintang Y, sehingga besarnya
nilai Z
BR
adalah sebagai berikut:
Universitas Sumatera Utara
Z
BR
08 ,
5 3
60
=
Z
BR
Z =
6,819097668
BR
X ≈
6,8191 Ohm
BR 2
2
5875 ,
6 8191
, 6
− =
XBR = 1,762092097
X
BR
≈ 1,7621
Karena pada saat percobaan besarnya frekuensi kita perkecil, sehingga nilai X
BR
harus disesuaikan dengan frekuensi rating, besarnya nilai X
BR
X menjadi:
BR BR
f f
’ = . X
X
BR
BR
. 12
50
’ = 1,7621
X
BR
X ’ =
7,342083333
BR
Karena Motor merupakan desain kelas B sehingga besarnya nilai X
’ ≈
7,3421
1
dan X
2
X ’ adalah:
1
= 0,4. X
BR
X ’
1
X =
0,4.7,3421
1
Besarnya nilai X
= 2,93684 Ohm
2
X ’ adalah:
2
’ =
X
BR
’ – X X
1
2
’ =
4,40526 Ohm
Universitas Sumatera Utara
IV. 3. 3. Percobaan Beban Nol No Load Test 1. Rangkaian Percobaan
Gambar – 4.3 Rangkaian Percobaan Beban Nol No Load Test
2. Prosedur Percobaan
1. Buat Rangkaian Percobaan seperti gambar diatas
2. Semua switch dalam keadaan terbuka dan pengaturan tegangan dalam posisi
minimum. 3.
Switch S-1 kemudian ditutup, pengaturan tegangan PT AC-1 dinaikkan sampai tegangan pada pembacaan di voltmeter sampai hampir mencapai
tegangan 380 Volt. 4.
Catat hasil pembacaan voltmeter, amperemeter, dan wattmeter. 5.
Tegangan PT AC-1 diturunkan, switch S-1 dibuka. Percobaan selesai.
Universitas Sumatera Utara
3. Data Hasil Percobaan Motor 1
V
NL
Volt I
NL
Ampere P
NL
Watt
371 1,97
130
θ
− ϕ
ϕ
I V
P Cos
1
=
E
1
1 1
jX R
I V
o NL
+ −
∠ −
∠
θ =
R
c 2
1
P E
=
X
m
1
3 X
I V
NL NL
−
=
θ
−
97 ,
1 .
3 371
3 130
1
Cos =
θ
θ
= 84,10570975º = 84,1º
E
1
° ∠0
3 371
= – 1,97
° −
∠ 1
, 84
5,97+j4,2164
E
1
° ∠0
3 371
= – 1,97
° −
∠ 1
, 84
7,3088 °
∠ 2322 ,
35
E
1
° ∠0
3 371
= – 9,2788
° −
∠ 1678
, 46
Universitas Sumatera Utara
E
1
E = 214,1969499 – 6,426 – j 6,69346
1
E = 207,771 + j 6,69346
1
° ∠ 8452
, 1
= 207,8787888 E
1
° ∠ 8452
, 1
= 207,88
R
c
3 130
88 ,
207
2
=
R
c
= 997,248 Ohm
X
m
97 ,
1 3
371
=
– 4,2164 X
m
= 104,513 Ohm
Motor 2 V
NL
Volt I
NL
Ampere P
NL
Watt
370 2,57
200
θ
−
57 ,
2 .
3 370
3 200
1
Cos =
θ
θ
= 83,02522 º = 83
Universitas Sumatera Utara
E
1
° ∠0
3 370
= – 2,57
° −
∠ 83
4,1318+j 4,2164
E
1
° ∠0
3 370
= – 2,57
° −
∠ 83
5,9 °
∠ 58 ,
45
E
1
° ∠0
3 370
= – 15,163
° −
∠ 42
, 37
E
1
E = 213,62 – 12,0425 – j 9,213844
1
E = 201,5775 + j 9,213844
1
° ∠ 617
, 2
= 201,7879665 E
1
° ∠ 62
, 2
= 201,79
R
c
3 200
79 ,
201
2
=
R
c
= 610,788 Ohm
X
m
57 ,
2 3
370
=
– 2,93684 X
m
X = 80,18362677
m
= 80,184 Ohm
Universitas Sumatera Utara
IV. 4. Rangkaian Ekivalen Motor Induksi
Dari percobaan mencari parameter-paremeter motor dapat dibuat rangkaian ekivalen perphasa dari motor induksi.
Untuk motor 1, rangkaian ekivalennya dapat dilihat pada Gambar 4.4
Gambar 4.4 Rangkaian Ekivalen Motor 1
Untuk motor 2, rangkaian ekivalennya dapat dilihat pada Gambar 4.5
Gambar 4.5 Rangkaian Ekivalen Motor 2
4,132 Ω
Ω s
4555 ,
2
Universitas Sumatera Utara
IV. 5. Perhitungan Arus Hubung Singkat Motor induksi pada saat terjadi Block rotor
Berdasarkan parameter motor yang diperoleh, maka dapat dihitung arus hubung singkat pada saat terjadi block rotor. Dimana dalam perhitungan ini akan
dicari besarnya arus yang mengalir pada saat block rotor untuk supply tegangan yang bervariasi.
Besarnya tegangan minimum yang digunakan adalah besar tegangan supply perpasa yang diberikan ke motor untuk menghasilkan arus nominal apabila terjadi
block rotor, sedangkan tegangan maksimum adalah sama dengan tegangan nominal motor per pasa yaitu sebesar 220.
Agar hasil perhitungan lebih akurat, maka dalam hal ini besarnya nilai Rc dan Xm diikutsertakan.
Motor 1
Langkah pertama menyederhanakan Rc dan Xm menjadi nilai Z
jXm Rc
Z 1
1 1
3
+ =
3
Xm j
Rc Z
− =
1 1
3
Universitas Sumatera Utara
513 ,
104 248
, 997
1 1
3
j Z
− =
Sehingga nilai Z
3
Z menjadi:
3
Sehingga rangkaian ekivalen motor 1 menjadi: = 10,8341154 – j 103,3775694 Ohm
Karena pada saat block rotor besarnya slip adalah 1, maka besar R
2
Antara Z ’ = 3,5465
3
dan R
2
’, X
2
3246 ,
6 5465
, 3
1 4
103,377569 j
- 4
10,834115 1
1
1
j Z
ek
+ +
= ’ adalah paralel sehingga apabila disederhanakan menjadi:
Bila diselesaikan maka diperoleh hasilnya: Z
ek1
Rangkaian ekivalennya menjadi: =
3,17669463 + j6,02614709 Ohm
Zek1
Z
3
Universitas Sumatera Utara
Besarnya Impedansi Total adalah: Z
ek
Z =
5,97 + j 4,2164 + 3,17669463 + j6,02614709
ek
Z =
9,14669463 + j10,2425470 9 Ω
total 2
2
9 10,2425470
9,14669463 +
= Z
total
θ =
arc tan =
13,73214454
-1
14669463 ,
9 24254709
, 10
θ =
48,23483478º Z
ek
° ∠ 23483478
, 48
= 13,73214454
Besarnya arus yang mengalir pada belitan stator pada saat terjadi block rotor dengan supply tegangan nominal adalah:
I
BR
° ∠
° ∠
23483478 ,
48 4
13,7321445 220
= I
BR
° −
∠ 23483478
, 48
= 16,02080428
I
BR
≈ 16 Ampere
Karena besarnya arus hubung singkat pada saat block rotor dipengaruhi supply tegangan, maka apabila block rotor terjadi dengan tegangan bervariasi
dibawah tegangan nominal, maka besarnya arus hubung singkat yang terjadi dapat dilihat pada Tabel 4.3.
Universitas Sumatera Utara
Tabel 4.3 Besar Arus Pada Saat Block Rotor Untuk Variasi Tegangan Yang Berbeda pada motor 1
Tegangan Supply Nominal Perpasa
Besar Tegangan perpasa Volt
Arus Hubung Singkat Ampere
23 Tegangan Nominal 50,6
3,6848 25 Tegangan Nominal
55 4,0052
30 Tegangan Nominal 66
4,8062 35 Tegangan Nominal
77 5,6073
40 Tegangan Nominal 88
6,4 45 Tegangan Nominal
99 7,2094
50 Tegangan Nominal 110
8,0104 55 Tegangan Nominal
121 8,8114
60 Tegangan Nominal 132
9,6125 65 Tegangan Nominal
143 10,414
70 Tegangan Nominal 154
11,215 75 Tegangan Nominal
165 12,016
80 Tegangan Nominal 176
12,817 85 Tegangan Nominal
187 13,618
90 Tegangan Nominal 198
14,419 95 Tegangan Nominal
209 15,220
100 Tegangan Nominal 220
16
Universitas Sumatera Utara
Motor 2
Langkah pertama menyederhanakan Rc dan Xm menjadi nilai Z
jXm Rc
Z 1
1 1
3
+ =
3
Xm j
Rc Z
− =
1 1
3
184 ,
80 788
, 610
1 1
3
j Z
− =
Besar Z
3
Z menjadi:
3
Sehingga rangkaian ekivalen motor 2 menjadi: =
10,34817893 + j 78,82549528 Ohm
Karena pada saat block rotor besarnya slip adalah 1, maka besar R
2
Antara Z ’= 2,4555
Ω
3
dan R
2
’, X
2
’ adalah paralel sehingga apabila disederhanakan menjadi:
Z
3
Ω s
4555 ,
2
4,132 Ω
4,132 Ω
Ω s
4555 ,
2
Universitas Sumatera Utara
40526 ,
4 4555
, 2
1 8
78,8254952 j
3 10,3481789
1 1
1
j Z
ek
+ +
+ =
Bila diselesaikan maka diperoleh hasilnya: Z
ek1
Rangkaian ekivalennya menjadi: = 2,225908877 + j 4,209201814
Besarnya Impedansi Total adalah: Z
ek
Z = 4,132 + j2,93684 + 2,225908877 + j4,209201814
ek
Z = 6,3579
08877 + j 7,146041814 Ω
total 2
2
146041814 ,
7 357908877
, 6
+ =
Z
total
θ =
arc tan =
9,564983999
-1
357908877 ,
6 146041814
, 7
θ =
48,34017243º Z
ek
= Z
θ
∠
total
Z
ek
° ∠ 34017243
, 48
= 9,564983999
Ohm
Besarnya arus yang mengalir pada belitan stator pada saat terjadi block rotor dengan supply tegangan nominal adalah:
I
BR
° ∠
° ∠
34017243 ,
48 9
9,56498399 220
= Zek1
4,132 Ω
Universitas Sumatera Utara
I
BR
° −
∠ 34017243
, 48
= 23,00056122
I
BR
= 23 Ampere
Karena besarnya arus hubung singkat pada saat block rotor dipengaruhi supply tegangan, maka apabila block rotor terjadi dengan tegangan bervariasi
dibawah tegangan nominal, maka besarnya arus hubung singkat yang terjadi dapat dilihat pada Tabel 4.4.
Tabel 4.4 Besar Arus Pada Saat Block Rotor Untuk Variasi Tegangan Yang Berbeda pada
Motor 2
Tegangan Supply Nominal Perpasa
Besar Tegangan perpasa Volt
Arus Hubung Singkat Ampere
22 Tegangan Nominal 48,4
5.061 25 Tegangan Nominal
55 5,7501
30 Tegangan Nominal 66
6,9002 35 Tegangan Nominal
77 8,0502
40 Tegangan Nominal 88
9,2002 45 Tegangan Nominal
99 10,350
50 Tegangan Nominal 110
11,500 55 Tegangan Nominal
121 12,650
60 Tegangan Nominal 132
13,800 65 Tegangan Nominal
143 14,950
70 Tegangan Nominal 154
16,100 75 Tegangan Nominal
165 17,250
80 Tegangan Nominal 176
18,400 85 Tegangan Nominal
187 19,550
90 Tegangan Nominal 198
20,701 95 Tegangan Nominal
209 21,851
100 Tegangan Nominal 220
23
Universitas Sumatera Utara
IV. 6. Analisa lamanya waktu block rotor yang aman pada motor induksi rotor sangkar.
