Henry A. Siregar : Pengaruh Tegangan Tidak Setimbang Terhadap Torsi Dan Effisiensi Motor Induksi Tiga Phasa, 2008.
USU Repository © 2009
outputnya sama dengan nol, sehingga effisiensinya bernilai nol. Apabila motor induksi berbeban ringan, maka rugi – rugi tetap akan lebih besar jika dibandingkan
terhadap outputnya, sehingga effisiensinya rendah. Jika beban meningkat, maka effisiensinya juga akan meningkat dan akan menjadi maksimum sewaktu rugi – rugi
variabel sama dengan rugi – rugi inti. Effisiensi maksimum terjadi saat 80 hingga 95 persen dari rated output. Jika beban ditingkatkan secara terus – menerus hingga
melampaui effisiensi maksimumnya, rugi – rugi beban akan meningkat dengan sangat cepat daripada outputnya, sehingga effisiensinya menurun.
3.1.4 Arus Stator
arus beban nol stator bernilai antara 30 – 50 persen dari arus rated. Apabila beban bertambah maka arus akan meningkat.
3.2 TEGANGAN TIDAK SETIMBANG PADA MOTOR INDUKSI TIGA
PHASA
3.2.1 Umum
Dalam sistem tiga phasa yang setimbang, tegangan line – netral memiliki magnitud yang sama dan tiap – tiap sudut phasanya berbeda 120 derajat satu sama
lain. Apabila terdapat tegangan tiga phasa yang magnitudnya tidak sama dan sudut fasanya mengalami pergeseran sehingga tidak berbeda 120 derajat satu sama lain,
maka dikatakan sistem tersebut memiliki tegangan yang tidak setimbang.
Henry A. Siregar : Pengaruh Tegangan Tidak Setimbang Terhadap Torsi Dan Effisiensi Motor Induksi Tiga Phasa, 2008.
USU Repository © 2009
Penyebab dari tegangan tidak setimbang termasuk impedansi saluran transmisi dan saluran distribusi yang tidak sama, distribusi beban – beban satu phasa
yang tidak merata dalam jumlah besar, dan lain – lain. Ketika beban tiga phasa setimbang dihubungkan dengan sistem suplai yang tidak setimbang, maka arus yang
dialirkan ke beban juga menjadi tidak setimbang. Oleh karena itu sangat sulit tidak mungkin untuk menyediakan suatu sistem suplai setimbang yang sempurna kepada
konsumen, sehingga perlu dilakukan berbagai upaya untuk meminimalisasi ketidaksetimbangan tegangan untuk mereduksi pengaruhnya pada beban – beban
konsumen.
i ii
Gambar 3.3 Diagram vektor untuk sistem tegangan setimbang i ; diagram vektor untuk sistem tegangan
tidak setimbang ii
3.2.2 Defenisi Tegangan Tidak Setimbang
Metode yang biasa digunakan dalam menganalisa baik arus ataupun tegangan dalam keadaan tidak setimbang adalah dengan menggunakan komponen – komponen
simetris yaitu suatu metode yang secara matematis memecahkan suatu sistem yang tidak setimbang menjadi tiga buah sistem yang setimbang. Sistem tersebut adalah
Henry A. Siregar : Pengaruh Tegangan Tidak Setimbang Terhadap Torsi Dan Effisiensi Motor Induksi Tiga Phasa, 2008.
USU Repository © 2009
urutan positif, urutan negatif dan urutan nol. Untuk sistem yang setimbang sempurna, maka sistem urutan negatif dan urutan nol tidak ada.
i ii
iii Gambar 3.4
Diagram vektor tegangan urutan positif i ; diagram vektor tegangan urut negatif ii ; Diagram vektor tegangan urut nol iii
Sistem urutan ini dapat dilukiskan secara fisika. Arah perputaran dari motor induksi tiga phasa ketika diaplikasikan dengan tegangan urutan negatif akan
berlawanan arah dengan arah perputaran motor induksi sewaktu diaplikasikan dengan tegangan urutan positif. Sementara itu sistem urutan nol tidak akan
menimbulkan perputaran pada motor induksi, karena tidak ada perbedaan phasa pada ketiga tegangannya,sehingga tidak akan dibangkitkan medan putar.
Oleh karena itu ada dua defenisi ketidaksetimbangan pada komponen - komponen simetris, yaitu ; faktor ketidaksetimbangan urutan negatif dan faktor
ketidaksetimbangan urutan nol V
1
,V
2
,V adalah sytem urutan positif, urutan
negatif, dan urutan nol . Sistem arus urutan nol tidak dapat mengalir pada sistem tiga phasa, misalnya motor induksi, oleh karena itu faktor ketidaksetimbangan urutan
nol itu sering diabaikan. Adapun ketidaksetimbangan tegangan urutan negatif menunjuk pada besarnya tegangan yang mencoba untuk memutar arah motor induksi
tiga phasa pada arah yang berlawanan terhadap yang diberikan oleh tegangan urutan positif.
Henry A. Siregar : Pengaruh Tegangan Tidak Setimbang Terhadap Torsi Dan Effisiensi Motor Induksi Tiga Phasa, 2008.
USU Repository © 2009
=
LL
V
_
Adapun faktor ketidaksetimbangan urutan negatif menurut IEC 60034 – 26 adalah :
Dimana :
Dimana dan
Sedangkan menurut NEMA Standard MG1.1993 dan komunitas IEEE defenisi ketidaksetimbangan itu adalah :
V
LL
= tegangan line – line yang tertinggi harga rata – rata dari tegangan line
Sesuai dengan rumusan yang telah diberikan, dapat dilihat bahwa defenisi tegangan tidak setimbang yang diberikan NEMA menghindari pemakaian aljabar kompleks,
sehingga kedua rumusan tersebut akan memberikan hasil yang berbeda. Contoh jika tegangan tidak setimbang :
: Maka menurut persamaan 3.2 dan 3.3, maka besarnya V
ab1
dan V
ab2
adalah : dan
_ _
100 x
V V
V unbalance
voltage
ll ll
LL
− =
.........................................3.4 ..............................................3.1
.......................................................3.2 .....................................................3.3
Henry A. Siregar : Pengaruh Tegangan Tidak Setimbang Terhadap Torsi Dan Effisiensi Motor Induksi Tiga Phasa, 2008.
USU Repository © 2009
Maka besarnya ketidaksetimbangan menurut IEC adalah :
Sedangkan menurut NEMA adalah :
Tegangan tidak setimbang dalam persentase yang kecil akan menghasilkan arus tidak seimbang dalam jumlah besar, yang mana hal ini akan menimbulkan kenaikan
temperatur pada motor. Jika tegangan yang tidak setimbang menyuplai motor induksi, maka daya kuda nominal dari motor harus dikalikan dengan suatu faktor
seperti yang ditunjukkan gambar 3.5
Gambar 3.5 Kurva penurunan rating motor induksi NEMA
Menurut kurva ini, motor induksi dirancang sedemikian rupa sehingga mampu menangani ketidaksetimbangan tegangan 1, dan selanjutnya akan menurun
terganntung pada tingkat ketidaksetimbangan. Operasi pada motor pada harga ketidaksetimbangan tegangan di atas 5 tidak diizinkan.
Henry A. Siregar : Pengaruh Tegangan Tidak Setimbang Terhadap Torsi Dan Effisiensi Motor Induksi Tiga Phasa, 2008.
USU Repository © 2009
3.3 Rangkaian Ekivalen Motor Induksi Tiga Phasa Dalam Keadaan
