Analisa Pengaruh Tegangan Jatuh Terhadap Kinerja Motor Induksi Lima Fasa Rotor Sangkar Chapter III V
BAB III
METODE PENELITIAN
3.1 Tempat dan Waktu
Penelitian ini akan dilakukan Pusat Pengembangan dan Pemberdayaan
Pendidik dan Tenaga Kependidikan (PPPPTK), jalan Setia Budi No. 75 Kapten
Sumarsono Helvetia Medan 20214, Sumatera Utara. Lama penelitian direcanakan
selama 2 (dua) bulan.
3.2 Bahan dan Peralatan
Bahan yang digunakan untuk melakukan penelitian ini adalah:
1. Motor induksi lima phasa
Tipe : rotor sangkar
Spesifikasi :
- Tegangan nominal (VL-L) : 250 V
- arus nominal : 4,6 A
- 2,5 HP, 1,8 KW
- Cos φ : 0,8
- Frekuensi : 50Hz
- Jumlah kutub : 4
- Kelas isolasi : B
2. Servo motor
3. Ampermeter
4. Voltmeter
26
Universitas Sumatera Utara
5. Wattmeter
6. Power Suplai ( AC dan DC )
7. Auto Trafo lima fasa
8. Tacho meter
3.3 Variabel yang Diamati
Pengujian motor induksi lima fasa ini bertujuan untuk memperoleh pengaruh
tegangan jatuh terhadap putaran rotor (Nr), besar arus input(Iin) akibat jatuh
tegangan, harga daya output (Pout), besar faktor daya (cosφ) pada motor induksi
lima fasa untuk dapat bekerja.
Setelah data teknis dalam pengujian motor induksi tersebut diperoleh, maka
dapat ditentukan unjuk kerja motor induksi lima fasa melalui persamaan (2.2) dan
persamaan (2.4).
Kecepatan putar rotor (
) dapat dinyatakan dalam persamaan berikut :
(2.26)
Dimana :
= Kecepatan medan putar stator (rad/s)
S
= Slip
atau
(2.27)
Dimana :
Nr = Putaran rotor motor induksi (rpm)
27
Universitas Sumatera Utara
Daya Output motor induksi adalah daya mekanis yang dihasilkan rotor dan dari
data hasil pengukuran dapat dinyatakan dengan persamaan sebagai berikut :
(2.28)
=
Dimana :
T = Torsi motor induksi (Nm)
ωr = Kecepatan Putar Rotor (rad/ s)
Nr = Putaran Rotor (Rpm)
Jadi daya output motor induksi tiga fasa juga dapat diperoleh melalui
persamaan sebagai berikut :
(2.29)
Sedangkan rugi daya total yang hilang pada motor induksi dapat
dinyatakan sebagai berikut :
(2.30)
Efisiensi motor induksi tiga fasa dapat dinyatakan sebagai berikut :
(2.31)
28
Universitas Sumatera Utara
3.4 ProsedurPenelitian
Adapun prosedur pengambilan data dalam penelitian ini adalah sebagai
berikut:
1. Merangkai rangkaian percobaan
Sebelum melakukan percobaan terlebih dahulu merangkai rangkaian
percobaan sesuai dengan percobaan yang dilakukan. Adapun rangkaian
percobaan yang akan digunakan seperti gambar yang berikut:
Gambar 3.1 Rangkaian Percobaan Tegangan Jatuh Motor Induksi Lima Fasa
2. Pengambilan Data
Adapun prosedur pengambilan data dalam penelitian ini adalah sebagai
berikut:
1. Membuat rangkain seperti gambar
2. Menghubungkan
rangkaian
dengan
sumber
tegangan
dan
mengaktifkan saklar auto trafo lima fasa
29
Universitas Sumatera Utara
3. Mengatur tegangan sumber / tegangan jala-jala sebesar 250 V
sesuai dengan petunjuk yang berlaku, dengan menggunakan auto
trafo lima fasa.
4. Mengaktifkan motor induksi lima fasa dengan menggunakan saklar
penghubung.
5. Mengatur beban torsi beban sebesar 10 Nm
6. Mengamati pengukuran arus input (Iin), daya input (Pin), tegangan
input (Vin), tegangan output (Vout), faktor daya (Cos φ) dengan
menggunakan alat ukur listrik dan mengukur besar kecepatan
putaran rotor
7. Lakukan kembali langkah ke 3 untuk tegangan sebesar 240 V, 230
V, 220 V, dan 210 V. serta tambahkan torsi beban sebesar 12 Nm.
8. Mencatat hasil pengukuran atau penguian pada tabel percobaan
9. Turunkan autotrafo AC hingga motor berhenti
10. Lepasakan
saklar
yang
menghubungkan
motor
dengan
transformator lima fasa.
11. Percobaan selesai.
Data yang diambil dalam percobaan adalah sebagai berikut :
Arus masuk yang tercatat pada amperemeter pada saat motor dibebani
dalam kondisi tegangan nominal maupun jatuh tegangan
Kecepatan putaran rotor pada saat motor dalam keadaan berbeban
Daya masuk pada motor yang tertera pada wattmeter dalam keadan
tegangan nominal maupun jatuh tegangan
30
Universitas Sumatera Utara
3.5 Pelaksanaan Penelitian
3.5.1 Proses Pengumpulan Data
Berdasarkan diagram alir flowchart, teknik perhitungan dan pengolahan
dapat dilihat pada Gambar 3.2 berikut:
MULAI
MEMPERSIAPKAN PERALATAN PERCOBAAN
MERAINGKAI RANGKAIAN PERCOBAAN
MELAKUKAN PERCOBAAN
PENGAMBILAN DATA
TIDAK
APAKAH SESUAI PERCOBAAN
DENGAN PERHITUNGAN
YA
MENAMPAMPILKAN
HASIL PENGUKURAN
DAN PERHITUNGAN
BERHENTI
Gambar 3.2 Diagram alur proses pengambilan data
3.5.2 Melakukan analisa data terhadap data yang diperoleh
Data yang diperoleh dari hasil pengukuran kemudian dianalisa
untuk melihat kinerja motor induksi lima fasa pada saat terjadi jatuh tegangan.
31
Universitas Sumatera Utara
BAB IV
HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN
4.1 Umum
Pada bab ini penulis akan mencoba menganalisa pengaruh perubahan
tegangan jala-jala terhadap kinerja motor induksi lima fasa jenis rotor sangkar
tupai pada saat beroperasi. Dengan menggunakan cara yang sistematis nantinya
akan diperoleh pengaruh jatuh tegangan jala-jala terhadap kinerja dari motor
induksi tersebut. Pada pengujian ini akan digunakan motor induksi lima fasa rotor
sangkar tupai 2510,16 watt
Setelah dilakukan percobaan, data hasil pengukuran digunakan untuk
menganalisa pengaruh jatuh tegangan jala-jala terhadap kecepatan rotor (Nr), arus
input (Iin), daya input (Pin) dan faktor daya (cos φ). Data-data hasil pengukuran
tersebut juga digunakan untuk menghitung slip motor, daya output motor, rugi
daya total dan efisiensi motor akibat adanya jatuh tegangan jala-jala.
Tujuan dari pengujian motor induksi lima fasa ini adala untuk
mensimulasikan ganguan yang terjadi pada motor induksi lima fasa, apabila dalam
penggunannya terjadi ganguan berupa jatuh tegangan dari jala-jala. Dalam
menganalisa, penulis menggunakan data-data teknik motor yang diperoleh dari
hasil pengujian langsung pada motor induksi lima fasa rotor sangkar 2805 watt
4.2 Data Percobaan
Tabel hasil pengukuran dapat dilihat pada tabel di bawah ini :
32
Universitas Sumatera Utara
1. Percobaan jatuh tegangan dengan beban sebesar 10 Nm
Tabel 4.1 Pengukuran parameter motor induksi lima fasa dengan tahanan
torsi 10 Nm
Vs
Iin
Vr
Nr
Pf
Pin
(Volt)
(A)
(Volt)
(Rpm)
(cos ø)
(Watt)
1
250
4
237,35
1435
0,66
2805
2
240
4,16
227,81
1380
0,64
2715,64
3
230
4,34
-
1320
0,63
2697,83
4
220
4,54
-
1265
0,62
2631,83
5
210
4,76
-
1205
0,61
2591,46
No
2. Percoban jatuh tegangan dengan tahanan torsi 12 Nm
Tabel 4.2 Pengukuran parameter motor induksi lima fasa dengan tahanan
torsi 12 Nm
Vs
Iin
Vr
Nr
Pf
Pin
(Volt)
(A)
(Volt)
(Rpm)
(cos ø)
(Watt)
1
250
4,3
237,32
1390
0,7
3198,12
2
240
4,47
227,79
1340
0,69
3145,98
3
230
4,67
-
1335
0,68
3104,14
4
220
4,88
-
1320
0,67
3057,07
5
210
5,11
-
1300
0,66
3010,04
No
4.3 Analisa Data
Dalam menganalisa pengaruh jatuh tegangan jala-jala terhadap kinerja
motor induksi lima fasa rotor sangkar tupai diperlukan data spesifikasi dari motor
33
Universitas Sumatera Utara
induksi tersebut. Data teknis tesebut digunakan sebagai pedoman dalam
menganalisa selain teori yang terdapat dalam referensi. Berikut adalah data teknis
motor induksi lima fasa rotor sangkar yang digunakan :
Spesifikasi motor :
- Tegangan nominal (VL-L) : 250 V
- Daya motor : 1,8 KW, 2,5 HP
- Arus nominal : 4,6 A
- Nr :1452 rpm
- Cos φ : 0,8
- Frekuensi : 50Hz
- Jumlah kutub : 4
Berdasarkan hasil pengjujian dan teori pendukung maka besar daya output
dan rugi daya total dapat diketahui. Sebagai sampel pengujian pada tegangan 250
volt dan beban 10 Nm.
Pada saat pengujian torsi beban sebesar 10 N.m
1. Besar slip motor
S=
=
= 0,0413
2. Kecepatan medan putar stator
Ns =
=
= 1500 rpm
34
Universitas Sumatera Utara
3. Besar daya output
ωr = ωs (1-S)
=
x (1-S)
x (1-0, 0413)
=
= 157 rad/s x (0,9587)
= 150,515 watt
P out = T x ωr
= 10 x 150,515 watt
= 1505,15 watt
4. Rugi-rugi motor
P rugitotal = Pin – Pout
= 2805 – 1505,15
= 1299,85 watt
5. V Regulation
=
6. Efisiensi motor induksi
ɳ=
=
x 100%
x 100% = 53,65%
35
Universitas Sumatera Utara
Untuk memudahkan dalam menganalisa pengaruh tegangan jatuh jala –
jala terhadap kinerja motor induksi lima fasa, berikut tabel hasil perhitungan
daya output, rugi daya output, rugi daya total, efisiensi motor pada tegangan
nominal sampai tegangan terendah :
Tabel 4.3 Analisa hasil pengukuran dengan tahanan torsi 10 Nm
Vs
Iin
Nr
Pf
Pin
Pout
P Rugi
VR
ɳ
(Volt)
(A)
(Rpm)
(cos ø)
(Watt)
(Watt)
(Watt)
(%)
(%)
1
250
4
1435
0,66
2800
1500
1300
5,06
53,57
2
240
4,16
1380
0,64
2710
1440
1270
5,08
53,13
3
230
4,34
1320
0,63
2663
1383
1280
-
51,93
4
220
4,54
1265
0,62
2628
1320
1308
-
50,22
5
210
4,76
1205
0,61
2586
1260
1326
-
48,72
No
Tabel 4.4 Analisa hasil pengukuran dengan tahanan torsi 12 Nm
Pin
Pout
P Rugi
VR
ɳ
(Watt)
(Watt)
(Watt)
(%)
(%)
1390
Pf
(cos
ø)
0,7
3198,12 1750
1448,12 5,072
55,02
4,47
1340
0,69
3145,98 1695
1450,98 5,091
53,59
230
4,67
1335
0,68
3104,14 1670
1434,14 -
54,19
4
220
4,88
1320
0,67
3057,07 1658
1399,07 -
54,41
5
210
5,11
1300
0,66
3010,04 1634
1376,04
-
54,45
No
Vs
Iin
Nr
(Volt)
(A)
(Rpm)
1
250
4,3
2
240
3
Untuk menganalisa pengaruh jatuh tegangan terhadap arus input, putaran rotor
motor, faktor daya, daya input , daya output, daya rugi-rugi, dan efisiensi motor
maka dapat dilihat pada grafik berikut ini :
36
Universitas Sumatera Utara
1.
Pengaruh jatuh tegangan jala-jala terhadap arus input motor induksi lima
fasa
Tegangan Jala-jala (Volt
Hubungan Tegangan Jala-jala Terhadap Arus Input
Motor
4
260
250
240
230
220
210
200
4.16
4.34
4.54
4.76
3.8
4
4.2
4.4
4.6
4.8
Arus Input Motor (Ampere)
Grafik 4.1 Grafik hubungan tegangan jala-jala terhadap arus input motor
Berdasarkan analisa dari grafik di atas, pengaruh drop tegangan jala-jala terhadap
besar arus input motor adalah semakin berkurang suplai tegangan yang
diberikan ke motor maka arus yang ditimbulkan akan semakin membesar. Hal ini
juga menyebabkan semakin berkurangnya gaya yang dihasilkan untuk memutar
motor, dan mengakibatkan motor tidak dapat memikul beban berdasarkan unjuk
kerjanya. Dengan demikan motor akan mengalami kerusakan.
Pengaruh jatuh tegangan jala-jala terhadap putaran motor.
Hubungan Tegangan Jala-jala Terhadap Putaran
Rotor
Tegangan Jala-jala (Volt)
2.
260
250
240
230
220 1207
210
200
1200
1438
1380
1322
1265
1300
1400
1500
Putaran Rotor (rpm)
Gambar 4.2 Grafik hubungan tegangan jala-jala terhadap putaran rotor
37
Universitas Sumatera Utara
Berdasarkan analisa grafik di atas, pengaruh jatuh tegangan terhadap putaran
rotor adalah semakin rendah tegangan yang diberikan ke motor mengakibatkan
semakin kecilnya gaya yang dihasilkan motor untuk memutar rotor. Dengan
demikian kecepatan putaran rotor akan semakin menurun
3. Pengaruh jatuh tegangan jala-jala terhadap faktor daya
Tegangsan Jala-jala (Volt)
Hubungan Tegangan Jala-jala Terhadap Faktor Daya
270
260
250
240
230
220
210
200
0.66
0.64
0.63
0.62
0.61
0.6
0.61
0.62
0.63
0.64
0.65
0.66
0.67
Faktor Daya
Gambar 4.3 Grafik hubungan tegangan jala-jala terhadap faktor daya (cos φ)
Adapun pengaruh drop tegangan jala-jala terhadap faktor daya adalah semakin
rendah tegangan yang disuplai ke motor maka nilai faktor daya akan ikut
menurun. Hal dikarenakan semakin rendah tegangan yang diberikan maka arus
kemagnetan bertambah tetapi daya input menjadi menurun. Daya input yang
semakin kecil menyebabkan nilai faktor daya akan turun.
4. Pengaruh tegangan jala-jala terhadap daya input motor
Tegangan Jala-jala (Volt)
Hubungan Tegangan Jala-jala Terhadap Daya Input
2800
260
2710
2663
240
220
200
2550
2628
2586
2600
2650
2700
2750
2800
2850
Daya Input (watt)
Gambar 4.4 Grafik hubungan tegangan jala-jala terhadap daya input motor
38
Universitas Sumatera Utara
Besar tegangan jala-jala sangat berpengaruh pada besar daya input motor.
Semakin kecilnya tegangan sumber yang mencatu motor maka akan
mengakibatkan besar daya input juga semakin kecil.
Pengaruh tegangan jala-jala terhadap daya output motor
Tegangan Jala-jala (Volt)
5.
Hubungan Tegangan Jala-jala Terhadap Daya Output
Motor
260
250
240
230
220
210
200
1200
1505.15
1444.9
1384.7
1324.49
1264.28
1250
1300
1350
1400
1450
1500
1550
Daya Output Motor (Watt)
Gambar 4.5 grafik hubungan tegangan jala-jala terhadap daya output motor
Berdasarkan analisa grafik di atas semakin
kecil daya yang mencatu
motor induksi lima fasa maka daya output yang dihasilkan motor akan semakin
kecil.
6. Pengaruh tegangan jala-jala terhadap rugi daya motor
Tegangan Jala-jala (Volt)
Hubungan Tegangan Jala-jala Terhadap Rugi Daya
260
250
240
230
220
210
200
1260
1300
1270
1280
1308
1326
1270
1280
1290
1300
1310
1320
1330
Rugi Daya (Watt)
Gambar 4.6 Grafik hubungan tegangan jala-jala terhadap rugi daya motor
39
Universitas Sumatera Utara
Besar daya yang hilang pada motor semakin besar seiring menurunnya besar
tegangan jala-jala . Hal ini disebabkan motor berkerja pada tegangan yang tidak
sesuai.
7. Pengaruh tegangan jala-jala terhadap efisiensi motor
Tegangan Jala-jala (Volt)
Hubungan Tegangan Jala-jala Terhadap Efisiensi
Motor
53.57
53.13
260
250
240
230
220
210
200
51.93
50.22
48.72
48
49
50
51
52
53
54
Efisiensi Motor (%)
Gambar 4.7 Grafik hubungan tegangan jala-jala terhadap efisiensi motor
Jatuh tegangan jala-jala sangat berpengaruh pada kinerja motor induksi
lima fasa dan mengakibatkan menurunnya efisiensi dari motor induksi lima fasa
itu sendiri.
4.4 Analisa Pengukuran dan Perhitungan
Pengaruh jatuh tegangan jala-jala terhadap kinerja motor induksi lima fasa
rotor sangkar dapat diketahui dengan melakukan pengujian dan perhitungan. Data
yang diperoleh melalui pengujian akan digunakan dalam proses perhitungan,
untuk mengetahui perbandingan kinerja motor induksi. Kedua proses tersebut
saling berkorelasi untuk mendapatkan perbandingan kinerja motor induksi, akan
tetapi dalam pengujian besar daya input dapat diketahui dengan cara pengukuran,
sedangkan dalam proses perhitungan besar daya input dapat diketahui dengan
40
Universitas Sumatera Utara
menggunakan persamaan Pin = 4,2η.V.I. Cosφ. Dengan mengetahui besar daya
input motor maka dapat dicari besar rugi daya dan efisiensi motor.
Untuk memperoleh besar daya input motor, penulis mengambil contoh
perhitungan menggunakan data pada tegangan 250 volt dan beban 10 Nm sebagai
berikut :
1. Daya masuk pada motor
Pin = 4,2η.V.I. Cosφ
Pin = 4.25 x 250 x 4 x0,66 = 2805 watt
2. Besar slip motor
S=
= 0, 0413
=
3. Kecepatan medan putar stator
Ns =
= 1500 rpm
=
4. Besar daya output
ωr = ωs (1-S)
=
x (1-S)
=
x (1 - 0,0413)
= 157 rad/s x (0,9587)
= 150,515 watt
41
Universitas Sumatera Utara
Pout = T x ωr
= 10 x 150,515 watt
= 1505,15 watt
5. Rugi-rugi motor
P rugitotal = Pin – Pout
= 2805 – 1505,15
= 1299,85 watt
6. Efisiensi motor induksi
ɳ=
x 100%
x 100%
=
= 53,65%
Tabel 4.5 Perhitungan dengan tahanan torsi 10 Nm
Vs
Iin
Nr
Pf
Pin
Pout
P Rugi
ɳ
(Volt)
(A)
(Rpm)
(cos ø)
(Watt)
(Watt)
(Watt)
(%)
1
250
4
1438
0,66
2805
1505,15 1299,85 53,6%
2
240
4,16
1380
0,64
2715
1444.90 1270,10 53,2%
3
230
4,34
1322
0,63
2667
1384,70 1282,30 51,3%
4
220
4,54
1265
0,62
2631
1324,49 1300,57 50,3%
5
210
4,76
1207
0,61
2591
1264,28 1326,72 48,7%
No
Tabel 4.4 Perhitungan dengan tahanan torsi 12 Nm
Vs
Iin
Nr
Pf
Pin
Pout
P Rugi
ɳ
(Volt)
(A)
(Rpm)
(cos ø)
(Watt)
(Watt)
(Watt)
(%)
1
250
4,3
1390
0,7
3198,12 1759,65 1438,46 55,02%
2
240
4,47
1340
0,69
3145,98 1686,18 1459,80 53,59%
3
230
4,67
1335
0,68
3104,14 1682,41 1421,73 54,19%
4
220
4,88
1320
0,67
3057,07 1663,57 1393,49 54,41%
5
210
5,11
1300
0,66
3010,04 1639,08 1370,96 54,45%
No
42
Universitas Sumatera Utara
4.5
Analisa Hasil Pengukuran dan Perhitungan
Suatu motor induksi dapat berputar jika medan putar magnet pada stator
menginduksi tegangan (ggl) ke rotor. Tegangan akan terinduksi dari kumparan
medan stator ke rotor jika ada perbedaan relative (slip) antara kecepatan medan
putar stator Ns dengan kecepatan medan putar rotor Nr, serta besarnya Ns harus
lebih besar dari Nr (Ns > Nr). Tegangan yang
terinduksi pada rotor akan
mengakibatkan mengalirnya arus pada batang konduktor rotor, dan kemudian
akan menghasilkan kopel .
Berdasarkan hasil pengukuran dan perhitungan di atas, jika beban pada
motor bertambah maka akan memperbesar kopel motor. Kopel motor yang
bertambah besar mengakibatkan arus yang terinduksi ke rotor semakin besar,
sehingga slipantara medan putar stator dan rotor juga bertambah besar . Hal ini
akan menyebabkan kecepatan putaran rotor semakin menurun.
Perubahan tegangan juga akan mempengaruhi besar torsi motor baik torsi
awal ,maupun torsi motor pada saat berkerja. Pada saat motor mendapat suplai
tegangan yang konstan dan diberi beban tertentu, besar torsi motor akan
mengalami peningkatan hingga kecepatan putaran motor mencapai maksimal.
Akan tetapi pada saat motor mengalami penurunan tegangan serta motor dibebani
dengan beban tertentu, maka nilai torsi yang dihasilkan motor akan menurun.
Ditambah lagi jika besar beban yang terpasang ke motor bertambah,
mengakibatkan putaran motor pun semakin menurun dan hingga pada akhirnya
berhenti. Dengan demikian turunya tegangan yang menyuplai motor akan
berdampak pada torsi motor juga menurun seiring dengan bertambahnya beban.
43
Universitas Sumatera Utara
Daya output pada motor induksi merupakan hasil daya input dikurangi
oleh rugi-rugi daya motor. Adapun rugi-rugi daya pada motor meliputi rugi-rugi
inti, rugi-rugi tembaga, dan rugi-rugi celah udara. Diantara rugi-rugi pada motor
tersebut, rugi tembaga memiliki pengaruh terhadap efisiensi motor. Karena rugi
tembaga akan bertambah besar seiring dengan kenaikan beban motor.
Berdasarkan hasil pengukuran dan perhitungan yang dilakukan, jika beban motor
bertambah dan bekerja pada tegangan yang sama maka akan menghasilkan arus
input dan daya input bertambah besar sehingga menghasilkan daya output yang
lebih besar.
Berdasarkan hasil perhitungan, bertambahnya beban pada motor
mempengaruhi nilai efisiensi motor. Nilai efisiensi motor pada saat tahanan torsi
12 Nm lebih besar jika dibandingkan dengan tahanan torsi 10 Nm. Hal ini
menunjukkan bahwa pada beban maksimal, motor dapat bekerja lebih efisien.
Setelah melakukan pengukuran dan perhitungan terhadap motor induksi
lima fasa, ternyata didapat hasil yang sesuai dengan landasan teori yang menjadi
acuan sebelumnya. Hanya saja dalam hasil pengukuran dan perhitungan terdapat
sedikit selisih. Selisih tersebut disebabkan oleh beberapa faktor seperti ketelitian
alat ukur yang digunakan maupun faktor kondisi dari motor sendiri. Akan tetapi
selisih tersebut dapat dimaklumi karena diantara kedua data yang diperoleh bain
dari hasil pengukuran dan perhitungan memiliki karakteristik yang sama.
Dari pengukuran dan perhitungan yang telah dilakukan adalah jatuh
tegangan jala-jala ternyata mempengaruhi kinerja dari motor induksi lima fasa
rotor sangkar. Pengaruh jatuh tegangan sangat jelas dapat dilihat dari besar daya
44
Universitas Sumatera Utara
output yang dihasilkan, dimana semakin kecil tegangan maka daya yang
dihasilkan juga akan mengalami penurunan. Hal ini berdampak pada efisiensi
motor yang semakin kecil.
Besar tegangan sumber berbanding lurus dengan daya output yang
dihasilkan motor sehingga efisiensi motor akan semakin besar seiring
meningkatnya daya output yang dihasilkan motor. Sebaliknya jika motor tegangan
jala-jalaturun maka daya yang dihasilkan motor menurunbegitu juga efisiensinya.
Semakin kecil daya output dihasilkan maka putaran motor akan semakin kecil.
Dengan demikian motor induksi lima fasa dapat digunakan pada tegangan
jala-jala yang sesuai dengan spesifikasinya. Apabila terjadi jatuh tegangan jalajala maka akan menurunkan kinerja motor sehingga penggunannya tidak menjadi
efektif dan efisien.
45
Universitas Sumatera Utara
BAB V
PENUTUP
5.1 Kesimpulan
Berdasarkan dari hasil pengukuran dan perhitungan dapat ditarik beberapan
kesimpulan mengenai Pengaruh tegangan jatuh terhadap kinerja motor induksi
lima fasa jenis rotor sangkar sebagai berikut:
1. Jatuh tegangan yang terjadi pada jala-jala menyebabkan nilai arus
masuk pada motor induksi lima fasa mengalami peningkatan sebesar
19%. Hal ini berdampak pada nilai tegangan jatuh semakin besar.
Peningkatan nilai tegangan jatuh menyebabkan nilai faktor daya
menurun sebesar 8,19%. Penurunan faktor daya mengakibatkan daya
input juga menurun. Daya input yang semakin kecil menyebabkan
motor bekerja dibawah nominal, sehingga kecepatan rotor yang semakin
menurun dan efisiensi motor berkurang.
2. Besar tegangan jatuh yang masih bisa ditolerir oleh motor induksi lima
fasa rotor sangkar adalah sebesar 227,79 volt dengan besar jatuh
tegangan 5,091 %.
46
Universitas Sumatera Utara
METODE PENELITIAN
3.1 Tempat dan Waktu
Penelitian ini akan dilakukan Pusat Pengembangan dan Pemberdayaan
Pendidik dan Tenaga Kependidikan (PPPPTK), jalan Setia Budi No. 75 Kapten
Sumarsono Helvetia Medan 20214, Sumatera Utara. Lama penelitian direcanakan
selama 2 (dua) bulan.
3.2 Bahan dan Peralatan
Bahan yang digunakan untuk melakukan penelitian ini adalah:
1. Motor induksi lima phasa
Tipe : rotor sangkar
Spesifikasi :
- Tegangan nominal (VL-L) : 250 V
- arus nominal : 4,6 A
- 2,5 HP, 1,8 KW
- Cos φ : 0,8
- Frekuensi : 50Hz
- Jumlah kutub : 4
- Kelas isolasi : B
2. Servo motor
3. Ampermeter
4. Voltmeter
26
Universitas Sumatera Utara
5. Wattmeter
6. Power Suplai ( AC dan DC )
7. Auto Trafo lima fasa
8. Tacho meter
3.3 Variabel yang Diamati
Pengujian motor induksi lima fasa ini bertujuan untuk memperoleh pengaruh
tegangan jatuh terhadap putaran rotor (Nr), besar arus input(Iin) akibat jatuh
tegangan, harga daya output (Pout), besar faktor daya (cosφ) pada motor induksi
lima fasa untuk dapat bekerja.
Setelah data teknis dalam pengujian motor induksi tersebut diperoleh, maka
dapat ditentukan unjuk kerja motor induksi lima fasa melalui persamaan (2.2) dan
persamaan (2.4).
Kecepatan putar rotor (
) dapat dinyatakan dalam persamaan berikut :
(2.26)
Dimana :
= Kecepatan medan putar stator (rad/s)
S
= Slip
atau
(2.27)
Dimana :
Nr = Putaran rotor motor induksi (rpm)
27
Universitas Sumatera Utara
Daya Output motor induksi adalah daya mekanis yang dihasilkan rotor dan dari
data hasil pengukuran dapat dinyatakan dengan persamaan sebagai berikut :
(2.28)
=
Dimana :
T = Torsi motor induksi (Nm)
ωr = Kecepatan Putar Rotor (rad/ s)
Nr = Putaran Rotor (Rpm)
Jadi daya output motor induksi tiga fasa juga dapat diperoleh melalui
persamaan sebagai berikut :
(2.29)
Sedangkan rugi daya total yang hilang pada motor induksi dapat
dinyatakan sebagai berikut :
(2.30)
Efisiensi motor induksi tiga fasa dapat dinyatakan sebagai berikut :
(2.31)
28
Universitas Sumatera Utara
3.4 ProsedurPenelitian
Adapun prosedur pengambilan data dalam penelitian ini adalah sebagai
berikut:
1. Merangkai rangkaian percobaan
Sebelum melakukan percobaan terlebih dahulu merangkai rangkaian
percobaan sesuai dengan percobaan yang dilakukan. Adapun rangkaian
percobaan yang akan digunakan seperti gambar yang berikut:
Gambar 3.1 Rangkaian Percobaan Tegangan Jatuh Motor Induksi Lima Fasa
2. Pengambilan Data
Adapun prosedur pengambilan data dalam penelitian ini adalah sebagai
berikut:
1. Membuat rangkain seperti gambar
2. Menghubungkan
rangkaian
dengan
sumber
tegangan
dan
mengaktifkan saklar auto trafo lima fasa
29
Universitas Sumatera Utara
3. Mengatur tegangan sumber / tegangan jala-jala sebesar 250 V
sesuai dengan petunjuk yang berlaku, dengan menggunakan auto
trafo lima fasa.
4. Mengaktifkan motor induksi lima fasa dengan menggunakan saklar
penghubung.
5. Mengatur beban torsi beban sebesar 10 Nm
6. Mengamati pengukuran arus input (Iin), daya input (Pin), tegangan
input (Vin), tegangan output (Vout), faktor daya (Cos φ) dengan
menggunakan alat ukur listrik dan mengukur besar kecepatan
putaran rotor
7. Lakukan kembali langkah ke 3 untuk tegangan sebesar 240 V, 230
V, 220 V, dan 210 V. serta tambahkan torsi beban sebesar 12 Nm.
8. Mencatat hasil pengukuran atau penguian pada tabel percobaan
9. Turunkan autotrafo AC hingga motor berhenti
10. Lepasakan
saklar
yang
menghubungkan
motor
dengan
transformator lima fasa.
11. Percobaan selesai.
Data yang diambil dalam percobaan adalah sebagai berikut :
Arus masuk yang tercatat pada amperemeter pada saat motor dibebani
dalam kondisi tegangan nominal maupun jatuh tegangan
Kecepatan putaran rotor pada saat motor dalam keadaan berbeban
Daya masuk pada motor yang tertera pada wattmeter dalam keadan
tegangan nominal maupun jatuh tegangan
30
Universitas Sumatera Utara
3.5 Pelaksanaan Penelitian
3.5.1 Proses Pengumpulan Data
Berdasarkan diagram alir flowchart, teknik perhitungan dan pengolahan
dapat dilihat pada Gambar 3.2 berikut:
MULAI
MEMPERSIAPKAN PERALATAN PERCOBAAN
MERAINGKAI RANGKAIAN PERCOBAAN
MELAKUKAN PERCOBAAN
PENGAMBILAN DATA
TIDAK
APAKAH SESUAI PERCOBAAN
DENGAN PERHITUNGAN
YA
MENAMPAMPILKAN
HASIL PENGUKURAN
DAN PERHITUNGAN
BERHENTI
Gambar 3.2 Diagram alur proses pengambilan data
3.5.2 Melakukan analisa data terhadap data yang diperoleh
Data yang diperoleh dari hasil pengukuran kemudian dianalisa
untuk melihat kinerja motor induksi lima fasa pada saat terjadi jatuh tegangan.
31
Universitas Sumatera Utara
BAB IV
HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN
4.1 Umum
Pada bab ini penulis akan mencoba menganalisa pengaruh perubahan
tegangan jala-jala terhadap kinerja motor induksi lima fasa jenis rotor sangkar
tupai pada saat beroperasi. Dengan menggunakan cara yang sistematis nantinya
akan diperoleh pengaruh jatuh tegangan jala-jala terhadap kinerja dari motor
induksi tersebut. Pada pengujian ini akan digunakan motor induksi lima fasa rotor
sangkar tupai 2510,16 watt
Setelah dilakukan percobaan, data hasil pengukuran digunakan untuk
menganalisa pengaruh jatuh tegangan jala-jala terhadap kecepatan rotor (Nr), arus
input (Iin), daya input (Pin) dan faktor daya (cos φ). Data-data hasil pengukuran
tersebut juga digunakan untuk menghitung slip motor, daya output motor, rugi
daya total dan efisiensi motor akibat adanya jatuh tegangan jala-jala.
Tujuan dari pengujian motor induksi lima fasa ini adala untuk
mensimulasikan ganguan yang terjadi pada motor induksi lima fasa, apabila dalam
penggunannya terjadi ganguan berupa jatuh tegangan dari jala-jala. Dalam
menganalisa, penulis menggunakan data-data teknik motor yang diperoleh dari
hasil pengujian langsung pada motor induksi lima fasa rotor sangkar 2805 watt
4.2 Data Percobaan
Tabel hasil pengukuran dapat dilihat pada tabel di bawah ini :
32
Universitas Sumatera Utara
1. Percobaan jatuh tegangan dengan beban sebesar 10 Nm
Tabel 4.1 Pengukuran parameter motor induksi lima fasa dengan tahanan
torsi 10 Nm
Vs
Iin
Vr
Nr
Pf
Pin
(Volt)
(A)
(Volt)
(Rpm)
(cos ø)
(Watt)
1
250
4
237,35
1435
0,66
2805
2
240
4,16
227,81
1380
0,64
2715,64
3
230
4,34
-
1320
0,63
2697,83
4
220
4,54
-
1265
0,62
2631,83
5
210
4,76
-
1205
0,61
2591,46
No
2. Percoban jatuh tegangan dengan tahanan torsi 12 Nm
Tabel 4.2 Pengukuran parameter motor induksi lima fasa dengan tahanan
torsi 12 Nm
Vs
Iin
Vr
Nr
Pf
Pin
(Volt)
(A)
(Volt)
(Rpm)
(cos ø)
(Watt)
1
250
4,3
237,32
1390
0,7
3198,12
2
240
4,47
227,79
1340
0,69
3145,98
3
230
4,67
-
1335
0,68
3104,14
4
220
4,88
-
1320
0,67
3057,07
5
210
5,11
-
1300
0,66
3010,04
No
4.3 Analisa Data
Dalam menganalisa pengaruh jatuh tegangan jala-jala terhadap kinerja
motor induksi lima fasa rotor sangkar tupai diperlukan data spesifikasi dari motor
33
Universitas Sumatera Utara
induksi tersebut. Data teknis tesebut digunakan sebagai pedoman dalam
menganalisa selain teori yang terdapat dalam referensi. Berikut adalah data teknis
motor induksi lima fasa rotor sangkar yang digunakan :
Spesifikasi motor :
- Tegangan nominal (VL-L) : 250 V
- Daya motor : 1,8 KW, 2,5 HP
- Arus nominal : 4,6 A
- Nr :1452 rpm
- Cos φ : 0,8
- Frekuensi : 50Hz
- Jumlah kutub : 4
Berdasarkan hasil pengjujian dan teori pendukung maka besar daya output
dan rugi daya total dapat diketahui. Sebagai sampel pengujian pada tegangan 250
volt dan beban 10 Nm.
Pada saat pengujian torsi beban sebesar 10 N.m
1. Besar slip motor
S=
=
= 0,0413
2. Kecepatan medan putar stator
Ns =
=
= 1500 rpm
34
Universitas Sumatera Utara
3. Besar daya output
ωr = ωs (1-S)
=
x (1-S)
x (1-0, 0413)
=
= 157 rad/s x (0,9587)
= 150,515 watt
P out = T x ωr
= 10 x 150,515 watt
= 1505,15 watt
4. Rugi-rugi motor
P rugitotal = Pin – Pout
= 2805 – 1505,15
= 1299,85 watt
5. V Regulation
=
6. Efisiensi motor induksi
ɳ=
=
x 100%
x 100% = 53,65%
35
Universitas Sumatera Utara
Untuk memudahkan dalam menganalisa pengaruh tegangan jatuh jala –
jala terhadap kinerja motor induksi lima fasa, berikut tabel hasil perhitungan
daya output, rugi daya output, rugi daya total, efisiensi motor pada tegangan
nominal sampai tegangan terendah :
Tabel 4.3 Analisa hasil pengukuran dengan tahanan torsi 10 Nm
Vs
Iin
Nr
Pf
Pin
Pout
P Rugi
VR
ɳ
(Volt)
(A)
(Rpm)
(cos ø)
(Watt)
(Watt)
(Watt)
(%)
(%)
1
250
4
1435
0,66
2800
1500
1300
5,06
53,57
2
240
4,16
1380
0,64
2710
1440
1270
5,08
53,13
3
230
4,34
1320
0,63
2663
1383
1280
-
51,93
4
220
4,54
1265
0,62
2628
1320
1308
-
50,22
5
210
4,76
1205
0,61
2586
1260
1326
-
48,72
No
Tabel 4.4 Analisa hasil pengukuran dengan tahanan torsi 12 Nm
Pin
Pout
P Rugi
VR
ɳ
(Watt)
(Watt)
(Watt)
(%)
(%)
1390
Pf
(cos
ø)
0,7
3198,12 1750
1448,12 5,072
55,02
4,47
1340
0,69
3145,98 1695
1450,98 5,091
53,59
230
4,67
1335
0,68
3104,14 1670
1434,14 -
54,19
4
220
4,88
1320
0,67
3057,07 1658
1399,07 -
54,41
5
210
5,11
1300
0,66
3010,04 1634
1376,04
-
54,45
No
Vs
Iin
Nr
(Volt)
(A)
(Rpm)
1
250
4,3
2
240
3
Untuk menganalisa pengaruh jatuh tegangan terhadap arus input, putaran rotor
motor, faktor daya, daya input , daya output, daya rugi-rugi, dan efisiensi motor
maka dapat dilihat pada grafik berikut ini :
36
Universitas Sumatera Utara
1.
Pengaruh jatuh tegangan jala-jala terhadap arus input motor induksi lima
fasa
Tegangan Jala-jala (Volt
Hubungan Tegangan Jala-jala Terhadap Arus Input
Motor
4
260
250
240
230
220
210
200
4.16
4.34
4.54
4.76
3.8
4
4.2
4.4
4.6
4.8
Arus Input Motor (Ampere)
Grafik 4.1 Grafik hubungan tegangan jala-jala terhadap arus input motor
Berdasarkan analisa dari grafik di atas, pengaruh drop tegangan jala-jala terhadap
besar arus input motor adalah semakin berkurang suplai tegangan yang
diberikan ke motor maka arus yang ditimbulkan akan semakin membesar. Hal ini
juga menyebabkan semakin berkurangnya gaya yang dihasilkan untuk memutar
motor, dan mengakibatkan motor tidak dapat memikul beban berdasarkan unjuk
kerjanya. Dengan demikan motor akan mengalami kerusakan.
Pengaruh jatuh tegangan jala-jala terhadap putaran motor.
Hubungan Tegangan Jala-jala Terhadap Putaran
Rotor
Tegangan Jala-jala (Volt)
2.
260
250
240
230
220 1207
210
200
1200
1438
1380
1322
1265
1300
1400
1500
Putaran Rotor (rpm)
Gambar 4.2 Grafik hubungan tegangan jala-jala terhadap putaran rotor
37
Universitas Sumatera Utara
Berdasarkan analisa grafik di atas, pengaruh jatuh tegangan terhadap putaran
rotor adalah semakin rendah tegangan yang diberikan ke motor mengakibatkan
semakin kecilnya gaya yang dihasilkan motor untuk memutar rotor. Dengan
demikian kecepatan putaran rotor akan semakin menurun
3. Pengaruh jatuh tegangan jala-jala terhadap faktor daya
Tegangsan Jala-jala (Volt)
Hubungan Tegangan Jala-jala Terhadap Faktor Daya
270
260
250
240
230
220
210
200
0.66
0.64
0.63
0.62
0.61
0.6
0.61
0.62
0.63
0.64
0.65
0.66
0.67
Faktor Daya
Gambar 4.3 Grafik hubungan tegangan jala-jala terhadap faktor daya (cos φ)
Adapun pengaruh drop tegangan jala-jala terhadap faktor daya adalah semakin
rendah tegangan yang disuplai ke motor maka nilai faktor daya akan ikut
menurun. Hal dikarenakan semakin rendah tegangan yang diberikan maka arus
kemagnetan bertambah tetapi daya input menjadi menurun. Daya input yang
semakin kecil menyebabkan nilai faktor daya akan turun.
4. Pengaruh tegangan jala-jala terhadap daya input motor
Tegangan Jala-jala (Volt)
Hubungan Tegangan Jala-jala Terhadap Daya Input
2800
260
2710
2663
240
220
200
2550
2628
2586
2600
2650
2700
2750
2800
2850
Daya Input (watt)
Gambar 4.4 Grafik hubungan tegangan jala-jala terhadap daya input motor
38
Universitas Sumatera Utara
Besar tegangan jala-jala sangat berpengaruh pada besar daya input motor.
Semakin kecilnya tegangan sumber yang mencatu motor maka akan
mengakibatkan besar daya input juga semakin kecil.
Pengaruh tegangan jala-jala terhadap daya output motor
Tegangan Jala-jala (Volt)
5.
Hubungan Tegangan Jala-jala Terhadap Daya Output
Motor
260
250
240
230
220
210
200
1200
1505.15
1444.9
1384.7
1324.49
1264.28
1250
1300
1350
1400
1450
1500
1550
Daya Output Motor (Watt)
Gambar 4.5 grafik hubungan tegangan jala-jala terhadap daya output motor
Berdasarkan analisa grafik di atas semakin
kecil daya yang mencatu
motor induksi lima fasa maka daya output yang dihasilkan motor akan semakin
kecil.
6. Pengaruh tegangan jala-jala terhadap rugi daya motor
Tegangan Jala-jala (Volt)
Hubungan Tegangan Jala-jala Terhadap Rugi Daya
260
250
240
230
220
210
200
1260
1300
1270
1280
1308
1326
1270
1280
1290
1300
1310
1320
1330
Rugi Daya (Watt)
Gambar 4.6 Grafik hubungan tegangan jala-jala terhadap rugi daya motor
39
Universitas Sumatera Utara
Besar daya yang hilang pada motor semakin besar seiring menurunnya besar
tegangan jala-jala . Hal ini disebabkan motor berkerja pada tegangan yang tidak
sesuai.
7. Pengaruh tegangan jala-jala terhadap efisiensi motor
Tegangan Jala-jala (Volt)
Hubungan Tegangan Jala-jala Terhadap Efisiensi
Motor
53.57
53.13
260
250
240
230
220
210
200
51.93
50.22
48.72
48
49
50
51
52
53
54
Efisiensi Motor (%)
Gambar 4.7 Grafik hubungan tegangan jala-jala terhadap efisiensi motor
Jatuh tegangan jala-jala sangat berpengaruh pada kinerja motor induksi
lima fasa dan mengakibatkan menurunnya efisiensi dari motor induksi lima fasa
itu sendiri.
4.4 Analisa Pengukuran dan Perhitungan
Pengaruh jatuh tegangan jala-jala terhadap kinerja motor induksi lima fasa
rotor sangkar dapat diketahui dengan melakukan pengujian dan perhitungan. Data
yang diperoleh melalui pengujian akan digunakan dalam proses perhitungan,
untuk mengetahui perbandingan kinerja motor induksi. Kedua proses tersebut
saling berkorelasi untuk mendapatkan perbandingan kinerja motor induksi, akan
tetapi dalam pengujian besar daya input dapat diketahui dengan cara pengukuran,
sedangkan dalam proses perhitungan besar daya input dapat diketahui dengan
40
Universitas Sumatera Utara
menggunakan persamaan Pin = 4,2η.V.I. Cosφ. Dengan mengetahui besar daya
input motor maka dapat dicari besar rugi daya dan efisiensi motor.
Untuk memperoleh besar daya input motor, penulis mengambil contoh
perhitungan menggunakan data pada tegangan 250 volt dan beban 10 Nm sebagai
berikut :
1. Daya masuk pada motor
Pin = 4,2η.V.I. Cosφ
Pin = 4.25 x 250 x 4 x0,66 = 2805 watt
2. Besar slip motor
S=
= 0, 0413
=
3. Kecepatan medan putar stator
Ns =
= 1500 rpm
=
4. Besar daya output
ωr = ωs (1-S)
=
x (1-S)
=
x (1 - 0,0413)
= 157 rad/s x (0,9587)
= 150,515 watt
41
Universitas Sumatera Utara
Pout = T x ωr
= 10 x 150,515 watt
= 1505,15 watt
5. Rugi-rugi motor
P rugitotal = Pin – Pout
= 2805 – 1505,15
= 1299,85 watt
6. Efisiensi motor induksi
ɳ=
x 100%
x 100%
=
= 53,65%
Tabel 4.5 Perhitungan dengan tahanan torsi 10 Nm
Vs
Iin
Nr
Pf
Pin
Pout
P Rugi
ɳ
(Volt)
(A)
(Rpm)
(cos ø)
(Watt)
(Watt)
(Watt)
(%)
1
250
4
1438
0,66
2805
1505,15 1299,85 53,6%
2
240
4,16
1380
0,64
2715
1444.90 1270,10 53,2%
3
230
4,34
1322
0,63
2667
1384,70 1282,30 51,3%
4
220
4,54
1265
0,62
2631
1324,49 1300,57 50,3%
5
210
4,76
1207
0,61
2591
1264,28 1326,72 48,7%
No
Tabel 4.4 Perhitungan dengan tahanan torsi 12 Nm
Vs
Iin
Nr
Pf
Pin
Pout
P Rugi
ɳ
(Volt)
(A)
(Rpm)
(cos ø)
(Watt)
(Watt)
(Watt)
(%)
1
250
4,3
1390
0,7
3198,12 1759,65 1438,46 55,02%
2
240
4,47
1340
0,69
3145,98 1686,18 1459,80 53,59%
3
230
4,67
1335
0,68
3104,14 1682,41 1421,73 54,19%
4
220
4,88
1320
0,67
3057,07 1663,57 1393,49 54,41%
5
210
5,11
1300
0,66
3010,04 1639,08 1370,96 54,45%
No
42
Universitas Sumatera Utara
4.5
Analisa Hasil Pengukuran dan Perhitungan
Suatu motor induksi dapat berputar jika medan putar magnet pada stator
menginduksi tegangan (ggl) ke rotor. Tegangan akan terinduksi dari kumparan
medan stator ke rotor jika ada perbedaan relative (slip) antara kecepatan medan
putar stator Ns dengan kecepatan medan putar rotor Nr, serta besarnya Ns harus
lebih besar dari Nr (Ns > Nr). Tegangan yang
terinduksi pada rotor akan
mengakibatkan mengalirnya arus pada batang konduktor rotor, dan kemudian
akan menghasilkan kopel .
Berdasarkan hasil pengukuran dan perhitungan di atas, jika beban pada
motor bertambah maka akan memperbesar kopel motor. Kopel motor yang
bertambah besar mengakibatkan arus yang terinduksi ke rotor semakin besar,
sehingga slipantara medan putar stator dan rotor juga bertambah besar . Hal ini
akan menyebabkan kecepatan putaran rotor semakin menurun.
Perubahan tegangan juga akan mempengaruhi besar torsi motor baik torsi
awal ,maupun torsi motor pada saat berkerja. Pada saat motor mendapat suplai
tegangan yang konstan dan diberi beban tertentu, besar torsi motor akan
mengalami peningkatan hingga kecepatan putaran motor mencapai maksimal.
Akan tetapi pada saat motor mengalami penurunan tegangan serta motor dibebani
dengan beban tertentu, maka nilai torsi yang dihasilkan motor akan menurun.
Ditambah lagi jika besar beban yang terpasang ke motor bertambah,
mengakibatkan putaran motor pun semakin menurun dan hingga pada akhirnya
berhenti. Dengan demikian turunya tegangan yang menyuplai motor akan
berdampak pada torsi motor juga menurun seiring dengan bertambahnya beban.
43
Universitas Sumatera Utara
Daya output pada motor induksi merupakan hasil daya input dikurangi
oleh rugi-rugi daya motor. Adapun rugi-rugi daya pada motor meliputi rugi-rugi
inti, rugi-rugi tembaga, dan rugi-rugi celah udara. Diantara rugi-rugi pada motor
tersebut, rugi tembaga memiliki pengaruh terhadap efisiensi motor. Karena rugi
tembaga akan bertambah besar seiring dengan kenaikan beban motor.
Berdasarkan hasil pengukuran dan perhitungan yang dilakukan, jika beban motor
bertambah dan bekerja pada tegangan yang sama maka akan menghasilkan arus
input dan daya input bertambah besar sehingga menghasilkan daya output yang
lebih besar.
Berdasarkan hasil perhitungan, bertambahnya beban pada motor
mempengaruhi nilai efisiensi motor. Nilai efisiensi motor pada saat tahanan torsi
12 Nm lebih besar jika dibandingkan dengan tahanan torsi 10 Nm. Hal ini
menunjukkan bahwa pada beban maksimal, motor dapat bekerja lebih efisien.
Setelah melakukan pengukuran dan perhitungan terhadap motor induksi
lima fasa, ternyata didapat hasil yang sesuai dengan landasan teori yang menjadi
acuan sebelumnya. Hanya saja dalam hasil pengukuran dan perhitungan terdapat
sedikit selisih. Selisih tersebut disebabkan oleh beberapa faktor seperti ketelitian
alat ukur yang digunakan maupun faktor kondisi dari motor sendiri. Akan tetapi
selisih tersebut dapat dimaklumi karena diantara kedua data yang diperoleh bain
dari hasil pengukuran dan perhitungan memiliki karakteristik yang sama.
Dari pengukuran dan perhitungan yang telah dilakukan adalah jatuh
tegangan jala-jala ternyata mempengaruhi kinerja dari motor induksi lima fasa
rotor sangkar. Pengaruh jatuh tegangan sangat jelas dapat dilihat dari besar daya
44
Universitas Sumatera Utara
output yang dihasilkan, dimana semakin kecil tegangan maka daya yang
dihasilkan juga akan mengalami penurunan. Hal ini berdampak pada efisiensi
motor yang semakin kecil.
Besar tegangan sumber berbanding lurus dengan daya output yang
dihasilkan motor sehingga efisiensi motor akan semakin besar seiring
meningkatnya daya output yang dihasilkan motor. Sebaliknya jika motor tegangan
jala-jalaturun maka daya yang dihasilkan motor menurunbegitu juga efisiensinya.
Semakin kecil daya output dihasilkan maka putaran motor akan semakin kecil.
Dengan demikian motor induksi lima fasa dapat digunakan pada tegangan
jala-jala yang sesuai dengan spesifikasinya. Apabila terjadi jatuh tegangan jalajala maka akan menurunkan kinerja motor sehingga penggunannya tidak menjadi
efektif dan efisien.
45
Universitas Sumatera Utara
BAB V
PENUTUP
5.1 Kesimpulan
Berdasarkan dari hasil pengukuran dan perhitungan dapat ditarik beberapan
kesimpulan mengenai Pengaruh tegangan jatuh terhadap kinerja motor induksi
lima fasa jenis rotor sangkar sebagai berikut:
1. Jatuh tegangan yang terjadi pada jala-jala menyebabkan nilai arus
masuk pada motor induksi lima fasa mengalami peningkatan sebesar
19%. Hal ini berdampak pada nilai tegangan jatuh semakin besar.
Peningkatan nilai tegangan jatuh menyebabkan nilai faktor daya
menurun sebesar 8,19%. Penurunan faktor daya mengakibatkan daya
input juga menurun. Daya input yang semakin kecil menyebabkan
motor bekerja dibawah nominal, sehingga kecepatan rotor yang semakin
menurun dan efisiensi motor berkurang.
2. Besar tegangan jatuh yang masih bisa ditolerir oleh motor induksi lima
fasa rotor sangkar adalah sebesar 227,79 volt dengan besar jatuh
tegangan 5,091 %.
46
Universitas Sumatera Utara