Analisis Perbandingan Pengasutan Pada Arus Start Dengan Menggunakan Softstarter dan Inverter Pada Motor Induksi 3 Fasa

ANALISIS PERBANDINGAN PENGASUTAN PADA ARUS
START DENGAN MENGGUNAKAN SOFTSTARTER DAN
INVERTER PADA MOTOR INDUKSI 3 FASA
Diajukan Untuk Memenuhi Salah Satu Persyaratan
dalam Menyelesaikan Pendidikan Sarjana (S-1) pada
Departemen Teknik Elektro Sub Konsentrasi Teknik Energi Listrik

Oleh:
WIRATMAN
NIM: 120402040

DEPARTEMEN TEKNIK ELEKTRO
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2016

Universitas Sumatera Utara

Universitas Sumatera Utara


Abstrak

Motor induksi yang langsung dihidupkan tanpa menggunakan metodemetode pengasutan akan menarik arus 5 sampai 7 kali dari arus beban penuh dan
hanya akan menghasilkan torsi 1,5 sampai 2,5 kali torsi beban penuh. Arus yang
besar akan mengakibatkan drop tegangan pada saluran sehingga dapat
mengganggu peralatan lain yang dihubungkan pada saluran tersebut. Untuk motor
yang berdaya besar khususnya motor induksi 3 fasa akan membutuhkan arus
starting yang besar seiring dengan motor yang berdaya besar, sehingga dengan
daya motor diatas 30 HP keatas tidak dianjurkan untuk menghidupkan motor
secara langsung tanpa menggunakan metode-metode pengasutan. Beberapa
metode pengasutan yang paling umum digunakan yaitu Direct on line (DOL),
Star-Delta, Auto-transformer, Resistansi Primer, Resistansi Sekunder, Inverter,
dan SoftStarter. Dimana yang paling banyak digunakan pada lapangan yaitu
metode DOL tetapi metode ini masih juga menghasilkan arus start yang besar.
Jika terus dilakukan, maka akan menyebabkan memperpendek umur dari motor itu
sendiri. Tulisan ini membahas tentang perbandingan antara pengasutan pada
softstarter dan inverter pada arus start. Hasil analisis arus start pada pengasutan
softstarter yaitu sebesar 789A yang dicapai dalam waktu 11s dan torsi maksimum
yang dihasilkan oleh motor induksi 3 fasa yaitu sebesar 1,30 Nm. Sedangkan arus
start pada pengasutan inverter yaitu sebesar 776A yang dicapai dalam waktu 19s.

Kata Kunci : Motor induksi 3 fasa, Torsi, Pengasutan, Softstarter, Inverter

Universitas Sumatera Utara

KATA PENGANTAR
Segala puji dan syukur penulis ucapkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa
yang telah memberikan rahmat dan karunia-Nya sehingga penulis dapat
menyelesaikan Tugas Akhir ini.
Tugas Akhir ini merupakan bagian dari kurikulum yang harus diselesaikan
untuk memenuhi persyaratan menyelesaikan pendidikan Sarjana Strata Satu di
Departemen Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara.
Adapun judul Tugas Akhir ini adalah:
“ANALISIS PERBANDINGAN PENGASUTAN PADA ARUS

START DENGAN MENGGUNAKAN SOFTSTARTER DAN
INVERTER PADA MOTOR INDUKSI 3 FASA”
Tugas Akhir ini penulis persembahkan kepada Papa tercinta Ir. Winarno dan
Mama tersayang Susani Teguh yang telah membesarkan penulis dengan kasih
sayang yang tak ternilai harganya dan juga kepada kakak dan abang penulis yang
selalu memberikan semangat dan mendoakan penulis dalam menyelesaikan tugas

akhir ini.
Selama penulis menjalani pendidikan di kampus hingga diselesaikannya
Tugas Akhir ini, penulis banyak menerima bantuan, bimbingan, dan dukungan
dari berbagai pihak. Untuk itu dalam kesempatan ini penulis ingin mengucapkan
terima kasih kepada:
1. Bapak Ir. Surya Tarmizi Kasim, M.Si., selaku Ketua Departemen Teknik
Elektro FT USU dan sekaligus merupakan Ketua Penguji Tugas Akhir
yang telah banyak memberikan masukan demi perbaikan Tugas Akhir dan

Universitas Sumatera Utara

telah banyak memberikan motivasi serta senantiasa memberikan
bimbingan selama perkuliahan.
2. Bapak Ir. Syamsul Amien, MS., selaku Pembimbing Tugas Akhir yang
telah banyak meluangkan waktu dan pikirannya untuk selalu memberikan
bantuan, bimbingan dan pengarahan kepada penulis selama perkuliahan
hingga penyusunan Tugas Akhir ini.
3. Bapak Ir. Raja Harahap, MT , selaku Anggota Penguji Tugas Akhir yang
telah banyak memberikan masukan demi perbaikan Tugas Akhir ini serta
senantiasa memberikan bimbingan selama masa perkuliahan.

4. Bapak Fahmi, S.T., M.Sc., selaku dosen wali penulis yang banyak
memberikan masukan dan pengarahan selama perkuliahan.
5. Seluruh Bapak dan Ibu dosen yang telah mendidik serta memberikan
pengalaman hidup yang berharga selama masa perkuliahan kepada penulis.
6. Seluruh staf pegawai Departemen Teknik Elektro FT USU yang telah
membantu penulis dalam pengurusan administrasi.
7. Sahabat-sahabat terbaik pemberi saran, motivasi, dukungan dan cerita
yang sangat sering membantu penulis selama masa pengerjaan Tugas
Akhir: Yose, Gomgom, Michael, Begin, Bobby, Valentino, Johannes,
Marco, Ira, Desy, Bembeng, Ricart, Yudha, Oyen, Juned, Muadzzah,
Sudarmin, Fajar, Ray Calvin, Nova, Rey Depantun, Arivin, Windi, Dody,
Gading, Stepanus, Yudi, Mahatir, Guntur, Fauzan dan seluruh temanteman stambuk 2012 yang tidak mungkin disebutkan satu per satu.

Universitas Sumatera Utara

8. Abangda Andreas VH Simanjuntak, ST., senior-senior dan abangda teknik
elektro angkatan 2011 yang selalu memberikan motivasi, dukungan dan
waktu kepada penulis dalam mengerjakan Tugas akhir ini.
9. Kepada Bapak Udin CPI Medan beserta seluruh jajaran Departemen Dryer
yang juga telah membantu dalam pengambilan data penelitian dan selalu

memberikan dukungan kepada penulis.
10. Seluruh abang dan kakak senior serta adik-adik junior yang telah
memberikan bantuan dan dukungan.
11. Semua pihak yang tidak dapat penulis tuliskan satu persatu.
Penulis menyadari bahwa Tugas Akhir ini jauh dari sempurna, oleh karena
itu penulis sangat mengharapkan adanya kritik dan saran yang bertujuan untuk
menyempurnakan dan memperkaya kajian Tugas Akhir ini. Akhir kata penulis
berharap Tugas Akhir ini dapat bermanfaat bagi para pembaca.

Medan, November 2016
Penulis,

Wiratman
NIM:120402040

Universitas Sumatera Utara

DAFTAR ISI
Abstrak ................................................................................................................. i
Kata Pengantar .................................................................................................... ii

Daftar Isi.............................................................................................................. v
Daftar Gambar ................................................................................................... vii
Daftar Tabel .....................................................................................................viii
BAB I Pendahuluan ............................................................................................ 1
1.1 Latar Belakang ....................................................................................... 1
1.2 Perumusan Masalah ............................................................................... 2
1.3 Tujuan .................................................................................................... 3
1.4 Batasan Masalah .................................................................................... 3
1.5 Manfaat .................................................................................................. 3
BAB II Tinjauan Pustaka .................................................................................... 4
2.1 Motor Induksi 3 Fasa .............................................................................. 4
2.2 Konstruksi Motor Induksi 3 Fasa ............................................................ 6
2.3 Prinsip kerja Motor Induksi 3 Fasa ......................................................... 8
2.4 Kelebihan dan Kelemahan Motor Induksi 3 Fasa ................................. 10
2.5 Hubungan antara beban, kecepatan dan torsi (torque) ......................... 11
2.6 Pengasutan Motor Induksi (Starting Motor) ......................................... 12
2.7 Pengasutan Softstarter (SS) ................................................................... 14
2.7.1 Rangkaian Softstarter (SS) ........................................................ 15
2.7.2


Prinsip Kerja Softstarter (SS) .................................................... 16

2.7.3

Penggunaan Softstarter (SS)...................................................... 18

2.8 Pengasutan Frequency Drive (Inverter) ................................................ 19
2.8.1

Rangkaian Frequency Drive (Inverter) ..................................... 20

2.8.2 Prinsip Kerja Frequency Drive (Inverter) ................................. 21

Universitas Sumatera Utara

2.8.3

Penggunaan Frequency Drive (Inverter) .................................. 22

BAB III Metode Penelitian ............................................................................... 23

3.1 Jenis Penelitian ...................................................................................... 23
3.2 Tempat dan Waktu Penelitian ............................................................... 23
3.3 Bahan dan Peralatan Penelitian ............................................................. 23
3.4 Variabel yang Diamati .......................................................................... 24
3.5 Prosedur Penelitian................................................................................ 24
3.6 Rangkaian Penelitian ............................................................................. 27
BAB IV Hasil dan Analisis ............................................................................... 28
4.1 Umum.................................................................................................... 28
4.2 Hasil Penelitian ..................................................................................... 28
4.3 Hasil Analisis ........................................................................................ 34
4.3.1 Karakteristik Softstarter ............................................................ 34
4.3.2

Karakteristik Inverter ............................................................... 35

4.4 Perbandingan Pengasutan Softstarter dan Inverter ............................... 36
BAB V Penutup ................................................................................................ 38
5.1 Kesimpulan ........................................................................................... 38
5.2 Saran ...................................................................................................... 39
Daftar Pustaka

Lampiran

Universitas Sumatera Utara

DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 (a) Rotor belitan (b) Rotor sangkar ................................................. 5
Gambar 2.2 Konstruksi Motor Listrik 3 Fasa ..................................................... 6
Gambar 2.3 Prinsip kerja Motor Induksi........................................................... 10
Gambar 2.4 Grafik Torque-Kecepatan Motor Induksi 3 Fasa .......................... 11
Gambar 2.5 Bentuk Softstarter untuk Motor Induksi 3 Fasa ........................... 14
Gambar 2.6 Rangkaian Dasar Soft Starting ...................................................... 15
Gambar 2.7 Kurva arus start dengan Softstarter ............................................. 17
Gambar 2.8 Rangkaian utama motor induksi dengan Softstarter ..................... 18
Gambar 2.9 Rangkaian utama motor induksi dengan Inverter ........................ 20
Gambar 2.10 Jenis – jenis Inverter ................................................................... 23
Gambar 3.1 Diagram Alir Penelitian ................................................................ 25
Gambar 3.2 Rangkaian Penelitian dengan Softstarter ...................................... 27
Gambar 3.3 Rangkaian Penelitian dengan Inverter .......................................... 27
Gambar 4.1 Karakteristik Arus start pada Softstarter ...................................... 34
Gambar 4.2 Karakteristik Arus start pada Inverter .......................................... 35

Gambar 4.3 Perbandingan Arus start antara kedua pengasutan ....................... 36
Gambar 4.4 Perbandingan torsi antara kedua pengasutan ................................ 37

Universitas Sumatera Utara

DAFTAR TABEL
Tabel 4.1 Hasil data penelitian arus start pada Softstarter ................................ 21
Tabel 4.2 Hasil data penelitian arus start pada Inverter Danfoss VLT ............. 31

Universitas Sumatera Utara