Pengaruh Penambahan Kapasitor terhadap Unjuk Kerja Motor Induksi Tiga Fase Sangkar Tupai - repository civitas UGM

  

PROCEEDINGS OF

CONFERENCE ON

  

INFORMATION TECHNOLOGY

AND ELECTRICAL ENGINEERING

Yogyakarta, 7

• – 8 Oktober 2014

  

DEPARTMENT OF ELECTRICAL ENGINEERING

AND INFORMATION TECHNOLOGY

FACULTY OF ENGINEERING

UNIVERSITAS GADJAH MADA ISSN: 2085-6350 Yogyakarta, 7 CITEE 2014

• – 8 Oktober 2014

  ISBN: 978-602-71396-1-9

  

ORGANIZER 2014

Advisory Board Committee Adhi Susanto, Universitas Gadjah Mada, Indonesia

  Dadang Gunawan, Universitas Indonesia, Indonesia Kuncoro Wastuwibowo, IEEE Indonesia Section Lukito Edi Nugroho, Universitas Gadjah Mada, Indonesia Son Kuswadi, Politeknik Elektronika Negeri Surabaya, Indonesia T. Haryono, Universitas Gadjah Mada, Indonesia Yanuarsyah Haroen, Institut Teknologi Bandung, Indonesia

  General Chair Hanung Adi Nugroho, Universitas Gadjah Mada, Indonesia Organizing Committee Adha Imam Cahyadi, Universitas Gadjah Mada, Indonesia Avrin Nur Widiastuti, Universitas Gadjah Mada, Indonesia Azkario Rizky Pratama, Universitas Gadjah Mada, Indonesia Bimo Sunarfri Hantono, Universitas Gadjah Mada, Indonesia Budi Setiyanto, Universitas Gadjah Mada, Indonesia Eka Firmansyah, Universitas Gadjah Mada, Indonesia Eny Sukani Rahayu, Universitas Gadjah Mada, Indonesia Hanung Adi Nugroho, Universitas Gadjah Mada, Indonesia

  I Wayan Mustika, Universitas Gadjah Mada, Indonesia Indriana Hidayah, Universitas Gadjah Mada, Indonesia Iswandi, Universitas Gadjah Mada, Indonesia Lilik Suyanti, Universitas Gadjah Mada, Indonesia Nawang Siwi, Universitas Gadjah Mada, Indonesia Noor Akhmad Setiawan, Universitas Gadjah Mada, Indonesia Prapto Nugroho, Universitas Gadjah Mada, Indonesia Ridi Ferdiana, Universitas Gadjah Mada, Indonesia Sarjiya, Universitas Gadjah Mada, Indonesia Sigit Basuki Wibowo, Universitas Gadjah Mada, Indonesia Teguh Bharata Adji, Universitas Gadjah Mada, Indonesia Yusuf Susilo Wijoyo, Universitas Gadjah Mada, Indonesia CITEE 2014 Yogyakarta, 7

  ISSN: 2085-6350

• – 8 Oktober 2014

  ISBN: 978-602-71396-1-9

  

Table of Contents

i ii iii iv v

  Keynote

  1. Key #1

  1 Prof. Marco Aiello; University of Groningen, The Netherlands

  2. Key #4

  2 Prof. Jun Miura; Toyohashi University of Technology, Japan

  3. Key #5

  3 Prof. Kazuhiko Hamamoto; Tokai University, Japan Technical

1. I-Gto Sistem Informasi Repositori Digital Budaya Gorontalo

  4 #1 Arip Mulyanto, Mukhlisulfatih Latief, Manda Rohandi dan Muslimin

  2. I-Jkt

  10 #1 Elah Suryani, Gusti Aulia, Vani Ahmad Ramadhan, dan Lily Wulandari

  3. I-Jkt

  15 #2

Budi Setiawan Santoso, Millati Izatillah, Mustafa Ibrahim, dan Lily Wulandari

  4. I-Sby

  21 #1 Ika Ratna Indra Astutik, Surya Sumpeno, dan Mauridhi Hery Purnomo

  5. I-Yog

  26 #1 Adi Abimanyu, Purwanto, dan Nurhidayat

  6. I-Yog

  33 #2 Harrizki A. Pradana, Suyoto, dan F. Sapty Rahayu

  7. I-TEIa

  39 #1 Ghulam Asrofi Buntoro, Teguh Bharata Adji, and Adhistya Erna Purnamasari

  8. I-TEIa

  44 #2 Putra Wanda, Selo, dan Bimo Sunarfri Hantono

  9. Kosong

  49

  10. I-TEIa

  53 #4 Ryan Ari Setyawan, Selo Sulistyo, dan Bimo Sunafri Hantono

  11. I-TEIa

  59 #5 Sahirul Alim T.B., Teguh Bharata Adji, dan Widyawan

  12. I-TEIa

  64 #6 Aditya Rizki Yudiantika, Selo Sulistyo, dan Bimo Sunarfri Hantono ISSN: 2085-6350 Yogyakarta, 7 CITEE 2014

• – 8 Oktober 2014

  ISBN: 978-602-71396-1-9

  13. I-TEIa

  70 #7

  14. I-TEIa

  76 #8 Ferzha Putra Utama, I Wayan Mustika, dan Lita Sari

  15. I-TEIa

  82 #9 Slamet Wiyono, Teguh Bharata Adji, dan Hanung Adi Nugroho

  16. I-TEIa

  88 #10 Robertus Adi Nugroho dan Ridi Ferdiana

  17. I-TEIa

  95 #11 Dwi Normawati, Hanung Adi Nugroho, dan Noor Akhmad Setiawan

  

18. I-TEIa Sayidiman, Hanung Adi Nugroho, dan Rudy Hartanto

  

19. I-TEIa 107

#13 Ignatia Dhian Estu Karisma Ratri, Hanung Adi Nugroho, dan Teguh Bharata Adji

  

20. I-TEIb

Indriana Hidayah, Adhistya Erna Permanasari, dan Theopilus Bayu Sasongko

  

21. I-TEIb 117

#2 Bimo Sunarfri Hantono and Guntur Dharma Putra

  

22. P-TEIa Hendra Marcos, Noor Akhmad Setiawan, dan Suharyanto

  

23. P-TEIb Bambang Sugiyantoro, Tiyono, dan M. Rasyid Aziz

  

24. S-Pad 133

#1 Rahmadi Kurnia, Fitri Aini, dan Ikhwana Elfitri

  

25. S-Plg 139

#1 Irmawan, Hera Hikmarika, Desi Windi Sari, dan M. Chaerul Tammimi

  

26. S-Tng 145

#1 Amir Rudin, Arbai Yusuf, Imamul Muttakin, Rohmadi, Wahyu Widada, dan Warsito P. Taruno

  

27. S-Bdg Hilman Fauzi

  

28. S-Jmr 157

#1 Satryo Budi Utomo,Moh Agung P.N, dan Sumardi

  

29. S-Sby 162 #1 Agung Prayitno and Veronica Indrawati CITEE 2014 Yogyakarta, 7

  ISSN: 2085-6350

• – 8 Oktober 2014

  ISBN: 978-602-71396-1-9

  

30. S-Sby ’in

  

31. S-Sby 174

#3 M. Zen Samsono Hadi, Jodi Ryan Setyawan, Rahardita W.S, dan H. Uehara

  

32. S-TEIa 180

#1 Titin Yulianti, Hanung Adi Nugroho, dan Noor Akhmad Setiawan

  

33. S-TEIa 186

#2 Faisal N., Hanung Adi Nugroho, Indah Soesanti, and Lina Choridah

  

34. S-TEIa Laurentius Kuncoro Probo Saputra, Hanung Adi Nugroho, dan Teguh Bharata Adji

  

35. S-TEIa 198

#4 Domy Kristomo, Indah Soesanti, dan Oyas Wahyunggoro

  

36. S-TEIa 203

#5 Hendy Rudiansyah, Suharyanto, dan Adha Imam Cahyadi

  

37. S-TEIa 211

#6 Widhia Oktoeberza KZ, Hanung Adi Nugroho, dan Teguh Bharata Adji

  

38. S-TEIa Danny Kurnianto, Indah Soesanti,dan Hanung Adi Nugroho

  39. S-TEIa 224 #8

  Jaenal Arifin, Jans Hendry, dan Sri Kusrohmaniah

  

40. S-TEIa 231

#9 Meirista Wulandari dan Indah Soesanti

  

41. S-TEIa

Liris Maduningtyas, Risanuri Hidayat, Litasari, Teguh Handjoyo, dan Hasballah

  

42. S-TEIa 243

#11 Dedy Suryadi, Risanuri Hidayat, dan Hanung Adi Nugroho

  

43. S-TEIa 249

  #12 Atikah Surriani, Meilia Safitri, Almira Budiyanto, dan Adha Cahyadi

  

44. S-TEIa Hanifah Rahmi Fajrin dan Hanung Adi Nugroho

  

45. S-TEIa 261

#14 Adhadi Kurniawan, I Wayan Mustika, dan Sri Suning Kusumawardani

  

46. S-TEIa 267

#15 Muhamad Iradat Achmad, Adhi Susanto, dan Hanung Adinugroho

  

47. S-TEIa 274

#17 Ardhimas Wimbo Wasisto, Atikah Surriani, Nia Maharani, Adha Imam Cahyadi, dan Teguh Bharata Adji

  

48. S-TEIb Hanung Adi Nugroho dan Alfiah Rizky Diana Putri ISSN: 2085-6350 Yogyakarta, 7 CITEE 2014

• – 8 Oktober 2014

  ISBN: 978-602-71396-1-9

49. S-TEIb Optimasi Waktu Gerak Lurus Robot Lengan 6 DOF Dengan Algoritma Genetik 284

  

50. S-TEIb Eny Sukani Rahayu

  

51. C-TEIa Daryus Chandra, Adhi Susanto, dan Sri Suning Kusumawardani

  

52. C-TEIa Daryus Chandra, Adhi Susanto, dan Sri Suning Kusumawardani

  

53. C-TEIa Agus Nurcahyo, I Wayan Mustika, dan Sigit Basuki Wibowo

  

54. C-TEIb Mulyana and Budi Setiyanto

  

55. C-TEIb 316

#2

  I Wayan Mustika, Jan Wantoro, dan Bimo Sunarfri Hantono

ISSN: 2085-6350

  ENDAHULUAN

  Yogyakarta, 7 - 8 Oktober 2014 CITEE 2014

  Motor listrik ini diberi nama motor induksi karena motor ini menggunakan prinsip induksi, yaitu arus motor ini bukan diperoleh dari suatu sumber listrik, tetapi merupakan arus yang terinduksi sebagai akibat adanya perbedaan relatif antara putaran rotor dengan medan putar [4]. Dalam hal ini medan magnet stator berputar secara elektromagnetik, sedangkan arus pada rotor timbul karena induksi elektromagnet. Perputaran motor induksi ditimbulkan oleh adanya medan magnet putar yang dihasilkan oleh kumparan stator, medan magnet putar stator terjadi apabila kumparan stator dihubungkan dengan sumber jala – jala tiga fase. Medan magnet putar yang ditimbulkan akan melalui celah udara dan memotong penghantar rotor, sehingga pada penghantar rotor akan diimbaskan gaya gerak listrik (ggl). Belitan rotor merupakan rangkaian tertutup sehingga arus akan mengalir dalam rangkaian tersebut dan sebanding dengan gaya gerak listriknya. Karena pada belitan rotor mengalir arus listrik dan belitan rotor tersebut berada dalam medan magnet, maka pada belitan rotor ini akan ditimbulkan

  ASAR T EORI

  II. D

  Dengan membahas pengaruh penambahan kapasitor terhadap unjuk kerja motor induksi tiga fase sangkar tupai, diharapkan dapat lebih mengerti dan memahami lebih mendalam tentang unjuk kerja motor induksi 3 fase sangkar tupai dengan kondisi tanpa beban atau dengan kondisi dalam variasi pembebanan sehingga didapatkan kondisi efisiensi dan efektivitas yang optimal dalam penggunaan sumber energi.

  Ketergantungan umat manusia terhadap energi listrik tidak dapat terhindarkan lagi [1]. Motor listrik banyak digunakan di industri dan di perumahan [2]. Berdasarkan jenis sumber tegangan, motor induksi ada dua macam yaitu motor induksi fase tunggal dan fase banyak [3]. Karena banyak dipakai maka dirasa penting untuk mempunyai pengetahuan yang lebih mendalam mengenai motor induksi terutama motor induksi 3 fase sangkar tupai agar optimal dalam pemakaiannya.

  

Induksi Tiga Fase Sangkar Tupai

  Bambang Sugiyantoro, Tiyono, M. Rasyid Aziz Jurusan Teknik Elektro dan Teknologi Informasi, Fakultas Teknik, Universitas Gadjah Mada

  Pengaruh Penambahan Kapasitor, Variasi Pembebanan

  Kata kunci— Unjuk Kerja Motor Induksi 3 fase sangkar tupai,

  Keywords—performance 3-phase induction motor squirrel cage, capacitor addition effect, load variation) Intisari —Jenis motor listrik yang sering digunakan dan diaplikasikan dalam industri sekarang ini adalah motor induksi. Hal ini dikarenakan motor induksi memiliki konstruksi yang sederhana, kuat, dan sedikit membutuhkan perawatan. Salah satu permasalahan yang ada adalah kurangnya pengoptimalan kinerja motor induksi saat keadaan berbeban dan karakteristik motor induksi saat tanpa beban. Unjuk kerja motor induksi dalam keadaan berbeban dan tanpa beban penting untuk diketahui supaya menjaga motor induksi tiga fase dari kerusakan dan tercapainya optimalisasi kerja motor induksi. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh penambahan kapasitor terhadap unjuk kerja motor induksi tiga fase sangkar tupai. Penelitian ini dilakukan dengan menggunakan motor induksi 3 fase sangkar tupai, dengan beban mekanis motor DC, mejadi satu rangkaian dalam NE7010 TecQuipment. Motor diberi masukan tegangan oleh regulator tegangan NE7014, dan diberikan pengaruh penambahan kapasitor oleh dua jenis kapasitor, yaitu 3.25 F yang dirangkai sendiri dan 17 F yang terdapat pada NE7024 Capacitive Loading Bank. Hasil penelitian menunjukan bahwa beberapa parameter motor induksi seperti arus, daya reaktif, slip semakin berkurang sedangkan daya aktif, faktor daya, dan kecepatan semakin besar. Efisiensi motor pun mengalami peningkatan seiring penambahan beban.

  3.25 F and 17 F which contained on NE7024 Capacitive Loading Bank. The results showed that some of the induction motor parameters such as current, reactive power, and slip waned while the active power, power factor, and speed increased. Motor efficiency also increased with increasing load.

  

bsg@te.ugm.ac.id

Abstract —The most types of electric motors are used and applied in the industry is the induction motor. Because the induction motor has a simple construction, good strength, and a little maintenance required. One of the existing problems of the induction motor is the lack of performance optimization of induction motor in the loaded and the no-load state. The performance of the induction motor when it is in loaded and no-load state is important to be known to avoid the motor damaged and optimize the performance of the induction motor. The research aims to determine the effect of the capacitor addition to the performance of three-phase induction motor squirrel cage. The research was performed using 3-phase induction motor squirrel cage, and a DC motor as mechanical load, becoming one in a series of NE7010 TecQuipment. It was given an input voltage by the voltage regulator NE7014, and also was given the influence of the capacitor addition by two types of the capacitors. They were

  Jl. Grafika No.2, Yogyakarta

  I. P

ISSN: 2085-6350

  III. M

  gaya yang akan memutar rotor [4]. Gaya yang timbul pada rotor secara berpasangan akan menimbulkan torsi, kalau torsi mula yang dihasilkan oleh gaya (F) pada rotor lebih besar dari torsi yang diperlukan beban, maka rotor akan berputar mengikuti arah putar medan stator [5].

  Perbedaan relatif antara medan putar stator dengan kecepatan putar rotor dinamakan slip. Besarnya slip dapat dicari dengan rumus seperti ditunjukkan persamaan 1.

  S = (N s

  F. Motor induksi yang digunakan memiliki nameplate seperti ditunjukkan Tabel 1. Sedangkan nameplate pada motor dc seperti ditunjukkan pada Tabel 2.

  Penelitian ini menggunakan empat komponen utama yaitu motor induksi tiga fase sangkar tupai, motor dc sebagai beban mekanis pada motor induksi, AVR untuk menstabilkan tegangan selalu pada tegangan kerja. 220 V, dan variasi kapasitor yang terdiri dari satuan kapasitor 3,25 F dan 17

  ENELITIAN

  P

  ETODOLOGI

• N

  r : kecepatan putar rotor, (rpm).

  /60 N

  : kecepatan medan putar stator (rpm) N

  s

  x 100% (1) dengan, S : slip N

  s

  )/N

  r

  TABLE I NAMEPLATE MOTOR INDUKSI EFACEC Portugal

  IEC 34 - 1 MOT. BF5 90S 24 3 ~ 50 60 Hz 1,10/1,32 kW 1380 1655/min

  IP 55 220-240 250-280 V 5,00 5,00 A Y 380-415 440 480 V 2,90 2,90 A Cos 0,79/0,81 11,5 kg Is cl. F

  TABEL II NAMEPLATE MOTOR DC ! "# $ % & "# '% () #$$* $$ +, - ,! .

• kVAR
• $ / '% 01, ,! $ / $'% "#

  Pada penelitian ini terdapat dua pengujian yang dilakukan.Pengujian yang pertama adalah pengujian tanpa beban, dan yang kedua adalah pengujian dengan variasi torsi pembebanan. Keduanya sama – sama diberikan penambahan kapasitor secara paralel hubung bintang dengan besar yang bervariasi dari kecil ke besar, dengan konfigurasi 3,25 F sebagai a, dan 17 F sebagai

  b. Kombinasi kapasitor yang ditambahkan adalah a, 2a,b, a+b, 2a+b, 2b, a+2b,2a+2b, 3b, a+3b, 2a+3b. Data yang diambil dalam kedua pengujian ini adalah arus, daya input, daya reaktif, faktor daya, kecepatan motor. Sedangkan parameter – parameter yang akan dianalisis dari data yang diambil adalah arus, daya input, faktor daya, daya reaktif, besar kecepatan putar, slip, dan efisiensi kerja motor.

  Rangkaian pengujian yang dilakukan adalah seperti pada Gbr 1.

  Gambar 1 Rangkaian Pengujian CITEE 2014 Yogyakarta, 7 - 8 Oktober 2014

  r : putaran motor (rpm).

  r

  Perbandingan antara daya aktif (kW) dan daya semu (kVA) dikenal dengan faktor daya, seperti terlihat pada persamaan 2.Kapasitor merupakan salah satu sumber daya reaktif [6]. Kapasitor merupakan piranti listrik yang berfungsi memberi daya reaktif sehingga pada saat faktor daya lagging akan dapat meningkatkan daya nyata pada sistem [7] .Oleh karena itu, pemasangan kapasitor dapat meningkatkan besar faktor daya dengan cara memberi daya reaktif ke peralatan listrik yang bersifat induktif.

  Faktor penting dalam unjuk kerja motor induksi adalah efisiensi kerja. Efisiensi motor induksi dapat dihitung dengan persamaan 3.

  Pf = Cos = kW/kVA = kW/ (kW

  2

  2

  ) (2) dengan, Pf : faktor daya kW : daya aktif kVAR : daya reaktif kVA : daya semu Cos : faktor daya. Keuntungan utama dari koreksi faktor daya adalah : a.

  Menurunkan arus b. Mengurangi rugi – rugi trafo, kabel jaringan, dan rugi - rugi motor c.

  Mengurangi total daya KVA untuk daya kerja KW yang sama d. Meningkatkan regulasi tegangan e. Meminimalisasi biaya investasi sistem distibusi listrik

  = Po/Pi x 100 % (3) dan,

  : 2 N

  P o

  = T x (4) dengan P

  : daya input (watt)

   P o

  : daya output (watt)

   T : beban kopel (N.m)

  i

  IV. H

  0.61

  6.13 20,25 127

  0.93

  32.4 0.16 201 1425

  5 23,5 127

  0.85

  35.1 0.19 184 1433

  4.47 34 127

  0.65

  43.2 0.3 135 1436

  4.27 37,25 127

  0.67

  64 0.44 133 1440

  4 40,5 127

  67 0.5 116 1443

  1.02

  3.8 51 127

  0.45

  73.3

  0.75 64.5 1458

  2.8 54,25 127

  0.4

  76

  0.85 47 1463

  2.47 57,5 127

  0.38

  77

  0.91 35 1480

  1.33 ISSN: 2085-6350

  31.5 0.15 223 1408

  6.33 17 127

  ASIL DAN

  Gbr. 2 memperlihatkan bahwa pada berbagai pembebanan motor induksi, semakin besar penambahan kapasitor yang terhubung paralel maka arusnya akan bertambah kecil. Hal ini terjadi karena kebutuhan daya reaktif motor sebagian diambil dari kapasitor, sehingga bila kapasitor makin besar maka daya reaktif yang diambil dari sumber daya semakin kecil.

  P

  EMBAHASAN A.

   Pengujian Tanpa Beban

  Pengujian yang pertama dilakukan adalah pengujian tanpa beban, yang bertujuan untuk melihat unjuk kerja motor induksi tiga fase pada setiap perubahan penambahan kapasitor. Dalam pengujian tanpa beban ini, akan terlihat pengaruh variasi penambahan kapasitor terhadap beberapa parameter yang telah diperoleh, yaitu terhadap arus (A), daya (W), faktor daya (Pf), kecepatan putar (Rpm), daya reaktif (VAR) dan slip (s). Tabel 3 adalah data hasil pengujian tanpa beban dengan variasi tegangan masukan kepada motor induksi.

  Pada pengujian tanpa beban, konsumsi daya reaktif (VAR) mengalami penurunan sebanding dengan pertambahan kapasitor pada motor. Hal ini terjadi dikarenakan kapasitor merupakan sumber daya reaktif, sehingga daya reaktif yang dipakai motor pada jaringan listrik telah dapat diambilkan sebagian dari kapasitor.

  TABEL III PENGUJIAN TANPA BEBAN

  Besar arus yang ditarik motor induksi mengalami penurunan sebanding dengan penambahan kapasitor. Penurunan arus ini disebabkan penambahan kapasitor akan menurunkan daya reaktif (VAR) sehingga menurunkan daya semu (VA). Bila tegangan konstan, maka arus yang merupakan hasil bagi daya semu dan tegangan akan turun juga.

  Faktor daya (Pf) terlihat berbanding lurus dengan penambahan nilai kapasitor.Hal ini terjadi karena kapasitor bekerja untuk mengoreksi daya VAR, sehingga jika daya aktif P (Watt) dianggap konstan, maka daya semu VA akan turun, akibatnya faktor daya akan naik.

  Pada saat tanpa beban, penambahan kapasitor akan menurunkan slip (s). hal ini disebabkan penambahan kapasitor akan menurunkan arus. Akibat dari menurunnya arus rugi-rugi daya akan turun, akibat lebih lanjutnya slip akan turun karena slip merupakan representasi dari rugi-rugi daya motor.

  B.

   Pengujian Berbeban

  berbeban, dilakukan dengan memanfaatkan motor DC, tersedia dari peralatan percobaan NE7010 TecQuipment, yang berputar berlawanan dari arah putar motor induksi sebagai beban. Dalam hal ini dapat dianalogikan dengan pengereman pada sepeda motor. Satuan torsi pembebanan yang diberikan adalah Newton meter (Nm). Besarnya tegangan masukan dianggap konstan 220 V fase ke fase, dan besarnya pembebanan dibatasi dikarenakan keterbatasan kemampuan motor yang hanya sanggup bekerja pada besar arus yang mendekati 5 Ampere atau beban penuh 8 N.m.

  Pada pengujian berbeban dilakukan hal yang sama seperti pengujian tanpa beban. Motor induksi diberi beban dari 1 Nm sampai dengan 7 Nm, kemudian dari masing-masing beban tersebut dilakukan penambahan kapasitor. Pada saat Perubahan beban dan penambahan kapasitor, dilakukan pengukuran arus (A), daya (Watt), faktor daya (Pf), kecepatan putar (RPM), dan perhitungan slip (s), serta efisiensinya.

  Akibat lebih lanjutnya daya semu yang dibutuhkan motor induksi dari sumber daya semakin kecil.Akhirnya, bila tegangan sumber konstan, maka arus yang merupakan pembagian dari daya semu dan tegangan menjadi semakin kecil. Gbr. 2 juga memperlihatkan bahwa semakin besar beban, arus yang ditarik motor induksi semakin besar juga. Beban mekanis pada motor listrik sebanding denganarus yang ditarik motor induksi, sehingga bila beban bertambah, maka arus yang ditarik oleh motor induksi bertambah besar juga.

  30.5 0.1 272 1405

  Gambar 2 Grafik Hubungan Penambahan Kapasitor dan Arus

  Gbr. 3 memperlihatkan hubungan antara penambahan kapasitor dan daya pada motor induksi pada berbagai besar beban. Dari gambar 3 tersebut terlihat bahwa penambahan kapasitor ada yang menambah daya yang diserap motor induksi, tetapiada juga yang mengurangi konsumsi daya motor induksi. Hal ini disebabkan karena penambahan kapasitor akanmengurangi arus, tetapi faktor daya motor akan bertambah. Padahal daya yang diserap motor merupakan perkalian dari tegangan, arus dan faktor daya, sehingga bila tegangan konstan maka daya berbanding lurus dengan arus dan faktor daya.

  Hubungan antara penambahn kapasitor terhadap faktor daya dapat dilihat pada Gbr. 4. Penambahan kapasitor pada motor akan meningkat faktor daya.

  Kapasi- tor (

  F)

  V A W Cos

  VAR

  N Slip

  (%)

  3,25 127

  1.32

  27.9 0.09 289 1390

  7.33 6,5 127

  1.25

  ISBN: 978-602-71396-1-9 Yogyakarta, 7 - 8 Oktober 2014 CITEE 2014

  CITEE 2014 Yogyakarta, 7 - 8 Oktober 2014

ISSN: 2085-6350

  Penambahan kapasitor akan mengurangi konsumsi daya Gbr. 6 dan Gbr. 7 memperlihatkan hubungan antara reaktif VAR yang diambil dari sumber tegangan. penambahan kapasitor terhadap slip (s) dan putaran Sedangkan daya semu VA merupakan akar dari kuadrat rotor.Apabila besar kapasitor yang terhubung parallel daya watt ditambah dengan kuadrat daya reaktif. dengan motor induksi ditambah maka arus yang ditarik Sehingga bila terjadi pengurangan daya reaktif, daya motor akan berkurang. Rugi-rugi daya pada motor akan semu VA akan berkurang juga. Jika dianggap daya watt berkurang dengan berkurang arus, karena rugi-rugi daya konstan, maka bila besar kapasitorbertambah maka motor berbanding dengan kuadrat arusnya. Slip motor dengan menggunakan persamaan 2, faktor dayanya akan induksi merupakan penggambaran dari rugi-rugi daya berkurang bila besar kapasitor ditambah. yang dialami motor induksi. Jika slip motor besar maka rugi-rugi motor induksi juga besar. Sehingga penambahan kapasitor akan mengurangi slip motor induksi, seperti terlihat pada Gbr. 6.

  Slip motor induksi juga merupakan perbedaan antara kecepatan medan putar yang konstan dan kecepatan putar rotor (RPM), seperti terlihat pada persamaan 1. Penambahan besar kapasitor yang dipasang paralel dengan motor induksi akan menurunkan slip, akibat lebih lanjutnya akan menaikkan putaran rotor, seperti terlihat pada Gbr.7.

  Gambar 3 Grafik Hubungan Penambahan Kapasitor dan Daya Penambahan

  Gambar 6 Grafik Pengaruh Kapasitor dan Slip

  Gambar 4 Grafik Hubungan Penambahan Kapasitor dan Faktor Daya

  Bila motor induksi ditambah kapasitor yang dipasang parallel, maka kebutuhan daya reaktif yang dibutuhkan motor sebagian diambil dari kapasitor. Sehingga bila besar kapasitor bertambah maka kebutuhan daya reaktif yang diambil dari sumber tegangan akan berkurang, seperti terlihat pada Gbr. 5.

  Gambar 7 Grafik Pengaruh Penambahan Kapasitor dan Kecepatan

  Dari keseluruhan parameter yang telah diuji ada hal penting dari unjuk kerja motor induksi 3 fase sangkar tupai, yaitu efisiensi yang dapat memengaruhi penggunaan energi listrik pada motor. Efisiensi motor induksi adalah perbandingan antara daya output dengan daya input, seperti terlihat pada persamaan 3. Daya output adalah daya input dikurangi dengan rugi-rugi daya. Jika besar kapasitor yang terpasang parallel dengan motor induksi bertambah maka rugi-rugi daya motor induksi berkurang, dengan demikian daya outputnya bertambah, sehingga efisiensinya juga bertambah. Jadi

  Gambar 5 Grafik Hubungan Penambahan Kapasitor dan Daya Reaktif penambahan besar kapasitor akan menambah efisiensi

  motor induksi, seperti terlihat pada Gbr. 8.

  

ISSN: 2085-6350 Yogyakarta, 7 - 8 Oktober 2014 CITEE 2014

ISBN: 978-602-71396-1-9

  D P

  [1] Tumiran, 2002, Kualitas Energi Listrik Menyongsong Pembahasan RUU Ketenagalistrikan, Majalah energy, Edisi 16(Juni-Agustus 2002), Pusat Studi Energi UGM, Yogyakarta [2]

  Zuhal, 1988, Dasar Tenaga Listrik dan ELektronika Daya, PT.

  Gramedia, Jakarta. [3] Anthony, Z., 2001, Kinerja Pengoperasian Motor Induksi 3 Fase pada Sistem 1 Fase dengan Menggunakan Kapasitor, UGM,

  Yogyakarta. [4] YM. Irwan, M. Irwanto, I. Daut, 2011 Improvement of Induction

  Machine Performance using Power Factor Correction.International Conference on Electrical, Control and Computer Engineering. Malaysia. [5] Wildi Theodore,2002, “Electrical Machines, Drives. And Power Gambar 8 Grafik Pengaruh Penambahan Kapasitor dan Efisiensi th

  Systems, 5 edition,” Pearson Education Inc., New Jersey. _th [6] edition,” A.E. Fitzgerald, 2003, “Electrical Machinery, 6 McGraw-Hill, New York.

  V. K ESIMPULAN

  [7] Amirullah, M., 2000, Pengaruh Pemasangan Kapasitor pada Untai Belitan Stator terhadap Unjuk Kerja Motor Induksi 3 Fase

  Penambahan kapasitor pada motor induksi tiga Sangkar Tupai, UGM, Yogyakarta. fase sangkar tupai mengakibatkan :

  [8] Putra, I Ketut P, 2004, Penggunaan Kapasitor Untuk Perbaikan

  1. Unjuk Kerja Motor Induksi Sebagai Generator, UGM, Menurunnya besar arus baik pada keadaan tanpa Yogyakarta. beban maupun berbeban.

  2. Daya aktif meningkat pada keadaan tanpa beban 3.

  Berkurangnya daya reaktif pada tanpa beban maupun berbeban.

  4. Membaiknya faktor daya secara linear dengan pertambahan kapasitor.

  5. Kecepatan putar motor meningkat dan slip motor berbanding terbalik dengan kecepatan putar motor pada keadaan berbeban maupun tanpa beban.

  6. Efisiensi kerja motor induksi tiga fase menjadi sedikit lebih baik.