Analisis Perbandingan Sistem Pengasutan motor
Jurnal Elektro ELTEK Vol. 3, No. 1, April 2012
ISSN: 2086-8944
Analisis Perbandingan Sistem Pengasutan
Motor Induksi 3 Fasa Sebagai Penggerak Pompa
Pada Perusahaan Daerah Air Minum (PDAM)
Wendit Malang
Andyk Probo Prasetya, Abdul Hamid dan Yusuf Ismail Nakhoda
Jurusan Teknik Elektro, Institut Teknologi Nasional Malang
[email protected]
Abstrak—Tulisan ini menjelaskan masalah pengasutan
motor induksi 3 fasa pada PDAM Wendit Malang. Persoalan
yang paling utama adalah besarnya arus pengasutan yang
tinggi antara 4 sampai 7 kali arus nominal. Arus pengasutan
yang besar ini mengakibatkan penurunan tegangan sesaat
(sag) pada sistem jaringan. Untuk mengurangi arus asut yang
besar tersebut, maka perlu dipasang peralatan pengasutan.
Peralatan pengasutan tersebut berupa ototrafo, resistor dan
reaktor. Pengujian dilakukan pada salah satu unit motor
induksi 3 fasa, 380 V, 354 A, 200 kW dengan cos θ sebesar 0,86
sebagai penggerak pompa dengan dengan bantuan Software
ETAP. Dari pengujian yang dilakukan, terlihat bahwa dengan
menggunakan ototrafo terjadi penurunan arus pengasutan
yang cukup signifikan dari sebesar 2016,73 A tanpa bantuan
alat pengasutan menjadi sebesar 578,32 A dengan bantuan alat
pengasutan atau sama dengan penurunan arus asut sebesar
71.32%.
Kata kunci—Motor induksi, pengasutan motor, dan arus
pengasutan.
I.
PENDAHULUAN
Dalam pengoperasian motor induksi adalah sangatlah
penting untuk memperhatikan arus awal pada saat motor
dijalankan. Pengasutan tegangan penuh yang dilakukan
dengan beban yang tinggi motor akan menarik arus yang
sangat besar, dimana hal ini akan mengakibatkan voltage dip
pada beban-beban yang lain. Serta dapat merusak motor itu
sendiri. Pada Perusahaan Daerah Air Minum (PDAM)
Wendit Malang diperlukan pengoperasian motor yang tepat,
guna kelancaran dalam pendistribusian air bersih. Dalam
penelitian ini dilakukan pengujian pada salah satu unit
motor 3 fasa sebagai penggerak pompa dengan kapasitas
sebesar 200 kW sebelum dan sesudah pemasangan alat
bantu pengasutan. Pengujian ini dilakukan dengan bantuan
software ETAP Power Station.
II.
TEORI DASAR
A. Motor Induksi [1]
Motor arus bolak-balik (motor induksi) adalah suatu
mesin yang berfungsi untuk mengubah tenaga listrik
menjadi tenaga mekanik atau tenaga gerak, dimana tenaga
gerak ini berupa perputaran pada poros motor. Salah satu
jenis motor AC ini adalah motor induksi atau motor tak
serempak.
Dinamakan motor tak serempak (asynchrone) karena
putaran poros motor tidak sama dengan putaran medan fluks
magnet stator. Dengan kata lain, bahwa antara putaran rotor
dan putaran fluks magnet terdapat selisih putaran yang
disebut slip.
Motor induksi polyphase banyak dipakai dikalangan
industri. Ini berkaitan dengan beberapa keuntungannya,
antara lain:
1. Sangat sederhana dan daya tahan kuat (konstruksi
hampir tak pernah mengalami kerusakan, khususnya tipe
rotor sangkar bajing).
2. Harga relatif murah dan perawatan mudah.
3. Efisiensi tinggi. Pada kondisi berputar normal, tidak
dibutuhkan sikat dan karenanya rugi daya yang
ditimbulkan dapat dikurangi (khususnya motor induksi
rotor belitan).
B. Prinsip Kerja Motor Induksi [12]
Berputarnya rotor pada motor induksi ditimbulkan oleh
adanya medan putar yang dihasilkan dalam kumparan
statornya. Medan putar ini akan terjadi apabila kumparan
stator dihubungkan dengan suatu sumber tegangan tiga fasa.
Prinsip kerjanya diuraikan sebagai berikut.
1. Apabila sumber tegangan 3 phasa dipasang pada
kumparan stator akan timbul medan putar dengan
kecepatan,
120 f
ns =
rpm
(1)
p
2. Medan putar stator tersebut akan memotong batang
konduktor pada rotor sehingga pada kumparan rotor
timbul tegangan induksi (GGL Induksi).
3. Karena kumparan rotor merupakan rangkaian
tertutup, maka akan mengalir arus (I). Kawat
penghantar (kumparan rotor) yang dialiri arus yang
berada dalam medan magnet akan menimbulkan gaya
(F) pada rotor.
4. Bila kopel mula yang dihasilkan oleh gaya (F) pada
rotor cukup besar untuk memikul kopel beban, maka
rotor akan berputar searah dengan medan putar
stator.
5. Seperti halnya telah dijelaskan bahwa tegangan
induksi akan timbul karena adanya terpotongnya
batang konduktor (rotor) oleh medan putar stator.
Artinya agar tegangan terinduksi diperlukan adanya
perbedaan relatif antara kecepatan medan putar
stator (ns) dan kecepatan medan putar rotor (nr).
223
Jurnal Elektro ELTEK Vol. 3, No. 1, April 2012
6. Perbedaan kecepatan antara nr dan ns disebut slip (S)
dinyatakan dengan:
n − nr
(2)
S= s
x100%
ns
7. bila nr = ns tegangan tidak akan terinduksi dan arus
tidak mengalir pada kumparan jangkar rotor, dengan
demikian tidak dihasilkan kopel. Kopel motor
ditimbulkan apabila nr lebih kecil dari ns.
8. Dilihat dari cara kerjanya motor induksi disebut juga
motor tak serempak atau asinkron.
C. Rangkaian Ekivalen Motor Induksi [7]
Kerja motor induksi seperti juga kerja pada
transformator adalah berdasarkan prinsip induksi
elektromagnetik. Oleh karena itu motor induksi dipandang
sebagai transformator yang mempunyai ciri-ciri khusus,
yaitu:
1. Stator sebagai sisi primer.
2. Rotor sebagai sisi sekunder yang penghantarpenghantarnya dihubung-singkat dan berputar.
3. Kopling antara sisi primer dan sisi sekunder
dipisahkan oleh celah udara ( air gap ).
ISSN: 2086-8944
Vs
Ir =
(8)
Rr 2
2
( Rs +
) +( Xs + Xr )
s
Dalam analisa rangkaian ekivalen sering disederhanakan
dengan menghilangkan resistansi (Rc)
Vs2
Rs
3
(9)
Ir =
ωs
Rs 2
2 s
( Rs + ) + ( X s + X r )
s
Torsi pengasutan (Tst) dapat dihitung pada saat slip =1,
Vs2 Rr
3
(10)
Tst =
ω s ( R + R )2 + ( X + X )2
s
r
s
r
D. Pengasutan Motor [1]
Arus yang ditarik pada saat pengasutan mencapai 4
sampai 7 kali arus nominal. Pada motor induksi berkapasitas
besar hal ini akan mengakibatkan voltage dip pada sistem
jaringan dan dapat merusak motor induksi itu sendiri. Cara
yang paling mudah adalah dengan menurunkan tegangan
terminal motor.
Pengasutan Auto-Trafo [4]
Pada waktu pengasutan, tegangan terminal dari motor
dikurangai 50%-80% dari tegangan penuh dengan AutoTrafo, untuk membuat arus asut menjadi kecil.
Vs .(%Tap )
(11)
I st =
2
Rr
2
Rs +
+ (X s + X r )
s
Vs .(%Tap ).Rr
3
(12)
Tst =
.
ωs (Rs + Rr )2 + ( X s + X r )2
Gambar 1. Rangkaian ekivalen motor induksi.
Rangkaian ekivalen Gambar 1 memperlihatkan bahwa
daya keseluruhan yang dialihkan pada celah udara dari
stator (masukan daya ke rotor) adalah:
R
(3)
Pr = 3I r2 r
s
Rugi tembaga rotor,
Pr = 3I r2 Rr
(4)
Dari pers. (3) dan (4), daya mekanis yang dibangkitkan oleh
motor induksi,
R
(1 − s )
(5)
Pm = Pr − Pcu = 3 I r2 r − 3 I r2 Rr = 3 I r2 Rr
s
s
(6)
Pm = Tωr = Tω s ( 1 − s )
dimana:
T = Torsi Motor dalam N-m
ω r = Kecepatan Rotor dalam Rad/detik
ω s = Kecepatan Stator dalam Rad/detik
Sedangkan besarnya torsi dan arus rotor dapat dihitung
dengan penggunakan persamaan (7) dan (8),
3 s Rr
T=
Ir
(7)
ωs
s
Pengasutan Resistor [4]
Arus pengasutan dapat dikurangi dengan menggunakan
resistor dalam rangkaian stator yang dihubungkan seri
dengan saklar hubung singkat pada jaringan 3 phasa. Pada
saat asut arus menjadi turun setelah motor berputar, maka
resistor dilepas,
(13)
I st = R .I st
Tst = R 2Tsc
(14)
Pengasutan Reactor [4]
Cara lain untuk menurunkan arus awal adalah dengan
menghubungkan Reactor yang dipasang seri dengan stator.
Dengan saklar hubung singkat yang tersambung dengan
jaringan 3 phasa. Setelah motor berputar maka Reactor
dilepas,
(15)
I st = X .I st
Tst = X 2Tsc
(16)
E. Etap Power Station
ETAP Power Station merupakan program untuk
menganalisa kondisi transient suatu system kelistrikan.
ETAP Power Station memungkinkan antar muka secara
grafis dan komputasi yang sempurna dan secara langsung
kita dapat menggambar single line diagram.
225
Jurnal Elektro ELTEK Vol. 3, No. 1, April 2012
ISSN: 2086-8944
Penyulang Bunul
Penyulang Sekar Puro
Performa Steady State. Kondisi motor dalam keadaan
Steady State adalah kondisi dimana motor dalam keadaan
mantap. Dimana hampir tidak ada perubahan arus, tegangan,
torsi, serta kecepatan. Keadaan Steady State ini merupakan
gambaran secara keseluruhan dari motor tersebut yang dapat
dijadikan acuan untuk penggunaanya.
Generator Cummins
0.85 MW
416 MVAsc
416 MVAsc
CB1
CB19
Bus1
20 kV
CB46
Bus6
20 kV
CB2
CB4
Bus13
0.38 kV
CB20
CB3
NO
CB21
CB22
NO
CB48
Cable5
Cable7
Cable12
Cable1
CB5
CB6
Bus2
20 kV
CB23
NO
Bus7
20 kV
NO
CB24
Bus10
20 kV
CB35
CB36
NO
CB37
CB25
CB7
Trafo Wendit III
1250 kVA
Trafo Wendit I
1250 kVA
CB8
Bus5
0.38 kV
CB26
Bus8
0.38 kV
Trafo Wendit II
1250 kVA
CB27
Bus11 CB38
0.38 kV
NO
CB39
NO
CB40
CB28
CB18
NO
Cable9
Cable8
Start
CB50
Cable11
Cable6
CB16
Performa Transient. Keadaan transient atau perubahan
merupakan kondisi motor sesaat dimana keadaan berubahubah dan dapat menentukan beberapa faktor penting dalam
pengendalian motor, sedangkan keadaan Steady State
kondisi dimana motor dalam keadaan mantap. Gambar 2
memperlihatkan diagram alir pengasutan motor induksi 3
fasa.
CB47
CB49
Cable10
Cable2
Cable3
Generator Perkins
0.85 MW
NO
Cable4
Penerangan(1)
0.2 kVA
CB29
Bus4
0.38 kV
CB9
NO
CB17
CB10
CB11
NO
CB12
NO
Wendit I (2)
200 kW
Wendit I (1)
200 kW
CB13
NO
CB14
NO
Wendit I (4)
200 kW
Wendit I (3)
200 kW
Bus9
0.38 kV
CB15
NO
Chlor Room
0.2 kVA
Wendit I Cadangan
90 kW
CB41
NO
CB30
CB31
CB32
Wendit III (2)
147 kW
Wendit III (1)
147 kW
NO
Bus12
0.38 kV
CB33
CB34
Wendit III (4)
147 kW
Wendit III (3)
147 kW
Penerangan(2)
0.2 kVA
CB42
CB43
CB44
Wendit II (2)
200 kW
Wendit II (1)
200 kW
CB45
Wendit II (4)
200 kW
Wendit II (3)
200 kW
Gambar 3. Pemodelan One-Line Diagram Simulasi PDAM Wendit Malang.
Gambar 4 memperlihatkan pemodelan motor induksi
penggerak pompa unit 1 di PDAM Wendit.
Pemodelan
One Line Diagram
Spesifikasi Motor
P
V
I
Cos θ
F
Putaran
p
=
=
=
=
=
=
=
Starting Motor Tanpa
Pengasutan
Running
Starting Motor Dengan
Pengasutan(Auto-Trafo,
Resistor, Reaktor)
Apakah
Ist = 4 – 7 x Ifl ?
Y
T
Cetak Hasil
Gambar 4. Pemodelan Motor Pompa Wendit Unit I di PDAM Wendit
Malang.
A. Hasil Simulasi Pengasutan Motor
Motor dengan kapasitas 200 kW di asut tanpa alat bantu
pengasutan dengan setingan waktu t = 0. Dengan arus beban
penuh (Ifl) sebesar 354 A, motor menarik arus 2016,73 A
yang mengakibatkan terjadi penurunan tegangan sesaat pada
bus hingga 358,49 V dengan arus kadaan ajek sebesar
333,39 A.
Stop
Gambar 2. Flowchart analisa pengasutan motor induksi 3 fasa.
III. HASIL ANALISIS P ENGASUTAN MOTOR
Dengan menggunakan Software ETAP Power Station
simulasi One-Line Diagram yang terlihat dalam Gambar 3.
Dengan memasukkan data pada Name Plate motor didalam
Menu Induction Machine Editor program ETAP Power
Station. Kemudian memilih peralatan pengasutan motor
yang akan digunakan untuk menganalisa. Dengan
mensetting waktu asut dan total simulasi pada menu motor
Starting Study Case, kemudian menjalankan program Run
Dinamic Motor Starting yang terletak dipojok kanan atas
dalam tampilan menu program.
Gambar 5. Profil tegangan Bus tanpa peralatan pengasutan motor.
Gambar 6. Profil tegangan Bus tanpa peralatan pengasutan motor.
Gambar 7, 8, dan 9, masing-masing memperlihatkan profil
arus asut sebagai fungsi prosentase seting tap trafo pada
pengasutan motor induksi.
226
Jurnal Elektro ELTEK Vol. 3, No. 1, April 2012
ISSN: 2086-8944
Gambar 11. Profil arus pengasutan menggunakan auto-trafo.
Gambar 7. Profil arus asut (A) terhadap seting tap (%).
C. Pengasutan menggunakan Resistor
Dengan menggunakan peralatan pengasutan resistor
dengan tap 50% dan switch off t = 2 detik, arus naik sebesar
1149,79 A dan turun lagi sampai kondisi mantap yaitu
333,39ª seperti diperlihatkan Gambar 12. Tegangan pada
bus mengalami penurunan pada saat pengasutan sebesar
191,67 V seperti diperlihatkan Gambar 13.
Gambar 8. Profil tegangan terminal motor (V) terhadap seting tap (%).
Gambar 12. Profil tegangan Bus saat pengasutan dengan resistor.
Gambar 13. Profil arus saat pengasutan menggunakan resistor
Gambar 9. Profil torsi asut (N-m ) terhadap seting tap (%).
B. Pengasutan menggunakan Autotrafo
Dengan menggunakan peralatan pengasutan Auto-trafo
dengan tap 50% dan switch off t = 2 detik, arus awal
mengalami penurunan menjadi 1,63 kali arus beban penuh
atau sama dengan 578,32 A.
D. Hasil Simulasi Pengasutan Reaktor
Profil arus pengasutan motor induksi 3
menggunakan reaktor diperlihatkan Gambar 14.
fasa
Gambar 14. Profil tegangan Bus saat pengasutan dengan reaktor.
Gambar 10. Profil tegangan Bus saat pengasutan menggunakan autotrafo.
Sehingga tegangan pada bus turun menjadi 194,02 V seperti
diperlihatkan Gambar 10. Namun penurunan tegangan
terminal motor berdampak pada penurunan torsi awal
sebesar 54,90 N-m. Arus kondisi mantap yaitu 333,39 A
seperti diperlihatkan Gambar 11.
Pada pengasutan menggunakan reaktor dengan tap 50% dan
switch off t = 2 detik memperlihatkan arus naik menjadi
1130,56 A dan turun lagi sampai kondisi mantap menjadi
333,39 A. Sedangkan tegangan pada bus mengalami
penurunan hingga 188,51 V seperti diperlihatkan Gambar
15.
227
Jurnal Elektro ELTEK Vol. 3, No. 1, April 2012
ISSN: 2086-8944
TABEL I
PERHITUNGAN DAYA AWAL START DAN ENERGI YANG TERPAKAI
Gambar 15. Profil arus pengasutan menggunakan reaktor.
E. Perhitungan Beban Pemakaian Motor Induksi 200 kW
pada PDAM Wendit.
Penjadwalan pengoperasian motor pompa disesuaikan
dengan kondisi beban puncak pada PLN sebagai penyuplai
energi listrik dan juga kebutuhan pasokan air bersih yang
didistribusikan oleh PDAM itu sendiri dan yang terutama
tarif listrik atas pemakaian energi listrik.
Sedangkan perhitungan pemakaian energi motor selama 30
hari tanpa dan dengan 3 jenis peralatan pengasutan
autotrafo, resistor dan reaktor masing-masing dapat dilihat
pada Tabel II, III, IV dan V.
TABEL II
PEMAKAIAN ENERGI TANPA P ENGASUTAN
Motor
Wasut
Wnormal
Pompa
(kWh)
(kWh)
Motor I
0
144.270,79
Motor II
0
144.270,79
Motor III
16,932
136.752,52
Motor IV
0
0
Total pemakain energi selama 1 bln
ΣW
(kWh)
144.270,79
144.270,79
136.752,52
0
425.311,032
Keterangan
(operasi)
24 jam
24 jam
off 20.30; on 22.15
Cadangan
Gambar 16. Jadwal pengoperasian motor pompa.
Dengan data spesifikasi motor induksi dan jadwal
pengoperasiannya, maka dapat diperoleh perbandingan daya
waktu pengasutan dan besar energi yang terpakai selama 1
bulan sebagai berikut.
Analisa Perhitungan Daya dan Energi Pengasutan
Motor Tanpa Pengasutan. Dengan adanya penjadwalan
pengoperasian dalam satu hari terdapat 1 kali pengasutan
motor pompa dengan kapasitas daya 200 kW, dengan t =
1,7802 detik, daya awal yang dibutuhkan motor sebesar
1141,538 kW dan pemakaian energinya sebesar 16,932 kWh
selama 30 hari.
Analisa Perhitungan Daya dan Energi Starting Motor
dengan Pengasutan Autotrafo. Pengasutan menggunakan
autotrafo, untuk t = 3,540 detik, daya awal yang dibutuhkan
sebesar 167,197 kW sedangkan pemakaian energinya
sebesar 4,932 kWh.
Analisa Perhitungan Daya dan Energi Starting Motor
dengan Pengasutan Resistor. Untuk pengasutan motor
dengan menggunakan resistor dengan waktu t = 3,560
detik, daya awal yang dibutuhkan sebesar 326,828 kW
sedangkan pemakaian energinya sebesar 9,695 kWh.
Analisa Perhitungan Daya dan Energi Starting Motor
dengan Pengasutan Reaktor. Pengasutan menggunakan
reaktor, dengan waktu t = 3,5802 detik, membutuhkan daya
awal sebesar 317,458 kW sedangkan pemakaian energinya
sebesar 9,470 kWh. Untuk melihat secara detail perhitungan
daya dan energi yang terpakai seperti yang diperlihatkan
Tabel I.
TABEL III
PEMAKAIAN ENERGI M ENGGUNAKAN PENGASUTAN A UTOTRAFO
Motor
Wasut
Wnormal
Pompa
(kWh)
(kWh)
Motor I
0
144.270,79
Motor II
0
144.270,79
Motor III
4,932
136.752,52
Motor IV
0
0
Total pemakain energi selama 1 bln
ΣW
(kWh)
144.270,79
144.270,79
136.752,52
0
425.311,032
Keterangan
(operasi)
24 jam
24 jam
off 20.30; on 22.15
Cadangan
TABEL IV
PEMAKAIAN ENERGI M ENGGUNAKAN PENGASUTAN R ESISTOR
Motor
Wasut
Wnormal
Pompa
(kWh)
(kWh)
Motor I
0
144.270,79
Motor II
0
144.270,79
Motor III
9,695
136.752,52
Motor IV
0
0
Total pemakain energi selama 1 bln
ΣW
(kWh)
144.270,79
144.270,79
136.752,22
0
425.303,70
Keterangan
(operasi)
24 jam
24 jam
off 20.30; on 22.15
Cadangan
TABEL V
PEMAKAIAN ENERGI M ENGGUNAKAN PENGASUTAN R EAKTOR
Motor
Wasut
Wnormal
Pompa
(kWh)
(kWh)
Motor I
0
144.270,79
Motor II
0
144.270,79
Motor III
9,47
136.752,52
Motor IV
0
0
Total pemakain energi selama 1 bln
ΣW
(kWh)
144.270,79
144.270,79
136.761,99
0
425.303,57
Keterangan
(operasi)
24 jam
24 jam
off 20.30; on 22.15
Cadangan
228
Jurnal Elektro ELTEK Vol. 3, No. 1, April 2012
Gambar 17. Profil arus dari masing-masing peralatan pengasutan.
IV. KESIMPULAN
Dari pengujian dan analisis yang dilakukan terhadap model
peralatan pengasutan motor induksi 3 fasa 220 kW diatas,
maka dapat diambil beberapa kesimpulan, antara lain:
1. Pengasutan motor induksi tanpa menggunakan peralatan
pengasutan mengakibatkan jatuh tegangan pada bus,
karena arus yang ditarik motor sangat tinggi 5,6 kali dari
arus nominal atau sama dengan 2016,73 A, dan torsi
pengasutan sebesar 543,43 N.m dengan energi awal start
yang terpakai sebesar 16,932 kWh.
2. Pengoperasian motor dengan peralatan pengasutan dapat
menurunkan arus awal, tetapi penurunan arus awal juga
berdampak pada penurunan torsi dimana jika tegangan
diturunkan menggunakan pengasutan Autotrafo dengan
tap 50%, didapat arus awal sebesar 1,63 kali arus
nominal atau sama dengan 578,32 A. Torsi pengasutan
juga mengalami penurunan 54,90 N.m, sedangkan
pemakaian energi awal start listrik sebesar 4,932 kWh
dengan selisih 12 kW. dari pemakaian energi awal start
tanpa pengasutan.
3. Pengasutan motor dengan menggunakan resistor dengan
tap 50% untuk energi awal yang terpakai sebesar 9, 695
kWh dengan selisih 7,237 kWh dari pemakaian energi
awal tanpa pengasutan, diperoleh arus awal sebesar 3,2
kali arus nominal atau sama dengan 1144,79 A, dan torsi
pengasutan juga mengalami penurunan 44,20 N.m.
4. Pengasutan motor dengan menggunakan peralatan
reactor dengan tap 50 % diperoleh arus awal yang
hampir sama dengan pengasutan menggunakan resistor
ISSN: 2086-8944
yaitu sebesar 3,1 kali arus nominal atau sama dengan
1130,56 A dengan energi awal start yang terpakai
sebesar 9,470 kWh dengan selisih 7,462 kWh dari
pemakaian energi awal tanpa pengasutan. Sedangkan
torsi pengasutan juga mengalami penurunan 42,29 N.m.
5. Pemakaian energi dalam 30 hari dengan pengasutan
autotrafo dengan nilai terkecil yaitu sebesar 425299,032
kWh dibandingkan dengan pengasutan Resistor sebesar
425303,795 kWh dan pengasutan Reaktor 425303,57
kWh. Sedangkan tanpa pengasutan sebesar 425311,032
kWh.
6. Dari hasil semua pengasutan dengan menggunakan
software ETAP Power Station didapat pengasutan
dengan hasil arus yang paling kecil yaitu dengan
menggunakan pengasutan autotrafo
7. Pengasutan menggunakan peralatan autotrafo lebih baik
dikarenakan di pengasutan tersebut terdapat fasilitas
untuk mengatur tegangan, dimana tegangan tersebut bisa
diatur secara bertahap (pengaturan secara halus /
smooth).
DAFTAR PUSTAKA
[1]
[2]
[3]
[4]
[5]
[6]
[7]
[8]
[9]
[10]
[11]
[12]
[13]
Kadir, Abdul. 2003.”Mesin Induksi” Penerbit Djambatan.
Zuhal. 1991.”Dasar Tenaga Listrik” Bandung, Penerbit ITB.
Ir. Purnomo, Heri. 2005.”Mesin Listrik II” Malang, Jurusan Teknik
Elektro ITN Malang.
Dubey, G K. 1995.”Fundamentals of Electrical Drivers”Toppan
Company (S) Pte Ltd.Singapore
Paul, C R. Nasar, S A. Unnewehr, L E. 1986.” Introduction to
Electrical Engineering”Mcgraw-Hill.
Jimenez, Pedro. and Vera, Luiz. 2006. “Motor Starting Study for
Large Motor”. Case: VALCOR PDVSA Project, Venezuela: IEEE
PES Transmission and Distribution Conference and Exposition
Latin Amerika.
Achyanto, Djoko. 1997. “Mesin-Mesin Listrik”. Edisi Keempat
Penerbit Erlangga.
Theraja, B. L. “Electrical Technology”. Ram Nagar, New Delhi110055: Publycation Division of Nirja Construction and
Development Co.(P) LTD.
Petruzella, Frank D. 2001. “Elektronik Industri”. Yogyakarta: Edisi
Bahasa Indonesia Penerbit Andi.
Gupta, B. R. 2001. “Principles of Electrical Engineering”. Ram
Nagar, New Delhi-110055: S. Chand and Company LTD.
Laporan Penelitian Ismujianto; Arus starting motor induksi metoda
Extrapolasi; Politeknik Negeri Jakarta 2002
Ismujianto,Isdawimah;Buku ajar Mesin Listrik 1&2;Politeknik
Negeri Jakarta 2007.
Bill Drury; The Control Technicques Drives and Controls
Handbook;IEE 2001
229
ISSN: 2086-8944
Analisis Perbandingan Sistem Pengasutan
Motor Induksi 3 Fasa Sebagai Penggerak Pompa
Pada Perusahaan Daerah Air Minum (PDAM)
Wendit Malang
Andyk Probo Prasetya, Abdul Hamid dan Yusuf Ismail Nakhoda
Jurusan Teknik Elektro, Institut Teknologi Nasional Malang
[email protected]
Abstrak—Tulisan ini menjelaskan masalah pengasutan
motor induksi 3 fasa pada PDAM Wendit Malang. Persoalan
yang paling utama adalah besarnya arus pengasutan yang
tinggi antara 4 sampai 7 kali arus nominal. Arus pengasutan
yang besar ini mengakibatkan penurunan tegangan sesaat
(sag) pada sistem jaringan. Untuk mengurangi arus asut yang
besar tersebut, maka perlu dipasang peralatan pengasutan.
Peralatan pengasutan tersebut berupa ototrafo, resistor dan
reaktor. Pengujian dilakukan pada salah satu unit motor
induksi 3 fasa, 380 V, 354 A, 200 kW dengan cos θ sebesar 0,86
sebagai penggerak pompa dengan dengan bantuan Software
ETAP. Dari pengujian yang dilakukan, terlihat bahwa dengan
menggunakan ototrafo terjadi penurunan arus pengasutan
yang cukup signifikan dari sebesar 2016,73 A tanpa bantuan
alat pengasutan menjadi sebesar 578,32 A dengan bantuan alat
pengasutan atau sama dengan penurunan arus asut sebesar
71.32%.
Kata kunci—Motor induksi, pengasutan motor, dan arus
pengasutan.
I.
PENDAHULUAN
Dalam pengoperasian motor induksi adalah sangatlah
penting untuk memperhatikan arus awal pada saat motor
dijalankan. Pengasutan tegangan penuh yang dilakukan
dengan beban yang tinggi motor akan menarik arus yang
sangat besar, dimana hal ini akan mengakibatkan voltage dip
pada beban-beban yang lain. Serta dapat merusak motor itu
sendiri. Pada Perusahaan Daerah Air Minum (PDAM)
Wendit Malang diperlukan pengoperasian motor yang tepat,
guna kelancaran dalam pendistribusian air bersih. Dalam
penelitian ini dilakukan pengujian pada salah satu unit
motor 3 fasa sebagai penggerak pompa dengan kapasitas
sebesar 200 kW sebelum dan sesudah pemasangan alat
bantu pengasutan. Pengujian ini dilakukan dengan bantuan
software ETAP Power Station.
II.
TEORI DASAR
A. Motor Induksi [1]
Motor arus bolak-balik (motor induksi) adalah suatu
mesin yang berfungsi untuk mengubah tenaga listrik
menjadi tenaga mekanik atau tenaga gerak, dimana tenaga
gerak ini berupa perputaran pada poros motor. Salah satu
jenis motor AC ini adalah motor induksi atau motor tak
serempak.
Dinamakan motor tak serempak (asynchrone) karena
putaran poros motor tidak sama dengan putaran medan fluks
magnet stator. Dengan kata lain, bahwa antara putaran rotor
dan putaran fluks magnet terdapat selisih putaran yang
disebut slip.
Motor induksi polyphase banyak dipakai dikalangan
industri. Ini berkaitan dengan beberapa keuntungannya,
antara lain:
1. Sangat sederhana dan daya tahan kuat (konstruksi
hampir tak pernah mengalami kerusakan, khususnya tipe
rotor sangkar bajing).
2. Harga relatif murah dan perawatan mudah.
3. Efisiensi tinggi. Pada kondisi berputar normal, tidak
dibutuhkan sikat dan karenanya rugi daya yang
ditimbulkan dapat dikurangi (khususnya motor induksi
rotor belitan).
B. Prinsip Kerja Motor Induksi [12]
Berputarnya rotor pada motor induksi ditimbulkan oleh
adanya medan putar yang dihasilkan dalam kumparan
statornya. Medan putar ini akan terjadi apabila kumparan
stator dihubungkan dengan suatu sumber tegangan tiga fasa.
Prinsip kerjanya diuraikan sebagai berikut.
1. Apabila sumber tegangan 3 phasa dipasang pada
kumparan stator akan timbul medan putar dengan
kecepatan,
120 f
ns =
rpm
(1)
p
2. Medan putar stator tersebut akan memotong batang
konduktor pada rotor sehingga pada kumparan rotor
timbul tegangan induksi (GGL Induksi).
3. Karena kumparan rotor merupakan rangkaian
tertutup, maka akan mengalir arus (I). Kawat
penghantar (kumparan rotor) yang dialiri arus yang
berada dalam medan magnet akan menimbulkan gaya
(F) pada rotor.
4. Bila kopel mula yang dihasilkan oleh gaya (F) pada
rotor cukup besar untuk memikul kopel beban, maka
rotor akan berputar searah dengan medan putar
stator.
5. Seperti halnya telah dijelaskan bahwa tegangan
induksi akan timbul karena adanya terpotongnya
batang konduktor (rotor) oleh medan putar stator.
Artinya agar tegangan terinduksi diperlukan adanya
perbedaan relatif antara kecepatan medan putar
stator (ns) dan kecepatan medan putar rotor (nr).
223
Jurnal Elektro ELTEK Vol. 3, No. 1, April 2012
6. Perbedaan kecepatan antara nr dan ns disebut slip (S)
dinyatakan dengan:
n − nr
(2)
S= s
x100%
ns
7. bila nr = ns tegangan tidak akan terinduksi dan arus
tidak mengalir pada kumparan jangkar rotor, dengan
demikian tidak dihasilkan kopel. Kopel motor
ditimbulkan apabila nr lebih kecil dari ns.
8. Dilihat dari cara kerjanya motor induksi disebut juga
motor tak serempak atau asinkron.
C. Rangkaian Ekivalen Motor Induksi [7]
Kerja motor induksi seperti juga kerja pada
transformator adalah berdasarkan prinsip induksi
elektromagnetik. Oleh karena itu motor induksi dipandang
sebagai transformator yang mempunyai ciri-ciri khusus,
yaitu:
1. Stator sebagai sisi primer.
2. Rotor sebagai sisi sekunder yang penghantarpenghantarnya dihubung-singkat dan berputar.
3. Kopling antara sisi primer dan sisi sekunder
dipisahkan oleh celah udara ( air gap ).
ISSN: 2086-8944
Vs
Ir =
(8)
Rr 2
2
( Rs +
) +( Xs + Xr )
s
Dalam analisa rangkaian ekivalen sering disederhanakan
dengan menghilangkan resistansi (Rc)
Vs2
Rs
3
(9)
Ir =
ωs
Rs 2
2 s
( Rs + ) + ( X s + X r )
s
Torsi pengasutan (Tst) dapat dihitung pada saat slip =1,
Vs2 Rr
3
(10)
Tst =
ω s ( R + R )2 + ( X + X )2
s
r
s
r
D. Pengasutan Motor [1]
Arus yang ditarik pada saat pengasutan mencapai 4
sampai 7 kali arus nominal. Pada motor induksi berkapasitas
besar hal ini akan mengakibatkan voltage dip pada sistem
jaringan dan dapat merusak motor induksi itu sendiri. Cara
yang paling mudah adalah dengan menurunkan tegangan
terminal motor.
Pengasutan Auto-Trafo [4]
Pada waktu pengasutan, tegangan terminal dari motor
dikurangai 50%-80% dari tegangan penuh dengan AutoTrafo, untuk membuat arus asut menjadi kecil.
Vs .(%Tap )
(11)
I st =
2
Rr
2
Rs +
+ (X s + X r )
s
Vs .(%Tap ).Rr
3
(12)
Tst =
.
ωs (Rs + Rr )2 + ( X s + X r )2
Gambar 1. Rangkaian ekivalen motor induksi.
Rangkaian ekivalen Gambar 1 memperlihatkan bahwa
daya keseluruhan yang dialihkan pada celah udara dari
stator (masukan daya ke rotor) adalah:
R
(3)
Pr = 3I r2 r
s
Rugi tembaga rotor,
Pr = 3I r2 Rr
(4)
Dari pers. (3) dan (4), daya mekanis yang dibangkitkan oleh
motor induksi,
R
(1 − s )
(5)
Pm = Pr − Pcu = 3 I r2 r − 3 I r2 Rr = 3 I r2 Rr
s
s
(6)
Pm = Tωr = Tω s ( 1 − s )
dimana:
T = Torsi Motor dalam N-m
ω r = Kecepatan Rotor dalam Rad/detik
ω s = Kecepatan Stator dalam Rad/detik
Sedangkan besarnya torsi dan arus rotor dapat dihitung
dengan penggunakan persamaan (7) dan (8),
3 s Rr
T=
Ir
(7)
ωs
s
Pengasutan Resistor [4]
Arus pengasutan dapat dikurangi dengan menggunakan
resistor dalam rangkaian stator yang dihubungkan seri
dengan saklar hubung singkat pada jaringan 3 phasa. Pada
saat asut arus menjadi turun setelah motor berputar, maka
resistor dilepas,
(13)
I st = R .I st
Tst = R 2Tsc
(14)
Pengasutan Reactor [4]
Cara lain untuk menurunkan arus awal adalah dengan
menghubungkan Reactor yang dipasang seri dengan stator.
Dengan saklar hubung singkat yang tersambung dengan
jaringan 3 phasa. Setelah motor berputar maka Reactor
dilepas,
(15)
I st = X .I st
Tst = X 2Tsc
(16)
E. Etap Power Station
ETAP Power Station merupakan program untuk
menganalisa kondisi transient suatu system kelistrikan.
ETAP Power Station memungkinkan antar muka secara
grafis dan komputasi yang sempurna dan secara langsung
kita dapat menggambar single line diagram.
225
Jurnal Elektro ELTEK Vol. 3, No. 1, April 2012
ISSN: 2086-8944
Penyulang Bunul
Penyulang Sekar Puro
Performa Steady State. Kondisi motor dalam keadaan
Steady State adalah kondisi dimana motor dalam keadaan
mantap. Dimana hampir tidak ada perubahan arus, tegangan,
torsi, serta kecepatan. Keadaan Steady State ini merupakan
gambaran secara keseluruhan dari motor tersebut yang dapat
dijadikan acuan untuk penggunaanya.
Generator Cummins
0.85 MW
416 MVAsc
416 MVAsc
CB1
CB19
Bus1
20 kV
CB46
Bus6
20 kV
CB2
CB4
Bus13
0.38 kV
CB20
CB3
NO
CB21
CB22
NO
CB48
Cable5
Cable7
Cable12
Cable1
CB5
CB6
Bus2
20 kV
CB23
NO
Bus7
20 kV
NO
CB24
Bus10
20 kV
CB35
CB36
NO
CB37
CB25
CB7
Trafo Wendit III
1250 kVA
Trafo Wendit I
1250 kVA
CB8
Bus5
0.38 kV
CB26
Bus8
0.38 kV
Trafo Wendit II
1250 kVA
CB27
Bus11 CB38
0.38 kV
NO
CB39
NO
CB40
CB28
CB18
NO
Cable9
Cable8
Start
CB50
Cable11
Cable6
CB16
Performa Transient. Keadaan transient atau perubahan
merupakan kondisi motor sesaat dimana keadaan berubahubah dan dapat menentukan beberapa faktor penting dalam
pengendalian motor, sedangkan keadaan Steady State
kondisi dimana motor dalam keadaan mantap. Gambar 2
memperlihatkan diagram alir pengasutan motor induksi 3
fasa.
CB47
CB49
Cable10
Cable2
Cable3
Generator Perkins
0.85 MW
NO
Cable4
Penerangan(1)
0.2 kVA
CB29
Bus4
0.38 kV
CB9
NO
CB17
CB10
CB11
NO
CB12
NO
Wendit I (2)
200 kW
Wendit I (1)
200 kW
CB13
NO
CB14
NO
Wendit I (4)
200 kW
Wendit I (3)
200 kW
Bus9
0.38 kV
CB15
NO
Chlor Room
0.2 kVA
Wendit I Cadangan
90 kW
CB41
NO
CB30
CB31
CB32
Wendit III (2)
147 kW
Wendit III (1)
147 kW
NO
Bus12
0.38 kV
CB33
CB34
Wendit III (4)
147 kW
Wendit III (3)
147 kW
Penerangan(2)
0.2 kVA
CB42
CB43
CB44
Wendit II (2)
200 kW
Wendit II (1)
200 kW
CB45
Wendit II (4)
200 kW
Wendit II (3)
200 kW
Gambar 3. Pemodelan One-Line Diagram Simulasi PDAM Wendit Malang.
Gambar 4 memperlihatkan pemodelan motor induksi
penggerak pompa unit 1 di PDAM Wendit.
Pemodelan
One Line Diagram
Spesifikasi Motor
P
V
I
Cos θ
F
Putaran
p
=
=
=
=
=
=
=
Starting Motor Tanpa
Pengasutan
Running
Starting Motor Dengan
Pengasutan(Auto-Trafo,
Resistor, Reaktor)
Apakah
Ist = 4 – 7 x Ifl ?
Y
T
Cetak Hasil
Gambar 4. Pemodelan Motor Pompa Wendit Unit I di PDAM Wendit
Malang.
A. Hasil Simulasi Pengasutan Motor
Motor dengan kapasitas 200 kW di asut tanpa alat bantu
pengasutan dengan setingan waktu t = 0. Dengan arus beban
penuh (Ifl) sebesar 354 A, motor menarik arus 2016,73 A
yang mengakibatkan terjadi penurunan tegangan sesaat pada
bus hingga 358,49 V dengan arus kadaan ajek sebesar
333,39 A.
Stop
Gambar 2. Flowchart analisa pengasutan motor induksi 3 fasa.
III. HASIL ANALISIS P ENGASUTAN MOTOR
Dengan menggunakan Software ETAP Power Station
simulasi One-Line Diagram yang terlihat dalam Gambar 3.
Dengan memasukkan data pada Name Plate motor didalam
Menu Induction Machine Editor program ETAP Power
Station. Kemudian memilih peralatan pengasutan motor
yang akan digunakan untuk menganalisa. Dengan
mensetting waktu asut dan total simulasi pada menu motor
Starting Study Case, kemudian menjalankan program Run
Dinamic Motor Starting yang terletak dipojok kanan atas
dalam tampilan menu program.
Gambar 5. Profil tegangan Bus tanpa peralatan pengasutan motor.
Gambar 6. Profil tegangan Bus tanpa peralatan pengasutan motor.
Gambar 7, 8, dan 9, masing-masing memperlihatkan profil
arus asut sebagai fungsi prosentase seting tap trafo pada
pengasutan motor induksi.
226
Jurnal Elektro ELTEK Vol. 3, No. 1, April 2012
ISSN: 2086-8944
Gambar 11. Profil arus pengasutan menggunakan auto-trafo.
Gambar 7. Profil arus asut (A) terhadap seting tap (%).
C. Pengasutan menggunakan Resistor
Dengan menggunakan peralatan pengasutan resistor
dengan tap 50% dan switch off t = 2 detik, arus naik sebesar
1149,79 A dan turun lagi sampai kondisi mantap yaitu
333,39ª seperti diperlihatkan Gambar 12. Tegangan pada
bus mengalami penurunan pada saat pengasutan sebesar
191,67 V seperti diperlihatkan Gambar 13.
Gambar 8. Profil tegangan terminal motor (V) terhadap seting tap (%).
Gambar 12. Profil tegangan Bus saat pengasutan dengan resistor.
Gambar 13. Profil arus saat pengasutan menggunakan resistor
Gambar 9. Profil torsi asut (N-m ) terhadap seting tap (%).
B. Pengasutan menggunakan Autotrafo
Dengan menggunakan peralatan pengasutan Auto-trafo
dengan tap 50% dan switch off t = 2 detik, arus awal
mengalami penurunan menjadi 1,63 kali arus beban penuh
atau sama dengan 578,32 A.
D. Hasil Simulasi Pengasutan Reaktor
Profil arus pengasutan motor induksi 3
menggunakan reaktor diperlihatkan Gambar 14.
fasa
Gambar 14. Profil tegangan Bus saat pengasutan dengan reaktor.
Gambar 10. Profil tegangan Bus saat pengasutan menggunakan autotrafo.
Sehingga tegangan pada bus turun menjadi 194,02 V seperti
diperlihatkan Gambar 10. Namun penurunan tegangan
terminal motor berdampak pada penurunan torsi awal
sebesar 54,90 N-m. Arus kondisi mantap yaitu 333,39 A
seperti diperlihatkan Gambar 11.
Pada pengasutan menggunakan reaktor dengan tap 50% dan
switch off t = 2 detik memperlihatkan arus naik menjadi
1130,56 A dan turun lagi sampai kondisi mantap menjadi
333,39 A. Sedangkan tegangan pada bus mengalami
penurunan hingga 188,51 V seperti diperlihatkan Gambar
15.
227
Jurnal Elektro ELTEK Vol. 3, No. 1, April 2012
ISSN: 2086-8944
TABEL I
PERHITUNGAN DAYA AWAL START DAN ENERGI YANG TERPAKAI
Gambar 15. Profil arus pengasutan menggunakan reaktor.
E. Perhitungan Beban Pemakaian Motor Induksi 200 kW
pada PDAM Wendit.
Penjadwalan pengoperasian motor pompa disesuaikan
dengan kondisi beban puncak pada PLN sebagai penyuplai
energi listrik dan juga kebutuhan pasokan air bersih yang
didistribusikan oleh PDAM itu sendiri dan yang terutama
tarif listrik atas pemakaian energi listrik.
Sedangkan perhitungan pemakaian energi motor selama 30
hari tanpa dan dengan 3 jenis peralatan pengasutan
autotrafo, resistor dan reaktor masing-masing dapat dilihat
pada Tabel II, III, IV dan V.
TABEL II
PEMAKAIAN ENERGI TANPA P ENGASUTAN
Motor
Wasut
Wnormal
Pompa
(kWh)
(kWh)
Motor I
0
144.270,79
Motor II
0
144.270,79
Motor III
16,932
136.752,52
Motor IV
0
0
Total pemakain energi selama 1 bln
ΣW
(kWh)
144.270,79
144.270,79
136.752,52
0
425.311,032
Keterangan
(operasi)
24 jam
24 jam
off 20.30; on 22.15
Cadangan
Gambar 16. Jadwal pengoperasian motor pompa.
Dengan data spesifikasi motor induksi dan jadwal
pengoperasiannya, maka dapat diperoleh perbandingan daya
waktu pengasutan dan besar energi yang terpakai selama 1
bulan sebagai berikut.
Analisa Perhitungan Daya dan Energi Pengasutan
Motor Tanpa Pengasutan. Dengan adanya penjadwalan
pengoperasian dalam satu hari terdapat 1 kali pengasutan
motor pompa dengan kapasitas daya 200 kW, dengan t =
1,7802 detik, daya awal yang dibutuhkan motor sebesar
1141,538 kW dan pemakaian energinya sebesar 16,932 kWh
selama 30 hari.
Analisa Perhitungan Daya dan Energi Starting Motor
dengan Pengasutan Autotrafo. Pengasutan menggunakan
autotrafo, untuk t = 3,540 detik, daya awal yang dibutuhkan
sebesar 167,197 kW sedangkan pemakaian energinya
sebesar 4,932 kWh.
Analisa Perhitungan Daya dan Energi Starting Motor
dengan Pengasutan Resistor. Untuk pengasutan motor
dengan menggunakan resistor dengan waktu t = 3,560
detik, daya awal yang dibutuhkan sebesar 326,828 kW
sedangkan pemakaian energinya sebesar 9,695 kWh.
Analisa Perhitungan Daya dan Energi Starting Motor
dengan Pengasutan Reaktor. Pengasutan menggunakan
reaktor, dengan waktu t = 3,5802 detik, membutuhkan daya
awal sebesar 317,458 kW sedangkan pemakaian energinya
sebesar 9,470 kWh. Untuk melihat secara detail perhitungan
daya dan energi yang terpakai seperti yang diperlihatkan
Tabel I.
TABEL III
PEMAKAIAN ENERGI M ENGGUNAKAN PENGASUTAN A UTOTRAFO
Motor
Wasut
Wnormal
Pompa
(kWh)
(kWh)
Motor I
0
144.270,79
Motor II
0
144.270,79
Motor III
4,932
136.752,52
Motor IV
0
0
Total pemakain energi selama 1 bln
ΣW
(kWh)
144.270,79
144.270,79
136.752,52
0
425.311,032
Keterangan
(operasi)
24 jam
24 jam
off 20.30; on 22.15
Cadangan
TABEL IV
PEMAKAIAN ENERGI M ENGGUNAKAN PENGASUTAN R ESISTOR
Motor
Wasut
Wnormal
Pompa
(kWh)
(kWh)
Motor I
0
144.270,79
Motor II
0
144.270,79
Motor III
9,695
136.752,52
Motor IV
0
0
Total pemakain energi selama 1 bln
ΣW
(kWh)
144.270,79
144.270,79
136.752,22
0
425.303,70
Keterangan
(operasi)
24 jam
24 jam
off 20.30; on 22.15
Cadangan
TABEL V
PEMAKAIAN ENERGI M ENGGUNAKAN PENGASUTAN R EAKTOR
Motor
Wasut
Wnormal
Pompa
(kWh)
(kWh)
Motor I
0
144.270,79
Motor II
0
144.270,79
Motor III
9,47
136.752,52
Motor IV
0
0
Total pemakain energi selama 1 bln
ΣW
(kWh)
144.270,79
144.270,79
136.761,99
0
425.303,57
Keterangan
(operasi)
24 jam
24 jam
off 20.30; on 22.15
Cadangan
228
Jurnal Elektro ELTEK Vol. 3, No. 1, April 2012
Gambar 17. Profil arus dari masing-masing peralatan pengasutan.
IV. KESIMPULAN
Dari pengujian dan analisis yang dilakukan terhadap model
peralatan pengasutan motor induksi 3 fasa 220 kW diatas,
maka dapat diambil beberapa kesimpulan, antara lain:
1. Pengasutan motor induksi tanpa menggunakan peralatan
pengasutan mengakibatkan jatuh tegangan pada bus,
karena arus yang ditarik motor sangat tinggi 5,6 kali dari
arus nominal atau sama dengan 2016,73 A, dan torsi
pengasutan sebesar 543,43 N.m dengan energi awal start
yang terpakai sebesar 16,932 kWh.
2. Pengoperasian motor dengan peralatan pengasutan dapat
menurunkan arus awal, tetapi penurunan arus awal juga
berdampak pada penurunan torsi dimana jika tegangan
diturunkan menggunakan pengasutan Autotrafo dengan
tap 50%, didapat arus awal sebesar 1,63 kali arus
nominal atau sama dengan 578,32 A. Torsi pengasutan
juga mengalami penurunan 54,90 N.m, sedangkan
pemakaian energi awal start listrik sebesar 4,932 kWh
dengan selisih 12 kW. dari pemakaian energi awal start
tanpa pengasutan.
3. Pengasutan motor dengan menggunakan resistor dengan
tap 50% untuk energi awal yang terpakai sebesar 9, 695
kWh dengan selisih 7,237 kWh dari pemakaian energi
awal tanpa pengasutan, diperoleh arus awal sebesar 3,2
kali arus nominal atau sama dengan 1144,79 A, dan torsi
pengasutan juga mengalami penurunan 44,20 N.m.
4. Pengasutan motor dengan menggunakan peralatan
reactor dengan tap 50 % diperoleh arus awal yang
hampir sama dengan pengasutan menggunakan resistor
ISSN: 2086-8944
yaitu sebesar 3,1 kali arus nominal atau sama dengan
1130,56 A dengan energi awal start yang terpakai
sebesar 9,470 kWh dengan selisih 7,462 kWh dari
pemakaian energi awal tanpa pengasutan. Sedangkan
torsi pengasutan juga mengalami penurunan 42,29 N.m.
5. Pemakaian energi dalam 30 hari dengan pengasutan
autotrafo dengan nilai terkecil yaitu sebesar 425299,032
kWh dibandingkan dengan pengasutan Resistor sebesar
425303,795 kWh dan pengasutan Reaktor 425303,57
kWh. Sedangkan tanpa pengasutan sebesar 425311,032
kWh.
6. Dari hasil semua pengasutan dengan menggunakan
software ETAP Power Station didapat pengasutan
dengan hasil arus yang paling kecil yaitu dengan
menggunakan pengasutan autotrafo
7. Pengasutan menggunakan peralatan autotrafo lebih baik
dikarenakan di pengasutan tersebut terdapat fasilitas
untuk mengatur tegangan, dimana tegangan tersebut bisa
diatur secara bertahap (pengaturan secara halus /
smooth).
DAFTAR PUSTAKA
[1]
[2]
[3]
[4]
[5]
[6]
[7]
[8]
[9]
[10]
[11]
[12]
[13]
Kadir, Abdul. 2003.”Mesin Induksi” Penerbit Djambatan.
Zuhal. 1991.”Dasar Tenaga Listrik” Bandung, Penerbit ITB.
Ir. Purnomo, Heri. 2005.”Mesin Listrik II” Malang, Jurusan Teknik
Elektro ITN Malang.
Dubey, G K. 1995.”Fundamentals of Electrical Drivers”Toppan
Company (S) Pte Ltd.Singapore
Paul, C R. Nasar, S A. Unnewehr, L E. 1986.” Introduction to
Electrical Engineering”Mcgraw-Hill.
Jimenez, Pedro. and Vera, Luiz. 2006. “Motor Starting Study for
Large Motor”. Case: VALCOR PDVSA Project, Venezuela: IEEE
PES Transmission and Distribution Conference and Exposition
Latin Amerika.
Achyanto, Djoko. 1997. “Mesin-Mesin Listrik”. Edisi Keempat
Penerbit Erlangga.
Theraja, B. L. “Electrical Technology”. Ram Nagar, New Delhi110055: Publycation Division of Nirja Construction and
Development Co.(P) LTD.
Petruzella, Frank D. 2001. “Elektronik Industri”. Yogyakarta: Edisi
Bahasa Indonesia Penerbit Andi.
Gupta, B. R. 2001. “Principles of Electrical Engineering”. Ram
Nagar, New Delhi-110055: S. Chand and Company LTD.
Laporan Penelitian Ismujianto; Arus starting motor induksi metoda
Extrapolasi; Politeknik Negeri Jakarta 2002
Ismujianto,Isdawimah;Buku ajar Mesin Listrik 1&2;Politeknik
Negeri Jakarta 2007.
Bill Drury; The Control Technicques Drives and Controls
Handbook;IEE 2001
229