Pengaruh Penggunaan Inverter Variable Speed Drive (VSD) Terhadap Kinerja Motor Induksi Tiga Fasa

BAB I
PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Motor induksi merupakan jenis motor yang paling banyak digunakan pada
industri. Total energi yang dikonsumsi motor mendekati 70 % dari total energi
yang dihasilkan pembangkit[1]. Motor induksi digunkan sebagai pompa,
kompresor, kipas, konveyor, dan penunjang alat penggerak produksi lainnya.
Banyaknya penggunaan motor induksi ini didasari karenamotor induksi lebih
menguntungkan dari motor sinkron maupun motor DC. Hal ini disebabkan motor
induksi mempunyai konstruksi sederhana, tahan lama, perawatan mudah, dan
memiliki efisiensi yang tinggi.
Motor induksi yang digunakan pada industri tentu harus dapat diatur
sesuai dengan kebutuhan. Pengaturan yang paling umum dilakukan adalah
pengaturan terhadap kecepatan putaran rotor. Ada beberapa cara yang bisa
dilakukan untuk mengatur kecepatan motor diantaranya adalah: pengaturan
tegangan stator, penggunaan gear box, pengaturan frekuensi tegangan. Pengaturan
kecepatan dengan mengubah besar tegangan stator kurang efektif sebab
pengaturan hanya dapat dilakukan hingga batas tegangan nominal motor dan
hanya efisien jika dilakukan pada motor–motor berukuran kecil. Pengaturan
dengan menggunakan gear box dapat dilakukan, tetapi jangkauan pengaturan
yang dihasilkan sempitserta dapat meningkatkan rugi-rugi mekanis pada motor.

Dengan mempertimbangkan dua jenis pengaturan diatas, maka pengaturan motor
yang paling umum dilakukan adalah dengan mengubah frekuensi tegangan. Selain

1

Universitas Sumatera Utara

jangkauan pengaturan yang dihasilkan luas, teknik ini juga mudah untuk
dilakukan dengan penggunaanvariable frequency drive (VFD), atau dikenal juga
sebagai variable speed drive (VSD).
Pengaturan kecepatan motor induksi merupakan standar yang dibutuhkan
secara luas dalam industri. Sebagai konsekuensinya penggunaan dari inverter
variable speed drivepada motor induksi meningkat secara signifikan dalam
beberapa tahun belakangan ini. Ketika motor disupplai dari inverter variable
speed drive, pengaturan dari motor menjadi lebih mudah dan akurat[2]. Bentuk
gelombang tegangan yang dihasilkan inverter variable speed drive tidak
berbentuk gelombang sinusoidal murni, melainkan sebuah rangkaian dari
gelombang persegi/ kotak yang menghasilkan bentuk gelombang arus yang
mendekati sinus. Insulated Gate Bipolar Transistor (IGBT) banyak digunakan
sebagai

peralatan

swicthing

pada

inverter

variable

speed

drive.

Invertermempunyai carrier frequency yang merupakan sebuah nilai untuk
menyalakan IGBT untuk menghasilkan keluaran PWM. Dengan menaikan carrier
frequency maka bentuk gelombang yang dihasilkan akan lebih baik kurang lebih
mendekati gelombang arus sinusoidal.Carrier frequency inverter biasanya
berkisar antara 1 kHz sampai 20 kHz.Standarnya motor induksi satu fasa dan tiga

fasa didesain untuk bekerja pada tegangan sinusoidal dengan nilai tegangan
tertentu serta nilai frekuensi tertentu pula.
Pada tugas akhir ini, penulis akan melakukan studi yang berkaitan dengan
pengaruh penggunaan inverter variable speed driveterhadap kinerja motor
induksi. Dengan studi ini diharapkan dapat mengetahui perbandingan antara

2

Universitas Sumatera Utara

kenerja motor induksi yang di supplai dengan inverter variable speed drive
dengan motor induksi yang disupplai langsung dari jala – jala.

1.2. Perumusan Masalah
Adapun rumusan masalah dalam tugas akhir ini adalah:
1. Bagaimana kinerja motor induksi 3 fasa ketika disupplai dengan sumber
tegangan sinusoidal murni.
2. Bagaimana kinerja motor induksi 3 fasa ketika disuplai dengan sumber
tegangan sinusoidal termodifikasi.
3. Bagaimana

pengaruh

penggunaan

sumber

tegangan

sinusoidal

termodifikasi terhadap rugi – rugi motor induksi 3 fasa.

1.3. Tujuan
Adapun tujuan dari penulisan tugas akhir ini adalah sebagai berikut:
1. Mengetahui pengaruh penggunaan variable speed drive terhadap arus,
tegangan, suhu, faktor daya, dan putaran motor induksi.
2. Mengetahui pengaruh penggunaan variable speed driveterhadap rugi –
rugi motor induksi.
3. Mengetahui efisiensi motor induksi 3 fasa yang dicatu dengan sumber

tegangan bervariasi.

3

Universitas Sumatera Utara

1.4. Batasan Masalah
Pembatasan masalah yang dilakukan dalam penulisan Tugas Akhir ini
adalah sebagai berikut:
1. Motor induksi yang digunakan adalah motor induksi 3 fasa.
2. Inverter yang digunakan dalam percobaanadalahinverter variable speed
drive dengan jenis pengontrolan frekuensi.
3. Tidak membahas secara mendalam mengenai inverter variable speed drive
(VSD).
4. Tidak membahas arus start motor.
5. Tidak membahas gangguan pada motor induksi.
6. Pengukuran dilakukan pada steady state.

1.5. Manfaat
Adapun manfaat penelitian yang dilakukan ini adalah untuk dapat

mengetahui pengaruh penggunaan inverter variable speed drive terhadap motor
induksi induksi 3 fasa, mendapatkan efisiensi dan rugi-rugi motor induksi.

4

Universitas Sumatera Utara