Analisis Pengaruh Tegangan Kerja Terhadap Kinerja Dan Temperatur Motor Induksi Tiga Fasa Rotor Belitan
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Dalam penyaluran tenaga listrik, kualitas tegangan sangatlah penting.
Tegangan yang disalurkan melalui peralatan mulai dari pembangkit sampai ke
pengguna harus sesuai dengan kebutuhan. Faktor kualitas tegangan yang
disalurkan, ditentukan mulai dari pusat pembangkitan hingga pada jaringan
distribusi yang sampai ke konsumen. Namun kenyataan yang ada di lapangan,
sering terjadi kendala dalam sistem penyaluran tenaga listrik, sehingga
menyebabkan terjadinya perubahan nilai tegangan pelayanan pada kerja normal
terhadap tegangan nominal, atau yang disebut variasi tegangan [1]. Pada kondisi
ini dapat terjadi tegangan naik dan tegangan turun.
Sesuai dengan SPLN 1 tahun 1995, variasi tegangan kerja (tegangan
pelayanan) yang diijinkan untuk disuplai adalah maksimum + 5%, dan minimum 10% dari tegangan nominal yang biasanya tertera pada nameplate sesuai
spesifikasi yang telah ditentukan oleh pabrik, dan ini juga berlaku pada peralatan
listrik yang memerlukan suplai tegangan kerja sesuai standarnya, seperti motor
induksi.
Motor Induksi merupakan motor arus bolak – balik (ac), yang arus rotor
motor ini bukan diperoleh dari sumber tertentu, tetapi merupakan arus yang
terinduksi sebagai adanya perbedaan relativ antara putaran rotor dengan medan
putar (rotating magnetic field) yang dihasilkan oleh arus stator [2]. Pengaruh
suplai variasi tegangan kerja yang menyuplai motor induksi akan mempengaruhi
perbedaan kecepatan putaran antara stator dan rotor yang mengakibatkan
1
Universitas Sumatera Utara
terjadinya proses induksi, serta torsi pada motor induksi yang dibebani tersebut.
Akibat dari pengaruh pada putaran dan torsi tersebut maka akan mempengaruhi
temperatur motor induksi.
Oleh sebab itu, diperlukan suatu kajian baik berupa penelitian untuk
melihat bagaimana pengaruh dari suplai variasi tegangan kerja pada
motor
induksi yang akan mempengaruhi kinerja (Torsi-Putaran) dan temperatur dari
motor tersebut. Dengan dilakukannya penelitian ini, diharapkan akan dapat
memberikan informasi bagi pembaca bagaimana pengaruh suplai variasi tegangan
kerja terhadap kinerja dan temperatur motor induksi tiga fasa rotor belitan.
1.2 Rumusan Masalah
Adapun perumusan masalah daripada penulisan ini ialah:
1.
Bagaimana kondisi kinerja (putaran-torsi) motor induksi tiga fasa rotor
belitan saat disuplai variasi tegangan kerja.
2.
Bagaimana kondisi kenaikan temperatur motor induksi tiga fasa rotor belitan
saat disuplai variasi tegangan kerja berdasarkan waktu kerja
1.3. Tujuan Penulisan
Adapun tujuan dari penulisan tugas akhir ini adalah untuk :
1.
Untuk mengetahui pengaruh suplai variasi tegangan kerja terhadap kinerja
(putaran-torsi) motor induksi tiga fasa rotor belitan.
2
Universitas Sumatera Utara
2.
Untuk mengetahui pengaruh suplai variasi tegangan kerja terhadap
temperatur motor induksi tiga fasa rotor belitan.
3.
Untuk menganalisis pengaruh suplai variasi tegangan kerja terhadap kinerja
(putaran-torsi), dan temperatur motor induksi tiga fasa rotor belitan.
1.4 Batasan Masalah
Untuk menjaga agar pembahasan materi dalam Tugas Akhir ini lebih
terarah dan tidak meluas, maka penulis menetapkan beberapa batasan masalah
sebagai berikut :
1.
Jenis motor yang dibahas adalah Motor Induksi Tiga fasa Rotor Belitan yang
ada di Laboratorium Konversi Energi Listrik DTE. FT-USU.
2.
Tidak membahas gangguan dan harmonisa yang terjadi pada motor induksi
tiga fasa.
3.
Motor induksi tiga fasa beroperasi sendiri dengan tegangan kerja mulai dari 10% s/d +5% dari tegangan nominal motor (380 Volt).
4.
Hanya membahas putaran, torsi, dan temperatur motor induksi.
5.
Percobaan dilakukan dalam keadaan steady state.
6.
Percobaan dilakukan pada saat motor berbeban konstan.
7.
Tidak membahas tentang pengaturan kecepatan motor,p engasutan, dan
pengereman.
8.
Tidak memperhitungkan rugi-rugi inti, gesek, dan angin.
3
Universitas Sumatera Utara
9. Pada penelitian ini, pengukuran kondisi temperatur motor induksi hanya
menggunakan
satu
metode,
yaitu
metode
pengukuran
temperatur
menggunakan thermometer infrared
1.5 Manfaat Penelitian
Adapun Manfaat yang diharapkan dari tugas akhir ini adalah:
1.
Dapat memberikan informasi bagi penulis dan pembaca mengenai pengaruh
variasi suplai tegangan kerja terhadap kinerja (putaran- torsi) dan temperatur
motor induksi tiga fasa rotor belitan.
2.
Sebagai acuan bagi mahasiswa lain untuk mengembangkan penelitiannya
lebih lanjut.
1.6 Sistematika Penulisan
Adapun Tugas akhir ini disusun berdasarkan sistematika penulisan sebagai
berikut:
BAB I PENDAHULUAN
Bab ini merupakan pendahuluan yang berisi tentang latarbelakang
masalah, rumusan masalah, tujuan,batasan masalah, manfaat, dan sistematika
penulisan.
BAB II DASAR TEORI
Bab ini membahas tentang motor induksi tiga fasa secara umum,
konstruksi motor induksi rotor belitan tiga fasa, prinsip kerja motor induksi,
tegangan kerja (pelayanan) sesuai SPLN 1 tahun 1995, dan rangkaian motor
induksi.
4
Universitas Sumatera Utara
BAB III METODE PENELITIAN
Bab ini membahas tentang cara yang harus ditempuh dalam kegiatan
penelitian agar pengetahuan yang akan dicapai dari suatu penelitian dapat
memenuhi harga ilmiah.
BAB IV ANALISIS PENGARUH TEGANGAN KERJA TERHADAP
KINERJA DAN TEMPERATUR MOTOR INDUKSI TIGA FASA
ROTOR BELITAN
Bab ini membahas tentang pengaruh suplai variasi tegangan kerja terhadap
kecepatan putaran, torsi dan temperatur pada motor induksi yaitu dengan
melakukan percobaan pada motor induksi di LaboratoriumKonversi Energi Listrik
FT USU.
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
Bab ini membahas tentang kesimpulan dan saran dari penelitian yang telah
dilakukan, berdasarkan hasil analisa data-data yang telah diperoleh.
5
Universitas Sumatera Utara
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Dalam penyaluran tenaga listrik, kualitas tegangan sangatlah penting.
Tegangan yang disalurkan melalui peralatan mulai dari pembangkit sampai ke
pengguna harus sesuai dengan kebutuhan. Faktor kualitas tegangan yang
disalurkan, ditentukan mulai dari pusat pembangkitan hingga pada jaringan
distribusi yang sampai ke konsumen. Namun kenyataan yang ada di lapangan,
sering terjadi kendala dalam sistem penyaluran tenaga listrik, sehingga
menyebabkan terjadinya perubahan nilai tegangan pelayanan pada kerja normal
terhadap tegangan nominal, atau yang disebut variasi tegangan [1]. Pada kondisi
ini dapat terjadi tegangan naik dan tegangan turun.
Sesuai dengan SPLN 1 tahun 1995, variasi tegangan kerja (tegangan
pelayanan) yang diijinkan untuk disuplai adalah maksimum + 5%, dan minimum 10% dari tegangan nominal yang biasanya tertera pada nameplate sesuai
spesifikasi yang telah ditentukan oleh pabrik, dan ini juga berlaku pada peralatan
listrik yang memerlukan suplai tegangan kerja sesuai standarnya, seperti motor
induksi.
Motor Induksi merupakan motor arus bolak – balik (ac), yang arus rotor
motor ini bukan diperoleh dari sumber tertentu, tetapi merupakan arus yang
terinduksi sebagai adanya perbedaan relativ antara putaran rotor dengan medan
putar (rotating magnetic field) yang dihasilkan oleh arus stator [2]. Pengaruh
suplai variasi tegangan kerja yang menyuplai motor induksi akan mempengaruhi
perbedaan kecepatan putaran antara stator dan rotor yang mengakibatkan
1
Universitas Sumatera Utara
terjadinya proses induksi, serta torsi pada motor induksi yang dibebani tersebut.
Akibat dari pengaruh pada putaran dan torsi tersebut maka akan mempengaruhi
temperatur motor induksi.
Oleh sebab itu, diperlukan suatu kajian baik berupa penelitian untuk
melihat bagaimana pengaruh dari suplai variasi tegangan kerja pada
motor
induksi yang akan mempengaruhi kinerja (Torsi-Putaran) dan temperatur dari
motor tersebut. Dengan dilakukannya penelitian ini, diharapkan akan dapat
memberikan informasi bagi pembaca bagaimana pengaruh suplai variasi tegangan
kerja terhadap kinerja dan temperatur motor induksi tiga fasa rotor belitan.
1.2 Rumusan Masalah
Adapun perumusan masalah daripada penulisan ini ialah:
1.
Bagaimana kondisi kinerja (putaran-torsi) motor induksi tiga fasa rotor
belitan saat disuplai variasi tegangan kerja.
2.
Bagaimana kondisi kenaikan temperatur motor induksi tiga fasa rotor belitan
saat disuplai variasi tegangan kerja berdasarkan waktu kerja
1.3. Tujuan Penulisan
Adapun tujuan dari penulisan tugas akhir ini adalah untuk :
1.
Untuk mengetahui pengaruh suplai variasi tegangan kerja terhadap kinerja
(putaran-torsi) motor induksi tiga fasa rotor belitan.
2
Universitas Sumatera Utara
2.
Untuk mengetahui pengaruh suplai variasi tegangan kerja terhadap
temperatur motor induksi tiga fasa rotor belitan.
3.
Untuk menganalisis pengaruh suplai variasi tegangan kerja terhadap kinerja
(putaran-torsi), dan temperatur motor induksi tiga fasa rotor belitan.
1.4 Batasan Masalah
Untuk menjaga agar pembahasan materi dalam Tugas Akhir ini lebih
terarah dan tidak meluas, maka penulis menetapkan beberapa batasan masalah
sebagai berikut :
1.
Jenis motor yang dibahas adalah Motor Induksi Tiga fasa Rotor Belitan yang
ada di Laboratorium Konversi Energi Listrik DTE. FT-USU.
2.
Tidak membahas gangguan dan harmonisa yang terjadi pada motor induksi
tiga fasa.
3.
Motor induksi tiga fasa beroperasi sendiri dengan tegangan kerja mulai dari 10% s/d +5% dari tegangan nominal motor (380 Volt).
4.
Hanya membahas putaran, torsi, dan temperatur motor induksi.
5.
Percobaan dilakukan dalam keadaan steady state.
6.
Percobaan dilakukan pada saat motor berbeban konstan.
7.
Tidak membahas tentang pengaturan kecepatan motor,p engasutan, dan
pengereman.
8.
Tidak memperhitungkan rugi-rugi inti, gesek, dan angin.
3
Universitas Sumatera Utara
9. Pada penelitian ini, pengukuran kondisi temperatur motor induksi hanya
menggunakan
satu
metode,
yaitu
metode
pengukuran
temperatur
menggunakan thermometer infrared
1.5 Manfaat Penelitian
Adapun Manfaat yang diharapkan dari tugas akhir ini adalah:
1.
Dapat memberikan informasi bagi penulis dan pembaca mengenai pengaruh
variasi suplai tegangan kerja terhadap kinerja (putaran- torsi) dan temperatur
motor induksi tiga fasa rotor belitan.
2.
Sebagai acuan bagi mahasiswa lain untuk mengembangkan penelitiannya
lebih lanjut.
1.6 Sistematika Penulisan
Adapun Tugas akhir ini disusun berdasarkan sistematika penulisan sebagai
berikut:
BAB I PENDAHULUAN
Bab ini merupakan pendahuluan yang berisi tentang latarbelakang
masalah, rumusan masalah, tujuan,batasan masalah, manfaat, dan sistematika
penulisan.
BAB II DASAR TEORI
Bab ini membahas tentang motor induksi tiga fasa secara umum,
konstruksi motor induksi rotor belitan tiga fasa, prinsip kerja motor induksi,
tegangan kerja (pelayanan) sesuai SPLN 1 tahun 1995, dan rangkaian motor
induksi.
4
Universitas Sumatera Utara
BAB III METODE PENELITIAN
Bab ini membahas tentang cara yang harus ditempuh dalam kegiatan
penelitian agar pengetahuan yang akan dicapai dari suatu penelitian dapat
memenuhi harga ilmiah.
BAB IV ANALISIS PENGARUH TEGANGAN KERJA TERHADAP
KINERJA DAN TEMPERATUR MOTOR INDUKSI TIGA FASA
ROTOR BELITAN
Bab ini membahas tentang pengaruh suplai variasi tegangan kerja terhadap
kecepatan putaran, torsi dan temperatur pada motor induksi yaitu dengan
melakukan percobaan pada motor induksi di LaboratoriumKonversi Energi Listrik
FT USU.
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
Bab ini membahas tentang kesimpulan dan saran dari penelitian yang telah
dilakukan, berdasarkan hasil analisa data-data yang telah diperoleh.
5
Universitas Sumatera Utara