Analisis Pengaruh Hilangnya Suplai Satu Phasa Terhadap Temperatur Dan Kinerja Motor Induksi Tiga Phasa
TUGAS AKHIR
ANALISIS PENGARUH HILANGNYA SUPLAI SATU PHASA
TERHADAP TEMPERATUR DAN KINERJA
MOTOR INDUKSI TIGA PHASA
Diajukan untuk memenuhi persyaratan
menyelesaikan pendidikan sarjana (S-1) pada
Departemen Teknik Elektro Sub konsentrasi Teknik Energi Listrik
Oleh
Faisal Idris
NIM : 110402015
DEPARTEMEN TEKNIK ELEKTRO
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2016
Universitas Sumatera Utara
Universitas Sumatera Utara
ABSTRAK
Penggunaan motor induksi di dunia, banyak digunakan dibidang industri
karena memiliki beberapa kelebihan seperti konstruksi yang sederhana dan kuat
serta efisiensi yang baik dan putaran yang konstan untuk setiap perubahan beban.
Salah satu permasalah kelistrikan yang sering terjadi pada motor induksi tiga
phasa ialah hilangnya salah satu phasa yang menyebabkan kinerja motor induksi
yang semakin berkurang. Ini ditandai dengan adanya kenaikan temperatur dan
efisiensi kinerja motor induksi semakin kecil.
Oleh karena itu perlu dilakukan suatu kajian berupa analisis untuk
mengetahui pengaruh lepas suplai salah satu phasa terhadap temperature dan
kinerja motor induksi, kemudian temperature motor induksi dibandingkan dengan
hasil pngukuran menggunakan thermometer infrared dan dengan metode
pengukur resitansi.
Motor induksi tiga phasa dalam keadaan lepas suplai satu phasa terjadi
penurunan kinerja,ditandai dengan kecepatan putaran motor 1400 rpm yang lebih
rendah dari kondisi tegangan seimbang yaitu dengan kecepatan 1450 rpm, dan
terjadi kenaikan temperature lebih tinggi dibandingkan pada saat suplai tegangan
seimbang pengukuran suhu menggunakan thermometer infrared yaitu sebesar 0.30
C/m, untuk lepas suplai satu phasa sebesar 0.3750 C/m, untuk tegangan seimbang
dengan beban linier sebesar 0.33250 C/m, dan untuk lepas suplai satu phasa
dengan beban linier sebesar 0.43250 C/m.
i
Universitas Sumatera Utara
KATA PENGANTAR
Alhamdulillah atas izin dan ridho Allah SWT, penulis dapat menyusun dan
menyelesaikan Tugas Akhir ini. Shalawat beriring salam penulis haturkan kepada
Rasulullah Muhammad SAW yang menjadi teladan bagi penulis untuk selalu
belajar dan mencari ilmu.
Tugas Akhir ini merupakan salah satu persyaratan yang harus penulis
penuhi untuk menyelesaikan pendidikan Sarjana Strata Satu di Departemen
Teknik Elektro, Universitas Sumatera Utara. Adapun judul Tugas Akhir penulis
adalah:
“ANALISIS PENGARUH HILANGNYA SUPLAI SATU PHASA
TERHADAP TEMPERATUR DAN KINERJA MOTOR INDUKSI TIGA
PHASA”
Dalam pelaksanaan Kerja Praktek ini penulis tidak bias terlepas dari
banyak pihak,
maka pada kesempatan kali ini penulis mengucapkan
terimakasihkepada:
1. Ayah dan Ibu tercinta yang senantiasa berdoa untuk keberhasilan penulis
dan banyak memberikan dukungan moril maupun spiritual kepada penulis
dari kecil hingga saat ini.
2. Bapak Ir. Surya Tarmizi Kasim, M.Si selaku Ketua Departemen Teknik
Elektro FT. USU. Serta selakudosen penguji Tugas Akhir yang telah
banyak memberikan masukan demi perbaikan Tugas Akhir ini.
3. Bapak Rachmad Fauzi S.T., M.T. selaku sekretaris Departemen Teknik
Elektro FT USU yang telah banyak memberikan masukan demi perbaikan
Universitas Sumatera Utara
Tugas Akhir ini dan senantiasa memberikan bimbingan selama
perkuliahan.
4. Bapak Ir. Syamsul Amien, M.S., selaku Dosen Pembimbing Tugas Akhir
yang telah banyak meluangkan waktu dan pikirannya untuk memberikan
bantuan, bimbingan, dan pengarahan kepada penulis selama perkuliahan
hingga penyusunan Tugas Akhir ini.
5. Pak Drs. Ali Hanafiah Rambe, ST. MT selaku dosen wali penulis.
6. Bapak Ir. Raja Harahap, MT., selaku Dosen Penguji Tugas Akhir yang
telah banyak memberikan masukan demi perbaikan Tugas Akhir ini.
7. Seluruh Bapak dan Ibu dosen yang telah mendidik penulis menuju jenjang
Sarjana.
8. Seluruh staf pegawai Departemen Teknik Elektro FT USU yang telah
membantu penulis dalam pengurusan administrasi.
9. Bapak Fandi A. Saragih selaku pembimbing lapangan selama Kerja
Praktek.
10. Bapak Sandy Anugraha & Bapak Eko Bambang yang telah memberikan
banyak ilmu kepada penulis, baik secara teori maupun praktek secara
langsung ke lapangan.
11. Seluruh pegawai PT. PLN (Persero) UPK Kitsum 2 (Pak Leo, Pak Choy,
Pak Jimy, Pak Syahrul, Buk Ira) dan seluruh pegawai Indonesia Power
(Pak Heri, Pak Aji, Pak Rafi, Pak Reo, dan Pak Abu) yang telah bersedia
memberikan ilmu pengetahuannya kepada penulis selama melaksanakan
Kerja Praktek.
iii
Universitas Sumatera Utara
12. Zein, Sepri, Endrawan, Syahlan, Sakinah, Aspar, Fikry, Alisa, Hazijah
Afni, Angga dan Rais yang selalu memberi semangat, bantuan, tangisan
dan senyuman kepada saya, selama menjalani pendidikan di Departemen
Teknik Elektro FT USU hingga jenjang Sarjana.
13. Seluruh teman-teman stambuk 2011 yang selalu saling memberi semangat,
bantuan, dan cerita selama mengerjakan tugas akhir ini.
14. Seluruh abang dan kakak senior serta adik-adik junior yang telah memberi
dukungan dan bantuan.
15. Semua pihak yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu.
Saya menyadari bahwa Tugas Akhir ini masih belum sempurna. Oleh
Karena itu, saya mengharapkan saran dan kritik yang membangun.Akhirnya
penulis berharap Tugas Akhir ini dapat bermanfaat bagi para pembaca, khususnya
mahasiswa yang ingin mendalami sistem pembangkitan energi listrik.
Medan,
Januari 2016
Penulis
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR ISI
ABSTRAK ................................................................................................................i
KATA PENGANTAR ............................................................................................ ii
DAFTAR ISI ........................................................................................................... v
DAFTAR GAMBAR ........................................................................................... viii
DAFTAR TABEL ...................................................................................................xi
BAB I PENDAHULUAN ........................................................................................1
1.1.
Latar Belakang .......................................................................................... 1
1.2.
Perumusan Masalah .................................................................................. 2
1.3.
Tujuan Penelitian ...................................................................................... 2
1.4.
Batasan Masalah ....................................................................................... 3
1.5.
Manfaat Penelitian .................................................................................... 3
BAB II TINJAUAN PUSTAKA..............................................................................4
2.1.
Motor Induksi............................................................................................ 4
2.2.
Konstruksi Motor Induksi ......................................................................... 5
2.3.
Medan Putar .............................................................................................. 7
2.4.
Slip ............................................................................................................ 8
2.5.
Prinsip Kerja Motor Induksi Tiga Phasa ................................................... 9
v
Universitas Sumatera Utara
2.6.
Rangkaian Ekivalen Motor Induksi ........................................................ 12
2.7.
Aliran Daya Motor Induksi ..................................................................... 17
2.8.
Effisiensi Motor Induksi Tiga Phasa....................................................... 18
2.9.
Penentuan Parameter Motor Induksi ....................................................... 19
2.9.1. Pengujian Tanpa Beban ( No Load Test ).................................... 19
2.9.2 Pengujian Rotor Tertahan ( Block Rotor Test)............................ 21
2.10. Tegangan Tidak Seimbang ..................................................................... 23
2.11. Metode Pengukuran Temperatur Motor Induksi..................................... 28
BAB III METODE PENELITIAN.........................................................................31
3.1.
Tempat dan Waktu .................................................................................. 31
3.2.
Bahan dan Peralatan ................................................................................ 31
3.3.
Pelaksanaan Penelitian ............................................................................ 32
3.4.
Variable yang Diamati ............................................................................ 32
3.5.
Prosedur Penelitian ................................................................................. 33
3.6.
Pelaksanaan Penelitian ............................................................................ 36
3.6.1. Proses Pengumpulan Data ........................................................... 36
3.6.2. Melakukan Analisa Data ............................................................. 37
BAB IV PENGUJIAN MOTOR INDUKSI TIGA PHASA DENGAN LEPAS
SUPLAI SATU PHASA ..........................................................................38
4.1.
Umum ..................................................................................................... 38
4.2.
Data Percobaan ....................................................................................... 39
Universitas Sumatera Utara
4.2.1. Motor Induksi Tiga Phasa Dengan Suplai Tegangan Seimbang
Dan Lepas Suplai Satu Phasa Tanpa Beban ................................ 39
4.2.2. Motor Induksi Tiga Phasa Dengan Suplai Tegangan Seimbang
Dan Lepas Suplai Satu Phasa Dalam Kadaan Berbeban ............. 41
4.3.
Analisa Data ............................................................................................ 43
4.3.1. Motor Induksi Tiga Phasa Dengan Suplai Tegangan Seimbang
Dan Lepas Suplai Satu Phasa Tanpa Beban ................................ 43
4.3.2. Motor Induksi Tiga Phasa Dengan Suplai Tegangan Seimbang
Dan Lepas Suplai Satu Phasa Dalam Kadaan Berbeban ............. 51
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN .................................................................65
5.1.
Kesimpulan ............................................................................................. 65
5.2.
Saran ....................................................................................................... 66
DAFTAR PUSTAKA ............................................................................................67
LAMPIRAN
vii
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Motor induksi 3 phasa ................................................................
4
Gambar 2.2 Bentuk konstruksi motor induksi ................................................
5
Gambar 2.3 Alur / Slot pada motor induksi ...................................................
6
Gambar 2.4 Bentuk sederhana motor induksi dengan satu kumparan stator
dan satu kumparan rotor ..............................................................
6
Gambar 2.5 (a) kumparan a-a; b-b; c-c; dihubungkan 3 phasa .......................
8
(b) Arus tiga phasa setimbang ....................................................
8
(c)Medan putar pada motor induksi 3 phasa ..............................
8
Gambar 2.6 Rangkaian ekivalen stator motor induksi ................................... 12
Gambar 2.7 Rangkaian ekivalen pada rotor motor induksi ............................ 15
Gambar 2.8 Rangkaian ekivalen motor induksi 3 phasa ................................ 15
Gambar 2.9 Rangkaian ekivalen dilihat dari sisi stator motor induksi .......... 16
Gambar 2.10 Rangkaian ekivalen dilihat dari sisi stator motor induksi .......... 16
Gambar 2.11 Rangkaian ekivalen dari motor induksi ...................................... 17
Gambar 2.12 Diagram alirandaya motor induksi ............................................. 18
Gambar 2.13 Rangkaian ekivalen motor induksi percobaan beban nol ........... 21
Gambar 2.14 Rangkaian ekivalen motor induksi pada percobaan
block rotor test ............................................................................. 22
Universitas Sumatera Utara
Gambar 2.15 (i) Diagram vector tegangan seimbang ....................................... 24
(ii) Diagram vector tegangan tidak seimbang ............................ 24
Gambar 2.16 (i) Diagram vector urutan positif ................................................ 25
(ii) Diagram vector urutan negative ........................................... 25
(iii) Diagram vector urutan nol ................................................... 25
Gambar 2.17 Kurva penurunan rating motor induksi (NEMA) ....................... 27
Gambar 3.1 Rangkaian pengukuran suhu motor induksi dengan menggunakan
thermometer infrared dengan salah satu suplai phasa terbuka ... 33
Gambar 3.2 Rangkaian pengukuran suhu motor induksi dengan menggunakan
thermometer infrared dengan phasa normal ............................... 33
Gambar 3.3 Rangkaian control pengukuran resistansi dengan DC test ......... 34
Gambar 3.4 Diagram alir penelitian ............................................................... 36
Gambar 4.1 Grafik suhu untuk motor induksi tiga phasa dengan suplai phasa
seimbang, pengukuran suhu dengan menggunakan thermometer
infrared ........................................................................................ 46
Gambar 4.2 Perbandingan pengukuran suhu dengan menggunakan thermometer
infrared dan pengukuran resistansi untuk tegangan seimbang.... 46
Gambar 4.3 Grafik suhu untuk motor induksi tiga phasa dengan suplai hilang
salah satu phasa, pengukuran suhu dengan menggunakan
thermometer infrared................................................................... 49
Gambar 4.4 Perbandingan pengukuran suhu dengan menggunakan thermometer
infrared dan pengukuran resistansi untuk tegangan lepas suplai satu
phasa ............................................................................................ 50
Gambar 4.5 Grafik suhu untuk motor induksi tiga phasa dengan suplai phasa
seimbang dihubungkan ke beban, pengukuran suhu dengan
menggunakan thermometer infrared ........................................... 53
ix
Universitas Sumatera Utara
Gambar 4.6 Grafik suhu untuk motor induksi tiga phasa dengan tegangan
seimbang dihubungkan ke beban, pengukuran suhu menggunakan
metode pengukuran resistansi ..................................................... 53
Gambar 4.7 Grafik efisiensi untuk motor induksi tiga phasa dengan suplai phasa
seimbang dihubungkan ke beban ................................................ 56
Gambar 4.8 Grafik suhu untuk motor induksi tiga phasa dengan suplai salah
satu phasa terlepas dihubungkan ke beban, pengukuran suhu
dengan menggunakan thermometer infrared............................... 60
Gambar 4.9 Perbandingan pengukuran suhu dengan menggunakan thermometer
infrared dan pengukuran resistansi untuk tegangan lepas suplai satu
phasa dengan beban linier ........................................................... 60
Gambar 4.10 Grafik efisiensi untuk motor induksi tiga phasa dengan suplai salah
satu phasa terlepas dihubungkan ke beban ................................. 63
Gambar 4.11 Perbandingan efisiensi untuk motor induksi tiga phasa dengan
suplai tegangan seimbang dan lepas suplai satu phasa dihubungkan
ke beban ...................................................................................... 64
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Distribusi reaktansi X1 dan X2 pada berbagai dengan desain motor
induksi .............................................................................................. 20
Tabel 2.2 Temperature rise for large motors with 1.0 sevice factor ............... 28
Tabel 4.1 Data hasil pengukuran suhu dalam keadaan suplai tegangan seimbang
dengan thermometer infrared ........................................................... 39
Tabel 4.2 Data hasil pengukuran DC test dalam keadaan suplai tegangan
seimbang ......................................................................................... 39
Tabel 4.3 Data hasil pengukuran suhu dalam keadaan lepas suplai satu phasa
dengan thermometer infrared ........................................................... 40
Tabel 4.4 Data hasil pengukuran DC test dalam keadaan lepas suplai satu phasa
Tabel 4.5 Data hasil pengukuran suhu dalam keadaan suplai tegangan seimbang
dan motor di bebani, pengukuran dengan menggunakan thermometer
infrared ............................................................................................. 41
Tabel 4.6 Data hasil pengukuran DC test dalam keadaan suplai tegangan
seimbang dengan motor berbeban ................................................... 41
Tabel 4.7 Data hasil pengukuran suhu dalam keadaan lepas suplai satu phasa
dan motor berbeban, pengukuran dengan menggunakan thermometer
infrared ............................................................................................. 42
Tabel 4.8 Data hasil pengukuran DC test dalam keadaan lepas suplai satu phasa
dengan motor berbeban .................................................................... 42
Tabel 4.9 Data hasil perhitungan suhu motor induksi 3 phasa tegangan seimbang
menggunakan metode pengukuran resistansi .................................. 45
xi
Universitas Sumatera Utara
40
Tabel 4.10 Data hasil perhitungan suhu motor induksi 3 phasa dalam keadaan
lepas suplai satu phasa dengan menggunakan metode pengukuran
resistansi .......................................................................................... 49
Tabel 4.11 Data hasil perhitungan suhu motor induksi 3 phasa dengan keadaan
tegangan seimbang dalam keadaan berbeban dengan menggunakan
metode pengukuran resistansi ......................................................... 52
Tabel 4.12 Data hasil perhitungan efisiensi motor induksi tiga phasa dengan
tegangan seimbang dalam keadaaan motor berbeban ..................... 56
Tabel 4.13 Data hasil perhitungan suhu motor induksi 3 phasa dengan lepas
suplai satu phasa dalam keadaan berbeban dengan menggunakan
metode pengukuran resistansi ......................................................... 59
Tabel 4.14 Data hasil perhitungan efisiensi motor induksi tiga phasa dengan lepas
suplai satu phasa dalam keadaaan motor berbeban ......................... 63
Tabel 4.15 Perbandingan efisiensi antara tegangan seimbang dan lepas suplai
tegangan satu phasa .................................................................................
64
Universitas Sumatera Utara
ANALISIS PENGARUH HILANGNYA SUPLAI SATU PHASA
TERHADAP TEMPERATUR DAN KINERJA
MOTOR INDUKSI TIGA PHASA
Diajukan untuk memenuhi persyaratan
menyelesaikan pendidikan sarjana (S-1) pada
Departemen Teknik Elektro Sub konsentrasi Teknik Energi Listrik
Oleh
Faisal Idris
NIM : 110402015
DEPARTEMEN TEKNIK ELEKTRO
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2016
Universitas Sumatera Utara
Universitas Sumatera Utara
ABSTRAK
Penggunaan motor induksi di dunia, banyak digunakan dibidang industri
karena memiliki beberapa kelebihan seperti konstruksi yang sederhana dan kuat
serta efisiensi yang baik dan putaran yang konstan untuk setiap perubahan beban.
Salah satu permasalah kelistrikan yang sering terjadi pada motor induksi tiga
phasa ialah hilangnya salah satu phasa yang menyebabkan kinerja motor induksi
yang semakin berkurang. Ini ditandai dengan adanya kenaikan temperatur dan
efisiensi kinerja motor induksi semakin kecil.
Oleh karena itu perlu dilakukan suatu kajian berupa analisis untuk
mengetahui pengaruh lepas suplai salah satu phasa terhadap temperature dan
kinerja motor induksi, kemudian temperature motor induksi dibandingkan dengan
hasil pngukuran menggunakan thermometer infrared dan dengan metode
pengukur resitansi.
Motor induksi tiga phasa dalam keadaan lepas suplai satu phasa terjadi
penurunan kinerja,ditandai dengan kecepatan putaran motor 1400 rpm yang lebih
rendah dari kondisi tegangan seimbang yaitu dengan kecepatan 1450 rpm, dan
terjadi kenaikan temperature lebih tinggi dibandingkan pada saat suplai tegangan
seimbang pengukuran suhu menggunakan thermometer infrared yaitu sebesar 0.30
C/m, untuk lepas suplai satu phasa sebesar 0.3750 C/m, untuk tegangan seimbang
dengan beban linier sebesar 0.33250 C/m, dan untuk lepas suplai satu phasa
dengan beban linier sebesar 0.43250 C/m.
i
Universitas Sumatera Utara
KATA PENGANTAR
Alhamdulillah atas izin dan ridho Allah SWT, penulis dapat menyusun dan
menyelesaikan Tugas Akhir ini. Shalawat beriring salam penulis haturkan kepada
Rasulullah Muhammad SAW yang menjadi teladan bagi penulis untuk selalu
belajar dan mencari ilmu.
Tugas Akhir ini merupakan salah satu persyaratan yang harus penulis
penuhi untuk menyelesaikan pendidikan Sarjana Strata Satu di Departemen
Teknik Elektro, Universitas Sumatera Utara. Adapun judul Tugas Akhir penulis
adalah:
“ANALISIS PENGARUH HILANGNYA SUPLAI SATU PHASA
TERHADAP TEMPERATUR DAN KINERJA MOTOR INDUKSI TIGA
PHASA”
Dalam pelaksanaan Kerja Praktek ini penulis tidak bias terlepas dari
banyak pihak,
maka pada kesempatan kali ini penulis mengucapkan
terimakasihkepada:
1. Ayah dan Ibu tercinta yang senantiasa berdoa untuk keberhasilan penulis
dan banyak memberikan dukungan moril maupun spiritual kepada penulis
dari kecil hingga saat ini.
2. Bapak Ir. Surya Tarmizi Kasim, M.Si selaku Ketua Departemen Teknik
Elektro FT. USU. Serta selakudosen penguji Tugas Akhir yang telah
banyak memberikan masukan demi perbaikan Tugas Akhir ini.
3. Bapak Rachmad Fauzi S.T., M.T. selaku sekretaris Departemen Teknik
Elektro FT USU yang telah banyak memberikan masukan demi perbaikan
Universitas Sumatera Utara
Tugas Akhir ini dan senantiasa memberikan bimbingan selama
perkuliahan.
4. Bapak Ir. Syamsul Amien, M.S., selaku Dosen Pembimbing Tugas Akhir
yang telah banyak meluangkan waktu dan pikirannya untuk memberikan
bantuan, bimbingan, dan pengarahan kepada penulis selama perkuliahan
hingga penyusunan Tugas Akhir ini.
5. Pak Drs. Ali Hanafiah Rambe, ST. MT selaku dosen wali penulis.
6. Bapak Ir. Raja Harahap, MT., selaku Dosen Penguji Tugas Akhir yang
telah banyak memberikan masukan demi perbaikan Tugas Akhir ini.
7. Seluruh Bapak dan Ibu dosen yang telah mendidik penulis menuju jenjang
Sarjana.
8. Seluruh staf pegawai Departemen Teknik Elektro FT USU yang telah
membantu penulis dalam pengurusan administrasi.
9. Bapak Fandi A. Saragih selaku pembimbing lapangan selama Kerja
Praktek.
10. Bapak Sandy Anugraha & Bapak Eko Bambang yang telah memberikan
banyak ilmu kepada penulis, baik secara teori maupun praktek secara
langsung ke lapangan.
11. Seluruh pegawai PT. PLN (Persero) UPK Kitsum 2 (Pak Leo, Pak Choy,
Pak Jimy, Pak Syahrul, Buk Ira) dan seluruh pegawai Indonesia Power
(Pak Heri, Pak Aji, Pak Rafi, Pak Reo, dan Pak Abu) yang telah bersedia
memberikan ilmu pengetahuannya kepada penulis selama melaksanakan
Kerja Praktek.
iii
Universitas Sumatera Utara
12. Zein, Sepri, Endrawan, Syahlan, Sakinah, Aspar, Fikry, Alisa, Hazijah
Afni, Angga dan Rais yang selalu memberi semangat, bantuan, tangisan
dan senyuman kepada saya, selama menjalani pendidikan di Departemen
Teknik Elektro FT USU hingga jenjang Sarjana.
13. Seluruh teman-teman stambuk 2011 yang selalu saling memberi semangat,
bantuan, dan cerita selama mengerjakan tugas akhir ini.
14. Seluruh abang dan kakak senior serta adik-adik junior yang telah memberi
dukungan dan bantuan.
15. Semua pihak yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu.
Saya menyadari bahwa Tugas Akhir ini masih belum sempurna. Oleh
Karena itu, saya mengharapkan saran dan kritik yang membangun.Akhirnya
penulis berharap Tugas Akhir ini dapat bermanfaat bagi para pembaca, khususnya
mahasiswa yang ingin mendalami sistem pembangkitan energi listrik.
Medan,
Januari 2016
Penulis
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR ISI
ABSTRAK ................................................................................................................i
KATA PENGANTAR ............................................................................................ ii
DAFTAR ISI ........................................................................................................... v
DAFTAR GAMBAR ........................................................................................... viii
DAFTAR TABEL ...................................................................................................xi
BAB I PENDAHULUAN ........................................................................................1
1.1.
Latar Belakang .......................................................................................... 1
1.2.
Perumusan Masalah .................................................................................. 2
1.3.
Tujuan Penelitian ...................................................................................... 2
1.4.
Batasan Masalah ....................................................................................... 3
1.5.
Manfaat Penelitian .................................................................................... 3
BAB II TINJAUAN PUSTAKA..............................................................................4
2.1.
Motor Induksi............................................................................................ 4
2.2.
Konstruksi Motor Induksi ......................................................................... 5
2.3.
Medan Putar .............................................................................................. 7
2.4.
Slip ............................................................................................................ 8
2.5.
Prinsip Kerja Motor Induksi Tiga Phasa ................................................... 9
v
Universitas Sumatera Utara
2.6.
Rangkaian Ekivalen Motor Induksi ........................................................ 12
2.7.
Aliran Daya Motor Induksi ..................................................................... 17
2.8.
Effisiensi Motor Induksi Tiga Phasa....................................................... 18
2.9.
Penentuan Parameter Motor Induksi ....................................................... 19
2.9.1. Pengujian Tanpa Beban ( No Load Test ).................................... 19
2.9.2 Pengujian Rotor Tertahan ( Block Rotor Test)............................ 21
2.10. Tegangan Tidak Seimbang ..................................................................... 23
2.11. Metode Pengukuran Temperatur Motor Induksi..................................... 28
BAB III METODE PENELITIAN.........................................................................31
3.1.
Tempat dan Waktu .................................................................................. 31
3.2.
Bahan dan Peralatan ................................................................................ 31
3.3.
Pelaksanaan Penelitian ............................................................................ 32
3.4.
Variable yang Diamati ............................................................................ 32
3.5.
Prosedur Penelitian ................................................................................. 33
3.6.
Pelaksanaan Penelitian ............................................................................ 36
3.6.1. Proses Pengumpulan Data ........................................................... 36
3.6.2. Melakukan Analisa Data ............................................................. 37
BAB IV PENGUJIAN MOTOR INDUKSI TIGA PHASA DENGAN LEPAS
SUPLAI SATU PHASA ..........................................................................38
4.1.
Umum ..................................................................................................... 38
4.2.
Data Percobaan ....................................................................................... 39
Universitas Sumatera Utara
4.2.1. Motor Induksi Tiga Phasa Dengan Suplai Tegangan Seimbang
Dan Lepas Suplai Satu Phasa Tanpa Beban ................................ 39
4.2.2. Motor Induksi Tiga Phasa Dengan Suplai Tegangan Seimbang
Dan Lepas Suplai Satu Phasa Dalam Kadaan Berbeban ............. 41
4.3.
Analisa Data ............................................................................................ 43
4.3.1. Motor Induksi Tiga Phasa Dengan Suplai Tegangan Seimbang
Dan Lepas Suplai Satu Phasa Tanpa Beban ................................ 43
4.3.2. Motor Induksi Tiga Phasa Dengan Suplai Tegangan Seimbang
Dan Lepas Suplai Satu Phasa Dalam Kadaan Berbeban ............. 51
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN .................................................................65
5.1.
Kesimpulan ............................................................................................. 65
5.2.
Saran ....................................................................................................... 66
DAFTAR PUSTAKA ............................................................................................67
LAMPIRAN
vii
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Motor induksi 3 phasa ................................................................
4
Gambar 2.2 Bentuk konstruksi motor induksi ................................................
5
Gambar 2.3 Alur / Slot pada motor induksi ...................................................
6
Gambar 2.4 Bentuk sederhana motor induksi dengan satu kumparan stator
dan satu kumparan rotor ..............................................................
6
Gambar 2.5 (a) kumparan a-a; b-b; c-c; dihubungkan 3 phasa .......................
8
(b) Arus tiga phasa setimbang ....................................................
8
(c)Medan putar pada motor induksi 3 phasa ..............................
8
Gambar 2.6 Rangkaian ekivalen stator motor induksi ................................... 12
Gambar 2.7 Rangkaian ekivalen pada rotor motor induksi ............................ 15
Gambar 2.8 Rangkaian ekivalen motor induksi 3 phasa ................................ 15
Gambar 2.9 Rangkaian ekivalen dilihat dari sisi stator motor induksi .......... 16
Gambar 2.10 Rangkaian ekivalen dilihat dari sisi stator motor induksi .......... 16
Gambar 2.11 Rangkaian ekivalen dari motor induksi ...................................... 17
Gambar 2.12 Diagram alirandaya motor induksi ............................................. 18
Gambar 2.13 Rangkaian ekivalen motor induksi percobaan beban nol ........... 21
Gambar 2.14 Rangkaian ekivalen motor induksi pada percobaan
block rotor test ............................................................................. 22
Universitas Sumatera Utara
Gambar 2.15 (i) Diagram vector tegangan seimbang ....................................... 24
(ii) Diagram vector tegangan tidak seimbang ............................ 24
Gambar 2.16 (i) Diagram vector urutan positif ................................................ 25
(ii) Diagram vector urutan negative ........................................... 25
(iii) Diagram vector urutan nol ................................................... 25
Gambar 2.17 Kurva penurunan rating motor induksi (NEMA) ....................... 27
Gambar 3.1 Rangkaian pengukuran suhu motor induksi dengan menggunakan
thermometer infrared dengan salah satu suplai phasa terbuka ... 33
Gambar 3.2 Rangkaian pengukuran suhu motor induksi dengan menggunakan
thermometer infrared dengan phasa normal ............................... 33
Gambar 3.3 Rangkaian control pengukuran resistansi dengan DC test ......... 34
Gambar 3.4 Diagram alir penelitian ............................................................... 36
Gambar 4.1 Grafik suhu untuk motor induksi tiga phasa dengan suplai phasa
seimbang, pengukuran suhu dengan menggunakan thermometer
infrared ........................................................................................ 46
Gambar 4.2 Perbandingan pengukuran suhu dengan menggunakan thermometer
infrared dan pengukuran resistansi untuk tegangan seimbang.... 46
Gambar 4.3 Grafik suhu untuk motor induksi tiga phasa dengan suplai hilang
salah satu phasa, pengukuran suhu dengan menggunakan
thermometer infrared................................................................... 49
Gambar 4.4 Perbandingan pengukuran suhu dengan menggunakan thermometer
infrared dan pengukuran resistansi untuk tegangan lepas suplai satu
phasa ............................................................................................ 50
Gambar 4.5 Grafik suhu untuk motor induksi tiga phasa dengan suplai phasa
seimbang dihubungkan ke beban, pengukuran suhu dengan
menggunakan thermometer infrared ........................................... 53
ix
Universitas Sumatera Utara
Gambar 4.6 Grafik suhu untuk motor induksi tiga phasa dengan tegangan
seimbang dihubungkan ke beban, pengukuran suhu menggunakan
metode pengukuran resistansi ..................................................... 53
Gambar 4.7 Grafik efisiensi untuk motor induksi tiga phasa dengan suplai phasa
seimbang dihubungkan ke beban ................................................ 56
Gambar 4.8 Grafik suhu untuk motor induksi tiga phasa dengan suplai salah
satu phasa terlepas dihubungkan ke beban, pengukuran suhu
dengan menggunakan thermometer infrared............................... 60
Gambar 4.9 Perbandingan pengukuran suhu dengan menggunakan thermometer
infrared dan pengukuran resistansi untuk tegangan lepas suplai satu
phasa dengan beban linier ........................................................... 60
Gambar 4.10 Grafik efisiensi untuk motor induksi tiga phasa dengan suplai salah
satu phasa terlepas dihubungkan ke beban ................................. 63
Gambar 4.11 Perbandingan efisiensi untuk motor induksi tiga phasa dengan
suplai tegangan seimbang dan lepas suplai satu phasa dihubungkan
ke beban ...................................................................................... 64
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Distribusi reaktansi X1 dan X2 pada berbagai dengan desain motor
induksi .............................................................................................. 20
Tabel 2.2 Temperature rise for large motors with 1.0 sevice factor ............... 28
Tabel 4.1 Data hasil pengukuran suhu dalam keadaan suplai tegangan seimbang
dengan thermometer infrared ........................................................... 39
Tabel 4.2 Data hasil pengukuran DC test dalam keadaan suplai tegangan
seimbang ......................................................................................... 39
Tabel 4.3 Data hasil pengukuran suhu dalam keadaan lepas suplai satu phasa
dengan thermometer infrared ........................................................... 40
Tabel 4.4 Data hasil pengukuran DC test dalam keadaan lepas suplai satu phasa
Tabel 4.5 Data hasil pengukuran suhu dalam keadaan suplai tegangan seimbang
dan motor di bebani, pengukuran dengan menggunakan thermometer
infrared ............................................................................................. 41
Tabel 4.6 Data hasil pengukuran DC test dalam keadaan suplai tegangan
seimbang dengan motor berbeban ................................................... 41
Tabel 4.7 Data hasil pengukuran suhu dalam keadaan lepas suplai satu phasa
dan motor berbeban, pengukuran dengan menggunakan thermometer
infrared ............................................................................................. 42
Tabel 4.8 Data hasil pengukuran DC test dalam keadaan lepas suplai satu phasa
dengan motor berbeban .................................................................... 42
Tabel 4.9 Data hasil perhitungan suhu motor induksi 3 phasa tegangan seimbang
menggunakan metode pengukuran resistansi .................................. 45
xi
Universitas Sumatera Utara
40
Tabel 4.10 Data hasil perhitungan suhu motor induksi 3 phasa dalam keadaan
lepas suplai satu phasa dengan menggunakan metode pengukuran
resistansi .......................................................................................... 49
Tabel 4.11 Data hasil perhitungan suhu motor induksi 3 phasa dengan keadaan
tegangan seimbang dalam keadaan berbeban dengan menggunakan
metode pengukuran resistansi ......................................................... 52
Tabel 4.12 Data hasil perhitungan efisiensi motor induksi tiga phasa dengan
tegangan seimbang dalam keadaaan motor berbeban ..................... 56
Tabel 4.13 Data hasil perhitungan suhu motor induksi 3 phasa dengan lepas
suplai satu phasa dalam keadaan berbeban dengan menggunakan
metode pengukuran resistansi ......................................................... 59
Tabel 4.14 Data hasil perhitungan efisiensi motor induksi tiga phasa dengan lepas
suplai satu phasa dalam keadaaan motor berbeban ......................... 63
Tabel 4.15 Perbandingan efisiensi antara tegangan seimbang dan lepas suplai
tegangan satu phasa .................................................................................
64
Universitas Sumatera Utara