9 Yaya Finayani_ Analisis Karakteristik Motor Induksi 3 Fase Nema d Untuk Melakukan Penghematan Energi

POLITEKNOSAINS VOL. X NO. 1 Maret 2011

Analisis Karakteristik. . . 108

ANALISIS KARAKTERISTIK MOTOR INDUKSI 3 FASE NEMA

D UNTUK MELAKUKAN PENGHEMATAN ENERGI

Yaya Finayani1

, Muhammad Alhan2

1. Teknik Elektro, Politeknik Pratama Mulia , Surakarta 57149, Indonesia

2.Teknik Elektro, Politeknik Pratama Mulia , Surakarta 57149, Indonesia

ABSTRACT

Standard induction motor according to torque characteristics by

NEMA (National Electrical Manufactures Association) is divided into 5

classes / design that is A, B, C, D or F. This research used induction

motor NEMA D as an object under study. NEMA D Design is a high-slip

motor is designed to have a high starting torque and low starting current.

This study makes the simulation model of the characteristics of three

phase induction motor using Math lab 7:04 and conducted an analysis of

the characteristics of three phase induction motor NEMA D motor

working by changing the voltage of 460V, 420V, 380V and 340V at rated

load of 10% to 60% for energy saving. The results showed the lower the

voltage the greater the energy savings obtained, a decline in the biggest

power on the condition of maximum torque at the slip value = 70%. In the

experiment of working voltage 380V with a load of 10% -60% decline in

velocity of 183 to 154 ppd, and the resulting increase in efficiency by 3%

to 18% and get increased power output rose to 2.5 KW

Keyword: three-phase induction motors, NEMA D, energy saving,

characteristics

1. PENDAHULUAN

Motor induksi merupakan

penggerak utama pada sebgian

besar industri. Sebagian besar

motor induksi adalah motor kecil

(dibawah 50 HP), biasanya berupa

motor induksi yang efisiensinya

tidak tinggi sehingga banyak

kerugian pada rangkaian

magnetisasi, saat berbeban ringan.

Motor induksi telah

distandardisasi menurut

karakteristik torsinya seperti

disain A, B, C, D atau F dari

NEMA (National Electrical

Manufactures association). Motor

induksi sangkar-tupai adalah



motor yang paling sederhana dan

paling terpecaya karena kekerasan

lilitan motor sangkar dan tidak

adanya sikat. Arus awal (starting)

yang besar diperlukan oleh motor

ini dapat menyebabkan fluktuasi

tegangan. Kegunaan-umum,

motor induksi sangkar-tupai

(desain B NEMA) adalah motor

induksi. Motor desain B NEMA

digunakan untuk menggerakan

kipas, pompa sentrifugal, dan

sebagainya.

Motor torsi start-tinggi

(desain C NEMA) digunakan

apabila kondisi start sukar.

Elevator dan kerakan yang harus

start dalam keadaan berbeban

adalah dua aplikasi yang umum.

Pada umumnya, motor-motor

tersebut mempunyai sangkar-

dobel.

Motor slip-tinggi (desain D

NEMA) dirancang untuk

mempunyai torsi start yang tinggi

dan arus start yang rendah.

Motor-motor tersebut mempunyai

tahanan rotor tinggi dan bekerja

antara 85% dan 95% dan

kecepatan sinkron motor-motor

tersebut menggerakkan beban

kelembaman tinggi yang

mengambil waktu relative lama

untuk mencapai kecepatan penuh.

Potensi penghematan energi

pada motor induksi yang

berbeban tidak penuh sudah mulai

banyak dibicarakan dua dekade

yang lalu. Motor dengan beban

tak penuh dalam aplikasi di

industri banyak memberikan

kerugian karena unjuk kerja

motor yang menurun seperti

fatktor daya dan efisiensi,

akibatnya kondisi ini juga akan

mempengaruhi sistem listrik

secara keseluruhan.

Penelitian ini bertujuan

untuk membuat simulasi model

karakteristik motor induksi 3 fase

NEMA D dengan program Matlab

7.04 dilanjutkan melakukan

analisis terhadap karakteristik

motor induksi 3 fase dengan

mengubah tegangan kerja motor

dan mengubah nilai beban untuk

melakukan penghematan energi.

2. BAHAN DAN METODE

Bahan yang digunakan dalam

penelitian ini adalah Software

Matlab 7.04 dan model

matematis rangkaian motor

induksi 3 fase.

Metode penelitian meliputi:

a. Pemodelan matematis

motor induksi 3 fase

b. Simulasi model

karakteristik motor induksi

3 fase dengan program

Matlab

c. Perhitungan daya

Model Matematis Motor

Induksi 3 fase

Rangkaian Motor induksi 3 fasa:

POLITEKNOSAINS VOL. X NO. 1

Analisis Karakteristik. . .

…

Gambar 1. Rangkaian Motor Induksi 3

Fase

Untuk memperoleh model

matematis dari motor induksi 3

fase rangkaian Gambar.1 diubah

ke rangkaian pengganti Thevenin

adalah:

gaGmbar

Gambar 2. Rangkaian Thevenin Motor

Induksi

Perhitungan untuk memperoleh

model matematis dari motor

induksi 3 fase adalah sebagai

berikut:

Vphasej

jVth x

)X (Xm(R

.Xm

11 ++=

( )

.Rc)X (Xm )(R

R Xm

11

11

++

+=

j

jXjZth

Maret 2011

110

)X (X )(R

2

2th

2

th

2max

++

′

=R

s

[ ])X (X )(R 2

.3

2

2th

2

th

2

max

+++=

thsync

th

R

VT

ω

2th

22th

2

th2

X (X )s

R (R

)(V

)(

_sync

3

+++

=s

RT

ω

Gambar 1. Rangkaian Motor Induksi 3

Untuk memperoleh model

matematis dari motor induksi 3

fase rangkaian Gambar.1 diubah

gganti Thevenin

Gambar 2. Rangkaian Thevenin Motor

Perhitungan untuk memperoleh

model matematis dari motor

induksi 3 fase adalah sebagai

Persamaan untuk torsi motor:

Persamaan daya (P):

P = T.ω ,

dengan T = torsi , ω =( w_sync –

s. w_sync)

Karakteristik Motor Induksi 3

Fase

Pembuatan program dengan

Matlab untuk memperoleh model


digunakan besaran-besaran pada

motor induksi sebagai berikut:

r1 = 0.5; x1 = 0.75; r2 = 1.2; x2 =

1.12; xm = 16.8; n_sync =

1800; w_sync = 188.4;

dengan,

r1 = resistansi stator, x1 = reaktasi

stator

r2 = resistansi rotor, x2 = reaktasi

rotor

n_sync = kecepatan sikron ( 2πf /

p, p = jumlah kutub )

w_sync = kecepatan sikron (

2πn_sync / 60 )

Vphase

]

2)



Model karakteristik motor induksi

3 fase yang akan disimulasikan

menggunakan program Matlab

pada perubahan tegangan

masukan 460V, 420V, 380V dan

340V.

3. HASIL DAN

PEMBAHASAN

Untuk membuat simulasi model


NEMA D digunakan program

Matlab 7.04 dengan list program

sebagai berikut:

% PROGRAM KARAKTERISTIK MOTOR

INDUKSI 3 PHASA NEMA D

% Memplot kurva torsi - speed dari sebuah

motor induksi

r1 = 0.5; % nilai hambatan stator

dalam ohm

x1 = 0.75; % nilai reaktansi

stator dalam ohm

r2 = 1.2; % nilai hambatan rotor

dalam ohm( dibuat lebih besar karena type

D)

x2 = 1.12; % nilai reaktansi rotor

dalam ohm

xm = 16.8; % reaktansi

rangkaian pe3nguat

v1 = 460/ sqrt(3); % Tegangan Phase

Netral V1

v2 = 420/ sqrt (3); % Tegangan Phase

Netral V2


Netral V3


Netral V4

n_sync = 1800; % Kecepatan

sinkron (r/min)

w_sync = 188.4; % Kecepatan

sikron (rad/s)

%menghitung tegangan Thevenin dan

impedansinya

v_th = v1 * ( xm /sqrt( r1*2 + (x1 + xm)^2)

);

v_th2 = v2 * ( xm /sqrt( r1*2 + (x1 + xm)^2)

);

v_th3 = v3 * ( xm /sqrt( r1*2 + (x1 + xm)^2)

);

v_th4 = v4 * ( xm /sqrt( r1*2 + (x1 + xm)^2)

);

z_th = ((j*xm)*(r1+j*x1))/(r1+j*(x1+xm));

r_th = real (z_th);

x_th = imag (z_th);

%Menghitung TORQUE dengan slip

bervariasi antara

s = (0:1:50)/50; % slip

s(1)= 0.001; % menghindari

pembagian dengan nol

nm = (1-s)*n_sync; % Kecepatan

mekanik

%menghitung torsi

figure;hold on

for ii= 1:51

t_ind(ii)=(3*v_th^2*(r2+0.1)/s(ii))/(w_sync*

((r_th+(r2+0.1)/s(ii))^2+(x_th+x2)^2));

t_ind2(ii)=(3*v_th2^2*(r2+0.1)/s(ii))/(w_syn

c*((r_th+(r2+0.1)/s(ii))^2+(x_th+x2)^2));


c*((r_th+(r2+0.1)/s(ii))^2+(x_th+x2)^2));


c*((r_th+(r2+0.1)/s(ii))^2+(x_th+x2)^2));

end

% Menggambar karakteristik Torsi-Slip

plot (s,t_ind,'color','r','linewidth',2.0);

plot (s,t_ind2,'color','k','linewidth',2.0);

plot (s,t_ind3,'color','m','linewidth',2.0);

plot (s,t_ind4,'color','c','linewidth',2.0);

set(gca,'Xdir','reverse');

xlabel ('Slip','fontweight','Bold');

ylabel ('Torque','fontweight','Bold');

title ('KARAKTERISTIK MOTOR INDUKSI 3

FASA TORSI-SLIP','fontweight','Bold');

grid on;

%Menggambarkan karakteristik Torsi-Speed

figure;hold on

plot (nm,t_ind,'color','r','linewidth',2.0);

plot (nm,t_ind2,'color','k','linewidth',2.0);

plot (nm,t_ind3,'color','m','linewidth',2.0);

plot (nm,t_ind4,'color','c','linewidth',2.0);

xlabel ('Speech','fontweight','Bold');




00.10.20.30.40.50.60.70.80.910

50

100

150

200

250

Slip

To

rqu

e

KARAKTERISTIK MOTOR INDUKSI 3 FASA TORSI-SLIP

460V

420V

380V

340V

0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 18000

50

100

150

200

250

Speech

To

rqu

e

KARAKTERISTIK MOTOR INDUKSI 3 FASA TORQUE-SPEECH

460V

420V

380V

340V

00.10.20.30.40.50.60.70.80.910

50

100

150

200

250

Slip

To

rqu

e

KARAKTERISTIK MOTOR INDUKSI 3 FASA TORSI-SLIP

460V

420V

380V

340V

Tmax1

Tmax2

Tmax3

Tmax4

Slip Tmax (0,7)


FASA TORQUE-

SPEECH','fontweight','Bold');

grid on;

hold off;

List program jika dijalankan akan

menghasilkan bentuk kurva


berikut ini:

Gambar 3. Karakteristik Torque-Slip

Gambar 4. Karakteristik Torque-Speech

Gambar 5. Grafik Perhitungan Torsi

Hasil simulasi dari model


Gambar.3 dan Gambar.4

menunjukkan bahwa dengan

perubahan tegangan masukan

460V, 420V, 380V dan 340V

dapat dianalisis seperti Gambar.5

yaitu terlihat kurva karakteristik

motor induksi 3 fasa untuk ke-4

bentuk karakteristik pada

tegangan 460 V, 420 V, 380 V

dan 340 V torsi maksimal terjadi

pada slip 0,7 , hal ini memenuhi

kreteria bahwa untuk jenis motor

induksi 3 fasa NEMA D, torsi

maksimal terjadi saat slip lebih

dari atau sama dengan 50% (hasil

program Matlab menghasilkan

pada torsi maksimal terjadi saat

slip 70% sehingga hasil

perancangan program Matlab

sesuai dengan kriteria NEMA D.



Berikut ini akan dilakukan

analisis terjadinya perhitungan

daya masukan akibat perubahan

tegangan masukan dengan asumsi

kondisi torsi konstan dengan

menggunakan karakteristik motor

induksi torque-slip, analisi

mengacu pada grafik Gambar.6

berikut ini:

Gambar 6. Analisis Daya pada beban

30%

Analisis perhitungan untuk

membuktikan dengan penurunan

daya input dengan penurunan

tegangan input pada beban 30%.

Diambil nilai torsi konstan pada

(pembacaan grafik ~ 65 Nm, pada

beban 30% )

s1 = nilai slip pada tegangan V =

460 / 3 = 265.6 volt � s1 =

0.09 (pembacaan grafik)


420 / 3 = 242.5 volt � s2 =


Maret 2011

113

Berikut ini akan dilakukan

analisis terjadinya perhitungan

daya masukan akibat perubahan

asumsi

dengan

menggunakan karakteristik motor

, analisi

mengacu pada grafik Gambar.6

Gambar 6. Analisis Daya pada beban

Analisis perhitungan untuk

membuktikan dengan penurunan

input dengan penurunan


(pembacaan grafik ~ 65 Nm, pada


s1 =

pada tegangan V =

s2 =


380 / 3 = 219.4 volt � s3 =



340 / 3 = 196.3 volt -� s4 =

0,19 (pembacaan grafik)

Perhitungan nilai daya input tiap-

tiap s1, s2, s3 dan s4 adalah:

Rumus yang digunakan : P = T.ω

, dimana T = torsi , ω =( w_sync –

s. w_sync)

Nilai w_sync = 188.4 (sesuai

program)

Untuk s1 = 0.09

ω = 188.4 – 0.09 X 188.4

ω = 171.4 ppd (putaran per detik)

maka,

P1 = T. ω = 65 X 171.4 = 11141

Watt

Untuk s2 = 0.11

ω = 188.4 – 0.11 X 188.4

ω = 167.7 ppd (putaran per

detik)

maka,

P2 = T. ω = 65 X 167.7 =

10900.5 Watt

Untuk s3 = 0.15

ω = 188.4 – 0.15 X 188.4

ω = 160 ppd (putaran per detik)

maka,

P3 = T. ω = 65 X 160 = 10400

Watt

Untuk s4 = 0.19

ω = 188.4 – 0.19 X 188.4




detik)

maka,

P4 = T. ω = 65 X 152.6 = 9919

Watt

Dari perhitungan daya pada beban

30% tersebut diatas dapat

diringkas dalam bentuk tabel

berikut ini dengan torsi konstan =

65 Nm, beban = 30%

Tabel 1. Daya Masukan saat torsi

= 65 Nm Tegangan Input Slip ω (kec.sinkron) Daya input Pin

460V 0.1 (s1) 171.4 ppd 11141 Watt

420V 0.13 (s2) 167.7 ppd 10900.5 Watt

380V 0.16 (s3) 160 ppd 10400 Watt

340V 0.19 (s4) 152.6 ppd 9919 Watt

Tabel1. Menunjukan perhitungan

daya masukan terhadap perubahan

tegangan masukan pada nilai

beban 30% dan torsi diasumsikan

konstan pada nilai 65 Nm, Dari

perhitungan diperoreh penurunan

tegangan pada 460V, 420V, 380V

dan 340V terlihat terjadi

penurunan daya.

Selanjutnya akan dianalisis

pengamatan saat beban 55 % ,

dilakukan pengamatan pada

beban ini salah satu kurva berada

pada titik torsi maksimalnya

sehingga dapat diamati

penghematan energi pada saat

torsi maksimal.

Maret 2011

114

= 152.6 ppd (putaran per

= 65 X 152.6 = 9919

pada beban

tersebut diatas dapat

dalam bentuk tabel

berikut ini dengan torsi konstan =

abel 1. Daya Masukan saat torsi

Daya input Pin

11141 Watt

10900.5 Watt

10400 Watt

9919 Watt

Tabel1. Menunjukan perhitungan

n terhadap perubahan

pada nilai

sikan

konstan pada nilai 65 Nm, Dari

penurunan

tegangan pada 460V, 420V, 380V

dan 340V terlihat terjadi

Selanjutnya akan dianalisis

saat beban 55 % ,

dilakukan pengamatan pada

beban ini salah satu kurva berada

torsi maksimalnya

sehingga dapat diamati

penghematan energi pada saat

Gambar 7. Analisis Daya pada Beban

55%

Terlihat pada pengamatan

penurunan daya input dengan

beban 55% pada Gambar.7 ,

kurva pada tegangan 340 V

berada pada titik torsi

maksimalnya, perhitungan daya

input tiap-tiap titik pengamatan

s1, s2, s3, dan s4 adalah sebagai

berikut:


(pembacaan grafik ~ 120 Nm)


460 / 3 = 265.6 volt� s1 =



420 / 3 = 242.5 volt-� s2 =



380 / 3 = 219.4 volt-� s3 =





340 / 3 = 196.3 volt -� s4 = 0,7

(Tmax pada 340 V)

Perhitungan nilai daya tiap-tiap

s1, s2, s3 dan s4 adalah:

Rumus yang digunakan : P = T.ω

, dimana T = torsi , ω =( w_sync –

s. w_sync)

Nilai w_sync = 188.4 (sesuai

program)

Untuk s1 = 0.175

ω = 188.4 – 0.175 X 188.4

ω = 155.43 ppd (putaran

per detik)

maka,

P1 = T. ω = 120 X 155.43 =

18651.6 Watt

Untuk s2 = 0.23

ω = 188.4 – 0.23 X 188.4


detik)

maka,

P2 = T. ω = 120 X 145.1 =

17408.2 Watt

Untuk s3 = 0.325

ω = 188.4 – 0.325 X 188.4

ω = 127.17 ppd (putaran

per detik)

maka,

P2 = T. ω = 120 X 127.17 =

15260.4 Watt

Untuk s4=0.7 (torsi maksimal

pada tegangan 340V)

ω = 188.4 – 0.7 X 188.4


detik)

maka,

P4 = T. ω = 120 x 56.5 =

6782.4 Watt

Dari perhitungan daya pada beban

55% tersebut diatas dapat

diringkas dalam bentuk tabel

berikut ini dengan torsi Konstan =

120 Nm, beban = 55%

Tabel 2. Daya Masukan saat torsi

= 120 Nm Tegangan Input Slip ω (kec.sinkron) Daya input Pin

460V 0.175 155.43 ppd 18651.6 Watt

420V 0.23 145.1 ppd 17408.2 Watt

380V 0.325 127.17 ppd 15260.4 Watt

340V 0.7 56.5 ppd 6782.4 Watt

Perhitungan daya pada kondisi

torsi konstan sebesar 120 Nm

dengan penurunan tegangan pada

460V, 420V, 380V dan 340V

terlihat terjadi penurunan daya

paling besar pada kondisi torsi

maksimal (slip = 70%)

Dari Tabel 1 dan Tabel 2

dapat dituliskan kembali hasil

pengamatan penghematan energi,/

penurunan daya input akibat

penurunan tegangan input pada

kondisi beban tertentu/ pada

kondisi torsi konstan.



Tabel 3. Hasil pengamatan Daya

input

Tegangan Input Slip ω (kec.sinkron) Daya input (Pin)

460V 0.1 171.4 ppd 11141 Watt

420V 0.13 167.7 ppd 10900.5 Watt

380V 0.16 160 ppd 10400 Watt

340V 0.19 152.6 ppd 9919 Watt

Tegangan Input Slip ω (kec.sinkron) Daya input (Pin)

460V 0.175 155.43 ppd 18651.6 Watt

420V 0.23 145.1 ppd 17408.2 Watt

380V 0.325 127.17 ppd 15260.4 Watt

340V 0.7 / Tmax 56.5 ppd 6782.4 Watt

Kondisi Beban = 30% , torsi konstan = 65 Nm

Kondisi Beban = 55% , torsi konstan = 120 Nm

Dari Tabel.3 terlihat bahwa baik

pada beban 30% , torsi 65 Nm

maupun 55%, torsi 120 Nm

dengan penurunan tegangan

masukan 460V, 420V, 380V dan

340V diperoleh daya masukan

pada motor induksi 3 fase

mengalami penurunan daya

masukan.

Adapun analisis

penghematan daya terhadap

perubahan beban dapat

diperlihatkan Gambar.8 yaitu

dengan menggunakan

karakteristik motor induksi

torque-slip pada tegangan 380V

dengan list program Matlab

sebagai berikut:

% PROGRAM KARAKTERISTIK MOTOR

INDUKSI 3 PHASA NEMA D

% TEGANGAN INPUT 380 VOLT

% Memplot kurva torsi - speed dari sebuah

motor induksi

r1 = 0.5; % nilai hambatan stator

dalam ohm

x1 = 0.75; % nilai reaktansi

stator dalam ohm

r2 = 1.2; % nilai hambatan rotor

dalam ohm( dibuat lebih besar karena type

D)

x2 = 1.12; % nilai reaktansi rotor

dalam ohm

xm = 16.8; % reaktansi

rangkaian pe3nguat

v1 = 460/ sqrt(3); % Tegangan Phase

Netral V1


Netral V2


Netral V3


Netral V4

n_sync = 1800; % Kecepatan

sinkron (r/min)

w_sync = 188.4; % Kecepatan

sikron (rad/s)

%menghitung tegangan Thevenin dan

impedansinya

v_th3 = v3 * ( xm /sqrt( r1*2 + (x1 + xm)^2)

);

z_th = ((j*xm)*(r1+j*x1))/(r1+j*(x1+xm));

r_th = real (z_th);

x_th = imag (z_th);

%Menghitung TORQUE dengan slip

bervariasi antara

s = (0:1:50)/50; % slip

s(1)= 0.001; % menghindari

pembagian dengan nol

nm = (1-s)*n_sync; % Kecepatan

mekanik

%menghitung torsi

figure;hold on

for ii= 1:51


c*((r_th+(r2+0.1)/s(ii))^2+(x_th+x2)^2));

end

% Menggambar karakteristik Torsi-Slip

plot (s,t_ind3,'color','m','linewidth',2.0);

set(gca,'Xdir','reverse');

xlabel ('Slip','fontweight','Bold');



FASA TORSI-SLIP','fontweight','Bold');

grid on;



%Menggambarkan karakteristik Torsi-Speed

figure;hold on

plot (nm,t_ind3,'color','m','linewidth',2.0);

xlabel ('Speech','fontweight','Bold');



FASA TORQUE

SPEECH','fontweight','Bold');

grid on;

hold off;

Gambar 8. Grafik Penghematan Daya

Dari Gambar.8 dapat dituliskan

analisis perhitungan penghematan

daya seperti Tabel 4 berikut ini:

Tabel 4. Perhitungan

Penghematan Daya Beban ( % ) Torsi (Nm) Slip (% ) ω P in= T. ω Pout % Efisiensi % hemat

10 14.8 0.03 (s1) 182.7 2703.96 81.1 3 97

20 29.6 0.05 (s2) 178.98 5297.8 264.89 5 95

30 44 0.09 (s3) 171.4 7541.6 678.7 9 91

40 59 0.13 (s4) 163.9 9670.1 1257.1 13 87

50 74 0.15 (s5) 160 11840 1722 14.5 85.5

60 88 0.18 (s6) 154.5 13596 2447.3 18 82

70 103 0.26 (s7) 139.4 14358.2 3733.1 30 74

80 118 0.325 (s8) 127.17 15006 4876.95 32.5 67.5

90 133 0.4 (s9) 113 15029 6011.6 40 60

100 148

(Tmax)

0.7 (s10) 56.5 8362 5853.4 70 30

Keterangan:

Nilai Torsi dan Slip merupakan

pembacaan grafik Gambar 8.

• w_sync = 188.4

Maret 2011

117

Speed


FASA TORQUE-

an Daya

Dari Gambar.8 dapat dituliskan

penghematan

Tabel 4. Perhitungan

% hemat

97

95

91

87

85.5

82

74

67.5

60

30

Nilai Torsi dan Slip merupakan

• ω =( w_sync – s. w_sync)

• P out = s.Pin

• Efisiensi = (Pout / Pin) X

100%

• %hemat = (Pin – Pout) /

Pin X 100%

Hasil perhitungan Tabel 4 dapat

dibuat bentuk grafik dengan list

program Matlab sebagai berikut:

%PROGRAM PEMBUATAN GRAFIK

UNTUK PENGHEMATAN DAYA INPUT,

EFISIENSI, DAYA INPUT, DAYA OUTPUT,

KECEPATAN

% PADA KONDISI NILAI BEBAN 10% - 60

%

b = [10 20 30 40 50 60 ]; % nilai beban

akibat perubahan beban

h = [97 95 91 87 85.5 82 ];% penghematan

daya akibat perubahan beban

e = [3 5 9 13 14.5 18 ];% efisiensi akibat

perubahan beban

pin = [2703.96 5297.8 7541.6 9670.1 11840

13596 ];% daya input akibat perubahan

beban

pout = [81.1 264.89 678.7 1257.1 1722

2447.3 ];% daya output akibat perubahan

beban

w = [182.7 178.98 171.4 163.9 160 154.4

];% kecepatan akibat perubahan beban

figure;

plot (b,h,'k-o');

title ('Grafik Penghematan Daya - %

Beban');

xlabel('Beban(%)');ylabel('Penghematan(%)'

);

grid on

figure;

plot (b,e,'r-o');

title ('Grafik Efisiensi - % Beban');

xlabel('Beban(%)');ylabel('Efisiensi (%)');

grid on

figure;

plot (b,pin,'m-o');

title ('Grafik Daya Input - % Beban');

xlabel('Beban(%)');ylabel('Daya Input (Watt)

');



grid on

figure;

plot (b,pout,'g-o');

title ('Grafik Daya Output - % Beban');

xlabel('Beban(%)');ylabel('Daya Output

(Watt) ');

grid on

figure;

plot (b,w,'b-o');

title ('Grafik Kecepatan - % Beban');

xlabel('Beban(%)');ylabel('Kecepatan (ppd)

');

grid on

dari list program akan

menghasilkan bentuk grafik

sebagai berikut:

Gambar 9. Grafik Penghematan Daya-

%Beban

Gambar.9 menunjukkan dengan

kenaikan beban mengakibatkan

penghematan daya, terlihat

dengan kenaikan beban dari 10%

sampai 60% diperoleh

penghematan energi 97% sampai

82%.

Maret 2011

118

xlabel('Beban(%)');ylabel('Daya Output

xlabel('Beban(%)');ylabel('Kecepatan (ppd)

akan

menghasilkan bentuk grafik

-

Gambar.9 menunjukkan dengan

kenaikan beban mengakibatkan

penghematan daya, terlihat

dengan kenaikan beban dari 10%

sampai 60% diperoleh

penghematan energi 97% sampai

Adapun grafik hubungan antara

%beban dengan efisiensi

diperlihatkan Gambar 10.

Gambar 10. Grafik Efisiensi-%Beban

Penjelasan Gambar.10

menunjukkan kenaikan beban

10% sampai dengan 60%

mengakibatkan % Efisiensi naik 3

sampai 18 pada tegangan input

konstan 380V. Adapun grafik

hubungan antara daya input

dengan %Beban ditunjukkan

berikut ini:



Gambar 11. Grafik Daya Input-%Beban

Gambar 12. Grafik Daya Output-

%Beban

Kenaikan beban mengakibatkan

kenaikan daya input pada

tegangan input konstan, hal ini

ditunjukkan oleh grafik Gambar

11.


daya output dengan perubahan

%beban diperlihatkan grafik

Gambar.12 yang menunjukkan

bahwa kenaikan beban

mengakibatkan daya output naik

pada tegangan input konstan.

Analisis hubungan %Beban

dengan Kecepatan diperlihatkan

Gambar 13, berikut ini:

Maret 2011

119

%Beban

Kenaikan beban mengakibatkan

kenaikan daya input pada

tegangan input konstan, hal ini

ditunjukkan oleh grafik Gambar


daya output dengan perubahan

n grafik

Gambar.12 yang menunjukkan

enaikan beban

aik

Analisis hubungan %Beban

dengan Kecepatan diperlihatkan

Gambar 13. Grafik Kecepatan-%Beban

Dengan perubahan beban sebesar

10% sampai 60% diperoleh

penurunan kecepatan 183 ppd

sampai154 ppd.

4. KESIMPULAN

Hasil penelitian diperoleh

kesimpulan sebagai berikut;

1. Semakin rendah tegangan kerja

yang digunakan maka

penghematan dayanya juga

semakin besar besar

penghematan energinya, terjadi

penurunan daya paling besar

pada kondisi torsi maksimal

(slip = 70%)

2. Semakin kecil beban yang

dipasang pada motor maka

penghematan energi semakin

besar, hal ini bisa terjadi jika

penurunan beban diikuti

dengan penurunan tegangan



kerja yang disesuaikan dengan

beban terpasang.

3. Tegangan kerja yang tetap

kecepatan motor induksi akan

semakin menurun jika beban

semakin kecil, yaitu pada

tegangan 380V dengan beban

10%-60% terjadi penurunan

kecepatan sebesar 183 ppd

sampai154 ppd.

4. Perubahan beban 10%-60%

mengakibatkan kenaikan

efisiensi sebesar 3% sampai

18% pada tegangan 380V.

5. Daya output naik mencapai

2,5KW dengan bertambahnya

beban 10%-60%.

DAFTAR PUSTAKA

Supari, 2001,”Kendali Tegangan

Motor Induksi untuk

Penghematan Energi

Berbasis mikrokontroler,

Tesis S2, Teknik Elektro

UGM Yogyakarta.

Sutopo,B.,1991,”Enery Saving

Algorithm on Thyristor

Controlled Induction

Motor”,M.Phill Thesis,

University of Sussex,

Brighton.

Sutopo,B.,Wijaya.D.,Supari.,:200

0, Algoritma Penghematan

Energi pada Motor Induksi

yang dikendalikan oleh

Sistem Mikrokontroler

68HC11 dengan

Menggunakan Pendekatan

linier”, Teknik Elektro

UGM Yogyakarta.

Sutopo,B.,Wijaya.D.,Supari.,:200

0, ”Perbaikan Faktor Daya

Motor Induksi 3 Fase

menggunakan

Mikrokontroler 68HC11”,

Teknik Elektro UGM

Yogyakarta.

Unswork,P.J, 1988,”Controller

for Induction Motors”,

United States Patent,

Patent No.4,767,975.

Documents

9 Yaya Finayani_ Analisis Karakteristik Motor Induksi 3 Fase Nema d Untuk Melakukan Penghematan Energi