28
December 19, 2012 [KONSTRUKSI DIAGRAM LINGKARAN PADA MOTOR INDUKSI ROTOR SANGKAR] 1.1 Latar Belakang Motor induksi merupakan jenis motor AC yang banyak dipakai di industry karena beberapa keuntungan yang dimilikinya. Karena banyak dipakai di industry maka performa dari suatu motor induksi merupakan hal penting yang harus diperhatikan dalam pengoperasiannya. Salah satu cara mudah untuk menganalisa performa suatu motor adalah dengan menggunakan diagram lingkaran yang diperoleh dengan melakukan suatu uji sederhana. Karakteristik motor dapat diketahui dengan hasil dari uji perhitungan dan penggambaran diagram lingkaran tersebut yang berguna untuk mengetahui performa motor itu sendiri. Diagram lingkaran motor induksi digunakan untuk memeproleh parameter-parameter daya dan rugi-rugi daya. Parameter-parameter tersebut berguna untuk mengetahui performa motor induksi. Parameter-parameter yang dapat diketahui dari penggambaran diagram lingkaran dalah daya input, daya output, slip, power factor, rugi-rugi daya, arus nominal, efisiensi motor, dan torsi maksimum. Pada tugas besar ini akan di analisa dan dibuat diagram lingkaran pada motor induksi rotor sangkar. Berikut dengan pertanyaan, pembahasan, dan bahasa pemrograman bahasa c, untuk menghitung parameter-parameter yang digunakan untuk membuat diagram lingkaran tersebut. Politeknik Negeri Bandung Page 1

Paper 2007 baru

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: Paper 2007 baru

December 19, 2012[

]

1.1 Latar Belakang

Motor induksi merupakan jenis motor AC yang banyak dipakai di industry karena

beberapa keuntungan yang dimilikinya. Karena banyak dipakai di industry maka performa

dari suatu motor induksi merupakan hal penting yang harus diperhatikan dalam

pengoperasiannya.

Salah satu cara mudah untuk menganalisa performa suatu motor adalah dengan

menggunakan diagram lingkaran yang diperoleh dengan melakukan suatu uji sederhana.

Karakteristik motor dapat diketahui dengan hasil dari uji perhitungan dan penggambaran

diagram lingkaran tersebut yang berguna untuk mengetahui performa motor itu sendiri.

Diagram lingkaran motor induksi digunakan untuk memeproleh parameter-

parameter daya dan rugi-rugi daya. Parameter-parameter tersebut berguna untuk

mengetahui performa motor induksi. Parameter-parameter yang dapat diketahui dari

penggambaran diagram lingkaran dalah daya input, daya output, slip, power factor, rugi-

rugi daya, arus nominal, efisiensi motor, dan torsi maksimum.

Pada tugas besar ini akan di analisa dan dibuat diagram lingkaran pada motor

induksi rotor sangkar. Berikut dengan pertanyaan, pembahasan, dan bahasa pemrograman

bahasa c, untuk menghitung parameter-parameter yang digunakan untuk membuat

diagram lingkaran tersebut.

1.2 Perumusan Masalah

Diagram lingkaran dari suatu motor induksi digunakan untuk mengetahui

parameter daya dari suatu motor induksi. Dan diagram lingkaran motor induksi dapat

digambarkan dengan menggunakan data yang diperoleh dari:

Test tanpa beban

Test hubung singkat

Test resistansi stator

Dari data yang diperoleh, akan dibuat diagram lingkaran pada motor induksi rotor

sangkar dilihat dari beberapa langkah yang dibuat.

Politeknik Negeri Bandung Page 1

Page 2: Paper 2007 baru

December 19, 2012[

]

1.3 Ruang Lingkup Masalah

Sesuai dengan judul “Konstruksi Diagram Lingkaran Pada Motor Induksi Rotor

Sngkar” Maka ruang lingkup masalah dibatasi pada:

Pengambilan data Motor induksi rotor sangkar

Pembuatan diagram lingkaran dengan meggunakan rumus-rumus yang

tersedia.

Pembuatan soal dan pembahasan agar mudah dimengerti.

Pembuatan program untuk mencari parameter-parameter untuk membuat

diagram lingkaran dengan menggunakan bahasa pemrograman bahasa C.

1.4 Metode Pembahasan

Teori mengenai Motor induksi rotor sangkar secara umum dan diagram lingkaran

secara khusus untuk mendapatkan langkah-langkah untuk menggambarkan diagram

lingkaran dan langkah pengujiannya.

Selanjutnya dibuat program untuk mencari parameter-parameter motor induksi

rotor sangkar dan memudahkan untuk membuat diagram lingkaran dengan menggunakan

bahasa pemrograman bahasa C.

Selajutnya dibuat pertanyaan dan pembahasan mengenai diagram lingkaran motor

induksi rotor sangkar agar mudah dimengerti dan dipahami maksud dari paper ini. Dan

terakhir menarik kesimpulan dari hasil-hasil yang didapat.

1.5 Sistematika Penulisan

Sistematika penulisan paper disusun sebagai berikut:

Bab I Berisi Pendahuluan

Bab II Berisi teori dasar mengenai motor induksi, motor induksi rotor

sangkar, dan diagram lingkaran.

Bab III Berisi cara dan langkah-langkah untuk membuat diagram

lingkaran pada motor induksi rotor sangkar.

Bab IV berisi tentang soal, pembahasan dan pemrograman yang dapat

menunjang paper ini.

Bab V berisi kesimpulan yang ditarik dari hasil paper ini.

Politeknik Negeri Bandung Page 2

Page 3: Paper 2007 baru

December 19, 2012[

]

2.1 Motor Induksi

2.1.1 Pengertian

Motor induksi tiga fasa merupakan motor listrik arus bolak-balik yang paling

banyak digunakan dalam dunia industri. Dinamakan motor induksi karena pada

kenyataannya arus rotor motor ini bukan diperoleh dari suatu sumber listrik, tetapi

merupakan arus yang terinduksi sebagai akibat adanya perbedaan relatif antara putaran

rotor dengan medan putar. Dalam kenyataannya, motor induksi dapat diperlakukan

sebagai sebuah transformator, yaitu dengan kumparan stator sebagai kumparan primer

yang diam, sedangkan kumparan rotor sebagai kumparan sekunder yang berputar.

Motor induksi tiga fasa berputar pada kecepatan yang pada dasarnya adalah

konstan, mulai dari tidak berbeban sampai mencapai keadaan beban penuh. Kecepatan

putaran motor ini dipengaruhi oleh frekuensi, dengan demikian pengaturan kecepatan

tidak dapat dengan mudah dilakukan terhadap motor ini. Walaupun demikian, motor

induksi tiga fasa memiliki beberapa keuntungan, yaitu sederhana, konstruksinya kokoh,

harganya relatif murah, mudah dalam melakukan perawatan, dan dapat diproduksi dengan

karakteristik yang sesuai dengan kebutuhan industri.

2.1.2 Konstruksi Motor Induksi Tiga Fasa

Sebuah motor induksi tiga fasa memiliki konstruksi yang hampir sama dengan

motor listrik jenis lainnya. Motor ini memiliki dua bagian utama, yaitu stator yang

merupakan bagian yang diam, dan rotor sebagai bagian yang berputar sebagaimana

diperlihatkan pada gambar 2.1. Antara bagian stator dan rotor dipisahkan oleh celah udara

yang sempit, dengan jarak berkisar dari 0,4 mm sampai 4 mm.

Politeknik Negeri Bandung Page 3

Page 4: Paper 2007 baru

December 19, 2012[

]

Gambar 2.1 Penampang Stator dan Rotor Motor Induksi Tiga Fasa

2.1.2.1 Stator

Stator terdiri atas tumpukan laminasi inti yang memiliki alur yang menjadi tempat

kumparan dililitkan yang berbentuk silindris. Alur pada tumpukan laminasi inti diisolasi

dengan kertas (Gambar 2.2.(b)). Tiap elemen laminasi inti dibentuk dari lempengan besi

(Gambar 2.2.(a)). Tiap lempengan besi tersebut memiliki beberapa alur dan beberapa

lubang pengikat untuk menyatukan inti. Tiap kumparan tersebar dalam alur yang disebut

belitan fasa dimana untuk motor tiga fasa, belitan tersebut terpisah secara listrik sebesar

120o. Kawat kumparan yang digunakan terbuat dari tembaga yang dilapis dengan isolasi

tipis. Kemudian tumpukan inti dan belitan stator diletakkan dalam cangkang silindris

(Gambar 2.2.(c)). Berikut ini contoh lempengan laminasi inti, lempengan inti yang telah

disatukan, belitan stator yang telah dilekatkan pada cangkang luar untuk motor induksi

tiga fasa.

(a) (b) (c)

Gambar 2.2 Komponen Stator Motor Induksi Tiga Fasa :

(a) Lempengan Inti,

(b) Tumpukan Inti dengan Kertas Isolasi pada Beberapa Alurnya,

(c) Tumpukan Inti dan Kumparan dalam Cangkang Stator.

Politeknik Negeri Bandung Page 4

Page 5: Paper 2007 baru

December 19, 2012[

]

2.1.2.2 Rotor

Berdasarkan jenis rotornya, motor induksi tiga fasa dapat dibedakan menjadi dua

jenis, yang juga akan menjadi penamaan untuk motor tersebut, yaitu rotor belitan (wound

rotor) dan rotor sangkar tupai (squirrel cage rotor).

2.1.2.2.1 Rotor Belitan

Jenis rotor belitan terdiri dari satu set lengkap belitan tiga fasa yang merupakan

bayangan dari belitan pada statornya. Belitan tiga fasa pada rotor belitan biasanya

terhubung Y, dan masing-masing ujung dari tiga kawat belitan fasa rotor tersebut

dihubungkan pada slip ring yang terdapat pada poros rotor.Belitan-belitan rotor ini

kemudian dihubung singkatkan melalui sikat (brush) yang menempel pada slip ring,

dengan menggunakan sebuah perpanjangan kawat untuk tahanan luar.

2.1.2.2.2 Rotor Sangkar

Rotor sangkar mempunyai kumparan yang terdiri atas beberapa batang konduktor

yang disusun sedemikian rupa hingga menyerupai sangkar tupai.Rotor terdiri dari

tumpukan lempengan besi tipis yang dilaminasi dan batang konduktor yang mengitarinya

(perhatikan gambar 2.5(a)).Tumpukan besi yang dilaminasi disatukan untuk membentuk

inti rotor. Alumunium (sebagai batang konduktor) dimasukan ke dalam slot dari inti rotor

untuk membentuk serangkaian konduktor yang mengelilingi inti rotor. Rotor yang terdiri

dari sederetan batang-batang konduktor yang terletak pada alur-alur sekitar permukaan

rotor, ujung-ujungnya dihubung singkat dengan menggunakan cincin hubung singkat

(shorting ring) atau disebut juga dengan end ring.

(a) (b)

Politeknik Negeri Bandung Page 5

Page 6: Paper 2007 baru

December 19, 2012[

]

Gambar 2.3 (a) Rotor Sangkar Tupai dan Bagian-bagiannya

(b) Motor Induksi Tiga Fasa Rotor Sangkar Tupai

2.1.3 Prinsip Kerja Motor Induksi

Pada saat terminal tiga fasa stator motor induksi diberi suplai tegangan tiga fasa

seimbang, maka akan mengalir arus pada konduktor di tiap belitan fasa stator dan

akan menghasilkan fluksi bolak-balik . Amplitudo fluksi per fasa yang dihasilkan

berubah secara sinusoidal dan menghasilkan fluks resultan (medan putar) dengan

magnitud yang nilainya konstan yang berputar dengan kecepatan sinkron :

ns= 120fP

…………………………………………………………… (2.2)

dimana,

ns= kecepatan sinkron/medan putar (rpm)

f = frekuensi sumber daya (Hz)

P = jumlah kutub motor induksi

Medan putarakan memotong konduktor-konduktor belitan rotor yang diam. Hal

ini terjadi karena adanya perbedaan relatif antara kecepatan fluksi yang berputar

dengan konduktor rotor yang diam, yang disebut juga dengan slip (s).

S=ns−n p

ns

2.2 Perbedaan Motor Induksi Rotor Sangkar dan Belitan

Perbedaan mendasar dari rotor belit dengan rotor sangkar bajingadalah terdapat

pada konstruksi rotor.

Rotor sangkar bajing mempunyai:

Tahanan rotor tetap

Arus starting tinggi

Torsi starting rendah

Politeknik Negeri Bandung Page 6

Page 7: Paper 2007 baru

December 19, 2012[

]

Rotor belit:

Memungkinkan tahanan luar dihubungkan ke tahanan rotormelalui slip ring

yang terhubung ke sikat.

Arus starting rendah

Torsi starting tinggi

Kelebihan motor induksi:

Konstruksi sangat kuat dan sederhana terutama bila motor dengan rotor

sangkar.

Harganya relatif murah untuk industri dan kehandalannya tinggi.

Effisiensi relatif tinggi pada keadaan normal dan tidak ada sikat sehingga

rugi gesekan kecil.

Biaya pemeliharaan rendah.

Kekurangan motor induksi:

Kecepatan tidak mudah dikontrol

Power faktor rendah pada beban ringan

Arus start biasanya 5 – 7 kali dari arus nominal

Politeknik Negeri Bandung Page 7

Page 8: Paper 2007 baru

December 19, 2012[

]

2.3 Diagram Lingkaran

Diagram lingkaran dimaksudkan untuk lebih mempermudah analisis dan

perhitungan motor induksi disamping model rangkaian yang sudah ada. Cara ini muncul

karena cara sebelumnya kurang praktis. Yaitu setiap perubahan beban memerlukan

perubahan perhitungan berdasarkan pada model rangkaian yang baru pula.

Diagram lingkaran dapat dikonstruksi dengan menggunakan data yang diperoleh

dari:

a. Beban nol (tanpa beban)

b. Test hubung singkat (rotor ditahan)

c. Test resistansi stator

Gambar 2.4 Contoh gambar Diagram Lingkaran

Politeknik Negeri Bandung Page 8

Page 9: Paper 2007 baru

December 19, 2012[

]

3.1 Pembuatan Diagram Lingkaran

Adapun langkah-langkah pembuatan diagram lingkaran pada motor induksi rotor

sangkar adalah sebagai berikut:

a) Dari tes tanpa beban I0 dan φ0 dapat dihitung. Vector I0 lagging sebesar φ0

terhadap tegangan V.

b) Dari tes hubung singkat, arus I sn=I sV

V s

dalam magnitude dan fasa. Titik O’

dan A terletak dalam lingkaran yang dimaksud. Dengan membuat garis

tegak lurus pada tengah-tengah garis O’A dan memotong O’D yang sejajar

dengan sumbu x (OG) di titik C. Titik C adalah pusat lingkaran dengan

radius CO’. Garis O’A disebut sebagai garis output.

c) Garis torsi membagi rugi-rugi tembaga stator dan rotor. AG menyatakan

input daya. FG menyatakan rugi-rugi yang tetap yaitu rugi-rugi inti stator,

friksi, dan rugi-rugi belitan. AF menyatakan jumlah rugi-rugi tembaga rotor

dan stator. AE = Rugi tembaga rotor dan EF = Rugi tembaga stator. O’E

disebut garis torsi.

Cara menentukan titik E pada motor induksi rotor sangkar:

a) Dari test resistansi stator dapat diketahui resistansi stator per fasa. Besarnya

daya masuk saat test hubung singkat diperkirakan sama dengan besarnya

rugi-rugi tembaga secara total pada motor (rugi inti diabaikan).

Rugi tembaga Stator = 3.Ihs2 . R1

Rugi tembaga Rotor = Whs – 3.Ihs2 . R1

Jadi, AEEF

=W hs−3 I hs

2 .R 1

3 I hs2 . R 1

Politeknik Negeri Bandung Page 9

Page 10: Paper 2007 baru

December 19, 2012[

]

b) Diasumsikan bahwa motor induksi berputar dan menyerap arus dari jala-jala

sebsar OL, kemudian dari titik L tarik garis tegak lurus ke OG dan berhenti

pada titik K.

JK = Menunjukkan rugi-rugi tetap yang terjadi di dalam motor

JN = Rugi tembaga stator

NL = Daya masuk ke rotor

NM = Rugi tembaga stator

ML = Daya keluar dari rotor

LK = Total daya masuk ke motor

c) Sehingga: √3 .V L . JK = Rugi-rugi yang terjadi pada motor

√3 .V L . JN = Rugi tembaga pada stator

√3 .V L . NL = Daya masuk pada bagian rotor α torsi

√3 .V L . NM = Rugi tembaga pada bagian rotor

√3 .V L . ML = Daya keluar rotor atau daya mekanis

√3 .V L . LK = Daya masuk motor

√3 .V L . MK = Rugi total yang terjadi pada motor

MLLK

=Daya keluar motorDaya masuk motor

= Efisiensi

NMNL

=Rugi tembagarotorDaya masuk rotor

= Slip

MLNL

=Daya keluar rotorDaya masuk rotor

= I – S =

NrNs

= Kecepatan RotorKecepatan Sinkron

LKOL

=Daya masuk motorArusmasuk motor

= Faktor daya motor

Politeknik Negeri Bandung Page 10

Page 11: Paper 2007 baru

December 19, 2012[

]

Gambar 3.1 Diagram Lingkaran Motor Induksi

4.1 Soal

1. Suatu motor 11 KW, 400 Volt, 50 Hz, 4 kutub, 3 fasa, hubung delta memberikan

hasil test sebagai berikut:

Test tanpa beban : 400 V, 8 A, 1000 W.

Test hubung singkat : 100 V, 25 A, 1750 W.

Gambarkanlah diagram lingkaran dan berikanlah estimasi dari diagram tersebut:

a. Arus dan factor daya penuh.

b. Kemungkinan Daya output maksimum

c. Kemungkinan factor kerja operasi yang paling baik.

2. Data berikut didapat dari suatu motor 3.73 KW, 200 volt, 50 Hz, Kutub 4, 3 fasa.

Test tanpa beban : 200 V, 5A, 350 W

Test hubung singkat : 100 V, 26A, 1700 W

Gambarkanlah diagram lingkaran dan berikanlah estimasi dari diagram tersebut

untuk kondisi beban penuh hal-hal berikut :

a. Arus input

b. Factor daya

c. Torsi maksimum dalam terminology torsi beban penuh.

Politeknik Negeri Bandung Page 11

Page 12: Paper 2007 baru

December 19, 2012[

]

Rugi tembaga rotor pada saat berhenti adalah separuh rugi tembaga total.

3. Sebuah motor induksi tiga fasa, 400 volt diuji dan menghasilkan data sbb:

Test tanpa beban : 400 V, 9 A, 1250 W

Test hubung singkat : 150 V, 38 A, 4000 W

Bila rating normal adalah 14.91 KW, tentukan dari diagram lingkaran arus beban

penuh, factor daya, dan slip.

4. Gambarkan diagram lingkaran pada sebuah motor induksi tiga fasa 20HP, 400

Volt, 6 kutub. Data hasil test adalah:

Test tanpa beban : V0 = 400 V, I0 = 11 A, cos φ = 0.2

Test hubung singkat : V1 = 100 V, I1 = 25 A, cos φ = 0.4

Rugi tembaga rotor saat diam adalah setengahnya dari rugi tembaga total. Dari

diagram lingkaran, tentukan:

a. Arus jala-jala, slip, efisiensi, dan factor daya saat beban penuh

b. Torsi maksimum

5. Suatu motor 4100 W, 500 Volt, 50 Hz, 4 kutub, 3 fasa, hubung delta memberikan

hasil test sebagai berikut:

Test tanpa beban : 500 V, 8 A, 1200 W.

Test hubung singkat : 200 V, 13 A, 1700 W.

Gambarkanlah diagram lingkaran dan berikanlah estimasi dari diagram tersebut:

a. Arus dan factor daya penuh.

b. Kemungkinan Daya output maksimum

c. Kemungkinan factor kerja operasi yang paling baik.

4.2 Pembahasan

1. Test tanpa beban : cos φ0 ¿1000

√3 X 400 X 8 = 0.1804 maka, φ0 = 79.60

Test hubung singkat : cos φ1 ¿1750

√3 X 100 X 25 = 0.404 maka, φ1 = 66.20

I SC=I 1×VV S

=25 ×400100

=100 A

PSC=1750×( I SC

I 1)

2

=1750×(10025 )

2

=28000W =28KW

Politeknik Negeri Bandung Page 12

Page 13: Paper 2007 baru

December 19, 2012[

]

Gambar 4.1 Diagram Lingkaran Soal nomor 1

Asumsikan skala arus : 1 cm = 10 A. Prosedur pembuatan diagram lingkaran dilakukan

sebagai berikut:

a. LN mewakili input total pada kondisi hubung singkat dengan tegangan

nominal yang diterapkan (LN = 28000 W), atau LN = 4 cm. Dengan demikian

skala daya menjadi 1 cm = 28000/4 = 7000 W/cm = 7 KW/cm.

b. Output motor beban penuh = 11 KW atau akan diwakili sepanjang

11000/7000 = 1.57 cm pada diagram lingkaran.

c. Garis LN diperpanjang ke titik T dimana LT = 1.57 cm. dari titik T dibuat

garis sejajar dengan garis output O’L yang memotong diagram di titik A.

d. Tarik garis OA dan garis tegak lurus AB. OA = arus beban penuh = 2cm =

2x10 =20 A. cos φ0 = BA/OA = 1.62/2 = 0.81.

e. Output maksimum diperoleh dengan memperpanjang LH yang memotong

diagram lingkaran di titik K. Dari titik ini ditarik garis tegak lurus dengan

sumbu X dan memotong garis output di K’. KK’ mewakili output daya

maksimum. Jadi output daya maksimum = KK’ x skala daya = 2.86 x 7000 =

20000 W = 20 KW.

f. Kemungkinan factor daya yang paling baik diperoleh dengan menarik garis

dari titik O yang menyinggung 1/2 lingkaran, dimana dengan pengukuran

diperoleh φmaks = 300 dan pfmaks = 0.866

2. Test tanpa beban : cos φ0 ¿350

√3 X 200 X 5 = 0.202 maka, φ0 = 78020’

Politeknik Negeri Bandung Page 13

Page 14: Paper 2007 baru

December 19, 2012[

]

Test hubung singkat : cos φ1 ¿1700

√3 X 100 X 26 = 0.377 maka, φ0 = 67049’

I SC=I 1×VV S

=26 ×200100

=52 A

PSC=1700×( I SC

I 1)

2

=1700×( 5226 )

2

=6800W

Gambar 4.2 Diagram lingkaran soal nomor 2

Asumsikan skala arus : 1cm = 2A. prosedur pembuatan diagram lingkaran dilakukan

sebagai berikut:

a. Garis OO’ (I0) = 5/2 = 2.5 cm dan ditarik dengan sudut φ0 = 78020’.

b. Garis OL mewakili ISC yaitu 52 A dan diukur = 52/2 = 26 cm.

c. O’L mewakili garis output.

d. Untuk menetapkan letak titik pusat lingkaran J, maka suatu garis tegak lurus

pada pertengahan garis O’L ditarik.

e. Dengan J sebagai pusat lingkaran dan radius JO’, suatu lingkaran dapat dibuat

yang akan melalui titik-titik O’ dan L. Dari titik L, suatu garis tegak lurus

dengan sumbu X ditarik.

f. LS mewakili input total sebesar 6800 W untuk test hubung singkat. NS

mewakili rugi-rugi tanpa beban, dan LN mewakili 6800 – 350 = 6450 W.

Panjang LS berdasarkan pada pengukuran = 9.8 cm dan ini mewakili daya

sebesar 6800 W.

Politeknik Negeri Bandung Page 14

Page 15: Paper 2007 baru

December 19, 2012[

]

g. LN yang mewakili rugi-rugi tembaga total pada rotor dan stator, dibagi dua

yang sama panjang pada titik M untuk memisahkan kedua rugi-rugi. O’M

mewakili garis torsi.

h. Output motor = 3.73 KW atau 3730 W dan ini diwakili oleh garis sepanjang =

3700/700 = 5.33 cm.

i. Titik output A pada lingkaran ditetapkan sebagai berikut:

SL diperpanjang dan LT dipotong sepanjang 5.33 cm.

Garis TA ditarik parallel dengan garis output O’L dan memotong

lingkaran pada titik A.

Garis tegak lurus AE ditarik dan A dihubungkan dengan titik awal O.

j. Titik F yang bersesuaian torsi maksimum diperoleh sebagai berikut:

Dari pusat lingkaran J, suatu garis JF ditarik sedemikian rupa sehingga

tegak lurus pada garis torsi O’M.

Garis ini memotong lingkaran di titik F yang merupakan titik yang

dikehendaki.

FH ditarik secara tegak lurus dan ini mewakili torsi maksimum.

k. Dari diagram lingkaran (kondisi beban penuh) diperoleh:

Arus jaringan (input) = OA (berdasarkan pada pengukuran) = 7.6 cm =

7.6 x 2= 15.2 A

Factor daya = EA/OA = 6.45/7.6 = 0.848 atau dapat dilakukan

pengukuran terhadap sudut φ yang mana memberikan hasil sebesar 320,

cos φ = cos 320 = 0.848

Torsi maksimum / torsi beban penuh = FH/AC = 10/5.6 = 1.786. Jadi torsi

maksimum = 178.6% torsi beban penuh.

3. Test tanpa beban : cos φ0 ¿1250

√3 X 400 X 9 = 0.2 maka, φ0 = 78.50

Test hubung singkat : cos φ1 ¿4000

√3 X 150 X 38 = 0.4 maka, φ0 = 66.40

I SC=I 1×VV S

=38×400150

=101.33 A

PSC=4000 ×( I SC

I 1)

2

=4000 ×(101.3338 )

2

=28442 W=28.4 KW

Politeknik Negeri Bandung Page 15

Page 16: Paper 2007 baru

December 19, 2012[

]

Gambar 4.3 Diagram Lingkaran Soal nomor 3

Asumsikan skala arus : 1 cm = 10 A. Prosedur pembuatan diagram lingkaran dilakukan

sebagai berikut:

a. AE mewakili input total pada kondisi hubung singkat dengan tegangan

nominal yang diterapkan (AE = 28442 W), atau AE = 4 cm. Dengan demikian

skala daya menjadi 1 cm = 28442/4 = 7110.5 W/cm = 7.11 KW/cm.

b. Faktor daya : cos φ = KLOL

=2.83.2

=0.875 → φ=300

c. Slip = NMNL

=0.22.3

=0.086

4. Test tanpa beban : cos φ0 = 0.2 maka, φ0 = 78.50

Test hubung singkat : cos φ1 = 0.4 maka, φ0 = 66.40

P0 = √3 . 400 . 11 . 0.2 = 1524.20 W

P1 = √3 . 100 . 25 . 0.4 = 1732.05 W

I SC=I 1×VV S

=25 ×400100

=100 A

PSC=1732.05×( I SC

I 1)

2

=1732.05×(10025 )

2

=27712W

Politeknik Negeri Bandung Page 16

Page 17: Paper 2007 baru

December 19, 2012[

]

Gambar 4.4 Diagram Lingkaran Soal nomor 4

Asumsikan skala arus : 1 cm = 10 A. Prosedur pembuatan diagram lingkaran dilakukan

sebagai berikut:

a. AG mewakili input total pada kondisi hubung singkat dengan tegangan

nominal yang diterapkan (AG = 28442 W), atau AG = 4 cm. Dengan

demikian skala daya menjadi 1 cm = 27712.8/4 = 6928.2 W/cm.

b. Faktor daya : cos φ = KLOL

=2.83.3

=0.85 → φ=320

c. Slip = NMNL

=2.22.8

=0.78

d. T = 4cm = 40Nm

5. Test tanpa beban : cos φ0 ¿1200

√3 X 500 X 8 = 0.17 maka, φ0 = 80.020

Test hubung singkat : cos φ1 ¿1700

√3 X 200 X 13 = 0.38 maka, φ0 = 67.820

I SC=I 1×VV S

=13×500200

=32.5 A

PSC=1700×( I SC

I 1)

2

=1700×(32.513 )

2

=10625W =10.625KW

Politeknik Negeri Bandung Page 17

Page 18: Paper 2007 baru

December 19, 2012[

]

Gambar 4.5 Diagram Lingkaran Soal nomor 5

Asumsikan skala arus : 1 cm = 10 A. Prosedur pembuatan diagram lingkaran dilakukan

sebagai berikut:

g. LN mewakili input total pada kondisi hubung singkat dengan tegangan nominal

yang diterapkan (LN = 10625 W), atau LN = 4 cm. Dengan demikian skala daya

menjadi 1 cm = 10625/4 = 2656.25 W/cm

h. Output motor beban penuh = 10 KW atau akan diwakili sepanjang 4100/2656.25

= 1.54 cm pada diagram lingkaran.

i. Garis LN diperpanjang ke titik T dimana LT = 1.54 cm. dari titik T dibuat garis

sejajar dengan garis output O’L yang memotong diagram di titik A.

j. Output maksimum diperoleh dengan memperpanjang LH yang memotong

diagram lingkaran di titik K. Dari titik ini ditarik garis tegak lurus dengan sumbu

X dan memotong garis output di K’. KK’ mewakili output daya maksimum. Jadi

output daya maksimum = KK’ x skala daya = 2.86 x 2656.25 = 7596.875 W.

k. Kemungkinan factor daya yang paling baik diperoleh dengan menarik garis dari

titik O yang menyinggung 1/2 lingkaran, dimana dengan pengukuran diperoleh

φmaks = 300 dan pfmaks = 0.866

4.3 Pemrograman

main(){clrscr();

Politeknik Negeri Bandung Page 18

Page 19: Paper 2007 baru

December 19, 2012[

]

float P, V, F, kutub, V0, I0, P0, V1, I1, P1, cos_phi0, cos_phi1, ISC, PSC;printf(“\n\t #KONSTRUKSI DIAGRAM LINGKARAN# “);printf(“\n\n Masukkan parameter motor : “);printf(“\n Daya output motor (Watt) : “);scanf(“%f”, &P);printf(“\n Tegangan output motor (Volt) : “);scanf(“%f”, &V);printf(“\n Frekuensi motor (Hz) : “);scanf(“%f”, &F);printf(“\n Jumlah kutub motor : “);scanf(“%f”, &kutub);printf(“\n\n Masukkan hasil test tanpa beban : “);printf(“\n Tegangan (Volt) : “);scanf(“%f”, &V0);printf(“\n Arus (Ampere) : “);scanf(“%f”, &I0);printf(“\n Daya (Watt) : “);scanf(“%f”, &P0);printf(“\n\n Masukkan hasil test Hubung singkat : “);printf(“\n Tegangan (Volt) : “);scanf(“%f”, &V1);printf(“\n Arus (Ampere) : “);scanf(“%f”, &I1);printf(“\n Daya (Watt) : “);scanf(“%f”, &P1);cos_phi0 = (P0/(1.73*V0*I0));cos_phi1 = (P1/(1.73*V1*I1));ISC = (I1*(V0/V1));PSC = (P1*((ISC/I1)*(ISC/I1)));printf(“\n Cos phi 0 = %.2f “, cos_phi0);printf(“\n Cos phi 1 = %.2f “, cos_phi1);printf(“\n Arus hubung singkat (ISC) = %.2f “, ISC);printf(“\n Daya hubung singkat (PSC) = %.2f”, PSC);printf(“\n\n Created BY: Airlangga (111321004) & Akhmad Triaji (111321006) “);getch();}

Politeknik Negeri Bandung Page 19

Page 20: Paper 2007 baru

December 19, 2012[

]

Motor induksi merupakan jenis motor AC yang banyak dipakai di industri karena

beberapa keuntungan yang dimilikinya. Sehingga performa dari motor tersebut harus

selalu diperhatikan. Salah satu cara mudah untuk menganalisa performa suatu motor

adalah dengan menggunakan diagram lingkaran yang diperoleh dengan melakukan suatu

uji sederhana menggunakan data yang diperoleh dari:

Test tanpa beban

Test hubung singkat

Test resistansi stator

Diagram lingkaran motor induksi digunakan untuk memeproleh parameter-

parameter daya dan rugi-rugi daya. Parameter-parameter tersebut berguna untuk

mengetahui performa motor induksi. Parameter-parameter yang dapat diketahui dari

penggambaran diagram lingkaran dalah daya input, daya output, slip, power factor, rugi-

rugi daya, arus nominal, efisiensi motor, dan torsi maksimum.

Berdasarkan data hasil pengujian hubung singkat dan beban nol, maka kita dapat

menghitung besarnya sudut φ0 dan parameter lainnya guna membuat diagram lingkaran.

Berikut adalah contoh Diagram Lingkaran Motor Induksi.

Politeknik Negeri Bandung Page 20