ABSTRAK Tidak dapat dipungkiri bahwa energi menjadi salah satu kebutuhan primer dalam pemenuhan kehidupan sehari-hari. Dengan adanya suatu sumber energi, maka energi tersebut dapat ditransmisikan kedalam berbagai bentuk, baik mekanik, listrik, panas, dan lain-lain. Motor AC satu fasa adalah motor AC yang memiliki dua lilitan stator, yaitu lilitan utama dan lilitan bantu. Sebuah motor induksi 1 fasa disuplai oleh sebuah sumber AC 1 fasa. Praktikum ini memiliki tujuan agar praktikan dapat mengetahui cara membalik arah putaran mesin, cara kerja, penggunaan dalam kehidupan sehari hari, dan rangkaian mesin kapasitor. Putaran rotor bisa searah jarum jam atau sebaliknya. Arahnya dapat dirubah dengan 2 cara yaitu merubah posisi arus masuk pada kumparan bantu ataupun bisa juga dilakukan dengan merubah arus masuk pada kumparan utama. Peralatan yang digunakan dalam percobaan Motor AC satu fasa adalah motor kapasitor, tangmeter/clampmeter analog, tachometer, kabel dan sumber tegangan AC. Pada percobaan ini dibagi menjadi dua percobaan, yaitu percobaan pada putaran motor searah jarum jam dan arah berlawanan jarum jam. Untuk membuat putaran motor searah jarum jam dibuat rangkaian kapasitor dihubungkan dengan lilitan utama 1 (U1) dan lilitan bantu 1 (Z1), kemudian lilitan bantu 2 (Z2) dikopel dengan lilitan utama 2 (U2). Dan untuk berlawanan arah jarum jam kapasitor dihubungkan ke lilitan utama 1 (U1) dan lilitan bantu 2 (Z2) dan mengkopel lilitan bantu 1 (Z1) dengan lilitan utama 2 (U2). Percobaan ini diulangi sebanyak lima kali berturut-turut. Data hasil percobaan ini adalah arus (I) start, arus (I) konstan, arus (I) kumparan utama, arus (I) kumparan bantu, arus (I) kapasitor dalam satuan Ampere, kemudian rpm, dan arah putaran. Hasil yang didapatkan praktikan pada percobaan rangkaian searah jarum jam adalah nilai arus start percobaan 1-5 yaitu 12.5, 12.5; 11; 10, dan 11 dalam satuan Ampere (A) lebih besar dari arus konstan percobaan 1-5, yaitu 6.5, 6.5, 6.5, 6.5, dan 6.5 Ampere, Dengan nilai arus start rata- rata sebesar 9.6 A dan arus konstannya 6.5 A. Sedangkan rpm diperoleh nilai 1492.2, 1492.5, 1492.6; 1492.7; dan 1493 dengan rata-rata sebesar 1492,6. Sedangkan untuk putaran berlawanan arah jarum jam nilai arus start percobaan 1-5 adalah 11, 10,10,11, dan 10, dengan rata-rata sebesar 10.4 A dan arus konstan sama dengan percobaan rangkaian searah jarum jam, yaitu 6,5 A. Sedangkan rpm diperoleh nilai 1492.2, 1492.3, 1492.4, 1493.2; dan 1493.5 dengan rata-rata sebesar 1492.8. Aplikasi percobaan ini pada industri kemaritiman adalah pada motor kompresor, blower, pompa, motor refrigerant, dll, sedangkan di land use adalah kipas angin, pompa, mesin pendingin pada kulkas.
BAB I PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang Dewasa ini, tak dapat dipungkiri bahwasannya energi menjadi salah satu kebutuhan primer dalam pemenuhan kehidupan sehari-hari. Dengan adanya suatu sumber energi, maka energi tersebut dapat ditransmisikan kedalam berbagai bentuk, baik mekanik, listrik, panas, dan lain-lain. Zaman sekarang penggunakan alat-alat listrik terutama yang menggunakan arus AC, terdapat komponen-komponen penyusun alat listrik tersebut, salah satunya adalah motor induksi. Motor induksi adalah adalah motor listrik bolak-balik (AC) yang putaran rotornya tidak sama dengan putaran medan stator, dengan kata lain putaran rotor dengan putaran medan stator terdapat selisih putaran yang disebut slip. Pada umumnya motor induksi dikenal ada dua macam berdasarkan jumlah fasa yang digunakan, yaitu: motor induksi tiga fasa dan motor induksi satu fasa. Hal tersebut didasarkan kepada penggunaannya masing-masing, motor tiga fasa beroperasi menggunakan tegangan tiga fasa, begitupun dengan motor satu fasa yang bekerja menggunakan tegangan satu fasa. Tujuan pengoperasiannya pun berbeda, motor induksi tiga fasa biasanya beroperasi untuk komponen-komponan yang memerlukan daya yang besar mencakup skala perindustrian, sedangkan satu fasa hanya mencakup skala konsumsi rumahan karena daya yang dihasilkan tidak cukup besar. Pada laporan kali ini, yang akan dipelajari adalah motor induksi satu fasa, mulai dari komponen-komponen, cara kerja, cara membalik arah putaran motor, data hasil praktikum, sampai kepada aplikasi pada kehidupan sehari-hari, yakni contoh aplikasinya adalah pompa air pada kapal. 1.2. Tujuan Tujuan dari percobaan motor kapasitor adalah 1. mengetahui cara membalik arah putaran mesin. 2. Mengetahui cara kerja serta penggunaan motor 1 fasa dan penggunaannya sehari-hari. 3. Mengetahu cara kerja kapasitor dalam kehidupan sehari hari. 1.3. Rumusan Masalah Rumusan masalah yang didapatkan dari praktikum motor single phase ini adalah: Bagaimana cara membalik arah putaran mesin? Bagaimana cara kerja motor 1 fasa dalam kehidupan sehari-hari? Bagaimana penggunaan motor kapasitor dalam kehidupan sehari-hari?
BAB II DASAR TEORI 2.1. Pengertian Motor 1 Fasa Motor listrik adalah alat untuk mengubah energi listrik menjadi energi mekanik. Motor listrik dapat dibedakan berdasarkan sumber tegangannya yang dibagi menjadi dua, yaitu motor listrik AC dan DC. Sedangkan motor listrik AC sendiri terdiri dari motor listrik listrik sinkron dan asinkron yang masing-masing dari motor listrik AC tersebut memiliki 1 phase dan 3 phase.
Gambar 1. Klasifikasi Motor Listrik Sumber : http://bungaelin19.blogspot.co.id/2013/02/motor-induksi-3-fasa.html Motor induksi adalah salah satu jenis dari motor-motor listrik yang bekerja berdasarkan induksi elektromagnet. Motor induksi memiliki sumber energi listrik pada sisi stator, sedangkan sistem kelistrikan di sisi rotor. Kemudian diinduksikan melalui celah udara dari stator dengan media elektromagnet. Hal inilah yang menyebabkannya diberi nama motor induksi. Berdasarkan suplai inputnya, motor induksi dibagi menjadi 2 macam, yaitu motor 1 fasa yang memiliki satu gulungan stator dengan sumber daya satu fasa dan terdapat kumparan bantu ataupun kapasitor untuk membantu starting awal lantaran tidak bisa melakukan self starting dan motor 3 fasa yang memiliki sumber daya 3 fasa.
Gambar 2, Motor 1 Fasa (https://www.kelistrikanku.com/2016/10/3-motor-listrik-1-fasa.html)
2.2. Jenis – Jenis Motor Kapasitor 2.2.1. Motor Kapasitor Run Motor ini mempunyai kapasitor yang dihubungkan seri dengan kumparan bantu, terhubung paralel dengan kumparan utama dan terhubung langsung paralel dengan sumber listrik.
Lilitan utama, lilitan bantu dan kapasitor tetap terhubung pada sirkuit jala-jala saat motor bekerja. Jenis motor ini banyak digunakan pada pompa air satu fasa, dimana lilitan utama dan bantu jumlah lilitannya sama banyak tetapi diameter kawatnya berbeda diantara keduanya. Diameter kawat lilitan utama lebih besar dibanding diameter lilitan bantunya. Tipe motor ini kopel awalnya kurang bagus, tetapi kopel jalan (torsi jalan) merata.
Gambar 3, Rangkaian Motor Run (http://rizkitomy10.blogs.uny.ac.id/tag/motor-kapasitor-start-running/) 2.2.2. Motor Kapasitor Start & Run Jenis motor ini adalah perpaduan antara motor start kapasitor dan running kapasitor, dimana tujuan dibuatnya double kapasitor adalah untuk memperioleh kopel awal yang lebih besar dan kopel jalan yang merata.
Gambar 4, Rangkaian Motor Start & Run (http://www.capacitorguide.com/motor-starting-capacitor/)
2.2.3. Motor Kapasitor Start Motor ini mempunyai kapasitor yang dihubungkan seri dengan lilitan bantu dan sakelar sentrifugal, secara konstruktif sama persis, hanya ditambah satu unit kapasitor untuk memperbesar kopel awal (start). Prinsip kerja motor kapasitor start ini sama seperti motor induksi, yaitu jika pada lilitan utama diberikan sumber arus maka akan terjadi medan magnet putar (fluks magnet) yang ada dan besarnya sama, tidak ada resultan gaya. Tetapi dengan adanya lilitan bantu dan kapasitor maka ada beda fasa diantara keduanya, disinilah terjadi fluks magnet dan resultan gaya yang berbeda maju atau mundur tergantung besarnya resultan gaya itu sendiri dan pada umumnya terjadi resultan gaya searah jarum jam sehingga motor dapat berputar ke kanan
Gambar 5, Rangkaian Motor Start (http://rizkitomy10.blogs.uny.ac.id/tag/motor-kapasitor-start-running/) 2.3. Prinsip Kerja Prinsip kerja dari motor 1 fasa adalah dengan menggunakan suplai tegangan arus bolak-balik 1 fasa, maka kumparan stator akan menghasilkan 2 buah medan putar yang sama besarnya dan memiliki arah yang saling berlawanan. Hal ini menyebabkan nilai resultan gayanya sama dengan nol, sehingga rotor yang semula diam hanya akan bergetar atau dengan kata lain motor induksi 1 fasa tidak dapat start dengan sendirinya. Agar dapat melakukan start sendiri maka motor memerlukan alat bantu tambahan yang bisa digunakan hanya untuk start ataupun selama motor bekerja. Inilah fungsi dari lilitan bantu dan kapasitor pada motor induksi 1 fasa, dimana lilitan bantu akan menghasilkan fasa yang nilainya berbeda dengan yang dihasilkan oleh lilitan utama sehingga menghasilkan beda fasa kurang lebih sebesar 90 derajat untuk menghasilkan putaran. Dari beda fasa tersebut akan menghasilkan fluks medan putar dan resultan gaya yang dapat menghasilkan gerak putar pada rotor yang umumnya bergerak searah jarum jam dan besarnya tergantung pada besar resultan gaya tersebut.
Gambar 6, Prinsip Kerja Motor 1 Fasa (http://www.insinyoer.com/prinsip-kerja-motor-induksi-1-fasa/ 2.4 Bagian-bagian Motor 1 Fasa Kapasitor 2.4.1. Stator Stator adalah bagian motor yang diam dan mengalirkan arus yang berasal dari sumber. Dalam stator terdapat dua jenis kumparan, yaitu kumparan utama (U1 – U2) dan kumparan bantu (Z1 – Z2).
Gambar 2.4.1 Stator (Sumber: https://kotsk.wordpress.com/2010/11/19/stator-motor-apa-itu/)
a. Lilitan Utama Lilitan Utama (Dinotasikan dengan U) mempunyai penampang kawat tembaga yang lebih besar, sehingga menghasilkan impedansi yang lebih kecil. Karena ukuran penampang tembaganya yang besar, maka memiliki jumlah lilitan yang cenderung lebih sedikit.
Gambar 2.4.2 Kumparan Utama (Sumber: http://dunialistrikelektron.blogspot.co.id/)
b. Lilitan Bantu Lilitan bantu (Dinotasikan dengan Z) dibuat dari tembaga berpenampang kecil, sehingga impedansinya lebih besar dibanding impedansi belitan utama. Kemudian dengan ukuran penampang tembaganya yang lebih kecil, sehingga memiliki jumlah belitan yang lebih banyak.
Gambar 2.4.3 Kumparan Bantu (Sumber: https://www.nu.or.id)
2.4.2. Rotor Rotor adalah bagian yang berputar pada sumbu rotor dalam sebuah motor listrik maupun generator listrik. Rotor sendiri memiliki bagia-bagian seperti; inti rotor, kumparan rotor dan alur rotor. Fungsi rotor adalah mengubah gaya dari stator menjadi energi mekanik dengan cara menghasilkan putaran yang disebabkan adanya medan magnet di lilitan kawat pada rotor.
Sedangkan torsi yang dihasilkan dari perputaran rotor ditentukan oleh banyaknya lilitan kawat dan juga diameternya. Rotor sendiri terbagi menjadi dua jenis, yaitu rotor belitan (wound rotor) dan rotor sangkar (squirrel cage rotor). (a)
(b)
Gambar 2.4.2 (a) Wound Rotor (b) (Sumber: http://www.machinedesign.com/metals/what-s-difference-between-aluminum-and-copper-electrical-applications)
2.4.3. Kapasitor Kapasitor merupakan perangkat komponen elektronika yang berfungsi untuk menyimpan muatan listrik, yang mana terdiri dari dua buah lempeng logam (konduktor) yang dipisahkan oleh bahan penyekat (dielektrik). Kapasitor biasanya disebut dengan kondensator yang merupakan komponen listrik yang dibuat sedimikian rupa sehingga mampu menyimpan muatan listrik. Prinsip kerja kapasitor umumnya sama dengan resistor yang juga termasuk dalam komponen pasif. Komponen pasif adalah jenis komponen yang bekerja tanpa memerlukan arus panjar.
Gambar 2.4.3 Kapasitor (Sumber: http://www.uniksharianja.com/2016/02/cara-menentukan-nilai-kapasitas-kapasitor.html)
2.4.4. Saklar Sentrifugal Saklar sentrifugal berfungsi untuk memutuskan hubungan antara kumparan bantu dengan jala – jala listrik setelah rotor berputar hingga mencapai kecepatan maksimum. Cara kerjanya yakni memutus arus, yang dihubung seri terhadap kumparan bantu. Umumnya saklar sentrifugal terdiri dari dua bagian pokok yaitu bagian tetap dan bagian berputar. Apabila motor dalam keadaan diam maka kontak yang ada pada bagian tetap, dalam keadaan tertutup karena adanya tekanan dari bagian berputar. Pada kecepatan kira-kira 75% dari kecepatan penuh bagian yang berputar akan melepaskan tekanannya pada kontak tetap dan menyebabkan kontak terbuka. Saklar sentrifugal jenis lain adalah jenis electromagnetik. Dalam keadaan normal, saklar dalam kondisi normal open (NO). pada waktu starting, arus yang melewati kumparan utama sangat tinggi. Dengan pemasangan saklar elektromagnetik secara seri terhadap kumparan utama maka pada saat starting arus kumparan utama yang tinggi menyebabkan saklar elektromagnetik bersifat magnet. Hal ini menyebakan kontaktor pada saklar tersebut tertarik sehingga ada arus listrik dari sumber jala-jala yang melalui kumparan Bantu. Setelah motor berputar 75% dari kecepatan penuh arus yang mengalir kumparan utama akan menurun dan hal ini yang menyebabkan sifat magnet yang ada pada saklar menjadi hilang sehingga kontaktor akan terbuka lagi.
Gambar 2.4.4 (Sumber: kelompok 9)
2.5 Cara Membalikkan Putaran Untuk membalikkan arah putaran motor kapasitor yang sebelumnya searah dengan arah jarum jm menjadi berlawanan arah jarum jam adalah dengan membelik polaritas kumparan utama dan kumparan bantu.
Gambar 2.5 Cara Membalikkan Putaran Motor 1 Fasa (Sumber: http:// https://www.gagalenyilih.com)
a. Untuk menghasilkan putaran yang berlawanan dengan arah jarum jam kapasitor dihubungkan dengan kumparan utama U1 dan kumparan bantu Z2, kemudian kumparan bantu Z1 dikopel dengan kumparan utama U2. b. Untuk menghasilkan putaran searah jarum jam, kapasitor disambungkan ke kumparan bantu Z1 dan kumparan utama U1, kemudian kumparan bantu Z2 dikopel dengan kumparan utama U1 2.6 Perbedaan 1 Fasa & 3 Fasa Berikut ini adalah tabel perbedaan antara motor 1 phase dengan motor 3 phase: No. Perbedaan Motor 1 Fasa Motor 3 Fasa 1 Jumlah lilitan 1 lilitan 3 lilitan 2 Daya yang dihasilkan Kecil Besar 3 Starting Tidak bisa starting sendiri Self-starting 4 Kegunaan Biasanya untuk alat rumah tangga Biasanya untuk penggunaan di industri 5 Koneksi (Daya) Membutuhkan catu daya listrik 1 Membutuhkan catu daya 3 fasa R S fasa, R-N, S-N, atau T-N dengan T – N dengan daya 380V daya 220V 6 Kabel 1 phase, 1 netral 3 phase (R,S,T), 1 netral 7 Kapasitor Ada kapasitor Tidak ada kapasitor 8 Putaran yang dihasilkan Lebih halus (Konstan) Lebih kasar (Tidak konstan) 2.7 Slip Slip akan terjadi jika terdapat perbedaan putaran stator dan medan putar rotor. Adanya slip pada motor induksi satu fasa pada rumus sebagai berikut : S=
Ns −Nr Ns
× 100%
Ns =
120f P
dimana: S = slip motor Ns =jumlah putaran medan stator (rpm) F = frekuensi (Hz) P = jumlah kutub magnet Nr =jumlah putaran rotor (rpm) 2.8 Aplikasi Di Bidang Marine dan Non-Marine Berikut adalah tabel aplikasi dari motor 1 phase baik di darat maupun di laut:
a. Aplikasi di darat No. Nama 1 Pompa Air
Gambar
Spesifikasi Pompa air berguna untuk memindahkan air dari satu tempat ke tempat lain. Motor 1 phase pada alat ini berguna untuk memutar impeller.
2
Air Conditioning
Alat ini berguna untuk menyejukkan udara di ruangan. Motor 1 phase di alat ini berguna untuk memutar blower.
3
Kipas Angin
Alat ini berguna untuk menyejukkan udara di ruangan. Motor 1 phase di alat ini berguna untuk memutar bilah kipas itu sendiri
4
Pengering Rambut
Alat ini berguna untuk mengeringkan rambut. Motor 1 phase di alat ini berguna untuk memutar kipas di dalam yang nantinya menghasilkan udara hangat.
5
Mesin Mixer
b. Aplikasi di laut No. Nama 1
Pompa Bakar
Bahan
Alat ini berguna mengaduk adonan. Motor 1 phase di alat ini berguna untuk memutar pengaduk yang ada di alat ini.
Gambar
Spesifikasi Dan Kegunaan Digunakan untuk mempompa bahan bakar ke mesin
2
3
Fire Pump
Fighting
Sea Cooling Water Pump
Digunakan untuk memadamkan api yang disalurkan ke hydrant di kapal
Diguanakan untuk mempompa aliran dari air laut ke pendinginan mesin
4
Oil Bilge Pump
Digunakan untuk mempompa sisa pembuangan minyak di sludge tank..
5
Kompresor
Kompresor mempompa pada starting mesin, Dengan tekanan yang dibutuhkan.
BAB 3 DATA PRAKTIKUM 3.1 Peralatan Praktikum Peralatan yang digunakan dalam praktikum ini adalah sebagai berikut:
NO Nama Peralatan 1 Motor Single Phase (motor kapasitor) Type:EAM 8064AK33 P: 0.75KW Cosφ: 0.74 V: 220V I: 7.3 A Putaran: 1430 rpm F: 50 Hz Weight: 14 Kg
Gambar
Fungsi Mengubah energi listrik menjadi energi mekanik.
2
Tangmeter
Mengukur nilai arus yang mengalir pada rangkaian.
3
Tachometer
Mengukur nilai dari rpm motor single phase.
4
Kabel
Menghubungkan arus dalam rangkaian
3.2 Langkah Praktikum A. Searah Jarum Jam Langkah-langkah kerja yang dilakukan dalam praktikum adalah sebagai berikut:
1. Rangkaian dirangkai seperti pada gambar rangkaian 1 2. Saklar dinyalakan 3. Arus start, arus konstan,.arus kumparan utama,arus kumparan bantu, arus kapasitor, dan putaran diukur. 4. langkah 2 dan 3 diulangi sebanyak 5 kali 5. Hasil percobaan dicatat pada tabel pengamatan (I start, I konstan, dan putaran). 6. Arus kumparan utama, arus pada kapasitor, arus pada kumparan bantu diukur 7. Hasil percobaan dicatat pada tabel pengamatan (I utama, I bantu, I Kapasitor)
B. Berlawanan Arah Jarum Jam Langkah-langkah kerja yang dilakukan dalam praktikum adalah sebagai berikut:
1. Rangkaian dirangkai seperti pada gambar rangkaian 2 2. Saklar dinyalakan 3. Arus start, arus konstan,.arus kumparan utama,arus kumparan bantu, arus kapasitor, dan putaran diukur. 4. langkah 2 dan 3 diulangi sebanyak 5 kali 5. Hasil percobaan dicatat pada tabel pengamatan (I start, I konstan, dan putaran). 6. Arus kumparan utama, arus pada kapasitor, arus pada kumparan bantu diukur 7. Hasil percobaan dicatat pada tabel pengamatan (I utama, I bantu, I Kapasitor)
3.3 Gambar Rangkaian
Gambar 3.3.1 Rangkaian Praktikum (Putaran Searah Jarum Jam)
Gambar 3.3.2 Rangkaian Praktikum (Putaran Berlawanan Arah Jarum Jam) 3.4 Data Praktikum
A.
Rangkaian 1 Arah Putaran Motor : Searah Jarum Jam
No
Arus start (A)
Arus konstan (A)
Arus kumparan utama (A)
Arus kumparan bantu (A)
Arus kapasitor (A)
Rpm
1
12,5
6,5
2
3
1,5
1492,2
2
12,5
6,5
3
3,5
2,5
1492,5
3
11
6,5
3,5
3
2,5
1492,6
4
10
6,5
3
3,5
2,5
1492,7
5
11
6,5
3,5
3,5
2,5
1493
B.
Rangkaian 2 Arah Putaran Motor : Berlawanan Arah Jarum Jam
No
Arus start (A)
Arus konstan (A)
Arus kumparan utama (A)
Arus kumparan bantu (A)
Arus kapasitor (A)
Rpm
1
11
6,5
2,4
2
2,5
1492,2
2
10
6,5
2
2,2
2,5
1492,3
3
10
6,5
2,1
1.7
1,5
1492,4
4
11
6,5
2,1
1,9
2
1493,2
5
10
6,5
2,1
1,3
1,5
1493,9
BAB IV ANALISA DATA 4.1. Perhitungan 4.1.1. RPM Rata-Rata Clockwise 1492.2 + 1492.5 + 1492.6 + 1492.7 + 1493.0 = 1492.6 rpm 5 Counter Clockwise 1492.2 + 1492.3 + 1492.4 + 1493.2 + 1493.9 = 1492.8 rpm 5 4.1.2. Arus Rata-Rata Clockwise Arus Start Arus Start 12.5 + 12.5 + 11 + 10 + 11 = 11.4 A 5 Arus Konstan 6.5 + 6.5 + 6.5 + 6.5 + 6.5 = 6.5 A 5 Counter Clockwise
11 + 10 + 10 + 11 + 10 5 = 10.4 A Arus Konstan 6.5 + 6.5 + 6.5 + 6.5 + 6.5 = 6.5 A 5
4.1.3. Slip Pada Motor Sebagai contoh perhitungan, berikut adalah contoh data slip yang diambil dari percobaan pertama Clockwise Counter Clockwise ns − nr ns − nr S1 = × 100% S1 = × 100% ns ns 120f 120f ns = ns = P P 120 × 50 120 × 50 ns = ns = 4 4 ns = 1500 ns = 1500 S1 = ((1500 – 1492.2) S1 = ((1500 – 1492.2) /1500) x 100% /1500) x 100% S1= 0.52% S1= 0.52% 4.1.4. Daya Untuk Arus Start Sebagai contoh perhitungan, berikut adalah contoh data daya arus start yang diambil dari percobaan pertama Clockwise Counter Clockwise P = V x Istart × Cos φ P = V x Istart × Cos φ P = 220 × 12.5 × 0,74 P = 220 × 11 × 0,74 = 2035 Watt = 1790.8 Watt P = 2035 × 0,00134102 P = 1790.8 × 0,00134102 = 2,728976HP = 2.401499 HP
4.1.5. Daya Untuk Arus Nominal Sebagai contoh perhitungan, berikut adalah contoh data daya arus nominal yang diambil dari percobaan pertama Clockwise Counter Clockwise P = V x Ikonstan × Cos φ P = V x Ikonstan × Cos φ P = 220 × 6.5 × 0,74 P = 220 × 6.5 × 0,74 = 1058.2 Watt = 1058.2Watt P = 1058.2 × 0,00134102 P = 1058.2 × 0,00134102 = 1.419067 HP = 1,419067 HP 4.1.6. Daya Nominal Rata-Rata Clockwise 1058.2 + 1058.2 + 1058.2 + 1058.2 + 1058.2 = 1058.2 Watt 5 Counter Clockwise 1.419067 + 1.419067 + 1.419067 + 1.419067 + 1.41906 = 1.41906 HP 5
Clockwise
No
1 2 3 4 5 x̄
Arus Start
Arus Konstan
Arus Kumparan Utama
Arus Kumparan Bantu
Arus Kapasitor
Putaran
Slip
A
A
A
A
A
rpm
%
6.5 6.5 6.5 6.5 6.5 6.5
2 3 3.5 3 3.3 2.96
12.5 12.5 11 10 11 11.4
3 3.5 3 3.5 3.5 3
1.5 2.5 2.5 2.5 2.5 1.5
1492.2 1492.5 1492.6 1492.7 1493 1492.2
Daya Arus Start Watt
0.520% 2035 0.500% 2035 0.493% 1790.8 0.487% 1628 0.467% 1790.8 0.493% 1855.92
Daya Arus Nominal
HP
Watt
2.728976 2.728976 2.401499 2.183181 2.401499 2.488826
1058.2 1058.2 1058.2 1058.2 1058.2 1058.2
HP
1.419067 1.419067 1.419067 1.419067 1.419067 1.419067
Counter Clockwise
No
Arus Start
Arus Konstan
Arus Kumparan Utama
Arus Kumparan Bantu
Arus Kapasitor
Putaran
Slip
A
A
A
A
A
rpm
%
6.5 6.5 6.5 6.5 6.5 6.5
2.4 2 2.1 2.1 2.1 2.14
2 2.2 1.7 1.9 1.3 1.82
1492.2 1492.3 1492.4 1493.2 1493.9 1492.8
0.520% 0.513% 0.507% 0.453% 0.407% 0.480%
1 11 2 10 3 10 4 11 5 10 = 10.4
2.5 2.5 1.5 2 1.5 2
Daya Arus Start Watt
1790.8 1628 1628 1790.8 1628 1693.12
Daya Arus Nominal
HP
Watt
2.401499 2.183181 2.183181 2.401499 2.183181 2.270508
1058.2 1058.2 1058.2 1058.2 1058.2 1058.2
HP
1.419067 1.419067 1.419067 1.419067 1.419067 1.419067
4.2. Grafik 4.2.1. ARUS START RANGKAIAN 1 VS ARUS START RANGKAIAN 2
Arus Start 14 12
Arus Start
10 8 6
Clockwise
4
Counter Clockwise
2 0 0
2
4
6
Percobaan ke
Grafik 4.1 Arus Start
Berdasarkan grafik 4.1., pada putaran clockwise, arus stabil namun putaran yang dihasilkan mengalami kenaikan, pada putaran counter clockwise, arus start menurun dan putaran pun semakin tinggi. Seharusnya, jika arus start yang dihasilkan semakin tinggi maka putaran yang dihasilkan pun semakin tinggi. 4.2.2. Arus NOMINAL RANGKAIAN 1 VS ARUS NOMINAL RANGKAIAN 2
Arus Nominal 7
Arus Nominal
6 5 4 3
Clockwise
2
Counter Clockwise
1 0 0
2
4
6
A
Grafik 4.2. Putaran vs Arus Nominal
Berdasarkan grafik 4.2., arus nominal pada putaran clockwise stabil, namun putaran yang dihasilkan mengalami kenaikan dan pada putaran counter clockwise arus nominal juga Stabil diiringi dengan putaran yang semakin tinggi. 4.2.3.
RPM RANGKAIAN 1 VS RPM RANGKAIAN 2
RPM
Putaran 1494 1493.8 1493.6 1493.4 1493.2 1493 1492.8 1492.6 1492.4 1492.2 1492
Clockwise Counter Clockwise
0
2
4
6
Percobaan ke
Grafik 4.3. Putaran
Berdasarkan grafik 4.3., putaran counter clockwise lebih tinggi dibandingkan dengan putaran clockwise. Hal ini bisa jadi disebabkan motor single phase tersebut didesain untuk bekerja pada putaran counter clockwise sehingga saat putaran menjadi counter clockwise jumlah putaran per menitnya juga meningkat. 4.2.4. ARUS START VS ARUS KONSTAN
Arus Nominal VS Arus Start 14 12 Arus Nominal Clockwise
Arus (A)
10 8 6
Arus Nominal Counter Clockwise
4
Arus Start Clockwise
2 0 0
2
4
6
Arus Start Counter ClockWise
Percobaan ke
Grafik 4.4. Arus Start dan Arus Konstan
Berdasarkan grafik 4.4., Arus nominal pada putaran clockwise dan counter clockwise bernilai sama walaupun arus start tiap percobaan tidak stabil. 4.2.5. Daya
Daya
Daya(HP)
1.4214798
Clockwise Counter Clockwise
1.4184997 0
2
4
6
Percobaan ke
Grafik 4.5. Daya
Berdasarkan grafik 4.5., daya yang dihasilkan oleh counter clockwise sama besarnya dibandingkan dengan putaran clockwise. Hal ini bisa jadi disebabkan oleh karena arus nominal yang stabil pada putaran clockwise sama dengan putaran counter clockwise.
4.3. Pembahasan 4.3.1. Analisa Data Tiap Grafik Pada grafik 4.1., pada putaran clockwise, arus stabil namun putaran yang dihasilkan mengalami kenaikan, pada putaran counter clockwise, arus start semakin menurun dan putaran pun semakin kenaikan. Seharusnya, jika arus start yang dihasilkan semakin tinggi maka putaran yang dihasilkan pun semakin tinggi, namun ada beberapa data yang kurang memenuhi hal tersebut karena kesalahan pengambilan data disebabkan oleh human error atau kesalahan teknis. Pada grafik 4.2., seharusnya putaran dengan arus nominal stabil, namun ada beberapa data yang kurang memenuhi hal tersebut karena kesalahan pengambilan data baik disebabkan oleh human error atau pun kesalahan teknis. Pada grafik 4.3., putaran counter clockwise lebih tinggi dibandingkan dengan putaran clockwise. Hal ini bisa jadi disebabkan motor single phase tersebut didesain untuk bekerja pada putaran counter clockwise sehingga saat putaran menjadi counter clockwise jumlah putaran per menitnya meningkat. Pada grafik 4.4., arus nominal pada kedua putaran stabil, hal ini menunjukkan apabila arus nominal memang seharusnya konstan. Pada grafik 4.5., daya yang dihasilkan saat putaran clockwise maupun counter clockwise bernilai sama. Hal ini bisa jadi disebabkan arus nominal yang stabil pada kedua putaran tersebut. P = V x Ikonstan × cos φ 4.3.2. Apa yang dimaksud dengan arus start dan apa fungsinya? Arus start merupakan arus listrik yang diperlukan oleh motor untuk pertamakali menjalankan aktifitasnya dari kondisi awal yang berhenti. Arus start berfungsi Untuk memperoleh torsi mula yang cukup besar 4.3.3. Apa fungsi dari membalik putaran motor? Fungsi dari membalik arah putaran motor 1 fasa bisa dilihat langsung dari pengaplikasiannya dalam kehidupan sehari-hari sesuai dengan kebutuhannya, seperti pompa dalam kapal yang bisa mengalirkan fluida kedua arah. 4.3.4. Apa yang dimaksud dengan Vline dan Vphase? V line adalah tegangan antara suatu fasa dengan netral sedangkan Vphase adalah tegangan suatu fasa dengan fasa yang lain 4.3.5. Segitiga Daya Segitiga Daya adalah suatu hubungan antara daya nyata, daya semu, dan daya reaktif, yang dapat dilihat hubungannya pada gambar bentuk segitiga dibawah ini dimana : P = S x Cos Ø (Watt) S = √(P2 + Q2) (VA) Q = S x Sin Ø (VAR)
BAB IV KESIMPULAN 1.
Pada gambar dibawah ada dua konfigurasi rangkaian yang pertama putar CW (clockwise) dan yang kedua CCW (counter clockwise). Pada gambar dibawah kumparan utama U1-U2 dan kumparan bantu Z1-Z2. Seperti pada praktikum pada gambar pertama kumparan bantu Z1 terhubung dengan U1 dan ujung Z2 terhubung dengan U2, sedang pada gambar kedua kumparan bantu Z1 terhubung dengan U2 dan Z2 terhubung dengan U1. Pergantian tersebut akan menimbulkan arah medan putar yang berbeda sehingga arah putaran motor dapat berubah.
Gambar 5.1. Rangkaian putaran searah jarum jam dan berlawanan
2. Cara kerja dari motor single phase adalah munculnya fluks dari stator winding yang disuplai oleh sumber AC 1 fasa (fluks utama) sehingga dapat menghasilkan medan magnet putar yang besarnya sama (resultan gaya = 0), dan dengan adanya lilitan bantu dan kaasitor maka terjadilah perbedaan fasa diantara keduanya. Sehingga motor dapat berputar searah atau berlwanan arah jarum jam. 3. Penggunaan motor kapasitor dalam kehidupan sehari-hari seperti pada mixer, pengering rambut, kipas angin, pompa air, dan mesin cuci. Sedangkan pada bidang marine seperti kompressor, pompa bahan bakar, pompa air tawar, pompa lubricating, dan pompa pendingin. 4. Pada motor kapasitor digunakan saklar sentrifugal yang berfungsi untuk memutus kumparan bantu setelah Rpm motor mencapai 75% nilai maksimal, dimana kumparan bantu ini hanya digunakan untuk bantuan pada saat start dan setelah motor berjalan tidak digunakan lagi sehingga perlu diputus karena apabila tidak maka kumparan bantu dapat mengalami overheat bahkan kerusakan motor.