J. Motor 3 Phase Rotor Belit Kelompok 23.docx

ABSTRAK Motor induksi yang kontruksi rotornya tersusun dari beberapa batangan logam yang dimasukkan melewati slot slot yang ada pada rotor motor yang kemudian pada setiap bagiannya disatukan oleh cincin disebut dengan motor 3 fasa rotor sangkar. Sedangkan untuk motor 3 fasa rotor belitan adalah tipe motor induksi yang lilitan rotor dan statornya terbuat dari bahan sama. Akibat dari penyatuan bagian pada motor 3 fasa rotor sangkar, terjadi hubungan singkat antara batangan logam dengan batangan logam yang lainnya. Bagian bagian motor 3 fase yaitu stator dan rotor. Stator adalah bagian pada motor listrik yang berfungsi sebagai stasioner dari sistem rotor. Penempatan stator mengelilingi rotor, stator biasanya berupa gulungan kawat tembaga yang berinteraksi dengan jangkar dan membentuk medan magnet untuk mengatur perputaran rotor. Stator dihunungkan langsung ke sumber tegangan 3 fase. Rotor adalah bagian dari motor listrik yang berputar pada sumbu rotor. Perputaran rotor ini disebabkan karena adanya medan magnet dan lilitan kawat pada rotor. Sedangkan torsi dari perputaran rotor ditentukan oleh banyaknya lilitan kawat dan juga diameter. Pada motor 3 fasa rotor belit menggunakan motor induksi rotor belit yang mempunyai belitan kumparan 3 fasa sama seperti kumparan statornya, serta kumparan stator dan rotornya mempunyai jumlah kutub yang sama. Belitan 3 fasa pada motor jenis ini biasanya terhubung Y dan ujung 3 kawat belitan rotor tersebut dihubungkan pada sliping yang terdapat pada poros rotor. Belitan belitan rotor ini kemudian dihubung singkatkan melalui sikat (brush) yang menempel pada slipring dengan sebuah perpanjangan kawat untuk tahanan luar. Slipring dan sikat merupakan penghubung belitan rotor ke tahanan luar (fungsi tahanan luar yaitu membatasi arus awal yang besar). Tahanan luar ini kemudian perlahan dikurangi hingga nol sebagaimana kecepatan motor yang bertambah telah mencapai kecepatan penuh. Setelah mencapai kecepatan penuhnya, 3 buah sikat akan terhubung singkat maka rotor belitan ini akan bekerja mirip seperti rotor sangkar . motor induksi jenis ini mempunyai arus awal yang rendah dan torsi awal yang tinggi. Setelah dilakukan percobaan maka didapatkan data yaitu pada hambatan 40 ohm didapatkan nilai RPM sebesar 1409,7 dengan daya 46,4 watt . Pada hambatan 30 ohm didapatkan nilai RPM sebesar 1889,5 dengan daya 46,4 watt . Pada hambatan 25 ohm didapatkan nilai RPM sebesar 1081,9 dengan daya 46,2. Pada hambatan 20 ohm didapatkan nialai RPM sebesar 2041,1 dengan daya 46,4 watt. Pada hambatan 10 ohm didapatkan nilai RPM sebesar 2204,7 dengan daya 47,4 watt . Pada hambatan 0 didapatkan nilai RPM sebesar 22721 dengan daya 47,4.

BAB I PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang Motor listrik adalah alat untuk mengubah energi listrik menjadi energi mekanik. Motor listrik dapat ditemukan pada peralatan pompa, crane dan peralatan lainya. Penggunaan motor sebagai salah satu peralatan listirk saat ini sudah menjadi kebutuhan yang bisa dikatakan primer. Salah satunya adalah motor asinkron 3 fasa. Motor asinkron 3 fasa sangat umum digunakan dalam bidang industri, termasuk industri maritime. Baik itu adalah motor asinkron 3 fase rotor sangkar maupun rotor belit. Oleh karena itu pengenalan mengenai bagian-bagian beserta fungsinya, serta aplikasi penggunaannya menjadi sangat berguna untuk dipelajari Untuk menunjang mata kuliah listrik perkapalan diadakan praktikum yaitu praktikum motor asinkron 3 fase rotor belit. Untuk mengetahui perbedaan pada penggunaan motor asinkron 3 fase rotor sangkar dan rotor belit maka diadakan praktikum motor asinkron 3 phase dengan jenis rotor belit agar lebih memahami perbedaan, prinsip kerja, fungsi dan aplikasi dari motor asinkron 3 fase rotor belit 1.2.Rumusan Masalah Rumusan masalah yang dapat disimpulkan dari praktikum Motor Asinkron 3 Phase adalah sebagai berikut: 1. Bagaimana mengukur frekuensi pada motor asinkron 3 fase rotor belit? 2. Bagaimana mengukur besarnya daya pada motor asinkron 3 fase rotor belit? 3. Bagaimana mengukur tegangan line (Vline) pada motor asinkron 3 fase rotor belit? 4. Bagaimana mengukur tegangan phase pada motor asinkron 3 fase rotor belit? 5. Bagaimana mengukur arus line (Iline) pada motor asinkron 3 fase rotor belit? 6. Bagaimana mengukur arus phase pada motor asinkron 3 fase rotor belit? 7. Bagaimana mengukur putaran motor pada motor asinkron 3 fase rotor belit? 8. Bagaimana mengukur torsi pada motor asinkron 3 fase rotor belit? 9. Bagaimana mengetahui pengaruh tahanan rotor terhadap putaran dan arus resistansi? 10. Bagaimana mengukur cos 𝝅 pada motor asinkron 3 fase rotor belit? 11. Bagaimana mengetahui atau mengukur resitas? 1.3. Tujuan Tujuan dari praktikum ini adalah : 1. Mengukur besarnya frekuensi 2. Mengukur besarnya daya motor 3. Mengukur tegangan line (Vline) 4. Mengukur tegangan phase 5. Mengukur arus line (Iline) 6. Mengukur arus phase 7. Mengukur putaran motor 8. Mengukur torsi

9. Mengetahui pengaruh tahanan rotor terhadap putaran dan arus resistansi 10. Mengukur cos 𝜋 11. Mengukur arus resitas

BAB II DASAR TEORI 2.1 Macam-Macam Motor Listrik

Gambar 2.1 Diagram Pembagian Jenis Motor Listrik Sumber : http://elektronika-dasar.web.id 2.1.1 Motor Sinkron Motor Sinkron adalah mesin sinkron yang digunakan untuk mengubah energi listrik menjadi energi mekanik. Mesin sinkron mempunyai kumparan jangkar pada stator dan kumparan medan pada rotor. Kumparan jangkarnya berbentuk sama dengan mesin induksi, sedangkan kumparan medan mesin sinkron dapat berbentuk kutub sepatu (salient) atau kutub dengan celah udara sama rata (rotor silinder). Motor ini memerlukan arus searah (DC) untuk pembangkitan daya dan

memiliki torque awal yang rendah, dan oleh karena itu motor sinkron cocok untuk penggunaan awal dengan beban rendah, seperti kompresor udara, perubahan frekuensi dan

generator motor

Gambar 2.2 Motor Sinkron Sumber : http://blogs.itb.ac.id

2.1.2 Motor Induksi Motor induksi adalah salah satu jenis dari motor-motor listrik yang bekerja berdasarkan induksi elektromagnet. Motor induksi memiliki sebuah sumber energi listrik yaitu di sisi stator, sedangkan sistem kelistrikan di sisi rotornya di induksikan melalui celah udara dari stator dengan media elektromagnet. Hal inilah yang menyebabkannya diberi nama motor induksi. Adapun penggunaan motor induksi di industri ini adalah sebagai penggerak, seperti untuk blower, kompresor, pompa, penggerak utama proses produksi atau mill, peralatan workshop seperti mesin-mesin bor, grinda, crane, dan sebagainya.

Gambar 2.3 Motor Induksi Sumber : https://blog.mesin77.com

2.1.3 Motor Induksi 1 Fase

Konstruksi motor induksi satu fasa terdiri atas tiga komponen yaitu stator, rotor, dan kapasitor. Stator adalah bagian dari motor yang tidak bergerak dan rotor adalah bagian yang bergerak yang bertumpu pada bantalan poros terhadap stator. Motor induksi selalu berputar dibawah kecepatan sinkron karena medan magnet yang dibangkitkan stator akan menghasilkan fluks pada rotor sehingga rotor tersebut dapat berputar. Namun fluks yang terbangkitkan oleh rotor mengalami lagging dibandingkan fluks yang terbangkitkan pada stator sehingga kecepatan rotor tidak akan secepat kecepatan putaran medan magnet. Kapasitor berfungsi untuk menyimpan muatan listrik. Yang membedakan dari kedua motor induksi ini ialah motor induksi 1 fasa tidak dapat berputar tanpa bantuan gaya dari luar sedangkan motor induksi 3 fasa dapat berputar sendiri tanpa bantuan gaya dari luar.

Gambar 2.4 Motor induksi 1 fasa Sumber (http://insyaansori.blogspot.co.id)

2.1.4 Motor Induksi 3 Fasa Motor listrik 3 fasa adalah motor yang bekerja dengan memanfaatkan perbedaan fasa pada sumber untuk menimbulkan gaya putar pada bagian rotornya. Perbedaan fasa pada motor 3 phase didapat langsung dari sumber. Hal tersebut yang menjadi pembeda antara motor 1 fasa dengan motor 3 fasa. Secara umum, motor 3 fasa memiliki dua bagian pokok, yakni stator dan rotor. Bagian tersebut dipisahkan oleh celah udara yang sempit atau yang biasa disebut dengan air gap. Jarak antara stator dan rotor yang terpisah oleh air gap sekitar 0,4 milimeter sampai 4 milimeter.

Gambar 2.5 Motor Induksi 3 Fasa Sumber : http://belajarelektronika.net

2.1.5 Motor DC

Motor arus searah ialah suatu mesin listrik yang berfungsi mengubah energi listrik arus searah (listrik DC) menjadi energi gerak atau energi mekanik, dimana energi gerak tersebut berupa putaran rotor. Proses pengkonversian energi listrik menjadi energy mekanik tersebut berlangsung di dalam medan magnet. Prinsip kerja dari motor DC sebenarnya sangat sederhana, yakni menggunakan prinsip elektromagnetik dimana pada saat arus listrik diberikan, maka permukaan kumparan yang bersifat utara akan bergerak ke selatan, dan permukaan kumparan yang bersifat selatan akan bergerak ke utara dan menghasilkan sebuah putaran.

Gambar 2.6 Motor DC Sumber :http//:zonaelektro.net

2.2. Pengertian Motor 3 Fasa Belit Motor induksi 3 fasa merupakan salah satu cabang dari jenis motor listrik yang merubah energi listrik menjadi energi gerak berupa putaran yang mempunyai slip antara medan stator dan rotor dengan sumber tegangan 3 fasa. 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. Untuk Motor 3 fasa belit mempunyai rotor dengan belitan kumparan tiga fasa sama seperti kumparan stator. Kumparan stator dan rotor juga mempunyai jumlah kutub yang sama. Penambahan tahanan luar sampai harga tertentu, dapat membuat kopel mula mencapai harga kopel maksimumnya. Motor induksi dengan rotor belitan memungkinkan penambahan (pengaturan) tahanan luar. Tahanan luar yang dapat diatur ini dihubungkan ke rotor melalui cincin, selain untuk menghasilkan kopel mula yang besar, tahanan luar tadi diperlukan untuk membatasi atus mula yang besar pada saat start. Disamping itu dengan mengubah-ubah tahanan luar, kecepatan motor dapat diatur.

Gambar 2.7 Motor 3 fasa dengan rotor belit Sumber ; (http://belajarelektronika.net

2.3. Bagian-bagian Motor 3 Fasa 2.3.1 Stator

Gambar 2.8 Stator Sumber : http://www.steelman.com

Stator adalah bagian pada motor listrik atau dinamo listrik yang berfungsi sebagai stasioner dari sistem rotor. Jadi penempatan stator biasanya mengelilingi rotor, stator bisa berupa gulungan kawat tembaga yang berinteraksi dengan angker dan membentuk medan magnet untuk mengatur perputaran rotor. Stator inilah yang dihubungkan langsung ke sumber tegangan 3 fase. 2.3.2 Rotor Rotor adalah bagian dari motor listrik atau generator listrik yang berputar pada sumbu rotor. Perputaran rotor di sebabkan karena adanya medan magnet dan lilitan kawat email pada rotor. Sedangkan torsi dari perputaran rotor di tentukan oleh banyaknya lilitan kawat dan juga diameternya.

Gambar 2.9 Rotor

Sumber : http://www.directindustry.com/ 2.4. Jenis-jenis Rotor Macam-macam rotor: 2.4.1 Rotor Sangkar Motor induksi jenis ini mempunyai motor dengan kumparan yang terdiri atas beberapa batang konduktor yang disusun sedemikian rupa hingga mempunyai sangkar tupai (lihat gambar 3.4) konstruksi rotor seperti ini sangat sederhana bila dibandingkan dengan rotor mesin listrik lainnya. Dengan demikian harganya pun murah, kama konstruksinya yang demikian, padanya tidak 'nankin diberikan pengaturan tahana luar seperti pada motor induksi dengan motor belitan. Untuk membatasi arus mula yang besar, tegangan sumber harus dikurangi dan biasanya digunakan ototransformator atau saklar Y – A. Tetapi berkurangnya arus akan berakibat berkurangnya kopel

Gambar 2.10 Rotor Sangkar Sumber : http://dunia-electrical.blogspot.co.id 2.4.2

Rotor Belit Jenis motor induksi ini mempunyai belitan kumparan 3 fasa sama seperti kumparan statornya serta kumparan stator dan rotornya mempunyai jumlah kutub yang sama. Belitan 3 fasa pada motor jenis ini biasanya terhubung Y dan ujung 3 kawat belitan rotor tersebut di hubungkan pada slipring yang terdapat pada poros rotor. Belitan-belitan rotor ini kemudian di hubung singkatkan melalui sikat (brush) yang menempel pada slipring dengan sebuah perpanjangan kawat untuk tahanan luar. slipring dan sikat merupakan penghubung belitan rotor ke tahanan luar (fungsi tahanan luar yaitu membatasi arus awal yang besar). Tahanan luar ini kemudian perlahan dikurangi hingga nol sebagaimana kecepatan motor yang bertambah telah mencapai kecepatan penuh. Setelah mencapai kecepatan penuhnya, 3 buah sikat akan terhubung singkat (tanpa tahanan luar ) maka rotor belitan ini akan bekerja mirip seperti rotor sangkar. Motor induksi jenis ini mempunyai arus awal yang rendah dan torsi awal yang tinggi.

Gambar 2.11 Rotor Belit Sumber : http://all-thewin.blogspot.co.id

2.4.3 Perbedaan Rotor Sangkar dan Rotor Belit Perbedaan mendasar dari rotor belit dan rotor sangkar adalah terdapat pada konstruksi rotor. a. Rotor Sangkar - Tahanan Rotor Tetap - Arus Starting tinggi - Torsi starting rendah

b. Rotor Belit - Arus Starting rendah

-

Torsi starting tinggi Memungkinkan tahanan luar dihubungkan ke tahanan rotor melalui slip ring yang terhubung ke sikat

2.5. Prinsip kerja Motor Asinkron 3 Fasa

Gambar 2.12 Prinsip kerja motor asinkron 3 fasa Sumber : http://mekatronika-smk.blogspot.co.id

Gambar 2.13 Grafik Sinusoidal Motor3 fasa Sumber : http://mekatronika-smk.blogspot.co.id

Motor asinkron 3 phase biasa juga disebut dengan motor induksi 3 phase, dimana motor ini berfungsi mengubah energi listrik 3 phase menjadi sebuah energi mekanik. Prinsip kerja dari motor induksi adalah sebagai berikut: 1. Bila sumber tegangan tiga fasa dipasang pada kumparan stator, maka pada kumparan stator akan timbul medan putar dengan kecepatan, ns = 120f/P , ns = kecepatan sinkron, f = frekuensi sumber, p = jumlah kutup. Medan putar stator tersebut akan memotong batang konduktor pada rotor.

2. Medan putar stator akan memotong konduktor yang terdapat pada sisi rotor, akibatnya pada kumparan rotor akan timbul tegangan induksi ( ggl ) sebesar E2s = 44,4fnØ. Keterangan : E = tegangan induksi ggl, f = frekkuensi, N = banyak lilitan, Q = fluks 3. Karena kumparan rotor merupakan kumparan rangkaian tertutup, maka tegangan induksi akan menghasilkan arus ( I ). 4. Adanya arus dalam medan magnet akan menimbulkan gaya ( F ) pada rotor. 5. Bila torsi awal yang dihasilkan oleh gaya F pada rotor cukup besar untuk memikul torsi beban, maka rotor akan berputar searah dengan arah medan putar stator. 6. Untuk membangkitkan tegangan induksi E2s agar tetap ada, madddka diperlukan adanya perbedaan relatif antara kecepatan medan putar stator (ns) dengan kecepatan putar rotor (nr). 7. Perbedaan antara kecepatan nr dengan ns disebut dengan slip ( S ) yang dinyatakan dengan Persamaan S = ns-nr/ns (100%) 8. Jika ns = nr tegangan akan terinduksi dan arus tidak mengalir pada rotor, dengan demikian tidak ada torsi yang dapat dihasilkan. Torsi suatu motor akan timbul apabila ns > nr. 9. Dilihat dari cara kerjanya motor tiga phasa disebut juga dengan motor tak serempak atau asinkron 2.5.1 Menghitung Frekuensi Terhadapat Kecepatan Putaran Motor 𝑵𝒔 =

𝟏𝟐𝟎𝒇 𝑷

Keterangan : Ns = Kecepatan Putar Medan Stator f = Frekuensi Sumber P = Jumlah Kutub motor Dari persamaan di atas, maka jika kita ingin merubah-rubah nilai Ns, dapat dilakukan dengan mengubah nilai frekuensi dari sumber (f) atau mengubah jumlah kutub motor (p). Semakin besar frekuensi maka semakin besar pula kecepatan putaran motor (Ns) yang kita dapatkan, begitu juga sebaliknya. Sedangkan semakin banyak jumlah kutub, maka semakin kecil pula kecepatan motor yang dihasilkan, dan berlaku juga sebaliknya. 2.5.2 Menghitung Besarnya Slip Terhadap Kecepetan Putaran Motor 𝑺𝒍𝒊𝒑 = Keterangan :

𝑵𝒔−𝑵𝒓 𝑵𝒔

𝒙 𝟏𝟎𝟎%

Ns = Kecepetan Putar Medan Stator Nr = Kecepetan Putaran Rotor Dari persamaan di atas maka kita dapat mengetahui besaran slip dari putaran stator dengan rotor, dikatakan motor slip karena motor berputar apa bila kecepatan putar stator lebih besar dari pada kecepatan putaran rotor.

2.5.3 Rumus Torsi Dengan Putaran Torsi pada motor dipengaruhi oleh Daya dan kecepatan radial dari motor tersebut, dengan penurunan lanjutan dapat kita ketahui putaran motor akan mempengaruhi torsi semakin besar putaran semakin kecil pula torsi yang dihasilkan, putaran dan torsi berbanding terbalik, seperti dibawah ini. 𝑷 𝝎 𝑷 𝝉= 𝟐𝝅 𝒙 𝑵 𝝉=

Dimana  = Torsi (Torque), Newton Meter (N.m) N = Putaran Motor (RPS) P = Daya Motor (Watt) 2.5.4 Rumus Hubungan Putaran dengan Hambatan Putaran pada motor, berpengaruh pada tegangan jangkar sedangkan tegangan jangkar akan berpengaruh pada tegangan yang diberikan ke motor atau dari sumber, dan juga arus dan hambatan pada rotornya. Hal tersebut dapat lebih dipahami dari rumus berikut. Vt = Ea + Ia . Ra Ea = C . n . Ø R = e/(3 .I) R2+Rvar = K x N /(3-1/2 x Irr) -2

Dimana : Vt = tegangan masukan pada motor/terminal (V) Ea Ia Ra n C Ø

= tegangan pada jangkar (V) = arus jangkar (A) = tahanan jangkar (Ω) = putaran/ kecepatan motor (rad/sec) = constante of armature winding = magnetic flux of field winding

2.6. Pengaruh Putaran Motor 2.6.1 Pengaruh tegangan terhadap kecepatan putaran motor Kecepatan putaran motor dapat diatur dengan merubah tegangan sumber,semakin besar teganga sumber maka kecepatan putaran motor akan sekamin meningkat juga, tetapi perubahan tersebut sangat berpengaruh terhadap unjuk kerja motor. Dengan menurunkan tegangan dibawah tegangan kerja, kerja motor menjadi terbatas, efisiensi dayanya menurun, dan motor menjadi cepat panas akibat over current 2.6.2 Pengaruh frekuensi terhadap kecepatan putaran motor Perubahan frekuensi akan mempengaruhi kecepatan motor secara berbanding lurus. Apabila frekuensi semakin besar, akan menyebabkan kecepatan putar medan magnet stator akan semakin meningkat sehingga kecepatan putaran motor juga akan meningkat 2.6.3 Pengaruh kutub terhadap kecepatan putaran motor Perubahan pada kutub akan mempengaruhi kecepatan putaran motor, karena apabila jumlah kutub makin banyak, putaran motor semakin sedikit dan menyebabkan kecepatan putaran motor meningkat, serta torsi akan semakin besar dikarenakan nilai n yang semakin kecil 2.6.4 Pengaruh Hambatan Terhadap Kecepatan Putaran Motor Pada motor asinkron 3 fasa rotor belit kecepatan putaran motor diatur melalui hambatan pada rotornya. Pada saat starting hambatan yang diberikan besar agar putaran pada rotor tidak langsung besar. Untuk menambah kecepatan putaran motor hambatan yang diberikan pada rotor dikurangi dan mencapai keceptan penuh ketika hambatan yang diberikan adalah sama dengan 0.

2.7 Rugi-Rugi Pada Motor  Rugi Tembaga Rugi - rugi yang ditimbulkan sebanding dengan nilai I2.R , dimana I merupakan arus yang mengalir pada belitan tembaga dan R merupakan besarnya nilai tahanan tembaga tersebut. Sehingga semakin besar arus maka semakin besar rugi - rugi pada tembaga tersebut. Yang berarti semakin besar beban yang dikerjakan oleh sebuah motor, semakin besar arus yang mengalir dibelitan tembaga sehingga rugi - rugi tembaga pada motor tersebut akan menjadi besar. Pcu = (I2)2 . R2 Dimana, Pcu = Rugi tembaga (watt) I2 = Arus pada kumparan sekunder (A) R = Tahanan kumparan di sisi sekunder (ohm) 

Rugi Inti Besi

Untuk rugi - rugi pada inti besi, rugi - rugi tersebut tidak terkait penuh dengan besar kecilnya beban yang diberikan pada motor tersebut. Faktor yang mempengaruhi besarnya rugi - rugi pada inti besi adalah hysterisis dan eddy current (arus eddy). Dan hal ini lebih dipengaruhi pada konstruksi motor itu sendiri Pe Dimana, Pe f B Ke



=

Ke (f . Bmax)2

= Rugi Arus eddy (watt) = Frekuensi (Hz) = Kerapatan fluks (Wb) = Konstanta Arus Eddy

Rugi Mekanik Sedangkan untuk rugi - rugi mekanik pada umumnya disebabkan faktor mekanikal seperti hambatan dan gesekan, seperti pada bearing, udara dll. Total rugi - rugi yang dijelaskan diatas akan memperbesar daya listrik yang dibutuhkan untuk menggerakan beban oleh sebuah motor.

2.8 Keuntungan dan Kerugian Motor Asinkron 3 fase Rotor Blite Kelebihan Arus starting rendah. Torsinya sangat besar. Putarannya bisa diatur sesuai kebutuhan kita.

Kekurangan Rangkainnya rumit. Maintenance Mahal.

2.9 Aplikasi 2.9.1 Aplikasi pada bidang maritime No .

Aplikasi

Gambar

Penjelasan

1.

Kompresor adalah alat mekanik yang berfungsi untuk meningkatkan tekanan fluida mampu mampat, yaitu gas atau udara. tujuan meningkatkan tekanan dapat untuk mengalirkan atau kebutuhan proses dalam suatu system proses yang lebih besar.

Kompres or

Gambar 2.14 Kompresor (sumber: www.alibaba.com) 2.

Windlass

Gambar 2.15 Windlass

Windlass adalah alat yang digunakan untuk menaikkan dan menurunkan jangkar kapal, putaran dari motor 3 phase digunakan untuk memutar poros windlass dan digunakan untuk menaikkan dan menurunkan jangkar.

(sumber: http://www.nauticexpo.com)

3.

Motor Blower

Gambar 2.16 Motor Blower (sumber: https://www.indotrading.com

Blower adalah alat yang digunakan untuk mensirkulasikan udara atau alat yang digunakan untuk menaikkan atau memperbesar tekanan udara yang akan dialirkan pada suatu ruangan. GGL yang terjadi di dalam mator asikron 3 fasa akan memutar poros baling baling blower, sehingga blower dapat berfungsi.

4.

Motor Pompa Air Laut

Gambar 2.17 Motor Pompa Air Laut (sumber: www.indonesia.alibaba.com) 5.

Di kapal pompa air laut berfungsi untuk menghisap air laut dari luar kapal, yang nantinya air laut tersebut dapat digunakan untuk berbagai hal, misalnya untuk sistem pendingin dan sistem ballast. Induksi yang terjadi di motor 3 fasa akan memutar poros impeller. Bow thruster adalah suatu alat pendorong yang dipasang pada bagian depan kapal yang dapat digunakan untuk membantu pergerakan/maneuver kapal. Oleh karena daya yang dibutuhkan banyak maka menggunakan motor 3 phase.

Bow Thruster

Gambar 2.18 Bow Thruster (sumber: http://www.bendock.co.id/)

2.9.2 Aplikasi pada bidang non maritime

No. Aplikasi 1. Motor Pompa Air

Gambar

Gambar 2.19 Motor Pompa Air (sumber: http://wawan-electro.blogspot.co.id)

Penjelasan Motor listrik tiga fasa sering dimanfaatkan sebagai motor penggerak utama dalam pompa air. Dalam sistem kerjanya motor listrik menggerakkan impeller untuk memberi energi gerak pada air.

2.

Mesin Pengaduk

Gambar 2.20 Mesin Pengaduk (sumber: http://indotrading.com) 3.

Crane

Gambar 2.21 Crane (sumber: http://www.wallmart.com/) 4.

Mesin Penggiling

Gambar 2.22 Mesin Penggiling (sumber:

https://www.indotrading.com/showcase/mesinpenggiling-padi)

Pemanfaatan motor tiga fasa pada mesin pengaduk sama dengan sistem kerja motor pada mixer yang biasa digunakan di peralatan rumah tangga. Dimana motor listrik 3 fasa digunakan sebagai penggerak dari alat pengaduk ini. Pada umumnya, crane mengangkut beban yang memiliki berat lebih dari 1000kg. Berkaitan dengan hal tersebut, untuk menarik kerekan digunakan motor 3 fase karena memerlukan daya yang besar dan terkadang membutuhkan pergerakkan yang cepat pula sehingga motor belit berperan penting Mesin penggiling adalah alat yang digunakan untuk menggiling beberapa jenis bahan seperti padi, daging, dan lain-lain.

5.

Conveyor

Gambar 2.23 Conveyor (sumber: http://www.norcalcompactors.net/)

Conveyor adalah suatu sistem mekanik yang mempunyai fungsi memindahkan barang dari satu tempat ke tempat yang lain. Conveyor banyak dipakai di industri untuk transportasi barang

BAB III DATA PRAKTIKUM 3.1 PERALATAN DAN FUNGSI No

Nama

Gambar

Fungsi

1

Motor Asinkron 3 phase

Sebagai alat listrik yang mengkonversi energi listrik berupa arus AC 3 fasa menjadi energy mekanik

2

Three phase motor starter 65 - 150

Untuk memberikan hambatan pada rotor motor asinkron 3 phase rotor belit

Sebagai alat ukur arus, daya, 3

Single & three phase measurements 68 – 100

cos

tegangan

phi,

dan

phase

pada

sumber

untuk

praktikum

Sebagai

memberikan suplai daya 4

Three phase supply control 60-100

pada praktikum

Sebagai Resistor panel

5

Control

sumber

memberikan

untuk

hambatan

pada praktikum

Sebagai alat ukur putaran 6

Tachometer

7

Tangmeter

motor 3 phase rotor belit

Sebagai alat ukur arus

Kabel

resistansi

Sebagai penghubung antar rangkaian

3.2 Langkah Percobaan Percobaan motor asinkron 3 fasa dilakukan dengan cara sebagai berikut : 1.

Membuat rangkaian seperti gambar di bawah ini

2.

Sambungkan ketiga resistor pada terminal rotor belit K, L, M.

3.

Atur resistances pada 40Ω.

4.

Sambungkan panel mesin pada hubungan Y.

5.

Berikan tegangan 380V AC 3 Phase.

6.

Operasikan motor pada keadaan putaran penuh 3000 rpm dan atur kembali resistances pada range 0 Ω

3.3 Data Hasil Praktikum Hambatan

Frekuensi

Daya

Vline

Ω 40 30 25 20 10 0

Hz 49.9 49.9 49.9 49.9 49.9 49.9

Watt 46.4 46.6 46.2 46.4 47.4 47.4

V 388 389 388 389 389 388

Vphase R 388 388 388 388 388 388

S 389 389 389 390 389 391

I line T 389 389 389 389 389 391

mA 311 312 313 316 316 311

I phase R 309 309 309 310 310 311

S 312 313 312 309 312 314

Putaran T 303 304 303 303 304 307

3.4 Gambar Rangkaian

Gambar 3.1 Gambar Rangkaian Motor 3 Fase Rotor Belit

RPM 1409.7 1889.5 1881.9 2041.1 2204.7 2272.1

R 0 0 0 0 0 0

IL Res (x2000mA) S T 0.06 0.06 28 28 23 23 20 20 18 18 18 18

BAB IV Analisis Data

4.1. Perhitungan Tabel 4.1 Hambatan

Frekuensi

Daya

Vline

Ω 40 30 25 20 10 0

Hz 49.9 49.9 49.9 49.9 49.9 49.9

Watt 46.4 46.6 46.2 46.4 47.4 47.4

V 388 389 388 389 389 388

Vphase R 388 388 388 388 388 388

S 389 389 389 390 389 391

I line T 389 389 389 389 389 391

mA 311 312 313 316 316 311

I phase R 309 309 309 310 310 311

S 312 313 312 309 312 314

Putaran T 303 304 303 303 304 307

RPM 1409.7 1889.5 1881.9 2041.1 2204.7 2272.1

R 0 0 0 0 0 0

IL Res (x2000mA) S T 0.06 0.06 28 28 23 23 20 20 18 18 18 18

Dengan data hasil praktikum pada tabel 4.1, maka dapat dicari hitungan data lainnya dengan menggunakan rumus yang sudah ditentukan dan mendapatkan data baru yang dibutuhkan.

4.1.1. Perhitungan 𝑐𝑜𝑠 𝜑 pada setiap hambatan ➢ Menghitung 𝑐𝑜𝑠 𝜑 Pada saat hambatan 40 Ω 𝑃𝑑𝑖𝑠𝑝𝑙𝑎𝑦 𝑐𝑜𝑠 𝜑 = = 46.4/(388 x 0.311√3) = 0. 0.222006 𝑉 𝑥 𝐼√3

➢ Menghitung 𝑐𝑜𝑠 𝜑 Pada saat hambatan 30 Ω 𝑐𝑜𝑠 𝜑 =

𝑃𝑑𝑖𝑠𝑝𝑙𝑎𝑦 𝑉 𝑥 𝐼√3

= 46.6 /(389 x 0.312√3) = 0.221677

➢ Menghitung 𝑐𝑜𝑠 𝜑 Pada saat hambatan 25 Ω 𝑃𝑑𝑖𝑠𝑝𝑙𝑎𝑦

𝑐𝑜𝑠 𝜑 = = 46.2 /(388 x 0.313√3) = 0.219637 𝑉 𝑥 𝐼 √3 ➢ Menghitung 𝑐𝑜𝑠 𝜑 Pada saat hambatan 20 Ω 𝑐𝑜𝑠 𝜑 =

𝑃𝑑𝑖𝑠𝑝𝑙𝑎𝑦 𝑉 𝑥 𝐼 √3

= 46.4 /(389 x 0.316√3) = 0. 217932

➢ Menghitung 𝑐𝑜𝑠 𝜑 Pada saat hambatan 10 Ω 𝑐𝑜𝑠 𝜑 =

𝑃𝑑𝑖𝑠𝑝𝑙𝑎𝑦 𝑉 𝑥 𝐼 √3

= 47.4/(389 x 0.316√3) = 0.222629

➢ Menghitung 𝑐𝑜𝑠 𝜑 Pada saat hambatan 0 Ω 𝑐𝑜𝑠 𝜑 =

𝑃𝑑𝑖𝑠𝑝𝑙𝑎𝑦 𝑉 𝑥 𝐼 √3

= 47.4/(388 x 0.311√3) = 0.226791

4.1.2. Perhitungan torsi pada setiap hambatan

➢ Torsi pada saat hambatan 40 Ω

𝑇 =

𝑃 .60 2𝜋 .𝑁

=

209.0031 .60

2𝜋 .1409.7

=1.415216 Nm

➢ Torsi pada saat hambatan 30 Ω 𝑇 =

𝑃 . 60 210.2155 . 60 = = 1.066932𝑁𝑚 2𝜋 . 𝑁 2𝜋 . 1889.5

➢ Torsi pada saat hambatan 25 Ω 𝑇 =

𝑃 . 60 210.3472. 60 = = 1.066932 2𝜋 . 𝑁 2𝜋 . 1881.9

➢ Torsi pada saat hambatan 20 Ω 𝑇 =

𝑃 . 60 212.9106 . 60 = = 0.995703 2𝜋 . 𝑁 2𝜋 . 2041.1

➢ Torsi pada saat hambatan 10 Ω 𝑇 =

𝑃 . 60 212.9106 . 60 = = 0.921816 2𝜋 . 𝑁 2𝜋 . 2204.7

➢ Torsi pada saat hambatan 0 Ω 𝑇

=

𝑃 . 60 209.0031. 60 = = 0.878055 2𝜋 . 𝑁 2𝜋 . 2272.10

Maka dengan data yang didapat pada praktikum, didapatkan perhitungan dengan data sebagai berikut: Tabel 4.2 Hambatan IL Res (x2000mA Ω

cos∏

Tegangan Arus

P

Torsi

0.222006

V 388

A 311

Watt N.m 46.4 1.415216

28

0.221677

389

312

46.6

1.061976

23

23

0.219637

388

313

46.2

1.066932

0

20

20

0.217932

389

316

46.4

0.995703

10

0

18

18

0.222629

389

316

47.4

0.921816

0

0

18

18

0.226791

388

311

47.4

0.878055

40

R 0

S 0.06

T 0.06

30

0

28

25

0

20

4.2 Analisa Grafik 4.2.1. Grafik Perbandingan Putaran Motor dan Torsi

Putaran vs Torsi 0.9 0.8 0.7 0.6 0.5 0.4 0.3

0.2 0.1 0 0

500

1000

1500

2000

2500

Putaran

Grafik 4.1 Perbandingan Putaran dengan Torsi Pada Grafik 4.1, data menunjukkan bahwa jika kecepatan putaran motor semakin tinggi, maka torsi akan semakin rendah. Maka, hubungan antara putaran dan torsi adalah berbanding terbalik. Hal ini sesuai dengan teori rumus :

T=

𝑃 2𝜋 .𝑁(𝑟𝑝𝑠)

4.2.2. Grafik Perbandingan Daya Terhadap cos φ

Daya terhadap Cosp 47.6 0.385604113, 47.4

47.4

0.392813339, 47.4

47.2 47 46.8 46.6 46.4 46.2 46 0.375

Daya

0.383956232, 46.6 0.377469005, 0.384526138, 46.4 46.4 0.380422252, 46.2 0.38

0.385

0.39

0.395

7

Grafik 4.2 Perbandingan Daya Terhadap cos φ Grafik diatas menunjukan bahwa dari lima percobaan yang dilakukan dengan hambatan yang berbeda-beda mempunyai nilai daya yang beragam. Seharusnya daya dan cosp berbanding lurus sebagai mana dalam persamaan P = v.i.cosp telah terbukti bahwa P dan cosp berbanding lurus. Namun pada grafok percobaan diatas terdapat data yang tidak stabil dan mungkin terjadi dikarenakan pengamatan data praktikum yang kuranh teliti dan alat praktikum yang kurang mendukung 4.2.3. Grafik Perbandingan Hambatan Vs RPM

Tahanan hambatan terhadap Putaran 45 40 35 30 25 20 15 10 5 0 0

500

1000

1500

2000

2500

Putaran

Grafik 4.3 Hambatan Vs RPM Grafik diatas menunjukkan bahwa apabila hambatan semakin kecil, maka putaran motor akan semakin cepat. Maka, hubungan antara hambatan dan RPM adalah berbanding terbalik, sesuai dengan rumus : 𝑁 =

𝑃 2𝜋𝑇

=

𝑉^2 2𝜋 .𝑇.𝑅

dimana putaran berbanding terbalik dengan

hambatan motor. 4.4. Grafik Perbandingan Hambatan Vs I Resistansi

Hambatan terhadap IL Resistansi 45 40 35 30 25 20 15 10 5 0 0

10

20 R

30 S

40

T

7 Grafik 4.4 Hambatan Vs I Line

Grafik percobaan diatas menunjukan bahwa tahanan berbanding lurusdengan Resistansi yang di sebabkan oleh IL, namun ada beberapa data yang kurang stabil yang diakibatkan oleh kesalahan alat praktikum dan kurangnya ketelitian praktikan. Apabila ditinjau dari alat, hal ini dapat terjadi karena salah kabel sambungan dari control hambatan menuju motor mati, atau adanya kerusakan pada salah satu belitan motor, atau kerusakan pada salah satu slip ring, dan berbagai kerusakan lain yang mugkin terjadi.

BAB V KESIMPULAN 1. Besarnya kecepatan motor berbanding terbalik denga torsi yang dihasilkan. Semakin tinggi kecepatan motor, maka torsi yang dihasilkan akan semakin kecil. Begitupun sebaliknya semakin rendah kecepatan motor, maka torsi yang dihasilkan akan semakin besar. Hal tersebut sesuai dengan persamaan: b.  = P/w (Nm) c.  = P/2 π rps

2. Pengaturan kecepatan putaran motor pada motor asinkron 3 fasa dengan cara mengatur hambatan pada rotornya. Hambatan yang diberikan pada saat starting harus besar agar putaran rotor tidak langsung besar. Untuk menambah kecepatan putaran rotor dapat diatur dengan mengurangi hambatan yang ada. Seperti yang dilakukan pada saat praktikum motor asinkron 3 fasa hambatan awal yang diberikan besar sebesar 40 dan dikurangi sampai dengan putaran penuh dengan beban 0. 3. Perbedaan antara motor asinkron 3 fasa rotor sangkar dan rotor belit terletak pada kontruksi rotor. Arus dana torsi saat starting pada rotor belit memiliki karakteristik yang berbeda dimana arus starting yang rendah dan torsi starting yang tinggi. Sedangkan pada rotor sangkar memiliki karakteristik yang sebaliknya