PERCOBAAN 5 STARTING MOTOR INDUKSI TIGA PHASAA. TUJUAN 1. Mengetahui besarnya arus starting 2. Membandingkan besarnya arus starting antara jenis hubungan starting motor 3. Membandingkan arus starting tiap jenis motor 4. Mengetahui besarnya torsi starting 5. Membandingkan torsi starting tiap jenis motor 6. Mengetahui kinerja dari motor 7. mengetahui daya yang digunakan untuk sumber suatu sistem B. DASAR TEORI a. Arus Starting Arus starting pada motor ini adalah sangat tinggi (5 s.d. 7 x In), sehingga tidak dapat dilakukan secara langsung. Sebagai gantinya, arus diukur pada tegangan rendah, dan arus starting diukur dengan ekstrapolasi dari kurva melalui titik-titik pengukuran. Untuk menghindari kurangseragaman yang disebabkan oleh celah stator dan rotor, rotor seharusnya diputar secara perlahan dengan tangan selama pengukuran. Dalam percobaan kali dilakukan sebanyak 8 kali percobaan diantaranya : 1. Untuk motor sangkar a. Pengukuran arus starting saat kondisi hubungan bintang b. Pengukuran arus starting saat kondisi hubungan delta 2. Untuk motor slip-ring a. Pengukuran arus starting saat kondisi hubungan bintang dengan kondisi tahanan luar maksimum b. Pengukuran arus starting saat kondisi hubungan delta dengan kondisi tahanan luar maksimum

c. Pengukuran arus starting saat kondisi hubungan bintang dengan kondisi tahanan luar minimum d. Pengukuran arus starting saat kondisi hubungan delta dengan kondisi tahanan luar minimum 3. Untuk motor dahlander a. Pengukuran arus starting saat kondisi hubungan bintang b. Pengukuran arus starting saat kondisi hubungan delta Cara ekstrapolasi :V1 I = 1 V2 I2

b.

Torsi Starting Torsi starting sulit diukur secara langsung. Hal ini memerlukan

peralatan torsi meter yang khusus. Pada kasus ini dapat digunakan metode pengukuran tidak langsung yang tidak memerlukan torsi meter. Pada motor induksi terdapat daya yang dialirkan dari stator (1) ke rotor (2), yang didapat dari: P12 Dengan: 1 T P2 = kecepatan angular sinkron = torsi celah udara = 2 . T = kecepatan angular dari shaft.2

= 1 . T

Daya shaft dari motor didapat dari: Dengan : 2

Pada saat starting P12

= 0 dan karena itu P2 = 0. Hal ini

dimungkinkan untuk menentukan torsi starting. Tst =

1

Daya celah P12 diperoleh dari P12 Dengan: = (PR + PT) P1Cu P1Fe

PT, PR = daya masukan pada saat starting P1Cu P1Fe = rugi tembaga pada lilitan primer = 3 R1 . I12 = rugi besi pada stator

Saat arus starting pada motor besar, pengukuran dilakukan pada saat pengurangan tegangan dan hasilnya kemudian dihitung kembali untuk mendapatkan arus starting pada tegangan nominal. C. DAFTAR ALAT DAN BAHAN PERCOBAAN 1. Torsi Meter Mv 100 2. Motor Induksi, Rotor Sangkar, Nv 123 buah 3. Resistor Beban Tb 40 4. Voltmeter buah 5. Amperemeter 6. Wattmeter 1 phasa buah 7. Trafo Arus 10/1 A buah 8. Saklar Star/Delta buah 9. Saklar 10. Power Pack 11. Reversing Starter buah 1 buah 1 buah 1 1 2 2 buah 2 1 buah 1 1 buah 1

D. PROSEDUR PERCOBAAN

rpmK L M

R

F2

A

A

A2

V2

U2

W2

V2

U2

W2K

I2

GF1A1

TG

MU1

MV1 W1

L M

M

U1

V1

W1 V2 W2

U2

S

R

S

T

YUaVa Wa Ub VbWb

RBU T1 I1 + U T2 U PT I

PR I

220 VR

R S T 3x0-220 V~ F

Gambar 1.1 Rangkaian Percobaan Motor Indusi 3 Phasa Rotor Sangkar, Slip Ring dan Dahlander Keterangan Peralatan G M TG RB = torsi meter elektrik MV 100 = motor induksi MV 121 = tachometer generator MV 153 = resistor beban TB 40 S F = saklar TO 33 = power pack TF 123 A

R U I1 I2 P T Y Z

= starter rotor MV 131 = voltmeter 240 V, TI 105 = ampere meter 6 A, TI 102 = ampere meter 20-0-20 A, TI 08 = wattmeter 1 A TI 109 = trafo arus 10/1 A = saklar star/delta TO 33 = starter reverse TO 3

Langkah Langkah Percobaan : a. Arus starting: 1. Pertama rangkai peralatan sesuai gambar 1.1. 2. Sebelum meng-ON-kan power supply, tahan rotor dengan tangan. 3. On kan power pack, kemudian naikkan tegangan per step nya 10 volt, lakukan sampai 5 step sehingga tegangan mencapai 50 volt. 4. Catat arus per step pada tabel 5.1 (untuk motor sangkar dengan starting ). 5. Setelah selesei putar kembali power pack ke kondisi nol. 6. Hubungkan motor dengan hubungan Y. 7. Lakukan kembali untuk semua jenis motor (slip-ring dan dahlander), untuk motor slip ring dilakukan juga dengan mengubah kondisi dari tahanan luar yaitu pada posisi tahanan luar maksimum dan tahanan luar minimum. 8. Setelah didapatkan semua data, bandingkan data tersebut dengan cara ekstrapolasi (perbandingan). Yaitu untuk mengetahui besarnya arus starting saat kondisi tegangan nominal. 9. Bandingkan setiap tipe arus starting untuk semua jenis motor. b. Torsi starting : 1. Pertama rangkai peralatan sesuai gambar 1.1 semua motor dihubungkan secara delta. 2. Sebelum meng-ON-kan power supply, tahan rotor dengan tangan. 3. On kan power pack, kemudian naikkan tegangan hingga arus stator naik sampai arus nominal.

4. Catat tegangan dan arusnya pada tabel 5.5 5. Setelah selesei putar kembali power pack ke kondisi nol. 6. Lakukan kembali untuk semua jenis motor (slip-ring dan dahlander), untuk motor slip ring dilakukan pada kondisi tahanan luar minimum.

E. HASIL PERCOBAAN STEP U (V) I1 (A) 10 1 20 2,5 30 3,6 40 4,6 50 5,9 220 20 0,7 30 1,4 40 1,5 50 2 60 2,3 220

Tabel 5.1 Tabel Percobaan Arus Starting Motor Sangkar

Contoh perhitungan secara ekstrapolasi saat tegangan 220 (motor sangkar hub. )V1 I = 1 V2 I2

I 220 = 1 50 6

STEP U (V) I1 (A)

10 0 20 0,3 30 0,8 40 1,1 50 1,4 220 50 0,4 60 0,5 70 0,8

80 0,9 90 1 220

Tabel 5.3 Tabel Percobaan Arus Starting Motor Slip-Ring Tahanan Maksimum

STEP U (V)

10 20 30 40 50 220 10 20 30

40 50 220

1 I1 (A)

3

4,7

6,2

8

0,4

1

1,5

2,3

2,6

Tabel 5.2 Tabel Percobaan Arus Starting Motor Slip-Ring Tahanan Minimum

STEP

Low Speed

High Speed

U (V) I1 (A)

10 0,8

20 1,7

30 2,4

40 3,2

50 4,1

220

10 1,2

20 2,4

30 3,6

40 4,6

50 6

220

Tabel 5.4 Tabel Percobaan Arus Starting Motor Dahlander

Jenis Motor Y Y YY

Pengukuran I1 U (A) 6,6 3,8 7 4 5,4 7,6 (V) 68 48 46 75 65 63

P1 (W) 150 160 270 240 360 630

R1 () 0,38 0,46 1,44 1,83 4,69 4,06

P1Cu (W)

Perhitungan P12 Tst (W) (Nm)

Tst220 (Nm)

Sangkar Slip Ring Dahlander

Tabel 5.5 Tabel Percobaan Torsi Starting

Data Perhitungan Motor Sangkar Perhitungan menentukan torsi starting saat tegangan 220 motor sangkar hubungan Y P1cu = 3.Rx.I12 = 3x0,46x3,82 = 19,92 w P12 = P1 - P1cu = 160 19,92 = 140,08 w TST48 =P12 P12 x 60 2.nr

1

=

= 2 x3,14 x1415 x 60 = 8886 ,2 x60 = 0,134 Nm140 ,08

140 ,08

TST220

= TST48 .

220 48

2

= 0,134x21,01 = 6,587 Nm Perhitungan menentukan torsi starting saat tegangan 220 motor sangkar hubungan P1cu = 3.Rx.I12 = 3x0,38x6,62 = 49,65 w P12 = P1 - P1cu = 150 49,65 = 100,35 w TST68 =P12 P12 x 60 2.nr

1

=

= 2 x3,14 x1415 x 60 = 8886 ,2 x60 = 0,677 Nm TST220 = TST68 . 220 68 2

100,35

100,35

= 0,677x10,46 = 7,08 Nm

Motor Slip Ring Perhitungan menentukan torsi starting saat tegangan 220 motor Slip Ring hubungan Y P1cu = 3.Rx.I12 = 3x1,83x42 = 87,84 w P12 = P1 - P1cu = 240 87,84 = 152,16 w

TST75

=

P12

1

=

P12 x 60 2.nr

= 2 x3,14 x1440 x60 = 9043 ,2 x 60 = 1,009 Nm TST220 = TST75 . 220 75 2

152,16

152,16

= 1,009x9,33 = 9,413 Nm Perhitungan menentukan torsi starting saat tegangan 220 motor Slip Ring hubungan P1cu = 3.Rx.I12 = 3x1,44x72 = 211,68 w P12 = P1 - P1cu = 270 211,6 = 58,32 w TST46 =P12 P12 x 60 2.nr

1

=

= 2 x3,14 x1440 x 60 = 9043 ,2 x 60 = 0,386 Nm TST220 220 = TST46 . 46 2

58,32

58,32

= 0,386x22,87 = 8,846 Nm

Motor Dahlander Perhitungan menentukan torsi starting saat tegangan 220 motor Dahlander low speed P1cu = 3.Rx.I12 = 3x4,69x5,42 = 410,98 w P12 = 3P1cu - 3 ( I 2R2 ) 24,698 ) 2

= 3x410,98 - 3 ( 29,16 = 1232,94x205,49 = 1027,45 w TST65 =P12 P12 x 60 2.nr

1

=

= 2 x3,14 x1400 x60 =1027,45 8792 x 60

1027,45

= 7,01 Nm TST220 = TST65 . 220 65 2

= 7,01x11,45 = 80,26 Nm Perhitungan menentukan torsi starting saat tegangan 220 motor Dahlander high speed P1cu = 3.Rx.I12 = 3x4,06x7,62 = 703,517 P12 = 3P1cu - 3 I 2R2 () 2

= 3x703,517- 3 ( 57,76 = 703,517x351,758 = 1758,8 w

4,06 ) 2

TST65

=

P12

1

=

P12 x 60 2.nr

= 2 x3,14 x 2865 x60 = 17992,5 = 6 Nm TST220 220 = TST65 . 65 2

1758,8

1027,45

x 60

= 6x11,45 = 73,14 Nm