Cover.pdf
13
ANALISIS SIMULASI STARTING MOTOR INDUKSI ROTOR SANGKAR DENGAN AUTOTRANSFORMATOR OLEH : NAMA : APRIDO SILALAHI NIM : 08 0402 048 DEPARTEMEN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2013
-
Upload
gaina-sapoetra -
Category
Documents
-
view
23 -
download
0
description
cover laporan
Transcript of Cover.pdf
ANALISIS SIMULASI STARTING MOTOR INDUKSI ROTOR
SANGKAR DENGAN AUTOTRANSFORMATOR
OLEH :
NAMA : APRIDO SILALAHI
NIM : 08 0402 048
DEPARTEMEN TEKNIK ELEKTRO
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2013
ANALISIS SIMULASI STARTING MOTOR INDUKSI ROTOR
SANGKAR DENGAN AUTOTRANSFORMATOR
Oleh :
NAMA : APRIDO SILALAHI NIM : 08 0402 048
Tugas Akhir ini diajukan untuk melengkapi salah satu syarat
untuk memperoleh gelar Sarjana Teknik pada
DEPARTEMEN TEKNIK ELEKTRO
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
Sidang pada tanggal 09 bulan Januari tahun 2013 di depan penguji :
1) Ir. Panusur SM.L Tobing : Ketua Penguji : ………………..
2) Ir. Zulkarnaen Pane : Anggota Penguji : ………………..
3) Ir. Eddy Warman : Anggota Penguji : ………………..
Disetujui Oleh : Pembimbing Tugas Akhir
(Ir. Riswan Dinzi, MT) NIP : 19610404 198811 1 001
Diketahui oleh : Ketua Departemen Teknik Elektro FT USU
(Ir. Surya Tarmizi Kasim, M.Si) NIP : 19540531 198601 1 002
ANALISIS SIMULASI STARTING MOTOR INDUKSI ROTOR
SANGKAR DENGAN AUTOTRANSFORMATOR
Oleh :
NAMA : APRIDO SILALAHI
NIM : 08 0402 048
Tugas Akhir ini diajukan untuk melengkapi salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Teknik
pada
DEPARTEMEN TEKNIK ELEKTRO
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
Sidang pada tanggal 09 bulan Januari tahun 2013 di depan penguji
1) Ir. Panusur SM.L Tobing : Ketua Penguji
2) Ir. Zulkarnaen Pane : Anggota Penguji
3) Ir. Eddy Warman : Anggota Penguji
Diketahui oleh : Disetujui Oleh : Ketua Departemen Teknik Elektro Pembimbing Tugas Akhir
(Ir. Surya Tarmizi Kasim, M.Si) (Ir. Riswan Dinzi, MTNIP : 19540531 198601 1 002 NIP : 19610404 198811 1 001
)
ABSTRAK
Motor induksi merupakan motor arus bolak-balik (AC) yang paling luas
digunakan dalam perindustrian dimana motor induksi tiga fasa memiliki keluaran
berupa torsi untuk menggerakkan beban. Starting motor induksi tiga fasa dapat
dilakukan dengan berbagai metode, salah satunya starting dengan menggunakan
autotransformator.
Dalam Tugas Akhir ini dibahas karakteristik torsi dan arus start motor
induksi pada saat starting dengan autotransformator. Persentase tap 100% pada
autotransformator akan menghasilkan nilai torsi dan arus start yang besar serta
putaran rotor yang membutuhkan waktu yang relatif singkat untuk mencapai
putaran nominal. Jadi, dengan mengubah-ubah nilai persentase tap pada
transformator akan menghasilkan nilai karakteristik torsi, putaran rotor dan arus
start pada motor induksi yang bervariasi. Dimana semakin kecil nilai persentase
tap autotransformator akan menghasilkan nilai karakteristik torsi dan arus start
yang semakin kecil dan putaran rotor yang semakin lama untuk mencapai putaran
nominal.
Kata Kunci: Analisis, Starting dengan autotransformator
KATA PENGANTAR
Puji syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa atas segala
berkat dan rahmat-Nya kepada penulis, sehingga penulis dapat menyelesaikan
Tugas Akhir yang berjudul:
“ANALISIS SIMULASI STARTING MOTOR INDUKSI ROTOR
SANGKAR DENGAN AUTOTRANSFORMATOR”
Tugas Akhir ini penulis persembahkan untuk kedua orang tua yang telah
membesarkan dan mengarahkan penulis dengan kasih sayang yang tak ternilai
harganya, yaitu Gorisdin Silalahi dan Lentaria Purba, atas seluruh perhatian dan
dukungannya hingga penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini dengan baik.
Dalam penulisan Tugas Akhir ini penulis telah banyak mendapat
dukungan, bimbingan, dan bantuan dari berbagai pihak. Untuk itu, dengan setulus
hati penulis hendak menyampaikan ucapan terima kasih yang sebesar-besarnya
kepada:
1. Bapak Ir. Riswan Dinzi, MT selaku Dosen Pembimbing Tugas Akhir yang
telah banyak meluangkan waktu dan pikirannya untuk memberikan bantuan,
bimbingan dan pengarahan kepada penulis selama penyusunan Tugas Akhir
ini.
2. Bapak Ir. Natsir Amin, MM selaku Dosen Wali Penulis.
3. Bapak Ir. Surya Tarmizi Kasim, MSi selaku Ketua Departermen Teknik elektro
FT USU dan Bapak Rahmat Fauzi, ST, MT selaku Sekretaris Departemen
Teknik Elektro FT USU.
4. Seluruh staf pengajar dan administrasi Departemen Teknik Elektro, Fakultas
Teknik Universitas Sumatera Utara.
5. Teman-teman kerja praktek di Paya Pasir: Ler Frederick Sakaja Ginting, ST
dan Ler Junaydi Sipayung.
6. Teman-teman stambuk 2008 : Pryandi, Junedy P, Nico, David P, V. Basten,
Jean, Yusak, William, Herianto, Jhon, Esosia, Hisar, Doly dan teman-teman
2008 lainnya yang tidak dapat penulis sebutkan satu per satu.
7. Teman-teman non-Teknik Elektro: Rizky Trinadewi, Mawar, Fitri, Sentiana,
Juniarti, Berlianti, dan lainnya, terima kasih penulis ucapkan atas dukungannya
selama ini.
8. Semua orang yang tidak dapat penulis sebutkan satu per satu, penulis ucapkan
terima kasih banyak.
Penulis menyadari bahwa Tugas Akhir ini masih jauh dari kesempurnaan,
masih banyak terdapat kesalahan dan kekurangan. Untuk itu, penulis sangat
mengharapkan kritik dan saran yang membangun memperbaiki Tugas Akhir ini.
Akhir kata, semoga Tugas Akhir ini bermanfaat bagi para pembaca dan bagi yang
memerlukannya.
Medan, Januari 2013
Penulis,
(Aprido Silalahi) NIM: 08 0402 048
DAFTAR ISI
Hal.
ABSTRAK……………………………………………………………………. i
KATA PENGANTAR……………………………………………………….. ii
DAFTAR ISI…………………………………………………………………. iv
DAFTAR GAMBAR………………………………………………………… vii
BAB I PENDAHULUAN…………………………………………………… 1
1.1 Latar Belakang……………………………………………………. 1
1.2 Rumusan Masalah………………………………………………… 2
1.3 Tujuan dan Manfaat Penulisan…………………………………… 2
1.4 Batasan Masalah…………………………………………………… 3
1.5 Metode Penulisan…………………………………………………. 3
1.6 Sistematika Penulisan…………………………………………….. 3
BAB II MOTOR INDUKSI…………………………………………………. 5
2.1 Umum…………………………………………………………….. 5
2.2 Konstruksi Motor Induksi Tiga Fasa……………………………… 5
2.2.1 Stator……………………………………………………. 6
2.2.2 Rotor……………………………………………………. 7
2.3 Medan Putar………………………………………………….…… 9
2.4 Slip……………………………………………………………….. 11
2.5 Prinsip Kerja Motor Induksi Tiga Fasa………………………….. 12
2.6 Rangkaian Ekivalen Motor Induksi Tiga Fasa…………………... 14
2.6.1 Ditinjau Dari Sisi Rotor……………………………….. 14
2.6.2 Ditinjau Dari Sisi Stator…….…………………………. 17
2.7 Aliran Daya dan Efisiensi Motor Induksi……………………….. 19
2.8 Torsi Motor Induksi Tiga Fasa…………………………………. 22
2.9 Kelas Motor Induksi Tiga Fasa…..……………………………… 25
BAB III METODE STARTING MOTOR INDUKSI………………….….. 27
3.1 Umum……..……………………………………………………… 27
3.2 Starting Langsung (Direct-on-line Starting)……………………… 29
3.3 Starting Wye-Delta……………………………………………….. 30
3.4 Starting Dengan Tahanan Stator………………………………….. 32
3.5 Starting Dengan Autotransformator……………………………… 34
3.5.1 Pendahuluan…………………………………………….. 34
3.5.2 Autotransformator……………………………………….. 34
3.5.3 Analisis Rangkaian Starting dengan Autotransformator… 36
3.5.3.1 Closed-circuit Transition……………………… 36
3.5.3.2 Open-circuit Transition………...……………… 37
3.5.4 Arus Dan Torsi Starting Motor Induksi…………………. 39
BAB IV ANALISIS SIMULASI STARTING MOTOR INDUKSI ROTOR
SANGKAR DENGAN AUTOTRANSFORMATOR …………………… 41
4.1 Umum…………………………………………………………….. 41
4.2 Rangkaian Simulasi……………………………………………….. 41
4.3 Spesifikasi Model Rangkaian Simulasi………………………….… 42
4.4 Simulasi Dan Hasil Simulasi…………………………………….… 48
4.5 Analisis Dengan Rumus………………………………………....... 73
BAB V PENUTUP…………………………………………………………. 77
5.1 Kesimpulan………………………………………………………. 77
5.2 Saran……………………………………………………………... 78
DAFTAR PUSTAKA………………………………………………….…… 79
LAMPIRAN
DAFTAR GAMBAR
Hal.
Gambar 2.1 Konstruksi Motor Induksi Tiga Fasa…………………………. 6
Gambar 2.2 Komponen stator motor induksi tiga fasa…………………….. 7
Gambar 2.3 Tipikal Rotor Sangkar dan Motor Induksi Rotor Sangkar……. 8
Gambar 2.4 Tipikal Rotor Belitan dan Motor Induksi Rotor Belitan……… 8
Gambar 2.5 Arus Tiga Fasa dan Diagram Phasor Fluksi Seimbang……….. 9
Gambar 2.6 Medan Putar Pada Motor Induksi Tiga Fasa………………….. 10
Gambar 2.7 Rangkaian Ekivalen Pendekatan Motor Induksi Tiga Fasa….. 15
Gambar 2.8 Rangkaian Ekivalen Saat Motor Bergerak Dilihat Dari Rotor 16
Gambar 2.9 Diagram Vektor Saat Motor Berputar Dilihat Dari Rotor....... 16
Gambar 2.10 Rangkaian Ekivalen Saat Motor Bergerak Dilihat Dari Stator 17
Gambar 2.11 Diagram Vektor Saat Motor Berputar Dilihat Dari Stator...... 17
Gambar 2.12 Rangkaian Pengganti Saat Motor Berputar Dilihat Dari Stator 18
Gambar 2.13 Rangkaian Ekivalen Motor Induksi Tiga Fasa Tanpa Rugi Inti 19
Gambar 2.14 Rangkaian Ekivalen Motor Induksi Tiga Fasa……………... 19
Gambar 2.15 Diagram Aliran Daya Pada Motor Induksi Tiga Fasa............ 20
Gambar 2.16 Rangkaian Umum Jaringan Dan Rangkaian Ekivalen Thevenin 22
Gambar 2.17 Rangkaian Ekivalen Thevenin Pada Motor Induksi…………. 23
Gambar 2.18 Kurva Karakteristik Torsi-Kecepatan Pada Motor Induksi….. 24
Gambar 2.19 Kurva Karakteristik Kelas Motor Induksi………………..….. 25
Gambar 3.1 Rangkaian Diagram Starting Langsung Dan Rangkaian Kontrol
Starting Langsung…………………………………………… 29
Gambar 3.2 Rangkaian Starting wye – delta Dan Rangkaian kontrol
Starting wye-delta……………………………………………. 31
Gambar 3.3 Rangkaian Starting Dengan Tahanan Stator Dan Diagram
Skematik Starting Dengan Tahanan Stator………………….. 33
Gambar 3.4 Belitan Autotransformator……………………………………. 35
Gambar 3.5 Rangkaian Starting Dengan Autotransformator Dan Rangkaian
Kontrol Starting Dengan Autotransformator…………………. 35
Gambar 3.6 Rangkaian Starting Dengan Autotransformator - Closed
Transition…………………………………………………......... 37
Gambar 3.7 Rangkaian Starting Dengan Autotransformator - Open
Transition……………………………………………………... 38
Gambar 4.1 Rangkaian Simulasi Starting Motor Induksi Rotor Sangkar
Dengan Autotransformator…………………………………… 42
Gambar 4.2 Grafik Torsi – Kecepatan dan Putaran Rotor Pada Starting
Motor Induksi Tanpa Autotransformator…………………….. 49
Gambar 4.3 Grafik Arus Stator Fasa a,b Dan c Pada Starting Motor
Induksi Tanpa Autotransformator……………………………. 50
Gambar 4.4 Grafik Torsi Elektromagnetik Pada Starting Motor
Induksi Tanpa Autotransformator…………………………… 51
Gambar 4.5 Grafik Torsi – Kecepatan Dan Putaran Rotor Pada Starting
Motor Induksi Dengan Autotransformator Pada Tap 45%...... 52
Gambar 4.6 Grafik Arus Stator Fasa a,b Dan c Pada Starting Motor
Induksi Dengan Autotransformator Pada Tap 45%................. 53
Gambar 4.7 Grafik Torsi Elektromagnetik Pada Starting Motor
Induksi Dengan Autotransformator Pada Tap 45%................. 54
Gambar 4.8 Grafik Torsi – Kecepatan Dan Putaran Rotor Pada Starting
Motor Induksi Dengan Autotransformator Pada Tap 55%...... 55
Gambar 4.9 Grafik Arus Stator Fasa a,b Dan c Pada Starting Motor
Induksi Dengan Autotransformator Pada Tap 55%................. 56
Gambar 4.10 Grafik Torsi Elektromagnetik Pada Starting Motor
Induksi Dengan Autotransformator Pada Tap 55%................. 57
Gambar 4.11 Grafik Torsi – Kecepatan Dan Putaran Rotor Pada Starting
Motor Induksi Dengan Autotransformator Pada Tap 70%...... 58
Gambar 4.12 Grafik Arus Stator Fasa a,b Dan c Pada Starting Motor
Induksi Dengan Autotransformator Pada Tap 70%................. 59
Gambar 4.13 Grafik Torsi Elektromagnetik Pada Starting Motor
Induksi Dengan Autotransformator Pada Tap 70%................. 60
Gambar 4.14 Grafik Torsi – Kecepatan Dan Putaran Rotor Pada Starting
Motor Induksi Dengan Autotransformator Pada Tap 85%...... 61
Gambar 4.15 Grafik Arus Stator Fasa a,b Dan c Pada Starting Motor
Induksi Dengan Autotransformator Pada Tap 85%................. 62
Gambar 4.16 Grafik Torsi Elektromagnetik Pada Starting Motor
Induksi Dengan Autotransformator Pada Tap 85%................. 63
Gambar 4.17 Grafik Torsi – Kecepatan Dan Putaran Rotor Pada Starting
Motor Induksi Dengan Autotransformator Pada Tap 85%
Selama 2s Ke Tap 45%............................................................. 64
Gambar 4.18 Grafik Arus Stator Fasa a,b Dan c Pada Starting Motor
Induksi Dengan Autotransformator Pada Tap 85%
Selama 2s Ke Tap 45%............................................................ 65
Gambar 4.19 Grafik Torsi Elektromagnetik Pada Starting Motor
Induksi Dengan Autotransformator Pada Tap 85%
Selama 2s Ke Tap 45%............................................................. 66
Gambar 4.20 Grafik Torsi – Kecepatan Dan Putaran Rotor Pada Starting
Motor Induksi Dengan Autotransformator Pada Tap 85%
Selama 2,5s Ke Tap 45%.......................................................... 67
Gambar 4.21 Grafik Arus Stator Fasa a,b Dan c Pada Starting Motor
Induksi Dengan Autotransformator Pada Tap 85%
Selama 2,5s Ke Tap 45%......................................................... 68
Gambar 4.22 Grafik Torsi Elektromagnetik Pada Starting Motor
Induksi Dengan Autotransformator Pada Tap 85%
Selama 0,25s Ke Tap 45%........................................................ 69
Gambar 4.23 Grafik Torsi – Kecepatan Dan Putaran Rotor Pada Starting
Motor Induksi Dengan Autotransformator dari tap 55% ke
70% ke 85% ke 100%.............................................................. 70
Gambar 4.24 Grafik Arus Stator Fasa a,b Dan c Pada Starting Motor
Induksi Dengan Autotransformator dari tap 55% ke 70%
ke 85% ke 100%....................................................................... 71
Gambar 4.25 Grafik Torsi Elektromagnetik Pada Starting Motor
Induksi Dengan Autotransformator dari tap 55% ke 70%
ke 85% ke 100%........................................................................ 72
