UNIVERSITAS MEDAN AREArepository.uma.ac.id/bitstream/123456789/4061/3/... · 2017. 11. 13. ·...
6
KATA PENGANTAR Assalamu 'alaikum Wr. Wb. Puji dan syukur kehadirat Allah Subahana Wa Ta'ala, karena rkah dan rahmat-Nyalah penulis dapat menyusun dan menyelesaikan Tugas Akhir yang sederhana ini, karena ini merupakan salah satu syarat dalam mencapai gelar Sarjana Teknik Elektro pada Fakultas Teknik Universitas Medan Area (UMA). Dalam hal ini פnulis mengambil suatu toplk פrmasalahan yang berjudul "Studi Te11ta11g Konverter Frekuensi Statis Sebgai Pengtur Putaran Motor lnduksi 3 Fasa Rotor Sangkar ''. Penulisan ini menggunakan metode literatur buku-buku Teknik Elektro sebagai bahan dan פnganalisaan, ad a pun penulisan ini sepenuhnya masih jauh dari kesempumaan, baik dalam pembahasan teori maupun penganalisaannya, oleh karena itu penulis sangat mengharap kritik serta saran yang sehat dan bcrsit membangun, guna kesempumaan tulisan yang penulis buat ini. Pada kesempatan ini penulis ingin menyampaikan ucapan terima kasih yang setulusnya kepada pihak yang telah banyak membantu dan memberikan motivasi sea pengertian kepada פnulis, terutama kepada: Ayahanda dan lbunda yang telah memberikan bantuan moril dan materil yang tiada taranya, sehingga penulis dapat mengikuti dan menyelesaikan studi di Universitas Medan Area. Bapak Dekan Fakultas Teknik UMA : Bapak H. Ir. Yusri Nasution SH. Bapak Ketua Jurusan Teknik Elektro : Bapak Ir. Jairi Tavip. 111 UNIVERSITAS MEDAN AREA
Transcript of UNIVERSITAS MEDAN AREArepository.uma.ac.id/bitstream/123456789/4061/3/... · 2017. 11. 13. ·...
KATA PENGANTAR
Assalamu 'alaikum Wr. Wb.
Puji dan syukur kehadirat Allah Subahana Wa Ta'ala, karena berkah dan
rahmat-Nyalah penulis dapat menyusun dan menyelesaikan Tugas Akhir yang
sederhana ini, karena ini merupakan salah satu syarat dalam mencapai gelar Sarjana
Teknik Elektro pada Fakultas Teknik Universitas Medan Area (UMA).
Dalam hal ini penulis mengambil suatu toplk permasalahan yang berjudul
"Studi Te11ta11g Konverter Frekuensi Statis Sebllgai Penglltur
Putaran Motor lnduksi 3 Fasa Rotor Sangkar ''.
Penulisan ini menggunakan metode literatur buku-buku Teknik Elektro
sebagai bahan dan penganalisaan, adapun penulisan ini sepenuhnya masih jauh dari
kesempumaan, baik dalam pembahasan teori maupun penganalisaannya, oleh karena
itu penulis sangat mengharap kritik serta saran yang sehat dan bcrsifat membangun,
guna kesempumaan tulisan yang penulis buat ini. Pada kesempatan ini penulis ingin
menyampaikan ucapan terima kasih yang setulusnya kepada pihak yang tel ah banyak
membantu dan memberikan motivasi serta pengertian kepada penulis, terutama
kepada:
Ayahanda dan lbunda yang telah memberikan bantuan moril dan materil yang
tiada taranya, sehingga penulis dapat mengikuti dan menyelesaikan studi di
Universitas Medan Area.
Bapak Dekan Fakultas Teknik UMA : Bapak H. Ir. Yusri Nasution SH.
Bapak Ketua Jurusan Teknik Elektro : Bapak Ir. Jairi Tavip.
111
Dalam hal ini penulis mengambil suatu toplk permasalahan
"Studi Te11ta11g Konverter Frekuensi Statis Sebllgai
Putaran Motor lnduksi 3 Fasa Rotor Sangkar ''.
Penulisan ini menggunakan metode literatur buku-buku
bahan dan penganalisaan, adapun penulisan ini sepenuhnya
kesempumaan, kesempumaan, baik dalam pembahasan teori maupun penganalisaannya,
itu penulis sangat mengharap kritik serta saran yang sehat dan bcrsifat
kesempumaan tulisan yang penulis buat ini. Pada kesempatan
menyampaikan ucapan terima kasih yang setulusnya kepada pihak
membantu dan memberikan motivasi serta pengertian kepada
kepada:
UNIVERSITAS MEDAN AREA
Bapak Dosen Pembimbing yang telah banyak memberikan petunjuk dan bantuan
dalam menyelesaikan penulisan Tugas Akhir ini.
Bapak Staff Pengajar Edukatif pada Jurusan Teknik Elektro yang telah banyak
memberikan Ilmu dan pengetahuannya pada penulis, s� jak memasuki
perkuliahan sampai selesai.
Abang dan adik sekeluarga yang selalu memberikan dukungan semangat pada
penulis.
lstri yang selalu setia dalam mendampingi penulis selama penulisan Tugas Akhir
mt.
Kawan-kawan HMI Komisariat UMA yang selalu memberikan sumbangan
pernikirannya.
Akhinya penulis berharap semoga Tugas Akhir ini dapat memberikan
mamfaat pada penulis sendiri serta merta bem1amfaat pula bagi rekan-rekan
mahasiwa umumnya dan semoga Allah SWT tetap akan melimpahkan Ridho-Nya
kepada kita semua .. . . .. . . . . Amin Ya Rabbal 'alamin.
Billahitaufik Walhidayah Wassalamu 'alaikum Warah Matulahi Wabarakatuh.
Medan, 20 Januari 2001
Penulis
( Amril Sembiring)
yang selalu setia dalam mendampingi penulis selama penulisan
Kawan-kawan HMI Komisariat Komisariat UMA yang selalu memberikan
pernikirannya.
Akhinya penulis berharap semoga Tugas Akhir ini dapat
aat pada penulis sendiri pada penulis sendiri serta merta merta bem1amfaat bem1amfaat bem1amf pula
mahasiwa umumnya dan semoga Allah SWT tetap akan melimpahkan
kita semua .. . . .. . . . . Amin Ya Rabbal 'alamin.
Billahitaufik Walhidayah Wassalamu 'alaikum Warah Matulahi Wabarakatuh.
UNIVERSITAS MEDAN AREA
DAFTAR ISi
ABSTRAK · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · ·· · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · ·
KATA PENGANTAR . . .. . .. . . . . . .. . . . . . : . . . . . . . . ... . ... .. . .. . . . . . .. . . .. . . . . ... . . .. . . .. : . . .. . . . .... .. ... . . 111
DAFT AR ISi . ... . ... . ... . .. . . . . . .. . . . . . . .. . . . . . ... . . . ..... .. . . . ... . . . .. . . . . . . . . . .. . . . . . . . .. . . . : .. :............. v
BAB I. PENDAHULUAN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . .. . ... . . .. .. . . . .
I.I. Umum . . . . . . . , . . . , . .. . . . . . . . . ... . . .. . ... . . ... . .. . . . . . . . . .... . . . . . ... . .. . . .. . . .... .. .. . . . . .
1.2. Tujuan Penulisan . . .... . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . ... .. .. . . . . .. . . ... . . 3
1 .3. Pem1asalahan . . .. . . ... ...... . . .. . . . . . ... :... . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . .. .. . . . .. .. 4
1.4. La tar Belakang Masai ah . . . . . . . . .. ....... .. . .. . ... . .. .. . .. . . . .. . . . .. . . .. . .. .. . . 5
1 .5. Batasan Masalah · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 5
BAB II. MOTOR INDUKSI 3 F ASA . . . .. . . . . . . . . . . . ... . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
2.1. U1nu1n · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · ' · · · · · · · · · · · · 7
2. I . a. Motor induksi rotor sangkar . . . . . . . .. . . . . . . . . . . .. ... ... :.. . . .. .. . . 8
2.1.b. Motor induksi rotor belitan . .. . . .. . . . ... ... . . . . .... . .. . . ... . . . . . . .. . 9
2.2. Kelas-Kelas Motor Induksi 3 Fasa Rotor Sangkar 9
2.3. Konstruksi Motor lnduksi 3 Fasa Rotor Sangkar
dan Beberapa Prinsip Kerjanya .. . . . ... . . . . . . . . .. . . . . . :. . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
2.4. Medan Putar Stator . . . . . . . .. . . . . . . . . . . .. . . . . . . . .. .... ..... . .. . .. . . . . . ,. . . ... . . . .. ... 13
2.5. Medan Magnet Rotor . . . . . . . . . . . . . . . . ... . . . . . . . . ... .. . . . . . . . . . . . . . . .. . ... . .. . . ... . 19
2. 6. Slip · · · · · · · · · · · : · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · . . · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 20
2. 7. Prinsip Kerja . . . . . . ... ... . . . . .. .. ..... .. . . . .... . . .. .. . . . . . . . . . ... . . ... .. ... . . . . . . . . . . . . . . 23 '
v
I.I. Umum Umum . . . . . . . , . . . , . .. . . . . . . . . ... . . .. . ... . . ... . .. . . . . . . . . .... . . . . . ... . .. . . .
1.2. Tujuan Penulisan . . .... . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1 .3. Pem1asalahan . . .. . . ... ...... . . .. . . . . . ... :... . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1.4. La tar Belakang Masai ah . . . . . . . . .. ....... .. . .. . ... . .. .. . .. . . . .
1 .5. Batasan Masalah · · ·· · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · ·· · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · ·
II. MOTOR INDUKSI 3 F ASA . . . .. . . . . . . . . . . . ... . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.1. U1nu1n · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · ·
2. I . a. Motor induksi rotor sangkar . . . . . . . .. . . . . . . . . . . .
2.1.b. Motor induksi rotor belitan . .. . . .. . . . ... ... . . . . ...
2.2. Kelas-Kelas Motor Induksi 3 Fasa Rotor Sangkar
UNIVERSITAS MEDAN AREA
2.8. Rangkaian Ekivalen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
2.9. Karakteristik Putaran Kopel . . . .. .. .. . . . . . . . ... . . .. . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . 27
2. 10. Daya ....... '. ... . . . . ......... ... .. . ... : . . . .... . .. . ... . . ... .. . .. ... . . .... . . . ,.. . . . .. . . . .. . . . .. 29 2. 1 I. Kernampuan Nominal Motor . . . . . . . . . . . . .. . . . . .. . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. .. . . .. 31
BAB III. SILICON CONTROLLED RECTIFIER (SCR) .. . .... . .. . . . .. .. . . . . . . .. . . . . . 32
3.1. Konstruksi Silicon Controlled Rectifier (SCR) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . · 32
3. 2. Analogi SCR Terhadap Dua Buah Transistor .. . ..... .. . . . . . . .. . . . .. . 33 3.3. Karakteristik dan Daerah Kerja . .. .. . . . . . . . . .. . . . . . . . .. . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . 35 3.4. · Rating .. . . .. . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . .. . .. . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . .. . .. . .. .. . . . ........... . . .. .. .. . 38
3. 4.1. Rating tegangan SCR . ... . . . . .. .... .. . . . . .. . .. . ... . ..... .. . . . ... . ..... . 38
3.4.2. Rating arus SCR .... .'. .. . . . . ... . .. . . . . . . . .. . .. .. . . ... . . .... . . . . . .. . . .. .. . 39
3.4. 3. Parameter gate SCR ... .. . ... .. . .. .. ...... .. . .. . . . . .. .. . . . . .. . . . .. . . .. .. 39
3.4. 4. Waktu switching SCR . . . . ... .. . ... . .. . . . .. .... . ... . . . .. . . . . .. . . . .. .. . 40
3.5. Prinsip Kerja SCR .. . . . . . . . . . .. .... .... .. . .. . . ... . . . . .. ... ......... . . .... . . . . . .. . . . . 40
· 3.5.1. Penyalaan SCR .. . .. . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . .. ... .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42
3. 5. 1. a. Penyalaan dengan tegangan maju . . .. . . . . . . . . . . . . . 42
3.5.1.b. Penyalaan dengan tegangan dv I dt
3.5. 1.c. Penyalaan dengan memberikan
tegangan pada gerbang (pemicuan)
42
43
3. 5.2. Pemadaman SCR . . . . .. . .. . . . . .. . .. . . . . . . ..... .. .. . . . . .. . .. . . . . . . . . . :. . .. 49
3. 5. 2. a. Pemadaman dengan tegangan negatif
pada gerbang . .. . .. . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . 49
VI
2. Analogi SCR Terhadap Dua Buah Transistor .. . .....
3.3. Karakteristik dan Daerah Kerja . .. .. . . . . . . . . .. . . . . . . . .. . . . .. . . . . . . . . . .
3.4. · Rating .. . . .. . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . .. . .. . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . .. . .. . .. .. . . . ...........
3. 4.1. Rating Rating tegangan SCR . ... . . . . .. .... .. . . . . .. . .. . ... . .....
3.4.2. Rating arus SCR .... .'. .. . . . . ... . .. . . . . . . . .. . .. .. . . ... . . .... . . .... . .
3.4. 3. Parameter gate SCR SCR ... .. . ... .. . .. .. ...... .. . .. . . . . .. .. . . . . .
3.4. 4. Waktu switching SCR SCR . . . . ... .. . ... . .. . . . .. .... . ... . . . .
3.5. Prinsip Kerja SCR .. . . . . . . . . . .. . . . . . . . . .. . . . . . . ........ .... .. . .. . . ... . . . . .. ... ......... . .
· 3.5.1. Penyalaan SCR .. . .. . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . .. ... .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.3. 5. 1. a. Penyalaan dengan tegangan maju . . .
3.5.1.b. Penyalaan dengan tegangan dv I dt
3.5.
UNIVERSITAS MEDAN AREA
3.5.2.b. Komutasi alamiah . . . . .... ... .. ........... ........ .... ..... 50
3.5.2.c. Pemberian tegangan mundur pada
Anoda - Katoda . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50
3.6. Keuntungan dan Kerugian . . . . . . .. . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. .. .... .... . ... . . .. . . . . . 50
·BAB IV. SISTEM PERUBAHAN FREKUENSI MELALUI KONVERTER
FREKUENSI STATIS DALAM MENGATUR PUTARAN ..... . . .. .
4.1. Prinsip Operasi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4.2. Penyearah Jembatan 3 Fasa Tak Terkontrol .. ... . .. . ... .' . . . . . .. . .. . . . .
· 4.2.1. Dioda . . . . . . . . . .. . . .. . . .. . . · . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4. 2.2. Hubungan rangkaian ........ ... ................. .... . ... . .. . . . ... ..... .
4.2.3. Bentuk gelombang tegangan output . . .... . .. ... . .. . . . . . ...... .
4.3. Pengaturan Tegangan Searah Melalui DC Chopper . ..... ... ..... .
4.4. Perataan Arus Searah Dengan LC - Filter ...... . . .... .... . .. . . .... ... .
4.4.1. Faktor Ripple . . . . ....... . . . . ... . .. . . ..... . . . ........ .... .. . .. . .. .... . .... .
4.4.2. L - C Filter . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . .. .. . . . . . . . . ... . . . . . .. . ... . · . . . . . . .
4.5. Inverter Jembatan 3 Fasa . . ..... .. . ... ..... . .. . . : . . . . . . . . . . . .. . . . . ....... .. . . . .. .
4.5. J. Prinsip kerja ... . ... . .. .... ..... , ... : . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . ... . . . .
4.5.2. Tahap-tahap penyalaan SCR pada
rangkaian inverter jembatan 3 fasa
4.5.3. Bentuk gelombang yang dibangkitkan .... ......... , .... . . . . .
4.5.4. Pengaturan frekuensi output daya inverter
4.6. Hubungan Rangkaian Sistcm Pengaturan Putaran
52
52
54
54
55
57
58
62
62
63
65
66
67,
68
71
Motor Induksi 3 Fasa . . . . . .. ... . . .. ...... . . ........ ...... ..... ..... . ......... ..... . 75
VII
Prinsip Operasi
4.2. Penyearah Penyearah Jembatan 3 Fasa Tak Terkontrol Terkontrol .. ... . .. . ...
· 4.2.1. Dioda . . . . . . . . . .. . . .. . . .. . . · . · . . . . . . . .· . . . . . . .· . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4. 2.2. Hubungan rangkaian ........ ... ................. .... . .
4.2.3. Bentuk Bentuk gelombang tegangan output . . .... . .. .
4.3. Pengaturan Pengaturan Tegangan Searah Melalui DC Chopper
4.4. Perataan Arus Searah Dengan LC - Filter ...... . . ....
4.4.1. Faktor Ripple . . . . .............. . . . . ... . .. . . ..... . . . ........ .... ..
4.4.2. L - C Filter . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . .. .. . . . . . . . .. . . . . . . . . ... . .
4.5. 4.5. Inverter Jembatan 3 Fasa . . ..... .. . ... ..... . .. . . : . . . . . . . . . . . .. . .
4.5. J. Prinsip kerja ... . ... . .. .... ..... , ... : . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4.5.2. Tahap-tahap penyalaan SCR pada
UNIVERSITAS MEDAN AREA
4.6. 1. .Gambar hubungan rangkaian sistem putaran
motor induksi 3 fasa . . . . . . . . �·· . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
BAB V. KESIMPULAN · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · ·
· DAFT AR LITERATURE · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · -· · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · ·
Vlll
76
77
79
UNIVERSITAS MEDAN AREA
