ANALISIS PERBANDINGAN TEMPERATUR MOTOR INDUKSI TIGA PHASA PADA KONDISI BEBAN BERUBAH-UBAH MENGGUNAKAN THERMOMETER INFRARED

Transkripsi

1 ANALISIS PERBANDINGAN TEMPERATUR MOTOR INDUKSI TIGA PHASA PADA KONDISI BEBAN BERUBAH-UBAH MENGGUNAKAN THERMOMETER INFRARED Diajukan untuk memenuhi persyaratan menyelesaikan pendidikan sarjana (S-1) pada Departemen Teknik Elektro Sub konsentrasi Teknik Energi Listrik Oleh: HERYANTO SIMBOLON NIM : DEPARTEMEN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2016

2

3 ABSTRAK Perubahan beban yang dipasok motor induksi tiga phasa akan mengakibatka pemanasan yang berlebih pada motor tersebut. Dalam hal ini penulis membandingkan hasil pengukuran temperatur motor induksi pada waktu bebanberubah-ubah dengan metode pengukuran menggunakan thermometer infrared dan metode perhitungan resistansi. Dalam keadaan berubah-ubah,motor induksi mengalami kenaikan temperatur rata-rata pada ketiga jenis beban yaitu, beban resistif C/m, beban induktif C/m, dan beban kapasitif C/m. Pada perbandingan suhu antara beban resistif, induktif dan kapasitif terjadi kenaikan temperatur rata-rata per menit yang lebih tinggi pada beban kapasitif berdasarkan kedua metode pengukuran. i

4 KATA PENGANTAR Puji dan syukur senantiasa penulis ucapkan kepada Tuhan Yang Maha Esa yang telah memberikan kesempatan bagi penulis untuk dapat terlahir di tengah keluarga yang baik dan karena atas izin-nyalah makatugasakhir ini dapat terselesaikan. Tugas Akhir ini penulis persembahkan kepada kedua orang tua terhebat di muka bumi ini yaitu alm Bapak Beslan Simbolon dan Ibu Roida Siringoringo yang senantiasa mencurahkan kasih sayang dan doa yang tiada terhitung kepada penulis, tak lupa juga penulis ucapkan terima kasih kepada Adik Camelina Simbolon yang selalu memberikan arahan, kesempatan dan bantuannya kepada penulis. Demikian juga kepada Adik TricanroSimbolon yang selalu menghibur pada saat penulis mengalami kejenuhan. Tugas Akhir ini merupakan bagian dari kurikulum yang harus diselesaikan untuk memenuhi persyaratan menyelesaikan pendidikan Sarjana Strata Satu di Departemen Teknik Elektro, Fakultas Teknik,. Adapun judul Tugas Akhir ini adalah : ANALISIS PERBANDINGAN TEMPERATUR MOTOR INDUKSI TIGA PHASA PADA KONDISI BEBAN BERUBAH-UBAH MENGGUNAKAN THERMOMETER INFRARED Selama masa kuliah sampai penyelesaian Tugas Akhir ini, penulis juga banyak mendapat dukungan, bimbingan dan bantuan dari berbagai pihak. Untuk itu penulisi ngin menyampaikan ucapan terima kasih kepada : 1. Bapak Ir. Surya Tarmizi Kasim, M.Si, selaku Dosen PembimbingTugas Akhir dan Ketua Departemen Teknik Elektro FT - USU yang telah banyak ii

5 meluangkan waktu untuk membimbing dan mengarahkan penulis baik semasa kuliah maupun saat proses penulisantugas Akhir ini. 2. Bapak Ir. Syahrawardi, selaku dosen wali penulis yang telah banyak mengarahkan penulis dalam proses penyelesaian perkuliahan. 3. Bapak Ir. Syamsul Amien, M.S., selaku dosen penguji serta Kepala Laboratorium Konversi Energi Listrik. 4. Bapak Ir. Raja Harahap, MT selaku Dosen Penguji yang sudah menguji penulis secara baik dan profesional. 5. Seluruh Staff Pengajar dan Pegawai di Departemen Teknik Elektro FT-USU yang sudah memberikan bimbingan, arahan maupun ilmu kepada penulis semasa kuliah. 6. Sahabat terbaikku yang tidak tergantikan Uccok Prans Sinaga yang selalu setia menjadi teman maupun sahabat disaat senang maupun susah. 7. Sahabat - sahabat terbaikku dari angkatan 2008 yang senantiasa memberi dukungaan, Syamsarief, Fahdi, Fahmi. Prazi, Parlindungan, Basten, Jhon, Bintang, Elvis, Sandy, Nico, Johannes, Basofi, Luis, William, Aprido dan teman - teman lainnya yang tidak dapat disebutkan satu persatu. 8. Junior juniorku yang baik hatinya dan tidak sombong (asisten-asisten Lab. Konversi yang selalu nongkrong di Lab Daskon) yang telah bersedia berbagi pengalaman dan ilmu kepada penulis selama masa penulisan Tugas Akhir ini. 9. Seluruh pihak yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu yang telah membantu penulis baik secara langsung maupun tidak langsung selama menjalani masa perkuliahan di Departemen Teknik Elektro FT-USU. iii

6 Penulis menyadari bahwa Tugas Akhir ini masih jauh dari sempurna. Oleh karena itu, penulis sangat mengharapkan kritik dan saran yang membangun demi penyempurnaan Tugas Akhir ini. Akhir kata, penulis berharap semoga Tugas Akhir ini dapat bermanfaat khususnya bagi penulis pribadi dan juga semua pihak yang membutuhkannya. Medan, Februari2016 Penulis Heryanto Simbolon iv

7 DAFTAR ISI ABSTRAK... KATA PENGANTAR... DAFTAR ISI... DAFTAR GAMBAR... DAFTAR TABEL... i ii v ix xii BAB I PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang Perumusan Masalah Tujuan Penelitian Manfaat Penelitian Batasan Masalah Metode Penulisan Sistematika Penulisan... 5 BAB II MOTOR INDUKSI TIGA PHASA 2.1. Umum Konstruksi Motor Induksi Tiga Phasa Prinsip Kerja Motor Induksi Tiga Phasa Medan Putar Rangkaian Ekivalen Motor Induksi Tiga Phasa Penentuan Parameter Motor Induksi Efisiensi Motor Induksi Metode PengukuranTemperatur BAB III METODE PENELITIAN v

8 3.1. Tempat dan Waktu Bahan Dan Peralatan Variabel Yang Diamati Prosedur Penelitian Pelaksanaan Penelitian BAB IV ANALISIS PERBANDINGAN TEMPERATUR MOTORINDUKSI TIGA PHASA PADA KONDISI BEBAN BERUBAH-UBAH MENGGUNAKAN THERMOMETER INFRARED DENGAN MENGGUNAKAN METODE RESISTANSI 4.1. Umum Percobaan Motor Induksi Dengan Beban Resistif Rangkaian Percobaan Pengukuran Temperatur Motor Induksi Beban Resistif Menggunakan Thermometer Infrared a. Prosedur pengujian beban resistif b. Data hasil pengujian beban resistif c. Analisa data beban resistif d. Grafik beban resistif Rangkaian Percobaan Pengukuran Temperatur Motor Induksi Beban Resistif Menggunakan Metode Pengukuran Resistansi.. 34 a. Prosedur pengujian beban resistif b. Data hasil pengujian beban resistif c. Analisa data beban resistif d. Grafik beban resistif vi

9 4.3. Percobaan Motor Induksi Dengan Beban Induktif Rangkaian Percobaan Pengukuran Temperatur Motor Induksi Beban Induktif Menggunakan Thermometer Infrared a. Prosedur pengujian beban induktif b. Data hasil pengujian beban induktif c. Analisa data beban induktif d. Grafik beban induktif Rangkaian Percobaan Pengukuran Temperatur Motor Induksi Beban Induktif Menggunakan Metode Pengukuran Resistansi.. 44 a. Prosedur pengujian beban induktif b. Data hasil pengujian beban induktif c. Analisa data beban induktif d. Grafik beban induktif Percobaan Motor Induksi Dengan Beban Kapasitif Rangkaian Percobaan Pengukuran Temperatur Motor Induksi Beban Kapasitif Menggunakan Thermometer Infrared a. Prosedur pengujian beban kapasitif b. Data hasil pengujian beban kapasitif c. Analisa data beban kapasitif d. Grafik beban kapasitif Rangkaian Percobaan Pengukuran Temperatur Motor Induksi Beban Kapasitif Menggunakan Metode Pengukuran Resistansi..54 a. Prosedur pengujian beban kapasitif b. Data hasil pengujian beban kapasitif vii

10 c. Analisa data beban kapasitif d. Grafik beban kapasitif Perbandingan Metode Thermometer Infrared Perhitungan Resistansi Hasil Pengukuran Suhu Motor Induksi Tiga Phasa Perbandingan Pada Beban Resistif Perbandingan Pada Beban Induktif Perbandingan Pada Beban Kapasitif Perbandingan Hasil Pengukuran Suhu Antar Jenis Beban Pengukuran Menggunakan Thermometer Infrared Pengukuran Menggunakan Metode Perhitungan Resistansi BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 5.1 Kesimpulan Saran DAFTAR PUSTAKA viii

11 DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1 Konstruksi sederhana motor induksi... 8 Gambar 2.2 Arus tiga phasa setimbang Gambar 2.3 Diagram phasor fluksi tiga phasa setimbang Gambar 2.4 Medan putar pada motor induksi tiga phasa Gambar 2.5 Rangkaian ekivalen motor induksi sebagai model trasformator. 14 Gambar 2.6 Rangkaian ekivalen motor induksi Gambar 2.7 Rangkaian ekivalen motor induksi jika rugi inti diabaikan Gambar 2.8 Rangkaian ekivalen motor induksi pada percobaan beban nol Gambar 2.9 Rangkaian pengukuran untuk DC test Gambar 2.10 Rangkaian ekivalen motor induksi pada percobaan block rotor test Gambar 3.1 Rangkaian percobaan pengukuran suhu motor induksi tiga phasa dengan menggunakan thermometer infrared Gambar 3.2 Rangkaian percobaan pengukuran suhu motor induksi tiga phasa dengan menggunakan metode resistansi Gambar 3.3 Rangkaian kontrol pengukuran resistansi dengan DC test Gambar 3.4 Diagram alur proses pengambilan data Gambar 4.1 Rangkaian percobaan pengukuran suhu motor induksi tiga phasa beban resistif dengan menggunakan thermometer infrared Gambar 4.2 Grafik temperatur motor induksi tiga phasa beban resistif menggunakan thermometer infrared Gambar 4.3 (a) Rangkaian percobaan pengukuran suhu motor induksi tiga phasa beban resistif dengan menggunakan metode resistansi ix

12 (b) Rangkaian kontrol pengukuran resistansi dengan DC test untuk beban resistif Gambar 4.4 Grafik temperatur motor induksi tiga phasa beban resistif menggunakan metode perhitungan resistansi Gambar 4.5 Rangkaian percobaan pengukuran suhu motor induksi tiga phasa beban induktif dengan menggunakan thermometer infrared Gambar 4.6 Grafik temperatur motor induksi tiga phasa beban induktif menggunakan thermometer infrared Gambar 4.7 (a) Rangkaian percobaan pengukuran suhu motor induksi tiga phasa beban induktif dengan menggunakan metode resistansi (b) Rangkaian kontrol pengukuran resistansi dengan DC test untuk beban induktif Gambar 4.8 Grafik temperatur motor induksi tiga phasa beban induktif menggunakan metode perhitungan resistansi Gambar 4.9 Rangkaian percobaan pengukuran suhu motor induksi tiga phasa beban kapasitif dengan menggunakan thermometer infrared Gambar 4.10 Grafik temperatur motor induksi tiga phasa beban kapasitif menggunakan thermometer infrared Gambar 4.11(a) Rangkaian percobaan pengukuran suhu motor induksi tiga phasa beban kapasitifdengan menggunakan metode resistansi (b) Rangkaian kontrol pengukuran resistansi dengan DC test untuk beban kapasitif Gambar 4.12 Grafik temperatur motor induksi tiga phasa beban kapasitif menggunakan metode perhitungan resistansi x

13 Gambar 4.13 Grafik perbandingan metode thermometer infrared dengan perhitungan resistansi pada beban resistif Gambar 4.14 Grafik perbandingan metode thermometer infrared dengan perhitungan resistansi pada beban induktif Gambar 4.15 Grafik perbandingan metode thermometer infrared dengan perhitungan resistansi pada beban kapasitif Gambar 4.16 Grafik perbandingan suhu ketiga jenis beban dalam keadaan pengukuran menggunakan thermometer infrared Gambar 4.17 Grafik perbandingan suhu ketiga jenis beban dalam keadaan pengukuran menggunakan perhitungan resistansi xi

14 DAFTAR TABEL Tabel 4.1 Data hasil pengukuran suhu motor induksi tiga phasa pada beban resistif dengan menggunakan thermometer infrared Tabel 4.2 Data hasil percobaan DC test pada motor induksi tiga phasa dengan beban resistif Tabel 4.3 Data hasil perhitungan suhu motor induksi tiga phasa pada beban resistif dengan menggunakan metode perhitungan resistansi Tabel 4.4 Data hasil pengukuran suhu motor induksi tiga phasa pada beban induktif dengan menggunakan thermometer infrared Tabel 4.5 Data hasil percobaan DC test pada motor induksi tiga phasa dengan beban induktif Tabel 4.6 Data hasil perhitungan suhu motor induksi tiga phasa pada beban induktif dengan menggunakan metode perhitungan resistansi Tabel 4.7 Data hasil pengukuran suhu motor induksi tiga phasa pada beban kapasitif dengan menggunakan thermometer infrared Tabel 4.8 Data hasil percobaan DC test pada motor induksi tiga phasa dengan beban kapasitif Tabel 4.9 Data hasil perhitungan suhu motor induksi tiga phasa pada beban kapasitif dengan menggunakan metode perhitungan resistansi Tabel 4.10 Data perbandingan metode thermometer infrared dengan perhitungan resistansi pada beban reisitif Tabel 4.11 Data perbandingan metode thermometer infrared dengan perhitungan resistansi pada beban induktif xii

15 Tabel 4.12 Data perbandingan metode thermometer infrared dengan perhitungan resistansi pada beban kapasitif Tabel 4.13 Data perbandingan ketiga jenis beban menggunakan Thermometer infrared Tabel 4.14 Data perbandingan ketiga jenis beban menggunakan metode perhitungan resistansi xiii