LAMPIRAN. Percobaan Untuk Mendapatkan Parameter Parameter Motor induksi 3 Fasa

Transkripsi

1 LAMPIRAN Percobaan Untuk Mapatkan Parameter Parameter Motor induksi 3 Fasa Untuk dapat menentukan parameter parameter motor induksi 3 fasa rotor sangkar, maka dapat dilakukan dengan percobaan berikut ini: Percobaan Tahanan DC 1. Percobaan Pengukuran Tahanan DC Pada Stator a. Rangkaian Percobaan A U R u + - V DC Variabel V R w R v V W Gambar 1. Rangkaian percobaan tahanan DC pada belitan stator b. Prosedur Percobaan 1. Hubungan belitan dibuat ke hubungan Y, yang akan diukur adalah dua dari ketiga phasa belitan stator. 2. Rangkaian belitan stator dihubungkan ke sumber tegangan DC. 3. Tegangan supply di naikkan sampai pembacaan voltmeter mencapai 5 Volt, kemudian catat pembacaan voltmeter dan amperemeter pada dua buah fasa belitan. 4. Tegangan supply dinaikkan dengan besar kenaikan 1 volt sampai tegangan mencapai 8 volt. Catat pembacaan voltmeter dan amperemeter untuk setiap kenaikan tegangan 1 volt. 5. Tegangan diturunkan dan lakukan langkah 3 dan 4 untuk dua buah fasa belitan yang lainnya, Percobaan Selesai. c. Data Hasil Percobaan Fasa V dc (Volt) Idc (Ampere) U - V 5 0,5 Tabel 1 Data hasil percobaan tahanan DC pada stator 86

2 d. Analisa Data Perhitungan resistansi stator dapat dihitung berdasarkan hasil percobaan tahanan dc pada motor induksi tiga fasa rotor belitan. RDC= 1 2 V DC I DC (Ohm) Karena konduktor yang digunakan pada belitan adalah tungal dan motor memiliki daya yang kecil maka besar faktor pengali (k) adalah 1,1. R ac = k. R DC = 1,1 R dc Maka, R ac = R 1 = R s = R ac1+ R ac2 +.. R acn 3 5 R dc = = 10 Ω 0,5 Karena hubungan pada stator adalah Y, maka R dc adalah : Maka tahanan stator adalah : 10 R dc = = 5 Ω 2 R ac = 1,1 x 5 = 5,5 Ω R 1 = R s =5,5 Ω 2 Percobaan Rotor Tertahan (Block Rotor) a. Prosedur Percobaan Prosedur yang dilakukan untuk memperoleh data hubung singkat adalah : 1. Motor induksi diblock putarannya dengan menggunakan tangan pada tegangan kondisi minimum. 87

3 2. Switch S 1 ditutup, PTAC 1 dinaikkan sehingga motor induksi mulai berputar perlahan mencapai harga arus penguat nominal. 3. Gunakan tangan untuk memblock putaran motor induksi dan putaran berhenti. Kemudian penunjukan alat ukur A 1, W dan T dicatat. 4. Pengukuran diulang beberapa kali untuk mapatkan nilai yang paling baik. b. Rangkaian percobaan PT AC1 3 Phasa V1 MI Tangan A1 S1 W3phasa Gambar 1. Gambar rangkaian percobaan rotor tertahan (block rotor) c. Data Hasil Percobaan V BR (Volt) I BR (Ampere) P BR (Watt) F 1 (Hz) 71,45 3, Tabel 2. Data hasil percobaan hubung singkat (block rotor) d. Analisa Data Nilai reaktansi dan resistansi rotor diperoleh dari percobaan hubung singkat (Block Rotor Test). V BR = 71,45 Volt I BR = 3,87 Ampere P BR = 380 Watt 88

4 Maka, ZZBR = VVBR 3 IIBR = 71, ,87 = 10,659 Ω RRBR = PP BR 3. II 2 = 380 BR 3. (3,87) 2 = 8,4574 Ω RR 2 = RRBR RR1 RR 2 = 8,4574-5= Ω θbr = cos 1 PPBR 3. VVBR IBR θbr = cos ,45. 3,87 = 37,49 Berdasarkan tabel kelas isolasi B, dapat dihitung besarnya reaktansi stator dan reaktansi rotor motor induksi. XBR = FF 1 FFBR (ssssss θbr x ZZBR) = 50 (sin 37,49 xx 10,659) 50 = 6,487 Ω Karena pada saat percobaan besarnya frekuensi kita perkecil, sehingga nilai XBR harus disesuaikan dengan frekuensi rating, besarnya nilai XBR menjadi : X BR = X BR = FF XBR FFBR.6,487= 27,029 Ω Karena motor merupakan desain kelas B, maka besarnya nilai X 1 (Reaktansi Stator) dan X 2 (Reaktansi Rotor) adalah sebagai berikut:

5 Reaktansi Stator (X 1 ) = 0,4 X BR = 0,4.27,029 = 10,8116 Ω Reaktansi Rotor (X 2 ) = X BR X 1 = 27,029 10,8116 = 16,21 Ω 3 Percobaan Beban Nol a. Rangkaian Percobaan Gambar 2 Rangkaian Percobaan Beban Nol b. Prosedur Percobaan Prosedur yang dilakukan untuk memperoleh data yang diperlukan adalah: 1. Buat rangkaian percobaan seperti Gambar Semua swich dalam keadaan terbuka dan pengaturan tegangan dalam posisi minimum. 3. Switch S 1 kemudian ditutup, pengaturan tegangan PTAC 1 dinaikkan sampai tegangan pada pembacaan di voltmeter sampai hampir mencapai tegangan 220 Volt. 4. Catat hasil pembacaan voltmeter, amperemeter dan wattmeter. 5. Tegangan PTAC 1 diturunkan, switch S 1 dibuka. Percobaan selesai. 90

6 c. Data Hasil Percobaan V 0 (Volt) I 0 (Ampere) P 0 (Watt) 205 1,4 43 Tabel 2 Data Hasil Percobaan Beban Nol d. Analisa Data θ 0 = Cos -1 P0 dengan : VφIφ Dengan P 0 adalah daya input perphasa. Sehingga besar E 1 (ggl lawan) dapat dinyatakan E 1 = V 0 0 (I 0 - θ 0 )(R 1 + jx 1 ) Harga R c dapat ditentukan dengan R c = E 1 2 P 0 Reaktansi magnetiknya yaitu : VV 0 3 X m = - X 1 II0 θ 0 = Cos θ 0 = 88,226 E 1 = (1,4-88,226 )(5,5 + j10,8116) E 1 = (1,4-88,226 )(12,13 63,0369 ) E 1 = (16,982-25,1891 ) E 1 = 118,3568 (15,367 j7,227) E 1 = 102, j7,227 E 1 = 103,243 4,

7 R c = E 1 2 P 0 R c = (103,243) R c = 743,659 (Ohm) Reaktansi magnetiknya yaitu : X m = - 10,8116 1,4 X m = 73,7289 (Ohm) Rangkaian Ekivalen Motor Induksi Dari percobaan mencari parameter parameter dapat dibuat rangkaian ekivalen perphasa dari motor induksi seperti Gambar 4.5. R1 = 5,5 Ω X 1 = 10,8116 Ω ' I 2 ' X 2 = 16,21 Ω I 1 I 0 V R c 743,659 Ω I c X m 73,7289 Ω I m E 1 R ' 2 3,4574 Ω = s s Gambar3 Rangkaian ekivalen dari motor induksi Langkah pertama menyederhanakan R c dan X m menjadi Z 3 : 1 ZZ 3 = 1 RR c + 1 jjjj m = 1 RR c jj jjjj m 1 1 = ZZ 3 743,659 jj 73,7289 jj743,659 = 73, ,659 x 73,

8 ZZ 3 = ZZ 3 = ZZ 3 = Sehingga nilai Z 3 menjadi : 743,659 x 73, ,7289 jj743,659 = 54829,16 73,7289 jj743, ,16 73,7289 jj743,659 x 73,7289 jj743,659 73,7289 jj743, ,6 jj , ,7583 jj109658,3201 ZZ 3 = 73,369 95, 65 oo = -7,2232 j73,012 Z 3 = -7,2232 j73,012 Sehingga rangkaian ekivalennya menjadi seperti pada Gambar 4.6 : ' R1 = 5,5 Ω X X 1 = 10,8116 Ω ' 2 = 16,21 Ω 2 I I 1 I 0 V Z 3 E 1 R ' 2 = s 3,4574 Ω s Gambar 4 Rangkaian ekivalen motor induksi yang disederhanakan Karena pada saat block rotor besar slip = 1 maka nilai R 2 = 3,4574 Ω. Antara Z 3 dan R 2, X 2 adalah parallel sehingga bila disederhanakan menjadi : 1 ZZ EK1 = 1 ( 7,2232 j73,012) + 1 (3, jj16,21) ZZ EK1 = ZZ EK1 = 1158,551 jj369,5196 3,7658 jj56, ,053 17,69oo 56, , 2 oo ZZ EK1 = 21, , 89 oo = 5,1280 j20,737 Bila diselesaikan maka diperoleh hasilnya Z EK1 = 5,1280 j20,737 Ω 93

9 Rangkaian ekivalennya menjadi seperti Gambar 6 : R1 = 5,5 Ω X 1 = Ω Z ek1 I 1 V Gambar 5 Rangkaian ekivalen motor induksi yang disederhanakan Besar impedansi total adalah : Z EK = (5,5 + j32,07) + ( 5,1280 j20,737) Z EK = (0,372 j11,333) Ω Z total = (0,372 ) 2 + (11,333) 2 Z total = 11,339 Ω θ θ -1 ( 11,339) = arc tan 0,372 = -88,34 Z EK = 11,339-88,34 Maka rangkaian paling sederhananya yaitu seperti yang terlihat pada Gambar 7. ZEK V Gambar 6 Rangkaian ekivalen motor induksi yang disederhanakan 94

10 Gambar 1. Catu Daya 3 phasa 220 Volt Gambar 2. Autotrafo pada Balai Besar Latihan Kerja Indonesia Medan 95

11 Gambar 3. Alat Ukur Tegangan Dan Arus Gambar 4. Motor Induksi 3 Phasa Rotor Sangkar 96

12 Gambar 5. Motor Induksi 3 Phasa Rotor Sangkar Gambar 6. Rangkaian Kontrol Pengasutan Motor Induksi 97

13 TABEL KONDISI PENGASUTAN MOTOR INDUKSI METODE Vin (Volt) Vsag (Volt) I (ampere) DOL StarDelta Autotrafo 60% Autotrafo 70% Autotrafo 80% ,422 16, , ,362 9, , , , , , , , , , , , , , ,678 98

14 Bahasa program matlab function varargout = motor(varargin) if nargin == 0 % LAUNCH GUI fig = openfig(mfilename,'reuse'); handles = guihandles(fig); guidata(fig, handles); if nargout > 0 varargout{1} = fig; elseif ischar(varargin{1}) % INVOKE NAMED SUBFUNCTION OR CALLBACK try if (nargout) [varargout{1:nargout}] = feval(varargin{:}); % FEVAL switchyard else feval(varargin{:}); % FEVAL switchyard catch disp(lasterr); set(handles.radiobutton7,'value',1); set(handles.edit1,'string','132'); set(handles.hasil2,'visible','off'); set(handles.arus2,'visible','off'); set(handles.hasil3,'visible','off'); set(handles.arus3,'visible','off'); % function varargout = pushbutton1_callback(h, eventdata, handles, varargin) proyek=guidata(gcbo); Vin=str2num(get(proyek.edit1,'String')); if(get(proyek.radiobutton7,'value')==1) % Autotrafo Xm= ; R1=5.5; X1= ; Vth=(Vin/sqrt(3))*(Xm/(sqrt((R1)^2+(X1+Xm)^2))) Zth=((Xm*1i)*(R1+(X1*1i)))/(R1+(1i*(X1+Xm))) Re=real(Zth)*-1; Xe=imag(Zth)*-1; R2=3.4574; X2=16.21; Rm=-3.39; Xm=-5.626; Zek=11.339; Istart=Vth/(sqrt(((Re+R2)^2)+((Xe+X2)^2))) Vs = (Zek * Vth)/(sqrt(((Rm+R2)^2)+((Xm+X2)^2))) if(vin<=176) Ey=102.45; 99

15 if(vin<=154) Ey=89.64; if(vin<=132) Ey=76.838; Inormaly = (Ey - Vth)/(sqrt(((Re+R2)^2)+((Xe+X2)^2))) Ea= ; Vth= ; Inormal = (Ea - Vth)/(sqrt(((Re+R2)^2)+((Xe+X2)^2))) set(handles.hasil2,'visible','on'); set(handles.arus2,'visible','on'); set(handles.hasil3,'visible','on'); set(handles.arus3,'visible','on'); set(handles.hasil1,'string',vs); set(handles.arus1,'string',istart); set(handles.hasil2,'string',vin); set(handles.arus2,'string',inormaly); set(handles.hasil3,'string','220'); set(handles.arus3,'string',inormal); cla(handles.axes1); cla(handles.axes2); f=5; theta=3; t=0:0.001:1; y=vs*sin(2*pi*f*t + theta); axes(handles.axes1); t=1:0.001:2; y=vin*sin(2*pi*f*t + theta); axes(handles.axes1); t=2:0.001:15; y=220*sin(2*pi*f*t + theta); axes(handles.axes1); grid on; xlabel('waktu (ms)'); ylabel('tegangan (V)'); title('tegangan Vs Waktu'); f=5; theta=3; t=0:0.001:1; y=istart*sin(2*pi*f*t + theta); axes(handles.axes2); t=1:0.001:2; y=inormaly*sin(2*pi*f*t + theta); axes(handles.axes2); t=2:0.001:15; y=inormal*sin(2*pi*f*t + theta); axes(handles.axes2); 100

16 grid on; xlabel('waktu (ms)'); ylabel('arus (Ampere)'); title('arus Vs Waktu'); if(get(proyek.radiobutton8,'value')==1) % StarDelta Xm= ; R1=5.5; X1= ; Vth=(Vin/sqrt(3))*(Xm/(sqrt((R1)^2+(X1+Xm)^2))) Zth=((Xm*1i)*(R1+(X1*1i)))/(R1+(1i*(X1+Xm))) Re=real(Zth)*-1; Xe=imag(Zth)*-1; R2=3.4574; X2=16.21; Rm=-3.39; Xm=-5.626; Zek=11.339; Istart=Vth/(sqrt(((Re+R2)^2)+((Xe+X2)^2))) Vs = (Zek * Vth)/(sqrt(((Rm+R2)^2)+((Xm+X2)^2))) Ey=73.925; Inormaly = (Ey - Vth)/(sqrt(((Re+R2)^2)+((Xe+X2)^2))) Ea= ; Vth= ; Inormal = (Ea - Vth)/(sqrt(((Re+R2)^2)+((Xe+X2)^2))) set(handles.hasil2,'visible','on'); set(handles.arus2,'visible','on'); set(handles.hasil3,'visible','on'); set(handles.arus3,'visible','on'); set(handles.hasil1,'string',vs); set(handles.arus1,'string',istart); set(handles.hasil2,'string',vin); set(handles.arus2,'string',inormaly); set(handles.hasil3,'string','220'); set(handles.arus3,'string',inormal); cla(handles.axes1); cla(handles.axes2); f=5; theta=3; t=0:0.001:1; y=vs*sin(2*pi*f*t + theta); axes(handles.axes1); t=1:0.001:2; y=vin*sin(2*pi*f*t + theta); axes(handles.axes1); t=2:0.001:15; y=220*sin(2*pi*f*t + theta); axes(handles.axes1); grid on; xlabel('waktu (ms)'); 101

17 ylabel('tegangan (V)'); title('tegangan Vs Waktu'); f=5; theta=3; t=0:0.001:1; y=istart*sin(2*pi*f*t + theta); axes(handles.axes2); t=1:0.001:2; y=inormaly*sin(2*pi*f*t + theta); axes(handles.axes2); t=2:0.001:15; y=inormal*sin(2*pi*f*t + theta); axes(handles.axes2); grid on; xlabel('waktu (ms)'); ylabel('arus (Ampere)'); title('arus Vs Waktu'); if(get(proyek.radiobutton9,'value')==1) % Dol Xm= ; R1=5.5; X1= ; Vth=(Vin/sqrt(3))*(Xm/(sqrt((R1)^2+(X1+Xm)^2))) Zth=((Xm*1i)*(R1+(X1*1i)))/(R1+(1i*(X1+Xm))) Re=real(Zth)*-1; Xe=imag(Zth)*-1; R2=3.4574; X2=16.21; RM=-3.39; XM=-5.626; Zek=11.339; Istart=Vth/(sqrt(((Re+R2)^2)+((Xe+X2)^2))) Vs = (Zek * Vth)/(sqrt(((RM+R2)^2)+((XM+X2)^2))) Ea= ; Inormal = (Ea - Vth)/(sqrt(((Re+R2)^2)+((Xe+X2)^2))) set(handles.hasil1,'string',vs); set(handles.arus1,'string',istart); set(handles.hasil2,'visible','on'); set(handles.arus2,'visible','on'); set(handles.hasil2,'string','220'); set(handles.arus2,'string',inormal); selisih=220-vs; selisih=selisih/5; selisih1=istart-inormal; selisih1=selisih1/5; Vtamb=Vs; Itamb=Istart; for k=1:5, Vtamb= Vtamb+selisih; Vtemp(k)= Vtamb; Itamb= Itamb-selisih1; Itemp(k)= Itamb; 102

18 cla(handles.axes1); cla(handles.axes2); f=5; theta=3; t=0:0.001:1; y=vs*sin(2*pi*f*t + theta); axes(handles.axes1); for k=1:5, t=k:0.001:k+1; y=vtemp(k)*sin(2*pi*f*t + theta); axes(handles.axes1); t=6:0.001:15; y=220*sin(2*pi*f*t + theta); axes(handles.axes1); grid on; xlabel('waktu (ms)'); ylabel('tegangan (V)'); title('tegangan Vs Waktu'); f=5; theta=3; t=0:0.001:1; y=istart*sin(2*pi*f*t + theta); axes(handles.axes2); for k=1:5, t=k:0.001:k+1; y=itemp(k)*sin(2*pi*f*t + theta); axes(handles.axes2); t=6:0.001:15; y=inormal*sin(2*pi*f*t + theta); axes(handles.axes2); grid on; xlabel('waktu (ms)'); ylabel('arus (Ampere)'); title('arus Vs Waktu'); % function varargout = radiobutton7_callback(h, eventdata, handles, varargin) set(handles.radiobutton7,'value',1); set(handles.radiobutton8,'value',0); set(handles.radiobutton9,'value',0); set(handles.hasil2,'visible','off'); set(handles.arus2,'visible','off'); set(handles.hasil3,'visible','off'); set(handles.arus3,'visible','off'); set(handles.edit1,'string','132'); % function varargout = radiobutton8_callback(h, eventdata, handles, varargin) set(handles.radiobutton7,'value',0); 103

19 set(handles.radiobutton8,'value',1); set(handles.radiobutton9,'value',0); set(handles.hasil2,'visible','off'); set(handles.arus2,'visible','off'); set(handles.hasil3,'visible','off'); set(handles.arus3,'visible','off'); set(handles.edit1,'string','127'); % function varargout = radiobutton9_callback(h, eventdata, handles, varargin) set(handles.radiobutton7,'value',0); set(handles.radiobutton8,'value',0); set(handles.radiobutton9,'value',1); set(handles.hasil2,'visible','off'); set(handles.arus2,'visible','off'); set(handles.hasil3,'visible','off'); set(handles.arus3,'visible','off'); set 104