BAB I PENDAHULUAN A. Latar Belakang Pemakaian dan pemanfaatan tenaga listrik terus berkembang. Satu diantaranya berbentuk motor AC, dalam prakteknya terdapat masalah yang perlu dicari solusinya agar penggunaannya menjadi lebih efektif. Saat pemakaiannya kerusakan yang dialami motor AC ini bisa diakibatkan oleh hubung singkat yang memicu kebakaran belitan ataupun oleh getaran (vibration) yang dialami oleh motor itu sendiri. Getaran (vibration) yang timbul diantaranya diakibatkan oleh ketidakseimbangan (unbalance) rotor yaitu ketidakseimbangan mekanik dan elektrik, ketidakseimbangan elektrik penyebabnya karena ketidakseimbangan sebaran medan magnet antara stator dan rotor pada ruang celah udara (air gap). Celah udara ini memang harus ada agar rotor dapat berputar, perlu dirancang agar lebih efektif, umumnya airgap berjarak 0,4 mm sampai 4 mm. Perlu dilakukan simulasi untuk mendapatkan jarak celah udara yang sesuai pada motor AC. Berbagai macam simulasi dapat dilakukan diantaranya dengan Computer Aided Design (CAD) dengan metode elemen hingga. Penggunaan software tersebut dapat diketahui hasil yang diinginkan tetapi harga software mahal. Penggunaan metode elemen hingga memakai perhitungan komplek untuk mendapatkan design suatu alat yang mendekati ideal. Oleh karena metode diatas terdapat banyak kendala maka untuk mecari solusi pendekatan dibuatlah E Induktor Ganda untuk simulasi nyata, sehingga diketahui bagaimana pengaruh celah udara pada E Induktor ganda tersebut terhadap karakteristik elektrik dan magnetik, Karakteristik Elektrik yang dimaksud adalah transfer daya, cos phi, volt, ampere, dan watt apabila sisi primer E induktor ganda diberi sumber daya dan sisi sekunder E Induktor yang lain diberi beban. Penelitian disini bertujuan menetapkan bentuk E Induktor Ganda yang dapat mewakili dari bentuk celah udara pada motor AC, sehingga dapat mengetahui jarak yang tepat untuk mentransferkan daya, mendekati sama dengan sumber asal. Akhirnya dengan pembuatan dan perancangan E Induktor Ganda ini dapat 1
2 diketahui jarak celah udara yang sesuai untuk perancangan suatu motor AC dengan biaya relatif murah dan cara penyelesaian yang tidak terlalu rumit. B. Maksud dan Tujuan 1. Maksud Adapun maksud penulisan laporan proyek akhir dari perancangan E Induktor Ganda bercelah udara dengan kajian elektrik dan magnetik adalah : a. Memahami perancangan E Induktor Ganda Bercelah Udara sebagai pemodelan air gap pada mesin listrik AC. b. Menjelaskan kajian elektrik pada E Induktor Ganda Bercelah Udara sebagai pemodelan air gap pada mesin listrik AC. c. Menjelaskan kajian magnetik pada E Induktor Ganda Bercelah Udara sebagai pemodelan air gap pada mesin listrik AC. d. Menjelaskan hubungan mengenai pengaruh air gap terhadap transfer daya pada mesin listrik melalui pemodelan E Induktor Ganda Bercelah Udara. 2. Tujuan Tujuan dari Perancangan E Induktor Ganda Bercelah Udara ini adalah: a. Mengetahui hubungan mengenai pengaruh air gap terhadap transfer daya pada mesin listrik melalui pemodelan E Induktor Ganda Bercelah Udara. b. Mengetahui hubungan antara kenaikkan jarak celah udara terhadap rapat flux magnet dan kuat medan magnet. c. Mengetahui nilai transfer daya pada suatu rancangan mesin induksi melalui pemodelan E Induktor Ganda Bercelah Udara sebagai pendekatan. d. Mengetahui apakah pemodelan E Induktor Ganda Bercelah Udara bisa digunakan sebagai pendekatan dalam mencari air gap efektif suatu mesin induksi.
3 C. Batasan Masalah Dalam laporan proyek akhir dengan judul Rancang Bangun E Induktor Ganda Bercelah Udara Dan Kajian Karakteristik Elektrik Dan Magnetik, maka penulis membatasi ruang lingkup masalah yang akan disajikan dibatasi antara lain sebagai berikut: 1. Pengukuran elektrik yang dilakukan meliputi tegangan, arus, cos phi, dan watt di sisi primer dan di sisi sekunder. 2. Pengukuran magnetik yang dilakukan meliputi rapat flux magnet (B) dan kuat medan magnet (H). 3. Sampling pengukuran elektrik yang dilakukan dalam interval kenaikan jarak celah udara dimulai dari jarak 0 mm dinaikkan setiap 1 mm sampai air gap 20 mm. 4. Sampling pengukuran magnetik yang dilakukan dalam interval kenaikan jarak celah udara dimulai dari jarak 3 mm dinaikkan setiap 1 mm sampai air gap 20 mm. 5. Hubungan transfer daya di sisi primer ke sisi sekunder mengenai Vprimer Vsekunder, Iprimer-Isekunder, Pprimer-Psekunder. 6. Hubungan antara kenaikkan jarak celah udara terhadap rapat flux magnet dan kuat medan magnet mengenai B-Iprimer, B-Isekunder, dan B-H. 7. E Induktor Ganda bercelah udara yang dibahas dengan tegangan 220 Volt dan arus 1 Ampere. 8. Pengukuran dilakukan dengan keadaan berbeban,beban berupa slide resistor 39 ohm 2 Ampere. D. Metode Pengumpulan Data Proses perancangan E Induktor Ganda Bercelah Udara dan perancangan diagram pengawatan untuk pengujian air gap E Induktor perlu rumusan jalannya penelitian, sehingga diperlukan suatu metode pengambilan data yang relevan dan dapat dipercaya kebenarannya. Oleh karena itu, penulis mengumpulkan data,
4 merancang dan menguji E Induktor Ganda Bercelah Udara untuk kemudian menyusun laporan proyek akhir dengan menggunakan 3 metode yaitu: 1. Studi Literatur Penulis mencari literatur langsung di media internet dan referensi, bagaimana cara merancang E Induktor Ganda Bercelah Udara dan juga bagaimana membuat diagram pengawatan untuk pengujiannya. 2. Studi Observasi Penulis mengaplikasikan perancangan pada pembuatan alat E Induktor kemudian melakukan pengujian air gap menggunakan diagram pengawatan yang sudah dibuat. 3. Studi Pustaka Penulis mengumpulkan teori yang diperoleh dari referensi buku yang berhubungan dengan masalah yang ada dalam laporan proyek akhir ini. E. Sistematika Penulisan Laporan Agar memudahkan dalam penulisan dan pembahasan penelitian, maka penulis menyusun laporan proyek akhir dalam 5 bab berdasarkan sistematika berikut: BAB I : Pendahuluan Berisi mengenai latar belakang, maksud dan tujuan, batasan masalah, metode pengumpulan data dan sistematika penulisan laporan. BAB II : Dasar Teori Membahas mengenai dasar magnetik, bahan bahan magnetik dan karakteristiknya, inti magnet, rancang bangun induktor AC, dasar kelistrikan yang dapat dijadikan acuan analisa. BAB III : Metode Penelitian dan Perancangan Alat
5 Membahas mengenai perancangan pembuatan model E Induktor Ganda Bercelah udara dengan rated 220 Volt 1 A serta merancang diagram pengawatan untuk penelitian pengaruh air gap terhadap transfer daya. BAB IV : Hasil dan Pembahasan Menyajikan hasil pengukuran alat E Induktor Ganda Bercelah Udara. Hasil grafik dari pengaruh air gap terhadap transfer daya, hasil grafik dari pengaruh air gap terhadap rapat flux magnet dan kuat medan magnet. Hubungan antara air gap dengan tegangan primer, tegangan sekunder, arus primer, arus sekunder, daya primer, daya sekunder dan rapat flux magnet, arus primer, rapat flux magnet, arus sekunder, rapat flux magnet, kuat medan magnet. BAB V : Penutup Berisi tentang kesimpulan dan saran dari hasil dan pembahasan yang ada untuk pengembangan pemodelan selanjutnya.