PENGARUH ARUS HARMONISA PADA UNJUK KERJA SISTEM OPEN- LOOP VARIABLE SPEED DRIVE MOTOR INDUKSI MENGGUNAKAN INVERTER

dokumen-dokumen yang mirip
PENGARUH HARMONIK TERHADAP UNJUK KERJA MOTOR INDUKSI TIGA FASA

ANALISIS HARMONISA YANG DIHASILKAN CYCLOCONVERTER DENGAN BERBAGAI PARAMETER

JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG

BAB III METODE PENELITIAN

Perbaikan Performa Tegangan Motor Induksi Kapasitas Besar Berbasis Hybrid Converter System.

DAFTAR ISI PROSEDUR PERCOBAAN PERCOBAAN PENDAHULUAN PERCOBAAN Kontrol Motor Induksi dengan metode Vf...

BAB I PENDAHULUAN. lainnya. Contohnya yaitu beban beban nonlinier, terutama peralatan listrik berbasis

BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA

Penggunaan Filter Daya Aktif Paralel untuk Kompensasi Harmonisa Akibat Beban Non Linier Menggunakan Metode Cascaded Multilevel Inverter

Analisis Kinerja Motor Arus Searah Dengan Menggunakan Sistem Kendali Modulasi Lebar Pulsa. Sudirman S.*

PENGATURAN TEGANGAN DAN FREKUENSI GENERATOR INDUKSI MENGGUNAKAN VSI UNTUK SISTEM TIGA FASA EMPAT KAWAT

BAB III PENGUMPULAN DAN PENGOLAHAN DATA. Dalam system tenaga listrik, daya merupakan jumlah energy listrik yang

SISTEM PENGENDALIAN MOTOR SINKRON SATU FASA BERBASIS MIKROKONTROLER

Perbaikan Performa Tegangan Motor Induksi Kapasitas Besar Berbasis Hybrid Converter System

(Influence Analysis of Unbalance Under Voltage and Unbalance Over Voltage to Performance of Three Phase Induction Motor)

Sistem Pengaturan Kecepatan Motor Induksi Rotor Belitan Menggunakan DC Chopper

Desain dan Simulasi Average Model Voltage Source Inverter pada Generator Induksi

Pengaruh Bentuk Gelombang Pembawa Terhadap Harmonisa pada Inverter Satu Fasa

WATAK HARMONIK PADA INVERTER TIGA FASA TAK BERBEBAN

1 BAB I PENDAHULUAN. listrik. Di Indonesia sejauh ini, sebagian besar kebutuhan energi listrik masih disuplai

Desain Inverter Tiga Fasa dengan Minimum Total Harmonic Distortion Menggunakan Metode SPWM

ANALISIS PENGGUNAAN ENERGI LISTRIK PADA MOTOR INDUKSI SATU PHASA DENGAN MENGGUNAKAN INVERTER

PENGATURAN KECEPATAN DAN POSISI MOTOR AC 3 PHASA MENGGUNAKAN DT AVR LOW COST MICRO SYSTEM

Teknik Tenaga Listrik(FTG2J2)

BAB III CARA KERJA INVERTER

DC-DC Step-Up Converter Rasio Tinggi Kombinasi Charge Pump dan Boost Converter untuk Catu Daya Motor Induksi pada Mobil Listrik

Analisa dan Pemodelan PWM AC-AC Konverter Satu Fasa Simetri

Dampak Perubahan Putaran Terhadap Unjuk Kerja Motor Induksi 3 Phasa Jenis Rotor Sangkar

Elektronika Daya dan Electrical Drives. AC & DC Driver Motor

BAB 1 PENDAHULUAN. adalah rectifier, converter, inverter, tanur busur listrik, motor-motor listrik,

BAB II TINJAUAN PUSTAKA. relevan dengan perangkat yang akan dirancang bangun yaitu trainer Variable Speed

2015 PERANCANGAN SIMULASI FILTER AKTIF 3 FASA UNTUK MEREDUKSI HARMONISA AKIBAT PENGGUNAAN BEBAN NON LINIER

BAB III METODE PENELITIAN

PENGUJIAN UNJUK KERJA VARIABEL SPEED DRIVE VF-S9 DENGAN BEBAN MOTOR INDUKSI 3 FASA 1 HP

BAB 1 PENDAHULUAN. Energi listrik merupakan peran penting dalam kehidupan diberbagai sektor

PENGARUH FREKUENSI PADA KECEPATAN MOTOR INDUKSI MENGGUNAKAN VARIABLE SPEED DRIVE DI AREA BAG SHIP LOADER (BSL) PT.

Pemodelan Konverter AC DC Tiga Fasa Dua Arah Pada Sepeda Listrik Menggunakan Metode SPWM

ek SIPIL MESIN ARSITEKTUR ELEKTRO

PENGUJIAN PERFORMANCE MOTOR LISTRIK AC 3 FASA DENGAN DAYA 3 HP MENGGUNAKAN PEMBEBANAN GENERATOR LISTRIK

Pemodelan Dinamik dan Simulasi dari Motor Induksi Tiga Fasa Berdaya Kecil

Teknik Tenaga Listrik(FTG2J2)

Politeknik Elektronika Negeri Surabaya ITS Kampus ITS Sukolilo Surabaya

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

BAB I PENDAHULUAN. tombak pemikulan beban pada konsumen. Gangguan-gangguan tersebut akan

BAB IV HASIL PENGUJIAN DAN ANALISA

Perbaikan Faktor Daya Motor Induksi 3 fase menggunakan Mikrokontroler 68HC11

Alexander et al., Perancangan Simulasi Unjuk Kerja Motor Induksi Tiga Fase... 1

Penurunan Rating Tegangan pada Belitan Motor Induksi 3 Fasa dengan Metode Rewinding untuk Aplikasi Kendaraan Listrik

PENGARUH DISTORSI TEGANGAN CATU PADA EFISIENSI MOTOR INDUKSI 1,5 KW

ISSN : e-proceeding of Engineering : Vol.4, No.3 Desember 2017 Page 3157

PERANCANGAN DAN SIMULASI FILTER AKTIF 3 FASA UNTUK MEREDUKSI HARMONISA AKIBAT PENGGUNAAN BEBAN NON LINIER

BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN. 4.1 Harmonisa Arus Di Gedung Direktorat TIK UPI Sebelum Dipasang Filter

APLIKASI PEMBANGKIT PWM SINUSOIDA 1 FASA BERBASIS MIKROKONTROLER ATMEGA8535 SEBAGAI PENGGERAK MOTOR INDUKSI

Pradesa, et al., Pengendalian Motor Induksi Tiga Fasa dengan Sumber Inverter menggunakan JST

BAB I PENDAHULUAN. inverter, sementara daya keluaran mekanik motor dipertahankan konstan.

ABSTRAK. Kata kunci: harmonisa, Ramptime Current Controlled, Active Power Filter, Hybrid Active Power Filter, MATLAB, jala-jala satu fasa.

Perencanaan Filter Hybrid untuk Mengurangi Dampak Harmonisa pada PT. Semen Indonesia Pabrik Rembang

PENGARUH BENTUK GELOMBANG SINUS TERMODIFIKASI (MODIFIED SINE WAVE) TERHADAP UNJUK KERJA MOTOR INDUKSI SATU FASA

EFEK PENGGUNAAN SCR MOTOR CONTROLLER UNTUK PENINGKATAN EFISIENSI PADA MOTOR INDUKSI TIGA FASA

Desain dan Simulasi Average Model Voltage Source Inverter pada Generator Induksi

BAB I PENDAHULUAN. 1.1 Latar Belakang Penelitian

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

Seminar Nasional Sains dan Teknologi Terapan IV 2016 ISBN Institut Teknologi Adhi Tama Surabaya

BAB 1 PENDAHULUAN. ini terlihat dengan semakin banyaknya penggunaan peralatan elektronik baik pada

BAB III PERANCANGAN SISTEM

RANCANG BANGUN PENYEARAH AC TO DC RESONANSI SERI DENGAN ISOLASI TERHADAP FREKUENSI TINGGI

Studi Perencanaan Filter Hybrid Untuk Mengurangi Harmonisa Pada Proyek Pakistan Deep Water Container Port

JURNAL TEKNIK POMITS Vol. 1, No. 1, (2013) 1-6 1

meningkatkan faktor daya masukan. Teknik komutasi

Pembuatan Modul Inverter sebagai Kendali Kecepatan Putaran Motor Induksi

FILTER AKTIF SHUNT 3 PHASE BERBASIS ARTIFICIAL NEURAL NETWORK (ANN) UNTUK MENGKOMPENSASI HARMONISA PADA SISTEM DISTRIBUSI 220/380 VOLT

DAFTAR ISI. HALAMAN PENGESAHAN... ii. HALAMAN PERSEMBAHAN... iii. KATA PENGANTAR... iv. DAFTAR ISI... vii. DAFTAR GAMBAR... xii. DAFTAR TABEL...

KONTROL MOTOR INDUKSI BERBASIS INDIRECT FIELD- ORIENTED CONTROL DAN OPTIMASI FAKTOR DAYA UNTUK SISTEM POMPA TENAGA SURYA

Gambar 3.1 Wiring Diagram Direct On Line Starter (DOL)

BAB I PENDAHULUAN. menimbulkan permasalahan kualitas daya. Komponen power

Dielektrika, [P-ISSN ] [E-ISSN X] 127 Vol. 4, No. 2 : , Agustus 2017

BAB I PENDAHULUAN. efesiensi, torsi, kecepatan tinggi dan dapat divariasikan, serta biaya perawatan

Reduksi Harmonisa Arus Sumber Tiga-Fasa Dengan Transformator Penggeser Fasa

Analisis Pengaruh Harmonisa terhadap Pengukuran KWh Meter Tiga Fasa

ANALISIS HARMONIK DAN PERANCANGAN HIGH PASS DAMPED FILTER

PERFORMANSI PARAMETER MOTOR INDUKSI TIGA FASA DENGAN SUMBER TEGANGAN DAN FREKUENSI VARIABEL

PENGARUH HARMONIK PADA TRANSFORMATOR DISTRIBUSI

Tes Surja untuk Mendeteksi Kerusakan Belitan pada Motor Induksi Tegangan Rendah

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

Desain dan Implementasi Current-Controlled Voltage Source Inverter untuk Kontrol Tegangan dan Frekuensi Generator Induksi Tiga Fasa

BAB II LANDASAN TEORI ANALISA HUBUNG SINGKAT DAN MOTOR STARTING

Watak Harmonik pada Inverter Berbeban

ANALISA HARMONISA DAN PENGARUHNYA TERHADAP TORSI ELEKTROMAGNETIK PADA MOTOR INDUKSI JENIS ROTOR BELIT PADA SISTEM PEMAKAIAN SENDIRI PT PJB GRESIK

MODUL 10 DASAR KONVERSI ENERGI LISTRIK. Motor induksi

BAB III 3 METODE PENELITIAN. Peralatan yang digunakan selama penelitian sebagai berikut : 1. Generator Sinkron tiga fasa Tipe 72SA

LAPORAN PENELITIAN DOSEN MUDA DESAIN FILTER HARMONIK GENERATOR INDUKSI 3 FASE SEBAGAI PEMBANGKIT LISTRIK ALTERNATIF DI DAERAH TERPENCIL.

BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA. yaitu beban linier dan beban non-linier. Beban disebut linier apabila nilai arus dan

RANGKAIAN OPTIMAL UNTUK MOTOR INDUKSI 1 FASE BERBASIS MIKROKONTROLER AT89S51 PADA APLIKASI POMPA AIR

Tim PPM: Dr. Istanto Wahyu Djatmiko Muhammad Ali, ST., MT. Drs. S u n o m o, MT. Yuwono Indro Hatmojo, S.Pd., M.Eng. Nopa Widiyanto, A.Md.

KAJIAN PENGHEMATAN ENERGI LISTRIK DENGAN PEMASANGAN INVERTER PADA MOTOR FAN MENARA PENDINGIN RSG - GAS

LAPORAN PRAKTIKUM TEKNIK TENAGA LISTRIK NO LOAD AND LOAD TEST GENERATOR SINKRON EXPERIMENT N.2 & N.4

UNINTERRUPTIBLE POWER SUPPLY MENGGUNAKAN DOUBLE SWITCH SEBAGAI PENYEARAH DAN PERBAIKAN FAKTOR DAYA

BAB IV ANALISA DATA. berpengaruh terhadap biaya listrik, dengan langkah langkah sebagai berikut :

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

Transkripsi:

Vol. 2 No. (26) Hal. 9-4 ISSN 858-375 PENGARUH ARUS HARMONISA PADA UNJUK KERJA SISTEM OPEN- LOOP VARIABLE SPEED DRIVE MOTOR INDUKSI MENGGUNAKAN INVERTER HARMONIC CURRENT EFFECT TO THE PERFORMANCE OF OPEN-LOOP SYSTEM VARIABLE SPEED DRIVE INDUCTION MOTOR USING INVERTER Suroso*, Winasis, Daru Tri Nugroho, dan Sebastian Adi Prakoso *Email: suroso.te.unsoed@gmail.com Jurusan Teknik Elektro, Universitas Jenderal Soedirman, Purbalingga Abstrak Salah satu aplikasi dari inverter adalah pada Variabel Speed Drive (VSD) untuk mengatur kecepatan motor induksi dengan mengubah nilai tegangan atau frekuensi keluaran dari inverter. Kehandalan motor induksi yang digerakkan menggunakan inveter seringkali dipengaruhi dengan adanya harmonisa arus dan tegangan yang timbul akibat karakteristik beban non linear yang dihasilkan oleh penggunaan inverter. Fenomena harmonisa ini membawa kerugian dalam proses industri yang menggunakan VSD dan motor induksi, karena tidak semua inverter yang dipakai menghasilkan gelombang sinusoidal murni. Dalam makalah ini disajikan analisa pengaruh harmonisa terhadap kinerja dari motor induksi tipe sangkar tupai dilihat dari nilai kecepatan, torsi dan efisiensi dengan melakukan simulasi komputer dan eksperimen di laboratorium. Dari analisis data menunjukkan, kenaikan nilai harmonisa arus telah mengakibatkan kenaikan pada nilai kecepatan sebesar,4%, kenaikan torsi motor hingga,8 Nm, dan penurunan efisiensi % sampai 5%. Harmonisa arus keluaran inverter juga mengakibatkan ripple pada torsi lebih besar 2 sampai 5 kali lipat, hal ini mengakibatkan kecepatan motor tidak stabil dan menimbulkan getaran serta motor cepat panas. Kat kunci: harmonisa, variable speed drive, inverter, motor induksi. Abstract -- One of the the inverter s applications is in Variable Speed Drive (VSD) to control the speed of an induction motor by varying the voltage or the output frequency of the inverter. Induction motor reliability driven by using inverter is often affected by harmonics components of the current and voltage generated by the inverter. This phenomenon brings harmonic losses in the industry process applying VSD and induction motors, because not all inverters produce a pure sinusoidal wave. Thi paper presents the effect of harmonics on the performance of squirrel cage induction motor type i.e. the speed, torque and efficiency by conducting computer simulation and experimental test in laboratory. The increase in the value of harmonics resulting an increase in the value of speed.4%, an increase in the value of torque.8 Nm, and decreased of efficiency to5%, the harmonics also resulted torque ripple 2 to5 times resulting in unstable speed of motor, arising engine vibration and causing motor heating. Keywords: harmonics, variable speed drive, inverter, induction motors. I. PENDAHULUAN Motor induksi tiga fasa adalah suatu mesin listrik yang mengubah energi listrik menjadi energi mekanik berupa putaran motor dengan prinsip prinsip induksi []. Motor induksi lebih banyak dipakai dibandingkan motor arus searah (DC) karena motor induksi harganya lebih murah, mudah dalam perawatan, serta lebih handal [2][3]. Rangkaian konverter daya yang digunakan untuk mengubah tegangan DC menjadi AC disebut inverter [4]. Rangkaian inverter bisa menggunakan komponen transistor, Insulated Gate Bipolar Junction Transistor (IGBT), Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor (MOSFET), maupun thyristor sebagai komponen utama. Bila digunakan transistor, MOSFET dan IGBT dayanya terbatas pada kapasitas kecil sampai sedang, tetapi frekuensi pensaklarannya bisa tinggi serta tidak perlu rangkaian komutasi. Bila menggunakan thyristor dayanya lebih besar namun frekuensi pensaklarannya rendah dan perlu rangkaian komutasi sebagai penyulut [5]. 9

Pengaruh Arus Harmonisa Pada Unjuk Kerja Sistem Open-Loop Variable Speed Drive Motor Induksi Menggunakan Inverter [Suroso, dkk] Dalam prakteknya keberadaan harmonik dalam suatu sistem tenaga listrik membawa kerugian pada berbagai alat, salah satunya pada motor induksi. Harmonik urutan genap biasanya memiliki rms yang lebih kecil dibandingkan harmonik urutan ganjil. Jumlah antara frekuensi fundamental dan kelipatannya, akan menyebabkan frekuensi fundamental tidak lagi berbentuk sinus murni, tetapi mengalami distorsi. Oleh karena itu diperlukan kajian baik berupa analisis maupun penelitian pengujian di laboratorium atau industri untuk melihat bagaimana pengaruh harmonisa pada kinerja motor induksi tiga fasa. Dengan demikian kita bisa melihat bagaimana relevansinya terhadap operasi motor induksi tersebut. Makalah ini menyajikananalisa pengaruh harmonisa arus keluaran inverter pada unjuk kerja variable speed drive motor induksi tiga fase. Analisa simulasi komputer dan eksperimen dilaboratorium disajikan untuk mengkaji unjuk kerja sistem. II. METODE PENELITIAN Untuk menganalisa pengaruh harmonisa terhadap kinerja motor induksi tiga fasa, pada penelitian ini akan dibandingkan nilai harmonisa dari rangkaian inverter yang menghasilkan gelombang sinus sebagai gelombang yang memiliki distorsi harmonisa kecil dan rangkaian inverter yang menghasilkan gelombang kotak sebagai gelombang yang memiliki distorsi harmonisa yang lebih besar. Gambar-. Inverter dengan Beban Motor Induksi. Pengambilan dan pengumpulan data dilakukan di laboratorium konversi energi listrik, Jurusan Teknik Elektro Universitas Jenderal Soedirman untuk mengetahui unjuk kinerjanya dengan mengunakan data name plate dari motor induksi tiga fasa yang diteliti dan dari buku instruction manual hitachi Inverter SJ 2 untuk spek inverter yang digunakan. Berikut ini adalah datanya. ) Motor Induksi Tiga Fasa Data name plate motor induksi tiga fasa di laboratorium konversi energi listrik, Jurusan Teknik Elektro Unversitas Jenderal Soedirman adalah sebagai berikut : Tipe rotor : Sangkar Tupai Rated output :,5 HP /,37-,4 kw Frekuensi : 5 Hz Rated voltage : 22 / 38 V Rated current : 5,7 /,95 A RPM (75% full load) : 285 r / min Winding connection : Y- Jumlah kutub : 2 kutub Impedansi motor yang terdiri dari tahanan stator (Rs), tahanan rotor (Rr), induktansi rotor (Lr), induktansi stator (Ls), dan induktansi magnetisasi (Lm) seperti pada Tabel- berikut ini. Tabel-. Data resistansi dan reaktansi motor induksi. Rs (Ω) Xs (Ω) Xm (Ω) Rr (Ω) Xr (Ω) 35 9 32 7,2 4,3 2) Hitachi Inverter SJ 2 Berikut merupakan data inverter yang digunakan dalam eksperimen: Tipe Inverter : Pulse Width Modulation Voltage Source Inverter (PWM-VSI) Applicable motor size :.2 kw (/2 HP) 2.2 kw (2 HP) Rated capacity : 4.2 kva Rated input Voltage : 3-phase, 38 to 48 V ± %, 5/6 Hz ± 5 % Rated input current : 7. A Rated output current : 5.5 A Starting torsi : 2 % or more Control method : Sinusoidal Pulse Width Modulation (SPWM) control Analisa dilakukan dengan mensimulasikan melalui software PSIM dan dengan eksperimen di laboratorium. Data nilai harmonisa, gelombang spektrum harmonisa arus dan tegangan yang didapat dari simulasi akan digunakan sebagai data pembanding hasil pengukuran eksperimen untuk mendapatkan unjuk kerja sistem. III. HASIL DAN PEMBAHASAN A. Analisa Harmonisa Arus dan Tegangan Pada Inverter Gelombang Sinus Tabel-2 menunjukkan hasil pengukuran nilai arus dan tegangan keluaran rangkaian

DINAMIKA REKAYASA Vol. 2 No. (26) ISSN 858-375 inverter gelombang sinus. Rentang frekuensi inverter yang diinput dari frekuensi -5 Hz, orde harmonisa dari orde 2-5. Tabel-2 menunjukan nilai arus dan tegangan dari hasil eksperimen. Terlihat nilai arus semakin besar seiring bertambahnya frekuensi dari inverter. Demikian juga pada nilai tegangan fasa dan tegangan antar fasa semakin besar seiring bertambahnya frekuensi dari inverter. Tabel-2. Nilai Arus dan Tegangan Rangkaian Gelombang Sinus dari Hasil Eksperimen. Frekuensi (Hz) Arus Fasa (Amp) Tegangan Fasa (Volt) Tegangan Antar Fasa (Volt).5 5.96 9 5.6 75.5 3 2.2 96.99 68 25.24 2.8 28 3.26 43.8 248 35.27 66.27 288 4.275 88.2 326 45.28 2.3 366 5.2857 229.79 398 Gambar-2 menunjukkan gelombang arus keluaran inverter menggunakan simulasi komputer. Sedangkan Gambar-3 menunjukkan gelombang arus keluaran inverter hasil pengujian eksperimen dari invertern yang digunakan sebagi penggerak motor induksi. Terlihat gambar gelombang arus yang telah terdistorsi oleh harmonisa, serta nilai harmonisanya juga dapat di amati melalui gambar spektrum harmonisanya diganbar 4 dan Gambar-5. Isa (Isa/.92)*... 5 5 2 25 3 35 4 45 5 Gambar-4. Spektrum harmonisa gelombang arus inverter hasil simulasi. Gambar-5. Spektrum harmonisa gelombang arus hasil pengukuran. Gelombang tegangan keluaran inverter hasil simulasi computer dan pengujian eksperimen ditunjukkan di Gambar-6 dan Gambar-7. Spektrum harmonisa tegangan hasil simulasi komputer dan eksperimen ditunjukkan di Gambar-8 dan Gambar- 9. 4 VR.5 2.5 -.5-2 - -4 -.5.7.7.72.73.74.75.76.77.78.79.8 Gambar-2. Gelombang sinus arus frekuensi 5 Hz hasil simulasi..76.764.768.772.776.78.784.788.792.796.8 Gambar-6. Gelombang tegangan fasa pada simulasi. Gambar-3. Gelombang sinus arus hasil eksperimen. Gambar-7. Gelombang tegangan fasa saat eksperimen.

Pengaruh Arus Harmonisa Pada Unjuk Kerja Sistem Open-Loop Variable Speed Drive Motor Induksi Menggunakan Inverter [Suroso, dkk] (VR/254)* (Isa/.2)*..... 5 5 2 25 3 35 4 45 5 Gambar-8. Spektrum harmonisa gelombang tegangan fasa pada simulasi.. 5 5 2 25 3 35 4 45 5 Gambar-2. Spektrum harmonisa gelombang arus simulasi. Gambar-9. Spektrum harmonisa gelombang tegangan fasa pada eksperimen. B. Analisa Harmonisa Arus dan Tegangan Pada Inverter Gelombang Kotak Gambar- dan Gambar- menunjukkan hasil simulasi computer untuk gelombang arus keluaran inverter yang mengalir ke motor induksi untuk inverter yang beroperasi dengan mode gelombang kotak. Spektrum harmonisa dari arus inverter tersebut ditunjukkan dalam Gambar-2 dan Gambar-3. Isa Gambar-3. Spektrum harmonisa gelombang arus fasa pada eksperimen frekuensi 5 Hz. Gambar-4 dan Gambar-5 menunjukkan gelomnbang tegangan keluaran inverter hasil simulasi dan hasil eksperimen. Spektrum harmonisanya ditunjukkan dalam Gambar-6 dan Gambar-7. Pada gambar spektrum harmonisa di tersebut menunjukan bahwa pada rangkaian inverter mode gelombang kotak lebih banyak menghasilkan harmonisa karena pengaruh distorsi gelombang yang dihasilkan. 4 VR 4 2 2-2 -2-4 -4.7.7.72.73.74.75.76.77.78.79.8 Gambar-. Gelombang arus fasa pada simulasi..7.7.72.73.74.75.76.77.78.79.8 Gambar-4. Gelombang tegangan fasa pada simulasi. Gambar-. Gelombang arus eksperimen. Gambar-5. Gelombang tegangan fasa pada eksperimen. 2

DINAMIKA REKAYASA Vol. 2 No. (26) ISSN 858-375... (VR/359)* 5 5 2 25 3 35 4 45 5 Gambar-6. Spektrum harmonisa gelombang tegangan fasa pada simulasi. Gambar-8 grafik nilai kecepatan menunjukan nilai speed yang dihasilkan pada rangkaian gelombang kotak (THD tinggi) lebih besar dibanding dengan gelombang sinus (THD rendah). Semakin besar nilai THD maka semakin besar nilai speed. Selisih kenaikan kecepatan pada rangkaian gelombang kotak dibanding rangkaian gelombang sinus rata-rata sebesar 25,78 rpm atau sebesar,4 %. Namun kecepatan yang dihasilkan pada rangkaian gelombang kotak tidak stabil, hal ini dapat membuat motor cepat panas dan timbul getaran. Gambar-7. Spektrum harmonisa gelombang tegangan fasa pada eksperimen. C. Analisa Pengaruh Harmonisa Pada Kecepatan, Torsi dan Efisiensi Motor Tabel-3. Nilai Speed, Torsi dan Efisiensi Motor Induksi. Frekuensi (Hz) Speed (rpm) Torsi (N/m) Efisiensi (%) Sinus Kotak Sinus Kotak Sinus Kotak 62 623.39.8 27.9 22.4 5 95 923.33.34 44.4 4.22 2 27 226.3.85 55.2 52.59 25 56 529.32.6 62.55 6.5 3 83 858.38.66 67.42 66.6 35 24 24.3.52 7.74 68.97 4 2392 24.298.54 73.8 7.84 45 2676 2,73.297.36 74.77 73.38 5 2958 329.296.33 76.3 74.26 Tabel-3 menunjukan nilai speed dan efisiensi semakin besar sebanding dengan kenaikan nilai frekuensi inverter, sebaliknya dengan nilai torsi, semakin bertambahnya frekuensi inverter maka semakin kecil nilai torsinya. Gambar-9. Grafik perbandingan nilai torsi antara rangkaian gelombang sinus dan gelombang kotak. Gambar-9 menunjukkan nilai torsi pada rangkaian gelombang kotak (THD tinggi) terlihat mengalami penurunan yang cukup tinggi saat kenaikan frekuensi inverter, berbeda dibanding nilai torsi pada rangkaian gelombang sinus (THD rendah) yang cukup stabil pada saat kenaikan frekuensi inverter. Pada rangkaian gelombang kotak (THD tinggi) membutuhkan kerja torsi yang tinggi rata-rata sebesar 2 sampai 4 kali lipat dari torsi rangkaian gelombang sinus (THD rendah) dan mengalami penurunan yang tinggi pula sebesar sampai,5 kalinya dari nilai torsi sebelumnya. Gambar-2. Grafik perbandingan nilai efisiensi antara rangkaian gelombang sinus dan gelombang kotak. Gambar-8. Grafik perbandingan nilai kecepatan antara rangkaian gelombang sinus dan gelombang kotak. Dari grafik Gambar-2 terlihat nilai efisiensi meningkat sebanding dengan kenaikan frekuensi inverter. Pada rangkaian gelombang kotak (THD 3

Pengaruh Arus Harmonisa Pada Unjuk Kerja Sistem Open-Loop Variable Speed Drive Motor Induksi Menggunakan Inverter [Suroso, dkk] tinggi) mengalami penurunan efisiensi rata-rata sebesar sampai 5% dari rangkaian gelombang sinus (THD rendah). Semakin besar THD maka efisiensi motor induksi semakin menurun. Hasil penelitian ini menunjukan bahwa harmonisa mempengaruhi nilai efisiensi, sehingga menurunkan kinerja motor induksi dengan mengurangi nilai dari efisiensi motor induksi tersebut. Pengaruh lain karena adanya harmonisa yaitu terdapat ripple torsi, berikut besarnya nilai ripple pada torsi pada rangkaian gelombang kotak dan gelombang sinus. panas, timbul getaran dan kecepatan motor induksi yang tidak stabil. Gamba- 23. Grafik perbandingan nilai ripple torsi. Torque.2.8.6.4.2.2.4.6.8 Gambar-2. Ripple torsi pada inverter gelombang sinus. Torque 2.5 2.5.5 -.5.2.4.6.8 Gambar-22. Ripple torsi pada inverter gelombang kotak. IV. KESIMPULAN Makalah ini membahas pengaruh harmonisa arus dan tegangan keluaran inverter pada unjuk kerja motor induksi tiga fase. Selisih kenaikan kecepatan pada inverter gelombang kotak dibanding rangkaian inverter gelombang sinus ratarata sebesar,4%. Namun kecepatan yang dihasilkan pada rangkaian inverter gelombang kotak tidak stabil, hal ini dapat membuat motor cepat panas dan timbul getaran. Rangkaian inverter gelombang kotak memiliki ripple torsi yang lebih besar dibanding pada rangkaian gelombang sinus rata-rata sebesar 2-5 kali lipat dari ripple pada rangkaian inverter gelombang sinus. Hal ini menunjukan pengaruh harmonisa yang terdapat pada rangkaian inverter gelombang kotak memperbesar ripple torsi motor. Tabel-4. Nilai ripple torsi. F inverter Nilsi Ripple Torsi (Nm) Gelombang Sinus Gelombang Kotak.2635749 5.66375 5.898547 4.324589 2.5829896 2.66232 25.7994956.787279 3.949284 2.723923 35.35464.85462 4.234455.89898767 45.22867.692374 5.6426846.457794635 Dari Tabel-4 dapat dilihat nilai ripple torsi dari gelombang kotak (THD tinggi) lebih tinggi dari gelombang sinus (THD rendah). Kenaikan ripple pada rangkaian gelombang kotak rata-rata sebesar 2-5 kali lipat dari ripple pada rangkaian gelombang sinus. Semakin besar frekuensi inverter maka semakin kecil ripple torsi. Demikian juga semakian besar nilai THD maka semakin kecil ripple torsi. Dengan adanya ripple ini peralatan menjadi cepat DAFTAR PUSTAKA [] Luqman Assafat. Analisa Faktor-Faktor Yang Mempengaruhi Tingkat Harmonisa Pada Motor Induksi Tiga Fasa Tipe Rotor Sangkar Tupai. Prosiding Seminar Nasional UNIMUS, Semarang. 2: 438-453. [2] Istanto W. Djatmiko, Kustono. Performansi Parameter Motor Induksi Tiga Fasa Dengan Sumber Tegangan Dan Frekuensi Variabel. Jurnal Edukasi Elektro. 29; 5(): 9-28. [3] Zaenab Muslimin. Pengontrolan Motor Induksi Tiga Fase dengan Inverter Berbasis Mikrokontroller AT89S5. Jurnal Penelitian Enjiniring. 29; 2(2): 3-. [4] M. H. Rashid. Power Electronics Hand Book. Academic Press, 27. [5] Yadi Yunus, Suyamto. Rancang Bangun Alat Pengatur Kecepatan Motor Induksi Dengan Cara Mengatur Frekuensi. Prosiding Seminar Nasional IV SDM Teknologi Nuklir. Yogyakarta. Agustus 28; IV: 37-42. 4