# ANALISIS KARAKTERISTIK MOTOR INDUKSI 3 FASE NEMA D UNTUK MELAKUKAN PENGHEMATAN ENERGI

Document Sample

```					POLITEKNOSAINS VOL. X NO. 1                                    Maret 2011

ANALISIS KARAKTERISTIK MOTOR INDUKSI 3 FASE NEMA
D UNTUK MELAKUKAN PENGHEMATAN ENERGI

1. Teknik Elektro, Politeknik Pratama Mulia , Surakarta 57149, Indonesia
2.Teknik Elektro, Politeknik Pratama Mulia , Surakarta 57149, Indonesia

ABSTRACT

Standard induction motor according to torque characteristics by
NEMA (National Electrical Manufactures Association) is divided into 5
classes / design that is A, B, C, D or F. This research used induction
motor NEMA D as an object under study. NEMA D Design is a high-slip
motor is designed to have a high starting torque and low starting current.
This study makes the simulation model of the characteristics of three
phase induction motor using Math lab 7:04 and conducted an analysis of
the characteristics of three phase induction motor NEMA D motor
working by changing the voltage of 460V, 420V, 380V and 340V at rated
load of 10% to 60% for energy saving. The results showed the lower the
voltage the greater the energy savings obtained, a decline in the biggest
power on the condition of maximum torque at the slip value = 70%. In the
experiment of working voltage 380V with a load of 10% -60% decline in
velocity of 183 to 154 ppd, and the resulting increase in efficiency by 3%
to 18% and get increased power output rose to 2.5 KW

Keyword: three-phase induction motors, NEMA D, energy saving,
characteristics

Motor induksi merupakan           magnetisasi, saat berbeban ringan.
penggerak utama pada sebgian                 Motor       induksi     telah
besar industri. Sebagian besar         distandardisasi             menurut
motor induksi adalah motor kecil       karakteristik torsinya seperti
(dibawah 50 HP), biasanya berupa       disain A, B, C, D atau F dari
motor induksi yang efisiensinya        NEMA        (National     Electrical
tidak tinggi sehingga banyak           Manufactures association). Motor

Analisis Karakteristik. . .                                            108
POLITEKNOSAINS VOL. X NO. 1                                   Maret 2011

motor yang paling sederhana dan       yang lalu. Motor dengan beban
paling terpecaya karena kekerasan     tak penuh dalam aplikasi di
lilitan motor sangkar dan tidak       industri banyak memberikan
adanya sikat. Arus awal (starting)    kerugian karena unjuk kerja
yang besar diperlukan oleh motor      motor yang menurun seperti
ini dapat menyebabkan fluktuasi       fatktor daya dan efisiensi,
tegangan.        Kegunaan-umum,       akibatnya kondisi ini juga akan
motor     induksi     sangkar-tupai   mempengaruhi sistem listrik
(desain B NEMA) adalah motor          secara keseluruhan.
induksi. Motor desain B NEMA                Penelitian ini bertujuan
digunakan untuk menggerakan           untuk membuat simulasi model
kipas, pompa sentrifugal, dan         karakteristik motor induksi 3 fase
sebagainya.                           NEMA D dengan program Matlab
Motor torsi start-tinggi       7.04    dilanjutkan    melakukan
(desain C NEMA) digunakan             analisis terhadap karakteristik
apabila kondisi start sukar.          motor induksi 3 fase dengan
Elevator dan kerakan yang harus       mengubah tegangan kerja motor
start dalam keadaan berbeban          dan mengubah nilai beban untuk
adalah dua aplikasi yang umum.        melakukan penghematan energi.
tersebut mempunyai sangkar-           2. BAHAN DAN METODE
dobel.                                Bahan yang digunakan dalam
Motor slip-tinggi (desain D    penelitian ini adalah Software
NEMA)         dirancang      untuk    Matlab 7.04           dan model
mempunyai torsi start yang tinggi     matematis       rangkaian     motor
dan arus start yang rendah.           induksi 3 fase.
Motor-motor tersebut mempunyai        Metode penelitian meliputi:
tahanan rotor tinggi dan bekerja          a. Pemodelan         matematis
antara 85% dan 95% dan                        motor induksi 3 fase
kecepatan sinkron motor-motor             b. Simulasi              model
tersebut menggerakkan beban                   karakteristik motor induksi
kelembaman         tinggi     yang            3 fase dengan program
mengambil waktu relative lama                 Matlab
untuk mencapai kecepatan penuh.           c. Perhitungan daya
Potensi penghematan energi
pada     motor     induksi    yang    Model      Matematis      Motor
berbeban tidak penuh sudah mulai      Induksi 3 fase
banyak dibicarakan dua dekade         Rangkaian Motor induksi 3 fasa:

Analisis Karakteristik. . .                                          109
POLITEKNOSAINS VOL. X NO. 1                                                 Maret 2011

′
R2
smax =
(R th ) 2 + (X th + X 2 ) 2

2
…                                                                             3.Vth
Tmax =
2ω sync [Rth +        (R th ) 2 + (X th + X 2 ) 2   ]

Gambar 1. Rangkaian Motor Induksi 3
Fase                                       Persamaan untuk torsi motor:
3 ( R2 )           (Vth ) 2
Untuk     memperoleh     model              T=
matematis dari motor induksi 3
ω_sync s (R + R 2 ) 2 + (X + X ) 2
th             th 2
fase rangkaian Gambar.1 diubah            Persamaan daya (P):       s
ke rangkaian pengganti Thevenin
gganti                    P = T.ω ,
adalah:                                   dengan T = torsi , ω =( w_sync –
s. w_sync)

Karakteristik Motor Induksi 3
gaGmbar
Fase
Pembuatan       program       dengan
Matlab untuk memperoleh model
karakteristik motor induksi 3 fase
Gambar 2. Rangkaian Thevenin Motor        digunakan besaran-besaran pada
Induksi                                   motor induksi sebagai berikut:
Perhitungan untuk memperoleh              r1 = 0.5; x1 = 0.75; r2 = 1.2; x2 =
model matematis dari motor                1.12;        xm = 16.8; n_sync =
induksi 3 fase adalah sebagai             1800; w_sync = 188.4;
berikut:                                  dengan,
r1 = resistansi stator, x1 = reaktasi
j.Xm                     stator
Vth =                        x Vphase   r2 = resistansi rotor, x2 = reaktasi
(R 1 + j (Xm + X 1 )
rotor
n_sync = kecepatan sikron ( 2πf /
jXm (R 1 + jX 1 )         p, p = jumlah kutub )
Zth =                                 w_sync = kecepatan sikron (
(R 1 ) + j (Xm + X 1 .Rc)     2πn_sync / 60 )

Analisis Karakteristik. . .                                                               110
POLITEKNOSAINS VOL. X NO. 1                                                  Maret 2011

Model karakteristik motor induksi              v_th = v1 * ( xm /sqrt( r1*2 + (x1 + xm)^2)
);
3 fase yang akan disimulasikan                 v_th2 = v2 * ( xm /sqrt( r1*2 + (x1 + xm)^2)
menggunakan program Matlab                     );
pada    perubahan       tegangan               v_th3 = v3 * ( xm /sqrt( r1*2 + (x1 + xm)^2)
);
masukan 460V, 420V, 380V dan                   v_th4 = v4 * ( xm /sqrt( r1*2 + (x1 + xm)^2)
340V.                                          );
z_th = ((j*xm)*(r1+j*x1))/(r1+j*(x1+xm));
r_th = real (z_th);
3. HASIL                     DAN               x_th = imag (z_th);
PEMBAHASAN                                  %Menghitung TORQUE dengan slip
Untuk membuat simulasi model                   bervariasi antara
s = (0:1:50)/50;        % slip
karakteristik motor induksi 3 fase             s(1)= 0.001;                  % menghindari
NEMA D digunakan program                       pembagian dengan nol
Matlab 7.04 dengan list program                nm = (1-s)*n_sync;             % Kecepatan
mekanik
sebagai berikut:
%menghitung torsi
% PROGRAM KARAKTERISTIK MOTOR                  figure;hold on
INDUKSI 3 PHASA NEMA D                         for ii= 1:51
% Memplot kurva torsi - speed dari sebuah      t_ind(ii)=(3*v_th^2*(r2+0.1)/s(ii))/(w_sync*
motor induksi                                  ((r_th+(r2+0.1)/s(ii))^2+(x_th+x2)^2));
r1 = 0.5;           % nilai hambatan stator    t_ind2(ii)=(3*v_th2^2*(r2+0.1)/s(ii))/(w_syn
dalam ohm                                      c*((r_th+(r2+0.1)/s(ii))^2+(x_th+x2)^2));
x1 = 0.75;                % nilai reaktansi    t_ind3(ii)=(3*v_th3^2*(r2+0.1)/s(ii))/(w_syn
stator dalam ohm                               c*((r_th+(r2+0.1)/s(ii))^2+(x_th+x2)^2));
r2 = 1.2;           % nilai hambatan rotor     t_ind4(ii)=(3*v_th4^2*(r2+0.1)/s(ii))/(w_syn
dalam ohm( dibuat lebih besar karena type      c*((r_th+(r2+0.1)/s(ii))^2+(x_th+x2)^2));
D)                                             end
x2 = 1.12;           % nilai reaktansi rotor   % Menggambar karakteristik Torsi-Slip
dalam ohm                                      plot (s,t_ind,'color','r','linewidth',2.0);
xm = 16.8;                     % reaktansi     plot (s,t_ind2,'color','k','linewidth',2.0);
rangkaian pe3nguat                             plot (s,t_ind3,'color','m','linewidth',2.0);
v1 = 460/ sqrt(3);      % Tegangan Phase       plot (s,t_ind4,'color','c','linewidth',2.0);
Netral V1                                      set(gca,'Xdir','reverse');
v2 = 420/ sqrt (3);     % Tegangan Phase       xlabel ('Slip','fontweight','Bold');
Netral V2                                      ylabel ('Torque','fontweight','Bold');
v3 = 380/ sqrt (3);     % Tegangan Phase       title ('KARAKTERISTIK MOTOR INDUKSI 3
Netral V3                                      FASA TORSI-SLIP','fontweight','Bold');
v4 = 340/ sqrt (3);     % Tegangan Phase       grid on;
Netral V4                                      %Menggambarkan karakteristik Torsi-Speed
n_sync = 1800;                % Kecepatan      figure;hold on
sinkron (r/min)                                plot (nm,t_ind,'color','r','linewidth',2.0);
w_sync = 188.4;               % Kecepatan      plot (nm,t_ind2,'color','k','linewidth',2.0);
plot (nm,t_ind4,'color','c','linewidth',2.0);
%menghitung     tegangan    Thevenin    dan    xlabel ('Speech','fontweight','Bold');
impedansinya                                   ylabel ('Torque','fontweight','Bold');

Analisis Karakteristik. . .                                                            111
POLITEKNOSAINS VOL. X NO. 1                                                                                                                   Maret 2011

title ('KARAKTERISTIK MOTOR INDUKSI 3                                                                  KARAKTERISTIK MOTOR INDUKSI 3 FASA TORSI-SLIP
250
FASA                          TORQUE-
460V
SPEECH','fontweight','Bold');
grid on;                                                                                    200
420V
hold off;
List program jika dijalankan akan                                                           150
380V

Torque
menghasilkan      bentuk    kurva                                                                                  340V

karakteristik motor induksi 3 fase                                                          100

berikut ini:
50

KARAKTERISTIK MOTOR INDUKSI 3 FASA TORSI-SLIP
250
0
Tmax1                                                                              1   0.9   0.8   0.7     0.6    0.5   0.4   0.3   0.2   0.1   0
460V                                                                                            Slip

200
Tmax2            420V

150
Tmax3
380V                                                                 Gambar 5. Grafik Perhitungan Torsi
Torque

Tmax4             340V

100                                                                                                   Hasil simulasi dari model
karakteristik motor induksi 3 fase
50                                                                                             Gambar.3        dan        Gambar.4
Slip Tmax (0,7)                                                 menunjukkan bahwa dengan
0
1   0.9     0.8     0.7     0.6      0.5    0.4     0.3    0.2    0.1    0                perubahan tegangan masukan
Slip
Gambar 3. Karakteristik Torque-Slip                                                           460V, 420V, 380V dan 340V
dapat dianalisis seperti Gambar.5
250
KARAKTERISTIK MOTOR INDUKSI 3 FASA TORQUE-SPEECH                                      yaitu terlihat kurva karakteristik
460V                                                  motor induksi 3 fasa untuk ke-4
420V
tegangan 460 V, 420 V, 380 V
150                                       380V
dan 340 V torsi maksimal terjadi
Torque

100
kreteria bahwa untuk jenis motor
induksi 3 fasa NEMA D, torsi
50
dari atau sama dengan 50% (hasil
0
0    200      400     600         800  1000
Speech
1200    1400   1600   1800
program Matlab menghasilkan
Gambar 4. Karakteristik Torque-Speech
slip 70%          sehingga hasil
perancangan program Matlab
sesuai dengan kriteria NEMA D.

Analisis Karakteristik. . .                                                                                                                                112
POLITEKNOSAINS VOL. X NO. 1                                    Maret 2011

Berikut ini akan dilakukan       s3 = nilai slip pada tegangan V =
analisis terjadinya perhitungan        380 / 3 = 219.4 volt           s3 =
daya masukan akibat perubahan          0.15 (pembacaan grafik)
tegangan masukan dengan asumsi         s4 = nilai slip pada tegangan V =
kondisi torsi konstan dengan
340 / 3 = 196.3 volt - s4 =
menggunakan karakteristik motor
induksi      torque-slip,
,  analisi     0,19 (pembacaan grafik)
mengacu pada grafik Gambar.6           Perhitungan nilai daya input tiap-
berikut ini:                           tiap s1, s2, s3 dan s4 adalah:
Rumus yang digunakan : P = T.ω
, dimana T = torsi , ω =( w_sync –
s. w_sync)
Nilai w_sync = 188.4 (sesuai
program)
Untuk s1 = 0.09
ω = 188.4 – 0.09 X 188.4
ω = 171.4 ppd (putaran per detik)
maka,
P1 = T. ω = 65 X 171.4 = 11141
Watt

Untuk s2 = 0.11
Gambar 6. Analisis Daya pada beban   ω = 188.4 – 0.11 X 188.4
30%
ω = 167.7 ppd (putaran per
detik)
Analisis     perhitungan    untuk
maka,
membuktikan dengan penurunan
P2 = T. ω = 65 X 167.7 =
daya input dengan penurunan
10900.5 Watt
Untuk s3 = 0.15
(pembacaan grafik ~ 65 Nm, pada
ω = 188.4 – 0.15 X 188.4
beban 30% )
ω = 160 ppd (putaran per detik)
s1 = nilai slip pada tegangan V =
maka,
460 / 3 = 265.6 volt         s1 =      P3 = T. ω = 65 X 160 = 10400
0.09 (pembacaan grafik)                Watt
s2 = nilai slip pada tegangan V =
420 / 3 = 242.5 volt         s2 =      Untuk s4 = 0.19
0.11 (pembacaan grafik)                ω = 188.4 – 0.19 X 188.4

Analisis Karakteristik. . .                                           113
POLITEKNOSAINS VOL. X NO. 1                                                         Maret 2011

ω = 152.6 ppd (putaran per
detik)
maka,
P4 = T. ω = 65 X 152.6 = 9919
Watt

30% tersebut diatas dapat
diringkas dalam bentuk tabel
berikut ini dengan torsi konstan =
65 Nm, beban = 30%

abel
Tabel 1. Daya Masukan saat torsi
= 65 Nm                                                     Gambar 7. Analisis Daya pada Beban
Tegangan Input Slip       ω (kec.sinkron) Daya input Pin                   55%
460V           0.1 (s1)   171.4 ppd       11141 Watt
420V           0.13 (s2) 167.7 ppd        10900.5 Watt
penurunan daya input dengan
380V           0.16 (s3) 160 ppd          10400 Watt
340V           0.19 (s4) 152.6 ppd        9919 Watt        kurva pada tegangan 340 V
n                                             maksimalnya, perhitungan daya
tegangan masukan pada nilai                                input tiap-tiap titik pengamatan
beban 30% dan torsi diasumsikan
sikan                          s1, s2, s3, dan s4 adalah sebagai
konstan pada nilai 65 Nm, Dari                             berikut:
perhitungan diperoreh penurunan                            Diambil nilai torsi konstan pada
tegangan pada 460V, 420V, 380V                             (pembacaan grafik ~ 120 Nm)
dan    340V      terlihat  terjadi                         s1 = nilai slip pada tegangan V =
penurunan daya.                                            460 / 3 = 265.6 volt          s1 =
Selanjutnya akan dianalisis                          0.175 (pembacaan grafik)
pengamatan saat beban 55 % ,                               s2 = nilai slip pada tegangan V =
dilakukan     pengamatan     pada                          420 / 3 = 242.5 volt- s2 =
beban ini salah satu kurva berada
0.23 (pembacaan grafik)
s3 = nilai slip pada tegangan V =
sehingga       dapat      diamati
penghematan energi pada saat                               380 / 3 = 219.4 volt-         s3 =
torsi maksimal.                                            0.325 (pembacaan grafik)

Analisis Karakteristik. . .                                                                114
POLITEKNOSAINS VOL. X NO. 1                                                 Maret 2011

s4 = nilai slip pada tegangan V =         P4 = T. ω = 120 x 56.5 =
340 / 3 = 196.3 volt - s4 = 0,7      6782.4 Watt
Perhitungan nilai daya tiap-tiap     Dari perhitungan daya pada beban
s1, s2, s3 dan s4 adalah:            55% tersebut diatas dapat
Rumus yang digunakan : P = T.ω       diringkas dalam bentuk tabel
, dimana T = torsi , ω =( w_sync –   berikut ini dengan torsi Konstan =
s. w_sync)                           120 Nm, beban = 55%
Nilai w_sync = 188.4 (sesuai
program)                             Tabel 2. Daya Masukan saat torsi
Untuk s1 = 0.175                     = 120 Nm
Tegangan Input   Slip    ω (kec.sinkron)   Daya input Pin
ω = 188.4 – 0.175 X 188.4     460V             0.175   155.43 ppd        18651.6 Watt
ω = 155.43 ppd (putaran       420V             0.23    145.1 ppd         17408.2 Watt
380V             0.325   127.17 ppd        15260.4 Watt
per detik)
340V             0.7     56.5 ppd          6782.4 Watt
maka,
P1 = T. ω = 120 X 155.43 =
torsi konstan sebesar 120 Nm
18651.6 Watt
Untuk s2 = 0.23
460V, 420V, 380V dan 340V
ω = 188.4 – 0.23 X 188.4
ω = 145.1 ppd (putaran per
detik)
maksimal (slip = 70%)
maka,
Dari Tabel 1 dan Tabel 2
P2 = T. ω = 120 X 145.1 =
dapat dituliskan kembali hasil
17408.2 Watt
pengamatan penghematan energi,/
Untuk s3 = 0.325
penurunan daya input akibat
ω = 188.4 – 0.325 X 188.4
ω = 127.17 ppd (putaran
per detik)
kondisi torsi konstan.
maka,
P2 = T. ω = 120 X 127.17 =
15260.4 Watt
Untuk s4=0.7 (torsi maksimal
ω = 188.4 – 0.7 X 188.4
ω = 56.5 ppd (putaran per
detik)
maka,

Analisis Karakteristik. . .                                                               115
POLITEKNOSAINS VOL. X NO. 1                                                                  Maret 2011

Tabel 3. Hasil pengamatan Daya                                r2 = 1.2;           % nilai hambatan rotor
dalam ohm( dibuat lebih besar karena type
input                                                         D)
Kondisi Beban = 30% , torsi konstan = 65 Nm                   x2 = 1.12;          % nilai reaktansi rotor
Tegangan Input Slip        ω (kec.sinkron) Daya input (Pin)   dalam ohm
460V           0.1          171.4 ppd      11141 Watt         xm = 16.8;                     % reaktansi
420V           0.13        167.7 ppd       10900.5 Watt       rangkaian pe3nguat
380V           0.16        160 ppd         10400 Watt         v1 = 460/ sqrt(3);      % Tegangan Phase
340V           0.19        152.6 ppd       9919 Watt          Netral V1
Kondisi Beban = 55% , torsi konstan = 120 Nm                  v2 = 420/ sqrt (3);     % Tegangan Phase
Tegangan Input Slip        ω (kec.sinkron) Daya input (Pin)   Netral V2
460V           0.175       155.43 ppd      18651.6 Watt       v3 = 380/ sqrt (3);     % Tegangan Phase
420V           0.23        145.1 ppd       17408.2 Watt       Netral V3
380V           0.325       127.17 ppd      15260.4 Watt       v4 = 340/ sqrt (3);     % Tegangan Phase
340V           0.7 / Tmax 56.5 ppd         6782.4 Watt        Netral V4
n_sync = 1800;                % Kecepatan
sinkron (r/min)
Dari Tabel.3 terlihat bahwa baik                              w_sync = 188.4;               % Kecepatan
maupun 55%, torsi 120 Nm
%menghitung tegangan Thevenin dan
dengan      penurunan   tegangan                              impedansinya
masukan 460V, 420V, 380V dan                                  v_th3 = v3 * ( xm /sqrt( r1*2 + (x1 + xm)^2)
340V diperoleh daya masukan                                   );
z_th = ((j*xm)*(r1+j*x1))/(r1+j*(x1+xm));
pada motor induksi 3 fase                                     r_th = real (z_th);
mengalami      penurunan     daya                             x_th = imag (z_th);
masukan.
%Menghitung TORQUE dengan slip
penghematan      daya    terhadap                             s = (0:1:50)/50; % slip
perubahan        beban      dapat                             s(1)= 0.001;                     % menghindari
pembagian dengan nol
diperlihatkan Gambar.8 yaitu                                  nm = (1-s)*n_sync;                 % Kecepatan
dengan              menggunakan                               mekanik
karakteristik    motor    induksi                             %menghitung torsi
figure;hold on
torque-slip pada tegangan 380V                                for ii= 1:51
dengan list program Matlab                                    t_ind3(ii)=(3*v_th3^2*(r2+0.1)/s(ii))/(w_syn
sebagai berikut:                                              c*((r_th+(r2+0.1)/s(ii))^2+(x_th+x2)^2));
end
% Menggambar karakteristik Torsi-Slip
% PROGRAM KARAKTERISTIK MOTOR                                 plot (s,t_ind3,'color','m','linewidth',2.0);
INDUKSI 3 PHASA NEMA D                                        set(gca,'Xdir','reverse');
% TEGANGAN INPUT 380 VOLT
% Memplot kurva torsi - speed dari sebuah                     xlabel ('Slip','fontweight','Bold');
motor induksi                                                 ylabel ('Torque','fontweight','Bold');
r1 = 0.5;         % nilai hambatan stator                     title ('KARAKTERISTIK MOTOR INDUKSI 3
dalam ohm                                                     FASA TORSI-SLIP','fontweight','Bold');
x1 = 0.75;               % nilai reaktansi                    grid on;
stator dalam ohm

Analisis Karakteristik. . .                                                                            116
POLITEKNOSAINS VOL. X NO. 1                                                                                          Maret 2011

%Menggambarkan karakteristik Torsi-Speed  Speed                                            •  ω =( w_sync – s. w_sync)
figure;hold on
plot (nm,t_ind3,'color','m','linewidth',2.0);                                              •  P out = s.Pin
xlabel ('Speech','fontweight','Bold');                                                     •  Efisiensi = (Pout / Pin) X
ylabel ('Torque','fontweight','Bold');
title ('KARAKTERISTIK MOTOR INDUKSI 3
100%
FASA                                 TORQUE
TORQUE-                                              • %hemat = (Pin – Pout) /
SPEECH','fontweight','Bold');                                                                 Pin X 100%
grid on;
hold off;                                                                              Hasil perhitungan Tabel 4 dapat
dibuat bentuk grafik dengan list
program Matlab sebagai berikut:

%PROGRAM             PEMBUATAN        GRAFIK
UNTUK PENGHEMATAN DAYA INPUT,
EFISIENSI, DAYA INPUT, DAYA OUTPUT,
KECEPATAN
% PADA KONDISI NILAI BEBAN 10% - 60
%
b = [10 20 30 40 50 60 ]; % nilai beban
akibat perubahan beban
h = [97 95 91 87 85.5 82 ];% penghematan
daya akibat perubahan beban
e = [3 5 9 13 14.5 18 ];% efisiensi akibat
an
Gambar 8. Grafik Penghematan Daya                                                   perubahan beban
pin = [2703.96 5297.8 7541.6 9670.1 11840
Dari Gambar.8 dapat dituliskan                                                         13596 ];% daya input akibat perubahan
beban
analisis perhitungan penghematan                                                       pout = [81.1 264.89 678.7 1257.1 1722
daya seperti Tabel 4 berikut ini:                                                      2447.3 ];% daya output akibat perubahan
beban
w = [182.7 178.98 171.4 163.9 160 154.4
Tabel      4.                                        Perhitungan                       ];% kecepatan akibat perubahan beban
Penghematan Daya                                                                       figure;
Beban ( % ) Torsi (Nm) Slip (% )    ω        P in= T. ω Pout     % Efisiensi % hemat
plot (b,h,'k-o');
10          14.8       0.03 (s1)    182.7    2703.96   81.1      3          97
20          29.6       0.05 (s2)    178.98   5297.8    264.89    5          95
title ('Grafik Penghematan Daya          - %
30          44         0.09 (s3)    171.4    7541.6    678.7     9          91         Beban');
40          59         0.13 (s4)    163.9    9670.1    1257.1    13         87         xlabel('Beban(%)');ylabel('Penghematan(%)'
50          74         0.15 (s5)    160      11840     1722      14.5       85.5       );
60          88         0.18 (s6)    154.5    13596     2447.3    18         82
grid on
70          103        0.26 (s7)    139.4    14358.2   3733.1    30         74
80          118        0.325 (s8)   127.17   15006     4876.95   32.5       67.5       figure;
90          133        0.4 (s9)     113      15029     6011.6    40         60         plot (b,e,'r-o');
100         148        0.7 (s10)    56.5     8362      5853.4    70         30         title ('Grafik Efisiensi - % Beban');
(Tmax)                                                                     xlabel('Beban(%)');ylabel('Efisiensi (%)');
grid on
Keterangan:                                                                            figure;
plot (b,pin,'m-o');
Nilai Torsi dan Slip merupakan                                                         title ('Grafik Daya Input - % Beban');
pembacaan grafik Gambar 8.                                                             xlabel('Beban(%)');ylabel('Daya Input (Watt)
• w_sync = 188.4                                                                    ');

Analisis Karakteristik. . .                                                                                                   117
POLITEKNOSAINS VOL. X NO. 1                                             Maret 2011

grid on                                        Adapun grafik hubungan antara
figure;
plot (b,pout,'g-o');                           %beban        dengan     efisiensi
title ('Grafik Daya Output - % Beban');        diperlihatkan Gambar 10.
xlabel('Beban(%)');ylabel('Daya       Output
(Watt) ');
grid on
figure;
plot (b,w,'b-o');
title ('Grafik Kecepatan - % Beban');
xlabel('Beban(%)');ylabel('Kecepatan (ppd)
');
grid on

dari    list     program             akan
menghasilkan      bentuk            grafik
sebagai berikut:

Gambar 10. Grafik Efisiensi-%Beban

Penjelasan           Gambar.10
10% sampai dengan 60%
mengakibatkan % Efisiensi naik 3
hubungan antara daya input
dengan %Beban ditunjukkan
berikut ini:

-
Gambar 9. Grafik Penghematan Daya-
%Beban

kenaikan beban mengakibatkan
penghematan     daya,   terlihat
dengan kenaikan beban dari 10%
sampai      60%       diperoleh
penghematan energi 97% sampai
82%.

Analisis Karakteristik. . .                                                     118
POLITEKNOSAINS VOL. X NO. 1                                   Maret 2011

%Beban
Gambar 11. Grafik Daya Input-%Beban

Gambar 13. Grafik Kecepatan-%Beban
Gambar 12. Grafik Daya Output-
%Beban                  Dengan perubahan beban sebesar
10% sampai 60% diperoleh
Kenaikan beban mengakibatkan          penurunan kecepatan 183 ppd
kenaikan daya input pada              sampai154 ppd.
tegangan input konstan, hal ini
ditunjukkan oleh grafik Gambar        4. KESIMPULAN
11.                                   Hasil      penelitian    diperoleh
Adapun grafik hubungan antara         kesimpulan sebagai berikut;
daya output dengan perubahan          1. Semakin rendah tegangan kerja
n
%beban diperlihatkan grafik              yang      digunakan       maka
Gambar.12 yang menunjukkan               penghematan dayanya juga
bahwa        enaikan
kenaikan       beban         semakin         besar     besar
aik
mengakibatkan daya output naik           penghematan energinya, terjadi
pada tegangan input konstan.             penurunan daya paling besar
Analisis   hubungan       %Beban         pada kondisi torsi maksimal
dengan Kecepatan diperlihatkan           (slip = 70%)
Gambar 13, berikut ini:               2. Semakin kecil beban yang
penghematan energi semakin
besar, hal ini bisa terjadi jika
penurunan       beban    diikuti
dengan penurunan tegangan

Analisis Karakteristik. . .                                          119
POLITEKNOSAINS VOL. X NO. 1                              Maret 2011

kerja yang disesuaikan dengan         68HC11          dengan
beban terpasang.                      Menggunakan Pendekatan
3. Tegangan kerja yang tetap             linier”, Teknik Elektro
kecepatan motor induksi akan          UGM Yogyakarta.
Sutopo,B.,Wijaya.D.,Supari.,:200
0, ”Perbaikan Faktor Daya
tegangan 380V dengan beban
Motor Induksi 3 Fase
menggunakan
kecepatan sebesar 183 ppd
Mikrokontroler 68HC11”,
sampai154 ppd.
Teknik Elektro UGM
4. Perubahan beban 10%-60%
Yogyakarta.
mengakibatkan        kenaikan
efisiensi sebesar 3% sampai     Unswork,P.J,  1988,”Controller
18% pada tegangan 380V.              for Induction Motors”,
5. Daya output naik mencapai            United    States   Patent,
2,5KW dengan bertambahnya            Patent No.4,767,975.
beban 10%-60%.

DAFTAR PUSTAKA
Supari, 2001,”Kendali Tegangan
Motor    Induksi  untuk
Penghematan      Energi
Berbasis mikrokontroler,
Tesis S2, Teknik Elektro
UGM Yogyakarta.
Sutopo,B.,1991,”Enery   Saving
Algorithm on Thyristor
Controlled      Induction
Motor”,M.Phill    Thesis,
University of Sussex,
Brighton.
Sutopo,B.,Wijaya.D.,Supari.,:200
0, Algoritma Penghematan
yang dikendalikan oleh
Sistem     Mikrokontroler

Analisis Karakteristik. . .                                    120

```
DOCUMENT INFO
Shared By:
Categories:
Stats:
 views: 1201 posted: 2/20/2012 language: pages: 13
Description: Standard induction motor according to torque characteristics by NEMA (National Electrical Manufactures Association) is divided into 5 classes / design that is A, B, C, D or F. This research used induction motor NEMA D as an object under study. NEMA D Design is a high-slip motor is designed to have a high starting torque and low starting current. This study makes the simulation model of the characteristics of three phase induction motor using Math lab 7:04 and conducted an analysis of the characteristics of three phase induction motor NEMA D motor working by changing the voltage of 460V, 420V, 380V and 340V at rated load of 10% to 60% for energy saving. The results showed the lower the voltage the greater the energy savings obtained, a decline in the biggest power on the condition of maximum torque at the slip value = 70%. In the experiment of working voltage 380V with a load of 10% -60% decline in velocity of 183 to 154 ppd, and the resulting increase in efficiency by 3% to 18% and get increased power output rose to 2.5 KW