Dokumen tersebut merupakan laporan percobaan motor induksi tiga fasa pada laboratorium mesin listrik Universitas Negeri Yogyakarta. Laporan ini menjelaskan tujuan percobaan, dasar teori kerja motor induksi, gambar rangkaian percobaan, data hasil pengukuran, grafik karakteristik, analisis data, dan pertanyaan tugas. Percobaan ini bertujuan untuk mempelajari karakteristik kerja motor induksi tiga fasa dengan variasi sambungan dan h

1. FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS NEGERI YOGYAKARTA
PRAKTEK MESIN LISTRIK
Semester 4
Percobaan Motor Induksi 3 Fasa
Rotor Sangkar dan Percobaan
Motor Induksi 3 Fasa Rotor Lilit
AJI DZULARIEF
13501241034
A. Tujuan
1. Mahasiswa dapat mengidentifikasi peralatan yang digunakan untuk pengoperasian
dan percobaan/ pengujian mesin arus bolak-balik.
2. Mahasiswa dapat menyebutkan fungsi dari masing-masing peralatan.
3. Mahasiswa dapat mengatasi jika dalam percobaan mengalami trouble / gangguan.
4. Mahasiswa dapat merencanakan rangkaian dan merangkai percobaan dan dapat
melakukan percobaan mesin arus bolak-balik meliputi motor induksi tiga fasa.
5. Mahasiswa dapat menghitung daya masukan, daya keluaran, efisiensi motor dan
generator (alternator) pada pembebanan yang berubah-ubah.
6. Mahasiswa dapat memprediksi torsi maksimum pada suatu motor.
7. Mahasiswa dapat menggambarkan karakteristik T = f(s) untuk motor induksi tiga fasa
maupun 1 fasa, n = f(T) pada motor induksi.
B. Dasar Teori
1. Prinsip Kerja Motor Induksi 3 Fasa
Jika lilitan stator motor induksi 3 fasa dihubungkan dengan supplai tegangan
bolak-balik 3 fasa, maka pada lilitan jangkar akan terjadi medan magnet putar dengan
kecepatan sesuai dengan rumus :
n = (f * 60) / p
n = Jumlah putaran medan magnet jangkar (rpm)
f = frekuensi supplai tegangan (Hz)
p = Jumlah pasang kutub
Perputaran medan magnet stator akan memotong lilitan jangkar, sehingga atas
dasar hukum Faraday pada lilitan jangkar akan menghasilkan gaya gerak listrik (ggl)
induksi. Lilitan jangkar telah dihubung singkat di dalam mesin (untuk motor rotor
sangkar) dan dihubung singkat di luar mesin (untuk motor rotor lilit). Dengan

2. dihubung singkatnya lilitan rotor, maka pada lilitan rotor akan mengalir arus yang
sangat besar. Karena arus ini berada di dalam medan magnet, maka sesuai dengan
hukum Lorentz pada lilitan rotor dibangkitkan gaya yang memutar rotor. Putaran
rotor sesuai dengan arah putaran medan magnet stator.
2. Slip Motor
Jumlah putaran rotor senantiasa lebih rendah dari putaran medan magnet
stator. Selisih kedua putaran tersebut dinamakan slip, dan besarnya dapat ditentukan
dengan rumus :
s = (ns – nr) / ns
s = slip motor
ns = Jumlah putaran medan magnet stator (rpm)
nr = Jumlah putaran rotor (rpm)
3. Torsi Motor
Torsi pada motor dapat ditentukan dengan rumus umum yaitu :
T = P / ω atau T = P / (2π * n / 60)
T = Torsi motor (Nm)
P = Daya motor (watt)
n = Jumlah putaran motor (rpm)
Dalam motor induksi terdapat 3 macam daya, yaitu daya celah udara (P12),
daya rotor (P2), dan daya pada poros (daya keluaran = Po). Oleh karena itu torsi pada
motor induksi 3 fasa dapat dibedakan menjadi : Torsi pada celah udara (T12), torsi
pada rotor (T2), dan torsi pada poros motor (torsi keluaran = To) besarnya sebagai
berikut :
Torsi pada rotor = T2 = P2 / (2π * n / 60) Nm
Torsi pada poros = Tout = Po / (2π * n / 60) Nm
4. Torsi Maksimum Motor
Jika terjadi perubahan beban, maka putaran motor akan berubah pula.
Demikian pula slip motor juga akan berubah yang hal ini akan membuat harga
reaktansi lilitan rotor (Xr) juga berubah. Dengan perubahan beban, suatu saat akan
terjadi harga reaktansi lilitan rotor (Xrj) = Hambatan lilitan rotor (Rr). Dalam
keadaan yang demikian, torsi motor yang terjadi adalah maksimum.
Xrj = Rr
s Xro = Rr
s = Rr / Xro

3. Dengan kata lain bahwa torsi motor = maksimum pada saat harga reaktansi
lilitan rotor saat jalan = Hambatan lilitan rotor atau pada saat slip motor (s) = Sm
yang besarnya :
Sm = Rr / Xro
5. Pengaruh Perubahan Tegangan terhadap Torsi Motor
T = (3 / ωs) * Ero (Rr / s) / {(Rr /s) + (Xro)}
Rumus tersebut dapat dituliskan bahwa karena Eo sebanding dengan V, maka : T
sebanding dengan V. Sehingga jika terjadi penurunan tegangan, maka torsi motor
akan berubah pula. Akan diperoleh suatu perbandingan :
Tmax pada V / Tmax pada V’ = (V / V’)2
6. Karakteristik Motor Induksi 3 Fasa
Karakteristik yang paling penting didalam motor induksi 3 fasa adalah karakteristik T
= f (nr) atau sering pula disebut karakteristik T = f(s).
Untuk motor induksi dari jenis rotor lilit yang dilengkapi dengan hambatan asut Rv
yang dipasang seri dengan lilitan rotor, besarnya Sm sangat dipengaruhi oleh harga
Rv tersebut. Adapun besarnya harga Sm adalah :
Sm = (Rr + Rv) / Xro
Sehingga semakin besar harga Sm, maka untuk mencapai harga T yang sama, slip
motor akan semakin besar.

4. C. Gambar Rangkaian
Gambar 1. Rangkaian Percobaan Motor Induksi 3 Fasa Rotor Lilit

5. Gambar 2. Rangkaian Percobaan Motor Induksi 3 Fasa Rotor Sangkar
A
G
A
M
U
I
P
220 V
Rv
S
F1
F2 A2
A1
12A
R S T 0
3 X 0-220 V
R S T
U2 V2 W2
U1 V1 W1

6. D. DATA HASIL PENGAMATAN
Table 1. Data pengujian motor induksi 3 fasa rotor lilit, Rv = 0, Sambungan delta
Putaran pada beban kosong = 1350 rpm
Data pengamatan Data perhitungan
T (Nm) I (A) P (Watt) n (rpm) Pin (W) Pout (W) ηm s (%)
1 4.7 420 1350 420 141.3 0.34 10
2 4.8 540 1350 540 282.6 0.52 10
3 4.9 690 1350 690 423.9 0.61 10
4 5.1 840 1340 840 561.0 0.67 10.67
5 5.2 1050 1330 1050 696.0 0.66 11.33
6 5.4 1230 1320 1230 828.9 0.67 12
Pin = 3 x P
Po = 2 T / 60
η = Po / Pin
S = x 100%
Table 2. Data pengujian motor induksi 3 fasa rotor lilit, Rv = 0, Sambungan Bintang
Putaran pada beban kosong = 1360 rpm
Data pengamatan Data perhitungan
T (Nm) I (A) P (Watt) n (rpm) Pin (W) Pout (W) ηm s(%)
1 1.4 210 1350 210 141.3 0.67 10
2 1.7 360 1325 360 277.4 0.77 11.67
3 2.1 540 1310 540 411.3 0.76 12.67
4 2.5 720 1300 720 544.3 0.76 13.33
5 3.2 960 1270 960 664.6 0.69 15.33
6 3.9 1200 1250 1200 785.0 0.65 16.67
Pin = 3 x P
Po = 2 T / 60
η = Po / Pin
S = x 100%

7. Table 3. Data pengujian motor induksi 3 fasa rotor lilit. Rv ± 50%. Sambungan delta
Putaran pada beban kosong = 1350 rpm
Data pengamatan Data perhitungan
T (Nm) I (A) P (Watt) n (rpm) Pin (W) Pout (W) ηm s(%)
1 4.5 390 1330 390 139.2 0.36 11.33
2 4.6 540 1300 540 272.1 0.50 13.33
3 4.7 690 1280 690 401.9 0.58 14.667
4 4.9 840 1250 840 523.3 0.62 16.667
5 5.2 1020 1225 1020 641.1 0.63 18.33
6 5.4 1200 1200 1200 753.6 0.63 20
Pin = 3 x P
Po = 2 T / 60
η = Po / Pin
S = x 100%
Table 4. Data pengujian motor induksi 3 fasa rotor sangkar. Rv ± 50%. Sambungan delta
Putaran pada beban kosong = 1500 rpm
Data pengamatan Data perhitungan
T (Nm) I (A) P (Watt) n (rpm) Pin (W) Pout (W) ηm s(%)
1 3.6 300 1480 300 162.2 0.54 1.3
2 3.7 480 1480 480 322.4 0.67 1.3
3 3.8 600 1470 600 480.4 0.80 2
4 4.0 780 1470 780 636.4 0.82 2
5 4.2 960 1460 960 790.2 0.82 2.7
6 4.4 1140 1460 1140 942 0.83 2.7
7 4.7 1320 1450 1320 1099 0.83 3.3
Pin = 3 x P
Po = 2 T / 60
η = Po / Pin
S = x 100%

8. Table 5. Data pengujian motor induksi 3 fasa rotor lilit. Rv ± 50%. Sambungan bintang
Putaran pada beban kosong = 1550 rpm
Data pengamatan Data perhitungan
T (Nm) I (A) P (Watt) n (rpm) Pin (W) Pout (W) ηm s(%)
1 0.8 180 1470 180 161.2 0.89 2
2 1.0 360 1450 360 316.1 0.88 3.3
3 1.1 540 1440 540 471 0.87 4
4 2.2 720 1430 720 611.3 0.85 4.7
5 3.0 960 1350 960 745.8 0.78 10
6 3.6 1200 1300 1200 854.1 0.71 13
Pin = 3 x P
Po = 2 T / 60
η = Po / Pin
S = x 100%
E. Grafik Karakteristik
F. Analisis data
Sambungan delta pada stator terbukti memiliki torsi yang lebih tinggi, karena pada
sambungan menghasilkan tegangan stator perfasa (Vsp) lebih besar dari pada sambunga
Y. Dengan Vs yang lebih besar akan menghasilkan arus dan flux yang lebih besar juga.
Sehingga dengan fluks yang lebih tinggi, putaran akan lebih kecil dan torsi yang
dihasilkan akan lebih besar.
Berdasarkan persamaan : Sm = (Rr+Rv)/Xro, untuk menambah besar torsi motor,
dapat dilakukan dengan cara menambah nilai resistansi pada lilitan stator (stator
disambung dg Rv). Dengan resistansi yang lebih besar, akan menghasilkan slip yang
lebih tinggi sehingga putaran yang dihasilkan lebih kecil. Dengan putaran motor yang
lebih rendah, motor akan menghasilkan torsi yang lebih tinggi.

9. G. Pertanyaan dan Tugas
1. Pengaruh hambatan asut Rv terhadap daya keluaran, efisiensi dan slip motor pada
motor induksi 3 fasa rotor lilit.
Hambatan asut Rv adalah hambatan yang dipasang seri dengan rotor. Sehingga
dengan mengatur Rv berarti mengatur besar hambatan rotor. Bila hambatan rotor naik
berarti impedansi rotor juga naik, sehingga besar arus rotor akan turun. Rv hanya
menambah besar resistansi pada rotor, sedangkan reaktansi Xr tetap. Sehingga
semakin besar resistansi rotor (Rr+Rv) berarti daya yang terbuang semakin kecil.
Maka daya input motor semakin besar, sehingga efisiensi motor menjadi lebih besar.
Berdasarkan persamaan Sm = (Rr+Rv)/Xro, maka slip motor untuk mencapai torsi
maksimum lebi tinggi jika ditambah dengan Rv. Karena slip motor lebih tinggi maka
putaran motor menjadi lebih lambat, dan torsi yang dihaslkan lebih besar.
2. Pengaruh sambungan motor induksi 3 fasa rotor sangkar terhadap daya keluaran,
efisiensi dan slip motor.
Jika motor induksi 3 fasa rotor sangkar disambung bintang dan segitiga dan juga
dipasang pada tegangan VLN = 220v pada tiap masing-masing sambungan, akan
didapatkan daya keluaran, efisiensi serta slip motor yang berbeda. Hal ini disebabkan
karena dengan VLN yang sama berarti VPase pada sambungan bintang lebih kecil.
Dengan tegangan rotor (ER) yang lebih kecil akan didapatkan arus rotor (Ir) yang
lebih kecil juga (Ir = Er/Zr). Karena Ir kecil maka daya keluaran turun sehingga
efisiensi motor lebih rendah. Berdasakan persamaan P12 = P2Cu/s, semakin kecil P12
maka s akan semakin besar. Selain berpengaruh terhadap Ir, berdasarkan persamaan
(V1/V2)2 = T1/T2, maka jika tegangan rotor kecil maka torsi yang dihasilkan juga
kecil.
3. Perkiraan torsi maksimum motor pada tegangan VLN 220V
 Pada motor lilit sambungan didapat VLN = 100V, Tmaks = 5.8 Nm
(V1/V2)2
= (T1/T2)  T2 = T1V2
2
/V1
2
= 5.8*2202
/1002
= 28.1 Nm
 Pada motor lilit sambungan Y didapat VLN = 150V, Tmaks = 5.3 Nm
T2 = T1V2
2
/V1
2
= 5.3*(220/ )2
/(150/ )2
= 11.4 Nm
 Pada motor sangkar sambungan VLN = 100V, Tmaks = 3.8 Nm

10. T2 = T1V2
2
/V1
2
= 3.8*2202
/1002
= 18.39 Nm
 Pada motor sangkar sambungan Y VLN = 150V, Tmaks = 3.2 Nm
T2 = T1V2
2
/V1
2
2 = 3.2*(220/ )2
/(150/ )2
= 6.88 Nm
H. Kesimpulan
1. Motor induksi 3 fasa rotor lilit adalah motor induksi yang lilitan rotornya disambung
diluar motor. Sedangkan motor induksi 3 fasa rotor sangkar adalah motor induksi
yang lilitan rotornya disambung didalam bodi motor.
2. Motor rotor sangkar memiliki putaran yang lebih tinggi dibandingkan motor induksi
rotor lilit. Dengan putaran yang lebih tinggi, berarti motor sangkar memiliki torsi
yang lebih rendah dibandingkan motor lilit.