1. Dokumen tersebut membahas percobaan statis dan dinamis pada motor asinkron rotor sangkar tiga fase. Percobaan statis meliputi pengukuran tahanan belitan dan isolasi, sedangkan percobaan dinamis meliputi karakteristik beban nol, hubungan singkat, dan hubungan antara putaran dengan beban.

1. 1
MOTOR ASINKRON ROTOR SANGKAR
1. PERCOBAAN STATIS
Percobaan ini meliputi :
 Pembacaan plat nama (nama plate)
 Pengukuran tahanan belitan mesin asinkron
 Pengujian tahanan isolasi
1.1. Tujuan Umum Dan Khusus
a. Membiasakan diri dalam memperhatikan besaran nominnal mesin yang
diperbolehkan
b. Mencatat harga nominal mesin yang akan diuji coba
c. Membiasakan diri melakukan pengecekan mesin sebelum mesin diuji
coba atau dijalankan
d. Melakukan tindakan pengamanan awal terhadap mesin yang akan diuji
coba
e. Mengerti dan bisa melakukan pengukuran tahanan mesin asinkron
f. Mengukur tahanan-tahanan belitan mesin asinkron yang akan diuji coba
g. Mengukur besarnya tahanan isolasi antara terminal-terminal dan antara
terminal dengan badan mesin asinkron
1.2. Dasar Teori
Sebelum menjalankan mesin (melakukan percobaan), penting skali
untuk memeriksa dengan seksama harga-harga nominal dari sebuah mesin.
Data ini dicantumkan pada setiap mesin oleh pabrik pembuatannya. Dengn
demikian, setiap orang yang akan memakainya mengenal hal-hal penting
yang brehubungan dengan data atau nilai kerjanya. Harga nominal ini
merupakan hasil pengujian pabrik pembuatannya. Oleh karena itu, untuk

2. 2
membuktikan edata yang diberikan pabrik, perlu dilakukan pengujian pada
mesin tersebut.
Untuk meyakinkan keamanan pada setiap mesin yang akan kita
jalankan, perlu sekali melihat apakah mesin itu masaih baik, ditinjau dari
segi isolasinya. Standar isolasi pada setiap peralatan listrik telah ditetapkan
dengan rekomendasi IEC.
Pada keperluan khusus, diperlukan sekali untuk mengetahui tahanan-
tahanan belitan mesin asinkron, seperti untuk mencari efesiensi
konvensional, torsi dan slip dalam keadaan berbeban, mencari sifat dari
kerja mesin itu. Cara mengukurnya, dapat menggunakan multimeter
(ohmmeter) atau dengan voltmeter-ampermeter.
1.3. Peralatan Yang Digunakan
1. mesin asinkron rotor sangkar 3 fasa
2. amperemeter dan voltmeter
3. multimeter (ohmmeter)
4. isolating testmeter atau megger
5. kabel
1.4. Langkah Percobaan
1. Mencatat data yang tercantum pada plat nama motor yang akan diuji
coba
2. Mengukur tahanan belitan stator (u1-u2, v1-v2 dan w1-w2) dengan
ohmmeter
3. Mengukur tahanan belitan stator (u1-u2, v1-v2 dan w1-w2) dengan
metode voltmeter-amperemeter seperti pada gambar 1.1
4. Mengukur tahanan isolasi antara belitan stator (u1-u2, v1-v2 dan w1-w2)
dan tahanan antarabelitan statorr dengan rangka mesin dengan
ohmmeter dan dengan isolating testmeter

3. 3
1.5. Rangkaian Percobaan
Metode voltmeter amperemeter
A RS
V
W1
W2
V1U1
V2U2
Gambar 1.1 Rangkaian percobaan untuk pengukuran tahanan belitan motor.

4. 4
2. PERCOBAAN DINAMIS
2.1 Tujuan Umum
a. Mengetahui cara kerja motor asinkron rotor sangkar
b. Dapat mengoperasikan motor asinkon rotor sangkar
c. Dapat menentukan rangkaian ekivalen motor asinkron
d. Dapat menganalisa pengaruh pembebanan terhadap putaran motor
asinkron rotor sangkar
2.2 Tujuan Khusus
1. Karakteristik beban nol : Io = f(Vo), Po = f(Vo), cos = f (Vo)
 Mengetahui pengaruh tegangan masukan terhadap arus, daya
faktor daya motor asinkron
 Mencari komponen arus magnetisasi kerugian mekanik (kerugian
gesekan bantalan dan udara dan kerugian besi)
2. Karakteristik hubungan singkat : Phs = f(Ihs), Vhs = f(Ihs), cos = f(Ihs)
pada s =1 (n=0)
 Mengetahui pengaruh arus hubungansingkat : terhadap daya,
tegangan dan faktor daya motor asinkron
 Mencari komponen rangkaian pengganti Xek dan Rek pada rangkaian
ekivalen motor asinkron dilihat dari sisi stator
 Mencari nilai arus hubungan singkat pada saat tegangan nominal
3. Mencari rangkaian ekivalen motor asinkron dengan data yang telah
diperoleh
4. Mencari karakteristik berbenaan motor asinkron : n = f(P)

5. 5
2.3 Dasar Teori
Motor induksi merupakan motor arus bolak-balik yang paling luas
digunakan. Penamaannya berasal dari kenataan bahwa arus rotor motor
ini bukan diperoleh dari sumber tertentu, tetapi merupakan arus yang
terinduksi sebagai akibata adanya perbedaab relatif antara putaran rotor
dengan medan putaar (rotating magnetik field) yang dihasilkan oleh arus
stator. Belitan stator yang dihubungkan dengann sumber tegangan tiga
fase akan menghasilkan medan magnet yang berputar dengan keceptan
sinkron (ns = 120f/p, dimana f adalah frekuensi dan p adalah jumlah
kutub). Medan putar pada stator tersebut akan memotong konduktor-
konuktor pada rotor, sehingga terinduksi arus; dan sesuai dengan hukum
Lentz, rotorpun akan turut berputar mengikuti medan putar stator.
Perbedaaan putaran relatif antara stator dan rotor disebut slip.
Bertambahnya beban akan memperbesar kopel motor, yangoeh
karenanya akan memperbesar pula arus induksi pada rotor, sehingga slip
antara medan putar stator dan putaran rotor pun akan bertambah besar.
Jadi bila beban motor bertambah, putaran rotor cenderung menurun.
Dikenal 2 tipe motor induksi, yaitu motor induksi dengan rotor sangkaar
dan motor induksi dengan rotor belitan. Kerja motor induksi seperti juga
kerja transformator adalah berdasarkan prinsip induksi electromagnet.
Oleh karena itu, motor induksi dinggap sebaagai transformator dengan
rangkaian sekunder yang berputar, sehingga rangkaian ekivalehnnya
hampir sama. Rangkaian ekivalen motor induksi dapat digambarkan
sebagai berikut :

6. 6
I1
R1 X1 a R2 a R2
a R2 (1-S)/S
Rc XMn
Gambar 2.1. rangkaian ekivalen motor induksi
Karakteristik Beban Nol
Uji tanpa beban dilakuka dengan cara mensuplai motor sampai dengan
tegangan nominal dan membiarkan roto berputar tanpa torsi pengereman.
Dalamhal ini arus masukan digambarkan sebagai jumlah vektor arus
magenetisasi dan arus aktif yang disebabkan rugibesi (stator) dan rugi mekanik
(friksi dan angin). Daya masukan sama dengan jumlah semua rugi keadaan tanpa
beban, yaitu rugi tembaga stator, rugi besi dan rugimekanik (friksi dan angin).
Dengan mengukur arus beban nol (Io), tegangan beban nol (Vo) dan daya
pada kondisi beban nol (Po), maka cos beban nol dapat dihitung. Bentuk
karakteristik pada pengujian motor induksi tanpa yang berupa kurva Io = f(Vo), Po
= f(Vo) dan cos = f(Vo) dapat digambarkan seperti gambar 2.
Gambar2.2. karakteristik beban nol
I0, P0, CosØ
I0 P0
Cos Ø
V0

7. 7
Dari data pegujian beban nol, maka parameter RC dan XM dapat dihitung dengan
persamaan :
RC = ;
0
0
2
P
V
XM =
0
2
0
2
0
2
0
PIV
V

Karakteristik Hubung Sigkat (Rotor Ditahan)
Apabila rotor di blok / ditahan, maka arus input hanya dibatasi oleh
impedansi ekivalen belitannya (resistansi dan reaktansi bocor). Oleh karena itu,
jika dalam kondisi ini motor disuplai dengan tegangan n ominal, maka akan
terjadi arus yang sangat tinggi yang secara teknis dapat mrusak belitan, sehingga
pada pengujian hubung singkat biasanya dilaksanakan dengan mensuplai motor
dengan tegangan yang diturunkan secukupnya sampai arustudak melebihi nilai
nominalnya. Besar-besaran pada saat tegangan nominal merupakan harga yang
dicari dan dihitung dengan menggunakan perbandingan arus dan tegangannya.
Hal ini dianggap bahwa apabila tegangan suplai bervariasi, reaktansi bocor dan
resistansi belitan tetap konstan.
Dari percobaan hubungan singkat diperoleh data : arus hubung singkat (Ihs),
tegangan hubungan singkat (Vhs) dan daya hubung singkat per fase (Phs), maka
parameter Rek = R1 + a2
R2 dan Xek = X1 + a2
X2 dapat dihitung dengan persamaan :
Rhsn= ;2
hs
hs
I
P
Xek= 2
222
hs
hshshs
I
PIV 
Dengan mengingat bahwa uji hubung singkat dilakukan dengan tegangan
yang diturunkan, maka harga arus hubung singkat dan daya hubung singkat pada
tegangan nominal (Ihsn dan Phsn) dapat dihitung dengan persamaan :
Ihsn = Ihs
hs
n
V
V
; Phsn = 3Vn Ihsn Cos  hs

8. 8
Hasil pengujian dapat digambarkan karakteristik hubung singkat yang
berupa kurva daya ubung singkat (Phs), tegangan hubung singkat (Vhs) dan cos 
hs sebagai fungsi arus yang diserap (Ihs).
Gambar 2.3 karakteristik hubung singkat
Biasanya grafik tegangan adalah linier, grafik cos  hs adalah konstan dan
grafik daya adalah parabola. Daya ini merupakan kerugian, antara lain : kerugian
berupa panas dalam belitan stator rotor serta rugi tambahan dalam tembaga
rotor. Rugi tambahan dalam tembaga rotor disebabkan oleh frekuensi fluksi yang
tinggi yang memotongnya (sama dengan frekuensi suplai) yang menimbulkan
arus eddy dalam rotor itu sendiri. Oleh karena itu, daya berupa panas bertambah
besar kalau dibandingkan dengan daya hilang selama operasi normal ketika
frekuensi rotor sangat rendah.
Karakteristik Putaran vs Beban
Seperti motor-motor penggerak lainnya,penting sekali mengetahui adanya
karakteristik putaran fungsi dari beban. Sudah menjadi sifat mesin asinkron,
bahwa berputar motor itu akibat adanya slip antara medan stator dan rotor, slip
ini akan menjadi besar apabila beban bertambah.
Vhs, Phs, CosØ
Vhs
Phs
CosØ
Ihs

9. 9
2.4 Peralatan Yang Digunakan
1. Mesin asinkron rotor sangkar 3 fase
2. Amperemeter dan voltmeter
3. Multimeter (ohmmeter)
4. Wattmeter dan trafo. Arus
5. Rpm meter
6. Regulator 3 fasa
7. Kabel
2.5 Langkah Percobaan
1. Mencari Karakteristik Beban Nol
 Membuat rangkaian percobaan untuk mencari karakteristik beban
nol.
 Membuat urutan kerjanya.
Tegangan diatur dari nol sampai tegangan nominal. Pengambilan data
dilakukan dari tegangan yang paling tinggi (tegangan nominal) dan
diturunkan secara bertahap.
 Mencatat hasil pengukuran kedalam tabel yang tersedia
2. Mencari Karakteristik Hubungan Singkat
 Membuat rangkaian percobaan unuk mencari karakteristik hubung
singkat
 Membuat urutan kerjanya
 Mencatat hasil pengukuran kedalam tabel yang tersedia
3. Mencari Karakteristik Pytaran vs Beban
 Membuat rangkaian percobaan untuk mencari karakteristik hubung
singkat.
 Membuat urutan kerjanya, dalam hal inimotor dibebani dengan
generator DC
 Mencatat hasilpengukuran kedalam tabel yang tersedia

10. 10

11. 11
RANGKAIAN PERCOBAAN MOTOR ASINKRON ROTOR SANGKAR
Gambar 2.4 Rangkaian Percobaan Motor Asinkron Rotor Sangkar
V
A
R
I
A
C
G
A
V
SUMBER DC
A
V
R
M
V
V
A
W
A
A
n
L1
L2
L3
N

12. 12
1.8 TABEL HASIL PERCOBAAN
a. Percobaan Statis
Tabel 1.1 Pengukuran tahanan belitan stator dan rotor
No Terminal Nilai tahanan (Ω)
1 U1 – U2 1,4
2 V1 – V2 1,36
3 W1 – W2 1,5
Table 1.2 Pengukuran tahanan isolasi
No Terminal Nilai tahanan (Ω)
Dengan ohmmeter Dengan Megger
1 U1 – U2 ~ ~
2 V1 – V2 ~ ~
3 W1 – W2 ~ ~
4 U1 – Rangka Mesin ~ ~
5 V1 – Rangka Mesin ~ ~
6 W1 – Rangka Mesin ~ ~
Ket : ~ = (tak terhingga)
B. Percobaan Dinamis
Table 1.3 Percobaan beban nol
No
Tegangan Input (V) Arus
(A)
Daya (W)
Putaran
(rpm)Teg.fasa Teg.line
1 5 13 2 30 0
2 10 22 3,4 90 0
3 15 31 4,6 105 90
4 20 36 5,3 105 370
5 25 46 5,8 150 1330
6 30 52 3,5 150 270

13. 13
Table 1.4 Percobaan hubung singkat (n=0)
No
Tegangan Input (V) Arus
(A)
Daya (W)
Teg.fasa Teg.line
1 3 9 1 30
2 6 13 2 30
3 11 19 3 30
4 15 27 4 60
5 18 33 5 60
6 22 41 6 90
Table 1.5 Percobaan berbeban
No
Motor Asinkron Generator DC
Beban
(Ω)
VL
(V)
Vp
(V)
I
(A)
P
(W)
N
(rpm)
Iex (A)
VL
(V)
IL
(A)
1 57 35 5,6 150 2500
0,2
2,3 ~ 0
2 56 34 8,7 150 880 69 0,18 415
3 56 34 8,7 175 770 60 0,2 348,5
4 56 34 8,8 175 670 54 0,22 280,1
5 56 34 8,8 175 570 45 0,24 213,5
6 56 34 8,9 200 530 39 0,26 191,4
7 56 34 9 200 499 36 0,26 170,1
8 55 34 9 200 440 33 0,27 157,6
9 54 34 9 200 420 30 0,27 139,4
10 55 34 9,1 200 390 27 0,28 130,6

14. 14
1.9 ANALISA HASIL PERCOBAAN
Tanpa Beban
Sebagai contoh perhitungan diambil data Nomor 3:
Dik : I = 4,6 A
P = 105 W
V = 31 V
Dit : I = ........................?
Cos Ø = ...........................?
Penyelesaian :
I = 4,6 A
Cos Ø =
IV
P
L 3
=
6,4313
105

= 0,42
Dengan cara yang sama untuk analisa data selanjutnya
Tabel 1.7 Hasil analisa data percobaan tanpa beban
No V I
CosØ
P
(V) (A) (W)
1 13 2 0,66 30
2 22 3,4 0,69 90
3 31 4,6 0,42 105
4 36 5,3 0,31 105
5 46 5,8 0,32 150
6 52 3,5 0,47 150

15. 15
Hubung singkat
Sebagai contoh perhitungan diambil data Nomor 3:
Dik : Ihs = 3 A Phs = 30 W
Vp = 11 Volt VL = 19 Volt
Dit : - Ihs = ..........................?
- Cos Ø = ..........................?
Penyelesaian :
 Ihs = 3 A
 Cos Ø =
hsL
hs
IV
P
3
=
3193
30

= 0.30
Dengan cara yang sama untuk analisa data selanjutnya
Tabel 1.6 Hasil analisa data percobaan hubung singkat
No V
(V)
Ihs
(A)
CosØ
P
(W)
1 9 1 1,92 30
2 13 2 0,66 30
3 19 3 0,30 30
4 27 4 0,32 60
5 33 5 0,20 60
6 41 6 0,21 90

16. 16
Berbeban
Sebagai contoh perhitungan diambil data Nomor 3:
Dik : I = 8,7 A P = 175 W f = 50 Hz
Nr = 3050 rpm Vm = 270 V
Dit : Im =...........................? Cos Ø =..............................?
Nstator =...........................? Slip = ..........................?
Torsi = ..........................?
Penyelesaian :
Im = 5,6 A
Cos Ø =
mL IV
P
3
=
7,8563
175

= 0.20
Nstator =
p
f120
=
2
50120
= 3000 rpm
Slip (S) =
s
rs
n
nn 
=
3000
7703000
= 0,73
Torsi (T) =
rn
P


2
60
=
77014,32
17560


= 2,17 Nm
Tabel 2.9 Hasil analisa percobaan berbeban
No Vm
(V)
P
(W)
n
(Rpm)
T
(Nm)
CosØ
Slip
(S)
1 57 150 2500 0,57 0,27 0,16
2 56 150 880 1,62 0,17 0,70
3 56 175 770 2,17 0,20 0,73
4 56 175 670 2,49 0,20 0,77
5 56 175 570 2,93 0,20 0,81
6 56 200 530 3,60 0,23 0,82
7 56 200 490 3,89 0,22 0,83
8 55 200 440 4,34 0,23 0,85
9 54 200 420 4,54 0,23 0,86
10 55 200 390 4,89 0,23 0,87

17. 17
1.10 GRAFIK
a. Karakteristik Tanpa Beban
Gambar 1.5 Karakteristik Tanpa Beban
b. Karakteristik Hubung Singkat
Gambar 1.6 Karakteristik Tanpa Beban
0
1
2
3
4
5
6
7
0 20 40 60
cospi,I(A),P(kW)
VL (Volt)
Karakteristik Tanpa Beban
cos pi=f(V)
I=f(V)
P=f(V)
Expon. (cos pi=f(V))
Expon. (I=f(V))
Expon. (P=f(V))
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0 2 4 6 8
Vhs(V),PhS(W),cospi
Ihs (A)
Karakteristik Hubung Singkat
Vhs=f(Ihs)
Phs=f(Ihs)
cos pi=f(Ihs)
Expon. (Vhs=f(Ihs))
Expon. (Phs=f(Ihs))
Expon. (cos pi=f(Ihs))

18. 18
c. Karakteristik Berbeban
Gambar 1.6 Karakteristik Berbeban
1.10 KESIMPULAN
1. Dari grafik karakteristik hubung singkat diperoleh bahwa semakin besar
Ihs maka Vhs dan Phs akan ikut membesar,dan juga nilai cos pi akan
semakin turun jika daya motor naik
2. Pada gambar karakteristik beban nol diperoleh hubungan antara V0
dengan I0, dan cos Ø. Dimana kenaikan V0 mengakibatkan I0 ikut
membesar, sedangkan terhadap cos Ø menurun dan Daya nilainya kecil
atau jarak intervalnya berdekatan jadi bisa dikatakan konstan.
3. Dengan bertanbambahnya beban maka putaran motor akan turun yang
mengakibantkan torsi ikut turun
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
0 50 100 150 200 250
Putarann,(rpm)
Daya P, (Watt)
Karakteristik Berbeban
n=f(P)
Expon. (n=f(P))