SlideShare a Scribd company logo
1 of 165
MOTOR INDUKSI TIGA PHASA
MOTOR INDUKSI TIGA PHASA
-. Motor induksi adalah suatu mesin listrik yang
merubah energi listrik menjadi energi gerak
dengan menggunakan gandengan medan listrik
dan mempunyai slip antara medan stator dan
medan rotor.
-. Motor induksi merupakan motor yang paling
banyak kita jumpai dalam industri.
Konstruksi motor tiga phasa
Bagian Motor Induksi Tiga Phasa
Stator
-. Stator adalah bagian dari mesin yang tidak berputar
dan terletak pada bagian luar. Dibuat dari besi bundar
berlaminasi dan mempunyai alur – alur sebagai
tempat meletakkan kumparan.
Rotor
-. Rotor sangkar
Adalah bagian dari mesin yang berputar bebas
dan letaknya bagian dalam. Terbuat dari besi
laminasi yang mempunayi slot dengan batang
alumunium / tembaga yang dihubungkan
singkat pada ujungnya.
Rotor Sangkar
Konstruksi rotor sangkar
( squarrel-cage rotor )
Rotor kumparan ( wound rotor )
Kumparan dihubungkan bintang dibagian
dalam dan ujung yang lain dihubungkan
dengan slipring ke tahanan luar. Kumparan
dapat dikembangkan menjadi pengaturan
kecepatan putaran motor.
Pada kerja normal slipring hubung singkat
secara otomatis, sehingga rotor bekerja
seperti rotor sangkar.
Jenis Rotor Belitan
Konstruksi rotor kumparan
( wound rotor ).
Keuntungan motor tiga phasa
-.Konstruksi sangat kuat dan sederhana terutama
bila motor dengan rotor sangkar.
-. Harganya relatif murah dan kehandalannya
tinggi.
-. Effesiensi relatif tinggi pada keadaan normal,
tidak ada sikat sehingga rugi gesekan kecil.
-. Biaya pemeliharaan rendah karena
pemeliharaan motor hampir tidak diperlukan.
KERUGIAN PENGGUNAAN MOTOR
INDUKSI
• Kecepatan tidak mudah dikontrol
• Power faktor rendah pada beban ringan
• Arus start biasanya 5 sampai 7 kali dari arus
nominal
PRINSIP KERJA MOTOR
(Gaya Lorentz)
F = Gaya
B = Kerapatan fluks
I = Arus
L = Konduktor
Arus listrik (i) yang dialirkan di dalam
suatu medan magnet dengan kerapatan
Fluks (B) akan menghasilkan suatu gaya
Sebesar:
Nilai F Dipengaruhi Banyaknya Lilitan ( N )
Linear Motor
Prinsip kerja 3 Phasa
1. Bila sumber tegangan tiga phasa dipasang pada kumpara
stator, maka pada kumparan stator akan timbul medan putar
dengan kecepatan P
f
ns
120
=
ns = kecepatan sinkron
f = frekuensi sumber
p = jumlah kutup
P
f
ns
120
=
2. Medan putar stator akan memotong konduktor
yang
terdapat pada sisi rotor, akibatnya pada kumparan
rotor akan timbul tegangan induksi ( ggl ) sebesar
φfNE s 4,442 =
E = tegangan induksi ggl
f = frekkuensi
N = banyak lilitan
Q = fluks
3. Karena kumparan rotor merupakan
kumparan rangkaian tertutup, maka
tegangan induksi akan menghasilkan
arus ( I ).
4. Adanya arus dalam medan magnet akan
menimbulkan gaya ( F ) pada rotor.
5. Bila torsi awal yang dihasilkan oleh gaya
F pada rotor cukup besar untuk memikul
torsi beban, maka rotor akan berputar
searah dengan arah medan putar stator.
6. Untuk membangkitkan tegangan induksi E2s agar tetap ada,
maka diperlukan adanya perbedaan relatif antara kecepatan
medan putar stator ( ns )dengan kecepatan putar rotor ( nr ).
7.Perbedaan antara kecepatan nr dengan ns disebut dengan
slip ( S ) yang dinyatakan dengan persamaan:
8.Jika ns = nr tegangan akan terinduksi dan arus tidak
mengalir pada rotor, dengan demikian tidak ada torsi yang
dapat dihasilkan. Torsi suatu motor akan timbul apabila
ns > nr.
9.Dilihat dari cara kerjanya motor tiga phasa disebut juga
dengan motor tak serempak atau asinkron.
%100
n
nn
S
s
rs
×
−
=
Contoh soal
• Motor enam kutub disuplai dari sumber 60 Hz fasa
tiga. Kecepatan rotor pada beban penuh adalah 1140
rpm. Tentukan:
a) kecepatan sinkron dari medan magnet
b) slip per unit
c) kecepatan rotor untuk sebuah hasil
beban yang dikurangi di slip s = 0,02
Penyelesaian
• Kecepatan sinkron
rpm
x
p
f
ns
1200
6
7200
6
60120120
==
==
Diketahui :
p = 6
f = 60 Hz
nr = 1140 rpm
 Slip pada beban penuhSlip pada beban penuh
%505,0
1200
60
1200
11401200
atau
n
nn
s
s
rs
==
−
=
−
=
 Kecepatan putar rotor bila s =Kecepatan putar rotor bila s =
0,020,02
rpm
xn
n
n
n
n
nn
s
r
r
s
r
s
rs
1176
1200)02,01(
1200
102,0
1
=
−=
−=
−=
−
=
TEGANGAN TERINDUKSI PADA ROTOR
• Pada saat standstill (slip = 100%)
– medan putar rotor maksimum
– Fluks dalam stator sama dengan dalam rotor
– tegangan yang dibangkitkan maksimum,
tergantung pada belitan rotor
– Tegangan yang diinduksikan ke rotor tergantung
pada ratio belitan
– Frekuensi rotor sama dengan frekuensi stator
• Pada saat bergerak:
– medan putar rotor maksimum
– fluks dalam stator sama dengan dalam rotor
– tegangan yang dibangkitkan berkurang sesuai dengan slip
yang terjadi
– Frekuensi rotor semakin berkurang sesuai dengan
penurunan slip
• Dapat disimpulkan bahwa:
– Er = s x EBR
• Er tegangan induksi rotor
• EBR tegangan induksi rotor saat standstill
– fR = s x fS
• fR frekuensi rotor
• fS frekuensi stator
Contoh Soal
• A three-phase 60 Hz four-pole 220-V wound
induction motor has a stator winding Delta
connected and a rotor winding Y connected. The
rotor has 40% as many turns as the stator. For a
rotor speed of 1710 r/min, calculate:
– The slip
– The block rotor-induced voltage per phase EBR
– The rotor-induced voltage per phase ER
– The voltage between rotor terminals
– The rotor frequency
Solution
• The slip
min/1800
4
60120120
r
x
p
f
ns ===
05,0
1800
1710
11 =−=−=
s
r
n
n
s
 The block rotor-induced voltage perThe block rotor-induced voltage per
phase Ephase EBRBR
• The rotor-induced voltage per phase ER
phaseVofE statorBR /%40=
phaseVxEBR /882204,0 ==
V4,48805,0 === xsEE BRR
 The voltage between rotor terminalsThe voltage between rotor terminals
• The rotor frequency
VxV rotorLL 62,74,43)( ==−
RrotorLL VV 3)( =−
zxsffR H36005,0 ===
RANGKAIAN ROTOR
• Di rotor dalam tiap kondisi diperoleh kesimpulan:
– Arus short circuit rotor dibatasi oleh impedansi rotor
– Impedansi terdiri dari dua komponen yaitu:
• Resistansi rotor RR
• Reaktansi diri sXBR (XBR Reaktansi diri rotor pada stand-still)
– Selama reaktansi diri merupakan fungsi dari frekuensi,
reaktansi proportional terhadap slip
• Sebagai hasil, arus rotor menjadi
22
RR
R
R
XR
E
I
+
=
BRR
BRR
sXX
sEE
=
=
22
)( BRR
BR
R
sXR
sE
I
+
=
bila,bila, maka,maka,
jika penyebut dan pembilang dibagi dengan s, maka:
22
][ BR
R
BR
R
X
s
R
E
I
+
=
sehingga rangkaian ekuivalen rotor per fasasehingga rangkaian ekuivalen rotor per fasa
menjadi:menjadi:
Pembagian dengan sPembagian dengan s
merubah titik referensimerubah titik referensi
dari rotor kedari rotor ke
rangkaian statorrangkaian stator
• Untuk tujuan menyamakan dengan rangkaian
resistansi rotor RR yang sebenarnya, maka RR/s
dipisah dalam dua komponen:
RR
RR
RR
s
R
s
R
−+=
)1
1
( −+=
s
RR
s
R
RR
R
 sehingga rangkaian ekuivalen rotorsehingga rangkaian ekuivalen rotor
menjadi sebagai berikut:menjadi sebagai berikut:
RANGKAIAN EKUIVALEN ROTOR
KOMPONEN DAYA PADA ROTOR
• ROTOR POWER INPUT (RPI)
• ROTOR COPPER LOSS (RCL)
• ROTOR POWER DEVELOPED (RPD)
• OUT-PUT POWER
)1
1
( −+=
s
RR
s
R
RR
R
Ketiga komponen daya tersebutKetiga komponen daya tersebut
didapat dari persamaan:didapat dari persamaan:
bila ruas kanan danbila ruas kanan dan
ruas kiri dari persamaanruas kiri dari persamaan
ini dikalikan dengan Iini dikalikan dengan IRR
22
,,
maka:maka:
)1
1
(
222
−+=
s
RIRI
s
R
I RRRR
R
R
s
R
I R
R
2
RR RI
2
)1
1
(
2
−
s
RI RR
Dimana:
ROTOR POWER INPUT (RPI)
ROTOR COPPER LOSS (RCL)
ROTOR POWER DEVELOPED (RPD)
RPI = RCL + RPD
HUBUNGAN RPD DENGAN RPI
s
R
IRPI R
R
2
=
)1(
2
s
s
RI
RPD RR
−=
)1
1
(
2
−=
s
RIRPD RR )
1
(
2
s
s
RIRPD RR
−
=
)1( sRPIRPD −=
HUBUNGAN RCL DENGAN RPI
s
R
IRPI R
R
2
=
RR RIsRPI
2
= RR RIRCL
2
=
RCLsRPI = sRPIRCL =
DAYA OUT-PUT
• Daya yang dibangkitkan di poros rotor dapat
dinyatakan dengan persamaan:
Pout = RPD - Protasional
Protasional adalah daya hilang yang
disebabkan oleh gaya gesekan
(friksi) dan angin (kipas pendingin)
TORSI YANG DIBANGKITKAN
• Torsi elektromekanik Teadalah torsi yang
dibangkitkan di celah udara yang dapat dinyatakan
dengan persamaan:
s
e
RPI
T
ω
=
60
2 s
s
nπ
ω =
• Torsi poros Td adalah torsi yang dibangkitkan di
poros rotor yang dapat dinyatakan dengan
persamaan:
R
d
RPD
T
ω
=
R
out
d
P
T
ω
=
60
2 r
r
nπ
ω =
 Bila rugi Protasional diabaikan maka TBila rugi Protasional diabaikan maka Tdd
dapat dinyatakan dengan persamaan:dapat dinyatakan dengan persamaan:
RANGKAIAN STATOR
• Terdiri dari
– Tahanan stator Rs
– Reaktasi induktif Xs
– Rangkaian magnetisasi (tidak boleh diabaikan
seperti trafo karena rangkaian ini menyatakan
celah udara)
• Rangkaian stator per fasa dinyatakan pada
gambar berikut:
DIAGRAM RANGKAIAN STATOR
• Bila tegangan konstan
– Rugi inti dianggap konstan mulai dari kondisi tanpa beban
sampai beban penuh
– Rc dapat dihilangkan dari diagram rangkaian tetapi:
• rugi inti tetap ada dan diperhitungkan pada efisiensi
– Arus magnetisasi pada motor sekitar 30% s/d 50% dari
arus nominal
– Reaktansi magnetisasi merupakan komponen penting
pada rangkaian pengganti
• Sehingga penyederhanaan diagram rangkaian stator
menjadi seperti gambar berikut:
PENYEDERHANAAN DIAGRAM
RANGKAIAN STATOR
PENGGABUNGAN DIAGRAM
RANGKAIAN ROTOR DAN STATOR
• Sisi stator sebagai referensi parameter rotor
• Untuk menggabung rangkaian rotor dengan rangkaian
stator maka dapat digunakan konsep: “daya stator sama
dengan daya rotor”
• Sehingga EBR harus sama dengan ES
• ES= a.EBR = E’BR
• I’R = IR/a
• R’R =a2
.RR
• X’BR =a2
.XBR
• Konstanta a merupakan transformasi tegangan stator ke
rotor
DIAGRAM LENGKAP MOTOR INDUKSI
TIAP FASA
ANALISA ARUS (METODE LOOP)
 Dari diagram rangkaian berikutDari diagram rangkaian berikut
dapat dibuat dua persamaan:dapat dibuat dua persamaan:
SRMMSS V)I'X(0-)IsXXR( =+++ jjj
0)I'XX'
s
R'
()IsX0( RMBR
R
M =++++− jjj






=













+++−
+−++
0')'(
'
)0(
)0()(
S
R
S
MBR
R
M
MMSS V
I
I
XXj
s
R
jX
jXXXjR
 Loop I:Loop I:
 Loop II:Loop II:
 Dibuat dalam bentuk matrik didapat:Dibuat dalam bentuk matrik didapat:
)'(
'
)0(
)0()(
MBR
R
M
MMSS
XXj
s
R
jX
jXXXjR
+++−
+−++
=∆
∆
++
+−+
=
)'(
'
0
)0(0
MBR
R
MS
S
XXj
s
R
jXjV
I
 Tentukan nilai deteminant (Tentukan nilai deteminant (∆∆))
konstanta matrik, dengan:konstanta matrik, dengan:
 Arus IArus ISS didapat dengan persamaan:didapat dengan persamaan:
∆






+−
+++
=
0)0(
)0()(
' M
SMSS
R
jX
jVXXjR
I
 Arus IArus IRR didapat dengan persamaan:didapat dengan persamaan:
 Arus magnetisasi IArus magnetisasi IMM diperoleh dari:diperoleh dari:
 Faktor daya motor didapat dari CosFaktor daya motor didapat dari Cos
sudut arus stator Isudut arus stator ISS
IIMM = I= ISS – I’– I’RR
KOMPONEN DAYA TIGA FASA
ϕcos3 SSVxISPI =
SS RxISCL
2
3=
 STATOR POWER INPUT (SPI)
 STATOR COPPER LOSS (SCL)
KOMPONEN DAYA TIGA FASA
s
R
xIRPI R
R
'
'3
2
=
RR RxIRCL ''3
2
=
 ROTOR POWER INPUT (RPI)
 ROTOR COPPER LOSS (RCL)
)1
1
(''3
2
−=
s
RxIRPD RR
 ROTOR POWER DEVELOPED (RPD)
 ROTASIONAL LOSS (PR)
 OUTPUT POWER (PO)
PO = RPD - PR
KOMPONEN DAYA TIGA FASA
Rugi-rugi yang disebabkan oleh gesekan
dan angin
DIAGRAM ALIR DAYA PADA MOTOR
INDUKSI TIGA FASA
P OUT
SPI
RPI
RPD
SCL RCL PR
ANALISA ARUS
(METODE PENYEDERHANAAN)
• Mengacu pada diagram lengkap motor induksi
tiap fasa
• Untuk tujuan menyederhanakan analisa,
pindahkan parameter XM mendekati sumber
tegangan maka didapat diagram rangkaian
seperti berikut:
PENYEDERHANAAN RANGKAIAN
EKUIVALEN MOTOR INDUKSI
• Dari rangkaian penyederhanaan didapat
persamaan arus I’R sebagai berikut:
)'()
'
(
'
RS
BR
S
S
R
XXj
s
R
R
V
I
+++
=
M
S
M
jX
V
I =
 Arus pemagnetan IArus pemagnetan IMM sebagai berikut:sebagai berikut:
RMS I'II +=
SS RxISCL
2
3=
 Arus stator IArus stator ISS sebagai berikut:sebagai berikut:
 Bila mengikuti gambar rangkaian makaBila mengikuti gambar rangkaian maka
rugi tembaga stator SCL menggunakanrugi tembaga stator SCL menggunakan
arus I’arus I’RR. Tetapi untuk mengurangi error. Tetapi untuk mengurangi error
yang tinggi pada perhitungan efisiensiyang tinggi pada perhitungan efisiensi
maka SCL dihitung menggunakanmaka SCL dihitung menggunakan
persamaan berikut:persamaan berikut:
 Faktor daya motor didapat dari CosFaktor daya motor didapat dari Cos
sudut arus stator Isudut arus stator ISS
 Perhitungan daya dan rugi-rugi yang lainPerhitungan daya dan rugi-rugi yang lain
sama seperti perhitungan metode LOOPsama seperti perhitungan metode LOOP
EFISIENSI (η)
• Menyatakan perbandingan daya output dengan
daya input
in
loos
in
loosin
in
out
P
P
P
PP
P
P
−=
−
== 1η
%100x
P
P
in
out
=η
 Bila dinyatakan dalam prosen maka,Bila dinyatakan dalam prosen maka,
Contoh Soal
A three-phase 220-V 60-Hz six-pole 10-hp induction
motor has following circuit parameters on a per phase
basis referrred to the stator:
RS = 0.344 Ω R’R = 0.147Ω
XS = 0.498 Ω X’R = 0.224Ω X’M = 12.6Ω
Assuming a Y-connected stator winding. The
rotational losses and core loss combined amount to
262 W and may be assumed constant. For slip of 2.8
% determine:
– the line current and power factor
– the shaft torque and output horse power
– the efficiency
SOLUTION (LOOP METHODE)
• the phase voltage is:
V1273/220 =
 the equivalent circuit is given in Figure:the equivalent circuit is given in Figure:
271)I'6,21(0-)Is098,13344,0( R =++ jj
0)I'824,12(5,25)Is6,210( R =+++− jj






=











++−
+−+
0
127
'824,1225,5)6,120(
)6,120(098,13344,0
R
S
I
I
jj
jj
 Loop I:Loop I:
 Loop II:Loop II:
 Dibuat dalam bentuk matrik didapat:Dibuat dalam bentuk matrik didapat:
73,177,4
(-158.76)-167,97-68,764,411,81
824,1225,5)6,120(
)6,120(098,13344,0
j
jj
jj
jj
+−=
++=
++−
+−+
=∆
 Tentukan nilai deteminant (Tentukan nilai deteminant (∆∆))
konstanta matrik, dengan:konstanta matrik, dengan:
°−∠==
+−
+
=
+−
+
+−+
=
∆
+
+−+
=
04,2893,23,2511-23,64
17,734,7
1628.65666,75
17,734,7
824,1225,50
)6,120(0127
824,1225,50
)6,120(0127
j
j
j
j
j
jj
j
jj
IS
a. Arus Ia. Arus ISS didapat dengan persamaan:didapat dengan persamaan:
°−∠=−−=
+−
+
=
+−
+−
++
=
77,5757,212,1922,747
17,734,7
1600,20
17,734,7
0)6,120(
0127824,1225,5
'
j
j
j
j
j
jj
I R
Arus IArus IRR didapat dengan persamaan:didapat dengan persamaan:
Power faktor motor (diambil dari sudutPower faktor motor (diambil dari sudut
IISS):): 88,0)04,28cos( =−=PF
b. The shaft torque and output horseb. The shaft torque and output horse
powerpower
Kecepatan sinkron dari motor adalah :Kecepatan sinkron dari motor adalah :
rpm
P
f
n s
s 1200
6
60120120
=
×
=
×
=
rpmnsn sr 1166)028,01()1( =−=−=
rad/detik1,122
60
11662
60
2
===
xnr
r
ππ
ω
Kecepatan rotor adalah :Kecepatan rotor adalah :
Kecepatan sudut rotor adalah :Kecepatan sudut rotor adalah :
W7455,53125,5757,213
'
'3
2
2
==
=
xx
s
R
IRPI R
R
W7246.776
0,028)-7455.531(1
)1(
=
=
−= sRPIRPD
Rotor Power Input adalah :Rotor Power Input adalah :
Rotor Power Developed adalah :Rotor Power Developed adalah :
Power Output adalah :Power Output adalah :
Torsi motor adalah :Torsi motor adalah :
Pout = RPD – Protasional
= 7246,776 – 262
= 6984,776 W
m-N57.2
1,122
6984.776
===
R
out
d
P
T
ω
9.36
746
6984.776
746
=== outP
HP
Horsepower motor adalah :Horsepower motor adalah :
Power loos adalah :Power loos adalah :
c. Efisiensi motor adalah :c. Efisiensi motor adalah :
Protasional + Core loss = 262 W
RCL = 0,028 x 7455,351 = 208.75 W
SCL = 3x23,932
x 0,344 = 590,97 W +
Total loss = 1061,72 W
,8%68
1061,726984,776
6984,776
%100
=
+
=
+
= x
PP
P
lossout
out
η
SOLUTION (Penyederhanaan)
• the phase voltage is:
V1273/220 =
 the equivalent circuit is given in Figure:the equivalent circuit is given in Figure:
Aj
j
IR
,882-22,33
4,752,22
722,025,5344,0
127
=
°−∠=
++
=
Arus IArus IRR didapat dengan persamaan:didapat dengan persamaan:
Aj
j
IM 08,10
6,12
127
−==
Arus IArus IMM didapat dengan persamaan:didapat dengan persamaan:
A
j
jIS
°−∠=
=
++=
1,3082,25
,9612-22,33
)08,1088,2(33,22
a. Arus Sumber Ia. Arus Sumber ISS didapat dari :didapat dari :
Power faktor motor (diambil dari sudutPower faktor motor (diambil dari sudut
IISS):):
865,0)1,30cos( =−=PF
b. The shaft torque and output horseb. The shaft torque and output horse
powerpower
Kecepatan sinkron dari motor adalah :Kecepatan sinkron dari motor adalah :
rpm
P
f
n s
s 1200
6
60120120
=
×
=
×
=
rpmnsn sr 1166)028,01()1( =−=−=
rad/detik1,122
60
11662
60
2
===
xnr
r
ππ
ω
Kecepatan rotor adalah :Kecepatan rotor adalah :
Kecepatan sudut rotor adalah :Kecepatan sudut rotor adalah :
W798825,552,223
'
'3
2
2
==
=
xx
s
R
IRPI R
R
W7764
0,028)-7988(1
)1(
=
=
−= sRPIRPD
Rotor Power Input adalah :Rotor Power Input adalah :
Rotor Power Developed adalah :Rotor Power Developed adalah :
Power Output adalah :Power Output adalah :
Torsi motor adalah :Torsi motor adalah :
Pout = RPD – Protasional
= 7764 – 262
= 7502 W
m-N.416
1,122
7502
===
R
out
d
P
T
ω
.101
746
7502
746
=== outP
HP
Horsepower motor adalah :Horsepower motor adalah :
Power loos adalah :Power loos adalah :
c. Efisiensi motor adalah :c. Efisiensi motor adalah :
Protasional + Core loss = 262 W
RCL = 0,028 x 7988 = 224 W
SCL = 3x25,822
x 0,344 = 688 W +
Total loss = 1174 W
,5%68
11747502
7502
%100
=
+
=
+
= x
PP
P
lossout
out
η
Perbandingan Kedua Metode
• Arus sumber
AjIS °−∠== 1,3082,25,9612-22,33
AjIS °−∠== 04,2893,23,2511-23,64
 Metode LoopMetode Loop
 Metode PendekatanMetode Pendekatan
Perbandingan Kedua Metode
• Torsi Poros dan Output Horsepower
1,10mN4,61 =−= HPTd
 Metode LoopMetode Loop
 Metode PendekatanMetode Pendekatan
36,9mN2,57 =−= HPTd
Perbandingan Kedua Metode
• Efisiensi
,8%86=η
,5%86=η
 Metode LoopMetode Loop
 Metode PendekatanMetode Pendekatan
KARAKTERISTIK MOTOR INDUKSI
• Rotor sangkar bajing dibuat dalam 4 kelas
berdasarkan National Electrical Manufacturers
Association (NEMA)
– Motor kelas A
• Mempunyai rangkaian resistansi ritor kecil
• Beroperasi pada slip sangat kecil (s<0,01) dalam keadaan berbeban
• Untuk keperluan torsi start yang sangat kecil
• Rotor sangkar bajing dibuat dalam 4 kelas
berdasarkan National Electrical Manufacturers Association
(NEMA)
– Motor kelas B
• Untuk keperluan umum, mempunyai torsi starting normal dan arus
starting normal
• Regulasi kecepatan putar pada saat full load rendah (dibawah 5%)
• Torsi starting sekitar 150% dari rated
• Walaupun arus starting normal, biasanya mempunyai besar 600% dari
full load
– Motor kelas C
• Mempunyai torsi statring yang lebih besar dibandingkan motor kelas B
• Arus starting normal, slip kurang dari 0,05 pada kondisi full load
• Torsi starting sekitar 200% dari rated
• Untuk konveyor, pompa, kompresor dll
• Rotor sangkar bajing dibuat dalam 4 kelas
berdasarkan National Electrical Manufacturers
Association (NEMA)
– Motor kelas D
• Mempunyai torsi statring yang besar dan arus starting relatif
rendah
• Slip besar
• Pada slip beban penuh mempunyai efisiensi lebih rendah
dibandingkan kelas motor lainnya
• Torsi starting sekitar 300%
TORQUE-SPEED CURVES OF
DIFFERENT NEMA STANDARD MOTORS
Karakteristik motor induksi
Kondisi-kondisi Ektrim Karakteristik
Motor Induksi
• Untuk mempersingkat perhitungan dan penjelasan
maka dari Gambar karakteristik motor induksi dipilih
kondisi-kondisi ekstrim yaitu :
– Kondisi starting
– Kondisi puncak (maksimum)
– Kondisi beban nominal (sudah dibahas)
Kondisi Torsi Starting (Stand still)
• Dari gambar penyederhanaan rangkaian ekuivalen motor
• Pada saat start rotor belum berputar sehingga slip s = 1
• Arus starting rotor menjadi:
22
)(
)'(
'
eRS
S
startR
XRR
V
I
++
=
RstartRstart RIRPI ''3
2
)()( =
s
start
start
RPI
T
ω
)(
=
60
2 s
s
nπ
ω =
Kondisi Torsi Maksimum
• Dari gambar penyederhanaan rangkaian ekuivalen motor
• Pada saat arus rotor maksimum torsi akan maksimum
• Arus maksimum rotor pada slip sb(torsi max) terjadi bila
impedansi rotor mendekati nol sehingga:
0
' 2
2
≅+





+ e
b
R
S X
s
R
R
eS
R
Tb
XR
R
ss
+
−≅=
'
max
2
2
'
'
e
b
R
S
S
R
X
s
R
R
V
I
+





+
=
 Karena nilai normal RKarena nilai normal RSS<<X<<Xee
maka:maka:
e
R
Tb
X
R
ss
'
max −≅=
• Masukkan nilai sb ke dalam persamaan arus saat torsi
maksimum, didapat arus rotor maksimum yaitu:
)1()()( bmakmak sRPIRPD −=
e
S
b
R
makRmak
X
V
s
R
IRPI
2
3'
'3
2
2
)()( ==
e
S
ee
S
makR
X
V
XX
V
I
2
'
22)( =
+
=
 Rotor power Input maksimum menjadi:Rotor power Input maksimum menjadi:
 Torsi maksimum menjadi:Torsi maksimum menjadi:
 Rotor power developed maksimumRotor power developed maksimum
menjadi:menjadi:
)()(
)(
)(
bR
out
bR
rotmak
makd
PPRPD
T
ωω
=
−
=
Contoh soal
• A three-phase 220-V 60-Hz six-pole 10-hp induction
motor has following circuit parameters on a per phase
basis referrred to the stator:
RS = 0.344 W R’R = 0.147W
XS = 0.498 W X’R = 0.224W X’M = 12.6W
Assuming a Y-connected stator winding. The rotational
losses and core loss combined amount to 262 W and
may be assumed constant. For slip of 2.8 % calculate
of:
– the starting torque of the motor
– the maximum torque of the motor
SOLUTION
• Arus starting :
 RPI starting :RPI starting :
A
XRR
V
I
eRS
S
startR
45,145
)224,0498,0()47,0344,0(
127
)'(
'
22
22
)(
=
+++
=
++
=
W
xx
RIRPI RstartRstart
9330
147,0)45,145(3
''3
2
2
)()(
=
=
=
SOLUTION
rpm
x
P
f
ns 1200
6
60120120
===
 Kecepatan sudut sinkron :Kecepatan sudut sinkron :
 Torsi starting :Torsi starting :
mN2,74
664,125
9330)(
−===
s
start
start
RPI
T
ω
rad/det125,664
60
12002
60
2
===
xns
s
ππ
ω
SOLUTION
• Slip saat torsi maksimum :
2,0
)224,0498,0(
147,0'
max =
+
−=−≅=
e
R
Tb
X
R
ss
rpmxnsn sbmakr 9601200)2,01()1()( =−=−=
 RPI saat torsi maksimum :RPI saat torsi maksimum :
 Kecepatan putar saat torsi maksimum :Kecepatan putar saat torsi maksimum :
W
x
x
X
V
RPI
e
S
mak 509,33
722,02
1273
2
3 22
)( ===
SOLUTION
W
x
sRPIRPD bmakmak
807,26
)2,01(509,33
)1()()(
=
−=
−=
mN264
531,100
262807,26
)()(
)(
)(
−=
−
=
=
−
=
bR
out
bR
rotmak
makd
PPRPD
T
ωω
rad/det100,531
60
9602
60
2
)(
=
==
xnR
bR
ππ
ω
 RPD saat torsi maksimum :RPD saat torsi maksimum :
 Torsi maksimum :Torsi maksimum :
MOTOR ROTOR BELITAN
• Perbedaan mendasar dari Motor rotor belit dengan motor
sangkar bajing adalah terdapat pada konstruksi rotor
• Rotor sangkar bajing mempunyai:
– Tahanan rotor tetap
– Arus starting tinggi
– Torsi starting rendah
• Rotor belit
– Memungkinkan tahanan luar dihubungkan ke tahanan rotor
melalui slip ring yang terhubung ke sikat.
– Arus starting rendah
– Torsi starting tinggi
– Power faktor baik
BAGIAN-BAGIAN ROTOR BELIT
Graph of induction motors showing effect ofGraph of induction motors showing effect of
increasing the ratio of resistance to inductanceincreasing the ratio of resistance to inductance
KLAS ISOLASI MOTOR
ClassClass
MaximumMaximum
AllowedAllowed
Temperature (*)Temperature (*)
AA 105ºC105ºC 221ºF221ºF
BB 130ºC130ºC 266ºF266ºF
FF 155ºC155ºC 311ºF311ºF
HH 180180oo
CC 356356oo
FF
MOTOR DUTY CYCLE TYPES AS PER IEC
STANDARDS
MOTOR DUTY CYCLE TYPES AS PER IEC
STANDARDS
TYPICAL NAME PLATE OF AN
AC INDUCTION MOTOR
NAME PLATE TERMS AND THEIR MEANINGS
TermTerm DescriptionDescription
VoltsVolts Rated terminal supply voltage.Rated terminal supply voltage.
AmpsAmps Rated full-load supply current.Rated full-load supply current.
H.P.H.P. Rated motor output.Rated motor output.
R.P.MR.P.M Rated full-load speed of the motor.Rated full-load speed of the motor.
HertzHertz Rated supply frequency.Rated supply frequency.
FrameFrame External physical dimension of theExternal physical dimension of the
motor based on the NEMAmotor based on the NEMA
standards.standards.
DutyDuty Motor load condition, whether it isMotor load condition, whether it is
continuos load, short time, periodic,continuos load, short time, periodic,
NAME PLATE TERMS AND THEIR MEANINGS
TermTerm DescriptionDescription
DateDate Date of manufacturing.Date of manufacturing.
ClassClass
InsulationInsulation
Insulation class used for theInsulation class used for the
motor construction. Thismotor construction. This
specifies max. limit of the motorspecifies max. limit of the motor
winding temperature.winding temperature.
NEMANEMA
DesignDesign
This specifies to which NEMAThis specifies to which NEMA
design class the motor belongsdesign class the motor belongs
to.to.
ServiceService
FactorFactor
Factor by which the motor canFactor by which the motor can
be overloaded beyond the fullbe overloaded beyond the full
NAME PLATE TERMS AND THEIR MEANINGS
TermTerm DescriptionDescription
NEMANEMA
Nom.Nom.
EfficiencyEfficiency
Motor operating efficiency at fullMotor operating efficiency at full
load.load.
PHPH Specifies number of stator phasesSpecifies number of stator phases
of the motor.of the motor.
PolePole Specifies number of poles of theSpecifies number of poles of the
motor.motor.
Specifies the motor safetySpecifies the motor safety
standard.standard.
MENENTUKAN PARAMETER RANGKAIAN
EKUIVALEN MOTOR INDUKSI TIGA PHASE
• Melakukan kegiatan pengujian untuk
mendapatkan parameter rangkaian ekuivalent
motor induksi
• Menggambar karakteristik motor induksi (torsi
terhadap slip)
• Menguji kebenaran data-data yang ada pada
name plate
RANGKAIAN EKUIVALENT MOTOR INDUKSI
TEST MOTOR
• No load test
• Blocked rotor test
• DC test
No Load Test
• Tujuan
– menentukan rugi inti + rugi rotasional
– menentukan parameter Xm
nl
nl
m
I
V
X
3
=
Blocked rotor test
• Tujuan
– menentukan parameter Re dan Xe
2
3 BR
BR
e
I
P
R =
BR
BR
e
I
V
Z
3
=
22
eee RZX −=
dc
dc
sdc
I
V
RR
2
==
DC test
• Tujuan
– Menentukan parameter RS dan R’R
SeR RRR −='
Resistansi ekuivalen rotor
untuk hubungan Y
DC test
SeR RRR −='
dc
dc
sdc
I
V
RR
2
3
==
Resistansi ekuivalen rotor
untuk hubungan delta
•untuk 60Hz Rac=1,4Rdc
•untuk 50Hz Rac=1,3Rdc
Contoh
Name plate Three Phase Induction Motor
P = 0,75 KW = 1 HP
V = 380/220 V
f = 50 Hz
nr = 1380 rpm
I = 2/3,45 A
Data yang diperoleh :
No load test :
P = 120 W
V = 380 V
I = 1,3 A
Blocked rotor test :
P = 260 W
V = 120 V
I = 2 A
DC test :
V = 48 V
I = 2 A
PERHITUNGAN
1. No load test
Ω=
×
== 76,168
3,13
380
3 nl
nl
m
I
V
X
W
xx
xRxIPP acnlnl
5,42
27,153,13120
3
2
2
intirot
=
−=
−=+
Ω=== 12
22
48
2 xxI
V
R
dc
dc
dc
Ω=== 6,15123,13,1 xxRR dcac
2.DC test
PERHITUNGAN
PERHITUNGAN
Ω=−=−= 02,2767,2164,34 2222
eee RZX
Ω=−=−= 07,66,1567,21' SeR RRR
Ω=== 67,21
23
260
3
22
xxI
P
R
BR
BR
e
Ω=== 46,34
23
120
3 xxI
V
Z
BR
BR
e
3. Blocked rotor test
Rangkaian Ekuivalen MI
• Slip motor:
– Jika nr = 1380 rpm, maka ns yang mungkin pada
frekuensi 50 Hz adalah 1500 rpm shg:
4
50120
1500
120
=
=
=
P
P
x
P
xf
ns
08,0
1500
13801500
=
−
=
−
=
s
rs
n
nn
s
A
j
jX
s
R
R
V
I
e
R
S
S
R
°−∠=
∠
∠
=
+
∠
=
++
=
++
=
°
°°
8,1522,2
8,1502,99
0220
02,2727,95
0220
02,27)
08,0
07,6
27,15(
220
'
'
Arus I’R
A
jj
jIII mRS
6,4186,2
9,114,2)3,16,0(14,2
3,18,1522,2'
−∠=
−=−−=
−°−∠=+=
Arus IS
• Rotor Power Input (RPI)
W
xx
s
R
xxIRPI R
R
83,1121
08,0
07,6
22,23
'
'3
2
2
=
=
=
W
x
sRPIxRPD
1,1032
)08,01(83,1121
)1(
=
−=
−=
 Rotor Power Developed (RPD)Rotor Power Developed (RPD)
• Daya Output
W
PRPDPout
6,989
5,421,1032
intirot
=
−=
−= +
 Daya LossesDaya Losses
WxRPIxSRCL 75,8908,083,1121 ===
WxxSCL 71,37427,1586,23 2
==
W
PSCLRCLPloses
96,506
5,4271,37475,89ntirot
=
++=++= +
• Effisiensi dan daya dalam Hp
%12,66
%100
96,5066,989
6,989
%100
%100
=
+
=
+
=
=
x
x
PP
P
x
P
P
lossesout
out
in
out
η
HP
P
HPdalamoutputDaya
output
33,1
746
6,989
746
===
Rangkuman Hasil Test
No load test
Xm = 168,76 ohm
P rot+inti = 42,5 W
Blocked rotor test
Re = 21,67 ohm
Ze = 34,6 ohm
Xe = 26,97 ohm
R’r = 6,07 ohm
DC test
Rdc = 11,75 ohm
Rac = 15,27 ohm
Slip= 0,08
Rangkuman Hasil Test
I’R = 2,3 A
RPI = 1185,2 W
RPD = 1032,1 W
Pout = 989,6 W
Effisiensi = 66,12 %
Daya output dalam Hp = 1,33 Hp
SOAL 1
• Diketahui motor induksi tiga phasa, P=4,
V=230 V, f=60 Hz, nm=1725 rpm
• Tentukan : slip per-unit dan frekuwensi rotor
pada rated speed
PENYELESAIAN
• Kecepatan sinkron dari motor adalah :
 Slip per-unit :Slip per-unit :
 Maka frekwensi rotor :Maka frekwensi rotor :
rpm
P
f
n s
s 1800
4
60120120
=
×
=
×
=
0417.0
1800
17251800
=
−
=
−
=
s
ms
n
nn
s
Hzfsf sr 5.2600417.0 =⋅=×=
SOAL 2
• Diketahui motor induksi tiga phasa 10 HP, P=4,
V=440 V, f=60 Hz, nm=1725 rpm
Rugi tembaga stator = 212 W;
rotational loss=340 W
• Tentukan :
a. Power developed b. Daya celah udara
c. Rugi tembaga rotor d. Total daya input
e. Efisiensi motor
PENYELESAIAN
• Kecepatan sinkron dari motor adalah :
 Slip per-unit :Slip per-unit :
 Daya output rotor :Daya output rotor :
rpm
P
f
n s
s 1800
4
60120120
=
×
=
×
=
0417.0
1800
17251800
=
−
=
−
=
s
ms
n
nn
s
WxHPPo 746074610746 ==×=
c. Rugi tembaga rotor :
d. Daya input :
Pcu2 = sPAG = 0.0417x8139.41 = 339.413
W
Rugi tembaga stator :
Pcu1= 212 W (diberikan)
W8351.412128139.41PPP cu1AGin =+=+=
e. Efisiensi :
%3.89893.0
41.8351
7460
atau
P
P
in
o
===η
SOAL 3
• Diketahui motor induksi tiga phasa 2 HP,
P=4, V=120 V, f=60 Hz, nm=1620 rpm
Impedansi stator=0.02+j0.06 Ω;
rotational loss=160 W
• Tentukan : arus rotor
PENYELESAIAN
• Daya output adalah :
 Kecepatan sinkron :Kecepatan sinkron :
 Slip per-unit :Slip per-unit :
rpm
P
f
n s
s 1800
4
60120120
=
×
=
×
=
1.0
1800
16201800
=
−
=
−
=
s
ms
n
nn
s
WxHPPo 14927462746 ==×=
Daya celah udara :
Daya yang dikonversikan :
W16526011492PPP rotoke =+=+=
W
s
P
P ke
AG 56,1835
)1,01(
1562
)1(
=
−
=
−
=
Rugi tembaga rotor :
Pcu2 = sPAG = 0.1x1835,56 = 183,556
W
Arus rotor :
A
R
P
I
r
cu
R 31,55
02,03
556,183
3
2
=
×
=
×
=
SOAL 4
• Diketahui motor induksi tiga phasa hubungan Y, P=6,
V=230 V, f=60 Hz,
Parameter :r1=0.5Ω; r2=0.25Ω; x1=0.75Ω; x2=0.5Ω;
Xm=100Ω; Rc=500Ω;
Impedansi stator = 0.02+j0.06 Ω; rotational loss=160
W
• Tentukan : Arus stator, arus rotor, arus magnetisasi,
daya input, rugi tembaga stator, rugi tembaga rotor,
daya output, torsi pada shaft dan efisiensi η saat rated
slip=2.5 %
PENYELESAIAN
 Kecepatan sinkron :Kecepatan sinkron :
rpm
P
f
n s
s 1800
4
60120120
=
×
=
×
=
rad/s5,188
60
18002
60
2
=
×
=
×
=
ππ
ω s
s
n
 Kecepatan sudut sinkron :Kecepatan sudut sinkron :
jXm = j100
jx2=j0.5
r2/s
Rc=500
jx1=j0.75
r1=0.5
o
V 791321 ∠=
inP⇒
1cuP⇑
FEP⇓
AGP⇒
2cuP⇑
rotP⇓
kEP⇒
oP⇒
gZE2⇒
⇒gZ⇒1Z
1I 2I
cI
φI
Rangkaian EkivalenRangkaian Ekivalen MotorMotor
Impedansi rotor efektif berdasar pada stator adalah :
Berdasarkan rangkaian pada gambar, maka
Tegangan per-phasa adalah :
VV 79,132
3
230
1 ==
Ω∠=+=
+=+=
o
j
jjx
s
r
Z
86.2012.105.010
5.0
025.0
25.0
2
2
2

Maka :
o
o
mcg
j
ZjXRZ
37.8103.0
86.2012.10
1
100
1
500
1
1111
2
−∠=
∠
++=
++= 
o
gZ 37.8709.9 ∠=

Impedansi celah udara :
Arus stator :
Impedansi total :
o
o
g
j
ZjxrZ
08,12335,10
73,8709,975,05,0
11
∠=
∠++=
++=

o
o
o
Z
V
I 08.12849.12
08.12335.10
079.1321
1 −∠=
∠
∠
== 


Faktor daya :
)(978.0)08.12cos( laggingpf o
=−=
Rugi tembaga stator :
Tegangan Input :
Daya input :
W
IVPin
06,5006978,0849,122303
cos3 11
=⋅⋅⋅=
⋅⋅⋅= θ
W7.2475,0849,123I3P 2
1
2
1cu1 =××=⋅⋅= r
V
j
jxrIVE
o
o
71,376,124
)75,05,0()08,12849,12(79,132
)( 11112
−∠=
+×∠−=
+−=

Arus magnetasi :
Arus eksitasi :
Arus Inti :
A
R
E
I o
o
c
c 71,325,0
500
71,376,1242
−∠=
−∠
==


A
jjX
E
I o
o
m
71,93248,1
100
71,376,1242
−∠=
−∠
==


φ
A
III
o
oo
cm
41,82272,1
)71,93248,1()71,325,0(
−∠=
−∠+−∠=+= φ

Rugi inti :
A
III
o
oo
m
57,6478,12
)41,82272,1()08,12849,12(12
−∠=
−∠−−∠=−=

Arus rotor :
W75,9350025,03I3P 22
cc =××=⋅⋅= cR
W
PPPP FECUinAG
66,4664
75,9365,24706,500061
=
−−=−−=
Daya celah udara :
Daya konversi :
Rugi tembaga rotor :
Daya output :
W
rIPCU
78,116
25,0478,1233 2
2
2
22
=
××=⋅⋅=
W
PPP cuAGke
88,4547
78,11666,46642
=
−=−=
W
PPP mechkeo
88,4397
15088,4547
=
−=−=
Efisiensi :
Torsi poros/shaft :
%9,87879,0
06,5006
88,4397
atau
P
P
in
o
===η
Nm
s
P
T
s
o
c 9,35
66,125)025.01(
88,4397
)1(
=
×−
=
−
=
ω
SOAL 5
• Diketahui motor induksi tiga phasa hubungan Y.
Parameter : r1=10 Ω; x1=25 Ω; r2=3Ω; x2=25 Ω,
Xm=75 Ω
• Tentukan : breakdown slip dan torsi maksimum
pada motor.
PENYELESAIAN
 Kecepatan sinkron :Kecepatan sinkron :
rpm
P
f
n s
s 1800
4
60120120
=
×
=
×
=
rad/s5,188
60
18002
60
2
=
×
=
×
=
ππ
ω s
s
n
 Kecepatan sudut sinkron :Kecepatan sudut sinkron :
jXm = j100
jx2=j0.5
r2/s
Rc=500
jx1=j0.75
r1=0.5
o
V 791321 ∠=
inP⇒
1cuP⇑
FEP⇓
AGP⇒
2cuP⇑
rotP⇓
kEP⇒
oP⇒
gZE2⇒
⇒gZ⇒1Z
1I 2I
cI
φI
Rangkaian EkivalenRangkaian Ekivalen MotorMotor
Tegangan thevenin:
Berdasarkan rangkaian pada gambar, maka
Tegangan per-phasa adalah :
VV 282.69
3
120
1 ==
o
o
m
m
Th
j
j
Xxjr
XjV
V
71.5704.51
)7525(10
9075282.69
)( 11
1
∠=
++
∠×
=
++
=

Maka :
Impedansi thevenin :
o
m
m
Th
j
jj
Xxjr
Xjxrj
Z
91.73094.20
)7525(10
75)2510(
)(
)(
11
11
∠=
++
×+
=
++
+
=

Ω=Ω= 307.19569.5 ThTh XdanR
Torsi Maksimum:
Breakdown (optimum) slip :
067,0
)25307,19(569,5
3
)(
22
2
2
2
2
=
++
=
++
=
XXR
r
s
ThTh
b
( )
Nm
XXRR
V
T
ThThThs
Th
e
424,0
)25307,19(569,5569,55,1882
3
)(2
3
22
2
2
2
2
=
++×××
=
+++⋅⋅
⋅
=
ω
SOAL 6
• Diketahui motor induksi tiga-fasa, 100 HP,
V=440 V, P=8, f=60 Hz,
impedansi rotor= 0.02 + j 0.08 Ω perfasa.
• Tentukan : Kecepatan saat torsi motor
maksimum dan resistansi eksternal yang harus
ditambahkan secara seri pada rotor jika torsi
start dari motor 80 % dari nilai maksimum
PENYELESAIAN
 Daya output :Daya output :
W74600746100Po =×=
rad/s248.94
60
9002
60
2
900
8
60120120
=
×
==
=
×
=
⋅
=
ππ
ω s
s
s
s
n
atau
rpm
p
f
n
 Kecepatan sinkron :Kecepatan sinkron :
 Impedansi rotor :Impedansi rotor :
 Slip maksimum dapat diperolehSlip maksimum dapat diperoleh
dengan :dengan :
Ω=
Ω=
Ω+=
08.0
02.0
08.002.0
2
2
2
X
R
jZ
25.0
08.0
02.0
2
2
===
X
R
Sb
Kecepatan motor saat torsi maksimum adalah :
rpm675
900)0.25(-900
ns-nn rsr
=
×=
⋅=
Torsi motor maksimum diperoleh :
Nm
s
P
T
s
maks
372.1055
248.94)25.01(
74600
)1(
0
=
×−
=
−
=
ω
Penambahan tahanan luar (r) saat motor jalan
pada torsi start 80% dari nilai maksimum adalah :
004432,0984,08,0
064,08,0016,000032,002,0
08,0
02,0
8,0))08,0()02,0(()02,0(
8,0))()(()(
8,0
)()(
)(
2
2
22
2
22
2
2
22
2
2
2
2
2
2
2
=+−
+++=+
++=+
++=+
=
++
+
rr
rrr
xrr
X
R
XrRrR
X
R
XrR
rR
Nilai tahanan luar yang dibutuhkan adalah :
Ω=
Ω=
±
=
−−±−−
=
−±−
=
0468,0
183,1
6,1
9091,0984,0
8,02
04432,08,04)984,0()984,0(
2
4
2
1
2.1
2
2
2,1
r
r
r
x
xx
a
acbb
r
Pengaturan Putaran
Pengaturan Putaran dapat dilakukan dengan :
-. Mengubah jumlah kutub
-. Mengubah nilai frekuensi
-. Mengatur tegangan jala-jala
-. Mengatur tahanan luar
Pengaturan Putaran
Menjalankan Motor Induksi Tiga Phasa
Motor induksi tiga phasa dengan daya yang besar tidak dapat
dijalankan dengan cara dihubungkan langsung ke sumber jala-
jala.
Hal ini disebabkan karena, akan menyerap arus yang sangat
besar yaitu mencapai 6 -8 kali arus nominalnya. Hal ini
disebabkan karena pada saat start besarnya slip pada motor
induksi adalah sama dengan 1 (satu), sehingga di saat Slip
= 1, tahanan rotor kecil.
Arus menjadi besar dan akan merusak motor itu sendiri atau
terganggunya sistem instalasi tegangan akan Drop. Di
mana Drop tegangan ini mengganggu kerja dari relay,
kontaktor, nyala lampu, maupun peralatan elektronik dan
computer yang ada disekitarnya.
Ada beberapa cara untuk mengurangi besarnya
arus start antara lain adalah :
1. Primary resistor control
2. Transformer control
3. Wey-Delta control
4. Part-winding start control
5. Electronic control
STARTING STAR/DELTA
Gambar. Hubungan Bintang Gambar. Hubungan Segitiga
Kumparan stator saat pengawalan dalam hubungan bintang (Ү), setelah
motor mencapai putaran nominal hubungan berubah menjadi delta (∆).
Sehingga hubungan tegangan dan arusnya dapat dilihat sebagai berikut :
Tegangan , pada hubungan bintang (Y) tegangan pada kumparan mendapat
tegangan sebesar 1/ dari tegangan jala-jala , untuk hubungan delta
(∆).tegangan pada kumparan mendapat tegangan sama dengan tegangan
jala-jala.
U V W
X Y Z
U V W
Z X Y
STARTING STAR/DELTA
MOTOR INDUKSI TIGA PHASA
MOTOR INDUKSI TIGA PHASA

More Related Content

What's hot

Regulasi Tegangan by Muhammad Kennedy Ginting
Regulasi Tegangan by Muhammad Kennedy GintingRegulasi Tegangan by Muhammad Kennedy Ginting
Regulasi Tegangan by Muhammad Kennedy GintingMuhammad Kennedy Ginting
 
Buku ast(yusreni warmi)
Buku ast(yusreni warmi)Buku ast(yusreni warmi)
Buku ast(yusreni warmi)Kevin Adit
 
Penyebab Kerusakan Motor Listrik
Penyebab Kerusakan Motor ListrikPenyebab Kerusakan Motor Listrik
Penyebab Kerusakan Motor ListrikRicky Bahar Syah
 
Rumus menghitung kecepatan sinkron pada kelistrikkan
Rumus menghitung kecepatan sinkron pada kelistrikkanRumus menghitung kecepatan sinkron pada kelistrikkan
Rumus menghitung kecepatan sinkron pada kelistrikkanHerry SR
 
Generator sinkron
Generator sinkronGenerator sinkron
Generator sinkronbeninass
 
8 perbaikan faktor daya
8 perbaikan faktor daya8 perbaikan faktor daya
8 perbaikan faktor dayaSimon Patabang
 
Iii. generator-arus-searah-berpenguat-terpisah
Iii. generator-arus-searah-berpenguat-terpisahIii. generator-arus-searah-berpenguat-terpisah
Iii. generator-arus-searah-berpenguat-terpisahprayogo07
 
Transmisi Daya Listrik
Transmisi Daya ListrikTransmisi Daya Listrik
Transmisi Daya ListrikMulia Damanik
 
Generator ac (rev)
Generator ac (rev)Generator ac (rev)
Generator ac (rev)Imam Nugroho
 
Karakteristik motor listrik
Karakteristik motor listrikKarakteristik motor listrik
Karakteristik motor listriksuparman unkhair
 
Perhitungan Listrik 1 Fase dan Perbaikan Faktor Daya
Perhitungan Listrik 1 Fase dan Perbaikan Faktor DayaPerhitungan Listrik 1 Fase dan Perbaikan Faktor Daya
Perhitungan Listrik 1 Fase dan Perbaikan Faktor DayaYusrizal Azmi
 
Motor Induksi 1 phase
Motor Induksi 1 phase Motor Induksi 1 phase
Motor Induksi 1 phase Hamid Abdillah
 
Rangkaian Listrik Resonansi
Rangkaian Listrik ResonansiRangkaian Listrik Resonansi
Rangkaian Listrik ResonansiFauzi Nugroho
 
PRAKTIKUM PENGUKURAN KARAKTERISTIK GENERATOR
PRAKTIKUM PENGUKURAN KARAKTERISTIK GENERATORPRAKTIKUM PENGUKURAN KARAKTERISTIK GENERATOR
PRAKTIKUM PENGUKURAN KARAKTERISTIK GENERATORAndri Ebo
 
Kuliah 1 Dasar Sistem Tenaga Listrik ( Pengantar, Kelistrikan di Indonesia, P...
Kuliah 1 Dasar Sistem Tenaga Listrik ( Pengantar, Kelistrikan di Indonesia, P...Kuliah 1 Dasar Sistem Tenaga Listrik ( Pengantar, Kelistrikan di Indonesia, P...
Kuliah 1 Dasar Sistem Tenaga Listrik ( Pengantar, Kelistrikan di Indonesia, P...Fathan Hakim
 
Motor ac-sinkron
Motor ac-sinkronMotor ac-sinkron
Motor ac-sinkronNovia Putri
 

What's hot (20)

Isolasi cair
Isolasi cairIsolasi cair
Isolasi cair
 
Regulasi Tegangan by Muhammad Kennedy Ginting
Regulasi Tegangan by Muhammad Kennedy GintingRegulasi Tegangan by Muhammad Kennedy Ginting
Regulasi Tegangan by Muhammad Kennedy Ginting
 
6 faktor daya
6  faktor daya6  faktor daya
6 faktor daya
 
Buku ast(yusreni warmi)
Buku ast(yusreni warmi)Buku ast(yusreni warmi)
Buku ast(yusreni warmi)
 
Penyebab Kerusakan Motor Listrik
Penyebab Kerusakan Motor ListrikPenyebab Kerusakan Motor Listrik
Penyebab Kerusakan Motor Listrik
 
Motor dc.
Motor dc.Motor dc.
Motor dc.
 
Rumus menghitung kecepatan sinkron pada kelistrikkan
Rumus menghitung kecepatan sinkron pada kelistrikkanRumus menghitung kecepatan sinkron pada kelistrikkan
Rumus menghitung kecepatan sinkron pada kelistrikkan
 
Generator sinkron
Generator sinkronGenerator sinkron
Generator sinkron
 
8 perbaikan faktor daya
8 perbaikan faktor daya8 perbaikan faktor daya
8 perbaikan faktor daya
 
Iii. generator-arus-searah-berpenguat-terpisah
Iii. generator-arus-searah-berpenguat-terpisahIii. generator-arus-searah-berpenguat-terpisah
Iii. generator-arus-searah-berpenguat-terpisah
 
Transmisi Daya Listrik
Transmisi Daya ListrikTransmisi Daya Listrik
Transmisi Daya Listrik
 
Generator ac (rev)
Generator ac (rev)Generator ac (rev)
Generator ac (rev)
 
Karakteristik motor listrik
Karakteristik motor listrikKarakteristik motor listrik
Karakteristik motor listrik
 
Perhitungan Listrik 1 Fase dan Perbaikan Faktor Daya
Perhitungan Listrik 1 Fase dan Perbaikan Faktor DayaPerhitungan Listrik 1 Fase dan Perbaikan Faktor Daya
Perhitungan Listrik 1 Fase dan Perbaikan Faktor Daya
 
Makalah Motor DC
Makalah Motor DCMakalah Motor DC
Makalah Motor DC
 
Motor Induksi 1 phase
Motor Induksi 1 phase Motor Induksi 1 phase
Motor Induksi 1 phase
 
Rangkaian Listrik Resonansi
Rangkaian Listrik ResonansiRangkaian Listrik Resonansi
Rangkaian Listrik Resonansi
 
PRAKTIKUM PENGUKURAN KARAKTERISTIK GENERATOR
PRAKTIKUM PENGUKURAN KARAKTERISTIK GENERATORPRAKTIKUM PENGUKURAN KARAKTERISTIK GENERATOR
PRAKTIKUM PENGUKURAN KARAKTERISTIK GENERATOR
 
Kuliah 1 Dasar Sistem Tenaga Listrik ( Pengantar, Kelistrikan di Indonesia, P...
Kuliah 1 Dasar Sistem Tenaga Listrik ( Pengantar, Kelistrikan di Indonesia, P...Kuliah 1 Dasar Sistem Tenaga Listrik ( Pengantar, Kelistrikan di Indonesia, P...
Kuliah 1 Dasar Sistem Tenaga Listrik ( Pengantar, Kelistrikan di Indonesia, P...
 
Motor ac-sinkron
Motor ac-sinkronMotor ac-sinkron
Motor ac-sinkron
 

Viewers also liked

Motor ac 3 fasa
Motor ac 3 fasaMotor ac 3 fasa
Motor ac 3 fasauti kurnia
 
Aktuator, Motor and Pump
Aktuator, Motor and PumpAktuator, Motor and Pump
Aktuator, Motor and PumpTito Riyanto
 
Teori motor-induksi
Teori motor-induksiTeori motor-induksi
Teori motor-induksiNemo Galau
 
Presentation motor ac. revisi
Presentation motor ac. revisiPresentation motor ac. revisi
Presentation motor ac. revisiDanangHenriW
 
Presentasi motor-motor listrik
Presentasi motor-motor listrikPresentasi motor-motor listrik
Presentasi motor-motor listrikHastuti ELINS
 
Motor asinkron
Motor asinkronMotor asinkron
Motor asinkronKevin Adit
 
pengantar motor listrik
pengantar motor listrikpengantar motor listrik
pengantar motor listrikAhan Hanjaya
 
Pembangkit Listrik Tenaga Air (PLTA)
Pembangkit Listrik Tenaga Air (PLTA)Pembangkit Listrik Tenaga Air (PLTA)
Pembangkit Listrik Tenaga Air (PLTA)Kinanti Jati Kinasih
 
k3 fs instalasi listrik sesuai puil 2008
k3 fs instalasi listrik sesuai puil 2008k3 fs instalasi listrik sesuai puil 2008
k3 fs instalasi listrik sesuai puil 2008Al Marson
 
Tugas safety k3 listrik
Tugas safety  k3 listrikTugas safety  k3 listrik
Tugas safety k3 listrikSatria Sp
 
Pengenalan motor
Pengenalan motorPengenalan motor
Pengenalan motorEncik Mirul
 
Bab 13 generator sinkron
Bab 13   generator sinkronBab 13   generator sinkron
Bab 13 generator sinkronEko Supriyadi
 

Viewers also liked (20)

Motor ac 3 fasa
Motor ac 3 fasaMotor ac 3 fasa
Motor ac 3 fasa
 
Motor 3 fasa
Motor 3 fasaMotor 3 fasa
Motor 3 fasa
 
6 motor-induksi
6 motor-induksi6 motor-induksi
6 motor-induksi
 
Aktuator, Motor and Pump
Aktuator, Motor and PumpAktuator, Motor and Pump
Aktuator, Motor and Pump
 
Teori motor-induksi
Teori motor-induksiTeori motor-induksi
Teori motor-induksi
 
Mesin listrik
Mesin listrikMesin listrik
Mesin listrik
 
Presentation motor ac. revisi
Presentation motor ac. revisiPresentation motor ac. revisi
Presentation motor ac. revisi
 
Motor ac
Motor acMotor ac
Motor ac
 
Motor listrik
Motor listrikMotor listrik
Motor listrik
 
Presentasi motor-motor listrik
Presentasi motor-motor listrikPresentasi motor-motor listrik
Presentasi motor-motor listrik
 
Motor asinkron
Motor asinkronMotor asinkron
Motor asinkron
 
pengantar motor listrik
pengantar motor listrikpengantar motor listrik
pengantar motor listrik
 
Pembangkit Listrik Tenaga Air (PLTA)
Pembangkit Listrik Tenaga Air (PLTA)Pembangkit Listrik Tenaga Air (PLTA)
Pembangkit Listrik Tenaga Air (PLTA)
 
k3 fs instalasi listrik sesuai puil 2008
k3 fs instalasi listrik sesuai puil 2008k3 fs instalasi listrik sesuai puil 2008
k3 fs instalasi listrik sesuai puil 2008
 
Tugas safety k3 listrik
Tugas safety  k3 listrikTugas safety  k3 listrik
Tugas safety k3 listrik
 
Pengenalan motor
Pengenalan motorPengenalan motor
Pengenalan motor
 
Induction motor
Induction motorInduction motor
Induction motor
 
Motor asinkron rotor sangkar
Motor asinkron rotor sangkarMotor asinkron rotor sangkar
Motor asinkron rotor sangkar
 
Bab 13 generator sinkron
Bab 13   generator sinkronBab 13   generator sinkron
Bab 13 generator sinkron
 
Teori dasar motor AC
Teori dasar motor ACTeori dasar motor AC
Teori dasar motor AC
 

Similar to MOTOR INDUKSI TIGA PHASA

Dasar mtor lisrtik 3 pasa
Dasar mtor lisrtik 3 pasaDasar mtor lisrtik 3 pasa
Dasar mtor lisrtik 3 pasaAnanda Haris
 
motor induksi
motor induksimotor induksi
motor induksiBatriAs1
 
Laporan job-5-asinkron
Laporan job-5-asinkronLaporan job-5-asinkron
Laporan job-5-asinkronAji Dzularief
 
Instalas motor-listrik
Instalas motor-listrikInstalas motor-listrik
Instalas motor-listrikAryo Guno
 
01 Dasar-Dasar Generator Sinkron.pptx
01 Dasar-Dasar Generator Sinkron.pptx01 Dasar-Dasar Generator Sinkron.pptx
01 Dasar-Dasar Generator Sinkron.pptxKang Nabil
 
Mesin Arus Searah.ppt
Mesin Arus Searah.pptMesin Arus Searah.ppt
Mesin Arus Searah.pptBatriAs1
 
Prinsip Kerja Generator Sinkron.pptx
Prinsip Kerja  Generator Sinkron.pptxPrinsip Kerja  Generator Sinkron.pptx
Prinsip Kerja Generator Sinkron.pptxKang Nabil
 
motor DC the definition, characteristics and function.ppt
motor DC the definition, characteristics and function.pptmotor DC the definition, characteristics and function.ppt
motor DC the definition, characteristics and function.pptp41202300073
 
Tugas sistem listrik industri tentang motor dc
Tugas sistem listrik industri tentang motor dcTugas sistem listrik industri tentang motor dc
Tugas sistem listrik industri tentang motor dcFarhanRiko
 
Tugas makalah mesin listrik (1)
Tugas makalah mesin listrik (1)Tugas makalah mesin listrik (1)
Tugas makalah mesin listrik (1)Mura Mura
 
Generator Set - Materi 8 - Fisika Listrik dan Magnet
Generator Set - Materi 8 - Fisika Listrik dan MagnetGenerator Set - Materi 8 - Fisika Listrik dan Magnet
Generator Set - Materi 8 - Fisika Listrik dan Magnetahmad haidaroh
 
Dasar Konversi Energi Listrik Generator-Sinkron
Dasar Konversi Energi Listrik Generator-SinkronDasar Konversi Energi Listrik Generator-Sinkron
Dasar Konversi Energi Listrik Generator-Sinkronmasterunedo
 

Similar to MOTOR INDUKSI TIGA PHASA (20)

3666400.ppt
3666400.ppt3666400.ppt
3666400.ppt
 
Dasar mtor lisrtik 3 pasa
Dasar mtor lisrtik 3 pasaDasar mtor lisrtik 3 pasa
Dasar mtor lisrtik 3 pasa
 
motor induksi
motor induksimotor induksi
motor induksi
 
Laporan job-5-asinkron
Laporan job-5-asinkronLaporan job-5-asinkron
Laporan job-5-asinkron
 
1
11
1
 
Pertemuan 10.ppt
Pertemuan 10.pptPertemuan 10.ppt
Pertemuan 10.ppt
 
Instalas motor-listrik
Instalas motor-listrikInstalas motor-listrik
Instalas motor-listrik
 
01 Dasar-Dasar Generator Sinkron.pptx
01 Dasar-Dasar Generator Sinkron.pptx01 Dasar-Dasar Generator Sinkron.pptx
01 Dasar-Dasar Generator Sinkron.pptx
 
Mesin Arus Searah.ppt
Mesin Arus Searah.pptMesin Arus Searah.ppt
Mesin Arus Searah.ppt
 
Chapter ii
Chapter iiChapter ii
Chapter ii
 
Makalah mesin-listrik
Makalah mesin-listrikMakalah mesin-listrik
Makalah mesin-listrik
 
Prinsip Kerja Generator Sinkron.pptx
Prinsip Kerja  Generator Sinkron.pptxPrinsip Kerja  Generator Sinkron.pptx
Prinsip Kerja Generator Sinkron.pptx
 
motor DC the definition, characteristics and function.ppt
motor DC the definition, characteristics and function.pptmotor DC the definition, characteristics and function.ppt
motor DC the definition, characteristics and function.ppt
 
Tugas sistem listrik industri tentang motor dc
Tugas sistem listrik industri tentang motor dcTugas sistem listrik industri tentang motor dc
Tugas sistem listrik industri tentang motor dc
 
Tugas makalah mesin listrik (1)
Tugas makalah mesin listrik (1)Tugas makalah mesin listrik (1)
Tugas makalah mesin listrik (1)
 
Jenis-jenis Motor Listrik
Jenis-jenis Motor ListrikJenis-jenis Motor Listrik
Jenis-jenis Motor Listrik
 
Generator Set - Materi 8 - Fisika Listrik dan Magnet
Generator Set - Materi 8 - Fisika Listrik dan MagnetGenerator Set - Materi 8 - Fisika Listrik dan Magnet
Generator Set - Materi 8 - Fisika Listrik dan Magnet
 
Dasar Konversi Energi Listrik Generator-Sinkron
Dasar Konversi Energi Listrik Generator-SinkronDasar Konversi Energi Listrik Generator-Sinkron
Dasar Konversi Energi Listrik Generator-Sinkron
 
Motor DC
Motor DCMotor DC
Motor DC
 
10-Motor Sinkron.pptx
10-Motor Sinkron.pptx10-Motor Sinkron.pptx
10-Motor Sinkron.pptx
 

More from Bambang Haryono

More from Bambang Haryono (16)

1.1.bambang haryono rpp ipl
1.1.bambang haryono rpp ipl1.1.bambang haryono rpp ipl
1.1.bambang haryono rpp ipl
 
Jobshet1 instalasi kompresor udara
Jobshet1 instalasi kompresor udaraJobshet1 instalasi kompresor udara
Jobshet1 instalasi kompresor udara
 
Sistem kontrol-elektro-pneumatik-1
Sistem kontrol-elektro-pneumatik-1Sistem kontrol-elektro-pneumatik-1
Sistem kontrol-elektro-pneumatik-1
 
Data link laye rx
Data link laye rxData link laye rx
Data link laye rx
 
Aplication layer
Aplication layerAplication layer
Aplication layer
 
4.panel hubung bagi rumah
4.panel hubung bagi rumah4.panel hubung bagi rumah
4.panel hubung bagi rumah
 
1.komponen2 instalasi 1.2
1.komponen2 instalasi 1.21.komponen2 instalasi 1.2
1.komponen2 instalasi 1.2
 
Jenis jenis lampu
Jenis jenis lampuJenis jenis lampu
Jenis jenis lampu
 
Masking diflash
Masking diflashMasking diflash
Masking diflash
 
Melakukan editing gambar
Melakukan editing gambarMelakukan editing gambar
Melakukan editing gambar
 
Simbol simbol listrik1
Simbol   simbol listrik1Simbol   simbol listrik1
Simbol simbol listrik1
 
Instalasi tenaga1
Instalasi tenaga1Instalasi tenaga1
Instalasi tenaga1
 
Instalasi tenaga
Instalasi tenagaInstalasi tenaga
Instalasi tenaga
 
Network layerr
Network layerrNetwork layerr
Network layerr
 
media jaringan
media jaringanmedia jaringan
media jaringan
 
phisical layer
phisical layerphisical layer
phisical layer
 

MOTOR INDUKSI TIGA PHASA

  • 2. MOTOR INDUKSI TIGA PHASA -. Motor induksi adalah suatu mesin listrik yang merubah energi listrik menjadi energi gerak dengan menggunakan gandengan medan listrik dan mempunyai slip antara medan stator dan medan rotor. -. Motor induksi merupakan motor yang paling banyak kita jumpai dalam industri.
  • 4. Bagian Motor Induksi Tiga Phasa
  • 5. Stator -. Stator adalah bagian dari mesin yang tidak berputar dan terletak pada bagian luar. Dibuat dari besi bundar berlaminasi dan mempunyai alur – alur sebagai tempat meletakkan kumparan.
  • 6. Rotor -. Rotor sangkar Adalah bagian dari mesin yang berputar bebas dan letaknya bagian dalam. Terbuat dari besi laminasi yang mempunayi slot dengan batang alumunium / tembaga yang dihubungkan singkat pada ujungnya.
  • 8. Konstruksi rotor sangkar ( squarrel-cage rotor )
  • 9. Rotor kumparan ( wound rotor ) Kumparan dihubungkan bintang dibagian dalam dan ujung yang lain dihubungkan dengan slipring ke tahanan luar. Kumparan dapat dikembangkan menjadi pengaturan kecepatan putaran motor. Pada kerja normal slipring hubung singkat secara otomatis, sehingga rotor bekerja seperti rotor sangkar.
  • 11. Konstruksi rotor kumparan ( wound rotor ).
  • 12. Keuntungan motor tiga phasa -.Konstruksi sangat kuat dan sederhana terutama bila motor dengan rotor sangkar. -. Harganya relatif murah dan kehandalannya tinggi. -. Effesiensi relatif tinggi pada keadaan normal, tidak ada sikat sehingga rugi gesekan kecil. -. Biaya pemeliharaan rendah karena pemeliharaan motor hampir tidak diperlukan.
  • 13. KERUGIAN PENGGUNAAN MOTOR INDUKSI • Kecepatan tidak mudah dikontrol • Power faktor rendah pada beban ringan • Arus start biasanya 5 sampai 7 kali dari arus nominal
  • 14. PRINSIP KERJA MOTOR (Gaya Lorentz) F = Gaya B = Kerapatan fluks I = Arus L = Konduktor Arus listrik (i) yang dialirkan di dalam suatu medan magnet dengan kerapatan Fluks (B) akan menghasilkan suatu gaya Sebesar:
  • 15. Nilai F Dipengaruhi Banyaknya Lilitan ( N )
  • 17. Prinsip kerja 3 Phasa 1. Bila sumber tegangan tiga phasa dipasang pada kumpara stator, maka pada kumparan stator akan timbul medan putar dengan kecepatan P f ns 120 = ns = kecepatan sinkron f = frekuensi sumber p = jumlah kutup P f ns 120 =
  • 18. 2. Medan putar stator akan memotong konduktor yang terdapat pada sisi rotor, akibatnya pada kumparan rotor akan timbul tegangan induksi ( ggl ) sebesar φfNE s 4,442 = E = tegangan induksi ggl f = frekkuensi N = banyak lilitan Q = fluks
  • 19. 3. Karena kumparan rotor merupakan kumparan rangkaian tertutup, maka tegangan induksi akan menghasilkan arus ( I ). 4. Adanya arus dalam medan magnet akan menimbulkan gaya ( F ) pada rotor. 5. Bila torsi awal yang dihasilkan oleh gaya F pada rotor cukup besar untuk memikul torsi beban, maka rotor akan berputar searah dengan arah medan putar stator.
  • 20. 6. Untuk membangkitkan tegangan induksi E2s agar tetap ada, maka diperlukan adanya perbedaan relatif antara kecepatan medan putar stator ( ns )dengan kecepatan putar rotor ( nr ). 7.Perbedaan antara kecepatan nr dengan ns disebut dengan slip ( S ) yang dinyatakan dengan persamaan: 8.Jika ns = nr tegangan akan terinduksi dan arus tidak mengalir pada rotor, dengan demikian tidak ada torsi yang dapat dihasilkan. Torsi suatu motor akan timbul apabila ns > nr. 9.Dilihat dari cara kerjanya motor tiga phasa disebut juga dengan motor tak serempak atau asinkron. %100 n nn S s rs × − =
  • 21. Contoh soal • Motor enam kutub disuplai dari sumber 60 Hz fasa tiga. Kecepatan rotor pada beban penuh adalah 1140 rpm. Tentukan: a) kecepatan sinkron dari medan magnet b) slip per unit c) kecepatan rotor untuk sebuah hasil beban yang dikurangi di slip s = 0,02
  • 23.  Slip pada beban penuhSlip pada beban penuh %505,0 1200 60 1200 11401200 atau n nn s s rs == − = − =
  • 24.  Kecepatan putar rotor bila s =Kecepatan putar rotor bila s = 0,020,02 rpm xn n n n n nn s r r s r s rs 1176 1200)02,01( 1200 102,0 1 = −= −= −= − =
  • 25. TEGANGAN TERINDUKSI PADA ROTOR • Pada saat standstill (slip = 100%) – medan putar rotor maksimum – Fluks dalam stator sama dengan dalam rotor – tegangan yang dibangkitkan maksimum, tergantung pada belitan rotor – Tegangan yang diinduksikan ke rotor tergantung pada ratio belitan – Frekuensi rotor sama dengan frekuensi stator
  • 26. • Pada saat bergerak: – medan putar rotor maksimum – fluks dalam stator sama dengan dalam rotor – tegangan yang dibangkitkan berkurang sesuai dengan slip yang terjadi – Frekuensi rotor semakin berkurang sesuai dengan penurunan slip • Dapat disimpulkan bahwa: – Er = s x EBR • Er tegangan induksi rotor • EBR tegangan induksi rotor saat standstill – fR = s x fS • fR frekuensi rotor • fS frekuensi stator
  • 27. Contoh Soal • A three-phase 60 Hz four-pole 220-V wound induction motor has a stator winding Delta connected and a rotor winding Y connected. The rotor has 40% as many turns as the stator. For a rotor speed of 1710 r/min, calculate: – The slip – The block rotor-induced voltage per phase EBR – The rotor-induced voltage per phase ER – The voltage between rotor terminals – The rotor frequency
  • 28. Solution • The slip min/1800 4 60120120 r x p f ns === 05,0 1800 1710 11 =−=−= s r n n s
  • 29.  The block rotor-induced voltage perThe block rotor-induced voltage per phase Ephase EBRBR • The rotor-induced voltage per phase ER phaseVofE statorBR /%40= phaseVxEBR /882204,0 == V4,48805,0 === xsEE BRR
  • 30.  The voltage between rotor terminalsThe voltage between rotor terminals • The rotor frequency VxV rotorLL 62,74,43)( ==− RrotorLL VV 3)( =− zxsffR H36005,0 ===
  • 31. RANGKAIAN ROTOR • Di rotor dalam tiap kondisi diperoleh kesimpulan: – Arus short circuit rotor dibatasi oleh impedansi rotor – Impedansi terdiri dari dua komponen yaitu: • Resistansi rotor RR • Reaktansi diri sXBR (XBR Reaktansi diri rotor pada stand-still) – Selama reaktansi diri merupakan fungsi dari frekuensi, reaktansi proportional terhadap slip
  • 32. • Sebagai hasil, arus rotor menjadi 22 RR R R XR E I + = BRR BRR sXX sEE = = 22 )( BRR BR R sXR sE I + = bila,bila, maka,maka,
  • 33. jika penyebut dan pembilang dibagi dengan s, maka: 22 ][ BR R BR R X s R E I + = sehingga rangkaian ekuivalen rotor per fasasehingga rangkaian ekuivalen rotor per fasa menjadi:menjadi: Pembagian dengan sPembagian dengan s merubah titik referensimerubah titik referensi dari rotor kedari rotor ke rangkaian statorrangkaian stator
  • 34. • Untuk tujuan menyamakan dengan rangkaian resistansi rotor RR yang sebenarnya, maka RR/s dipisah dalam dua komponen: RR RR RR s R s R −+= )1 1 ( −+= s RR s R RR R  sehingga rangkaian ekuivalen rotorsehingga rangkaian ekuivalen rotor menjadi sebagai berikut:menjadi sebagai berikut:
  • 36. KOMPONEN DAYA PADA ROTOR • ROTOR POWER INPUT (RPI) • ROTOR COPPER LOSS (RCL) • ROTOR POWER DEVELOPED (RPD) • OUT-PUT POWER )1 1 ( −+= s RR s R RR R Ketiga komponen daya tersebutKetiga komponen daya tersebut didapat dari persamaan:didapat dari persamaan: bila ruas kanan danbila ruas kanan dan ruas kiri dari persamaanruas kiri dari persamaan ini dikalikan dengan Iini dikalikan dengan IRR 22 ,, maka:maka:
  • 37. )1 1 ( 222 −+= s RIRI s R I RRRR R R s R I R R 2 RR RI 2 )1 1 ( 2 − s RI RR Dimana: ROTOR POWER INPUT (RPI) ROTOR COPPER LOSS (RCL) ROTOR POWER DEVELOPED (RPD) RPI = RCL + RPD
  • 38. HUBUNGAN RPD DENGAN RPI s R IRPI R R 2 = )1( 2 s s RI RPD RR −= )1 1 ( 2 −= s RIRPD RR ) 1 ( 2 s s RIRPD RR − = )1( sRPIRPD −=
  • 39. HUBUNGAN RCL DENGAN RPI s R IRPI R R 2 = RR RIsRPI 2 = RR RIRCL 2 = RCLsRPI = sRPIRCL =
  • 40. DAYA OUT-PUT • Daya yang dibangkitkan di poros rotor dapat dinyatakan dengan persamaan: Pout = RPD - Protasional Protasional adalah daya hilang yang disebabkan oleh gaya gesekan (friksi) dan angin (kipas pendingin)
  • 41. TORSI YANG DIBANGKITKAN • Torsi elektromekanik Teadalah torsi yang dibangkitkan di celah udara yang dapat dinyatakan dengan persamaan: s e RPI T ω = 60 2 s s nπ ω =
  • 42. • Torsi poros Td adalah torsi yang dibangkitkan di poros rotor yang dapat dinyatakan dengan persamaan: R d RPD T ω = R out d P T ω = 60 2 r r nπ ω =  Bila rugi Protasional diabaikan maka TBila rugi Protasional diabaikan maka Tdd dapat dinyatakan dengan persamaan:dapat dinyatakan dengan persamaan:
  • 43. RANGKAIAN STATOR • Terdiri dari – Tahanan stator Rs – Reaktasi induktif Xs – Rangkaian magnetisasi (tidak boleh diabaikan seperti trafo karena rangkaian ini menyatakan celah udara) • Rangkaian stator per fasa dinyatakan pada gambar berikut:
  • 45. • Bila tegangan konstan – Rugi inti dianggap konstan mulai dari kondisi tanpa beban sampai beban penuh – Rc dapat dihilangkan dari diagram rangkaian tetapi: • rugi inti tetap ada dan diperhitungkan pada efisiensi – Arus magnetisasi pada motor sekitar 30% s/d 50% dari arus nominal – Reaktansi magnetisasi merupakan komponen penting pada rangkaian pengganti • Sehingga penyederhanaan diagram rangkaian stator menjadi seperti gambar berikut:
  • 47. PENGGABUNGAN DIAGRAM RANGKAIAN ROTOR DAN STATOR • Sisi stator sebagai referensi parameter rotor • Untuk menggabung rangkaian rotor dengan rangkaian stator maka dapat digunakan konsep: “daya stator sama dengan daya rotor” • Sehingga EBR harus sama dengan ES • ES= a.EBR = E’BR • I’R = IR/a • R’R =a2 .RR • X’BR =a2 .XBR • Konstanta a merupakan transformasi tegangan stator ke rotor
  • 48. DIAGRAM LENGKAP MOTOR INDUKSI TIAP FASA
  • 49. ANALISA ARUS (METODE LOOP)  Dari diagram rangkaian berikutDari diagram rangkaian berikut dapat dibuat dua persamaan:dapat dibuat dua persamaan:
  • 50. SRMMSS V)I'X(0-)IsXXR( =+++ jjj 0)I'XX' s R' ()IsX0( RMBR R M =++++− jjj       =              +++− +−++ 0')'( ' )0( )0()( S R S MBR R M MMSS V I I XXj s R jX jXXXjR  Loop I:Loop I:  Loop II:Loop II:  Dibuat dalam bentuk matrik didapat:Dibuat dalam bentuk matrik didapat:
  • 51. )'( ' )0( )0()( MBR R M MMSS XXj s R jX jXXXjR +++− +−++ =∆ ∆ ++ +−+ = )'( ' 0 )0(0 MBR R MS S XXj s R jXjV I  Tentukan nilai deteminant (Tentukan nilai deteminant (∆∆)) konstanta matrik, dengan:konstanta matrik, dengan:  Arus IArus ISS didapat dengan persamaan:didapat dengan persamaan:
  • 52. ∆       +− +++ = 0)0( )0()( ' M SMSS R jX jVXXjR I  Arus IArus IRR didapat dengan persamaan:didapat dengan persamaan:  Arus magnetisasi IArus magnetisasi IMM diperoleh dari:diperoleh dari:  Faktor daya motor didapat dari CosFaktor daya motor didapat dari Cos sudut arus stator Isudut arus stator ISS IIMM = I= ISS – I’– I’RR
  • 53. KOMPONEN DAYA TIGA FASA ϕcos3 SSVxISPI = SS RxISCL 2 3=  STATOR POWER INPUT (SPI)  STATOR COPPER LOSS (SCL)
  • 54. KOMPONEN DAYA TIGA FASA s R xIRPI R R ' '3 2 = RR RxIRCL ''3 2 =  ROTOR POWER INPUT (RPI)  ROTOR COPPER LOSS (RCL)
  • 55. )1 1 (''3 2 −= s RxIRPD RR  ROTOR POWER DEVELOPED (RPD)  ROTASIONAL LOSS (PR)  OUTPUT POWER (PO) PO = RPD - PR KOMPONEN DAYA TIGA FASA Rugi-rugi yang disebabkan oleh gesekan dan angin
  • 56. DIAGRAM ALIR DAYA PADA MOTOR INDUKSI TIGA FASA P OUT SPI RPI RPD SCL RCL PR
  • 57. ANALISA ARUS (METODE PENYEDERHANAAN) • Mengacu pada diagram lengkap motor induksi tiap fasa • Untuk tujuan menyederhanakan analisa, pindahkan parameter XM mendekati sumber tegangan maka didapat diagram rangkaian seperti berikut:
  • 59. • Dari rangkaian penyederhanaan didapat persamaan arus I’R sebagai berikut: )'() ' ( ' RS BR S S R XXj s R R V I +++ = M S M jX V I =  Arus pemagnetan IArus pemagnetan IMM sebagai berikut:sebagai berikut:
  • 60. RMS I'II += SS RxISCL 2 3=  Arus stator IArus stator ISS sebagai berikut:sebagai berikut:  Bila mengikuti gambar rangkaian makaBila mengikuti gambar rangkaian maka rugi tembaga stator SCL menggunakanrugi tembaga stator SCL menggunakan arus I’arus I’RR. Tetapi untuk mengurangi error. Tetapi untuk mengurangi error yang tinggi pada perhitungan efisiensiyang tinggi pada perhitungan efisiensi maka SCL dihitung menggunakanmaka SCL dihitung menggunakan persamaan berikut:persamaan berikut:  Faktor daya motor didapat dari CosFaktor daya motor didapat dari Cos sudut arus stator Isudut arus stator ISS  Perhitungan daya dan rugi-rugi yang lainPerhitungan daya dan rugi-rugi yang lain sama seperti perhitungan metode LOOPsama seperti perhitungan metode LOOP
  • 61. EFISIENSI (η) • Menyatakan perbandingan daya output dengan daya input in loos in loosin in out P P P PP P P −= − == 1η %100x P P in out =η  Bila dinyatakan dalam prosen maka,Bila dinyatakan dalam prosen maka,
  • 62. Contoh Soal A three-phase 220-V 60-Hz six-pole 10-hp induction motor has following circuit parameters on a per phase basis referrred to the stator: RS = 0.344 Ω R’R = 0.147Ω XS = 0.498 Ω X’R = 0.224Ω X’M = 12.6Ω Assuming a Y-connected stator winding. The rotational losses and core loss combined amount to 262 W and may be assumed constant. For slip of 2.8 % determine: – the line current and power factor – the shaft torque and output horse power – the efficiency
  • 63. SOLUTION (LOOP METHODE) • the phase voltage is: V1273/220 =  the equivalent circuit is given in Figure:the equivalent circuit is given in Figure:
  • 64. 271)I'6,21(0-)Is098,13344,0( R =++ jj 0)I'824,12(5,25)Is6,210( R =+++− jj       =            ++− +−+ 0 127 '824,1225,5)6,120( )6,120(098,13344,0 R S I I jj jj  Loop I:Loop I:  Loop II:Loop II:  Dibuat dalam bentuk matrik didapat:Dibuat dalam bentuk matrik didapat:
  • 65. 73,177,4 (-158.76)-167,97-68,764,411,81 824,1225,5)6,120( )6,120(098,13344,0 j jj jj jj +−= ++= ++− +−+ =∆  Tentukan nilai deteminant (Tentukan nilai deteminant (∆∆)) konstanta matrik, dengan:konstanta matrik, dengan:
  • 67. °−∠=−−= +− + = +− +− ++ = 77,5757,212,1922,747 17,734,7 1600,20 17,734,7 0)6,120( 0127824,1225,5 ' j j j j j jj I R Arus IArus IRR didapat dengan persamaan:didapat dengan persamaan: Power faktor motor (diambil dari sudutPower faktor motor (diambil dari sudut IISS):): 88,0)04,28cos( =−=PF
  • 68. b. The shaft torque and output horseb. The shaft torque and output horse powerpower Kecepatan sinkron dari motor adalah :Kecepatan sinkron dari motor adalah : rpm P f n s s 1200 6 60120120 = × = × = rpmnsn sr 1166)028,01()1( =−=−= rad/detik1,122 60 11662 60 2 === xnr r ππ ω Kecepatan rotor adalah :Kecepatan rotor adalah : Kecepatan sudut rotor adalah :Kecepatan sudut rotor adalah :
  • 69. W7455,53125,5757,213 ' '3 2 2 == = xx s R IRPI R R W7246.776 0,028)-7455.531(1 )1( = = −= sRPIRPD Rotor Power Input adalah :Rotor Power Input adalah : Rotor Power Developed adalah :Rotor Power Developed adalah :
  • 70. Power Output adalah :Power Output adalah : Torsi motor adalah :Torsi motor adalah : Pout = RPD – Protasional = 7246,776 – 262 = 6984,776 W m-N57.2 1,122 6984.776 === R out d P T ω 9.36 746 6984.776 746 === outP HP Horsepower motor adalah :Horsepower motor adalah :
  • 71. Power loos adalah :Power loos adalah : c. Efisiensi motor adalah :c. Efisiensi motor adalah : Protasional + Core loss = 262 W RCL = 0,028 x 7455,351 = 208.75 W SCL = 3x23,932 x 0,344 = 590,97 W + Total loss = 1061,72 W ,8%68 1061,726984,776 6984,776 %100 = + = + = x PP P lossout out η
  • 72. SOLUTION (Penyederhanaan) • the phase voltage is: V1273/220 =  the equivalent circuit is given in Figure:the equivalent circuit is given in Figure:
  • 73. Aj j IR ,882-22,33 4,752,22 722,025,5344,0 127 = °−∠= ++ = Arus IArus IRR didapat dengan persamaan:didapat dengan persamaan: Aj j IM 08,10 6,12 127 −== Arus IArus IMM didapat dengan persamaan:didapat dengan persamaan:
  • 74. A j jIS °−∠= = ++= 1,3082,25 ,9612-22,33 )08,1088,2(33,22 a. Arus Sumber Ia. Arus Sumber ISS didapat dari :didapat dari : Power faktor motor (diambil dari sudutPower faktor motor (diambil dari sudut IISS):): 865,0)1,30cos( =−=PF
  • 75. b. The shaft torque and output horseb. The shaft torque and output horse powerpower Kecepatan sinkron dari motor adalah :Kecepatan sinkron dari motor adalah : rpm P f n s s 1200 6 60120120 = × = × = rpmnsn sr 1166)028,01()1( =−=−= rad/detik1,122 60 11662 60 2 === xnr r ππ ω Kecepatan rotor adalah :Kecepatan rotor adalah : Kecepatan sudut rotor adalah :Kecepatan sudut rotor adalah :
  • 76. W798825,552,223 ' '3 2 2 == = xx s R IRPI R R W7764 0,028)-7988(1 )1( = = −= sRPIRPD Rotor Power Input adalah :Rotor Power Input adalah : Rotor Power Developed adalah :Rotor Power Developed adalah :
  • 77. Power Output adalah :Power Output adalah : Torsi motor adalah :Torsi motor adalah : Pout = RPD – Protasional = 7764 – 262 = 7502 W m-N.416 1,122 7502 === R out d P T ω .101 746 7502 746 === outP HP Horsepower motor adalah :Horsepower motor adalah :
  • 78. Power loos adalah :Power loos adalah : c. Efisiensi motor adalah :c. Efisiensi motor adalah : Protasional + Core loss = 262 W RCL = 0,028 x 7988 = 224 W SCL = 3x25,822 x 0,344 = 688 W + Total loss = 1174 W ,5%68 11747502 7502 %100 = + = + = x PP P lossout out η
  • 79. Perbandingan Kedua Metode • Arus sumber AjIS °−∠== 1,3082,25,9612-22,33 AjIS °−∠== 04,2893,23,2511-23,64  Metode LoopMetode Loop  Metode PendekatanMetode Pendekatan
  • 80. Perbandingan Kedua Metode • Torsi Poros dan Output Horsepower 1,10mN4,61 =−= HPTd  Metode LoopMetode Loop  Metode PendekatanMetode Pendekatan 36,9mN2,57 =−= HPTd
  • 81. Perbandingan Kedua Metode • Efisiensi ,8%86=η ,5%86=η  Metode LoopMetode Loop  Metode PendekatanMetode Pendekatan
  • 82. KARAKTERISTIK MOTOR INDUKSI • Rotor sangkar bajing dibuat dalam 4 kelas berdasarkan National Electrical Manufacturers Association (NEMA) – Motor kelas A • Mempunyai rangkaian resistansi ritor kecil • Beroperasi pada slip sangat kecil (s<0,01) dalam keadaan berbeban • Untuk keperluan torsi start yang sangat kecil
  • 83. • Rotor sangkar bajing dibuat dalam 4 kelas berdasarkan National Electrical Manufacturers Association (NEMA) – Motor kelas B • Untuk keperluan umum, mempunyai torsi starting normal dan arus starting normal • Regulasi kecepatan putar pada saat full load rendah (dibawah 5%) • Torsi starting sekitar 150% dari rated • Walaupun arus starting normal, biasanya mempunyai besar 600% dari full load – Motor kelas C • Mempunyai torsi statring yang lebih besar dibandingkan motor kelas B • Arus starting normal, slip kurang dari 0,05 pada kondisi full load • Torsi starting sekitar 200% dari rated • Untuk konveyor, pompa, kompresor dll
  • 84. • Rotor sangkar bajing dibuat dalam 4 kelas berdasarkan National Electrical Manufacturers Association (NEMA) – Motor kelas D • Mempunyai torsi statring yang besar dan arus starting relatif rendah • Slip besar • Pada slip beban penuh mempunyai efisiensi lebih rendah dibandingkan kelas motor lainnya • Torsi starting sekitar 300%
  • 85. TORQUE-SPEED CURVES OF DIFFERENT NEMA STANDARD MOTORS
  • 87. Kondisi-kondisi Ektrim Karakteristik Motor Induksi • Untuk mempersingkat perhitungan dan penjelasan maka dari Gambar karakteristik motor induksi dipilih kondisi-kondisi ekstrim yaitu : – Kondisi starting – Kondisi puncak (maksimum) – Kondisi beban nominal (sudah dibahas)
  • 88. Kondisi Torsi Starting (Stand still) • Dari gambar penyederhanaan rangkaian ekuivalen motor • Pada saat start rotor belum berputar sehingga slip s = 1 • Arus starting rotor menjadi: 22 )( )'( ' eRS S startR XRR V I ++ = RstartRstart RIRPI ''3 2 )()( = s start start RPI T ω )( = 60 2 s s nπ ω =
  • 89. Kondisi Torsi Maksimum • Dari gambar penyederhanaan rangkaian ekuivalen motor • Pada saat arus rotor maksimum torsi akan maksimum • Arus maksimum rotor pada slip sb(torsi max) terjadi bila impedansi rotor mendekati nol sehingga: 0 ' 2 2 ≅+      + e b R S X s R R eS R Tb XR R ss + −≅= ' max 2 2 ' ' e b R S S R X s R R V I +      + =  Karena nilai normal RKarena nilai normal RSS<<X<<Xee maka:maka: e R Tb X R ss ' max −≅=
  • 90. • Masukkan nilai sb ke dalam persamaan arus saat torsi maksimum, didapat arus rotor maksimum yaitu: )1()()( bmakmak sRPIRPD −= e S b R makRmak X V s R IRPI 2 3' '3 2 2 )()( == e S ee S makR X V XX V I 2 ' 22)( = + =  Rotor power Input maksimum menjadi:Rotor power Input maksimum menjadi:  Torsi maksimum menjadi:Torsi maksimum menjadi:  Rotor power developed maksimumRotor power developed maksimum menjadi:menjadi: )()( )( )( bR out bR rotmak makd PPRPD T ωω = − =
  • 91. Contoh soal • A three-phase 220-V 60-Hz six-pole 10-hp induction motor has following circuit parameters on a per phase basis referrred to the stator: RS = 0.344 W R’R = 0.147W XS = 0.498 W X’R = 0.224W X’M = 12.6W Assuming a Y-connected stator winding. The rotational losses and core loss combined amount to 262 W and may be assumed constant. For slip of 2.8 % calculate of: – the starting torque of the motor – the maximum torque of the motor
  • 92. SOLUTION • Arus starting :  RPI starting :RPI starting : A XRR V I eRS S startR 45,145 )224,0498,0()47,0344,0( 127 )'( ' 22 22 )( = +++ = ++ = W xx RIRPI RstartRstart 9330 147,0)45,145(3 ''3 2 2 )()( = = =
  • 93. SOLUTION rpm x P f ns 1200 6 60120120 ===  Kecepatan sudut sinkron :Kecepatan sudut sinkron :  Torsi starting :Torsi starting : mN2,74 664,125 9330)( −=== s start start RPI T ω rad/det125,664 60 12002 60 2 === xns s ππ ω
  • 94. SOLUTION • Slip saat torsi maksimum : 2,0 )224,0498,0( 147,0' max = + −=−≅= e R Tb X R ss rpmxnsn sbmakr 9601200)2,01()1()( =−=−=  RPI saat torsi maksimum :RPI saat torsi maksimum :  Kecepatan putar saat torsi maksimum :Kecepatan putar saat torsi maksimum : W x x X V RPI e S mak 509,33 722,02 1273 2 3 22 )( ===
  • 96. MOTOR ROTOR BELITAN • Perbedaan mendasar dari Motor rotor belit dengan motor sangkar bajing adalah terdapat pada konstruksi rotor • Rotor sangkar bajing mempunyai: – Tahanan rotor tetap – Arus starting tinggi – Torsi starting rendah • Rotor belit – Memungkinkan tahanan luar dihubungkan ke tahanan rotor melalui slip ring yang terhubung ke sikat. – Arus starting rendah – Torsi starting tinggi – Power faktor baik
  • 98. Graph of induction motors showing effect ofGraph of induction motors showing effect of increasing the ratio of resistance to inductanceincreasing the ratio of resistance to inductance
  • 99. KLAS ISOLASI MOTOR ClassClass MaximumMaximum AllowedAllowed Temperature (*)Temperature (*) AA 105ºC105ºC 221ºF221ºF BB 130ºC130ºC 266ºF266ºF FF 155ºC155ºC 311ºF311ºF HH 180180oo CC 356356oo FF
  • 100. MOTOR DUTY CYCLE TYPES AS PER IEC STANDARDS
  • 101. MOTOR DUTY CYCLE TYPES AS PER IEC STANDARDS
  • 102. TYPICAL NAME PLATE OF AN AC INDUCTION MOTOR
  • 103. NAME PLATE TERMS AND THEIR MEANINGS TermTerm DescriptionDescription VoltsVolts Rated terminal supply voltage.Rated terminal supply voltage. AmpsAmps Rated full-load supply current.Rated full-load supply current. H.P.H.P. Rated motor output.Rated motor output. R.P.MR.P.M Rated full-load speed of the motor.Rated full-load speed of the motor. HertzHertz Rated supply frequency.Rated supply frequency. FrameFrame External physical dimension of theExternal physical dimension of the motor based on the NEMAmotor based on the NEMA standards.standards. DutyDuty Motor load condition, whether it isMotor load condition, whether it is continuos load, short time, periodic,continuos load, short time, periodic,
  • 104. NAME PLATE TERMS AND THEIR MEANINGS TermTerm DescriptionDescription DateDate Date of manufacturing.Date of manufacturing. ClassClass InsulationInsulation Insulation class used for theInsulation class used for the motor construction. Thismotor construction. This specifies max. limit of the motorspecifies max. limit of the motor winding temperature.winding temperature. NEMANEMA DesignDesign This specifies to which NEMAThis specifies to which NEMA design class the motor belongsdesign class the motor belongs to.to. ServiceService FactorFactor Factor by which the motor canFactor by which the motor can be overloaded beyond the fullbe overloaded beyond the full
  • 105. NAME PLATE TERMS AND THEIR MEANINGS TermTerm DescriptionDescription NEMANEMA Nom.Nom. EfficiencyEfficiency Motor operating efficiency at fullMotor operating efficiency at full load.load. PHPH Specifies number of stator phasesSpecifies number of stator phases of the motor.of the motor. PolePole Specifies number of poles of theSpecifies number of poles of the motor.motor. Specifies the motor safetySpecifies the motor safety standard.standard.
  • 106. MENENTUKAN PARAMETER RANGKAIAN EKUIVALEN MOTOR INDUKSI TIGA PHASE • Melakukan kegiatan pengujian untuk mendapatkan parameter rangkaian ekuivalent motor induksi • Menggambar karakteristik motor induksi (torsi terhadap slip) • Menguji kebenaran data-data yang ada pada name plate
  • 108. TEST MOTOR • No load test • Blocked rotor test • DC test
  • 109. No Load Test • Tujuan – menentukan rugi inti + rugi rotasional – menentukan parameter Xm nl nl m I V X 3 =
  • 110. Blocked rotor test • Tujuan – menentukan parameter Re dan Xe 2 3 BR BR e I P R = BR BR e I V Z 3 = 22 eee RZX −=
  • 111. dc dc sdc I V RR 2 == DC test • Tujuan – Menentukan parameter RS dan R’R SeR RRR −=' Resistansi ekuivalen rotor untuk hubungan Y
  • 112. DC test SeR RRR −=' dc dc sdc I V RR 2 3 == Resistansi ekuivalen rotor untuk hubungan delta •untuk 60Hz Rac=1,4Rdc •untuk 50Hz Rac=1,3Rdc
  • 113. Contoh Name plate Three Phase Induction Motor P = 0,75 KW = 1 HP V = 380/220 V f = 50 Hz nr = 1380 rpm I = 2/3,45 A
  • 114. Data yang diperoleh : No load test : P = 120 W V = 380 V I = 1,3 A Blocked rotor test : P = 260 W V = 120 V I = 2 A DC test : V = 48 V I = 2 A
  • 115. PERHITUNGAN 1. No load test Ω= × == 76,168 3,13 380 3 nl nl m I V X W xx xRxIPP acnlnl 5,42 27,153,13120 3 2 2 intirot = −= −=+
  • 116. Ω=== 12 22 48 2 xxI V R dc dc dc Ω=== 6,15123,13,1 xxRR dcac 2.DC test PERHITUNGAN
  • 117. PERHITUNGAN Ω=−=−= 02,2767,2164,34 2222 eee RZX Ω=−=−= 07,66,1567,21' SeR RRR Ω=== 67,21 23 260 3 22 xxI P R BR BR e Ω=== 46,34 23 120 3 xxI V Z BR BR e 3. Blocked rotor test
  • 119. • Slip motor: – Jika nr = 1380 rpm, maka ns yang mungkin pada frekuensi 50 Hz adalah 1500 rpm shg: 4 50120 1500 120 = = = P P x P xf ns 08,0 1500 13801500 = − = − = s rs n nn s
  • 121. • Rotor Power Input (RPI) W xx s R xxIRPI R R 83,1121 08,0 07,6 22,23 ' '3 2 2 = = = W x sRPIxRPD 1,1032 )08,01(83,1121 )1( = −= −=  Rotor Power Developed (RPD)Rotor Power Developed (RPD)
  • 122. • Daya Output W PRPDPout 6,989 5,421,1032 intirot = −= −= +  Daya LossesDaya Losses WxRPIxSRCL 75,8908,083,1121 === WxxSCL 71,37427,1586,23 2 == W PSCLRCLPloses 96,506 5,4271,37475,89ntirot = ++=++= +
  • 123. • Effisiensi dan daya dalam Hp %12,66 %100 96,5066,989 6,989 %100 %100 = + = + = = x x PP P x P P lossesout out in out η HP P HPdalamoutputDaya output 33,1 746 6,989 746 ===
  • 124. Rangkuman Hasil Test No load test Xm = 168,76 ohm P rot+inti = 42,5 W Blocked rotor test Re = 21,67 ohm Ze = 34,6 ohm Xe = 26,97 ohm R’r = 6,07 ohm DC test Rdc = 11,75 ohm Rac = 15,27 ohm Slip= 0,08
  • 125. Rangkuman Hasil Test I’R = 2,3 A RPI = 1185,2 W RPD = 1032,1 W Pout = 989,6 W Effisiensi = 66,12 % Daya output dalam Hp = 1,33 Hp
  • 126. SOAL 1 • Diketahui motor induksi tiga phasa, P=4, V=230 V, f=60 Hz, nm=1725 rpm • Tentukan : slip per-unit dan frekuwensi rotor pada rated speed
  • 127. PENYELESAIAN • Kecepatan sinkron dari motor adalah :  Slip per-unit :Slip per-unit :  Maka frekwensi rotor :Maka frekwensi rotor : rpm P f n s s 1800 4 60120120 = × = × = 0417.0 1800 17251800 = − = − = s ms n nn s Hzfsf sr 5.2600417.0 =⋅=×=
  • 128. SOAL 2 • Diketahui motor induksi tiga phasa 10 HP, P=4, V=440 V, f=60 Hz, nm=1725 rpm Rugi tembaga stator = 212 W; rotational loss=340 W • Tentukan : a. Power developed b. Daya celah udara c. Rugi tembaga rotor d. Total daya input e. Efisiensi motor
  • 129. PENYELESAIAN • Kecepatan sinkron dari motor adalah :  Slip per-unit :Slip per-unit :  Daya output rotor :Daya output rotor : rpm P f n s s 1800 4 60120120 = × = × = 0417.0 1800 17251800 = − = − = s ms n nn s WxHPPo 746074610746 ==×=
  • 130. c. Rugi tembaga rotor : d. Daya input : Pcu2 = sPAG = 0.0417x8139.41 = 339.413 W Rugi tembaga stator : Pcu1= 212 W (diberikan) W8351.412128139.41PPP cu1AGin =+=+= e. Efisiensi : %3.89893.0 41.8351 7460 atau P P in o ===η
  • 131. SOAL 3 • Diketahui motor induksi tiga phasa 2 HP, P=4, V=120 V, f=60 Hz, nm=1620 rpm Impedansi stator=0.02+j0.06 Ω; rotational loss=160 W • Tentukan : arus rotor
  • 132. PENYELESAIAN • Daya output adalah :  Kecepatan sinkron :Kecepatan sinkron :  Slip per-unit :Slip per-unit : rpm P f n s s 1800 4 60120120 = × = × = 1.0 1800 16201800 = − = − = s ms n nn s WxHPPo 14927462746 ==×=
  • 133. Daya celah udara : Daya yang dikonversikan : W16526011492PPP rotoke =+=+= W s P P ke AG 56,1835 )1,01( 1562 )1( = − = − = Rugi tembaga rotor : Pcu2 = sPAG = 0.1x1835,56 = 183,556 W
  • 134. Arus rotor : A R P I r cu R 31,55 02,03 556,183 3 2 = × = × =
  • 135. SOAL 4 • Diketahui motor induksi tiga phasa hubungan Y, P=6, V=230 V, f=60 Hz, Parameter :r1=0.5Ω; r2=0.25Ω; x1=0.75Ω; x2=0.5Ω; Xm=100Ω; Rc=500Ω; Impedansi stator = 0.02+j0.06 Ω; rotational loss=160 W • Tentukan : Arus stator, arus rotor, arus magnetisasi, daya input, rugi tembaga stator, rugi tembaga rotor, daya output, torsi pada shaft dan efisiensi η saat rated slip=2.5 %
  • 136. PENYELESAIAN  Kecepatan sinkron :Kecepatan sinkron : rpm P f n s s 1800 4 60120120 = × = × = rad/s5,188 60 18002 60 2 = × = × = ππ ω s s n  Kecepatan sudut sinkron :Kecepatan sudut sinkron :
  • 137. jXm = j100 jx2=j0.5 r2/s Rc=500 jx1=j0.75 r1=0.5 o V 791321 ∠= inP⇒ 1cuP⇑ FEP⇓ AGP⇒ 2cuP⇑ rotP⇓ kEP⇒ oP⇒ gZE2⇒ ⇒gZ⇒1Z 1I 2I cI φI Rangkaian EkivalenRangkaian Ekivalen MotorMotor
  • 138. Impedansi rotor efektif berdasar pada stator adalah : Berdasarkan rangkaian pada gambar, maka Tegangan per-phasa adalah : VV 79,132 3 230 1 == Ω∠=+= +=+= o j jjx s r Z 86.2012.105.010 5.0 025.0 25.0 2 2 2 
  • 140. Arus stator : Impedansi total : o o g j ZjxrZ 08,12335,10 73,8709,975,05,0 11 ∠= ∠++= ++=  o o o Z V I 08.12849.12 08.12335.10 079.1321 1 −∠= ∠ ∠ ==    Faktor daya : )(978.0)08.12cos( laggingpf o =−=
  • 141. Rugi tembaga stator : Tegangan Input : Daya input : W IVPin 06,5006978,0849,122303 cos3 11 =⋅⋅⋅= ⋅⋅⋅= θ W7.2475,0849,123I3P 2 1 2 1cu1 =××=⋅⋅= r V j jxrIVE o o 71,376,124 )75,05,0()08,12849,12(79,132 )( 11112 −∠= +×∠−= +−= 
  • 142. Arus magnetasi : Arus eksitasi : Arus Inti : A R E I o o c c 71,325,0 500 71,376,1242 −∠= −∠ ==   A jjX E I o o m 71,93248,1 100 71,376,1242 −∠= −∠ ==   φ A III o oo cm 41,82272,1 )71,93248,1()71,325,0( −∠= −∠+−∠=+= φ 
  • 143. Rugi inti : A III o oo m 57,6478,12 )41,82272,1()08,12849,12(12 −∠= −∠−−∠=−=  Arus rotor : W75,9350025,03I3P 22 cc =××=⋅⋅= cR W PPPP FECUinAG 66,4664 75,9365,24706,500061 = −−=−−= Daya celah udara :
  • 144. Daya konversi : Rugi tembaga rotor : Daya output : W rIPCU 78,116 25,0478,1233 2 2 2 22 = ××=⋅⋅= W PPP cuAGke 88,4547 78,11666,46642 = −=−= W PPP mechkeo 88,4397 15088,4547 = −=−=
  • 145. Efisiensi : Torsi poros/shaft : %9,87879,0 06,5006 88,4397 atau P P in o ===η Nm s P T s o c 9,35 66,125)025.01( 88,4397 )1( = ×− = − = ω
  • 146. SOAL 5 • Diketahui motor induksi tiga phasa hubungan Y. Parameter : r1=10 Ω; x1=25 Ω; r2=3Ω; x2=25 Ω, Xm=75 Ω • Tentukan : breakdown slip dan torsi maksimum pada motor.
  • 147. PENYELESAIAN  Kecepatan sinkron :Kecepatan sinkron : rpm P f n s s 1800 4 60120120 = × = × = rad/s5,188 60 18002 60 2 = × = × = ππ ω s s n  Kecepatan sudut sinkron :Kecepatan sudut sinkron :
  • 148. jXm = j100 jx2=j0.5 r2/s Rc=500 jx1=j0.75 r1=0.5 o V 791321 ∠= inP⇒ 1cuP⇑ FEP⇓ AGP⇒ 2cuP⇑ rotP⇓ kEP⇒ oP⇒ gZE2⇒ ⇒gZ⇒1Z 1I 2I cI φI Rangkaian EkivalenRangkaian Ekivalen MotorMotor
  • 149. Tegangan thevenin: Berdasarkan rangkaian pada gambar, maka Tegangan per-phasa adalah : VV 282.69 3 120 1 == o o m m Th j j Xxjr XjV V 71.5704.51 )7525(10 9075282.69 )( 11 1 ∠= ++ ∠× = ++ = 
  • 150. Maka : Impedansi thevenin : o m m Th j jj Xxjr Xjxrj Z 91.73094.20 )7525(10 75)2510( )( )( 11 11 ∠= ++ ×+ = ++ + =  Ω=Ω= 307.19569.5 ThTh XdanR
  • 151. Torsi Maksimum: Breakdown (optimum) slip : 067,0 )25307,19(569,5 3 )( 22 2 2 2 2 = ++ = ++ = XXR r s ThTh b ( ) Nm XXRR V T ThThThs Th e 424,0 )25307,19(569,5569,55,1882 3 )(2 3 22 2 2 2 2 = ++××× = +++⋅⋅ ⋅ = ω
  • 152. SOAL 6 • Diketahui motor induksi tiga-fasa, 100 HP, V=440 V, P=8, f=60 Hz, impedansi rotor= 0.02 + j 0.08 Ω perfasa. • Tentukan : Kecepatan saat torsi motor maksimum dan resistansi eksternal yang harus ditambahkan secara seri pada rotor jika torsi start dari motor 80 % dari nilai maksimum
  • 153. PENYELESAIAN  Daya output :Daya output : W74600746100Po =×= rad/s248.94 60 9002 60 2 900 8 60120120 = × == = × = ⋅ = ππ ω s s s s n atau rpm p f n  Kecepatan sinkron :Kecepatan sinkron :
  • 154.  Impedansi rotor :Impedansi rotor :  Slip maksimum dapat diperolehSlip maksimum dapat diperoleh dengan :dengan : Ω= Ω= Ω+= 08.0 02.0 08.002.0 2 2 2 X R jZ 25.0 08.0 02.0 2 2 === X R Sb
  • 155. Kecepatan motor saat torsi maksimum adalah : rpm675 900)0.25(-900 ns-nn rsr = ×= ⋅= Torsi motor maksimum diperoleh : Nm s P T s maks 372.1055 248.94)25.01( 74600 )1( 0 = ×− = − = ω
  • 156. Penambahan tahanan luar (r) saat motor jalan pada torsi start 80% dari nilai maksimum adalah : 004432,0984,08,0 064,08,0016,000032,002,0 08,0 02,0 8,0))08,0()02,0(()02,0( 8,0))()(()( 8,0 )()( )( 2 2 22 2 22 2 2 22 2 2 2 2 2 2 2 =+− +++=+ ++=+ ++=+ = ++ + rr rrr xrr X R XrRrR X R XrR rR
  • 157. Nilai tahanan luar yang dibutuhkan adalah : Ω= Ω= ± = −−±−− = −±− = 0468,0 183,1 6,1 9091,0984,0 8,02 04432,08,04)984,0()984,0( 2 4 2 1 2.1 2 2 2,1 r r r x xx a acbb r
  • 158. Pengaturan Putaran Pengaturan Putaran dapat dilakukan dengan : -. Mengubah jumlah kutub -. Mengubah nilai frekuensi -. Mengatur tegangan jala-jala -. Mengatur tahanan luar
  • 160. Menjalankan Motor Induksi Tiga Phasa Motor induksi tiga phasa dengan daya yang besar tidak dapat dijalankan dengan cara dihubungkan langsung ke sumber jala- jala. Hal ini disebabkan karena, akan menyerap arus yang sangat besar yaitu mencapai 6 -8 kali arus nominalnya. Hal ini disebabkan karena pada saat start besarnya slip pada motor induksi adalah sama dengan 1 (satu), sehingga di saat Slip = 1, tahanan rotor kecil. Arus menjadi besar dan akan merusak motor itu sendiri atau terganggunya sistem instalasi tegangan akan Drop. Di mana Drop tegangan ini mengganggu kerja dari relay, kontaktor, nyala lampu, maupun peralatan elektronik dan computer yang ada disekitarnya.
  • 161. Ada beberapa cara untuk mengurangi besarnya arus start antara lain adalah : 1. Primary resistor control 2. Transformer control 3. Wey-Delta control 4. Part-winding start control 5. Electronic control
  • 162. STARTING STAR/DELTA Gambar. Hubungan Bintang Gambar. Hubungan Segitiga Kumparan stator saat pengawalan dalam hubungan bintang (Ү), setelah motor mencapai putaran nominal hubungan berubah menjadi delta (∆). Sehingga hubungan tegangan dan arusnya dapat dilihat sebagai berikut : Tegangan , pada hubungan bintang (Y) tegangan pada kumparan mendapat tegangan sebesar 1/ dari tegangan jala-jala , untuk hubungan delta (∆).tegangan pada kumparan mendapat tegangan sama dengan tegangan jala-jala. U V W X Y Z U V W Z X Y