3. laporan-3.doc

14
LAPORAN PRAKTIKUM ELECTRIC DRIVE SYSTEM Direction of Rotation and Change in Direction of A Squirrel Cage Induction Motor KELOMPOK 1 Oleh : Bayu Langgeng Prakoso NIM 1341177041 Figar Zakaria Wijonarko NIM 1341170046 Muhammad Hasan NIM 1341170051 Nugraeni Ratna Widiastuti NIM 1341170056

Upload: m-hasan

Post on 08-Jul-2016

303 views

Category:

Documents


6 download

TRANSCRIPT

LAPORAN

PRAKTIKUM ELECTRIC DRIVE SYSTEMDirection of Rotation and Change in Direction of A Squirrel Cage Induction Motor

KELOMPOK 1

Oleh :

Bayu Langgeng Prakoso NIM 1341177041

Figar Zakaria Wijonarko NIM 1341170046

Muhammad Hasan NIM 1341170051

Nugraeni Ratna Widiastuti NIM 1341170056

Nurul Apriliana NIM 1341170063

PROGRAM STUDI D-IV TEKNIK ELEKTRONIKA

JURUSAN TEKNIK ELEKTRO

POLITEKNIK NEGERI MALANG

MALANG

1. Judul Praktikum

DIRECTION OF ROTATION AND CHANGE IN DIRECTION OF A SQUIRREL

CAGE INDUCTION MOTOR

2. Tujuan Praktikum

1) Mengetahui cara kerja dari Squirrel Cage Induction Motor / Electrodynamometer

2) Mengetahui cara merangkai modul Squirrel Cage Induction Motor /

Electrodynamometer

3) Mengetahui Direction Of Rotation And Change pada Squirrel Cage Induction Motor /

Electrodynamometer

3. Dasar Teori

Bidang rotasi awal dapat dihasilkan dengan menempatkan kapasitor secara seri dengan

start winding untuk motor fase split. Penempatan kapasitor akan memperkenalkan pergeseran

fasa antara main winding dan start winding, menyebabkan motor mulai mengubah. Sekali

arah berputar ditentukan, membalikkan arah main atau start winding akan mengubah arah

berputar. Hubungan ini ditunjukkan pada gambar dibawah ini :

Gambar 3.1 Forward Direction

Gambar 3.2 Reverse Direction

Motor satu fasa merupakan jenis lain dari motor induksi. Motor satu fasa ini merupakan

versi lain yang lebih banyak digunakan pada rumah, perkantoran, dan kegiatan bisnis skala

kecil. Pada motor satu fasa, pada bagian stator terdapat main windings yang terhubung

dengan sumber arus AC dan bagian rotor nya sama seperti motor induksi tiga fasa,

menggunakan squirrel cage rotor. Pada motor satu fasa, medan magnet tidak berotasi, tetapi

fluks yang ada akan berubah arah sebanyak dua kali dalam satu putaran. Untuk fluks dari

field winding yang berputar searah dengan putaran rotor kita sebut forward component dan

yang berlawanan reverse component. Keduanya menghasilkan torsi yang arahnya

berlawanan. Tapi perlu diperhatikan bahwa main windings tidak menghasilkan torsi yang

diperlukan untuk menyalakan motor.

Gambar 3.3 Karakteristik Main Winding pada Motor Induksi Satu Fasa

Ada beberapa metode yang digunakan untuk menghasilkan torsi awal, sebagai contoh nya

dengan menggunakan :

1) Split Phase Motor

Dilakukan dengan dengan menambahkan sebuah auxiliary winding pada motor.

Auxiliary winding ini biasanya dibuat dengan lilitan yang lebih sedikit daripada main

winding. Selain itu kawat yang digunakan berukuran lebih kecil agar menghasilkan

induktansi yang lebih kecil dan resistansi yang lebih besar.

Pada penggunaannya, setelah motor dapat berputar pada kecepatan yang diinginkan,

arus yang mengalir menuju auxiliary winding akan diputus, dan motor beroperasi

sepenuhnya menggunakan main winding. Hal ini untuk mencegah terjadinya energy loss

yang besar sebagai akibat resistansi auxiliary winding yang besar.

2) Shaded Pole Motor

Metode ini digunakan pada mesin-mesin berdaya rendah, yaitu dibawah 0,05 hp.

Dibuat dengan menambahkan suatu kumparan tambahan pada kedua kutub dari stator,

pada beberapa motor kumparan tambahan ini dibuat dari cincin kawat tembaga atau pita

coil tembaga. Kumparan tambahan ini disebut juga dengan kumparan bayangan. Arus

terinduksi kedalam kumparan dengan menunda fase medan magnet dari fluks magnetik

pada kutub bayangan (shaded pole) sehingga cukup untuk membentuk medan yang

berputar untuk memutarrotor. Arah dari medan putar pada motor shaded pole adalah dari

kutub utama ke kutub bayangannya. Karena perbedaan sudut fase antara kutub utama

dengan kutub bayangannya sangat kecil, menyebabkan motor ini hanya menghasilkan

torsi yang kecil.

Mengatur arah putaran dan kecepatan putaran pada motor AC induksi satu fasa dapat

dilakukan dengan cara :

1) Mengatur arah putar motor AC 1 fasa

Pengaturan arah putaran pada motor listrik AC 1 fasa prinsipnya sama dengan pada

motor DC yaitu dengann mengubah arah medan putarnya. Untuk mengubah arah putaran

motor AC 1 fasa dapat dengan mengubah posisi sambungan kumparan bantu motor 1

fasa.

Gambar 3.4(a) Konfigurasi rangkaian putar CW

(b) Konfigurasi rangkaian putar CCW

Pada gambar diatas ada dua konfigurasi rangkaian yang pertama putar CW

(clockwise) dan yang kedua CCW (counterclockwise).

Pada gambar di atas kumparan utama U1-U2 dan kumparan bantu Z1-Z2. Pada

gambar pertama kumparan bantu Z1 terhubung dengan nol dan ujung Z2 terhubung

dengan kapasitor yang terhubung dengan fasa, sedang pada gambar kedua kumparan

bantu Z1 terhubung dengan kapasitor yang terhubung pada fasa dan Z2 terhubung dengan

nol. Pergantian tersebut akan menimbulkan arah medan putar yang berbeda sehingga arah

putaran motor dapat berubah.

2) Mengatur kecepatan putar motor AC 1 fasa

Kecepatan putar motor AC dapatb dihitung dengan rumus :

Ns = kecepatan putar dari medan stator (rpm)

f = fekuensi (Hz)

p = jumlah kutub

Dari persamaan di atas maka untuk mengubah – ubah nilai Ns dapat dilakukan dengan

mengubah frekuensi (f) atau mengubah jumlah kutub motor (P), selain itu dapat juga

dengan cara mengatur tegangan yang masuk ke motor, namun cara ini jarang digunakan

karena jika tegangan berkurang maka torsinya juga akan berkurang dalam kondisi

berbeban.

Cara yang paling banyak digunakan adalah dengan mengubah-ubah nilai frekuensi

arus AC yang masuk, hal ini semakin mudah dilakukan dengan bantuan alat inverter yang

mampu memanipulasi frekuensi dan tersedia untuk beragam daya motor.

4. Alat dan Bahan

1) Modul Squirrel Cage Induction Motor / Electrodynamometer

2) Kabel jumper

3) Kabel roll

4) Kertas

5) Bolpoin

5. Langkah Percobaan

1) Siapkan alat dan bahan yang dibutuhkan.

2) Pastikan kopling antara motor dan dinamometer dalam keadaan aman dan semua

saklar pada kondisi OFF.

3) Rangkai setiap port yang berwarna sama dengan kabel jumper.

Ns = (120 f) / P

4) Hubungkan jumper M1, M2 dan alat pengukur watt dari motor dengan terminal yang

sesuai.

5) Hubungkan sumber terminal AC 0-110 V ke terminal input menggunakan kabel yang

disediakan

6) Hubungkan J3 ke J4 ke dan J5 ke J6 sehingga motor main winding terhubung ke

sirkuit. Posisi seperti ini disebut dengan posisi “Forward Direction”, yang dapat

dilihat pada gambar 3.1 .

7) Hubungkan Kabel Power Modul ke tegangan jala-jala PLN 220V/50Hz.

8) Nyalakan main saklar ke posisi ON dan saklar motor ke posisi ON.

9) Putar saklar autotrafo sampai tegangan yang tertera pada display menunjukkan nilai

100V.

10) Tekan tombol START motor. Langsung amati arah putaran motor.

11) Pastikan tidak ada benda di jalur berputar dari motor atau dinamometer, dan

memverifikasi semua koneksi

12) Tekan tombol STOP untuk menghentikan motor

13) Matikan main saklar ke posisi OFF dan saklar motor ke posisi OFF.

14) Kemudian membalikkan koneksi main winding seperti yang ditunjukkan pada gambar

3.2 dengan menghubungkan J3 untuk J6 dan J5 ke J4.

15) Nyalakan main saklar ke posisi ON dan saklar motor ke posisi ON.

16) Tekan tombol START motor. Langsung amati arah putaran motor.

17) Pastikan tidak ada benda di jalur berputar dari motor atau dinamometer, dan

memverifikasi semua koneksi

18) Setelah data sudah didapatkan dan akan mematikan Modul Squirrel Cage Induction

Motor / Electrodynamometer dengan prosedur yang benar dan aman, maka prosedur

yang dilakukan, yaitu tekan tombol STOP motor.

19) Putar saklar autotrafo sampai tegangan yang tertera pada display menunjukkan nilai

minimal.

20) Matikan main saklar ke posisi OFF dan saklar motor ke posisi OFF.

21) Lepas kabel power modul dari jala-jala PLN 220V/50Hz.

6. Gambar

Gambar 6.1 Modul Squirrel-Cage Induction Motor / Electrodynamometer

Gambar 6.2 Modul Yang Telah Tersambung Setiap Portnya

Gambar 6.3 Posisi Awal Sambungan J3-J4 dan J5-J6

Gambar 6.4 Motor Saat Starting “Forward Direction”

Gambar 6.5 Posisi Awal Sambungan J3-J6 dan J4-J5

Gambar 6.6 Motor Saat Starting “Reverse Direction”

7. Hasil Praktikum

Tabel 7.1 Direction of Rotation and Change in Direction

Forward Direction Reverse Direction

CW ( CounterWise ) CCW ( CounterClockWise )

8. Analisa Data

Pada percobaan berikutnya Squirrel Cage Induction Motor / Electrodynamometer,

yaitu digunakan untuk mengetahui cara kerja dari Squirrel Cage Induction Motor /

Electrodynamometer, mengetahui cara merangkai modul Squirrel Cage Induction Motor /

Electrodynamometer, mengetahui Direction Of Rotation And Change pada Squirrel Cage

Induction Motor / Electrodynamometer. Input yang tertulis pada rangkaian job sheet atau

modul Squirrel Cage Induction Motor / Electrodynamometer adalah 0 – 110 V. Pada

percobaan ini digunakan tegangan 100V, karena Squirrel Cage Induction Motor /

Electrodynamometer yang digunakan tidak skala industri jadi awal starting menggunakan

tegangan 100V masih aman. Namun apabila Squirrel Cage Induction Motor /

Electrodynamometer digunakan di industri maka tegangan starting awal yang digunakan

harus setengah dari tegangan input, setalah tegangan mencapai nilai nominal baru

tegangan di naikkan maksimum. Hal ini dikarenakan pada saat awal (starting) arus yang

dihasilkan sangat besar, bisa mencapai 6-8 kali arus steady state.

Pada motor induksi satu fasa arah putaran adalah koneksi antara main winding dan

auxiliary winding. Cara membalik arah putaran pada motor induksi satu fasa adalah

membalik koneksi antara main winding dan auxiliary winding. Pertama, auxiliary

winding dan main winding dihubung normal yaitu saat J3 terhubung ke J4 dan J5

terhubung ke J6. Hubungan tersebut mengakibatkan putaran motor searah jarum

jam( Clock Wise ). Putaran tersebut merupakan putaran dari “Forward Direction”,

Sedangkan saat main winding dibalik, yaitu saat J3 terhubung dengan J6 dan J5

terhubung dengan J4 maka yang terjadi yaitu putaran motor berbalik arah. Putaran motor

menjadi berbalik arah dari jarum jam(Counter Clock Wise).

Sehingga membalik kumparan main winding yang terhubung parallel dengan

kumparan auxiliary winding akan mengubah arah putaran motor. Sebelum membalik arah

putaran motor yang digabungkan ke aparatur lain, pastikan pembalikan arah tidak akan

menimbulkan masalah. Jika ada masalah, atau tidak jelas apakah ada masalah atau tidak,

pisahkan peralatan yang pertama.

9. Kesimpulan

1) Motor induksi satu fasa memiliki dua belitan, yaitu pertama adalah main winding

dan yang kedua adalah auxiliary winding. Antara main winding dan auxiliary

winding memiliki impedansi yang berbeda.

2) Fungsi dari beda impedansi adalah untuk menggeser fasa pada sumber satu fasa.

3) Pada motor induksi satu fasa arah putaran adalah koneksi antara main winding dan

auxiliary winding.

4) Cara membalik arah putaran pada motor induksi satu fasa adalah membalik

koneksi antara main winding dan auxiliary winding.

Z main ≠ Z auxiliary