Makalah Mesin Induksi New

download Makalah Mesin Induksi New

of 17

  • date post

    25-Sep-2015
  • Category

    Documents

  • view

    262
  • download

    2

Embed Size (px)

description

css

Transcript of Makalah Mesin Induksi New

MAKALAHMOTOR INDUKSI 3-PHASA

Disusun Oleh :

Nama:Irdra Bayunanda YanottamaNIM.:12050874253Kelas:S1 T. Pengaturan

PROGRAM STUDI S1 TEKNIK ELEKTROJURUSAN TEKNIK ELEKTROFAKULTAS TEKNIKUNIVERSITAS NEGERI SURABAYA2015

DAFTAR ISI

Halaman judul1Daftar isi 2BAB I PENDAHULUAN 31.1. Latar belakang 31.2. Tujuan penulisan makalah 3BAB II PEMBAHASAN 42.1. Pengenalan motor induksi 3 fasa 42.2. Direct Torque Control 62.3. Kontrol PI 72.4. Keuntungan motor induksi 3 fasa 72.5. Kerugian motor induksi 3 fasa 72.6. Prinsip kerja motor induksi 3 fasa 72.7. Kontruksi motor induksi 3 fasa 82.8. Parts lainnya 142.9. Aplikasi motor induksi ada evarator 142.10. Perawatan 18BAB II KESIMPULAN 20

BAB IPENDAHULUAN

1.1. Latar belakang

Motor induksi merupakan motor listrik arus bolak balik (AC) yang paling luas digunakan. Penamaannya berasal dari kenyataan bahwa motor ini bekerja berdasarkan induksi medan magnet stator ke statornya, dimana arus rotor motor ini bukan diperoleh dari sumber tertentu, tetapi merupakan arus yang terinduksi sebagai akibat adanya perbedaan relatif antara putaran rotor dengan medan putar (rotating magnetic field) yang dihasilkan oleh arus stator. Motor induksi sangat banyak digunakan di dalam kehidupan sehari-hari baik di industri maupun di rumah tangga. Hal ini disebabkan karena motor induksi memiliki berbagai keunggulan dibanding dengan motor listrik yang lain, yaitu diantaranya karena harganya yang relatif murah, konstruksinya yang sederhana dan kuat serta karakteristik kerja yang baik.Motor induksi yang umum dipakai adalah motor induksi 3-fase dan motor induksi 1-fase. Motor induksi 3-fase dioperasikan pada sistem tenaga 3-fase dan banyak digunakan di dalam berbagai bidang industri dengan kapasitas yang besar. Motor induksi 1-fase dioperasikan pada sistem tenaga 1-fase dan banyak digunakan terutama untuk peralatan rumah tangga seperti kipas angin, lemari es, pompa air, mesin cuci dan sebagainya karena motor induksi 1-fase mempunyai daya keluaran yang rendah.

1.2. Tujuan Tujuan dalam penulisan makalah ini yaitu :1.Mengerti dan memahami konsep untuk analisis motor induksi 3 fasa 2. Dapat memahami tentang aplikasi motor induksi 3 fasa di dalam dunia industri3. Dapat memahami prinsip kerja dan kontruksi dari motor listrik 3 fasa

BAB IIPEMBAHASAN

2.1. Pengenalan Motor lnduksi 3 Fasa 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 3-fase dioperasikan pada sistem tenaga 3-fase dan banyak digunakan di dalam berbagai bidang industri dengan kapasitas yang besar. Bentuk gambaran motor induksi 3 fasa diperlihatkan padagambar 2.1, dan contoh penerapan motor induksi ini di industri diperlihatkan pada gambar 2.2.

a) bentuk fisik b. motor induksi dilihat ke dalam

Gambar 2.1 Motor induksi 3-fasa

Gambar 2.2 Penerapan motor induksi di dunia industri

Data-data motor induksi mengenai daya, tegangan dan data lain yang berhubungan dengan kerja motor induksi dibuatkan pada plat nama (name plate) motor induksi. Contoh data yang ditampilkan pada plat nama motor induksi ini diperlihatkan pada gambar 2.3

Gambar 2.3 Contoh data yang ada di plat nama motor induksi

Motor induksi 3 phase memiliki keunggulan diantaranya handal, tidak ada kontak antara stator dan rotor kecuali bearing, tenaga yang besar, daya listrik rendah dan hampir tidak ada perawatan. Akan tetapi motor induksi 3 phase memiliki kelemahan pada pengontrolan kecepatan. Kecepatan putar motor induksi bergantung pada frekuensi input, sedangkan sumber listrik memiliki frekuensi konstan. Untuk mengubah frekuensi input lebih sulit daripada mengatur tegangan input. Dengan ditemukannya teknologi inverter maka hal tersebut menjadi lebih mudah dan mungkin dilakukan.Dalam beberapa tahun yang lalu F. Blaschke telah mempublikasikan mengenai field oriented control (FOC) untuk motor induksi. Teori ini telah lengkap dikembangkan dan banyak digunakan dalam proses industri. Kemudian teknik baru telah dikembangkan yaitu teknik kontrol torsi dari motor induksi oleh I. Takahashi yang dikenal dengan Direct Torque Control (DTC). Dengan DTC dimungkinkan mengontrol torsi dengan performi yang baik tanpa menggunakan tranduser mekanik pada poros motor, sehingga DTC dapat dikatakan sebagai teknik kontrol type sensorless . Dengan menggunakan sensor putaran rotor motor akan mengakibatkan stabilitas yang rendah dan ada noise, sehingga dalam pengemudian motor induksi dengan pemakaian khusus menggunakan sensor mekanik akan menyulitkan.Untuk mengontrol kecepatan motor induksi 3 phase menggunakan metode Direct Torque Control memiliki beberapa kelebihan diantaranya adalah : 1. Tidak membutuhkan transformasi koordinat. 2. Tidak membutuhkan pembangkit pulsa PWM. 3. Tidak membutuhkan regulator arus. 4. Kurang bergantung pada parameter mesin. Metode Direct Torque Control merupakan tipe kontrol close loop. Kontrol close loop umum digunakan di dalam pengaturan kecepatan motor induksi karena memberikan respon kecepatan yang lebih baik dari pada open loop. Kontrol close loop disebut juga kontrol umpan balik yang menjadikan output sebagai perbandingan dengan input (referensi) untuk memperoleh suatu error. Didalam suatu sistem yang handal, adanya error merupakan suatu kerugian. Oleh karena itu, digunakan control PI yang diharapkan dapat menekan error sampai nilai minimal. Namun hal ini membutuhkan perhitungan matematik yang rumit dan komplek dalam menentukan Kp dan Ki yang sesuai, agar diperoleh kinerja motor yang bagus.

2.2. Direct Torque Control (DTC)Direct Torque Control (DTC) adalah kontrol berdasarkan fluks stator dalam kerangka seferensi stator menggunakan kontrol langsung dari switching inverter. Ide dasar dari DTC adalah perubahan torsi sebanding dengan slip antara fluk stator dan fluk rotor pada kondisi fluk bocor stator tetap. Hal ini banyak dikenali untuk pengaturan torsi dan fluk cepat dan robust. Pada motor induksi dengan rotor sangkar untuk waktu tetap rotor menjadi sangat besar, fluk bocor rotor berubah perlahan dibanding dengan perubahan fluk bocor stator. Oleh karena itu, pada keadaan perubahan yang cepat fluk rotor cenderung tidak berubah. Perubahan cepat dari torsi elektromagnetik dapat dihasilkan dari putaran fluk stator, sebagai arah torsi. Dengan kata lain fluk stator dapat seketika mempercepat atau memperlambat dengan menggunakan vektor tegangan stator yang sesuai. Torsi dan fluk kontrol bersama-sama dan decouple dicapai dengan pengaturan langsung dari tegangan stator, dari error respon torsi dan fluk. DTC biasanya digunakan sesuai vektor tegangan dalam hal ini untuk memelihara torsi dan fluk stator dengan dua daerah histerisis, yang menghasilkan perilaku bang bang dan variasi prosedur frekuensi pensaklaran dan ripple fluk, torsi dan arus yang penting.

2.3. Kontrol PIKontrol PI merupakan salah satu jenis pengatur yang banyak digunakan pada kontrol loop tertutup. Selain itu sistem ini mudah digabungkan dengan metoda pengaturan yang lain seperti Fuzzy dan Robust, Sehingga akan menjadi suatu sistem pengatur yang semakin baik. Kontrol PI terdiri dari 2 jenis cara pengaturan yang saling dikombinasikan, yaitu Kontrol P (Proportional) dan Kontrol I (Integral). Masing-masing memiliki parameter tertentu yang harus diset untuk dapat beroperasi dengan baik, yang disebut sebagai konstanta. Setiap jenis, memiliki kelebihan dan kekurangan masing-masing.

2.4. Keuntungan motor induksi 3 fasa : 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. 2.5. Kerugian penggunaan motor induksi 3 fasa Kecepatan tidak mudah dikontrol Power faktor rendah pada beban ringan Arus start biasanya 5 sampai 7 kali dari arus nominal2.6. Prinsip kerja motor induksi 3 fasa Bila sumber tegangan tiga fasa dipasang pada kumparan stator, maka pada kumparan stator akan timbul medan putar dengan kecepatan, ns = 120f/P , ns = kecepatan sinkron, f= frekuensi sumber, p = jumlah kutup Medan putar stator akan memotong konduktor yang terdapat pada sisi rotor, akibatnya pada kumparan rotor akan timbul tegangan induksi ( ggl ) sebesar E2s = 44,4fn. Keterangan : E = tegangan induksi ggl, f = frekkuensi, N = banyak lilitan, Q = fluks Karena kumparan rotor merupakan kumparan rangkaian tertutup, maka tegangan induksi akan menghasilkan arus ( I ). Adanya arus dalam medan magnet akan menimbulkan gaya ( F ) pada rotor. 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. Untuk membangkitkan tegangan induksi E2s agar tetap ada, maka diperlukan adanya perbedaan relatif antara kecepatan medan putar stator (ns) dengan kecepatan putar rotor (nr). Perbedaan antara kecepatan nr dengan ns disebut dengan slip ( S ) yang dinyatakan dengan PersamaanS = ns-nr/ns (100%) 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. Dilihat dari cara kerjanya motor tiga phasa disebut juga dengan motor tak serempak atau asinkron. 2.7. Konstruksi Motor Induksi 3 fasa Sebagaimana mesin pada umumnya menunjukkan bahwa motor induksi juga memiliki konstruksi yang sama baik motor DC maupun AC. Konstruksi dimaksud terdiri dari 2 bagian utama yaitu stator dan rotor. Secara lengkap dan detail dari kedua konstruksi dapat dilihat pada gambar 1 berikut :

Gambar 2. 4. Kostruksi utama Stator dan Rotor

2.7.1. StatorStator pada motor induksi adalah sama dengan yang