“ANALISA PENENTUAN AIR GAP TERHADAP PERFORMANCE MOTOR AC APLIKASI MARINE USE” P3
OLEH : AGUNG GINANJAR M (4205 100 031)
Motor induksi merupakan motor arus bolak balik atau AC , arus motor induksi didapatkan dari arus yang terinduksi sebagai akibat adanya perbedaan relatif antara putaran rotor dan putaran medan putar pada stator. Pada penelitian kali ini, akan dibahas mengenai seberapa besar pengaruh celah udara yang terdapat antara stator dan rotor. Pada motor yang direpair bagaimana kondisi air gapnya, apa yang dapat dilakukan untuk mendekati efisiensi pada saat awal.
Motor AC lebih banyak digunakan daripada motor DC karena arus AC dapat dibangkitkan dan didistribusikan dengan biaya yang lebih murah daripada arus DC. Selain itu,
motor AC memiliki keunggulan dalam hal biaya, ukuran, berat, dan membutuhkan lebih sedikit perawatan dibanding motor DC.
Dalam banyak kasus kerusakan pada motor AC antara lain adalah terjadinya korsleting yang memicu terbakarnya motor, di samping itu juga ada beberapa kasus besarnya vibrasi pada motor AC itu sendiri. Vibrasi yang timbul disebabkan oleh beberapa hal, yaitu : rotor unbalance (karena ketidakseimbangan statis maupun dinamis), ketidakseimbangan gaya magnit antara stator dan rotor (yang disebabkan karena celah udara/air gap yang tidak simetris).
Hal – hal yang tersebut di atas sangat erat kaitannya dengan celah udara atau air gap antara rotor dan core pada stator. Celah ini memang harus ada, sehingga rotor dapat berputar tanpa bergesekan dengan core.
Kondisi sekarang •Penentuan Air Gap pada proses penyatuan rotor dengan stator masih dengan pendekatan asumsi. •Masih belum menggunakan simulasi 3D untuk menunjang kinerja proses reparasi. •Sering terjadi terbakarnya motor AC akibat tidak simetrisnya rotor terhadap stator.
Proses •Dengan input data dari proses reparasi, dimana akan diambil data efisiensi terbaik atas kinerja motor AC setelah trial. •Menganalisa system dengan simulasi CFD •Menghitung Air Gap yang aman
Kondisi ideal •Telah dapat diketahuinya range efektif penentuan Air Gap. •Mempercepat proses kinerja dari reparasi. •Frekuensi terbakarnya motor dapat dikurangi.
PERUMUSAN MASALAH
Permasalahan utama yang akan dijawab dalam penelitian ini adalah analisa penentuan air gap terhadap performance motor ac marine use, setelah reparasi.
Untuk menjawab permasalahan tersebut dilakukan dengan menjawab detail permasalahan sebagai berikut:
◦ Pemilihan motor AC tiga phase dengan range 15-20 KW spesifikasi Marine Use. ◦ Melakukan testing machine untuk mengetahui permasalahannya. ◦ Setelah menemukan sumber permasalahannya lalu mengamati proses reparasinya. ◦ Setelah melewati beberapa tahap hingga masuk pada tahap penyatuan rotor dengan stator, catat data Air Gap. Lalu pada saat proses trial, amati efektifitas kinerja motor. ◦ Buat kesimpulan atas data-data tersebut. Buat dalam model 3 D analisis.
Hanya dilakukan pada motor AC tiga phase dengan range 15-20 KW aplikasi Marine Use. Tidak melakukan analisa ekonomi. Semua data-data diambil dari sample motor AC yang direparasi di ABB Sakti Industri Surabaya dan project guide di internet. Akan dilakukan pemodelan serta analisa 3D. Permasalahan yang akan diselesaikan adalah bagaimana menentukan range Air Gap yang efektif untuk meningkatkan performance motor AC.
Penulisan tugas akhir ini bertujuan untuk :
◦ Untuk mengetahui pengaruh besarnya kecilnya gap udara di antara rotor dengan core pada stator. ◦ Untuk menentukan range efektif air gap pada motor ac yang telah direparasi. ◦ Mengoptimalkan kinerja motor dengan membuat simulasi dari perhitungan range air gap.
Adapun manfaat dari penilitian ini adalah : Dapat mengetahui tentang motor AC lebih mendalam. Dapat menemukan permasalahan pada motor AC terutama yang berhubungan dengan Air Gap dan menyelesaikannya. Dapat menentukan range efektif Air Gap pada motor AC dengan pendekatan langsung ke lapangan maupun dengan simulasi 3D. Dapat mengoptimalkan kinerja dari motor AC Dapat mencegah terjadinya rotor unbalance akibat air gap yang tidak simetris.
START
Studi literatur :Mempelajari Motor AC dan Mencari Rumus yang Relevan Dalam Penghitungan Air Gap, Mempelajari 3D & CFD
•Buku •Tugas Akhir •Internet •Jurnal •Wawancara
Identifikasi perumusan masalah
Pengumpulan Data
Pembuatan Model 3D Motor AC Penghitungan Range Efektif dengan Input Data Solver Visualise Apakah Iterasi Convergance ? Ya
Analisa Kesimpulan End
Tidak
•Ukuran/di mensi utama •Data spek motor •Suhu lingkungan
Konstruksi Motor Induksi Motor induksi pada dasarnya mempunyai 3 bagian penting sebagai berikut. 1. Stator : Merupakan bagian yang diam dan mempunyai kumparan yang dapat menginduksikan medan elektromagnetik kepada kumparan rotornya. 2. Celah : Merupakan celah udara: Tempat berpindahnya energi dari stator ke rotor. 3. Rotor : Merupakan bagian yang bergerak akibat adanya induksi magnet dari kumparan stator yang diinduksikan kepada kumparan rotor.
Diantara stator dan rotor terdapat celah udara yang merupakan ruangan antara stator dan rotor. Pada celah udara ini lewat fluks induksi stator yang memotong kumparan rotor sehingga meyebabkan rotor berputar. Celah udara yang terdapat antara stator dan rotor diatur sedemikian rupa sehingga didapatkan hasil kerja motor yang optimum. Bila celah udara antara stator dan rotor terlalu besar akan mengakibatkan efisiensi motor induksi rendah, sebaliknya bila jarak antara celah terlalu kecil/sempit akan menimbulkan kesukaran mekanis pada mesin.
Tahap ICEM
Tahap Pre Processor
Tahap Solver Program solver CFD ini bertujuan untuk melakukan proses pengolahan data (running progress) dengan perhitungan numerik komputer dari semua parameter-parameter yang telah ditentukan pada domain dan boundary condition di atas. Pada tahap ini, parameter yang digunakan adalah : Maximum iteration = 100 Timescale control = Automatic time scale Iterasi diatas digunakan untuk memperoleh konvergensi, yaitu kesesuaian (matching) antara input simulasi (boundary condition dan parameter lain) atau tebakan yang diberikan dengan hasil perhitungan yang diperoleh (kriteria output). Semakin kecil selisih konvergensi maka hasil yang diperoleh semakin akurat.
Tahap Post Processor (Visualise) Tahap post ini bertujuan untuk menampilkan hasil pengolahan data yang telah dilakukan pada proses solver. Hasil yang diperolah dapat berupa data numerik maupun data visual. Data yang diperoleh akan digunakan sesuai dengan tujuan dari percobaan yang dilakukan dan sebagai validasi. Untuk proses validasi, data yang digunakan adalah Gaya lift yang diambil dari function calculator pada tahap post. Berikut ini adalah contoh data visual yang diambil dari tahap post berdasarkan proses simulasi.
Chiasson, John, (2005) “ Modeling and High Performance Control of Electric Machines “ , Institute of Electrical and Electronics Engineers,inc, New York. Gottlieb, Irving M, ( 1994 ). “ Electric Motors and Control Techniques 2nd Edition “ , TAB Books Division of Mcgraw-Hill,inc. Gieras, Jacek F,& Piech, Zbigniew J , ( 2000 ).”Linear Synchronous Motors-Transportation and Automation Systems ,” CRC. Sardono, Ir. MSc, (2002). “Materi Kuliah Listrik Perkapalan”, ITS Surabaya. Diktat Praktikum Listrik Perkapalan, ITS Surabaya, 2005 Zuhal, (1991).” Dasar Tenaga Listrik”, ITB Bandung
NO
Jenis Kegiatan
1
Studi Literatur
2
Observasi dan Pengumpulan Data
3
Model Simulasi CFD
4
Analisa Data
5
Kesimpulan dan Saran
Bulan Ke 1
2
3
4
5
BYE.....BYE….!!!!!!!!
