BAB I PENDAHULUAN 1.1
Latar Belakang Pada masa sekarang ini motor induksi merupakan salah satu mesin listrik yang
paling banyak digunakan dalam kehidupan sehari-hari, baik yang diaplikasikan untuk kebutuhan rumah tangga maupun industri. Motor induksi ini memiliki berbagai macam keunggulan dibandingkan mesin listrik lainnya antara lain harga dan perawatannya relatif murah, konstruksinya yang kuat dan sederhana, startingnya mudah serta karakteristik kerjanya yang baik, oleh karena itu motor induksi banyak digunakan. Karena banyak dan luasnya penggunaan motor induksi ini di berbagai bidang dan kebutuhan yang beragam maka dilakukan berbagai penelitian mengenai unjuk kerja motor induksi. Diantara berbagai macam penelitian yang dilakukan, terdapat salah satu permasalahan pada motor induksi yang cukup menarik dan penting untuk diteliti yakni besarnya arus starting motor dan metode untuk mengatasinya. Penelitian tentang metode starting motor induksi ditujukan untuk mengatasi permasalahan besarnya arus starting motor induksi yang dapat mencapai 5 sampai 7 kali arus nominalnya, dimana hal ini berdampak pada terjadinya jatuh tegangan sesaat atau yang dikenal dengan voltage dip. Penurunan tegangan ini akan menyebabkan beberapa dampak negatif, antara lain gangguan pada peralatan lisrik lainnya yang terhubung pada sistem yang sama, terutama untuk peralatan yang sensitif terhadap perubahan tegangan, selain itu penurunan tegangan juga dapat mengganggu kinerja
1
2
peralatan pengaman jaringan seperti rele undervoltage yang dapat berakibat fatal terjadinya pemutusan tegangan pada jaringan sistem. Berdasarkan masalah tersebut, maka pemilihan metode starting motor induksi untuk mengurangi besarnya arus starting menjadi sangat penting dalam pemasangan motor induksi dalam sebuah instalasi jaringan listrik. Beberapa metode starting motor induksi yang lazim digunakan adalah DOL (Direct-On-Line) atau metode langsung, Wye-Delta (Y-Δ) atau bintang-segitiga, primary resistor atau resistor primer dan autotransformer. Pada penelitian ini akan dilakukan percobaan starting motor induksi dengan menggunakan soft starter yang tersusun atas komponen TRIAC (Triode Alternating Current) yang merupakan komponen SCR (Silicon Controlled Rectifier) yang dipasang anti paralel sebagai konverter AC-AC
yang diharapkan mampu
mengendalikan tegangan dan arus yang masuk ke dalam motor secara bertahap. Sehingga permasalahan besarnya arus starting motor induksi dapat diatasi.
1.2
Rumusan Masalah Berdasarkan latar belakang yang telah dijabarkan seperti diatas maka dapat
dirumuskan permasalahan yang ada yaitu : 1. Bagaimanakah cara kerja dan kondisi starting motor induksi dengan menggunakan soft starter? 2. Bagaimanakah kondisi starting motor induksi dengan menggunakan metode DOL, Wye-Delta (Y-Δ), primary resistor dan autotransformer ? 3. Apakah perbedaan kondisi starting tanpa beban dan dengan beban menggunakan masing-masing metode starting?
3
4. Berapakah besar arus dan tegangan dalam kondisi tidak berbeban dan berbeban saat starting dengan menggunakan masing-masing metode satrting? 5. Berapakah besar torsi dalam kondisi tidak berbeban dan berbeban saat starting dengan menggunakan masing-masing metode starting? 6. Metode starting manakah yang terbaik? 7. Apakah metode starting motor induksi dengan soft starter lebih baik dibandingkan dengan metode starting lainnya?
1.3
Batasan Masalah Agar pembahasan starting motor induksi 3 fasa dengan metode soft starting ini
lebih terarah sesuai dengan perumusan masalah yang telah dijelaskan sebelumnya, maka pembahasan akan dibatasi dengan hal-hal berikut : 1. Analisis besar tegangan, arus dan torsi pada saat kondisi starting. 2. Perhitungan torsi mula saat starting motor berbeban dilakukan berdasarkan konsep pembebanan mekanis dengan menggunakan prony brake, perhitungan dilakukan dengan pendekatan karena adanya faktor gesekan pada beban. 3. Tidak mempertimbangkan nilai perubahan kecepatan putar motor dari keadaan diam hingga mencapai putaran nominal karena keterbatasan alat ukur. 4. Penggunaan soft starter yakni dengan mengatur waktu akselerasi atau waktu perubahan sudut penyulutan TRIAC dalam soft starter.
.
5. Tidak membahas perhitungan matematis nilai arus dan tegangan yang dikeluarkan oleh soft starter dan perhitungan magnitudo arus saat starting dengan menggunakan pendekatan.
4
1.4
Tujuan Penelitian Adapun tujuan dari penelitian ini adalah :
1. Mengetahui kinerja starting motor induksi dengan menggunakan soft starter serta perbandingannya dengan metode DOL, Wye-Delta (Y-Δ), primary resistor dan autotransformer. 2. Mengetahui besarnya arus, tegangan, dan torsi dalam kondisi berbeban dan tidak berbeban dengan menggunakan metode soft starting serta membandingkannya dengan metode metode DOL, Wye-Delta (Y-Δ), primary resistor dan autotransformer. 3. Mengetahui kinerja soft starter terhadap besarnya arus starting pada motor dengan pembebanan yang bertambah. 4. Mengetahui perbedaan dari masing-masing metode starting motor induksi 3 fasa. 5. Menentukan metode starting yang terbaik.
1.5
Manfaat Penelitian Manfaat dari penelitian ini adalah :
1. Sebagai wadah untuk mengimplementasikan pengetahuan yang telah didapat di jenjang perkuliahan. 2. Dengan penelitian ini dapat dikembangkan metode starting motor induksi yang lebih baik. 3. Mengenal cara kerja dan fungsi peralatan yang digunakan untuk starting motor induksi di Industri
5
4. Dengan adanya metode starting yang lebih baik maka akan didapat nilai arus starting dan torsi mula yang lebih kecil sehingga akan mencegah kerusakan mekanis dari motor induksi akibat hentakan pada saat starting 5. Dengan adanya metode starting motor induksi yang lebih baik dapat mencegah gangguan terhadap peralatan listrik lainnya sehingga dapat menjaga kestabilan sistem.
1.6
Metodologi Penulisan Metode penulisan yang digunakan dalam penulisan tugas akhir ini adalah :
1. Studi literatur, yaitu dengan studi buku-buku yang berkaitan dengan topik, jurnaljurnal serta referensi online 2. Studi laboraturium, yaitu dengan melakukan pengujian di laboraturium Teknik Tenaga Listrik, Jurusan Teknik Elektro dan Teknologi Informasi, Fakultas Teknik, Universitas Gadjah Mada Yogyakarta. Dari hasil pengujian ini didapatkan berbagai data yang akan digunakan untuk tahap analisis dalam penyusunan tugas akhir ini. 3. Studi diskusi, berupa tanya jawab dengan dosen pembimbing dan laboran terkait dengan adanya masalah-masalah yang timbul dalam penulisan tugas akhir ini.
6
1.7
Sistematika Penulisan Untuk memudahkan pemahaman atas tulisan ini, maka sistematika penulisan
disusun sebagai berikut : BAB I
: PENDAHULUAN Bab ini memuat latar belakang masalah, perumusan masalah, batasan masalah, tujuan penulisan, manfaat penulisan, metode penulisan dan sistematika penulisan.
BAB II
: DASAR TEORI Bab ini berisi tentang dasar teori mengenai Motor induksi Rotor Sangkar tupai 3-Fasa baik berupa konstruksi, prinsip kerja dan rangkaian ekivalennya, cara kerja SCR sebagai komponen penyusun soft starter, pembebanan mekanis motor induksi, serta mengenai metode starting DOL, WyeDelta (Y-∆), Primary Resistor dan Autotransformer
BAB III
: METODE PENELITIAN Bab ini membahas mengenai cara pengujian dan pengambilan data untuk starting motor induksi sangkar tupai tiga fasa dengan berbagai metode yang telah dijelaskan pada bab II dengan kondisi motor tanpa beban ataupun berbeban.
BAB IV
: HASIL DAN PEMBAHASAN Bab ini membahas mengenai data pengujian starting motor induksi sangkar tupai tiga fasa dengan metode soft starting
7
dalam kondisi tanpa beban ataupun berbeban dengan menganalisis bentuk gelombang dan data dalam tabel berdasarkan hasil pengukuran serta membandingkannya dengan metode starting lainnya.
BAB V
: KESIMPULAN DAN SARAN Bab ini berisi tentang kesimpulan dan saran dari hasil penelitian dan analisis data-data yang diperoleh.
