PROCEEDINGS OF CONFERENCE ON INFORMATION TECHNOLOGY AND ELECTRICAL ENGINEERING

PROCEEDINGS OF CONFERENCE ON INFORMATION TECHNOLOGY AND ELECTRICAL ENGINEERING Yogyakarta, 7 – 8 Oktober 2014

DEPARTMENT OF ELECTRICAL ENGINEERING AND INFORMATION TECHNOLOGY FACULTY OF ENGINEERING UNIVERSITAS GADJAH MADA

ISSN: 2085-6350 ISBN: 978-602-71396-1-9

Yogyakarta, 7 – 8 Oktober 2014

CITEE 2014

ORGANIZER 2014

Advisory Board Committee Adhi Susanto, Universitas Gadjah Mada, Indonesia Dadang Gunawan, Universitas Indonesia, Indonesia Kuncoro Wastuwibowo, IEEE Indonesia Section Lukito Edi Nugroho, Universitas Gadjah Mada, Indonesia Son Kuswadi, Politeknik Elektronika Negeri Surabaya, Indonesia T. Haryono, Universitas Gadjah Mada, Indonesia Yanuarsyah Haroen, Institut Teknologi Bandung, Indonesia

General Chair Hanung Adi Nugroho, Universitas Gadjah Mada, Indonesia

Organizing Committee Adha Imam Cahyadi, Universitas Gadjah Mada, Indonesia Avrin Nur Widiastuti, Universitas Gadjah Mada, Indonesia Azkario Rizky Pratama, Universitas Gadjah Mada, Indonesia Bimo Sunarfri Hantono, Universitas Gadjah Mada, Indonesia Budi Setiyanto, Universitas Gadjah Mada, Indonesia Eka Firmansyah, Universitas Gadjah Mada, Indonesia Eny Sukani Rahayu, Universitas Gadjah Mada, Indonesia Hanung Adi Nugroho, Universitas Gadjah Mada, Indonesia I Wayan Mustika, Universitas Gadjah Mada, Indonesia Indriana Hidayah, Universitas Gadjah Mada, Indonesia Iswandi, Universitas Gadjah Mada, Indonesia Lilik Suyanti, Universitas Gadjah Mada, Indonesia Nawang Siwi, Universitas Gadjah Mada, Indonesia Noor Akhmad Setiawan, Universitas Gadjah Mada, Indonesia Prapto Nugroho, Universitas Gadjah Mada, Indonesia Ridi Ferdiana, Universitas Gadjah Mada, Indonesia Sarjiya, Universitas Gadjah Mada, Indonesia Sigit Basuki Wibowo, Universitas Gadjah Mada, Indonesia Teguh Bharata Adji, Universitas Gadjah Mada, Indonesia Yusuf Susilo Wijoyo, Universitas Gadjah Mada, Indonesia

ii

Jurusan Teknik Elektro dan Teknologi Informasi, FT UGM

CITEE 2014


ISSN: 2085-6350 ISBN: 978-602-71396-1-9

Table of Contents Inner Cover Organizer Foreword Schedule Table of Contents

i ii iii iv v

Keynote 1.

Key #1

User Aware Energy Smart Offices Prof. Marco Aiello; University of Groningen, The Netherlands

1

2.

Key #4

Human-Robot Collaboration: Two Examples with a Humanoid Robot Prof. Jun Miura; Toyohashi University of Technology, Japan

2

3.

Key #5

Study On Distinction of Gender from Front View of Walking Motion Using Kinect Prof. Kazuhiko Hamamoto; Tokai University, Japan

3

4

Technical 1.

I-Gto #1

Sistem Informasi Repositori Digital Budaya Gorontalo Arip Mulyanto, Mukhlisulfatih Latief, Manda Rohandi dan Muslimin

2.

I-Jkt #1

Smartchoice: Sistem Penunjang Keputusan Pemilihan Smartphone Android Elah Suryani, Gusti Aulia, Vani Ahmad Ramadhan, dan Lily Wulandari

10

3.

I-Jkt #2

Aplikasi Sistem Pendukung Keputusan Penentuan Destinasi Wisata DKI Jakarta Menggunakan Metode AHP Berbasis Web Budi Setiawan Santoso, Millati Izatillah, Mustafa Ibrahim, dan Lily Wulandari

15

4.

I-Sby #1

Permainan Dakon dengan Metode Bayesian Network Berbasis Kemampuan Kognitif Pemain Ika Ratna Indra Astutik, Surya Sumpeno, dan Mauridhi Hery Purnomo

21

5.

I-Yog #1

Sistem Informasi Geografis Pengangkutan Zat Radioaktif Adi Abimanyu, Purwanto, dan Nurhidayat

26

6.

I-Yog #2

Evaluasi Kesuksesan Penerapan Aplikasi SCM (Studi Kasus: PT. Timah (Persero), Tbk.) Harrizki A. Pradana, Suyoto, dan F. Sapty Rahayu

33

7.

I-TEIa #1

Sentiment Analysis Twitter dengan Kombinasi Lexicon Based dan Double Propagation Ghulam Asrofi Buntoro, Teguh Bharata Adji, and Adhistya Erna Purnamasari

39

8.

I-TEIa #2

Review Sistem Keamanan Data pada Komunikasi Instant Messenger Putra Wanda, Selo, dan Bimo Sunarfri Hantono

44

9.

Kosong

10.

I-TEIa #4

Review : Algoritma Kriptografi Untuk Pengembangan Aplikasi Telepon Anti Sadap di Android Ryan Ari Setyawan, Selo Sulistyo, dan Bimo Sunafri Hantono

53

11.

I-TEIa #5

Evaluasi Stop Word dan Stemming Retrieval Teks Menggunakan Latent Semantic Indexing pada Bahasa Indonesia Sahirul Alim T.B., Teguh Bharata Adji, dan Widyawan

59

12.

I-TEIa #6

Pengaruh Karakteristik dan Pencahayaan Objek terhadap Pelacakan Tanpa Penanda dalam Ruang Tertutup pada Aplikasi Mobile Augmented Reality Aditya Rizki Yudiantika, Selo Sulistyo, dan Bimo Sunarfri Hantono

64

49


v

ISSN: 2085-6350 ISBN: 978-602-71396-1-9


CITEE 2014

13.

I-TEIa #7

Pengembangan Aplikasi Bergerak untuk Mendeteksi Tingkat Kemacetan Lalu Lintas dan Cuaca Memanfaatkan Google Maps API, OpenWeatherMap API, dan GPS Taufiq El Rahman, I Wayan Mustika, dan Selo

70

14.

I-TEIa #8

Sistem Informasi Geografis Pemantau Transportasi Zat Radioaktif dengan Input SMS Terenkripsi Berbasis Web Ferzha Putra Utama, I Wayan Mustika, dan Lita Sari

76

15.

I-TEIa #9

Model Perhitungan Bobot Jalur Optimal pada Kasus Pencarian Jalur Tercepat Slamet Wiyono, Teguh Bharata Adji, dan Hanung Adi Nugroho

82

16.

I-TEIa #10

Teknik Pemberian Rekomendasi Menu Makanan dengan Pendekatan Contextual Model dan Multi-Criteria Decission Making Robertus Adi Nugroho dan Ridi Ferdiana

88

17.

I-TEIa #11

Kajian Teknik-teknik Data Mining untuk Diagnosis Penyakit Jantung Koroner Dwi Normawati, Hanung Adi Nugroho, dan Noor Akhmad Setiawan

95

18.

I-TEIa #12

Identifikasi Marka Garis Pembatas Jalan dan Obyek Penghalang di Jalan Raya Melalui Teknik Deteksi Kandidat dan Pengklasifikasian Sayidiman, Hanung Adi Nugroho, dan Rudy Hartanto

101

19.

I-TEIa #13

Peranan Fitur Kontur dan Slope dalam Pengenalan Tanda Tangan Offline dengan Dynamic Time Warping Ignatia Dhian Estu Karisma Ratri, Hanung Adi Nugroho, dan Teguh Bharata Adji

107

20.

I-TEIb #1

Klasifikasi Jalur Minat Siswa Menggunakan Algoritme Support Vector Machine (SVM) (Kasus: SMA Negeri 1 dan SMA Negeri 2 Sragen) Indriana Hidayah, Adhistya Erna Permanasari, dan Theopilus Bayu Sasongko

112

21.

I-TEIb #2

Rekomendasi Obyek Pariwisata Indonesia berbasis Analisis Sentimen Sosial Media Terkini Bimo Sunarfri Hantono and Guntur Dharma Putra

117

22.

P-TEIa #1

Seleksi Aturan Menggunakan Rough Set Theory untuk Diagnosis Gangguan Transformator Daya Berbasis Dissolved Gas Analysis (DGA) Hendra Marcos, Noor Akhmad Setiawan, dan Suharyanto

123

23.

P-TEIb #1

Pengaruh Penambahan Kapasitor terhadap Unjuk Kerja Motor Induksi Tiga Fase Sangkar Tupai Bambang Sugiyantoro, Tiyono, dan M. Rasyid Aziz

128

24.

S-Pad #1

Deteksi Dini Penyakit Paru secara Mobile Berbasis Bayesian Network Rahmadi Kurnia, Fitri Aini, dan Ikhwana Elfitri

133

25.

S-Plg #1

Pengenalan Kata dengan Metode Linear Predictive Coding dan Jaringan Syaraf Tiruan pada Mobile Robot Irmawan, Hera Hikmarika, Desi Windi Sari, dan M. Chaerul Tammimi

139

26.

S-Tng #1

Koreksi Citra pada Sensor Electrical Capacitance Volume Tomography Amir Rudin, Arbai Yusuf, Imamul Muttakin, Rohmadi, Wahyu Widada, dan Warsito P. Taruno

145

27.

S-Bdg #1

Analisis Sistem Stabilisasi Citra Angiogram dengan Algoritma SURF untuk Peningkatan Akurasi Perhitungan QuBE Hilman Fauzi

151

28.

S-Jmr #1

Perancangan Sistem Pengaturan Suhu pada Mesin Sangrai Kopi Berbasis Logika Fuzzy Satryo Budi Utomo,Moh Agung P.N, dan Sumardi

157

29.

S-Sby #1

Model AR.Drone dengan Indoor dan Outdoor Hull Agung Prayitno and Veronica Indrawati

162

vi


CITEE 2014


ISSN: 2085-6350 ISBN: 978-602-71396-1-9

30.

S-Sby #2

Desain Smart Meter untuk Memantau dan Identifikasi Pemakaian Energi Listrik pada Sektor Rumah Tangga Menggunakan Backpropagation Neural Network Koko Hutoro, Adi Soeprijanto, Ontoseno Penangsang, dan Matt Syai’in

168

31.

S-Sby #3

Aplikasi Jaringan Sensor Nirkabel untuk Monitoring Korban Bencana Alam M. Zen Samsono Hadi, Jodi Ryan Setyawan, Rahardita W.S, dan H. Uehara

174

32.

S-TEIa #1

Studi Perbandingan Metode Penilaian Kualitas Citra pada Citra Retina Titin Yulianti, Hanung Adi Nugroho, dan Noor Akhmad Setiawan

180

33.

S-TEIa #2

Peningkatan Kontras pada Citra Digital Mammogram Faisal N., Hanung Adi Nugroho, Indah Soesanti, and Lina Choridah

186

34.

S-TEIa #3

Perbaikan Citra untuk Peningkatan Kinerja Deteksi Wajah Fitur HAAR-like dengan Variasi Pencahayaan Laurentius Kuncoro Probo Saputra, Hanung Adi Nugroho, dan Teguh Bharata Adji

192

35.

S-TEIa #4

Ekstraksi Ciri Suara Jantung Berbasis Metode Statistis Domy Kristomo, Indah Soesanti, dan Oyas Wahyunggoro

198

36.

S-TEIa #5

Low Cost Remote Terminal Unit (RTU) Sistem SCADA Berbasis Android Hendy Rudiansyah, Suharyanto, dan Adha Imam Cahyadi

203

37.

S-TEIa #6

Kajian Deteksi Exudates untuk Diagnosis Diabetic Retinopathy Widhia Oktoeberza KZ, Hanung Adi Nugroho, dan Teguh Bharata Adji

211

38.

S-TEIa #7

Unjuk Kerja Biometrika Iris Mata Menggunakan Metode Edge Histogram Descriptor untuk Aplikasi Keamanan Danny Kurnianto, Indah Soesanti,dan Hanung Adi Nugroho

217

39.

S-TEIa #8

Metode Digitalisasi Citra pada Sinyal EKG Jaenal Arifin, Jans Hendry, dan Sri Kusrohmaniah

224

40.

S-TEIa #9

Analisis Tekstur Citra Interpolasi terhadap Steganografi Meirista Wulandari dan Indah Soesanti

231

41.

S-TEIa #10

Implementasi GA untuk Optimasi Generator Uap Berbasiskan Model BPNN di PT. Chevron Pacific Indonesia Liris Maduningtyas, Risanuri Hidayat, Litasari, Teguh Handjoyo, dan Hasballah

237

42.

S-TEIa #11

Pengenalan Wajah dengan Menggunakan Dimensi Fraktal dan Neural Network Dedy Suryadi, Risanuri Hidayat, dan Hanung Adi Nugroho

243

43.

S-TEIa #12

Quadrotor PD Auto-tuning Berbasis LS-Loop Shaping Atikah Surriani, Meilia Safitri, Almira Budiyanto, dan Adha Cahyadi

249

44.

S-TEIa #13

Ekstraksi Ciri Berbasis Wavelet dan Klasifikasi Berbasis Logika Fuzzy untuk Deteksi Dini Kanker Payudara pada Citra Mammogram Hanifah Rahmi Fajrin dan Hanung Adi Nugroho

255

45.

S-TEIa #14

Pengujian Tracking Color Menggunakan IP Webcam untuk Deteksi Ketinggian Air Adhadi Kurniawan, I Wayan Mustika, dan Sri Suning Kusumawardani

261

46.

S-TEIa #15

Pemetaan Alamat dan Fungsi Basis untuk Meningkatkan Unjuk-Kerja CMAC Muhamad Iradat Achmad, Adhi Susanto, dan Hanung Adinugroho

267

47.

S-TEIa #17

Estimasi Model Sederhana Kendali Posisi Ketinggian Quadrotor AR.Drone 2 Ardhimas Wimbo Wasisto, Atikah Surriani, Nia Maharani, Adha Imam Cahyadi, dan Teguh Bharata Adji

274

48.

S-TEIb #1

Perbandingan Karakteristik Morfologi Inti nRBC (Nucleated Red Blood Cell) dengan 5 Jenis Sel Darah Putih Hanung Adi Nugroho dan Alfiah Rizky Diana Putri

279


vii

ISSN: 2085-6350 ISBN: 978-602-71396-1-9


CITEE 2014

49.

S-TEIb #2

Optimasi Waktu Gerak Lurus Robot Lengan 6 DOF Dengan Algoritma Genetik Oyas Wahyunggoro, R. Suryoto Edy Raharjo, dan Priyatmadi

284

50.

S-TEIb #3

Pengaruh Jumlah Titik Sudut Elemen Poligon terhadap Peningkatan Akurasi Metode Elemen Hingga Poligonal dengan Fungsi Bentuk Wachspress Eny Sukani Rahayu

289

51.

C-TEIa #1

Evaluasi Unjuk Kerja Good Convolutional Codes pada Skema Penyandian Bertingkat RSCC Daryus Chandra, Adhi Susanto, dan Sri Suning Kusumawardani

293

52.

C-TEIa #2

Analisis Unjuk Kerja Repeat-Accumulate Codes (RAC) untuk Kanal AWGN dengan BER Chart dan EXIT Chart Daryus Chandra, Adhi Susanto, dan Sri Suning Kusumawardani

299

53.

C-TEIa #3

Kerangka Teori Permainan dengan Perbaikan Utilitas untuk Pengorganisasian Diri di dalam Jaringan Heterogen LTE Agus Nurcahyo, I Wayan Mustika, dan Sigit Basuki Wibowo

305

54.

C-TEIb #1

Pakai-Ulang Frekuensi Fraksional dengan Penjenjangan Berbeda untuk Layanan Upaya Terbaik pada Teknologi Selular LTE Mulyana and Budi Setiyanto

311

55.

C-TEIb #2

Unjuk Kerja Protokol AODV+ pada Komunikasi V2V dalam VANET I Wayan Mustika, Jan Wantoro, dan Bimo Sunarfri Hantono

316

viii


ISSN: 2085-6350 ISBN: 978-602-71396-1-9

Yogyakarta, 7 - 8 Oktober 2014

CITEE 2014

Pengaruh Penambahan Kapasitor terhadap Unjuk Kerja Motor Induksi Tiga Fase Sangkar Tupai Bambang Sugiyantoro, Tiyono, M. Rasyid Aziz Jurusan Teknik Elektro dan Teknologi Informasi, Fakultas Teknik, Universitas Gadjah Mada Jl. Grafika No.2, Yogyakarta

[email protected] Abstract—The most types of electric motors are used and applied in the industry is the induction motor. Because the induction motor has a simple construction, good strength, and a little maintenance required. One of the existing problems of the induction motor is the lack of performance optimization of induction motor in the loaded and the no-load state. The performance of the induction motor when it is in loaded and no-load state is important to be known to avoid the motor damaged and optimize the performance of the induction motor. The research aims to determine the effect of the capacitor addition to the performance of three-phase induction motor squirrel cage. The research was performed using 3-phase induction motor squirrel cage, and a DC motor as mechanical load, becoming one in a series of NE7010 TecQuipment. It was given an input voltage by the voltage regulator NE7014, and also was given the influence of the capacitor addition by two types of the capacitors. They were 3.25µF and 17µF which contained on NE7024 Capacitive Loading Bank. The results showed that some of the induction motor parameters such as current, reactive power, and slip waned while the active power, power factor, and speed increased. Motor efficiency also increased with increasing load. Keywords—performance 3-phase induction motor squirrel cage, capacitor addition effect, load variation) Intisari—Jenis motor listrik yang sering digunakan dan diaplikasikan dalam industri sekarang ini adalah motor induksi. Hal ini dikarenakan motor induksi memiliki konstruksi yang sederhana, kuat, dan sedikit membutuhkan perawatan. Salah satu permasalahan yang ada adalah kurangnya pengoptimalan kinerja motor induksi saat keadaan berbeban dan karakteristik motor induksi saat tanpa beban. Unjuk kerja motor induksi dalam keadaan berbeban dan tanpa beban penting untuk diketahui supaya menjaga motor induksi tiga fase dari kerusakan dan tercapainya optimalisasi kerja motor induksi. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh penambahan kapasitor terhadap unjuk kerja motor induksi tiga fase sangkar tupai. Penelitian ini dilakukan dengan menggunakan motor induksi 3 fase sangkar tupai, dengan beban mekanis motor DC, mejadi satu rangkaian dalam NE7010 TecQuipment. Motor diberi masukan tegangan oleh regulator tegangan NE7014, dan diberikan pengaruh penambahan kapasitor oleh dua jenis kapasitor, yaitu 3.25 µF yang dirangkai sendiri dan 17 µF yang terdapat pada NE7024 Capacitive Loading Bank. Hasil penelitian menunjukan bahwa beberapa parameter motor induksi seperti arus, daya reaktif, slip semakin berkurang sedangkan daya aktif, faktor daya, dan kecepatan semakin

128

besar. Efisiensi motor pun mengalami peningkatan seiring penambahan beban. Kata kunci—Unjuk Kerja Motor Induksi 3 fase sangkar tupai, Pengaruh Penambahan Kapasitor, Variasi Pembebanan

I.

PENDAHULUAN

Ketergantungan umat manusia terhadap energi listrik tidak dapat terhindarkan lagi [1]. Motor listrik banyak digunakan di industri dan di perumahan [2]. Berdasarkan jenis sumber tegangan, motor induksi ada dua macam yaitu motor induksi fase tunggal dan fase banyak [3]. Karena banyak dipakai maka dirasa penting untuk mempunyai pengetahuan yang lebih mendalam mengenai motor induksi terutama motor induksi 3 fase sangkar tupai agar optimal dalam pemakaiannya. Dengan membahas pengaruh penambahan kapasitor terhadap unjuk kerja motor induksi tiga fase sangkar tupai, diharapkan dapat lebih mengerti dan memahami lebih mendalam tentang unjuk kerja motor induksi 3 fase sangkar tupai dengan kondisi tanpa beban atau dengan kondisi dalam variasi pembebanan sehingga didapatkan kondisi efisiensi dan efektivitas yang optimal dalam penggunaan sumber energi.

II.

DASAR TEORI

Motor listrik ini diberi nama motor induksi karena motor ini menggunakan prinsip induksi, yaitu arus motor ini bukan diperoleh dari suatu sumber listrik, tetapi merupakan arus yang terinduksi sebagai akibat adanya perbedaan relatif antara putaran rotor dengan medan putar [4]. Dalam hal ini medan magnet stator berputar secara elektromagnetik, sedangkan arus pada rotor timbul karena induksi elektromagnet. Perputaran motor induksi ditimbulkan oleh adanya medan magnet putar yang dihasilkan oleh kumparan stator, medan magnet putar stator terjadi apabila kumparan stator dihubungkan dengan sumber jala – jala tiga fase. Medan magnet putar yang ditimbulkan akan melalui celah udara dan memotong penghantar rotor, sehingga pada penghantar rotor akan diimbaskan gaya gerak listrik (ggl). Belitan rotor merupakan rangkaian tertutup sehingga arus akan mengalir dalam rangkaian tersebut dan sebanding dengan gaya gerak listriknya. Karena pada belitan rotor mengalir arus listrik dan belitan rotor tersebut berada dalam medan magnet, maka pada belitan rotor ini akan ditimbulkan


CITEE 2014


gaya yang akan memutar rotor [4]. Gaya yang timbul pada rotor secara berpasangan akan menimbulkan torsi, kalau torsi mula yang dihasilkan oleh gaya (F) pada rotor lebih besar dari torsi yang diperlukan beban, maka rotor akan berputar mengikuti arah putar medan stator [5]. Perbedaan relatif antara medan putar stator dengan kecepatan putar rotor dinamakan slip. Besarnya slip dapat dicari dengan rumus seperti ditunjukkan persamaan 1. S = (Ns - Nr)/Ns x 100%

(1)

III.

Pf = Cos θ = kW/kVA = kW/√(kW2 + kVAR2) (2) dengan, Pf kW kVAR kVA Cos θ

: faktor daya : daya aktif : daya reaktif : daya semu : faktor daya.

Keuntungan utama dari koreksi faktor daya adalah : a. Menurunkan arus b. Mengurangi rugi – rugi trafo, kabel jaringan, dan rugi - rugi motor c. Mengurangi total daya KVA untuk daya kerja KW yang sama d. Meningkatkan regulasi tegangan e. Meminimalisasi biaya investasi sistem distibusi listrik Faktor penting dalam unjuk kerja motor induksi adalah efisiensi kerja. Efisiensi motor induksi dapat dihitung dengan persamaan 3. η = Po/Pi x 100 %

(3)

Po = T x ω

(4)

METODOLOGI PENELITIAN

Penelitian ini menggunakan empat komponen utama yaitu motor induksi tiga fase sangkar tupai, motor dc sebagai beban mekanis pada motor induksi, AVR untuk menstabilkan tegangan selalu pada tegangan kerja. 220 V, dan variasi kapasitor yang terdiri dari satuan kapasitor 3,25 µF dan 17 µF. Motor induksi yang digunakan memiliki nameplate seperti ditunjukkan Tabel 1. Sedangkan nameplate pada motor dc seperti ditunjukkan pada Tabel 2.

dengan, S : slip Ns : kecepatan medan putar stator (rpm) Nr : kecepatan putar rotor, (rpm). Perbandingan antara daya aktif (kW) dan daya semu (kVA) dikenal dengan faktor daya, seperti terlihat pada persamaan 2.Kapasitor merupakan salah satu sumber daya reaktif [6]. Kapasitor merupakan piranti listrik yang berfungsi memberi daya reaktif sehingga pada saat faktor daya lagging akan dapat meningkatkan daya nyata pada sistem [7] .Oleh karena itu, pemasangan kapasitor dapat meningkatkan besar faktor daya dengan cara memberi daya reaktif ke peralatan listrik yang bersifat induktif.

ISSN: 2085-6350 ISBN: 978-602-71396-1-9

TABLE I NAMEPLATE MOTOR INDUKSI

EFACEC Portugal IEC 34 - 1

MOT. BF5 90S 24 1,10/1,32 kW 1380 1655/min 220-240 250-280 V Y 380-415 440 480 V Cos θ 0,79/0,81 11,5 kg

3 ~ 50 60 Hz IP 55 5,00 5,00 A 2,90 2,90 A Is cl. F

TABEL II NAMEPLATE MOTOR DC

THRIGE-SCOTT MOTOR-COMP LAK 112 B 1,5 kW CONT Armature 220 V Excitation 120 V IEC 34 - 1

BT68GB Belfast N. Ireland PURE DC No. 3410658-9634 1400/1800 min-1 Insulation Cl. F K 8,5 A 0,5 A

Pada penelitian ini terdapat dua pengujian yang dilakukan.Pengujian yang pertama adalah pengujian tanpa beban, dan yang kedua adalah pengujian dengan variasi torsi pembebanan. Keduanya sama – sama diberikan penambahan kapasitor secara paralel hubung bintang dengan besar yang bervariasi dari kecil ke besar, dengan konfigurasi 3,25 µF sebagai a, dan 17 µF sebagai b. Kombinasi kapasitor yang ditambahkan adalah a, 2a,b, a+b, 2a+b, 2b, a+2b,2a+2b, 3b, a+3b, 2a+3b. Data yang diambil dalam kedua pengujian ini adalah arus, daya input, daya reaktif, faktor daya, kecepatan motor. Sedangkan parameter – parameter yang akan dianalisis dari data yang diambil adalah arus, daya input, faktor daya, daya reaktif, besar kecepatan putar, slip, dan efisiensi kerja motor. Rangkaian pengujian yang dilakukan adalah seperti pada Gbr 1.

dan,

dengan Pi : daya input (watt) Po : daya output (watt) T : beban kopel (N.m) Ω : 2πNr/60 Nr : putaran motor (rpm).

Gambar 1 Rangkaian Pengujian


129

ISSN: 2085-6350 ISBN: 978-602-71396-1-9

IV.


HASIL DAN PEMBAHASAN

A. Pengujian Tanpa Beban Pengujian yang pertama dilakukan adalah pengujian tanpa beban, yang bertujuan untuk melihat unjuk kerja motor induksi tiga fase pada setiap perubahan penambahan kapasitor. Dalam pengujian tanpa beban ini, akan terlihat pengaruh variasi penambahan kapasitor terhadap beberapa parameter yang telah diperoleh, yaitu terhadap arus (A), daya (W), faktor daya (Pf), kecepatan putar (Rpm), daya reaktif (VAR) dan slip (s). Tabel 3 adalah data hasil pengujian tanpa beban dengan variasi tegangan masukan kepada motor induksi. Pada pengujian tanpa beban, konsumsi daya reaktif (VAR) mengalami penurunan sebanding dengan pertambahan kapasitor pada motor. Hal ini terjadi dikarenakan kapasitor merupakan sumber daya reaktif, sehingga daya reaktif yang dipakai motor pada jaringan listrik telah dapat diambilkan sebagian dari kapasitor. TABEL III PENGUJIAN TANPA BEBAN Kapasitor (µF)

V

A

W

Cos θ

VAR

N

3,25 6,5 17 20,25 23,5 34 37,25 40,5 51

127 127 127 127 127 127 127 127 127

1.32 1.25 1.02 0.93 0.85 0.65 0.67 0.61 0.45

27.9 30.5 31.5 32.4 35.1 43.2 64 67 73.3

0.09 0.1 0.15 0.16 0.19 0.3 0.44 0.5 0.75

289 272 223 201 184 135 133 116 64.5

1390 1405 1408 1425 1433 1436 1440 1443 1458

7.33 6.33 6.13 5 4.47 4.27 4 3.8 2.8

54,25 57,5

127 127

0.4 0.38

76 77

0.85 0.91

47 35

1463 1480

2.47 1.33

Slip (%)

Besar arus yang ditarik motor induksi mengalami penurunan sebanding dengan penambahan kapasitor. Penurunan arus ini disebabkan penambahan kapasitor akan menurunkan daya reaktif (VAR) sehingga menurunkan daya semu (VA). Bila tegangan konstan, maka arus yang merupakan hasil bagi daya semu dan tegangan akan turun juga. Faktor daya (Pf) terlihat berbanding lurus dengan penambahan nilai kapasitor.Hal ini terjadi karena kapasitor bekerja untuk mengoreksi daya VAR, sehingga jika daya aktif P (Watt) dianggap konstan, maka daya semu VA akan turun, akibatnya faktor daya akan naik. Pada saat tanpa beban, penambahan kapasitor akan menurunkan slip (s). hal ini disebabkan penambahan kapasitor akan menurunkan arus. Akibat dari menurunnya arus rugi-rugi daya akan turun, akibat lebih lanjutnya slip akan turun karena slip merupakan representasi dari rugi-rugi daya motor. B. Pengujian Berbeban berbeban, dilakukan dengan memanfaatkan motor DC, tersedia dari peralatan percobaan NE7010 TecQuipment, yang berputar berlawanan dari arah putar motor induksi sebagai beban. Dalam hal ini dapat

130

CITEE 2014

dianalogikan dengan pengereman pada sepeda motor. Satuan torsi pembebanan yang diberikan adalah Newton meter (Nm). Besarnya tegangan masukan dianggap konstan 220 V fase ke fase, dan besarnya pembebanan dibatasi dikarenakan keterbatasan kemampuan motor yang hanya sanggup bekerja pada besar arus yang mendekati 5 Ampere atau beban penuh 8 N.m. Pada pengujian berbeban dilakukan hal yang sama seperti pengujian tanpa beban. Motor induksi diberi beban dari 1 Nm sampai dengan 7 Nm, kemudian dari masing-masing beban tersebut dilakukan penambahan kapasitor. Pada saat Perubahan beban dan penambahan kapasitor, dilakukan pengukuran arus (A), daya (Watt), faktor daya (Pf), kecepatan putar (RPM), dan perhitungan slip (s), serta efisiensinya. Gbr. 2 memperlihatkan bahwa pada berbagai pembebanan motor induksi, semakin besar penambahan kapasitor yang terhubung paralel maka arusnya akan bertambah kecil. Hal ini terjadi karena kebutuhan daya reaktif motor sebagian diambil dari kapasitor, sehingga bila kapasitor makin besar maka daya reaktif yang diambil dari sumber daya semakin kecil. Akibat lebih lanjutnya daya semu yang dibutuhkan motor induksi dari sumber daya semakin kecil.Akhirnya, bila tegangan sumber konstan, maka arus yang merupakan pembagian dari daya semu dan tegangan menjadi semakin kecil. Gbr. 2 juga memperlihatkan bahwa semakin besar beban, arus yang ditarik motor induksi semakin besar juga. Beban mekanis pada motor listrik sebanding denganarus yang ditarik motor induksi, sehingga bila beban bertambah, maka arus yang ditarik oleh motor induksi bertambah besar juga.

Gambar 2 Grafik Hubungan Penambahan Kapasitor dan Arus

Gbr. 3 memperlihatkan hubungan antara penambahan kapasitor dan daya pada motor induksi pada berbagai besar beban. Dari gambar 3 tersebut terlihat bahwa penambahan kapasitor ada yang menambah daya yang diserap motor induksi, tetapiada juga yang mengurangi konsumsi daya motor induksi. Hal ini disebabkan karena penambahan kapasitor akanmengurangi arus, tetapi faktor daya motor akan bertambah. Padahal daya yang diserap motor merupakan perkalian dari tegangan, arus dan faktor daya, sehingga bila tegangan konstan maka daya berbanding lurus dengan arus dan faktor daya. Hubungan antara penambahn kapasitor terhadap faktor daya dapat dilihat pada Gbr. 4. Penambahan kapasitor pada motor akan meningkat faktor daya.


CITEE 2014


Penambahan kapasitor akan mengurangi konsumsi daya reaktif VAR yang diambil dari sumber tegangan. Sedangkan daya semu VA merupakan akar dari kuadrat daya watt ditambah dengan kuadrat daya reaktif. Sehingga bila terjadi pengurangan daya reaktif, daya semu VA akan berkurang juga. Jika dianggap daya watt konstan, maka bila besar kapasitorbertambah maka dengan menggunakan persamaan 2, faktor dayanya akan berkurang bila besar kapasitor ditambah.

ISSN: 2085-6350 ISBN: 978-602-71396-1-9

Gbr. 6 dan Gbr. 7 memperlihatkan hubungan antara penambahan kapasitor terhadap slip (s) dan putaran rotor.Apabila besar kapasitor yang terhubung parallel dengan motor induksi ditambah maka arus yang ditarik motor akan berkurang. Rugi-rugi daya pada motor akan berkurang dengan berkurang arus, karena rugi-rugi daya motor berbanding dengan kuadrat arusnya. Slip motor induksi merupakan penggambaran dari rugi-rugi daya yang dialami motor induksi. Jika slip motor besar maka rugi-rugi motor induksi juga besar. Sehingga penambahan kapasitor akan mengurangi slip motor induksi, seperti terlihat pada Gbr. 6. Slip motor induksi juga merupakan perbedaan antara kecepatan medan putar yang konstan dan kecepatan putar rotor (RPM), seperti terlihat pada persamaan 1. Penambahan besar kapasitor yang dipasang paralel dengan motor induksi akan menurunkan slip, akibat lebih lanjutnya akan menaikkan putaran rotor, seperti terlihat pada Gbr.7.

Gambar 3 Grafik Hubungan Penambahan Kapasitor dan Daya

Gambar 6 Grafik Pengaruh Penambahan Kapasitor dan Slip

Gambar 4 Grafik Hubungan Penambahan Kapasitor dan Faktor Daya

Bila motor induksi ditambah kapasitor yang dipasang parallel, maka kebutuhan daya reaktif yang dibutuhkan motor sebagian diambil dari kapasitor. Sehingga bila besar kapasitor bertambah maka kebutuhan daya reaktif yang diambil dari sumber tegangan akan berkurang, seperti terlihat pada Gbr. 5. Gambar 7 Grafik Pengaruh Penambahan Kapasitor dan Kecepatan

Gambar 5 Grafik Hubungan Penambahan Kapasitor dan Daya Reaktif


Dari keseluruhan parameter yang telah diuji ada hal penting dari unjuk kerja motor induksi 3 fase sangkar tupai, yaitu efisiensi yang dapat memengaruhi penggunaan energi listrik pada motor. Efisiensi motor induksi adalah perbandingan antara daya output dengan daya input, seperti terlihat pada persamaan 3. Daya output adalah daya input dikurangi dengan rugi-rugi daya. Jika besar kapasitor yang terpasang parallel dengan motor induksi bertambah maka rugi-rugi daya motor induksi berkurang, dengan demikian daya outputnya bertambah, sehingga efisiensinya juga bertambah. Jadi penambahan besar kapasitor akan menambah efisiensi motor induksi, seperti terlihat pada Gbr. 8.

131

ISSN: 2085-6350 ISBN: 978-602-71396-1-9


CITEE 2014

DAFTAR PUSTAKA [1]

[2] [3]

[4]

Gambar 8 Grafik Pengaruh Penambahan Kapasitor dan Efisiensi

[5] [6]

V. KESIMPULAN Penambahan kapasitor pada motor induksi tiga fase sangkar tupai mengakibatkan : 1. Menurunnya besar arus baik pada keadaan tanpa beban maupun berbeban. 2. Daya aktif meningkat pada keadaan tanpa beban 3. Berkurangnya daya reaktif pada tanpa beban maupun berbeban. 4. Membaiknya faktor daya secara linear dengan pertambahan kapasitor. 5. Kecepatan putar motor meningkat dan slip motor berbanding terbalik dengan kecepatan putar motor pada keadaan berbeban maupun tanpa beban. 6. Efisiensi kerja motor induksi tiga fase menjadi sedikit lebih baik.

132

[7]

[8]

Tumiran, 2002, Kualitas Energi Listrik Menyongsong Pembahasan RUU Ketenagalistrikan, Majalah energy, Edisi 16(Juni-Agustus 2002), Pusat Studi Energi UGM, Yogyakarta Zuhal, 1988, Dasar Tenaga Listrik dan ELektronika Daya, PT. Gramedia, Jakarta. Anthony, Z., 2001, Kinerja Pengoperasian Motor Induksi 3 Fase pada Sistem 1 Fase dengan Menggunakan Kapasitor, UGM, Yogyakarta. YM. Irwan, M. Irwanto, I. Daut, 2011 Improvement of Induction Machine Performance using Power Factor Correction.International Conference on Electrical, Control and Computer Engineering. Malaysia. Wildi Theodore,2002, “Electrical Machines, Drives. And Power Systems, 5th edition,” Pearson Education Inc., New Jersey. A.E. Fitzgerald, 2003, “Electrical Machinery, 6th edition,” McGraw-Hill, New York. Amirullah, M., 2000, Pengaruh Pemasangan Kapasitor pada Untai Belitan Stator terhadap Unjuk Kerja Motor Induksi 3 Fase Sangkar Tupai, UGM, Yogyakarta. Putra, I Ketut P, 2004, Penggunaan Kapasitor Untuk Perbaikan Unjuk Kerja Motor Induksi Sebagai Generator, UGM, Yogyakarta.


PROCEEDINGS OF CONFERENCE ON INFORMATION TECHNOLOGY AND ELECTRICAL ENGINEERING

Recommend Documents