Starting Motor 3 Fasa - e-Learning Sekolah Menengah Kejuruan

MODUL PEMBELAJARANKODE : MKH.PC (1).24 ( 40 Jam )STARTING MOTOR TIGA FASABIDANG KEAHLIAN : KETENAGALISTRIKANPROGRAM KEAHLIAN : TEKNIK PEMBANGKITANPROYEK PENGEMBANGAN PENDIDIKAN BERORIENTASI KETERAMPILAN HIDUPDIREKTORAT PENDIDIKAN MENENGAH KEJURUANDIREKTORAT JENDERAL PENDIDIKAN DASAR DAN MENENGAHDEPARTEMEN PENDIDIKAN NASIONAL2003

Starting Motor Tiga FaseKATA PENGANTARBahan ajar ini disusun dalam bentuk modul/paket pembelajaran yang berisi uraianmateri untuk mendukung penguasaan kompetensi tertentu yang ditulis secarasequensial, sistematis dan sesuai dengan prinsip pembelajaran dengan pendekatankompetensi (Competency Based Training). Untuk itu modul ini sangat sesuai danmudah untuk dipelajari secara mandiri dan individual. Oleh karena itu kalaupun modulini dipersiapkan untuk peserta diklat/siswa SMK dapat digunakan juga untuk diklat lainyang sejenis.Dalam penggunaannya, bahan ajar ini tetap mengharapkan asas keluwesan danketerlaksanaannya, yang menyesuaikan dengan karakteristik peserta, kondisi fasilitasdan tujuan kurikulum/program diklat, guna merealisasikan penyelenggaraanpembelajaran di SMK. Penyusunan Bahan Ajar Modul bertujuan untuk menyediakanbahan ajar berupa modul produktif sesuai tuntutan penguasaan kompetensi tamatanSMK sesuai program keahlian dan tamatan SMK.Demikian, mudah-mudahan modul ini dapat bermanfaat dalam mendukungpengembangan pendidikan kejuruan, khususnya dalam pembekalan kompetensikejuruan peserta diklat.Jakarta, 01 Desember 2003Direktur Dikmenjur,Dr. Ir. Gator PriowirjantoNIP 130675814i

Starting Motor Tiga FaseDAFTAR ISIHalamanKATA PENGANTAR ……………………………………………………DAFTAR ISI ……………………………………………………………...PETA KEDUDUKAN MODUL …………………………………………GLOSARRY/PERISTILAHANiiiivvI PENDAHULUAN 1A.B.C.D.E.F.Deskripsi …………………………………………….…………Prasyarat ……………………………………………………….Petunjuk Penggunaan Modul ………………………….………Tujuan Akhir…………………………………………………..Standar Kompetensi……………..……………………………..Cek Kemampuan …………………………………….………..111224II PEMBELAJARAN 5A.B.RENCANA BELAJAR PESERTA DIKLAT………………….KEGIATAN BELAJAR. ………………………………………56Kegiatan Belajar 1 6A.B.C.D.Tujuan Kegiatan ……………………………….………Uraian Materi ………………………………….………Tugas 1 ………………………………………………..Jawaban Tugas 1 ………………………………………661011Kegiatan Belajar 2 12A.B.C.D.Tujuan Kegiatan ……………………………….….Uraian Materi ………………………………….………Tugas 2 ………………………………………………..Jawaban Test Formatif 2 ………………………………12123333ii

Starting Motor Tiga FaseKegiatan Belajar 3 35A.B.C.D.Tujuan Kegiatan ……………………………….….Uraian Materi ………………………………….………Tugas 3 ………………………………………………..Jawaban Tugas 3 ………………………………35354141III EVALUASI ……………………………………………………….. 42KUNCI JAWABAN………………………………………………. 44IV PENUTUP ………………………………………………………… 47DAFTAR PUSTAKA ……………………………………………………. 48LAMPIRANiii

Starting Motor Tiga FaseI. PENDAHULUANA. Deskripsi Modul :Modul ini berjudul “ Starting Motor 3 Fasa “ merupakan salah satu bahagiandari keseluruhan lima judul modul , dimana empat judul modul lainnya adalah:Kontrol Magnetik, Kontrol Motor dan Proteksi, Teknik dasar Crane/OverheadCrane, dan Pemeliharaan Crane .Kelima Judul modul ini diturunkan melalui analisis kebutuhan pembelajarandari unit kompetensi Memelihara Crane K.HPC (1) pada sub kompetensi 1.memahami prosedur pemeliharaan crane/ overhead crane/ elevator.Pegembangan isi modul ini diarahkan sedemikian rupa, sehingga materipembelajaran yang terkandung didalamnya disusun berdasakan topik-topiokselektif untuk mencapai kompetnsi dalam pemeliharaan CraneB. PrasyaratSebelum mempelajari modul ini anda sudah harus memiliki pengetahuan tentangmesin listrik khususnya karakteristik motor.C. Petunjuk penggunaan modulModul ini dibagi dalam 3 kegiatan belajar yang tersusun secara sistimatisdimana anda harus pelajari secara tuntas setiap kegiatan belajar mulai darikegiatan belajar 1, 2 dan 3 secara berturut-turut. Sebelum anda beralih kekegiatan belajar berikutnya anda harus mengerjakan test performance yangtelah disiapkan pada setiap akhir pokok bahasan/kegiatan belajar. Untukmeyakinkan jawaban anda bias menggunakan kunci jawaban yang sudahtersedia,Pada akhir anda mempelajari modul ini anda harus mengerjakan soal yang sudahdisediakan pada lembar evaluasi tanpa kunci jawaban. Dan untuk meyakinkanjawaban anda, anda bisa menggunakan kunci jawaban yang telah tersedia.1

Starting Motor Tiga FaseUntuk lulus dari modul ini anda harus telah mengerjakan seluruh latihan denganbenar, telah mengerjakan tugas praktek dengan benar dan telah mengerjakan testdengan skor minimum 85.D. Tujuan akhirSetelah mempelajari modul ini diharapkan anda mampu:1. Menjelaskan konsep starting motor induksi2. Menjelaskan metoda starting motor industri3. Menghitung waktu starting motor4. Memilih motor starting yang sesuai dengan karakteristik motor dan beban.E. Standar KompetensiKode Kompetensi : K.HPC. (1)Unit Kompetensi : Memelihara Crane/Overhead Crane/ElevatorRuang Lingkup :Unit kompetensi ini berkaitan dengan pemahaman tentang prosedurpemeliharaan Crane/OH Crane pada stasiun pembangkit. Pekerjaan inimencakup identifikasi komponen Genset dan prosedur bongkar pasangkomponen Crane/OH Crane sesuai standard an peraturan yang berlaku sertapembuatan laporan pelaksanaan pekerjaanSub kompetensi 1 :Memahami prosedur pemeliharaan Crane/Overhead Crane/ElevatorKUK :1. Masing-masing komponen dapat diidentifikasi sesuai dengan gambar teknikyang berlaku di perusahaan.2. Prosedur/instruksi kerja pemeliharaan dapat dijelaskan sesuai dengan standarunit pembangkit2

Starting Motor Tiga FaseSub Kompetensi 2 :Mempersiapkan pelaksanaan pemeliharaan Crane/Overhead Crane/ElevatorKUK:1. Perlengkapan kerja untuk pemeliharaan diidentifikasi sesuai dengankebutuhan pemeliharaan.2. Perlengkapan kerja untuk pemeliharaan disiapkan sesuai kebutuhanpemeliharaanSub Kompetensi 3 :Melaksanakan pemeliharaan Crane/Overhead Crane/ElevatorKUK :1. Crane atau komponennya dibongkar sesuai dengan rencana kerja danprosedur/instruksi kerja perusahaan.2. Komponen Crane dibersihkan sesuai dengan rencana kerja danprosedur/instruyksi kerja perusahaan.3. Komponen Crane dipasang sesuai dengan rencana kerja danprosedur/instruksi kerja perusahaan.Pengetahuan : Memahami seluk beluk (karakteristik) starting motor 3fase sebagai kesatuan dari unit penggerak crane/ overheadcraneKetrampilan : Melakukan penyetelan, pengaturan dan pengukuran waktustarting motor 3 fasa pada sistem penggerak Crane /overhead craneSikap : Penyetelan, pengaturan dan pengukuran waktu startingmotor 3 fase dilakukan secara cermat berdasarkanprosedur kerja serta mentaati prosedur keselamatan kerjaKode Modul : MKH.PC.(1) 243

Starting Motor Tiga FaseCEK KEMAMPUANNo.Latihan/ Tugasyang telah kerjakanYaHasilTidakTglParafasessor1.Latihan 12.Latihan 23.Latihan 34.Tes formatifKeterangan assessor:Rekomendasi asessor……………………,……………………………Asessor,4

Starting Motor Tiga FaseII. PEMBELAJARANA. RENCANA BELAJAR SISWAModul ini akan efektif jika dipelajari dilaboratorium control dengan menggunakantrainer sesuai dengan kebutuhan kegiatan belajar. Untuk pelaksanaan tugas praktekdibawah bimbingan seorang instructor dengan rencana belajar sebagai berikut:No Materi yang dipelajari MulaiTanggal1. Dinamika Starting2. Metoda Starting3. Penentuan Waktu StartingSelesaiTanggalKeterangan5

Starting Motor Tiga FaseB. KEGIATAN BELAJARKEGIATAN BELAJAR 1DINAMIKA STARTINGTujuan:Melalui kegiatan belajar ini anda dapat memahami dinamika starting sebagai dasarpenentuan metoda serta wak67tu starting yang tepat untuk setiap motor penggerak,sesuai dengan karakteristik beban serta system penggerak yang digunakan.Uraian Materi:Untuk menganalisa dinamika starting dari suatu system penggerak, semua torsi danmomen inersia harus dinyataakan pada kecepatan yang sama. Jika efisiensi mekanikdari suatu transmisi dinyatrakan pada poros adalah f maka hubungan daya beban P Ldan daya penggerak P D dapat dinyatakan melalui persamaan sebagai berikut:P DP LDLGambar 1.1 Hubungan daya penggerak dan dan daya bebanAtau :P L = ? P D? L T L = ? D T D? ?T D =? .?NL? T=? ? NLT LLDD6

Starting Motor Tiga Fasedimana :NL= Kecepatan bebanND= Kecepatan porosMomen inersia tergantung dari satu kecepatan terhadap kecepatan lainnya. Melaluiprinsip kekekalan enersi kinetis yaitu :122 1JL?L? JD?2? ?J D? J L???LD2??2DatauJD?JL? N?? NLD2??dimana: JL? Momemn inersia bebanN ? Kecepatan bebanLJ ? Momen inersia penggerakDND? Kecepatan penggerakMomen inersia total dari system penggerak yang ditinjau terhadap kecepatan poros.Besarnya merupakan jumlah dari pada momen inersia beban, system transmisi, sertainersia yang dihasilkan oleh motor itu sendiri pada rotor.J ? J ? JTDdimana: JT? Momen inersia total dari systemMJ ? Momen inersia yang dinyatakan pada poros motorDJ ? Momen inersia motor itu sendiri.MContoh soal :Torsi beban konstan 30 N.m berputar pada 800 rpm digerakan oleh sebuah motorpenggerak melalui gear dengan efisiensi 90%. Putaran motor penggerak 970 rpm.Hitung torsi beban total yang dinyatakan pada poros motor.7

Starting Motor Tiga FasePenyelesaian :TDNL? T? ? ? NLD800?30?100= ? 27.5N ? m90?470Torsi pada Dinamika Starting.Ada 3 komponen torsi yang terdapat dalam suatu system penggerak yaitu:1. Torsi beban ? TL?2. Torsi gesekan dari mesin, transmisi atau motor penggerak ? TF?3. Torsi dinamik yaitu torsi yang mempercepat atau memperlambat pergerakankomponen system.Harga aljabar semua torsi ini adalah merupakan torsi total T D yang terpakai pada motoryaitu :T ? T ? T ? TDLFTorsi dinamik bisa positif, negatif atau nol.JJika torsi motor dan torsi beban seimbang maka:TM? T DT ? T ? T ? TML? d?T M ? TL? TF? J?FJ?dt ?Dalam persamaan tersebut torsi motor dianggap sebagai torsi gerak dantorsi bebansebagai torsi lawan. J adalah momen inersia dari system dalam kg.m 2 dan ? adalahkecepatan sudut dalam satuan/ detik.Keadaan yang dapat terjadi pada system ini adalah:1. T L < T M , d ? / d t < 0 Pada keadaan ini motor penggerak akan mendapatpercepatan2. T L > T M , d ? / d t > 0 Pada saat ini keadaan motor mendapat perlambatanpercepatan sehingga berhenti.3. T L = T M , d ? / d t = 0 Pada keadaan ini motor akan tetap berputar padakecepatan yang sama. Tetapi bila motor dalam keadaandiam, motor akan tetap diam.8

Starting Motor Tiga FasePernyataan diatas ini hanya berlaku bila beban motor merupakan beban positif. Bilabeban negatif akan berlaku sebaliknya. Istilah J d ? / d t disebut juga sebagai torsidinamik yang akan timbul pada saat transient, yaitu pada saat terjadiperubahankecepatan motor penggewrak selama percepatan.Torsi inersia searah dengan gerakan dan pada saat pengereman ia akan cenderungmempertahankan putaran system. Jadi torsi inersia mempunyai arah dan besaran danmerupakan penjumlahan torsi secara aljabar torsi motor dan torsi beban.Torsi yang dihasilkan oleh motor dalam Newton-meter (N.m) motor merupakan bebanaktif seperti alat angkat (hoist), maka :P? T M??? T M? 2?n / 60TM?60 ? wattsinkron2? NsTorsi dalam kilogram force meter (kgf.m)T M?60 ? P ? 10009.81?2/ 60Watt1,027? kgf ? m?Torsi beban penuh motor yang dihasilkan pada output kecepatan beban penuhTM? fL?9 .55?P ? 1000Ndimana:T ? f = Torsi beban penuh (N.m)MLP= Daya nominal output beban penuh (watt)N= Kecepatan beban penuh (rpm)Jika jumlah kutub motor dan frekwensi diketahui sebagai frekwensi kecepatan bebanpenuh, dengan anggapan pada keadaan torsi beban penuh slip 4% maka:TM9 .55?P ? 1000?0.96NS9

Starting Motor Tiga FaseLatihan 1:Pada suatu kecepatan motor menghasilkan torsi sebesar 80 N.m. Beban yang digerakanmotor mempunyai torsi sebesar 60 N.m dan torsi gesekan 25 N,mTentukan:a. Torsi dinamik systemb. Apakah system tersebut mengalami percepatan atau perlambatan.c. Harga torsi yang terpakai agar motor memungkinkan beroperasi dengankecepatan konstan dengan torsi motor dan torsi gesekan adalah konstan.d. Berapa banyak torsi gesek yang diturunkan agar system mendapat percepatanCatatan:Untuk mendapat percepatan, torsi dinamik harus lebih besar 10% atau lebih dari bebanterpakai dan torsi gerak.10

Starting Motor Tiga FaseKunci Jawaban Latihan 1a. TM? TL? TF? TJT ? T ? T ? TJMLF= 80 – 65 – 25TJ? - 10 N.mb. Torsi nominal adalah negatif ( system mengalami perlambatan).c. Untuk kecepatan konstan T ? 0T ? T ? TMLLT ? T ? TMFF= 80 – 25T L? 55N.mJd. ? 10T % ? T ? ?JMLFLT F? T T ?T ? T ? T ? 10 % ?= 110 % TL? 110%TF= 110% ? TL? T F?110% TF? TM? 110%TLTF?80 ? 71.51.1= 1.75 N.mLF11

Starting Motor Tiga FaseKEGIATAN BELAJAR 2METODA STARTING MOTOR LISTRIKTujuan :Kegiatan belajar 2 ini memberikan kemampuan bagi anda dalam memilih metodastarting yang sesuai dengan karakteristik motor penggerak dan beban.Uraian Materi :Motor-motor listrik a c yang mempunyai kapasitas daya yang besar biasanyamempunyai persoalan yang cukup runit dalam penentuan cara starting yang sesuaiuntuk motor tersebut.Pemilihan motor starting untuk motor-motor ini biasanya banyak dipengaruhi olehfactor-faktor seperti kapasitas daya, jenis motor misalnya motor rotor sangkar ataumotor rotor lilit, jenis rancangan motor (motor basic, torsi tinggi, torsi rendah)kemudian jenis-jenis beban yang digerakan.Ada dua metoda starting yang di gunakan untuk menjalankan motor-motor listrik a.cyaitu:1. Starting dengan menggunakan tegangan penuh dari jaringan.Starting dengan metoda ini menggunakan tegangan jala-jala penuh yangdihubungkan langsung keterminal motor. Metoda starting ini sering juga disebut“Direct on Line Starting (DOL Starting).2. Starting dengan penurunan tegangan2.1. Starting Dengan Tegangan PenuhPenggunaan metoda ini sering dilakukan untuk motor-motor a.c yang mempunyaikapasitas daya yang kecil.Pengertian penyambungan langsung disini, motor yang akan dijalankan langsung diswich On ke sumber tegangan jala-jala sesuai dengan besar tegangan nominal motor.Artinya tidak perlu mengatur atau menurunkan tegangan pada saat starting (lihatgambar 2.1)12

Starting Motor Tiga FaseL1L2L3NPE-Q1-KM1-F1MGambar 2.1 Diagram Starter dengan DOL (Direct On Line)TorsiArus7 2.56 arus motor torsi motor254 1.532 torsi beban0.51Kec.0 00.25 0.50 0.75 100 0.25 0.50 0.75 100Gambar a. Gambar b.Karakteristik arus-kecepatanKarakteristik Torsi-kecepatanDengan starting DOLdengan starting DOLGambar 2.2. Karakteristik starting motor (DOL starting)1Kec.13

Starting Motor Tiga FaseMisalnya motor penggerak mesin bor, mesin gergaji, pompa air atau mesin-mesinperkakas yang lain.Dalam pemilihan metoda starting system DOL (langsung) harga torsi dan arus motorpada saat starting dapat ditentukan dari persamaan berikut:Daya = Torsi x Kecepatan sudut= T x ? (watt)Kalau, ? = 2 p Ns maka,Daya masukan motor (motor input) = 2 p Ns x TAtau= k . TRugi-rugi tembaga = s x motor input22Jika harga R 2 sama maka,T3IR22 2?s ? k3 I R ? s ? k ? T2Dari persamaan nilai 3, R 2 dan K merupakan konstanta.? harga TSekarang I 2 ? I 1? harga T??I 22sI 22satau T =KI 21Pada saat startng harga s = 1sK = konstanta baru? torsi starting T st =T st =2K ? I sts2K ? I sts = 1dan torsi beban penuhTf?K ?K ? I2Ist2f/sfmaka perbandingan torsi starting dengan torsi beban penuh menjadi :TTstf?K ?K ? I2Ist2f/sf14

Starting Motor Tiga FaseTTstf2Tst?2Ist? sfTTstf? I??Istf2?? sf?Kalau pada sistrem DOL (langsung) arus starting yang mengalir pada motor kita sebutarus hubung singkat (I sc ) maka:I st = I scSehingga:KalauTTIIstff? I??Isc?ascf2?? sf?MakaTTstf?a2? sfRumus perbandingan ini dapat memberi gambaran kepada kita besarnya torsi jika distarting jika distarting langsung kejala-jala (DOL) di dasarkan pada torsi beban penuh.Sebagai contoh:Jika suatu motor listrik a.c 3 fasa, dengan jenis motor adalah Basic Design (arusstarting kira-kira 7 kali arus beban penuh motor dan slip pada beban penuh 4%. Motordistarting pada tegangan normal. Harga torsi starting dapat ditentukan sebagai berikut:Diketahui:I ? I ? 7 ? Istsf?sc4 % ?f0.04Sehingga:TTstf??I?Iscf2?? sf?TTstf?? 7 ? I?Iff2?? 0.04?TTstf?7 2 ? 0.0415

Starting Motor Tiga FaseT ? 1. 96stT fHasil perhitungan ini menunjukkan bahwa jika motor distarting langsung kejala-jala(DOL) starting dengan mengambil arus starting kira-kira 7 kali arus beban penuh, makatorsi starting motor akan sama dengan 1.96 kali torsi beban penuh.Cara starting ini biasanya mengambil arus 600 % kali arus beban penuh. Tapi harga inibervariasi antara 400% sampai dengan 800% tergantung pada kecepatan, ukuran dankarakteristik motor.2.2. Starting Dengan Penurunan TeganganUntuk menjalankan sebuah motor listrik diperlukan daya yang besar yang diberikanoleh tegangan sumber.Besarnya daya yang diperlukan ini cukup besar dibandingkan dengan motor sesudahberoperasi penuh (running).Besarnya daya yang diperlukan oleh motor ini untuk start sama dengan besarnya arusyang diambil oleh motor itu sendiri. Besar arus ini berkisar antara 4 sampai dengan 8kali arus beban penuh motor.Meskipun besarnya arus yang mengalir itu hanya dalam waktu yang singkat, tetapiuntuk kapasitas motor yang besar akan mengambil daya besar, akan dapat mengganggusystem jaringan yang ada dan merusak system motor itu sendiri. Oleh karena itu untukmengatasi bahaya yang mungkin timbul akibat besarnya arus yang mengalir padawaktu start, digunakan beberapa metoda starting dengan cara menurunkan teganganyaitu:a. Starting dengan menggunakan system sambungan ? / ? (? / ? starting ).b. Starting dengan menggunakan tahanan primer (Primary Resistance Starting).c. Starting dengan menggunakan menggunakan Autotransformer (AutotransformerStarting).2.2.1. Starting dengan menggunakan system sambungan?/?.Starting ini banyak digunakan untuk menjalankan motor induksi motor sangkar yangmempunyai daya diatas 5 kW (atau sekitar 7 HP).Cara pengoperasian motor ini biasanya tergantung dari jenis starter yang dipilih. Jenisstarter dipasaran banyak kita temukan antara lain; saklar putar ?/?, saklar khusus ?/?16

Starting Motor Tiga Faseatau dapat juga menggunakan beberapa kontaktor yang dirancang khusus untukmembuat sambungan motor dalam hubungan bintang atau segitiga.Apabila sebuah motor yang dirancang khusus pada tegangan 220/380 volt, sedangkantegangan jala-jala sumber 3 fasa yang tersedia 380 volt, maka motor itu hanya bolehdijalankan dalam hubungan bintang (? ). Artinya kalau motor ini akan distarting tidakboleh menggunakan system starting ?/?. Tetapi bila motor ini dilayani oleh sumbertegangan jala-jala 3 fasa 220 volt, maka system starting ?/? dapat digunakan.besarnya tegangan starting motor dapat kita lihat dari uraian gambar berikut ini.L1L2L3NPE-Q1-KM2 -KM3 -KM1M -F2Gambar a. Diagram Starter Bintang-Segitiga17

Starting Motor Tiga FaseL1 L2 L3L1 L2 L3BintangSegitigaGambar b. Hubungan kumparan motorGambar 2.3. Diagram Starting motor untuk starting ?/?TorsiArus7 2.56 arus hub. segitiga52 torsi segitiga4 1.53arus hub. bintang 1 torsi bintang20.51torsi beban0 00.25 0.50 0.75 100 0.25 0.50 0.75 100Kec.Kec.Gambar a. Karakteristik Arus-KecepatanGambar b. Karakteristik Torsi-KecepatanStarting ?/? Starting ?/?Gambar 2. 4. Karakteristik Starting Motor ?/?18

Starting Motor Tiga FaseMisalnya:Tegangan motor 220/380 voltPernyataan ini mempunyai arti lilitan fasa motor dapat menerima tegangan sebesar 220volt. Jadi kalau motor diberi sumber listrik 220 volt tegangan yang diterima oleh lilitanfasa menjadi:220 ? 127volt pada waktu hubungan bintang (? )3teganganfaseI start ? = I jala-jala ? = 3ZfaseVfase= 3ZfaseKalau I start ? dibandingkan dengan I start ? akan diperoleh nilai sebagai berikut:Istart?Istart??V / 3 V/Zfase Zfase3JadiIstart?Istart??V / 3 Zfase= ?Zfase V ? 3== 311313 ?3atau I start ? = 31 I start ?Dari hasil ini kita dapat lihat bahwa besar arus yang mengalir kalau dihubungkanbintang adalah 1/3 kali besarnya arus jika motor dihubungkan segitiga.Sebagai contoh:Sebuah motor induksi Basic Design di start langsung kejala-jala dengan mengambilarus start sebesar 600% kali arus beban penuh.Hitunglah arus start motor jika motor distarting ?/?Jawab:Pada waktu hubungan segitiga (?) lilitan fase motor akan menerima tegangan sebesar220 volt19

Starting Motor Tiga FaseI startI startV 3 Z fase VVZ faseVVa. hubungan bintang b. hubungan segitigaGambar 2.5. Perbandingan arus starting hubungan bintang dan segitigaArus start dalam hubungan bintang (?):Jika motor dihubung dalam bintang, motor akan mendapat tegangan sebesar V voltsedangkan lilitan motor mempunyai impedansi sebesar Z ohm, maka besarnya arus startmotor dalam hubungan bintang menjadi:V / 3Istart ? ? ?ZfaseTeganganfaseZfaseBesarnya I start ? sama dengan besarnya arus jala-jala atau sama dengan besarnya arusfase atau:I start ? = I jala-jala ? = I fase ?Harga ini akan berlaku untuk setiap saat startingArus start dalam hubungan segitiga (?):Secara prinsip harga arus disini dapat ditentukan melalui perbandingan tegangan danimpedansi motor pada saat hubungan segitiga sehingga besarnya arus start dalamhubungan segitiga menjadi:I start ? = I jala-jala ? = I fase ? 3Perbandingan I start langsung (DOL) dengan I start ? /?I start DOL = Istart ? = 600% ? I beban penuhI start ? /? = 1/3 I start DOL = 1/3 ? 600% = 200% I beban penuhTorsi yang dihasilkan pada waktu starting ? /?20

Starting Motor Tiga Fase2 R2T ? IsTorsi starting juga ikut turun sebanding dengan penurunan arus starting kuadrat (I 2 )1 1 1yaitu: ? ? dari torsi DOL.3 3 32.2.2. Starting Dengan Menggunakan Tahanan PrimerStarting dengan menggunakan tahanan primer adalah suatu cara menurunkan teganganyang masuk kemotor melalui tahanan yang disebut tahanan primer karena tahanan initerhubung pada sisi stator.L1L2L3NPETahap 1-Q1-KM1M-F1Tahap 2-KM11Tahanan PrimerMMGambar 2.6. Diagram Starter dengan Primer (Primary Resistance Starter)21

Starting Motor Tiga FaseTorsiArus7 2.56arus tahap 2 2 torsi tahap 25 tanpa tahanantanpa tahanan4 1.53 arus tahap 1 torsi tahap 1dengan tahanan 1 dengan tahanan20.51 torsi beban0 00.25 0.50 0.75 100 0.25 0.50 0.75 100Kec.Kec.Gambar b. Gambar c.Karakteristik Arus –KecepatanKarakteristik Torsi-KecepatanStarting dengan Tahanan PrimerStarting dengan Tahanan PrimerGambar 2.7. Diagram starting motor dengan menggunakan Tahanan Primer (PrimaryResistance Starting)Metoda starting dengan Tahanan Primer adalah menggunakan prinsip tegangan jatuh.Dari gambar terlihat kalau tap berubah menjadi x V sehingga berlaku persamaan:I start = x I sc dan T start = x 2 T scTstartTf? xI??Ifsc? Istart ??I? f ?2?? sf?2? I ?I? f ?x 2 ? a2 ? s2 sc= x ? sf=f2? sPerbandingan torsi starting dengan torsi beban penuh:Tst2 2? x ? a ? sfTffPenggunaan metoda starting ini banyak digunakan untuk motor-motor kecil.22

Starting Motor Tiga Fase2.2.3. Starting dengan menggunakan Autotransformer(Autotransformer starting)Starting dengan cara ini adalah dengan menghubungkan motor pada tap tegangansekunder autotransformer terendah. Setelah beberapa saat motor dipercepat tapautotransformer diputuskan dari rangkaian dan motor terhubung langsung padategangan penuh.L1L2L3NPETahap 1-Q1-KM1M -F1Tahap 2-KM 2 -KM 3MAutotransformerTahap 3-KM 4MMGambar 2.8 Diagram startyer dengan Autotransformer Starting23

Starting Motor Tiga FaseTorsiArus7 2.56 arus tanpa autotrafo torsi motor (langsung)5 arus tahap 224 1.53 arus tahap 1 torsi tahap 212 torsi tahap 10.51 torsi beban0 00.25 0.50 0.75 100Kec.0.25 0.50 0.75 100Kec.Gambar a. Gambar b.Karakteristik Arus-KecepatanKarakteristik Torsi-KecepatanAutotransformer StartingAutotransformer StartingGambar 2.9 Karakteristik starting motor dengan Autotransformer StartingAutotransformer dibuat dari sejumlah tahapan tegangan sekunder yang besarnya 83%,67% dan 50% dari tegangan primer.Jika perbandingan tap tegangan sama dengan ‘k’ maka, untuk tap 67%, k = 0.67. Iniberarti bahwa tegangan pada motor akan sama dengan k kali tegangan jaringan atausama dengan k.V volt.Arus yang diambil motor akan menjadi k kali bila motor tersebut distarting langsungkejala-jala (DOL starting) yang sama dengan k . I.Dengan mengabaikan arus magnetisasi transformator, arus primer yang diambil samadengan k kali arus sekunder yang sama dengan k 2 I. Jadi k 2 adalah penurunan arusactual motor jika distarting dengan Autotransformer Starting.24

Starting Motor Tiga FaseSebagai contoh:Jika motor distart langsung kejala-jala mengambil arus 600% kali arus beban penuh.Pada tap 67% arus pada terminal motor akan sama dengan 400%. Akan tetapi arusprimer pada waktu starting akan sama dengan k kali 400% atau sama dengan 267% dariarus beban penuh. Ini adalah arus yang diambil dari system suplai.Torsi starting sebanding dengan kuadrat arus motor.Pada tap dengan perbandingan tegangan k, torsi akan menjadi k 2 kali torsi starting yangdihasilkan pada waktu motor distarting langsung kejala-jala.Pada tap 67%, torsi starting akan menjadi 67% kuadrat atau sama dengan 45% dariharga torsi DOL.Keuntungan dari metoda starting ini adalah motor distart pada kondisi torsi yang cukupbesar daripada metoda starting dengan Tahanan Primer (Primary Resistance Starting),pada penurunan tegangan yang sama dan arus jaringan yang sama.I SC = 6 I f I 1 I 2V 3 V 3 k.V 3Z Z ZStator Autotransformer StatorGambar a. DOL StartingGambar b. Autotransformer StartingGambar 2.10 Diagram hubungan arus dan tegangan pada DOL Starting dan AutotransformerStartingPada gambar a. terlihat saat motor terhubung langsung pada tegangan nominal motorsehingga:I st = I sc = 6 I fJika tegangan jala-jala adalah V, kemudian tegangan motor perfaseV , maka3Ist?Isc?6 ? If?V3?Zdimana Z adalah impedansi stator perfase.25

Starting Motor Tiga FaseJika menggunakan Autotransformer starting dengan tap pengaturan k, maka teganganmotor perfase :kV3Arus motor pada saat startingI2?k ? V3 ? Z? k ?= k ? IscV3?Z? k ? 6 ?I fArus yang mengalir pada Autotransformator:I f? k ?I 2dimana,I ? k ? I2sc2I ? k ? 6?IffKesimpulan:Jika arus magnetisasi diabaikan, maka arus motor hanya direduser sebesar k.Sedangkan arus jala-jala akan direduser sebesar k 2 .Hubungan antara torsi start dengan torsi beban penuh:? Tegangan starting pada jala-jala =V dan arus starting Ist? I3sc? Tegangan dengan pengaturanKarena itu:T ? k ?2stI scPada waktu start slip motor = 1k ?V? dan arus starting Ist? k ? Isc3Maka,2Tst? I st2IfDan If?2sf26

Starting Motor Tiga Fase?TTstf??I?Istf2?? sf?atauTTstf??2 Ik?Ifsc2?? sf??I ? k ?sI scContoh soal:Tentukan presentase tautotransformer, jika suatu motor rotor sangkar akan distart ¼kali torsi beban penuh.Arus hubung singkat (I sc ) pada tegangan nominal adalah 4 kali arus beban penuh (I f )dan slip beban penuh 3%Jawab:TTstf1 I?4 I? 4?ssc?ff?0.03TTstf??2 Ik?Ifsc2?? sf?1 2 2? k4k2? 4k = 0.722atau k = 72.2%? 0.031?16?0.03?42.2.4. Starting dengan Pengaturan Tahanan RotorMetoda lain untuk menurunkan arus starting ( I 2 ) adalah dengan menggunakan tahanan( R ) yang dihubungkan pada rangkaian rotor. Starting ini hanya dapat dipakaiuntukmotor induksi rotor lilit (motor slipring). Sedangkan untuk motor induksi rotor sangkarhal ini tidak bias dilakukan.27

Starting Motor Tiga FaseL1L2L3NPESTEP 1L 1 L 2 L 3 -Q1U V W3M-KM1K L M -F1U V WM3STEP 2L 1 L 2 L 3 K L MU V WM -KM 123KL M- KM 11L 1 L 2 L 3U V WM3KL MGambar 2.11. Diagram starter dengan mengatur Tahanan Rotor.28

Starting Motor Tiga FaseTorsiArus7 2.56Tahap 325Tahap 24 1.5Tahap 2 Tahap 3Tahap 1321Tahap 110.50 00.25 0.50 0.75 100 0.25 0.50 0.75 100Kec.Kec.Gambar a. Gambar b.Karakteristik Arus-Kecepatan Karakteristik Torsi-KecepatanStarting dengan Tahanan Rotor. starting dengan Tahanan RotorGambar 2.12. Karakteristik starting motor slipring dengana pengaturanTahanan RotorMotor induksi rotor lilit juga disebut motor induksi cincin geser (slipring). Rotornyamempunyai lilitan yang dihubungkan ke slipring yang kemudian dihubungkan ketahanan luar. Pada waktu starting, motor dihubungkan dengan tahanan (Rheostat)dengan harga R yang maksimum. Setelah motor running, rheostat dihubung singkat.Pada saat motor diam slip = 1Jadi f2? f1Arus motorI2E2?Z2?R22E2?X2229

Starting Motor Tiga FasePada saat rotor bergerak harga slip mulai berkurang dari slip = 1Saampai pada suatu harga slip beban penuh.ns? nrPerubahan slip: s ? ? 100%nn ? n ? s ? nsrrn ? n ? s ? nsss? s?nr ? ns1 ?120 fn r? 1?Ps? s?Sewaktu diam reaktansinya: X2? 2?? f2? L2Pada saat berputar , reaktansinya X ? 2?? f2? s ? L2? s ? X2Contoh soal:Motor induksi 4 kutub dipasang pada jala-jala dengan dengan frekuensi f = 50 Hz,putaran motor 1455 rpmHitung beban slip dan f 2Jawab :120 fn r? 1?P? s?60001445 ? 1?4? s?? s?1445 ? 1500 1 ?1500 ? 1455s ?1500slip : s = 0.03f ? s ? ffrekuensi rotor2= 0.03 x 50f 2 = 1.5 Hz30

Starting Motor Tiga Fasetapslip ring n+1 Rn n Rn – 1 n-1 3 R2 2 R1 1r 2r 2RnRn-1R2R3Gambar 2.13. Diagram starting motor dengan pengaturan tahanan rotorPada waktu rotor masih diam, slip = 1. ggl yang dibangkitkan mempunyai frekuensiyang sama dengan jala-jala.f 2 = farus rotor:I2E2?Z2?R22E2?X22factor daya: Cos?2?RX22?R22R2?X22Torsi: T = k . ? . I 2 . Cos f 2? k ??E ? R?R ? X222222Dimana:k = konstanta? = jumlah garis gaya perkutub dari medan putarE 2I 2R 2= tegangan pada rotor waktu diam= arus rotor pada harga slip= tahanan rotorf 2 = sudut antara I 2 dan E 2f= frekuensi arus jala-jala31

Starting Motor Tiga FasePada gambar diperlihatkan r fase dari rheostat 3 fase, mempunyai n tap dan rangkaianrotor R 1 , R 2 ……….dst, merupakan tahanan rotor per fase.? 1 , ? 2 , ? 3 , ……………..dst merupakan tahanan luar rotor dimana harganya adalah slisihantara dua titik R (misalnya ? 1 = R 1 - R 2 )S 1 , S 2 , S 3 , …. Dst adalah harga slip untuk perubahan dari stiap harga Rheostat.I 2 max merupakan harga arus pada setiap pembukaan tap rheostat dan I 2 minimum padasaat perpindahan nilai Rheostat.arusI 2 maksI 2 minR 1 R 2 R 3 R nPerpindahan tahanan rotorGambar 2.14. Perubahan arus rotor selama proses starting.Waktu startingDimana:I maks ?222? R ? ? ? s ? X ? 22?? R2? s2s2E22???? E12? X ? 222Sebelum peralihan harga R 2 arus diberikan I 2 min dan slip menjadi s 2 maka diperolehI2 min ?rk n ?2smaks? R?2s2E22???2? X ?232

Starting Motor Tiga Fasejadi k = (s maks) ndimana n merupakan banyaknya tap R dari Rheostat.?1? R1? R2? R1? k ? R1?? 1 ? k ??R1??22? R2? R3? k ? R1? k R1?k ? R 1? kR 1?? k ?? 13? R3? R4? k2R1? k3R1? k ? R k ?? k ? ?? k ? k? k2???? 111 2R 1Latihan 2.Sebuah motor rotor lilit distart dengan Rheostat yang mempunyai 5 tap (R 1 , R 2 , R 3 , R 4dan R 5 ) slip maksimal 2% sedangkan tahanan rotor perfase 0.02 ohm.Hitunglah besar R 1 , R 2 , R 3 , R 4 dan R 5 dan tahanan luarKunci Jawaban Latihan 2.s max = 2% = 0.02r 2 = 0.02 O dan n = 5r20.02R 2 = ? ? 1?0.02s maksk11? ? ? ? 0.02? 5? snmaks= 0.02=0.4573R 1 = 1 OR 2 = k . R 1 R 3 = k 2 . R 1= 0.4573 × 1 = 0.4573 2 × 1= 0.4573 O = 0.2091 O33

Starting Motor Tiga FaseR 4 = k . R 3 R 5 = k . R 4= 0.4573 × 0.2091 = 0.4573 × 0.0956= 0.0956 O = 0.0437 Or 2 = k . R 5= 0.4573 × 0.0437= 0.01998 O ? 0.02 O?1? R1? R2?2? R2? R3?3? R3? R4= 1 – 0.4573 = 0.4573 – 0.2091 = 0.2091 – 0.0956= 0.5427 O = 0.2482 O = 0.1135 O?4? R4? R3?5? R5? r2= 0.0956 – 0.0437 = 0.0437 – 0.02= 0.0519 O = 0.0237 O34

Starting Motor Tiga FaseKEGIATAN BELAJAR 3PERHITUNGAN WAKTU STARTINGTujuan :Kegiatan belajar 2 ini memberikan kemampuan bagi anda dalam menentukan waktustarting yang sesuai dengan karakteristik motor penggerak dan beban.Uraian materi :Proses run up dari motor adalah proses yang terjadi pada saat starting sampai dengansaat motor beroperasi pada kecepatan yang telah ditetapkan atau motor dalam kondisi“steady state”.Belitan motor 3 fase bilamanabilamana dihubungkan pada sumber tegangan (tegangansupply) tiga fase, maka akan menghasilkan suatu gelombang medan putar (berjalan),dengan demikian rotor akan berputar. Karena motor dihubungkan dengan alat starting,maka motor akan dipercepat dari keadaan diam (stand still) dimana slip = 1 sampaipada suatu harga slip yang mendekati nol dimana pada saat itu motor kita katakanadalam keadaan ‘run’.Selama waktu percepatan ini adalah merupakan proses ‘run up’darimotor induksi danselama ini torsi yang dihasilkan oleh motor adalah merupakan penjumlahan dari torsilawan beban tetap ( mencakup torsi gesekan) ditambah dengan momen inersia daribagian yang berputar yang sebanding dengan perubahan kecepatan sudut per waktuatau dengan suatu bentuk persamaan yang dapat kit tulis sebagai berikut:TM? TL? J? d??dtdimana: TM= Torsi motor dalam N.mTL= Torsi lawan beban tetap yang mencakup gesekan (friction) dalam N.mW = Kecepatan sudut dalam rad/sec.J = Momen inersia dari bagian-bagian yang berputar dalam kg.m 2 .t = Waktu dalam detik.35

Starting Motor Tiga FaseWaktu starting (run up time) yang terlalu lama akan menjadikan motor panas.Dari persamaan yang diberikan diatas besarnya torsi percepatan:TJ? TM? TL?J? d??dtdimana TJ= torsi percepatan (torsi dinamik) dan oleh karena itu waktu percepatanditentukan oleh persamaan:T J? J ? d?dt?dt ?J ? d?T Jt? 1J ?T? d?JApabila torsi percepatan TJini konstan antar dua percepatanstarting (run up time) pada interval kecepatan tersebut adalah:Jt ? ?T J? ? ?nm?mdan ?n, maka waktuPersamaan diatas menunjukkan bahwa pada suatu harga kecepatan ? yang telahditetapkan pada waktu start atau pada waktu diam dimana slip = 1. untuk mencapaikecepatan ?myang telah ditetapkan untuk run, membutuhkan proses ‘run up time’yang tergantung pada besarnya momen inersia dari bagian-bagian yang berputar sertabesarnya torsi percepatan.Motor induksi dengan rancangan dasar (basic design) jika distarting langsung kejalajala(DOL starting) akan mengambil arus sebesar 6 kali arus beban penuh motor.Jika starting dengan percepatanyang terlalu lama maka lilitan motor akan panas danakan merusak isolasi.Untuk menghitung waktu starting yang tepat dapat kita tentukan sebagai berikut:Jika interval kecepatan ?m- ?n= ? ? . Dan interval waktu dari t 1? t 2? ? t maka:J? t ?TTJ2?? 60? ?J?TT?Jnm36

Starting Motor Tiga Fasedimana:JT?? n?9.55Trata ? rataJ? t = waktu percepatan dalam detikJT= momen inersia total dalam kg. m 2 yang ditinjau terhadap poros motorTJrata-rata = torsi percepatan rata-rata dalam N.mJM? T T ?T ? T ? ?FL? n = Putaran poros (rpm) disesuaikan dengan interval putaran yangditetapkan.TorsiT MT LT JNS RKecepatanGambar 3.1. Torsi inersia yang diperoleh dari karakteristik motor dan beban.TorsiT MT J rata-rataa 2T La 1a 4 a 5NS RKecepatanGambar 3.2. Perhitungan torsi inersia rata-rata.37

Starting Motor Tiga FaseContoh Soal 1.Sebuah motor menghasilkan torsi rata-rata sebesar 290 N.m.Motor mempunyai momen inersia 1.3 kg,m 2 , motor distarting tanpa beban hinggakecepatan 1495 rpm.Tentukan waktu yang diperlukan selama percepatan.Jawab:? t?JT?? n9.55TJ1.3?1495?9.55?290? t ? 0.7detikBesarnya momen percepatan adalah tergantung pada inersia total dari system yangdinyatakan pada kecepatan poros motor meliputi, jumlah momen inersia beban, systemtransmisi serta bagian-bagian yang berputar dari motor itu sendiri.J ? J ? JTDMdimana:JT= momen inersia total dari systemJD= momen inersia total yang dinyatakan pada poros motorJM= momen inersia dari motor itu sendiri38

Starting Motor Tiga FaseKeadaan Peralihan (Change Over)Torsi% T fl %I fl300 600Arus runTorsi run250 500I MAKSArus start200 400Torsi beban150 300Torsi start100 20050 1000 0S C S R KecepatanGambar 3.3. Karakterisik Torsi-Kecepatan yang diperoleh saat ‘Change Over’Waktu starting pada metoda starting dimana tegangan diturunkan, tidak boleh melebihibatas waktu yang ditentukan.Waktu total yang diperlukan untuk DOL starting yang sudah direkomendasikan tidakboleh lebih dari 10 detik.Selama periode starting, terjadi over heating pada belitan motor.Waktu total percepatan terdiri dari 2 periode yaitu:1. Periode dimana operasi tegangan yang ditentukan.2. Periode dimana operasi pada tegangan nominal.39

Starting Motor Tiga Fase?t total = ? tS? ? tR?t total =JR?? 1 ? s ? N J ? ? s ? s?c9.55?TJSS?Rc9.55 ? TJRNSKeterangan :s = slip pengoperasian normal.sc= slip change over.Ns = kecepatan sinkronTJS= torsi dinamik pada waktu tegangan diturunkanTJR= torsi dinamik pada waktu tegangan penuh (nominal).? t S= waktu yang dibutuhkan motor untuk mencapai slip change over? t R= waktu yang dibutuhkan untuk mencapai slip pengoperasian normal.TorsiT JRrunstartLoadT JSS RKecepatanGambar 3.4. Karakteristik Torsi Dinamik pada waktu ‘Start’ dan pada waktu ‘Run’40

Starting Motor Tiga FaseLatihan 3.Sebuah motor induksi 4 kutub, 50 Hz, 415 volt dengan beban mekanik yangmempunyai momen inersia 0.5 kg.m 2 pada poros motor.Motor distarting dengan cara mereduser tegangan.Pada waktu tegangan direduser, torsi dinamik rata-rata yang dihasilkan 15 N.m danpada tegangan penuh 33 N.m. Slip pada operasi normal 4% dan change over terjadipada slip 25%Hitunglah:a. Waktu yang diambil motor untuk mencapai slip 25%.b. Waktu yang diambil motor pada percepatan slip 25% sampai slip 4%c. Waktu percepatan total (waktu starting).Kunci Jawaban Latihan 3a.? tS? 1?s ?JTCNS?9.55?TJS0.5?? 1 ? 0.25?1500?9.55?15= 3.95 detikb.? s ? s?JT?cNS? tR?9 .55?33? t R? ? ?0.5 0.25 0.04 1500?9.55?33? t R= 0.5 detikc. ?t total = 0.93 + 0.5 = 4.43 detik41

PETA POSISI MODUL KOMPETENSI SMKPROGRAM KEAHLIAN TEKNIK PEMBANGKITAN TENAGA LISTRIK01MKH.LI (1)8002MKH.LI (1)8003MKH.LI (1)40PEMELIHARAANINSTALASI04MKH.LI (1)10005MKH.LI (1)12007MKH.LI (1)10009MKH.KE (1)8010MKH.KE (1)8012MKH.KE (1)8013MKH.LD (1)4014MKH.LD (1)4016MKH.LD (1)8017MKH.LD (1)80A06MKH.LI (1)8011MKH.KE (1)8015MKH.LD (1)8008MKH.LI (1)4001MKH.LI (1)8001MKH.LI (1)80B

38120MKH.KP(1)37120368035MKH.LT(1)3480331203280MKH.LG(1)284029403140304022802180MKH.LE(1)208042120414080MKH.KC(1)398026802580MKH.PC(1)2440MKH.PC(1)2340PEMELIHARAANSARANAPENUNJANGPEMELIHARAANKELISTRIKANPEMELIHARAANINSTRUMENKONTROL2780MKH.KT(1)18801980MKH.PC(1)MKH.PC(1)MKH.PC(1)MKH.KC(1)MKH.KC(1)MKH.KC(1)100MKH.KT(1)MKH.LE(1)MKH.LE(1)MKH.LG(1)MKH.LG(1)MKH.LG(1)MKH.LG(1)MKH.LG(1)MKH.LT(1)MKH.LT(1)MKH.KP(1)ABTeknisiPemeliharaanKelistrikanPembangkit Level 180POSISIMODUL

Starting Motor Tiga FaseIII. EVALUASIBagian A.1. Sebutkan tiga faktor yang perlu diperhatikan pada system dalam kaitannyadengan efek starting.Jawab :………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………2. Sebutkan tiga komponen torsi yang terdapat dalam suatu system penggerak.Jawab :………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………3. Jelaskan apa yang terjadi pada system penggerak jika terjadi hubungan antaratorsi motor TMdan torsi beban TLserta percepatan sebagai berikut: TL> TM 0 untuk beban pasif.Jawab :………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………4. Jelaskan apa yang dimaksud dengan beban aktif dan beban pasif pada suatusystem penggerak.Jawab :………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………5. Sebutkan metoda strartng yang digunakan untuk motor induksi berdasarkan tipeserta karakteristik motor.Jawab :………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………6. Jelaskan perbandingan besarnya arus starting ? dan ?Jawab :………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………42

Starting Motor Tiga Fase7. Sebutkan factor-faktor yang mempengaruhi dalam perhitungan waktu starting.Jawab :……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….8. Jelaskan besarnya waktu starting (run up time) system jika torsi motor samabesarnya dengan torsi beban.Jawab :……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….9. Jelaskan pengaruh inersia dari bagian-bagian yang berputar pada systemterhadap perhitungan waktu starting.Jawab :………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………10. Jelaskan cara pengaturan tahanan motor pada starting motor induksi rotor lilit(rotor starting).Jawab :………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………Bagian B.1. Motor induksi 3 fase, 100kW, 400 volt, 6 kutu, 50 Hz. Berputar pada kecepatanbeban penuh 950 rpm. Jika arus starting DOL yang diambil motor 120.3 A,Tentukan perbandingan torsi starting dengan torsi beban penuh jika motor:a. Di start langsung kejala-jala.b. Di start dengan menggunakan starting bintang – segitiga (? /? starting).c. Di start dengan menggunakan tahanan stator Primary Resistance Starting),yang dibatasi pada arus starting 401A.Anggap efisiensi beban penuh motor 0.9 dan faktor daya motor 0.82. Motor induksi rancangan torsi rendah 7.5 kW, 4 kutub, 50 Hz, 415 voltmenghasilkan torsi percepatan rata-rata sama dengan torsi beban penuh motordengan slip 0.04.Tentukan waktu percepatan jika motor distarting tanpa beban, dimana kecepatanmotor pada slip beban penuh adalah 1440 rpm dan momen inersia motor torsirendah 0.03 kg,m 2 .43

Starting Motor Tiga FaseKUNCI JAWABANBagian A.1. - Efek starting pada power supply (system kelistrikan).- Efek starting pada motor penggerak itu sendiri.- Efek starting pada system mekanik (hubungan mekanik dengan beban.2. - Torsi beban- Torsi gesekan dari mesin- Torsi dinamik yaitu torsi yang mempercepat dan memperlambat pergerakansystem.3. Pada keadaan ini motor mendapat perlambatan gerakan sehingga berhenti.4. - Beban aktif adalah beban yang memberikan percepatan atau perlambatanpada system.- Beban pasif adalah beban yang tidak memberikan pengaruh apa-apa padasystem.5. - Starting dengan menggunakan tegangan penuh dari jala-jala (sama dengan6.tegangan nominal motor).- Starting dengan penurunan teganganIstart?Istart??131atau Istart? ? Istart?37. - Besarnya momen inersia system- Kecepatan system- Torsi lawan beban tetap serta torsi gesekan.8.. Torsi percepatan sama dengan nol atau tidak terjadi percepatan atau perlambatan(pada saat running). Kalau motor dalam keadaan diam, motor tidak dapatdistarting.9. Inersia dapat mempengaruhi waktu percepatan motor (waktu starting).10. Pengaturan tahanan starting motor diatur maksimum pada waktu startkemudian diturunkan secara bertahap sesuai dengan tahapan starting sampaitahanan luarrunning.motor sama dengan nol (tahanan rotor dihubung singkat) motor44

Starting Motor Tiga FaseBagian B.1. Arus beban penuh yang ditarik motor:100?1000=3?400?0.9 ? 0.8= 200.5 ASlip beban penuh:1000 ? 950?1000= 0.05Dari persamaan:TTstf??I?Istf2?? sf?TetapiIstsebanding dengan tegangan motor karena itu:I ? x ?stI DOLdimana IDOLmerupakan arus yang diambil motor jika dipswitch langsung ke jala -jala dan x adalah factor tegangan motor jika motor distart dengan penurunantegangan.Karena itu:IDOL12031. x = 1; ? ? 6I 200.5f?T? T??stkarena itu, ? ? 6? 2 ? 0.05 ? 1. 8f2. Jika distart ?/? starting, tegangan pada waktu hubungan bintang adalah:1x ?3karena itu:45

Starting Motor Tiga FaseTTstf???1 ?2 ? 1.83 ??0.8823. Jika distart dengan tahanan stator (Primary Resistrance Starting):401 1x ? ?1203 3karena itu:TTstf???1 ?2 ? 1.83 ??0.22.TMfL9 .55?P ? 1000?14409 .55?7.5?1000?1440TM fL? 49 . 8N? m? t ??JT?n9.55TJ0.03?14959.55?49.8= 0.094 detik46

Starting Motor Tiga FaseIV. PENUTUPDengan mempelajari keseluruhan isi modul Starting Motor Tiga Fase ini secarasistematik sesuai dengan anjuran pembelajaran modul ini, anda dapat memilikikemampuan secara utuh dalam menentukan system starting yang benar untuk setiapsystem penggerak yang menggunakan motor listrik sebagai penggerak (driver),khususnya motor listrik tiga fase. Selain itu anda dapat menentukan systempemeliharaan unit penggerak beban terutama system control startingnya sertapenentuan letak gangguan.47

Starting Motor Tiga FaseDAFTAR PUSTAKAChristian A.M. Mamesah,Study Pengaturan dan Pengontrolan InductionSynchronous Motor pada Pabrik Semen Cibinong, Bandung 1981.Manual Combi Trainer, Model LEM-BCC-F, P.T labtech Penta InternationalM.G. Say, The Performance and Design of Alternating Current Machines, TheEnglish Language Book Sociaty and Pitman Publishing, New York 1974.Walter N.A Alerich, Electric Motor Control, Delmar Publisher, Albany New york,48