Laporan Praktikum

 

LAPORAN PRAKTIKUM

INSTALASI LISTRIK

 

LAPORAN UNIT : 4

                PEMASANGAN INSTALASI MOTOR INDUKSI TIGA FASE DENGAN

MENGGUNAKAN SAKLAR BINTANG-SEGITIGA

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

PROGRAM STUDI TEKNIK ELEKTRO

FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI

UNIVERSITAS AHMAD DAHLAN

YOGYAKARTA

2020

 

 

 

1.      Urian Singkat Tentang Praktikum yang dilaksanakan

a.       Mahasiswa terampil dalam memasang instalasi motor induksi tiga fase (squirrel cage) dengan metode dasar pengasutan bintang-segitiga

b.      Praktikan mampu menjelaskan cara kerja motor induksi tiga fase

c.       Praktikan mampu menjelaskan perbedaan arus nominal dan arus asut motor (inrush current).

d.      Praktikan mampu menjelaskan konsep pengasutan motor dengan metode bintang segitiga.

e.       Praktikan mampu menjelaskan perbandingan arus listrik yang diserap motor antara hubungan bintang dan hubungan segitiga

f.       Praktikan mampu membandingkan putaran motor induksi hubungan bintang dan hubungan segitiga

Rangkaian star adalah peralatan listrik 3 fasa dimana didalamnya terdiri dari 3 unit/bagian (belitan misalnya) yangg sama dirangkai seperti  membentuk hurup Y dimana ujung-ujungnya adalah tersambung  sebagai line dan bagian tengahnya adalah bagian netral.  Cara mengubungkan motor dalam hubungan star

·         Mengkopelkan / menguhubungkan salah satu dari ujung-ujung kumparan fasa menjadi satu   

·         Sedangkan yang tidak dihubungkan menjadi satu dihubungkan ke sumber tegangan  

 

MOTOR

~

V1

W1

U2

V2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Rangkaian delta adalah peralatan listrik 3 fase dimana didalamnya terdiri dari 3 unit/bagian yg sama (belitan misalnya) dirangkai seperti  membentuk bangun segitiga dimana ujung-ujungnya adalah tersambung sbg line, dan tdk mempunyai netral. Bila ingin mendapatkan netralnya biasanya diambil dari ground dengan syarat   sumber tegangannya juga digroundkan. Cara menghubungkan motor dalam hubungan delta : 

·         Terminal U1 motor dihubungkan dengan terminal W2 motor 

·         Terminal V1 motor dihubungkan dengan terminal U2 motor 

·         Terminal W1 motor  dihubungkan dengan terminal V2 motor Untuk lebih jelasnya

 

W2

MOTOR

3

~

V1

W1

U2

V2

U1

Gambar 4.2 Hubungan Delta

Prinsipnya adalah saat sebuah motor tiga fasa di start awal, motor tidak dikenakan nilai tegangan penuh dan hanya arus saja yang digunakan secara penuh. Tentunya motor induksi bertipikal seperti ini hanya motor induksi dengan daya diatas 5.5 HP ( Horse Power ), sedangkan 1 HP adalah bernilai 0.75 KW (kilowatt). Karena penggunaan arus mula yang lumayan besar ini, maka diperlukanlah hubungan bintang ( star ) untuk meminimalisir arus. Setelah motor berputar dan arus sudah mulai turun, barulah dipindahkan menjadihubungan segitiga ( delta ) sehingga motor tersebut mendapatkan nilai tegangan secara penuh.

Mengapa motor harus dihubungkan dengan Star (Y) – Delta (Δ) ? Star delta adalah sebuah sistem starting motor yang  paling banyak dipergunakan untuk  starting motor listrik. Untuk menggerakkan motor tersebut memang diperlukan daya awal yg besar, serta dengan jenis rangkaian ini dimana rangkaian star dipakai hingga semuanya menjadi stabil akan rangkaiannya diubah menjadi delta. Dengan menggunakan star delta starter lonjakan arus listrik  yang terlalu tinggi bisa dihindarkan. Cara kerjanya adalah  saat start awal motor tidak dikenakan tegangan penuh hanya 0,58  dengan cara dihubung bintang / star. Setelah motor berputar dan arus sudah mulai turun dengan menggunakan timer arus dipindahkan menjadi segitiga / delta sehingga tegangan dan arus yang mengalir ke motor penuh.  Keuntungan motor tiga fasa hubungan star adalah arus hubungan star lebih kecil daripada arus hubungan delta. Jadi motor harus dihubungkan dari star ke delta adalah untuk mengurangi besarnya arus start motor yang mendekati 7 kali arus nominal. Dengan metode ini motor awalnya diset pada asutan Star, setelah motor mencapai kecepatan 80% kecepatan maksimal, sambungan diubah ke sambungan Delta. Dengan cara ini maka torsi dapat dipertahankan sedangkan lonjakan arus start dapat ditekan. 

Diagram instalasi motor induksi dengan pengasutan bintang-segitiga dapat dilihat pada gambar berikut ini :

2.      Penjelasan fungsi dan kegunaan komponen

a.      Kabel NYA

Kabel jenis ini biasanya digunakan untuk instalasi di perumahan dan instalasi kabel udara. Jika Anda ingin menggunakan kabel NYA, sebaiknya dilengkapi dengan pelindung seperti pipa PVC.

b.      MCB

memiliki fungsi sebagai pemutus arus listrik menuju arah beban. Untuk memutuskan arus tersebut dapat dilakukan manual maupun otomatis, Proteksi Beban Lebih (overload) Fungsi ini akan bekerja jika MCB mendeteksi adanya arus listrik yang melebihi batas, MCB berfungsi terjadi korsleting ataupun hubung singkat arus listrik.

c.       Sekring

 suatu alat yang digunakan sebagai pengaman dalam suatu rangkaian listrik apabila terjadi kelebihan muatan listrik atau suatu hubungan arus pendek.

d.    Saklar star delta

Sebagai pengatur waktu perpindahan Magnetic Contactor K3 dan K2. Settingan Timer dapat disesuaikan dengan kondisi kerja dan beban dari masing-masing Elektro motor yang digunakan. Pada umumnya Settingan Timer yang digunakan sekitar 4-5 Sekon

e.       Montor 3 fasa

Motor Induksi 3 Fasa bekerja sebagai berikut. Misalkan kita memiliki sumber AC 3 fasa yang terhubung dengan stator pada motor. Karena stator terhubung dengan sumber AC maka arus dapat masuk ke stator melalui kumparan stator. Sekarang kita hanya melihat 1 kumparan stator saja. Sesuai hukum faraday bahwa apabila terdapat arus yang mengalir pada suatu kabel maka arus itu dapat menghasilkan fluks magnet pada kabel tersebut, dimana arahnya mengikuti kaidah tangan kanan. 

3.      Cara Kerja System

Pada saat posisi tuas saklar 0 maka semua rangkaian terbuka sehingga montor dalam kondisi yang tidak bertegangan atau mati. Pada saat posisi saklar bintang L1 terhubung U1,L2 terhubung U2,dan L3 terhubung W1 dan kemudian U2,V2,W2 dikopel kemudian terhubung singkatkan. Pada posisi saklar segitiga maka L1 terhubung U1 dikopel dengan W2, L2 terhubung V1 dikopel dengan U2, L3 terhubung W1 dikopel dengan V2. Posisi montor bekerja dalam tegangan normal posisi 1 saat saklar 0 berati rangkaian. Montor matiatau tanpa tegangan. Posisi 2 saat saklar Y berati rangkaian montor terhubung bintang. Posisi 3 saat saklar dalam posisi segitiga maka montor terhubung segitiga.

4.      Penyajian Data Praktikum

Instalasi montor listrik secara bintang (Y)

a.       Lepaskan sekring dan semua beban, ukur tahanan isolasi dengan megger.

Tahanan Isolasi

1365 MΩ

b.      Hubungkan instalasi tersebut dengan sumber tegangan, ukur tegangan sumber dan tegangan titik beban.

Tegangan Sumber	Tegangan Beban
Antar Fasa	Antar Fasa
409 V	406V

c.       Hubungkan instalasi dengan motor, uji apakah sistem berjalan atau tidak.

d.      Ukur arus asut dan arus normal yang mengalir dalam rangkaian untuk rangkaian bintang.

 

Arus Normal	Arus Asut
2,76A	3,22A

 

e.       Ukur kecepatan motor setelah berjalan stabil.

 

Kecepatan Motor

1418 RPM

 Instalasi motor secara delta (∆)

a.       Hubungkan instalasi tersebut dengan sumber tegangan, ukur tegangan sumber dan tegangan titik beban.

Tegangan Sumber	Tegangan Beban
Antar Fasa	Antar Fasa
409 V	396 V

b.      Ukur arus asut dan arus normal yang mengalir dalam rangkaian untuk rangkaian segitiga.

 

Arus Normal	Arus Asut
5,65 A	6,46 A

 

c.       Ukur kecepatan motor setelah berjalan stabil.

 

Kecepatan Motor

1643 RPM

 

5.      Analisis terhadap data (data yang didapatkan dari video terkait dengan teori dasar)

Instalasi montor listrik secara bintang (Y)

a.       Lepaskan sekring dan semua beban, ukur tahanan isolasi dengan megger.

Tahanan Isolasi

1365 MΩ

b.      Hubungkan instalasi tersebut dengan sumber tegangan, ukur tegangan sumber dan tegangan titik beban.

Tegangan Sumber	Tegangan Beban
Antar Fasa	Antar Fasa
409 V	406V

c.       Hubungkan instalasi dengan motor, uji apakah sistem berjalan atau tidak.

d.      Ukur arus asut dan arus normal yang mengalir dalam rangkaian untuk rangkaian bintang.

 

 

Arus Normal	Arus Asut
2,76A	3,22A

 

e.       Ukur kecepatan motor setelah berjalan stabil.

 

Kecepatan Motor

1418 RPM

 Instalasi motor secara delta (∆)

d.      Hubungkan instalasi tersebut dengan sumber tegangan, ukur tegangan sumber dan tegangan titik beban.

Tegangan Sumber	Tegangan Beban
Antar Fasa	Antar Fasa
409 V	396 V

e.       Ukur arus asut dan arus normal yang mengalir dalam rangkaian untuk rangkaian segitiga.

 

Arus Normal	Arus Asut
5,65 A	6,46 A

 

f.       Ukur kecepatan motor setelah berjalan stabil.

 

Kecepatan Motor

1643 RPM

 

6.      Tugas

1)      Jelaskan cara kerja motor induksi.

Jawab :  bahwa medan magnet yang berputar mengarah ke arah berlawanan arah jarum jam. Medan magnet yang berputar memiliki polaritas yang bergerak. Polaritas medan magnet bervariasi dengan memperhatikan setengah siklus positif dan negatif dari suplai

2)      Bandingkan tahanan isolasi dari instalasi tersebut dengan standar yang berlaku

Jawab : Pada pengukuran menunjukkan 1365 MΩ. Sedangkan standarnya tahanan isolasi adalah 1000 x tegangan, yaitu 220 kΩ. Maka tahanan isolasi sudah diatas standar (sangat baik).

 

3)      Bandingkan arus asut untuk hubungan bintang dan segitiga.

Jawab : Arus asut bintang lebih kecil dari pada segitiga karena saat start awal motor tidak dikenakan tegangan penuh hanya 0,58 dengan cara dihubung bintang / star. Setelah motor berputar dan arus sudah mulai turun dengan menggunakan timer arus dipindahkan menjadi segitiga / delta sehingga tegangan dan arus yang mengalir ke motor penuh. Keuntungan motor tiga fasa hubungan star adalah arus hubungan star lebih kecil daripada arus hubungan delta. Jadi motor harus dihubungkan dari star ke delta adalah untuk mengurangi besarnya arus start motor yang mendekati 7 kali arus nominal. Dengan metode ini motor awalnya diset pada asutan Star, setelah motor mencapai kecepatan 80% kecepatan maksimal, sambungan diubah ke sambungan Delta. Dengan cara ini maka torsi dapat dipertahankan sedangkan lonjakan arus start dapat ditekan.

 

4)      Bandingkan arus normal untuk hubungan bintang dan hubungan segitiga

Jawab : Arus normal bintang lebih kecil dari pada segitiga karena saat start awal motor tidak dikenakan tegangan penuh hanya 0,58 dengan cara dihubung bintang / star. Setelah motor berputar dan arus sudah mulai turun dengan menggunakan timer arus dipindahkan menjadi segitiga / delta sehingga tegangan dan arus yang mengalir ke motor penuh. Keuntungan motor tiga fasa hubungan star adalah arus hubungan star lebih kecil daripada arus hubungan delta. Jadi motor harus dihubungkan dari star ke delta adalah untuk mengurangi besarnya arus start motor yang mendekati 7 kali arus nominal. Dengan metode ini motor awalnya diset pada asutan Star, setelah motor mencapai kecepatan 80% kecepatan maksimal, sambungan diubah ke sambungan Delta. Dengan cara ini maka torsi dapat dipertahankan sedangkan lonjakan arus start dapat ditekan.

 

 

5)      Apakah yang menyebabkan arus yang mengalir pada hubungan bintang lebih kecil dibandingkan dengan hubungan segitiga

Jawab : Karena saat start awal motor tidak dikenakan tegangan penuh hanya 0,58  dengan cara dihubung bintang / star. Setelah motor berputar dan arus sudah mulai turun dengan menggunakan timer arus dipindahkan menjadi segitiga / delta sehingga tegangan dan arus yang mengalir ke motor penuh.  Keuntungan motor tiga fasa hubungan star adalah arus hubungan star lebih kecil daripada arus hubungan delta. Jadi motor harus dihubungkan dari star ke delta adalah untuk mengurangi besarnya arus start motor yang mendekati 7 kali arus nominal. 

 

6)      Jika dilihat pada name plate motor tersebut dan hasil pengukuran arus dan tegangan bagaimana pendapat anda dengan penggunaan motor tersebut untuk digunakan pada rangkaian bintang segitiga?  berikan penjelasannya!

Jawab :

·         Tegangan

Tegangan pada name plate menunjukkan nilai 380/220V. Data ini menunjukkan bahwa motor ini boleh dijalankan pada hubungan bintang dan segitiga. 

·         Arus

Arus nominal motor ini adalah 0.59 / 1.02A. Hasil pengukuran menunjukkan arus yang lebih besar daripada yang tertera pada name plate

·         Kecepatan Montor

Kecepatan motor nominal 1400 rpm. Sedangkan pengukuran pada hubungan bintang sesuai dengan rpm tertera. Namun pada hubungan segitiga lebih besar pada nilai yang tertera pada name plate. 

Secara umum motor ini dapat digunakan untuk ujicoba hubungan bintang dan segitiga. Tegangan sumber yang digunakan pada praktikum kali ini lebih besar daripada tegangan nominal motor. Maka arus yang mengalir lebih besar daripada yang tertera pada name plate. Kesimpulannya bahwa dengan tegangan sumber yang besar kita tidak boleh menjalankan rangkaian ini terlalu lama karena berpotensi akan merusak motor. 

 

 

7)      Rancanglah pengasutan bintang-segitiga ini dengan menggunakan kontaktor magnetik dan timer!

Jawab :