Studi Analisa Pengaruh Desain 6-Fasa Tidak Simetris dengan Sistem Satu Lapis Terhadap Torsi dan Kecepatan Motor Induksi 3-Fasa Menggunakan 3 Medan Fluks
Oleh : Hajid Parmanda
Mahasiswa Teknik Elektro Institut Teknologi Padang
(Dosen Pembimbing Zuriman Anthony, ST, MT dan Anggun Anugrah, ST, MSEE)
Motor induksi adalah suatu alat yang dapat mengubah energy listrik menjadi energy mekanik, motor induksi banyak diaplikasikan di industri dan peralatan rumah, karena motor induksi mempunyai konstruksi yang sederhana dan kuat. Motor induksi 3-fasa pada umumnya digunakan di industry karena diproduksi dengan daya tinggi.
Motor induksi 3-fasa memiliki 3 belitan yang identik terpisah 120 derajat listrik. Sehingga motor induksi mampu bekerja dengan kerapatan arus yang sama dengan kondisi beban yang bervariasi.
Pada umumnya motor induksi memiliki kelemahan seperti efisiensi rendah dan arus star awal yang besar dibandingkan dengan motor sinkron. Motor sinkron memiliki performa yang baik, efisiensi tinggi, factor daya lebih baik, dan mempunyai factor daya mendekati 1.
Dalam usaha meningkatkan kinerja motor maka telah dilakukan penelitian untuk mengembangkan motor induksi 3-fasa ini agar dapat beropersi dengan kinerja yang lebih baik.
Penelitian ini akan dilakukan untuk mengkaji peningkatan kinerja motor, dengan merubah desain kumparan motor induksi 3-fasa konvesional menjadi motor induksi 3-fasa di desain 6-fasa, untuk mendapatkan kinerja motor induksi 3-Fasa yang lebih baik.
Diharapkan dengan penambahan jumlah fasa akan dapat memaksimalkan fluks yang lebih optimal, sehingga kinerja motor induksi lebih baik. Oleh sebab itu, perlu dilakukannya kajian baru untuk dapat meningkatkan efisiensi motor induksi 3- Fasa. Kajian pada penelitian ini difokuskan pada pengaruh perubahan beban terhadap torsi dan kecepatan. Maka pada penelitian ini akan dilakukan penambahan jumlah fasa pada kumparan motor induksi 3-fasa sebanyak 6-fasa menggunakan 3 medan fluks menggunakan system satu lapis yang dioperasikan pada motor induksi 3-fasa. Pentingnya dilakukan penelitian ini mendapatkan gambaran tentang bagaimana bentuk kinerja motor induksi 3-fasa didesain dengan desain 6-fasa dengan system satu lapis tidak simestris dengan menggunakan 3 medan fluks.
Pengaruh desain 6-fasa tak simetris dengan 3 medan fluks menggunakan sistem 1 lapis kumparan pada motor induksi 3-fasa. Setelah dilakukan perhitungan nilai pada pengujian motor induksi 3-fasa konvesional dan nilai perhitungan nilai motor induksi desain 6-fasa sistem 1 lapis tidak simetris menggunakan 3 medan fluks, maka dapat dilihat, yaitu:
Tabel 1. Data output, kecepatan dan torsi pada motor induksi 3-fasa dan motor induksi 3-fasa desain 6-fasa satu lapis tidaksimetris 3 medanfluks
| No | Motor 3 kovesional | Motor 3 fasadesain 6 fasasatu lapis tidaksimetris | Ket | ||||
| Pout M3 (W) | Kecepatan(Rpm) | Torsi (Nm) | Pout M6 (W) | Kecepatan (Rpm) | Torsi (Nm) | ||
| 1 | 2988 | 2995 | Tanpa Beban | ||||
| 2 | 232,38 | 2914 | 0,76 | 587,8 | 2860 | 1,96 | Berbeban GNR |
| 3 | 527,54 | 2803 | 1,79 | 658 | 2846 | 2,2 | 1 Lampu+ GNR |
| 4 | 562,39 | 2766 | 1,94 | 749,75 | 2827 | 2,53 | 2 Lampu+ GNR |
| 5 | 743,96 | 2691 | 2,64 | 838,28 | 2812 | 2,84 | 3 Lampu+ GNR |
| 6 | 741,53 | 2675 | 2,64 | 922,39 | 2788 | 3,16 | 4 Lampu +GNR |
| 7 | 827,9 | 2622 | 3,01 | 983,93 | 2776 | 3,38 | 5 Lampu + GNR |
| 8 | 1063,93 | 2758 | 3,68 | 6 Lampu+ GNR | |||
Pada penelitian motor induksi 3-fasa konvensional dan motor induksi 3-fasa yang didesain 6-fasa system satu lapis tidak simetris dengan mengoperasikan motor dalam keadaan tanpa beban, motor dioperasikan berbeban generator dan motor dioperasikan berbeban generator yang diberi beban lampu pijar dengan jumlah lampu yang divariasikan.
Dapat dilihat dari hasil data pengukuran serta hasil perhitungan pada Tabel 1 didapatkan analisa dari hasil penelitian pengaruh desain 6-fasa tak simetris dengan 3 medan fluks menggunakan sistem 1 lapis kumparan pada motor induksi 3-fasa terhadap Torsi dan Kecepatan motor menunjukan bahwa desian 6-fasa tak semetris lebih baik dibandingkan motor konvensional dikarenakan terjadinya peningkatan kerapatan fluks sehingga meningkatkan torsi dan kecepatan sehingga meningkatnya efesiensi motor 6-fasa tak simetris.
Bentuk kinerja Torsi dan Kecepatan pada desain 6-Fasa pada motor induksi 3-Fasa. Pada motor induksi 3-fasa desain 6-fasa tidak simetris memiliki hasil torsi dan kecepatan yang tidak sama dengan motor induksi 3-fasa konvensional.
Hal ini dikarenakan jarak kumparan antar kedua motor berbeda, yang membedakannya yaitu kerapatan fluks kumparan pada masing masing motor.
Motor induksi 3-fasa konvensional memiliki desain kumparan satu lapisan berjarak 120 derajat sedangkan motor induksi 3-fasa desain 6-fasa semi simetris memiliki bentuk desain kumparan satu lapis berjarak 30 derajat.
Pada penelitian tentang studi pengaruh desain 6 fasa terhadap torsi dan kecepatan motor induksi 3 fasa dengan system desain satu lapis tidak simetris yang telah dilakukan maka dapat disimpulkan, torsi dan kecepatan yang didapatkan dari motor induksi 3 fasa desain 6 fasa system satu lapis tidak simetris memiliki hasil lebih baik dari motor induksi 3-fasa konvensional.
Hal ini dikarenakan terjadinya peningkatan kerapatan fluks sehingga meningkatkan torsi dan kecepatan serta meningkatnya efesiensi motor. 6-fasa tak simetris jarak kumparan antar kedua motor berbeda, yang membedakannya yaitu kerapatan fluks kumparan pada masing-masing motor.
Motor induksi 3-fasa konvensional memiliki desain kumparan satu lapisan berjarak 120 derajat sedangkan motor induksi 3-fasa desain 6-fasa tidak simetris memiliki bentuk desain kumparan satu lapis berjarak 30 derajat.
Hubungan antara torsi dan kecepatan pada motor berbanding terbalik. Dikarenakan semakin besar torsi yang dihasilkan pada motor, maka semakin kecil kecepatan pada motor. Begitupun sebaliknya, jika semakin kecil torsi yang dihasilkan pada motor, maka semakin besar kecepatan pada motor. (***)
