Upload
hoangnga
View
218
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
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 Yogyakarta, 7 – 8 Oktober 2014 CITEE 2014 ISBN: 978-602-71396-1-9
ii Jurusan Teknik Elektro dan Teknologi Informasi, FT UGM
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
CITEE 2014 Yogyakarta, 7 – 8 Oktober 2014 ISSN: 2085-6350 ISBN: 978-602-71396-1-9
Jurusan Teknik Elektro dan Teknologi Informasi, FT UGM v
Table of Contents Inner Cover i
Organizer ii
Foreword iii
Schedule iv
Table of Contents v
Keynote
1. Key #1 User Aware Energy Smart Offices 1
Prof. Marco Aiello; University of Groningen, The Netherlands
2. Key #4 Human-Robot Collaboration: Two Examples with a Humanoid Robot 2
Prof. Jun Miura; Toyohashi University of Technology, Japan
3. Key #5 Study On Distinction of Gender from Front View of Walking Motion Using Kinect 3
Prof. Kazuhiko Hamamoto; Tokai University, Japan
Technical
1. I-Gto
#1
Sistem Informasi Repositori Digital Budaya Gorontalo 4
Arip Mulyanto, Mukhlisulfatih Latief, Manda Rohandi dan Muslimin
2. I-Jkt
#1
Smartchoice: Sistem Penunjang Keputusan Pemilihan Smartphone Android 10
Elah Suryani, Gusti Aulia, Vani Ahmad Ramadhan, dan Lily Wulandari
3. I-Jkt
#2
Aplikasi Sistem Pendukung Keputusan Penentuan Destinasi Wisata DKI Jakarta
Menggunakan Metode AHP Berbasis Web
15
Budi Setiawan Santoso, Millati Izatillah, Mustafa Ibrahim, dan Lily Wulandari
4. I-Sby
#1
Permainan Dakon dengan Metode Bayesian Network Berbasis Kemampuan Kognitif
Pemain
21
Ika Ratna Indra Astutik, Surya Sumpeno, dan Mauridhi Hery Purnomo
5. I-Yog
#1
Sistem Informasi Geografis Pengangkutan Zat Radioaktif 26
Adi Abimanyu, Purwanto, dan Nurhidayat
6. I-Yog
#2
Evaluasi Kesuksesan Penerapan Aplikasi SCM (Studi Kasus: PT. Timah (Persero), Tbk.) 33
Harrizki A. Pradana, Suyoto, dan F. Sapty Rahayu
7. I-TEIa
#1
Sentiment Analysis Twitter dengan Kombinasi Lexicon Based dan Double Propagation 39
Ghulam Asrofi Buntoro, Teguh Bharata Adji, and Adhistya Erna Purnamasari
8. I-TEIa
#2
Review Sistem Keamanan Data pada Komunikasi Instant Messenger 44
Putra Wanda, Selo, dan Bimo Sunarfri Hantono
9. Kosong 49
10. I-TEIa
#4
Review : Algoritma Kriptografi Untuk Pengembangan Aplikasi Telepon Anti Sadap di
Android
53
Ryan Ari Setyawan, Selo Sulistyo, dan Bimo Sunafri Hantono
11. I-TEIa
#5
Evaluasi Stop Word dan Stemming Retrieval Teks Menggunakan Latent Semantic Indexing
pada Bahasa Indonesia
59
Sahirul Alim T.B., Teguh Bharata Adji, dan Widyawan
12. I-TEIa
#6
Pengaruh Karakteristik dan Pencahayaan Objek terhadap Pelacakan Tanpa Penanda dalam
Ruang Tertutup pada Aplikasi Mobile Augmented Reality
64
Aditya Rizki Yudiantika, Selo Sulistyo, dan Bimo Sunarfri Hantono
ISSN: 2085-6350 Yogyakarta, 7 – 8 Oktober 2014 CITEE 2014 ISBN: 978-602-71396-1-9
Jurusan Teknik Elektro dan Teknologi Informasi, FT UGM vi
13. I-TEIa
#7
Pengembangan Aplikasi Bergerak untuk Mendeteksi Tingkat Kemacetan Lalu Lintas dan
Cuaca Memanfaatkan Google Maps API, OpenWeatherMap API, dan GPS
70
Taufiq El Rahman, I Wayan Mustika, dan Selo
14. I-TEIa
#8
Sistem Informasi Geografis Pemantau Transportasi Zat Radioaktif dengan Input SMS
Terenkripsi Berbasis Web
76
Ferzha Putra Utama, I Wayan Mustika, dan Lita Sari
15. I-TEIa
#9
Model Perhitungan Bobot Jalur Optimal pada Kasus Pencarian Jalur Tercepat 82
Slamet Wiyono, Teguh Bharata Adji, dan Hanung Adi Nugroho
16. I-TEIa
#10
Teknik Pemberian Rekomendasi Menu Makanan dengan Pendekatan Contextual Model dan
Multi-Criteria Decission Making
88
Robertus Adi Nugroho dan Ridi Ferdiana
17. I-TEIa
#11
Kajian Teknik-teknik Data Mining untuk Diagnosis Penyakit Jantung Koroner 95
Dwi Normawati, Hanung Adi Nugroho, dan Noor Akhmad Setiawan
18. I-TEIa
#12
Identifikasi Marka Garis Pembatas Jalan dan Obyek Penghalang di Jalan Raya Melalui
Teknik Deteksi Kandidat dan Pengklasifikasian
101
Sayidiman, Hanung Adi Nugroho, dan Rudy Hartanto
19. I-TEIa
#13
Peranan Fitur Kontur dan Slope dalam Pengenalan Tanda Tangan Offline dengan Dynamic
Time Warping
107
Ignatia Dhian Estu Karisma Ratri, Hanung Adi Nugroho, dan Teguh Bharata Adji
20. I-TEIb
#1
Klasifikasi Jalur Minat Siswa Menggunakan Algoritme Support Vector Machine (SVM)
(Kasus: SMA Negeri 1 dan SMA Negeri 2 Sragen)
112
Indriana Hidayah, Adhistya Erna Permanasari, dan Theopilus Bayu Sasongko
21. I-TEIb
#2
Rekomendasi Obyek Pariwisata Indonesia berbasis Analisis Sentimen Sosial Media Terkini 117
Bimo Sunarfri Hantono and Guntur Dharma Putra
22. P-TEIa
#1
Seleksi Aturan Menggunakan Rough Set Theory untuk Diagnosis Gangguan Transformator
Daya Berbasis Dissolved Gas Analysis (DGA)
123
Hendra Marcos, Noor Akhmad Setiawan, dan Suharyanto
23. P-TEIb
#1
Pengaruh Penambahan Kapasitor terhadap Unjuk Kerja Motor Induksi Tiga Fase Sangkar
Tupai
128
Bambang Sugiyantoro, Tiyono, dan M. Rasyid Aziz
24. S-Pad
#1
Deteksi Dini Penyakit Paru secara Mobile Berbasis Bayesian Network 133
Rahmadi Kurnia, Fitri Aini, dan Ikhwana Elfitri
25. S-Plg
#1
Pengenalan Kata dengan Metode Linear Predictive Coding dan Jaringan Syaraf Tiruan pada
Mobile Robot
139
Irmawan, Hera Hikmarika, Desi Windi Sari, dan M. Chaerul Tammimi
26. S-Tng
#1
Koreksi Citra pada Sensor Electrical Capacitance Volume Tomography 145
Amir Rudin, Arbai Yusuf, Imamul Muttakin, Rohmadi, Wahyu Widada, dan Warsito P.
Taruno
27. S-Bdg
#1
Analisis Sistem Stabilisasi Citra Angiogram dengan Algoritma SURF untuk Peningkatan
Akurasi Perhitungan QuBE
151
Hilman Fauzi
28. S-Jmr
#1
Perancangan Sistem Pengaturan Suhu pada Mesin Sangrai Kopi Berbasis Logika Fuzzy 157
Satryo Budi Utomo,Moh Agung P.N, dan Sumardi
29. S-Sby
#1
Model AR.Drone dengan Indoor dan Outdoor Hull 162
Agung Prayitno and Veronica Indrawati
CITEE 2014 Yogyakarta, 7 – 8 Oktober 2014 ISSN: 2085-6350 ISBN: 978-602-71396-1-9
Jurusan Teknik Elektro dan Teknologi Informasi, FT UGM vii
30. S-Sby
#2
Desain Smart Meter untuk Memantau dan Identifikasi Pemakaian Energi Listrik pada Sektor
Rumah Tangga Menggunakan Backpropagation Neural Network
168
Koko Hutoro, Adi Soeprijanto, Ontoseno Penangsang, dan Matt Syai’in
31. S-Sby
#3
Aplikasi Jaringan Sensor Nirkabel untuk Monitoring Korban Bencana Alam 174
M. Zen Samsono Hadi, Jodi Ryan Setyawan, Rahardita W.S, dan H. Uehara
32. S-TEIa
#1
Studi Perbandingan Metode Penilaian Kualitas Citra pada Citra Retina 180
Titin Yulianti, Hanung Adi Nugroho, dan Noor Akhmad Setiawan
33. S-TEIa
#2
Peningkatan Kontras pada Citra Digital Mammogram 186
Faisal N., Hanung Adi Nugroho, Indah Soesanti, and Lina Choridah
34. S-TEIa
#3
Perbaikan Citra untuk Peningkatan Kinerja Deteksi Wajah Fitur HAAR-like dengan Variasi
Pencahayaan
192
Laurentius Kuncoro Probo Saputra, Hanung Adi Nugroho, dan Teguh Bharata Adji
35. S-TEIa
#4
Ekstraksi Ciri Suara Jantung Berbasis Metode Statistis 198
Domy Kristomo, Indah Soesanti, dan Oyas Wahyunggoro
36. S-TEIa
#5
Low Cost Remote Terminal Unit (RTU) Sistem SCADA Berbasis Android 203
Hendy Rudiansyah, Suharyanto, dan Adha Imam Cahyadi
37. S-TEIa
#6
Kajian Deteksi Exudates untuk Diagnosis Diabetic Retinopathy 211
Widhia Oktoeberza KZ, Hanung Adi Nugroho, dan Teguh Bharata Adji
38. S-TEIa
#7
Unjuk Kerja Biometrika Iris Mata Menggunakan Metode Edge Histogram Descriptor untuk
Aplikasi Keamanan
217
Danny Kurnianto, Indah Soesanti,dan Hanung Adi Nugroho
39. S-TEIa
#8
Metode Digitalisasi Citra pada Sinyal EKG 224
Jaenal Arifin, Jans Hendry, dan Sri Kusrohmaniah
40. S-TEIa
#9
Analisis Tekstur Citra Interpolasi terhadap Steganografi 231
Meirista Wulandari dan Indah Soesanti
41. S-TEIa
#10
Implementasi GA untuk Optimasi Generator Uap Berbasiskan Model BPNN di PT. Chevron
Pacific Indonesia
237
Liris Maduningtyas, Risanuri Hidayat, Litasari, Teguh Handjoyo, dan Hasballah
42. S-TEIa
#11
Pengenalan Wajah dengan Menggunakan Dimensi Fraktal dan Neural Network 243
Dedy Suryadi, Risanuri Hidayat, dan Hanung Adi Nugroho
43. S-TEIa
#12
Quadrotor PD Auto-tuning Berbasis LS-Loop Shaping 249
Atikah Surriani, Meilia Safitri, Almira Budiyanto, dan Adha Cahyadi
44. S-TEIa
#13
Ekstraksi Ciri Berbasis Wavelet dan Klasifikasi Berbasis Logika Fuzzy untuk Deteksi Dini
Kanker Payudara pada Citra Mammogram
255
Hanifah Rahmi Fajrin dan Hanung Adi Nugroho
45. S-TEIa
#14
Pengujian Tracking Color Menggunakan IP Webcam untuk Deteksi Ketinggian Air 261
Adhadi Kurniawan, I Wayan Mustika, dan Sri Suning Kusumawardani
46. S-TEIa
#15
Pemetaan Alamat dan Fungsi Basis untuk Meningkatkan Unjuk-Kerja CMAC 267
Muhamad Iradat Achmad, Adhi Susanto, dan Hanung Adinugroho
47. S-TEIa
#17
Estimasi Model Sederhana Kendali Posisi Ketinggian Quadrotor AR.Drone 2 274
Ardhimas Wimbo Wasisto, Atikah Surriani, Nia Maharani, Adha Imam Cahyadi, dan
Teguh Bharata Adji
48. S-TEIb
#1
Perbandingan Karakteristik Morfologi Inti nRBC (Nucleated Red Blood Cell) dengan 5 Jenis
Sel Darah Putih
279
Hanung Adi Nugroho dan Alfiah Rizky Diana Putri
ISSN: 2085-6350 Yogyakarta, 7 – 8 Oktober 2014 CITEE 2014 ISBN: 978-602-71396-1-9
Jurusan Teknik Elektro dan Teknologi Informasi, FT UGM viii
49. S-TEIb
#2
Optimasi Waktu Gerak Lurus Robot Lengan 6 DOF Dengan Algoritma Genetik 284
Oyas Wahyunggoro, R. Suryoto Edy Raharjo, dan Priyatmadi
50. S-TEIb
#3
Pengaruh Jumlah Titik Sudut Elemen Poligon terhadap Peningkatan Akurasi Metode
Elemen Hingga Poligonal dengan Fungsi Bentuk Wachspress
289
Eny Sukani Rahayu
51. C-TEIa
#1
Evaluasi Unjuk Kerja Good Convolutional Codes pada Skema Penyandian Bertingkat RS-
CC
293
Daryus Chandra, Adhi Susanto, dan Sri Suning Kusumawardani
52. C-TEIa
#2
Analisis Unjuk Kerja Repeat-Accumulate Codes (RAC) untuk Kanal AWGN dengan BER
Chart dan EXIT Chart
299
Daryus Chandra, Adhi Susanto, dan Sri Suning Kusumawardani
53. C-TEIa
#3
Kerangka Teori Permainan dengan Perbaikan Utilitas untuk Pengorganisasian Diri di dalam
Jaringan Heterogen LTE
305
Agus Nurcahyo, I Wayan Mustika, dan Sigit Basuki Wibowo
54. C-TEIb
#1
Pakai-Ulang Frekuensi Fraksional dengan Penjenjangan Berbeda untuk Layanan Upaya
Terbaik pada Teknologi Selular LTE
311
Mulyana and Budi Setiyanto
55. C-TEIb
#2
Unjuk Kerja Protokol AODV+ pada Komunikasi V2V dalam VANET 316
I Wayan Mustika, Jan Wantoro, dan Bimo Sunarfri Hantono
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
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
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
ISSN: 2085-6350ISBN: 978-602-71396-1-9
Yogyakarta, 7 - 8 Oktober 2014 CITEE 2014
128 Jurusan Teknik Elektro dan Teknologi Informasi, FT UGM
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)
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.
Pf = Cos θ = kW/kVA = kW/√(kW2 + kVAR
2) (2)
dengan, Pf : faktor daya
kW : daya aktif
kVAR : daya reaktif
kVA : daya semu
Cos θ : 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)
dan,
Po = T x ω (4)
dengan Pi : daya input (watt)
Po : daya output (watt)
T : beban kopel (N.m)
Ω : 2πNr/60
Nr : putaran motor (rpm).
III. 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.
TABLE I NAMEPLATE MOTOR INDUKSI
EFACEC Portugal
IEC 34 - 1
MOT. BF5 90S 24 3 ~ 50 60 Hz
1,10/1,32 kW 1380 1655/min IP 55
220-240 250-280 V 5,00 5,00 A
Y 380-415 440 480 V 2,90 2,90 A
Cos θ 0,79/0,81 11,5 kg Is cl. F
TABEL II NAMEPLATE MOTOR DC
THRIGE-SCOTT BT68GB Belfast
N. Ireland
MOTOR-COMP PURE DC
LAK 112 B No. 3410658-9634
1,5 kW 1400/1800 min-1
CONT Insulation Cl. F K
Armature 220 V 8,5 A
Excitation 120 V 0,5 A
IEC 34 - 1
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.
Gambar 1 Rangkaian Pengujian
CITEE 2014 Yogyakarta, 7 - 8 Oktober 2014 ISSN: 2085-6350ISBN: 978-602-71396-1-9
Jurusan Teknik Elektro dan Teknologi Informasi, FT UGM 129
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
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
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.
Kapasi-
tor
(µF) V A W
Cos
θ VAR N
Slip
(%)
3,25 127 1.32 27.9 0.09 289 1390 7.33
6,5 127 1.25 30.5 0.1 272 1405 6.33
17 127 1.02 31.5 0.15 223 1408 6.13
20,25 127 0.93 32.4 0.16 201 1425 5
23,5 127 0.85 35.1 0.19 184 1433 4.47
34 127 0.65 43.2 0.3 135 1436 4.27
37,25 127 0.67 64 0.44 133 1440 4
40,5 127 0.61 67 0.5 116 1443 3.8
51 127 0.45 73.3 0.75 64.5 1458 2.8
54,25 127 0.4 76 0.85 47 1463 2.47
57,5 127 0.38 77 0.91 35 1480 1.33
ISSN: 2085-6350ISBN: 978-602-71396-1-9
Yogyakarta, 7 - 8 Oktober 2014 CITEE 2014
130 Jurusan Teknik Elektro dan Teknologi Informasi, FT UGM
Gambar 5 Grafik Hubungan Penambahan Kapasitor dan Daya
Reaktif
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.
Gambar 3 Grafik Hubungan Penambahan Kapasitor dan Daya
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.
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 6 Grafik Pengaruh Penambahan Kapasitor dan Slip
Gambar 7 Grafik Pengaruh Penambahan Kapasitor dan Kecepatan
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.
CITEE 2014 Yogyakarta, 7 - 8 Oktober 2014 ISSN: 2085-6350ISBN: 978-602-71396-1-9
Jurusan Teknik Elektro dan Teknologi Informasi, FT UGM 131
V. KESIMPULAN
DAFTAR PUSTAKA
[1] Tumiran, 2002, Kualitas Energi Listrik Menyongsong
Pembahasan RUU Ketenagalistrikan, Majalah energy, Edisi 16(Juni-Agustus 2002), Pusat Studi Energi UGM, Yogyakarta
[2] Zuhal, 1988, Dasar Tenaga Listrik dan ELektronika Daya, PT. Gramedia, Jakarta.
[3] Anthony, Z., 2001, Kinerja Pengoperasian Motor Induksi 3 Fase pada Sistem 1 Fase dengan Menggunakan Kapasitor, UGM, Yogyakarta.
[4] 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.
[5] Wildi Theodore,2002, “Electrical Machines, Drives. And Power Systems, 5th edition,” Pearson Education Inc., New Jersey.
[6] A.E. Fitzgerald, 2003, “Electrical Machinery, 6th edition,” McGraw-Hill, New York.
[7] Amirullah, M., 2000, Pengaruh Pemasangan Kapasitor pada Untai Belitan Stator terhadap Unjuk Kerja Motor Induksi 3 Fase Sangkar Tupai, UGM, Yogyakarta.
[8] Putra, I Ketut P, 2004, Penggunaan Kapasitor Untuk Perbaikan Unjuk Kerja Motor Induksi Sebagai Generator, UGM, Yogyakarta.
Gambar 8 Grafik Pengaruh Penambahan Kapasitor dan Efisiensi
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.
ISSN: 2085-6350ISBN: 978-602-71396-1-9
Yogyakarta, 7 - 8 Oktober 2014 CITEE 2014
132 Jurusan Teknik Elektro dan Teknologi Informasi, FT UGM