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

bsg@te.ugm.ac.id

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