Analisa Beban Motor Listrik

Mengapa mengkaji beban motor??

Karena sulit untuk mengkaji efisiensi motor pada kondisi operasi yang normal, beban motor dapat diukur sebagai indikator efisiensi motor. Dengan meningkatnya beban, faktor daya dan efisinsi motor bertambah sampai nilai optimumnya pada sekitar beban penuh.

Bagaimana mengkaji beban motor??
Persamaan berikut digunakan untuk menentukan beban..

dimana,
               η = Efisiensi operasi motor dalam %
               HP = Nameplate untuk Hp
               Beban = Daya yang keluar sebagai % laju daya
               Pi = Daya tiga fase dalam kW

Survei beban motor dilakukan untuk mengukur beban operasi berbagai motor di seluruh pabrik. Hasilnya digunakan untuk mengidentifikasi motor yang terlalu kecil. (mengakibatkan motor terbakar) atau terlalu besar (mengakibatkan ketidak efisiensian). US DOE merekomendasikan untuk melakukan survei beban motor yang beroperasi lebih dari 1000 jam per tahun.

Terdapat tiga metode untuk menentukan beban motor bagi motor yang beroperasi secara individu :

Pengukuran daya masuk. Metode ini menghitung beban sebagai perbandingan antara daya masuk (diukur dengan alat analisis daya) dan nilai daya pada pembebanan 100%.  

Pengukurann jalur arus. Beban ditentukan dengan membandingkan ampere terukur (diukur dengan alat analisis daya) dengan laju ampere. Metode ini digunakan bila faktor daya tidak diketahui dan hanya nilai ampere yang tersedia. Juga direkomendasikan untuk menggunakan metode ini bila persen pembebanan kurang dari 50%

Metode Slip. Beban ditentukan dengan membandingkan slip yang terukur bila motor beroperasi dengan slip untuk motor dengan beban penuh. Ketelitian metode ini terbatas namun dapat dilakukan dengan hanya penggunaan tachometer (tidak diperlukan alat analisis daya).

Karena pengukuran daya masuk merupakan metode yang paling umum digunakan, maka hanya metode ini yang dijelaskan untuk motor tiga fase.

Pengukuran Daya Masuk / Input Beban

Menentukan daya masuk dengan menggunakan persamaan berikut :

Dimana,
              Pi = Daya tiga fase dalam kW
              V = RMS (akar kwadrat rata-rata) tegangan, nilai tengah garis ke garis 3 fase
               I = RMS arus, nilai tengah 3 fase
              PF = Faktor daya dalam desimal

Alat analisis daya dapat mengukur nilai daya secara langsung. Industri yang tidak memiliki alat analisis daya dapat menggunakan multi-meters atau tong-testers untuk mengukur tegangan, arus dan faktor daya untuk menghitung daya yang masuk.

Menentukan nilai daya dengan mengambil nilai pelat nama/nameplate atau dengan menggunakan persamaan sebagai berikut:

Dimana,
               Pr = Daya masuk pada beban penuh dalam kW
               HP = Nilai Hp pada nameplate
               ηr = Efisiensi pada beban penuh (nilai pada nameplate atau dari tabel efisiensi motor)

Dimana,
               Beban = Daya keluar yang dinyatakan dalam % nilai daya
               Pi = Daya tiga fase terukur dalam kW
               Pr = Daya masuk pada beban penuh dalam kW

Contoh Perhitungan,

Pertanyaan:
Pengamatan terhadap pengukuran daya berikut dilakukan untuk motor induksi tiga fase 45 kW dengan efisiensi beban penuh 88%.

• V = 418 Volt

• I = 37 Amp

•  PF = 0.81

Hitung beban.
Jawab:

•  Daya Masuk = (1,732 x 418 x 37 x 0,81)/1000 = 21,70 kW

•  % Pembebanan = [21,70 /(45/0,88)] x 100 = 42,44 %