Soal & Penyelesaian [PDF]

Citation preview

SOAL PILIHAN GANDA 1. Sebuah motor induksi 3 fasa sambungan segitiga (D), jika dihubungkan langsung pada sumber 415 volt, 50 Hz, mengambil arus start 120 Ampere pada masing-masing fasanya. Berapakah arus line jika dalam starting langsung dengan sumber? a. 39 A b. 105 A c. 207.6 A d. 312.3 A Jawab: C 2. Dari soal nomer 1, berapakah arus line jika dalam starting menggunakan saklar Y-D? a. 29 A b. 39 A c. 59 A d. 69 A Jawab: D 3. Sebuah motor induksi, kutup 4, 50 cps, bekerja memikul beban penuh dengan kecepata 1455 rpm. Berapa slip motor tersebut. a. 1 % b. 2 % c. 3 % d. 4 % Jawab: C 4. Sebuah motor induksi 3 phasa memiliki rotor hubungan bintang dan mempunyai ggl induksi 80 volt antara cincin seret, pada keadaan diam dengn untai terbuka. Tahanan dan reaktansi lilitan rotor perfasa adalah 1 ohm dan 4



ohm. Berapa arus lilitan rotor per fasa pada start (cincin –cincin dihubung singkat). a. 6.2 A b. 11.2 A c. 22.4 A d. 38.4 A Jawab: B 5. Dari soal nomer 4, Hitung arus lilitan rotor per fasa pada saat start (cincincincin dihubung seri dengan tahanan sebesar 3 ohm pada masing-masing fasanya). a. 2.12 b. 4.6 c. 8.16 d. 12.4 Jawab: C 6. Sebuah motor induksi 3 fasa sambungan bintang 400 volt, mempunyai rotor juga sambungan bintang. Perbandingan lilitan stator dan rotor adalah 6.5. tahanan dan reaktansi lilitan rotor per fasa adalah 0.025 Ω dan 0.25 Ω. Berapakah arus lilitan rotor per fasa saat motor distart? a. 100.28 A b. 141.32 A c. 198.45 A d. 200.82 A Jawab: B 7. Sebuah motor induksi 3 fasa kutub 6 bekerja dengan putaran 960 rpm pada frekuensi 50 Hz. Daya keluaran motor 18 hp (1 HP = 746 watt). Rugi inti dan tembaga stator = 0.25 Kw, rugi gesek = 0.15 kw . Beraoa rugi tembaga lilitan rotor? a. 0.542 kw



b. 1.4 kw c. 2.7 kw d. 3.8 kw Jawab: A 8. Dari soal nomer 7, berapa efisiensinya? a. 93.44 % b. 89.56 % c. 78 % d. 69 % Jawab: A 9. Sebuah motor induksi 3 fasa, kutub 8, 50 cps, bekerja padabeban penuh dan slip = 0.04 menghasilkan torsi keluaran = 148.3 Nm. Kerugian gesek = 200 watt, tembaga dan inti stator = 1620 watt. Berapa daya keluaran (dalam hp)? a. 11.2 HP b. 16.6 HP c. 20.11 HP d. 24. 59 HP Jawab: C 10. Dari soal nomer 9, berapa rugi tembaga rotor? a. 247 watt b. 359 watt c. 633 watt d. 936 watt Jawab: C 11. Dari soal nomer 9, berapa efisiensinya? a. 79 % b. 86 %



c. 92 % d. 97 % Jawab: B 12. Disebut motor induksi karena a. jumlah putaran rotor motor sama dengan putaran medan magnet b. prinsip kerja motor tidak secara induksi c. jumlah putaran rotor motor tidak sama dengan putaran medan magnet d. sumber yang digunakan, sumber DC Jawab: C 13. Bagian konstruksi motor induksi utama yang diam disebut a. Stator b. Rotor c. Arang d. Sikat Jawab: A 14. Bagian konstruksi motor induksi utama yang berputar disebut a. Stator b. Rotor c. Arang d. Sikat Jawab: B 15. Rotor jenis yang digunakan motor induksi 3 fasa yang berdaya relative besar adalah a. Savonius b. Lilit c. Darrieus



d. Sangkar Jawab: B 16. Rotor jenis yang digunakan motor induksi 3 fasa yang berdaya relative kecil adalah a. Savonius b. Lilit c. Darrieus d. Sangkar Jawab: D 17. Keuntungan motor induksi disbanding motor konvensional, kecuali a. Konstruksinya sederhana b. Efisiensinya relative rendah c. Factor daya cukup baik d. Startnya mudah Jawab: B 18. Lilitan stator merupakan tempat untuk,,, a. Menghasilkan gaya gerak listrik b. menghasilkan efisensi tinggi c. menghasilkan arus d. Menghasilkan garis-garis gaya magnet Jawab: D 19. Pengertian ns pada motor induksi yaitu a. Jumlah frekuensi stator b. Jumlah putaran sinkron pada medan magent stator c. Jumlah slip d. Jumlah frekuensi sumber



Jawab: B 20. Rugi tetap pada motor induksi 3 fasa yaitu a. Rugi stator b. Rugi gesek c. Rugi inti stator dan rugi gesek d. Rugi tembaga dan rugi rotor Jawab: C 21. Diketahui motor induksi tiga phasa hubungan Y dengan parameter : r1=10 Ω; x1=25 Ω; r2=3Ω; x2=25 Ω, Xm=75 Ω, berapakah slip maksimum pada motor tersebut? a. 0, 067 b. 0,076 c. 0, 078 d. 0, 087 Jawab: A 22. Dari soal nomor 21, berapakah torsi maksimumnya a. 0, 242 Nm b. 0, 424 Nm c. 0, 0434 Nm d. 0, 0343 Nm



Jawab: B 23. Diketahui motor induksi tiga phasa hubungan Y, P=6, V=230 V, f=60 Hz, dengan parameter :r1=0.5Ω; r2=0.25Ω; x1=0.75Ω; x2=0.5Ω; Xm=100Ω; Rc=500Ω; Impedansi stator = 0.02+j0.06 Ω; rotational loss=160 W, Berapakah rugi tembaga stator? a. 247,7 W b. 427, 7 W c. 724, 7 W



d. 274, 7 W Jawab: A 24. Dari soal nomor 23, berapakah Efisiensi motor? a. 89,7 % b. 79,8 % c. 78,9 % d. 87,9 % Jawab: D 25. Dari Soal nomor 23, berapakah torsi poros motor? a. 31, 5 Nm b. 34, 7 Nm c. 35, 9 Nm d. 36, 8 Nm Jawab: C



SOAL ESSAY Unutuk soal no. 1 dan 2 Sebuah motor induksi 3 fasa sambungan segitiga (D), jika dihubungkan langsung pada sumber 415 volt, 50 Hz, mengambil arus start 120 Ampere pada masingmasing fasanya. 1. Dari soal diatas, hitunglah arus line jika dalam starting langsung dengan sumber? Jawab: I starting langsung = 120 √3 = 207.6 Ampere 2. Dari soal diatas, hitunglah arus line jika dalam starting menggunakan saklar YD? Jawab: Saat start dengan sumber 3 fasa 415 volt sambunga segitiga, I fasa = 120 A, maka I per fasa dalam sambungan bintang (Y) adalah I fasa (Y) = 120 / √3 = 69 Ampere 3. Sebuah motor induksi, kutup 4, 50 cps, bekerja memikul beban penuh dengan kecepata 1455 rpm. Tentukan slip motor tersebut. Jawab: ns = (60 x f) / p ns = (60 x 50) / 2 = 1500 rpm Maka slip (rpm) = 1500 rpm – 1455 rpm = 45 rpm Dalam % : Slip (%) = (45 / 1500 ) x 100 % = 3 %



Untuk soal no. 4 dan 5 Sebuah motor induksi 3 phasa memiliki rotor hubungan bintang dan mempunyai ggl induksi 80 volt antara cincin seret, pada keadaan diam dengn untai terbuka. Tahanan dan reaktansi lilitan rotor perfasa adalah 1 ohm dan 4 ohm. 4. Dari soal diatas, hitung arus lilitan rotor per fasa pada start (cincin –cincin dihubung singkat). Jawab: Ggl induksi pada keadaan diam per fsa adlah 60 / √3 = 46.2 volt Impedensi lilitan rotor per fasa adalah: √(12 + 42) = 4.12 Ω Maka : Ir per fasa = 46.2 / 4.12 = 11.2 Ampere 5. Dari soal diatas, hitung arus lilitan rotor per fasa pada saat start (cincin-cincin dihubung seri dengan tahanan sebesar 3 ohm pada masing-masing fasanya). Jawab: Tahanan lilitan rotor per fasa adalah 3+1=4Ω Impedansi lilitan rotor per fasa adalah = √42 + 42 = 5.66 Ω Maka : Ir per fasa = 46.2 / 5.66 = 8.16 Ampere 6. Sebuah motor induksi 3 fasa sambungan bintang 400 volt, mempunyai rotor juga sambungan bintang. Perbandingan lilitan stator dan rotor adalah 6.5. tahanan dan reaktansi lilitan rotor per fasa adalah 0.025 Ω dan 0.25 Ω. Berapakah arus lilitan rotor per fasa saat motor distart? Jawab: Ggl induksi lilitan rotor per fasa saat diam adalah: Er0 = (400 x √3) x (1 x 6.5) = 35.5 volt Zr0 = √0.0252 + 0.252 = 0.2512 Ω



Ir per fasa = 35.5 / 0.2512 = 141.32 Ampere Untuk soal no. 7 dan 8 Sebuah motor induksi 3 fasa kutub 6 bekerja dengan putaran 960 rpm pada frekuensi 50 Hz. Daya keluaran motor 18 hp (1 HP = 746 watt). Rugi inti dan tembaga stator = 0.25 Kw, rugi gesek = 0.15 kw. 7. Dari soal diatas, hitunglah rugi tembaga lilitan rotor. Jawab: Daya pada rotor (P2) = (18 x 0.746) + 0.15 = 13.578 kw Ns = (60 x50) / 3 = 1000 rpm s = (1000 – 960) / 1000 = 0.04 P2Cu / P2 = s / (1 – s Sehingga: P2Cu = (0.04 x 13.576) / (1 – 0.04) = 0.542 kw 8. Dari soal diatas, hitunglah efisiensi? Jawab: Daya masuk motor (P1) = P12 + Rugi inti stator + P1Cu= (13.578 + 0.542) + 0.25 = 14.37 kw Sehingga: Efisiensi = (13.428 / 14.37) x 100% = 93.44 % Soal nomer 9, 10 dan 11 Sebuah motor induksi 3 fasa, kutub 8, 50 cps, bekerja padabeban penuh dan slip = 0.04 menghasilkan torsi keluaran = 148.3 Nm. Kerugian gesek = 200 watt, tembaga dan inti stator = 1620 watt. 9. Dari soal diatas, hitunglah daya keluaran (dalam hp)? Jawab: Ns = (60 x 50) / 3 = 1000 rpm Putaran rotor nr = (1 – s) ns



= (1 – 0.04) 1000 rpm = 960 rpm Sehingga: Daya keluaran motor = (To x 2. Phi x nr / 60) / 746 = (149.3 x 2.Phi x 960 / 60 ) / 746 = 20.11 hp Atau : Po = 20.11 x 746 = 15000 watt Rugi gesek = 200 watt Daya keluaran rotor = 15000 + 200 = 15200 watt. 10. Dari soal diatas, hitunglah rugi tembaga rotor? Jawab: (daya keluaran rotor / daya masukan rotor) = (n / ns) Jadi daya masukan rotor = (15200 x 1000) / 960 = 15833 watt Sehingga: Rugi tembaga rotor P2Cu = 15833 – 15200 = 633 watt 11. Dari soal diatas, hitunglah efisiensinya? Jawab: Daya keluaran stator = daya masukan rotor = 15833 watt Rugi tembaga dan inti stator = 1620 watt Jadi daya masukan stator = 15833 + 1620 = 17453 watt Sehingga: Efisiensinya = (15000 / 17453) x 100 % = 86 % 12. Jelaskan definisi dari motor induksi ! Jawab: Motor tidak serempak juga disebut motor induksi. Disebut motor induksi karena jumlah putaran rotor motor tidak sama dengan putaran medan magnet yang terjadi pada stator.



13. Sebutkan konstruksi utama dari motor induksi! Jawab: Stator dan Rotor. 14. Jelaskan prinsip terjadinya slip! Jawab: Jika pada suatu saat jumlah putaran rotor motor sama dengan putaran medan magnet stator (nr = ns), maka tidak terjadi perpotongan garis-garais gaya magnet oleh lilitan rotor. Akibatnya ggl induksi E pada lilitan rotor = 0, dan arus yang mengalir pada lilitan rotor juga = 0, sehingga gaya yang terjadi pada lilitan rotor berdasarkan rumus F = B I L juga = 0, akhirnya terjadi penurunan putaran rotor. Dengan turunnya putaran rotor, maka terjadilah perpotongan garis-garis gaya magnet dengan lilitan rotor, sehingga pada lilitan rotor timbul tegangan, arus dan gaya, dan rotor motor berputar lagi. Peristiwa ini terjadi terus-menerus, dan hal yang demikian ini mengakibatkan timbulnya slip motor. 15. Sebutkan bagian-bagian penting dalam stator. Jawab: Inti stator, lilitan stator, dan kotak terminal.



SOAL MENJODOHKAN



Bagian yang diam dalam konstruksi motor induksi. Bagian yang berputar dalam konstruksi motor induksi



Motor induksi Pcu



Rotor pada motor induksi 3 fasa berdaya besar.



Rotor sangkar



Rotor pada motor induks 3 fasa berdaya kecil.



ns



Putaran rotor tidak sama denga putaran medan magnet.



Stator



Jumlah putaran sinkron medan magnet stator



Rotor



Rugi tembaga



Es



Jumlah putaran rotor



Nr



Ggl induksi pada lilitan stator



Er



Ggl insuksi lilitan rotor saat jalan



SOAL BENAR SALAH



Rotor lilit



1. Rotor lilit, rotor jenis ini digunakan pada motor induksi 3 fasa yang berdaya relative besar. (BENAR) 2. Disebut motor induksi karena ns = nr. (SALAH) 3. Rotor merupakan bagian yang diam pada konstruksi motor induksi. (SALAH) 4. Ns = (f x 60 ) / p (BENAR) 5. Pcu = rugi tembaga (BENAR) 6. Efisiensi = Pin / Pout (SALAH) 7. Starting motor induksi secara langsung, arus start rendah.



(SALAH)



8. Hokum Newton yaitu apabila suatu penghantar yang barada pada sejumlah garis gaya magnet yang berubah-ubah, maka pada penghantar tersebut akan timbul ggl. (SALAH) 9. Salah satu keuntungan motor induksi, kecepatan tergantung beban. (SALAH) 10. Pedoman untuk menentukan arus star : Ir (start) = Er0 / (Rr2 + Xr02)1/2 (BENAR)