## ANALISIS KONSUMSI ENERGI LISTRIK DUA MOTOR INDUKSI TIGA FASA ANTARA TERHUBUNG LANGSUNG DENGAN TERHUBUNG TUKAR FASA
IG Suputra Widharma 1 , IM Sajayasa 2 , IN Sunaya 3 , IM Budiada 4
1 Jurusan Teknik Elektro Politeknik Negeri Bali Kampus Bukit Jimbaran, Kuta Badung, Bali
2 Jurusan Teknik Elektro Politeknik Negeri Bali Kampus Bukit Jimbaran, Kuta Badung, Bali
3 Jurusan Teknik Elektro Politeknik Negeri Bali Kampus Bukit Jimbaran, Kuta Badung, Bali
4 Jurusan Teknik Elektro Politeknik Negeri Bali Kampus Bukit Jimbaran, Kuta Badung, Bali Email: suputra@pnb.ac.id; madesajayasa@pnb.ac.id; nengahsunaya@pnb.ac.id; budiada@pnb.ac.id
Abstrak  - Motor  Induksi  3  fasa  merupakan  jenis  motor  yang  paling  banyak  digunakan  sebagai penggerak  berbagai  macam  beban  pada  industri  karena  pengoperasian  dan  pemeliharaannya  relatif mudah.    Motor  induksi  digunakan  mulai  dari  yang  berkapasitas  kecil  sampai  kapasitas  besar.  Untuk kapasitas  di  bawah  5  kW  motor  induksi  tidak  memerlukan  alat  bantu  pengasutan  alias  dapat dihubungkan  secara  langsung  dengan  sumber  3  fasa  yang  dikenal  dengan  sistem  DOL  ( direct  on line ).
Secara umum pengoperasian terhadap 2 motor induksi biasanya dilakukan dengan menghubungkan kedua motor induksi tersebut secara paralel pada satu kWh meter 3 fasa. Metode lain yang digunakan adalah kemungkinan kedua motor tersebut dicatu dari kWh meter tersendiri sehingga untuk dua motor tersebut menggunakan 2 kWh meter.
Dalam penelitian akan ditinjau konsumsi pemakaian energy listrik pada 2 kondisi yang berbeda. Yang pertama dengan kondisi kedua motor disuplai dari satu kWh meter bersama, dan yang kedua masing- masing  motor  disuplai  dari  kWh  meter  tersendiri.  Pengoperasian  dua  motor  Induksi  3  Fasa  dengan salah  satu  fasa  ditukar  konsumsi  energinya  lebih  hemat  dibandingkan  dengan  yang  terhubung langsung.  Dalam  satu  bulan  terjadi  penghematan  sebesar  14.784  KWh  dengan  asumsi  motor beroperasi 8 jam sehari dengan 24 hari kerja sebulan.
Kata kunci : Motor induksi; kWh meter; fasa ditukar
Abstract - Three phase induction motor is a kind of motor that many using as operator in many variant of industries because easy to operate and maintenance. Induction motor is using since small capacity till  big  capacity.  For  capacity  under  5  Kw,  induction  motor  does  not  need  trigger  or  can  be  contact directly to three phase supply that known by DOL (direct on line) system.
Generally operation of two induction motors usual by conjunction two induction motors parallel to one three  phase  KWH  meter.  Another  method  is  using  probability  both  of  motors  that  supplied  by  kWh meter individually so that for two motors need two kWh meters.
In  this  research  will  be  observed  consumption  of  electric  power  in  two  different  conditions.  The  first condition is two motors supplied by one kWh meter together, and the second every motor supplied by kWh meter individually. Operation two induction motors of three phase with one of its phase changes its  position  has  consumption  power  more  efficient  than  contact  directly.  And  in  one  month  can  be effective about 14.784 kWh by assumption that motor operate 8 hours a day to 24 hours a month.
Keywords : induction motor; kWh motor; changing phase

## PENDAHULUAN

## Latar Belakang
Motor  Induksi  3  fasa  adalah  jenis  motor  yang paling  banyak  digunakan  di  industri  misalnya industri  pengolahan  kayu,  tekstil,  dan  industri lainnya.  Motor  jenis  ini  disukai  karena konstruksinya yang sederhana, dapat diandalkan, mudah perngoperasian dan perawatannya.    Pada  umumnya  industri menggunakan banyak motor dengan kapasitas
yang bervariasi dari kecil sampai besar sesuai dengan kebutuhan beban.
Dalam pengoperasiannya,  instalasinya  motor-motor tersebut  dapat  dicatu  secara  sendiri-sendiri maupun  berkelompok.  Dalam  pengoperasian motor  berkelompok,  motor-motor  disuplai  dari sumber PLN  melalui satu kWh  meter tiga fasa dengan  urutan  fasa  yang  sama  (R,S,T  dari sumber  dengan  U,  V,  W  pada  motor  induksi). Namun  demikian,  dari  hubungan  antara sumber daya dengan beban, terdapat
kemungkinan  dua  motor  induksi  yang  dicatu secara  terpisah  melalui  dua  kWh  meter, sedangkan salah satu fasanya ditukar [1], [2]
Dalam  penelitian  ini  peneliti  ingin  mengamati apakah terdapat perbedaan dalam hal konsumsi  energi  listrik  pada  dua  kelompok motor  induksi  yang  sama  bila  disuplai  secara berbeda.  Konfigurasi  pertama  kedua  motor disuplai  secara  paralel  melalui  satu  kWh meter,  sedangkan  konfogurasi  kedua  kedua motor  tersebut  disuplai  melalui  dua    kWh meter  terpisah  sedangkan  salah  satu  fasanya ditukar. [3], [4]
Melalui  pengamatan  tersebut  akan  dapat dilihat  perbedaan  besar  arus  dan  tegangan. Dengan  mengamati  kWh  meter  dapat  pula dilihat  perbandingan  konsumsi  energi  listrik pada dua metode suplai di atas.

## Perumusan Masalah
Berdasarkan  uraian  latar  belakang  penelitian, maka pokok rumusan masalah pada penelitian ini dapat dirangkum sebagai berikut:
1.  Berapakah  besarnya  arus  dan  tegangan pada  pengoperasian  berkelompok  (2 motor induksi) dengan satu kWh meter.?
2.  Berapakah  besarnya  arus  dan  tegangan pada pengoperasian di mana setiap motor di  atas  disuplai  melalui  kWh  meter terpisah  dengan  salah  satu  fasanya ditukar.?
3.  Berapakah besarnya konsumsi energi listrik pada kedua metode pengoperasian motor induksi 3 fasa.?

## Tujuan dan Sasaran
Adapun  yang  menjadi  tujuan  dilakukannya penelitian ini adalah sebagai berikut:
1.  Untuk  mengetahui  besarnya  arus  dan
tegangan pada kedua metode
pengoperasian motor-motor tersebut.
2.  Untuk  mengetahui  perbedaan  konsumsi energi  motor-motor  tersebut  dari  kedua metode pengoperasian.
. TINJAUAN PUSTAKA Motor Induksi
Motor dalam dunia kelistrikan ialah mesin yang digunakan  untuk  mengubah  energi  listrik
menjadi  energi  mekanik.  Salah  satu  motor listrik  yang  umum  digunakan  dalambanyak aplikasi  ialah  motor  induksi.  Motor  induksi merupakan salah satu mesin asinkron (asynchronous motor) karena motor
beroperasi dibawah kecepatan sinkron. [5]
Kecepatan  sinkron  sendiri  ialah  kecepatan rotasi medan magnetik pada motor .Kecepatan sinkron  ini  dipengaruhi  oleh  frekwensi  motor dan  banyak  kutub  pada  motor.  Motor  induksi selalu  berputar  dibawah  kecepatan  sinkron karena    medan  magnet  yang  dibangkitkan pada  stator  akan  menghasilkan  fluks  pada rotor  sehingga  rotor  tersebut  dapat  berputar. Namun  fluks  yang  terbangkitkan  pada  stator mengalami  kertertinggalan  dibandingkan  fluks yang terbangkit pada stator sehingga kecepatan rotor tidak akan secepat kecepatan putaran medan magnet stator [6].
Motor Induksi dibedakan berdasarkan suplai di bagi  dua  :  Motor  Induksi  satu  fasa  dan  Motor Induksi 3 fasa. Dari kedua jenis motor ini yang membedakan  adalah  motor  induksi  satu  fasa tidak  bisa  start  sendiri  sedangkan  motor induksi  3  fasa  bisa  stats  sendiri.  Dalam penggunaannya  Motor  Induksi  fasa  lebih banyak digunakan dibandingkan Motor Induksi satu fasa [6], [7].
Motor  induksi  3  fasa  secara  garis  besar kontruksinya terdiri dari stator dan rotor. Stator adalah  bagian  yang  diam  dan  rotor  bagian yang  berputar  yang  biasanya  di  kopel kebeban. Rotor dibagi lagi menjadi dua bagian yaitu  rotor  sangkat  dan  rotor  belitan.  Karena kontruksinya sangat sederhana maka pengoperasiannya  dan  pemeliharannya  juga mudah. [8]
Gambar 2 . Box terminal motor induksi 3 fasa
Penggunaan  motor  induksi  3  fasa  paling banyak  digunakan    sebagai  penggerak  pada industri-industri.  Pada  pengoperasian  motor induksi  tiga  fasa  menurut  (PUIL,  2000  ) kapasitas  motor  di  bawah  5  KW  bisa dihubungkan langsung ke suplai (sistem DOL). Sedangkan  yang  dayanya  diatas  5  KW  harus menggunakan  alat  bantu  start,  karena  arus start motor induksi sangat besar (2 s/d 7 x I n). [7], [8]

## METODE PENELITIAN Tempat dan Waktu Penelitian
Penelitian  akan  dilakukan  di    Laboratorium Mesin  Listrik  Jurusan  Teknik  Elektro  Kampus Politeknik  Negeri  Bali,  Jl.  Raya  Kampus  Bukit Jimbaran,
Kuta
Selatan, Badung-Bali. Penelitian ini direncanakan akan dilaksanakan selama delapan bulan.

## Sumber, Jenis dan Metode Pengumpulan Data
Sumber  data  pada  penelitian  ini  berupa  data primer dan data sekunder. Data primer adalah data  yang  secara  langsung  dikumpulkan melalui  pengukuran  di  lapangan  maupun laboratorium. Data sekunder melihatkan berbagai  pengetahuan  dari  berbagai  buku bacaan  maupun  material  yang  dapat  diunduh melalui internet.
Jenis  data  yang  dikumpulkan  berupa  data kuantitatif.  Data  kuantitatif  mencakup  tingkat parameter listrik (tegangan, arus, dan sebagainya). Metode pengumpulan data diantaranya
sebagai berikut:
a.  Metode wawancara

## b.  Metode observasi

## Rancangan Penelitian
Rancangan  penelitian  diperlihatkan  seperti pada Gambar 3.1.
Wiring  diagram  dua  metode  pengoperasian dua  motor  induksi  3  fasa  yang  satu menggunakan  satu  KWh  dan  yang  satunya lagi menggunakan dua KWh meter.
Gambar 3 . Skematik Penelitian

## DATA  HASIL DAN PEMBAHASAN
Data Motor
Data duaMotor Induksi yang digunakan dalam penelitian adalah sebagai berikut: Motor Induksi 3 fasa
Daya   = 1,1 KW   Tegangan     = 380/400 volt Arus    = 4,5/2,7    AmpereCos Q   = 0,85 Putaran = 1410 rpm.

## Data Hasil Percobaan
Dalam melakukan pengambilan data peneliti melakukan 2 kali percobaan, yang pertama dua motor induksi dihubungkan langsung Kemudian yang kedua salah satu fasanya ditukar.
Tabel 1. Motor Induksi Terhubung Langsung Motor Induksi 1 Fasa Arus (A) Tegangan (volt ) CosQ U 1,9 220 0,85 V 1,9 220 0,85 W 1,5 220 0,85 Motor Induksi 2 Fasa Arus (A) Tegangan (volt ) CosQ U 1,9 220 0,85 V 1,9 220 0,85 W 1,5 220 0,85
Tabel 2. Motor Induksi Salah Satu Fasa Ditukar Motor Induksi 1 Fasa Arus (A) Tegangan (volt ) CosQ U 1,51 220 0,85 V 1,80 220 0,85 W 1,80 220 0,85 Motor Induksi 2 Fasa Arus (A) Tegangan (volt ) CosQ U 1,5 220 0,85 V 1,76 220 0,85 W 1,82 220 0,85

## Pembahasan
Untuk mendapatkan daya yang dipakai motor digunakan rumus :
P = V X I X cos Q
Contoh perhitungan dari Tabel 4-1 untuk fasa V, arus =1,9 A, V=220 Volt dan cos Q =0,85 maka dayanya : P = 1,9x220x085         P = 355,3 watt. Dengan cara yang sama dapat dilihat dalam Tabel 4-3  hingga Tabel 4-6.
Tabel 3. Daya Motor Induksi 1Terhubung Langsung Motor Induksi 1 Fasa Arus (A) Tegangan (volt ) CosQ Daya (watt) U 1,9 220 0,85 355,3 V 1,9 220 0,85 355,3 W 1,5 220 0,85 280,5 Tabel 4. Daya Motor Induksi 2 terhubung Langsung Motor Induksi 2 Fasa Arus (A) Tegangan (volt ) CosQ Daya (watt) U 1,9 220 0,85 355,3 V 1,9 220 0,85 355,3 W 1,5 220 0,85 280,5 Tabel 5. Daya Motor Induksi 1Salah Satu Fasa Ditukar Motor Induksi 1 Fasa Arus (A) Tegangan (volt ) CosQ Daya (watt) U 1,51 220 0,85 282,4 V 1,80 220 0,85 336,6 W 1,80 220 0,85 336,6 Tabel 6. Daya Motor Induksi 2 Salah Satu Fasa Ditukar Motor Induksi 2 Fasa Arus (A) Tegangan (volt ) CosQ Daya (watt) U 1,50 220 0,85 280,5 V 1,76 220 0,85 329,1 W 1,82 220 0,85 340,3

## Konsumsi Energi
Perhitungan daya Dua Motor Induksi yang terhubung langsung. P= 355,3+355,3+280,5+355,3+355,3+280,5
P= 1.982,2 watt
Dua  Motor  Induksi  yang  salah  satu  fasa ditukar P= 282,4+336,6+336,6+280,5+329,1+340,3 P= 1.905,5 watt
Selisih konsumsi daya P = 1982,2 – 1905,5 P = 76,7 watt

## Perhitungan energi
Rumus yang dipakai dalam perhtungan energi listrik adalah daya dikalikan waktu.
KWH  =  KW x t
Jika diasumsikan dalam sehari motor beroperasi  8  jam  dan  hari  kerja  dalam  satu bulan  24  hari  maka  konsumsi  energi  dua metode  pengoperasian  2  motor  induksi sebagai berikut :
Dua motor induksi terhubung langsung Pe   = 1982,5 x 8 x 24 Pe   =  380.640 KWH Dua motor induksi yang salah satu fasa ditukar Pe   =  1905,5 x 8 x 24 Pe   =   365.856 Selisih konsumsi energi Pe  =  380.640 – 365.856 Pe  =  14.784 KWH
Jadi dari hasil analisa data diatas pengoperasian dengan metode salah satu fasa ditukar  terjadi  penghematam  energi  listrik sebesar 14.784 KWH per bulan

## SIMPULAN
Pengoperasian    dua  Motor  Induksi  3  Fasa dengan  salah  satu  fasa  ditukar  konsumsi energinya  lebih  hemat  dibandingkan  dengan yang terhubung langsung.
Dalam  satu  bulan  terjadi  penghematan sebesar  14.784  KWh  dengan  asumsi  motor
beroperasi  8  jam  sehari  dengan  24  hari  kerja sebulan.

## DAFTAR PUSTAKA
A.F. Puchstein, T.C. Lloyd, A.E. Conrad, 1972.
Alternating  Current  Machines ,  Edisi  Ketiga, Modern  Asia  Edition,  John  Wiley  &  Sons Inc.
Fitzgerald,  A.E. Mesin  Mesin  Listrik,  Edisi Keempat,  terjemahan  Achyanto ,  Jakarta, Erlangga.
Lister, Eugene C., 1988. Mesin dan Rangkaian Listrik,  Edisi  Keenam ,  terjemahan  Ir.  Drs. Hanapi Gunawan, Jakarta, Erlangga.
Malik,  IA,  Nasrun  H,  Syahrial.  2013. Analisi Penghematan  Energi  Motor Listrik  di  PT.X . Jurnal Reka Elkomnika vol. 1 (3)
Soelaiman,  Prof.  Ts.  MHD,  Magarisawa,
Mabuchi.  1984. Mesin  Tak  Serempak
Dalam  Praktek .  Jakarta,  PT.  Pradnya Paramita.
Sajayasa,  IM,  IG  Suputra  Widharma,  IK
Amerta  Yasa.  2008. Performansi  Motor Induksi  Tiga  Phasa  pada  Kondisi  Operasi Satu  Phasa  dalam  Perspektif  Neuro  Fuzzy Analisis . Jurnal Teknologi Elektro vol. 7 (1)
Suputra  Widharma,  IG,  IM  Sajayasa.  2016. Penjadwalan  Waktu  Beban  Kerja  Dengan Metode  Algoritma  Active  Schedule  Dan Heuristic  Schedule  Untuk  Efisiensi  Daya Listrik . Matrix 4 (1)
Zuhal,  1982. Dasar  Tenaga  Listrik ,  Bandung, ITB.