## ANALISA EFISIENSI MOTOR KAPASITOR SEBAGAI PENGGERAK ALAT UJI RUGI-RUGI ALIRAN FLUIDA

## Yolnasdi*, Ermawati, Abdul Halim
Jurusan Teknik Elektro, Sekolah Tinggi Teknologi Pekanbaru
E-mail : yolnasdi@gmail.com

## Abstrak
Motor  kapasitor  berfungsi  untuk  mengkonversi  energi  listrik  menjadi  energi  mekanik,  dalam  proses  konversi  tersebut selalu  menimbulkan  rugi-rugi  energi  yang  disebut  rugi-rugi  daya  yang  menyebabkan  pemanasan  pada  motor  listrik sehingga menurunkan efisiensi motor itu sendiri. Pada laboratorium konversi energi listrik Program Studi Teknik Mesin Sekolah  Tinggi  Teknologi  Pekanbaru  terdapat  sebuah  alat  praktikum  untuk  menguji  rugi-rugi  aliran  fluida  dengan menggunakan  sebuah  motor  induksi  satu  fasa  yaitu  motor  kapasitor    dengan  daya  125  watt  sebagai  penggeraknya. Untuk mengetahui  efisiensi dari motor  kapasitor  yang digunakan,  maka dilakukan penelitian dengan melaksanakan pengujian    berbeban  pada  motor    dengan  pembebanan    25%,  50%,  75%,  100%  dan  kondisi  beban  125%,  sedangkan untuk  analisa  dari  hasil  pengujian  dilakukan  dengan  2  (dua)  cara  .  cara  pertama  efisiensi  dihitung  berdasarkan  daya output  dan  rugi-rugi  daya  total  sedangkan  cara  ke  dua  berdasarkan  daya  output  dan  daya  input,        kedua  cara  ini dibandingkan maka didapatlah   nilai efisiensi yang paling baik yakni  pada pemebebanan 100% dengan nilai efisiensi sebesar  50 %  untuk cara pertama dan 59,7 %  untuk cara kedua.
kata kunci : motor kapasitor, rugi-rugi daya

## Abstract
Capacitor motors serve to convert electrical energy into mechanical energy, in the conversion process always creates energy  losses  called  power  losses  that  cause  heating  on  the  electric  motor  thus  reducing  the  efficiency  of  the  motor itself. In the electric energy conversion laboratory of Mechanical Engineering Study Program Sekolah Tinggi Teknologi Pekanbaru there is a practicum tool to test the fluid flow losses by using a single-phase induction motor is a 125-watt capacitor motor as the driving force. To  know  the efficiency  of this used  capacitor motor, the research  conducted by carrying out load test on this motor with loading 25%, 50%, 75%, 100% and load condition 125%, while for analysis from result of this test done with 2 ( two) ways. the first way of efficiency is calculated based on total output power and losses while the second way is based on output power and input power, these two ways are compared then obtained the best efficiency value that is at 100% loading with efficiency value of 50% for the first and 59.7% for the second way.
keywords : motor capacitor, efficiency, loss of power

## PENDAHULUAN
Pada saat ini hampir semua industri menggunakan  motor  listrik  sebagai  penggerak utama,  motor-motor  tersebut   juga  dipakai  untuk peralatan  rumah  tangga.  Motor  listrik  jenis induksi  tiga  phasa  maupun  motor  induksi  satu phasapaling banyak digunakan. Hal ini disebabkan motor induksi mempunyai  konstruksi yang  cukup  sederhana,  mudah  dijalankan,  kuat, keandalan  yang  tinggi  serta  harga  yang  relative murah  dibanding  dengan  motor  jenis  lain.Pada penggunaan  sebuah  pompa  yang  digerakan  oleh
sebuah  motor  induksi  satu  fasa  yaitu  motor kapasitor,yang  mana  motor  ini mempunyai kinerja  yang  lebih  baik  dibanding  dengan motor  induksi  jenis  lain. Untuk  itu  penulis tertarik  melakukan  penelitian  mengenai  efisiensi terhadap motor induksi satu fasa  yang digunakan sebagai penggerak pompa alat uji rugi-rugi aliran fluida.  Tujuan  dari  penelitian  yang  akan dilakukan  :
1. Menghitung  efisiensi  motor  pada  kondisi motor  berbeban  sebagai  penggerak  pompa alat  uji  rugi-rugi  aliran  fluida  maupun  tidak berbeban
2. Menghitung daya
output,membuat karakteristik  efisiensi  terhadap  daya  keluaran dan  rugi-rugi  daya,  serta  membandingkan masing-masing hasil pengujian motor kapasitor

## Tinjauan Pustaka
Ada  beberapa  kajian  yang  membahas  mengenai motor  kapasitor  yang  dituangkan  dalam  bentuk jurnal dengan judul antara lain
- Analisis Pengaruh Perubahan Besaran Kapasitor  Terhadap  Arus Start Motor Induksi  Satu  Phasa  oleh  Atmam,  Zulfahri, Usaha  Situmeang,  disini  dibahas  mengenai Motor  induksi  satu  phasa  tidak  dapat  start sendiri  untuk  start  awal,  untuk  itu  motor induksi satu phasa dilengkapi dengan sebuah kumparan  bantu  yang  terhubung  seri  dengan kapasitor  yang  besaran  kapasitornya  sesuai untuk  starting  motor  induksi  satu  phasa. Apabila  kapasitor  yang  digunakan,  besaran kapasitornya  tidak  sesuai  atau  kapasitor mengalami kerusakan maka akan mengakibatkan  arus  start  tinggi  dan  motor akan mengalami gangguan bahkan kerusakan.
- Analisis  Perbandingan  Efisiensi  Dan  Faktor Daya  Motor  Kapasitor Start Dengan  Motor Kapasitor  Run  Dengan  Teori  Medan  Putar Silang  Dan  Teori  Medan  Putar  Ganda  oleh Ahmad Muhajir Hasibuan dan Surya Tarmizi Kasim,  jurnal  ini  membahas  perbandingan efisiensi  dan  faktor  daya  pada  motor kapasitor start dan  kapasitor  run.  Motor kapasitor start dan  motor  kapasitor  run adalah  jenis  motor  induksi  satu  phasa  yang pemakaiannya  cukup  luas.  Pada  penggunaan motor  kapasitor  start  dan  run  ini  perlu diketahui  besar  perbandingan  efisiensi  dan faktor daya, karena efisiensi dan faktor daya merupakan  hal  yang  penting  dari  sebuah motor  listrik  pada  umumnya.  Penelitian  ini bertujuan  untuk  memberikan  uraian  tentang analisis  perbandingan  efisiensi  dan  faktor daya  dengan  teori  medan  putar  silang  dan teori medan putar ganda.

## Prinsip kerja motor kapasitor
Jika  motor  kapasitor  diberi  sumber tegangan (suplay 220 Volt AC) pada belitan start, maka terjadi pengaliran arus pada belitan tersebut.
Dengan  adanya  kapasitor  yang  terhubung  seri dengan  belitan  bantu  sehingga  arus  belitan  bantu mendahului (leading) terhadap arus belitan utama, kondisi  tersebut  menyebabkan  terbentuk  suatu medan  magnet  putar.  Medan  magnet  putar  ini memotong  batang-batang  konduktor  dari  belitan rotor yang menyebabkan pada ujung-ujung belitan rotor  timbul  gaya  gerak  listrik,  karena  belitan rotor  merupakan  rangkaian  tertutup  sehingga menghasilkan  arus  pada  rotor  dan  kedua  fluks magnet  antara  fluks  belitan  stator  dan  rotor  akan berinteraksi  sedemikian  yang  membuat  rotor motor kapasitor berputar.

## Faktor Daya (Cos φ)
Faktor daya didefenisikan sebagai perbandingan  antara  daya  nyata  dalam  watt dengan  voltampere  dari  rangkaian  arus  bolak- balik. Harga faktor daya tergantung dari besarnya beda fase antara arus dan tegangan.Motor induksi kapasitor  biasanya  mempunyai  faktor  daya  85  % sampai  90  %,  bahkan  biasanya  untuk  motor induksi dengan daya kecil mempunyai faktor daya 60  –  75  %  dan  semuanya  selalu  arus  tertinggal dari tegangan.  Sehingga, bila Cos Ф / faktor daya dapat diperbaiki  menjadi 90 % atau sama dengan satu  maka  daya  yang  ada  dapat  digunakan keseluruhan tanpa susut daya. Untuk mencari nilai faktor daya dapat digunakan rumus berikut :
φ = ……………....................(1) Dimana ;
Cos φ  = Faktor Daya P = Daya (watt) V = Tegangan (volt) I = Arus (Ampere Dan persamaan lain dapat ditulis :
Tan φ = Daya Reaktif (Q)/Daya Aktif (P)
= kVAR / kW                          ……..................(2)
karena komponen daya aktif umumnya konstan (komponen kVA dan kVAR berubah sesuai dengan faktor daya), maka dapat ditulis seperti berikut :
Daya Reaktif (Q) = Daya Aktif (P) x Tan φ

## Efisiensi (η)
Efesiensi  motor  listrik  sangat  diinginkan agar  nilai  efesiensinya  besar,  pada  saat  kenaikan beban  efesiensi  motor  juga  akan  baik  dan  akan menurun  kembali  pada  pembebanan  yang  lebih
besar.  Efesiensi  yang  baik  diperoleh  dengan penggunaan  baja  laminasi  seperti  yang  ada  pada inti  stator  motor  listrik.  Nilai  efesiensi  suatu motor listrik dapat diketahui dengan menggunakan persamaan sebagai berikut : = …………….........................................(3) atau = .............................................  (4) Dimana ; η = Efesiensi (%)
P out        = Daya output motor (watt) P in          = Daya input motor (watt). Prugi tot  = Rugi-rugi daya total pada motor(watt)

## Gambar 1 Diagram aliran daya motor induksi
Keterangan : Pcu = daya yang diinputkan ke rotor ( Watt ) Ptr = rugi – rugi tembaga rotor ( Watt ) Pmek = daya mekanik dalam bentuk putaran ( Watt )
Efisiensi  dari  motor  induksi  dapat diperoleh dengan melakukan pengujian beban nol dan  pengujian  hubung  singkat.  Dari  pengujian beban nol akan diperoleh rugi – rugi mekanik dan rugi  –  rugi  inti.  Rugi  –  rugi  tembaga  stator  tidak dapat  diabaikan  sekalipun motor  berbeban ringan maupun tanpa beban.
Efisiensi  motor  ditentukan  oleh  rugi-rugi atau kehilangan dasar yang hanya dapat dikurangi oleh  perubahan  pada  rancangan  dasar  motor  dan kondisi sistemoperasi. Kehilangan dapat bervariasi dari kurang lebih dua persen hingga 20 persen.
Terdapat  hubungan  yang  jelas  antara efisiensi motor dan beban. Pabrik motormembuat rancangan motor untuk beroperasi pada beban 50- 100%  dan  akan  paling  efisien  pada  beban  antara 75% sampai dengan 80%..Tetapi, jika beban turun dibawah 50% efisiensi turun dengan cepat seperti.
Mengoperasikan  motor  dibawah  laju  beban  50% memiliki  dampak  pada  faktor  dayanya.  Efisiensi motor  yang  tinggi  dan  faktor  daya  yang mendekati 1 sangat diinginkan untuk operasi yang efisien  dan  untuk  menjaga  biaya  rendah  untuk seluruh pabrik, tidak hanya untuk motor.

## Daya Poros Motor
Daya  mekanik  yang  dihasilkan  motor didefinisikan  sebagai  perkalian  antara  torsi dengan  putaran  poros  pompa.  Daya  mekanik motor  dapat  dihitung  dengan  menggunakan persamaan  dibawah :
P = T n ....................................................(5) P out = P m – P f+w ….............................................(6)
Dimana :
Pm = Daya mekanik motor  (W) Pout = Daya keluaran bersih (W) T    = Torsi (Nm) n    = Putaran motor (rpm)
P f+w = Rugi Angin dan geseran  (W)

## Pengujian Beban Nol
Pada waktu pengujian beban nol maka daya masuk ( P 0 ) terdiri dari rugi-rugi inti, rugi gesek bantalan dan angin serta rugi tembaga beban nol atau dengan persamaan  :
= + + + ……..........(7)
Karena slip kecil maka rugi tembaga rotor (
) dapat dibaikan.

## METODE PENELITIAN
Pompa sentrifugal digunakan sebagai alat uji  rugi-rugi  aliran  yang  merupakan  serangkaian pipa  dan  perlengkapannya  yang  digunakan  di Laboratorium.
Dalam  pelaksanaan  penelitian  dilakukan pengujian  tanpa  beban  dan  pengujian  berbeban serta  melakukan  pengujian  nilai  tahanan  dari motor  kapasitor  sebagai  penggerak  pompa sentrifugal
Gambar 2 Alat Uji rugi-rugi aliran (Dokumentasi
Gambar 3 Alat Uji rugi-rugi aliran

## Data Analisa
Pendekatan  penelitian  ialah  metode  yang digunakan untuk mendekatkan permasalahan yang diteliti sehingga dapat menjelaskan dan membahas  permasalahan  secara  tepat. ini menggunakan metode penelitian jenis eksperimen.  Ekperimen  ialah  penelitian  denga memanipulasi  suatu  variabel  yang  sengaja dilakukan  oleh  peneliti  untuk  melihat  efek  yang terjadi  dari  tindakan  tersebut.  Eksperimen  yang dilakukan  yaitu  mengadakan  percobaan  tentang kondisi  motor  tanpa  beban  dan  kondisi  motor berbeban.
Pola  pendekatan  yang  diambil  ialah dengan One  Shot  Model dimana  pendekatan hanya  menggunakan  satu  kali  pengumpulan  data. Data  tersebut  diambil  dari  proses  penelitian terhadap  motor  kapasitor  sebagai  penggerak pompa  dengan  model  SHIMIZU  Model:  PS BIT. Sehingga dengan kata lain pengambilan data dilakukan  pada  satu  waktu  tertentu  dengan  satu obyek penelitian.
rugi aliran (Dokumentasi)

## rugi aliran
Pendekatan  penelitian  ialah  metode  yang digunakan untuk mendekatkan permasalahan yang diteliti sehingga dapat menjelaskan dan rmasalahan  secara  tepat.Penelitian ini menggunakan metode penelitian jenis eksperimen.  Ekperimen  ialah  penelitian  dengan memanipulasi  suatu  variabel  yang  sengaja dilakukan  oleh  peneliti  untuk  melihat  efek  yang terjadi  dari  tindakan  tersebut.  Eksperimen  yang dilakukan  yaitu  mengadakan  percobaan  tentang kondisi  motor  tanpa  beban  dan  kondisi  motor
ang  diambil  ialah dimana  pendekatan hanya  menggunakan  satu  kali  pengumpulan  data. Data  tersebut  diambil  dari  proses  penelitian terhadap  motor  kapasitor  sebagai  penggerak pompa  dengan  model  SHIMIZU  Model:  PS-  121 ata lain pengambilan data dilakukan  pada  satu  waktu  tertentu  dengan  satu

## Gambar 4 Motor/Pompa yang akan diuji

## Dynamo Brake
Selain  pengaturan  beban  motor.  Metode pengujian  yang  akan  dilakukan  seperti  yang dijelaskan pada gambar dibawah
Gambar 5 Dinamo brake motor/pompa
Poros  yang  digunakan  untuk  mengerakkan impeler  pompa  merupakan  satu  poros  yang  sama dengan poros motor pengerak. Untuk mengetahui besarnya  torsi  yang  dihasilkan  pompa  maka  pada poros  pompa  ditambahkan  suatu  mekanisme tromol  rem  seperti  yang  diperlihatkan  p gambar  yang  bekerja  secara  konstan    dengan poros pompa.
Penambahan mekanisme tromol rem nantinya  akan  bergesekan  dengan  sepatu  rem dengan  material asbestos sesuai  dengan  beban  yang  diberikan  dari  adanya gaya gesek tersebut diharapkan dapat mengetahui besarnya torsi yang dihasilkan pompa.
F L0 L1 F gesek gesek    
Torsi yang terjadi adalah : .......... .......... r......... . F T gesek 
Dimana : F  = Gaya  ( Newton) R = Jari-jari Tromol rem (m) T = torsi (N-m) L0 = ½ panjang tangkai penekan tromol  (m)

## Motor/Pompa yang akan diuji
Selain  pengaturan  beban  motor.  Metode pengujian  yang  akan  dilakukan  seperti  yang dijelaskan pada gambar dibawah ini :

## Dinamo brake pengujian daya poros motor/pompa
Poros  yang  digunakan  untuk  mengerakkan impeler  pompa  merupakan  satu  poros  yang  sama dengan poros motor pengerak. Untuk mengetahui besarnya  torsi  yang  dihasilkan  pompa  maka  pada poros  pompa  ditambahkan  suatu  mekanisme tromol  rem  seperti  yang  diperlihatkan  pada gambar  yang  bekerja  secara  konstan    dengan
Penambahan mekanisme tromol rem nantinya  akan  bergesekan  dengan  sepatu  rem dengan  nilai 3 , 0  ges  sesuai  dengan  beban  yang  diberikan  dari  adanya ersebut diharapkan dapat mengetahui besarnya torsi yang dihasilkan pompa.
.(8) .......... .......... .......... Torsi yang terjadi adalah :
...(9) .......... .......... .......... jari Tromol rem (m) L0 = ½ panjang tangkai penekan tromol  (m)

## L1 = panjang tangkai penekan tromolkeseluruhan
(m)

## Pengujian Dan Rangkaian Pengujian
Dalam penelitian ini ada tiga jenis pengujian yang dilakukan :

## 1 . Pengukuran Tahanan Belitan stator
Pengukuran  resistansi  stator  dilakukan dengan  memberikan  tegangan  DC  pada  belitan stator,  kemudian  mengukur  nilai  tegangan  dan arus  yang  mengalir  pada  stator,  maka  resistansi stator  dapat  diketahui  dengan  menggunakan formula :
= …………………………...(10)
Dimana : R   = Tahanan Belitan Motor (Ohm) V dc = Tegangan belitan (V) I dc = Arus Belitan (A)

## Gambar 6  Rangkaian Pengukuran tahanan belitan

## 2 Pengujian Beban Nol
Tujuan  dari  pengujian  beban  nol  motor induksi  untuk  mendapatkan  data  mengenai  arus, daya serta rugi-rugi pada waktu beban nol.

## Gambar 7  Rangkaian Pengujian Beban Nol

## 3  Pengujian Berbeban
Setelah melakukan pengujian tanpa beban,  kemudian  motor  dikopel  dengan  beban ( Dynamo  Brake )  dimana    beban  ini  terdiri  dari rem  tromol  yang  nantinya  akan  dipasang  pada poros  pompa/  motor  kapasitor,  pada    pengujian berbeban  dari  motor  kapasitor  ini  adalah  untuk mendapatkan  data  mengenai  arus,  tegangan,daya, torsi serta rugi-rugi pada waktu berbeban
.

## Gambar 8 Rangkaian Pengujian Berbeban
,

## ANALISA DAN HASIL

## 1. Hasil Penelitian
Hasilpenelitian  didapat  dari  pengujian  motor/pompa sentrifugal  satu  tingkat  SHIMIZU  dengan  Model:  PS- 121  BIT  yang  dilakukan  di  Laboratorium  Konversi Energi  Teknik  Mesin  STTP.  Pengambilan  data  ini  di lakukan  dengan  cara  mengukur  motor  pada  kondisi tanpa  beban  dan  pada  kondisi  berbeban  sedangkan parameter-parameter  yang  diukur  adalahtegangan input,  arus  input  dan  putaran  motor.  Setelah serangkaian  proses  pengujian  di  atas  telah  dilakukan, maka didapat hasil seperti tabel dibawah:
Tabel 1 Hasil Pengukuran Tahanan Belitan Stator
No V dc (V) I dc (A) R
(Ohm) 1 10 0,24 41,6 2 20 0,5 40 3 30 0,74 40,5 Rata-rata 40,7 ≈ 41

## Tabel 2 Hasil Pengujian Beban Nol
No V NL (Volt) I NL
(A) P NL (Watt) N (Rpm) 1 90 0,31 10 950 2 220 0,48 85 2983

## Tabel 3 Hasil Pengujian Berbeban
No Beban ( % ) M (Kg) V (V) I (A) Pin (Watt) N (Rpm) 1 25 0,5 220 0,55 100 2979 2 50 1 220 0,7 130 2953 3 75 1,5 220 0,81 150 2889 4 100 2 220 0,9 175 2877 5 125 2,25 218 1,3 185 2730
Dimana :
V= Tegangan yang diberikan atau yang di  terima motor/ pompa (Volt )
N=Putaran yang terjadi pada motor /pompa (rpm) I= Arus yang diserap oleh motor (Amper) Pin = Daya input yang digunakan motor  (Watt) M  = Berat beban yang diberikan untuk menghentikan putaran motor ( Kg )
2. Analisa Data

## a. Perhitungan Nilai Faktor daya
Faktor daya merupakan perbandingan antara daya input  motor  dalam  watt  dengan  nilai  tegangan  x arus yang diserap oleh motor, untuk mencari nila faktor  daya  dapat  dihitung  dengan  menggunakan persamaan (1)

## φ = P VI
Besar nilai faktor daya adalah : Untuk beban  0,5 kg Pin = 100 watt
V   = 220 Volt
I    =  0,55 A
φ = 100 220 .0,55 = 0,
Hasil  selengkapnya  dapat  dilihat  pada  table berikut :
Tabel 4 Hasil Perhitungan faktor daya
No Beban
( % ) m (Kg) V (V) I (A) Pin (Watt) 1 25 0,5 220 0,55 100 2 50 1 220 0,7 130
3 75 1,5 220 0,81 150
4 100 2 220 0,9 170 5 125 2,25 218 1,3 195
Gambar 9 Kurva karakteristik antara faktor daya dengan Arus input
Dari tabel hasil perhitungan dan kurva karakteristik  terlihat  bahwa  dengan  bertambah nya  beban  otomatis juga  memperbesar  arus  input yang mengalir pada stator, peningkatan arus input sampai  pembebanan  100  %  mengakibatkan  nilai faktor  daya  juga  meningkat  lebih  baik,  namun pada  pembebanan    125  %  nilai  faktor  daya menjadi  kurang  baik  atau  menurun,  jadi  pada kondisi  ini  nilai  faktor  daya  yang  paling  baik
0 0.5 1 0 0.2 0.4 0.6 0.8 co s φ Ia Grafik cos φ vs Ia

## Perhitungan Nilai Faktor daya
Faktor daya merupakan perbandingan antara daya input  motor  dalam  watt  dengan  nilai  tegangan  x uk mencari nilai engan  menggunakan
,82
at  dilihat  pada  table
(Watt) N
(Rpm) Cos φ 2979 0,82 2953 0,84 2889 0,89
2877 0,93 2730 0,79
Kurva karakteristik antara faktor daya
Dari tabel hasil perhitungan dan kurva karakteristik  terlihat  bahwa  dengan  bertambah nya  beban  otomatis juga  memperbesar  arus  input yang mengalir pada stator, peningkatan arus input sampai  pembebanan  100  %  mengakibatkan  nilai ih  baik,  namun pada  pembebanan    125  %  nilai  faktor  daya menjadi  kurang  baik  atau  menurun,  jadi  pada kondisi  ini  nilai  faktor  daya  yang  paling  baik
didapat  pada  pembebanan  100  %  dengan  nilai faktor daya adalah 0,93.

## b. Perhitungan  Torsi Motor
Untuk menentukan besarnya daya poros motor/pompa maka perlu diketahui besarnya torsi yang  terjadi  pada  motor/pompa,  torsi  ini  dap dihitung dengan persamaan
r F T gesek  
Dimana jari-jari ( r ) tromol rem adalah 35 mm = 0,035 m
Untuk  menghitung  besarnya dalam penelitian ini dilakukan dengan menggunakan metode sistim pembebanan. Dimana  untuk    tegangan  konstan  (tegangan nominal),  poros  motor/pompa  diberikan  beban yang bervariasi pada rem tromol, yang menimbulkan gaya gesekan sebesar :
ges ges μ F Lo L1 F   
Dimana :
ges  spatu rem adalah 0,3
Besar gaya (F)  adalah : Untuk beban  0,5 kg
0,5 kg × 9,81 m/s 2 = 4,9 N N 2,94 F 0,3 4,9 0,4 0.8 F gesek ges    
Sehingga besar Torsi yang ditimbulkan adalah : T = 2,94 N  × 0,035
T = 0,1 Nm Untuk  hasil  perhitungan  selanjutnya  dapat  dilihat pada tabel berikut.
Tabel 5  Hasil Perhitungan Torsi Motor
N o Beban ( % ) m (Kg) V (V) 1 25 0,5 220 0,55 2 50
1 220
3 75 1,5 220 0,81 4
100 2 220
5 125 2,25 218 1 1.2 1.4 vs Ia
didapat  pada  pembebanan  100  %  dengan  nilai

## Perhitungan  Torsi Motor
ukan besarnya daya poros motor/pompa maka perlu diketahui besarnya torsi yang  terjadi  pada  motor/pompa,  torsi  ini  dapat dihitung dengan persamaan 9 jari ( r ) tromol rem adalah 35 mm = Untuk  menghitung  besarnya  torsi  pompa dalam penelitian ini dilakukan dengan menggunakan metode sistim pembebanan. Dimana  untuk    tegangan  konstan  (tegangan nominal),  poros  motor/pompa  diberikan  beban yang bervariasi pada rem tromol, yang menimbulkan gaya gesekan sebesar :
ges Untuk beban  0,5 kg = 4,9 N Sehingga besar Torsi yang ditimbulkan adalah : 035 m Untuk  hasil  perhitungan  selanjutnya  dapat  dilihat Hasil Perhitungan Torsi Motor
I (A) N (Rpm) Cos θ T (Nm) 0,55 2979 0,82 0,1 0,7 2953 0,84 0,2 0,81 2889 0,84 0,3 0,9 2877 0,86 0,4 1,3 2730 0,65 0,46
Gambar 10 Kurva karakteristik antara faktor daya denagan Torsi
Penambahan  beban  pada  motor  kapasitor berarti  juga  meningkatkan  torsi  dari  pada poros  motor  tersebut,  pada  kurva  karaktristik terlihat  bahwa  faktor  daya  yang  yang  baik dicapai  pada  nilai  torsi  0,4  Nm  atau  pada pembebanan  100  %.  Setelah  beban  ditambah menjadi  125  %  berarti  nilai  torsi  juga meningkat  namun  lain  hal  nya    dengan  nilai faktor daya dimana  nilainya  menurun ketika motor mengalami over load.

## Gambar 11 Kurva karakteristik antara Putaran  dengan Torsi
Pada  kurva  karakteristik  terlihat  hubungan  antara putaran  motor  dengan  torsi    motor  dimana harganya  berbanding  terbalik,  seiring  dengan penambahan beban nilai torsi juga  semakin besar, namun kecepatan putaran motor semakin menurun.

## c. Perhitungan Daya Output Motor
Daya  output  motor/pompa  didefinisikan  sebagai perkalian  antara  torsi  dengan  putaran  poros motor/pompa.  Daya  output  ini  dapat  dihitung dengan menggunakan persamaan (5) dan (6)
=
dan
P out = P m – P f+w Maka besarnya daya output yang dihasilkan adalah :
Untuk Torsi 0,1 Nm = 0,1 2.3,14.2979 60 = 29,8 Watt
P out = 29,8 – 10 = 19,8 Watt
Hasil  selengkapnya  dapat  dilihat  pada  tabel berikut :

## Tabel 6  Hasil Perhitungan Daya Output Motor
No Beban ( % ) m (Kg) V (V) I (A) N (Rpm) T (Nm) Pout (Watt) 1 0 0 220 0,48 2983 0 0
2 25 0,5 220 0,55 2979 0,1 19,8 3 50 1 220 0,7 2953 0,2 49 4 75 1,5 220 0,81 2889 0,3 80,7
5 100 2 220 0,9 2877 0,4 110,45 6 125 2,25 218 1,3 2730 0,46 121,4

## Gambar 12 Kurva karakteristik antara Torsi dengan Daya output.
Pada  kurva  karakteristik  terlihat  hubungan  antara Torsi  rotor  dengan    daya  output  motor  adalah berbanding lurus, dimana semakin besar nilai torsi maka  daya  output  yang  dihasilkan  juga  semakin besar.

## d. Perhitungan Rugi-Rugi Daya
Untuk    menentukan    rugi-rugi  daya  pada  motor induksi  dapat  ditentukan  dengan  menggunakan persamaan (7) .
= + + +
Dimana :
Po      = Daya input pada pngujian beban nol (Watt) P core = Rugi daya inti stator (Watt) P f+w = Rugi geseran dan angin (Watt
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 0 0.2 0.4 0.6 co s φ T Grafik cos φ vs T 2700 2750 2800 2850 2900 2950 3000 3050 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 N T Grafik N vs T 0 50 100 150 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 P ou t T Grafik Pout vs T
= Rugi Tembaga stator  (Watt) = Rugi Tembaga Rotor  (Watt)
Karena  slip  kecil  maka  rugi  tembaga  rotor ( ) dapat  dibaikan  sehingga  persamaan menjadi :
= + +
Dari  data  pengujian  beban  nol  didapat  arus  Io sebesar  0,48  Amper  dan  tahanan  belitan  sebesar 41  Ohm,  maka  didapat  rugi  tembaga  stator sebesar :
= (0,48)  .41 = 9,4
Sedangkan  rugi  geseran  dan  angin  dapat ditentukan berdasarkan data pengujian nol  yaitu  pada  pengujian  (1)  daya  yang  didapat adalah  sebesar  10  watt  ,  dimana  daya  ini  adalah daya  pada  tegangan  minimum  motor  mulai berputar.  Sehingga  rugi  daya  geseran  dan  angin dapat ditentukan  sebesar 10 watt. Setelah didapat rugi  tembaga  stator  serta  rugi  geseran  dan  angin maka  besar  rugi  inti  stator  dapat  ditentukan dengan cara :
= + + 85 = + 10 + 9,4
P core =  65,6 Watt Rugi-rugi  Inti  dan  rugi  geseran-angin  ini  adalah merupakan  rugi-rugi  tetap  atau  nilainya terpengaruh  oleh  perubahan  beban.  Maka  besar rugi-rugi inti stator dan rugi geseran 65,6 watt + 10 watt = 75,6 watt Kemudian  baru  ditentukan  besar    rugi tembaga  dan  rugi-rugi  total  dalam  kondisi berbeban dengan cara berikut:
Untuk beban 25 %  , I = 0,55 A Rugi tembaga ( )= (0,55)  .41 = 12
Rugi total = 75,6 watt + 12,4 Watt
= 88 watt
Hasil  selengkapnya  dapat  dilihat  pada  tab berikut :
Tabel 7  Hasil Perhitungan Rugi-Rugi Daya
No Beban ( % ) I (A) Pout (Watt) Pc (Watt) P f+w (Watt)
(1) (2) (3) (4) (5) (6)
1 0 0,48 0 65,6 10
t) = Rugi Tembaga Rotor  (Watt)
Karena  slip  kecil  maka  rugi  tembaga  rotor dapat  dibaikan  sehingga  persamaan
Dari  data  pengujian  beban  nol  didapat  arus  Io sebesar  0,48  Amper  dan  tahanan  belitan  sebesar 41  Ohm,  maka  didapat  rugi  tembaga  stator
Sedangkan  rugi  geseran  dan  angin  dapat erdasarkan data pengujian beban nol  yaitu  pada  pengujian  (1)  daya  yang  didapat adalah  sebesar  10  watt  ,  dimana  daya  ini  adalah daya  pada  tegangan  minimum  motor  mulai berputar.  Sehingga  rugi  daya  geseran  dan  angin dapat ditentukan  sebesar 10 watt. Setelah didapat or  serta  rugi  geseran  dan  angin maka  besar  rugi  inti  stator  dapat  ditentukan
angin  ini  adalah rugi  tetap  atau  nilainya  tidak terpengaruh  oleh  perubahan  beban.  Maka  besar
rugi inti stator dan rugi geseran-angin sebesar
Kemudian  baru  ditentukan  besar    rugi-rugi rugi  total  dalam  kondisi
12,4 gkapnya  dapat  dilihat  pada  tabel Rugi Daya
f+w (Watt) P cus (Watt) Prugi tot (Watt)
) (7) (8) 9,4 85
(1) (2) (3) (4) 2 25 0,55 19,8 65,6
3 50 0,7 49 65,6 4 75 0,81 80,7 65,6
5 100 0,9 110,45 65,6
6 125 1,3 121,4 65,6
Dari  tabel  diatas  terlihat  bahwa  pada beban 0 % atau kondisi tanpa beban daya keluaran (daya ouput) yang dihasilkan adalah 0 (nol),  dan daya  input  yang  dihasilkan  sebesar  85  watt  pad pengujian  beban  nol  merupakan  total  dari  rugi rugi  daya  pada  motor,  sedangkan  rugi inti  stator  dan  rugi  geseran adalah  rugi-rugi  daya  yang  nilai  nya  tetap  sesuai hasil  pengujian  pada  beban  nol,  dari  total  rugi rugi  daya  bahwa  rugi-rugi  yang  paling  besar dihasilkan  oleh  motor  kapasitor  ini  adalah  rugi rugi inti stator yaitu sebesar 65,6 watt

## Gambar 13 Kurva karakteristik antara Rugi total dengan daya output
Pada  kurva  karakteristik  terlihat,  bahwa semaikin  besar  daya  output  atau  beban  yang dipikul  oleh  motor  akan  mengakibatkan  rugi daya  yang  dihasilkan  semaikin  besar,  kususnya rugi-rugi  daya  tembaga  pada  kumparan  stator, karena  penambahan  beban  akan  memperbesar perkalian  antara  arus  kuadrat  (I tahanan ( R ) kumparan stator.

## e. e. Perhitungan Efisiensi Motor
Pada penelitian ini efisiensi dapat ditentukan dengan dua cara :
1.  Membandingkan  daya  output  dengan  daya input + Rugi- rugi daya
2.Membandingkan daya output dengan daya input yang diukur langsung.
Sehingga  kedua  cara  ini  dapat  dihitung  d menggunakan persamaan ( dengan persamaan sebagai berikut :
0 50 100 150 200 0 20 40 60 Pru gi to t Pout Grafik Prugi tot vs Pout Volume 5 Nomor 1
(5) (6) (7) (8) 65,6 10 12,4 88 65,6 10 20 95,6 65,6 10 26,9 102,5 65,6 10 33,2 108,8
65,6 10 69,3 145
Dari  tabel  diatas  terlihat  bahwa  pada beban 0 % atau kondisi tanpa beban daya keluaran (daya ouput) yang dihasilkan adalah 0 (nol),  dan daya  input  yang  dihasilkan  sebesar  85  watt  pada merupakan  total  dari  rugi- rugi  daya  pada  motor,  sedangkan  rugi-rugi  daya inti  stator  dan  rugi  geseran-angin  pada  rotor rugi  daya  yang  nilai  nya  tetap  sesuai hasil  pengujian  pada  beban  nol,  dari  total  rugi- rugi  yang  paling  besar dihasilkan  oleh  motor  kapasitor  ini  adalah  rugi- rugi inti stator yaitu sebesar 65,6 watt

## Kurva karakteristik antara Rugi-rugi daya total dengan daya output
Pada  kurva  karakteristik  terlihat,  bahwa daya  output  atau  beban  yang dipikul  oleh  motor  akan  mengakibatkan  rugi-rugi daya  yang  dihasilkan  semaikin  besar,  kususnya rugi  daya  tembaga  pada  kumparan  stator, karena  penambahan  beban  akan  memperbesar perkalian  antara  arus  kuadrat  (I 2 )  dengan  nilai tahanan ( R ) kumparan stator.

## Perhitungan Efisiensi Motor
efisiensi motor kapasitor dapat ditentukan dengan dua cara :
1.  Membandingkan  daya  output  dengan  daya
rugi daya output dengan daya input
Sehingga  kedua  cara  ini  dapat  dihitung  dengan menggunakan persamaan (3) dan persamaan (4  ), dengan persamaan sebagai berikut :
80 100 120 140 Pout

## Grafik Prugi tot vs Pout
η = 100%
atau
η = + 100
Cara 1:
Untuk Daya output 19,8 Watt dan rugi total 88 watt
η = 19,8 19,8 + 88 100 % = 18,4 % Hasil selengkapnya dapat dilihat pada tab
Tabel 8  Hasil Perhitungan Efisiensi Motor berdasarkan Rugi-rugi daya Total Dan Daya Output
No Beban ( % ) I (A) Pout (Watt) Pc
(Watt) P f+w (Watt) (Watt)
1 0 0,48 0 65,6 10 2 25 0,55 19,8 65,6 10 3 50 0,7 49 65,6 10
4 75 0,81 80,7 65,6
10 5 100 0,9 110,45 65,6 10 6 125 1,3 121,4 65,6 10
Cara 2 :
Untuk Daya input100 Watt dan daya output 19,8 watt
η = 19,8 100 100%
= 19,8 %
Hasil  selengkapnya  dapat  dilihat  pada  tabe berikut :

## Tabel 9  Hasil Perhitungan Efisiensi Motor
berdasarkan Daya Output Dan
No Beban ( % ) I (A) Pinput (Watt) Pout (Watt) (1) (2) (3) (4) (5 1 0 0,48 85 0 2 25 0,55 100 19,8
100%
Untuk Daya output 19,8 Watt dan rugi total 88 watt
% at dilihat pada tabel berikut :
8  Hasil Perhitungan Efisiensi Motor
Total Dan Daya
P cus
(Watt) Prugi
tot
(Watt) (%) 9,4 85 0 12,4 88 18,4 20 95,6 34
26,9 102,5 44 33,2 108,8 50
69,3 145 45
Untuk Daya input100 Watt dan daya output 19,8
Hasil  selengkapnya  dapat  dilihat  pada  tabel 9  Hasil Perhitungan Efisiensi Motor Daya Output Dan Daya input
Pout (Watt) (%)
5) (6) 0 0 19,8 19,8
(1) (2) (3) (4) 3 50 0,7 130
4 75 0,81 160 5 100 0,9 185 6 125 1,3 225 Tabel 10   Perbandingan Hasil Perhitungan
cara 1 dan cara 2 No Beban ( % ) I (A) Pinput (Watt) Pout (Watt) 1 0 0,48 85 0
2 25 0,55 100 19,8 3 50 0,7 130 49 4 75 0,81 160 80,7 5 100 0,9 185 110,45 6 125 1,3 225 121,4
Gambar 14 Kurva karakteristik antara Efisiensi dengan daya output motor
Pada tabel hasil perhitungan dan kurva karakteristik  menunjukan  bahwa  efisiensi  yang paling  baik  dihasilkan  pada  pembebanan  100  % yaitu  dengan  daya  output  sebesar    110,45  watt, kemudian  jika  motor  kapasitor  ini  dibebani dibawah  atau  diatas  100  %    maka      efisiensinya lebih rendah dari pada pembebanan 100 %.

## KESIMPULAN
Hasil  pengujian  dan dilakukan dapat disimpulkan
1.  Untuk  motor  induksi  satu  fasa  125  watt  yang diberi  beban  penuh  (kondisi  100%)  maka diperlukan    daya.masuk  ke  motor  sebesar 219,25 watt ., dan menghasilkan rugi daya total sebesar 108,8 watt.
2.  Untuk  motor  induksi    dengan  daya  kecil sepertiyang  dipakai  di  laboratorium,  memiliki efisiensi yang jelek, karena motor induksi satu
0 20 40 60 80 0 50 ή(%) Grafik Pout Volume 5 Nomor 1
(4) (5) (6) 130 49 36,7 160 80,7 50,4 185 110,45 59,7 225 121,4 53,8 Hasil Perhitungan Efisiensi Pout (Watt) Prugi tot (Watt) 1
(%) 2 (%) 0 85 0 0
19,8 88 18,4 19,8 49 95,6 34 36,7 80,7 102,5 44 50,4
110,45 108,8 50 59,7
121,4 145 45 53,8
Kurva karakteristik antara Efisiensi dengan daya output motor
Pada tabel hasil perhitungan dan kurva karakteristik  menunjukan  bahwa  efisiensi  yang paling  baik  dihasilkan  pada  pembebanan  100  % yaitu  dengan  daya  output  sebesar    110,45  watt, kemudian  jika  motor  kapasitor  ini  dibebani dibawah  atau  diatas  100  %    maka      efisiensinya lebih rendah dari pada pembebanan 100 %.
perhitungan  yang  telah akukan dapat disimpulkan :
1.  Untuk  motor  induksi  satu  fasa  125  watt  yang diberi  beban  penuh  (kondisi  100%)  maka diperlukan    daya.masuk  ke  motor  sebesar ., dan menghasilkan rugi daya total
uksi    dengan  daya  kecil
yang  dipakai  di  laboratorium,  memiliki efisiensi yang jelek, karena motor induksi satu
100 150 rafik η vs Pout
fasa    ini  menghasilkan  rugi  daya  tanpa  beban yang besar yaitu sebesar 85 watt.
3.    Dari hasil pengujian motor motor induksi satu fasa  ini  efisiensi  yang  paling  baik  dihasilkan pada pembebanan 100%. Jadi motor tidak akan efisien  bila  dibebani  dibawah  100%  sebab motor  akan  mengkonsumsi  daya  listrik  yang cukup besar.

## DAFTAR ACUAN

## Atmam, dkk. 2016. Analisis Pengaruh Perubahan
Besaran  Kapasitor  Terhadap  Arus Start Motor  Induksi  Satu  Phasa, Jurnal  Teknik Elektro,  Volume  1  No.  1,  Universitas Lancang Kuning, Riau.
Hamzah,  Berahim.  1991. Pengantar  Teknik Tenaga  Listrik ,  Yogyakarta  :  Penerbit  Andi Offset.
Hasibuan, A. M., dkk. 2013. Analisis Perbandingan  Efisiensi  dan  Faktor  Daya Motor  Kapasitor Start Dengan  Motor Kapasitor Run Dengan  Teori  Medan  Putar Silang Dan Teori Medan Putar Ganda. Jurnal Teknik  Elektro,  Volume  2 No.  2,  Universitas
Sumatera Utara, Medan.
Sumanto. 1992. Mesin Arus Searah . Yogyakarta : Penerbit Andi Offset.
Thearaja  B.L.  1984. A  Tex-Book  of  Electrical Technology. New Delhi : Nurja Construction & Development.
Yon, Rijono. 2002. Dasar Teknik Tenaga Listrik. Yogyakarta : Penerbit Andi Offset.
Zuhal.  1991. Dasar  Tenaga  Listrik .  Bandung  : Penerbit ITB.