UAS Sistem Kelistrikan Kapal (skk: 2sks), dosen: Agus R Utomo, By Iqbal A Kumbara

1.Hitung kecepatan sinkron dari sebuah mesin asinkron(induksi) 3 fasa, 6 pasang kutub dengan
frekuensi 60 Hz. Hitung pula kecepatan nominal mesin apabila diketahui slipnya sebesar 6 %.
Jawab:
• Kecepatan sinkron (s) = 120*f/p = 120*60/6=1200 rpm
Slip (s) = (ns-nr)/ns
0.06 = (1200 – nr) / 1200
72 = 1200 – nr
• nr= 1200- 72= 1128 rpm…………………..kecepatan nominal apakah sama dgn kecepatan rotor ????



2 Sebuah motor induksi 3 fasa 75 hp 440 V pada beban penuh bekerja dengan efisiensi 91 % dan
   dengan faktor daya 83 %. Hitung arus nominal setiap fasanya, jika diasumsikan motor terkoneksi Y.
Jawab:
Contoh table hubungan daya beban, pf, eff, kW, kVA

Rumus2 terkait:
• Daya aktif (beban)kW = HP x 0.746 Output
• Daya nyata kVA = kW/(pf . eff) Input
• Faktor Daya pf = cos ϕ =(kW/kVA)
• sudut fasa ϕ = arcos ϕ = arcos (kW/kVA)
• Daya reaktif kVAR= kVA sin ϕ = kW tg ϕ
• EnergikWh = kW x jam


Jadi, untuk
3 fasa, 75 Hp, 440 volt, pada beban penuh efisiensi 91%, dan factor daya 83%, maka:
Daya beban= 75 HP
kW = 0,746 * 75 = 55,95 kW
kVA= kW/(pf*eff) = 74, 07 kVA
Factor daya (pf)= kW/ kVA = 126,95/ 168,08 = 0,83
Efisiensi (eff) = 0.91

Karena tiga fasa, maka Arus total yang mengalir pada system adalah:
I= (kVA*1000)/(square3*V) = (74,07*1000) / (square3* 440)
I = 97, 19 A

kalo g paham atau ada yang mau ditanya atau ada yang salah, Koment aja di kolom yang teresedia, ga usah sungkan atau malu, karena malu bertanya bukanlah bagian daripada iman, tapi bagian daripada jalan menuju sesat......



3.  Sebuah generator sinkron3 fasa, pada keadaan open‐circuit (tanpa beban) memberikan  tegangan
sebesar 6920 V dengan arus penguat(eksitasi) DC sebesar50 A. Ketika terminal generator
dihubung‐singkat(short circuit),  arus mengalir pada ketiga kawat yang terkoneksi Y sebesar  800 A.
Hitung:
a.  Reaktansi sinkron setiap fasa?
b.  Tegangan terminal yang terjadi, jika setiap fasa terminalnya masing‐masing terhubung dengan
      beban resistor yang nilainya sama besar yaitu12 Ohm dan terkoneksi Y  !

jawab
karena tanpa beban kecepatan sinkron dan rotor diberi arus medan (If), maka pada kumparan jangkar stator akan diinduksikan tegangan tanpa beban (Eo), yaitu sebesar:

Eo = 4,44 .Kd. Kp. f. φm. T Volt                         

dan telah diketahui pada soal,  Eo= 6920 volt,


Dalam keadaan tanpa beban arus jangkar tidak mengalir pada stator, sehingga tidak terdapat pengaruh reaksi jangkar. Fluks hanya dihasilkan oleh arus medan (If). Bila besarnya arus medan dinaikkan, maka tegangan keluaran juga akan naik sampai titik saturasi (jenuh), seperti diperlihatkan pada gambar 3. Kondisi generator tanpa beban bisa digambarkan rangkaian ekuivalennya seperti diperlihatkan pada gambar 3b.

Gambar 3a dan 3b. Kurva dan Rangkaian Ekuivalen Generator Tanpa Beban

 
a)    Reaktansi sinkron (Xs) =square (impedansi^2 - Resistansi^2)
dimana, Zs= impedansi (ohm)
      karena tanpa beban maka resistansi (R) = 0, dimana telah diketahui Eo= 6920 Volt
      sehingga, persamaan menjadi, " Xs = Zs

      karena 3 fasa maka,
Tegangan / fasa = 6920/square3 = 3995,26
 Vt= 3995,26 volt

Zs ( tegangan terminal/resistensi)= Vt/Is = 3995,26 / 800 = 4, 99 0hm

b)  Tegangan terminal (Vt) =3995,26 Volt

4.Dua buah mesin induksi 3 fasa, 60 Hz, masing‐masing:
    MESIN AMESIN B
    KapasitasDaya75 HP   60 HP
    FaktorDaya85 %        75 %
    EfisiensiMekanik(rendemen)  55 %40 %
    a.  Hitung total daya nyata, dalamKVA, yang harus disediakan untuk ke dua motor tersebut.
    b.  Hitung faktor daya total pada sistem akibat perbedaan faktor daya ke dua motor tersebut!

jawab:
a) total total daya nyata, dalamKVA
3 fasa, f= 60 Hz
                                                     mesin A              mesin B
kapasitas daya                                75HP                 60HP
faktor daya                                     85%                 75%
Efisiensi mekanik                            55%                  40%

kW = Hp* 0,746                    kW= Hp*0,746
         mesin A                                  mesin B
           =75*0,746                          = 60*0,746
           = 55,95                               = 44,76

kVA = kW/ (pf*ef)              kVA  = kW/ (pf*ef)  
         = 55,95/ (0,85*0,55)           = 44,76/(0,75*0,4)
         = 119,6                               = 149,2
jadi,  total total daya nyata, dalamKVA= 119,6 + 149,2 =268 ,8 kVA
b) pf total = kWtotal/ kVA total
           = (55,95+44,76)/ (268,8) = 0,37 = 37 %
    (by,  ..................Primadya Putra t.Perkapalan '08)