Rumus afinity dan Teknik Slip untuk menentukan Pemilihan Daya motor

Rumus afinity dan Teknik Slip untuk menentukan Pemilihan Daya motor 

Kita sering memasang motor terlalu besar dengan beban (pompa,kompresor, dll) yang seharusnya. Misal sebetulnya cukup motor 75 kw tetapi dipasang

dengan 110 Kw.

Coba kita diskusikan sedikit disini, silahkan beri tanggapan atau pembetulan jika kurang betul.
Ada pendekatan-pendekatan  praktis yang dapat kita pakai al:
1, Berapa sesungguhnya motor yang diperlukan.
Dengan metode afinity (rumusnya pompa centrifugal).
Catat data nameplate motor 110Kw : I arus full load berapa, misal= I1, Efisiensi=Ef1, Rpm1, Slip1
Coba jalankan dan ukurlah Arus , jika arus I2 menunjukan lebih rendah, berarti motor tsb hanya memikul beban lebih rendah.

Cara A :
rumus afinity  I1/I2 = Kw1/Kw2
singkatnya jika misalkan arus full load di name plate I1=100A atau (100%), dan arus pengukuran setelah dijalankan I2=70A (70%)
maka kira2 Kw2 = 110×70/100= 77Kw
Jadi sebetulnya kita pasang saja motor dengan kapasitas 77–80 Kw
Kita simpulkan, jika motor besar (110 Kw) dipakai untuk menggerakan mesin yang lebih kecil (misal 75 Kw), apa saja kerugiannya?
– Motor besar lebih besar rugi2nya:rugi mekanis , rugi electris, harga lebih    mahal
– Efisiensi menurun: dari tabel effisiensi di tulisan optimalkan: motor 110 Kw yang dibebani hanya 70% , maka efiensi turun tinggal 90% dari eff full load. jika di hitung tinggal  90% x 94%= 85%.
(effisiensi makin rendah pada beban semakin rendah dan makin tinggi sesuai yg tertera di name plate jika mendekati full load )

Atau dgn Cara pendekatan yang lebih detail sbb: Teknik Kilowatt Rasio:
Motor load rasio = (kW ukur / (kW nameplate) / Eff full load)Keterangan : kW input atau ukur  = hasil pengukuran Volt x hasil ukur Ampere x power faktor ukur x V3 dibagi 1000.

Cara B
Dengan rumus afinity/pendekatan beban sama :
Misal pengukuran arus  input 70A berarti equivalent dengan Hp untuk menggerakan load/beban ditambah rugi2-rugi (mekanis+elektris)
Arus effective out put  eqv dengan Hp beban saja =  85/100×70A=59,5A
Motor 110KW memerlukan arus 70A dan yang terpakai utk beban hanya 59,5A
Motor lain yang dibebani mendekati full load dapat mencapai eff =94% atau lebih.
Untuk eff 94% arus out put 59,5A arus input dihitung 100/94 x 59,5A= 63,30 A Jadi dengan pemilihan motor yang sesuai kita dapat menghemat 6,3A. dengan kata lain pilihlah motor dengan full load 65 Ampere, (dengan specifikasi Freq,Volt,Rpm, sama denagn yang 110Kw)
Kerugian dapat di hitung A x V x V3 x waktu = Wh atau Kwh
Atau dengan cara Teknik Ampere Rasio 
Motor Load rasio= (Ampere ukur / Amp name plate) x ( Volt ukur/Volt name plate)

Cara C
Dengan cara pendekatan Slip.
Slip sebuah motor sebanding dengan load. makin ringan load -> slip semakin kecil. atas dasar ini para ahli membuat rumus affinity, sbb:
Catat berapa RPm tertulis di name plate misal 1450 rpm (hasil test full load)
jalankan motor, ukurlah dengan stroboscpe misal 1480 rpm
hitung sbb : Load actual = (1500–1470)/(1500–1450) x 100%= 60%
(ref:Dr Huh Falkner MIEE CEng May 2003)
Jadi tenaga output mekanis motor yg terpakai hanya 60% (estimasi)
Atau lebih detail : Teknik Slip
Motor Load = (Rpm sinchr - Rpm ukur) dibagi ( (Rpm sinch - Rpm name plate) X kwadrat ( Volt nameplate/volt ukur) )
     

Jika beban tidak optimal Power factor mengalami penurunan, akibatnya efisiensi juga akan mengalami turun. Artinya mengalami pemborosan listrik. 

dari grafik menggambarkan sebagai berikut:
1. Kurva eff. utk motor standard < motor HEM. (dinegara maju pabrikan harus membuat HEM. User harus membeli HEM)
2. Motor kw/Hp besar lebih besar Eff dibanding motor kecil
3. Makin kecil (%) motor diberi beban, makin turun harga efisiensinya.
catatan : penghitungan diatas merupakan pendekatan. secara praktis juga sangat dipengaruhi oleh kondisi motor. Sebetulnya ada beberapa cara atau metode untuk menghitung yang lebih akurat, tetapi kadang kita tambah bingung karena cukup rumit.
yang lebih tepat yalah dengan langsung mencoba kedua motor :
– pasang motor 110 KW, ukur & catat arus aktual inputnya
– pasang motor 75 KW , ukur & catat arus iaktual inputnya,
– berapa selisihnya dan langsung dapat dihitung berapa rugi/untung.

Teman-taman dapat mendownload File ini disini