KINERJA SISTEM MANAJEMEN TERMAL MOTOR LISTRIK MENGGUNAKAN PIPAKALOR PIPIH BERBENTUK “L”

Bambang Ariantara, Nandy Putra, Rangga Dexora

Abstract


Proses konversi energi dari energi listrik menjadi energi mekanik yang terjadi di dalam motor listrik selalu disertai dengan pembangkitan kalor. Pembangkitan kalor pada motor listrik akan meningkatkan temperaturnya. Temperatur kerja motor listrik yang terlalu tinggi dapat menyebabkan turunnya kinerja motor dan memperpendek umur pakainya. Untuk menjaga agar motor beroperasi dengan kinerja yang tinggi dan umur pakai yang panjang, temperatur kerja motor listrik harus dibatasi dengan menyediakan sistem manajemen termal yang handal. Penelitian ini bertujuan untuk memperoleh kinerja sebuah prototip sistem manajemen termal motor listrik menggunakan pipa kalor pipih berbentuk “L” secara eksperimental. Pipa kalor terbuat dari tembaga dengan sumbu kapiler tembaga sinter dan fluida kerja air dengan rasio pingisian 50 %. Prototip dibuat dari sebuah motor induksi 0,5 HP yang rotor dan statornya diganti dengan sebuah pemanas listrik dan dua buah silinder. Pembangkitan kalor disimulasikan menggunakan pemanas listrik agar besarnya dapat divariasikan menggunakan regulator tegangan. Pipa kalor dipasang pada pemegang pipa kalor yang disisipkan di antara sirip-sirip motor. Sisi evaporator berada pada pemegang pipa kalor, sedangkan sisi kondensornya ditempatkan di depan kipas. Temperatur permukaan silinder di bagian luat dan dalam diukur menggunakan termokopel tipe k berdiameter 0,3 mm yang dihubungkan dengan sistem data akuisisi National Instrument yang terdiri atas modul NI9014 dengan chassis NI 9174. Jumlah pipa kalor bervariasi dari 2, 4, 6 hingga 8 buah, sedangkan beban kalor bervariasi dari 30 W, 60 W, 90 W, 120 W hingga 150 W. Pada beban kalor 150 W dengan 8 buah pipa kalor, temperature permukaan luar motor listrik dapat diturunkan dari 102,2 °C menjadi 68,4 °C. Hasil tersebut menunjukan bahwa sistem manajemen termal motor listrik menggunakan pipa kalor pipih berbentuk “L” dapat secara efektif menurunkan temperatur motor listrik walaupun pipa kalor dipasang di permukaan luar motor. Kemudian diperoleh pula bahwa penambahan jumlah pipa kalor dari 4 menjadi 6 dan 8 buah tidak memberikan peningkatan kinerja yang signifikan

References


Y. Huai, R. V. N. Melnik, and P. B. Thogersen, "Computational analysis of temperature rise

phenomena in electric induction motors," Applied Thermal Engineering, vol. 23, pp. 779-795,

// 2003.

A. Bousbaine, "Thermal modelling of induction motors based on accurate loss density

distribution," Electric Machines &Power Systems, vol. 27, pp. 311-324, 1999.

K. Farsane, P. Desevaux, and P. K. Panday, "Experimental study of the cooling of a closed type

electric motor," Applied Thermal Engineering, vol. 20, pp. 1321-1334, 10/1/ 2000.

H. Li, "Cooling of a permanent magnet electric motor with a centrifugal impeller," International

Journal of Heat and Mass Transfer, vol. 53, pp. 797-810, 1/31/ 2010.

T. Davin, J. Pellé, S. Harmand, and R. Yu, "Experimental study of oil cooling systems for

electric motors," Applied Thermal Engineering, vol. 75, pp. 1-13, 2015.

K.-H. Lee, H.-R. Cha, and Y.-B. Kim, "Development of an interior permanent magnet motor

through rotor cooling for electric vehicles," Applied Thermal Engineering, vol. 95, pp. 348-356,

/25/ 2016.

H. N. Chaudhry, B. R. Hughes, and S. A. Ghani, "A review of heat pipe systems for heat

recovery and renewable energy applications," Renewable and Sustainable Energy Reviews, vol.

, pp. 2249-2259, 2012.

N. Putra and F. N. Iskandar, "Application of nanofluids to a heat pipe liquid-block and the

thermoelectric cooling of electronic equipment," Experimental Thermal and Fluid Science, vol.

, pp. 1274-1281, 2011.

N. Putra, W. N. Septiadi, R. Sahmura, and C. T. Anggara, "Application of Al2O3 Nanofluid on

Sintered Copper-Powder Vapor Chamber for Electronic Cooling," Advanced Materials

Research, vol. 789, pp. 423-428, 2013.

Y.-C. Weng, H.-P. Cho, C.-C. Chang, and S.-L. Chen, "Heat pipe with PCM for electronic cooling," Applied Energy, vol. 88, pp. 1825-1833, 2011.

J.-C. Wang, "L-type heat pipes application in electronic cooling system," International Journal of Thermal Sciences, vol. 50, pp. 97-105, 2011.

N. Putra, W. N. Septiadi, R. Saleh, R. A. Koestoer, and S. Purbo Prakoso, "The Effect of CuO-Water Nanofluid and Biomaterial Wick on Loop Heat Pipe Performance," in Advanced Materials Research, 2014, pp. 356-361.

N. Putra, R. Saleh, W. N. Septiadi, A. Okta, and Z. Hamid, "Thermal performance of biomaterial wick loop heat pipes with water-base Al2O3 nanofluids," International Journal of Thermal Sciences, vol. 76, pp. 128-136, 2// 2014.

N. Putra, W. N. Septiadi, H. Rahman, and R. Irwansyah, "Thermal performance of screen mesh wick heat pipes with nanofluids," Experimental Thermal and Fluid Science, vol. 40, pp. 10-17, 7// 2012.

T. Hassett and M. Hodowanec, "Electric motor with heat pipes," ed: Google Patents, 2009.

R.-J. Owng, C.-W. Ruan, Y.-T. Wei, and M.-C. Liao, "Electric motor having heat pipes," ed: Google Patents, 2013.

S. Ruby and J.-p. Le Lagadec, "Cooling of an Electric Motor Via Heat Pipes," ed: US Patent 20,140,338,857, 2014.




DOI: https://doi.org/10.22219/sentra.v0i2.1775

Refbacks

  • There are currently no refbacks.


Seketariat

Fakultas Teknik

Universitas Muhammadiyah Malang Kampus III

Jl. Raya Tlogomas 246 Malang, 65144