K11-IML4(KD 3.7 & 3.8)

TEKNIK. KELISTRIKAN SMKN 1 PARINGIN Menerapkan instalasi motor listrik berbagai kendali. KD 3.7

11 - Instalasi Motor Listrik - 4 Pengontrolan Operasi Motor A. Pengontrolan Motor dengan DOL (rangkaian pengontrol motor asut langsung DOL). Apabila tersedia tegangan untuk rangkaian daya dan rangkaian kontrol, tekan tombol ON, kontaktor K akan bekerja, lampu H1 akan menyala dan Indikator Keberhasilan: Pengontrolan motor dengan DOL, dua arah putaran, pengasutan bintang-segitiga, berurutan dan kecepatan putar motor dijelaskan dan dilaksanakan dengan benar. Motor akan bekerja. Setelah tekanan ke tombol Gambar 3.7-A. Interlocking ON dilepas, tombol ON kembali keposisi NO, rangkaian kontrol tetap bekerja, karena fungsi Quiz 3.7-A Tombol ON diambil alih oleh kontak NO nomor 53 – 54 kontaktor K (saklar pengunci). Apabila Apabila tersedia tegangan untuk arus ke motor naik melampaui arus penyetelan rangkaian daya dan rangkaian TOL F2, maka TOL F2 akan bekerja yang kontrol, tekan tombol ON maka... mengubah posisi kontak-kontak relainya. Motor akan bekerja. Setelah... Kontak relai TOL F2 nomor 95 – 96 berubah Gambar rangaian di atas menunjukan posisi dari NC ke posisi terbuka. Akibatnya salah satu sistem kendali dasar, hubungan rangkaian kontrol sumber tegangan yaitu.... terputus dan sistem pengontrolan motor Dengan menekan tombol ON1 di berhenti beroperasi. Apabila hal ini terjadi, tekan akibatnya... periksa dan analisa gangguan yang mungkin terjadi terhadap sistem operasi motor. Untuk mengembalikan sistem kontrol ke posisi semula adalah dengan menekan RESET agar kontak relai nomor 95 – 96 kembali ke posisi semula (NC). Untuk menghentikan motor adalah dengan menekan tombol OFF Dengan membalik polaritas tegangan input ke stator motor induksi 3 fasa maka medan putar yang dihasilkannya juga berubah arah. Karena putaran rotor searah dengan medan putar stator, oleh sebab itu dengan mengubah polaritas tegangan input maka putaran rotor juga berubah arah. Dengan menekan tombol ON1 di tekan akibatnya kontaktor K1 bekerja dan lampu H1 menyala maka motor berputar searah jarum jam. Tek. Isntalasi Tenaga Listrik 11

11 - Instalasi Motor Listrik - 4 Kemudian tombol ON2 ditekan, kontaktor K2 Gambar 3.7-B. Beban Start Delta tidak bekerja karena kontak 61- 62 kontaktor K1 posisi terbuka. Untuk merubah arah putaran Gambar 3.7-C. Kendali Start Delta motor ke arah yang berlawanan dengan jarum jam, sistem harus distop terlebih dahulu dengan Tek. Isntalasi Tenaga Listrik menekan tombol OFF. Kemudian tekan tombol ON2, motor akan berputar berlawanan dengan arah jarum jam. Demikian sebaliknya kontaktor K1 tidak dapat bekerja walau tombol ON1 ditekan. Untuk keandalan proteksi motor dari gambar 4-1, dilengkapi dengan dua buah TOL, yaitu F2 dan F3. Batas arus penyetelan antara F2 dan F3 harus sama, bila sifat dan besar pembebanan motor berbeda arah putaran tetap sama. B. Pengontrolan Motor dengan Pengasut Dari bahasan Kegiatan Belajar 1 poin 2 diatas, adalah pengasutan bertujuan untuk menurunkan arus starting sebesar 33,33% dari arus start DOL motor. Kinerja Rangkaian: Apabila tombol ON ditekan, motor akan bekerja pada sambung Y, ditandai dengan tegangan terminal motor = tegangan fasa jaringan. Setelah 10 detik (sesuai dengan penyetelan waktu time delay) K4 secara otomatis bekerja pada sambung, ditandai dengan lampu H menyala. Quiz 3.7-B ON2 ditekan...(DOL) Untuk merubah arah putaran motor ke arah yang berlawanan dengan jarum jam, maka.... Pengasutan bertujuan... Apabila tombol ON ditekan.... (Pengontrolan Motor dengan Pengasut) 12

11 - Instalasi Motor Listrik - 4 D. Pengontrolan Motor Berurutan Dalam mengontrol operasi motor berurutan ada dua buah motor atau lebih yang diterapkan. Cara mengoperasikan beberapa motor harus dilaksanakan berurutan satu sama lain dari motor-motor tersebut. Diterapkan umumnya pada konveyor pembawa material produksi. Dimana proses urutan starting motor adalah dimulai dari hilir ke hulu, dan sebaliknya proses stop dimulai dari hulu ke hilir. Diagram daya dan diagram kontrol dari motor beroperasi berurutan, ada dua buah motor 1 dan motor 2. Pada star awal harus dimulai dari motor 1 (motor 2 tidak bisa distar sebelum motor 1 beroperasi) dengan menekan tombol ON1. Setelah motor 1 bekerja, motor 2 dapat eroperasi dengan menekan tombol ON2. Untuk menghentikan motor beroperasi, harus dimulai dengan menstop motor 2 terlebih dahulu dengan menekan tombol OFF2, selanjutnya menstop motor 1 beroperasi. Gambar 3.7-E. Interlocking Quiz 3.7-C Dalam mengontrol operasi motor berurutan ada... Cara mengoperasikan beberapa motor harus dilaksanakan... Dimana proses urutan starting motor adalah dimulai dari... Untuk menghentikan motor Gambar 3.7-D Beban beroperasi, harus... Tek. Isntalasi Tenaga Listrik 13

TEKNIK. KELISTRIKAN SMKN 1 PARINGIN Menerapkan instalasi motor listrik dengan pengasutan. KD 3.8

11 - Instalasi Motor Listrik - 4 A. Prinsip Pengontrolan Motor Listrik Ini sangat menguntungkan sebagai solusi Kata kontrol berarti mengatur atau pengendali motor induksi pada sisi harga dan mengendalikan, jadi yang dimaksud dengan kualitas. Karakteristik motor induksi tiga-phasa pengontrolan motor adalah pengaturan atau adalah arus bebannya tinggi pada sumber pengendalian motor mulai dari pengasutan, tegangan dengan direct-on-line starting. pengoperasian hingga motor itu berhenti. Maka Menghasilkan arus start dan lonjakan yang pengontrolan motor dapat dikategorikan tinggi jika diaplikasikan pada tegangan penuh, menjadi tiga bagian menurut fungsinya, yaitu: akan mengakibatkan penurunan tegangan -Pengontrolan pada saat pengasutan (starting) sumber dan pengaruh transien torsi pada -Pengontrolan pada saat motor dalam keadaan sistem mekanik. beroperasi (pengaturan kecepatan, pembalikan arah putaran dan lain-lain). 1. Direct-On-Line motor starting. -Pengontrolan pada saat motor berhenti 2. Start-delta bintang-segitiga motor starting. beroperasi (pengereman). 3. Soft starter (Q2), motor starter kontinyu Sesuai dengan perkembangan teknologi yang Gambar 3.8-A Metode Motor Starting memicu perkembangan industri, cara atau sistem pengontrolan itu terus berkembang. Quiz 3.8-A Maka dari caranya dapat diklasifikasikan menjadi 4, yaitu: Kata kontrol berarti... -Pengontrolan cara manual (manual control) Maka pengontrolan motor dapat -Pengontrolan semi-otomatis (semi-automatic dikategorikan menjadi tiga bagian control) menurut fungsinya, yaitu... -Pengontrolan otomatis (automatic control) Cara atau sistem pengontrolan itu -Pengontrolan terprogram (programable terus berkembang. Maka dari caranya controller). dapat diklasifikasikan menjadi 4, yaitu... Dalam mengoperasikan motor listrik, agar dapat Karakteristik motor induksi tiga- berfungsi andal dan terhindar dari gangguan phasa adalah... dan kerusakan, dan terjamin keselamatan Asynchronous motor adalah... terhadap bahaya Indikator Keberhasilan: Prinsip pengontrolan motor listrik, pengasutan: lansung (DOL), bintang-segitiga, primary resistance, secondary resistance motor induksi 3 fasa dijelaskan dan diidentifikasi dengan benar.6 sengatan listrik, maka setiap instalasi motor- motor listrik dilengkapi dengan peralatan proteksi. Yaitu proteksi beban lebih, pentanahan, dan hubung singkat. Motor induksi (Asynchronous motor) secara luas banyak digunakan di fasilitas industri dan bangunan besar. Rancangan dan perawatannya sederhana, dapat disesuaikan pada berbagai aplikasi di lapangan dan pengoperasiannya ekonomis. Tek. Isntalasi Tenaga Listrik 14

11 - Instalasi Motor Listrik - 4 dan bertahap, alternafif secara elektronik Starting Dengan sebagai pengganti Start-delta (bintang- Menggunakan Tahanan Primer (Primary segitiga) motor starting. Resistance) Starting dengan metoda ini adalah 4. Variable Frequency Drivers atau inverter dengan menngunakan tahanan primer untuk menurunkan tegangan yang masuk ke motor. Sebagai pengendali kecepatan motor dan terintegrasi dengan proteksi motor secara Auto Transformer elektronik. Sistem pengoprasian motor Starting dengan metoda ini menghubungkan dilakukan pada saat start, running dan Stop motor pada taptegangan sekunder auto Keberhasilan suatu pengoperasian sebuah transformer terendah dan bertahap dinaikkan motor listrik bukan saja ditentukan pada “ hingga mencapai kecepatan nominal motor dan Running Performance “ motor , tetapi juga motor terhubung langsung pada tegangan ditentukan oleh “ Starting Performance “ penuh / tegangan nominal motor . Pemilihan metoda starting banyak dipengaruhi oleh beberapa faktor seperti kapasitas daya Motor Slip Ring / Rotor lilit. motor / keperluan arus starting , torsi starting Untuk motor rotor lilit ( Slip Ring ) starting ,kecepatan , jenis atau tipe motor dan macam- motor dilakukan dengan metoda pengaturan macam beban yang digerakkan oleh motor rintangan rotor ( Scondary Resistor ) . Motor tersebut. Starting Motor induksi rotor sangkar beroperasi normal pada rotor dalam hubungan dapat dilakukan antara lain : bintang. Direct on line ( DOL ) B. Pengasutan Langsung ( Direct on line/DOL Starting dengan metoda ini menggunakan starter ) tegangan jala-jala / line penuh yang dihubungkan langsung ke terminal motor Arus starting : 4 sampai 8 kali arus nominal melalui rangkaia pengendali mekanik atau Torsi starting : 0,5 sampai 1,5 kali torsi dengan relay kontaktor magnit. nominal Kriteria pemakaian : Star Delta Star awal dilakukan dalam hubngan bintang dan -3 terminal motor , daya rendah sampai menengah kemudian motor beroperasi normal dalam -Arus starting tinggi dan terjadi drop tegangan hungan delta. Pengendalian bintang ke 8 delta -Peralatan sederhana dapat dilakukan dengan sakelar mekanik Y /Δ atau dengan relay / kontaktor magnit. Waktu total yang diperlukan untuk DOL Starting direkomendasikan tidak lebih dari Quiz 3.8-B 10 detik Sistem pengoprasian motor dilakukan Gambar 3.8-B Karakteristik arus, torsi dan kecepatan pada saat... Keberhasilan suatu pengoperasian sebuah Harga torsi dan arus pada saat starting dapat ditentukan dari persamaan berikut : motor listrik bukan saja ditentukan pada “ Daya = Torsi x kecepatan sudut = T x ω Running Performance “ motor , tetapi.... Tek. Isntalasi Tenaga Listrik Starting dengan metoda ini menggunakan tegangan jala-jala... Awal dilakukan dalam hubngan bintang dan kemudian motor beroperasi normal... Starting dengan metoda ini menghubungkan motor pada taptegangan sekunder... 15

11 - Instalasi Motor Listrik - 4 C. Kontruksi Motor Induksi Tiga Phasa Masing-masing belitan terdiri dari sejumlah Motor induksi terdiri dari dua bagian utama : kumparan yang dihubungkan seri dan menghasilkan jumlah kutub perfasa yang Bagian yang tetap , disebut Stator dibutuhkan, Gambar 3.8-C, memperlihatkan Bagian yang bergerak , disebut Rotor konstruksi stator dan rotor sangkar. Gambar 3.8- Dilihat dari konstrusi rotor motor induksi ada D, memperlihatkan pelat nama motor 14 induksi dua jenis : memampilkan informasi penting yang diperlukan Motor rotor sangkar rangkaian rotor nya untuk pemilihan dan aplikasi. dihubung singkat. Motor cincin luncur (Slip ring motor), mempunyai rotor lilit. Gambar 3.8-C M otor Induksi Gambar 3.8-D. Siemens Stator terdiri dari tiga bagian utama yaitu : 1. Rangka , adalah rangka tuang atau baja tuang D. Hubungan motor induksi tiga-phasa 2. Inti stator yang berupa lembaran baja khusus Jika motor induksi tiga-phasa dihubungkan ke yang dilaminasi untuk mengurangi kerugian inti sumber tegangan, data pada pelat nama motor dari arus pusar ( Eddy current ) dan dipres harus disesuaikan dengan sumber tegangan dan langsung pada rangka , inti stator dibuat alur- frekuensinya. Hubungan diimplementasikan alur pada bagian dalam yang melingkar untuk melalui enam terminal (versi standar) pada kotak penempatkan belitan / kumparan stator terminal motor dan perbedaannya antara dua jenis rangkaian, hubungan bintang dan hubungan Quiz 3.8-C segitiga. Contoh untuk sumber tegangan tiga phasa 400 Volt, 50 Hz Stator terdiri dari tiga bagian utama yaitu... Eddy current... Inti stator dibuat... Belitan yang identik dengan belitan fasa dan ditempatkan pada... Motor induksi tiga-phasa dihubungkan ke sumber tegangan, data pada pelat nama motor harus... 3. Belitan stator terdiri tiga belitan yang identik Gambar 3.8-E Hubungan Bintang dengan belitan fasa dan ditempatkan pada 120 derajat listrik disekeliling stator. 16 Tek. Isntalasi Tenaga Listrik

11 - Instalasi Motor Listrik - 4 Gambar 3.8-G Perbandingan tegangan hubungan bintang (Y) dan segitiga Gambar 3.8-F. Hubungan Segitiga Gambar 3.8-H Karakte ristik arus, torsi dan Secara umum, keadaan motor tiga-phasa ditentukan pada standar (DIN/VDE 0530, kecepa tan IEC/EN 60034). Bagaimanapun juga rancangan Karakteristik Umum : pabrikan sangat dominan. Contoh, yang ada di pasaran untuk daya output motor yang kecil (<4 Arus start 1,8 sampai 2,6 kali arus nominal kW) secara khusus digunakan pada pompa dan Torsi start 0,5 kali torsi nominal kipas, kadang-kadang kita temukan motor tanpa Kriteria pemakaian : 19 kotak terminal. Disini kumparan dihubungkan 6 terminal motor dibagian dalam motor dan hanya tiga kabel yang Torsi puncak pada perubahan star ke delta dapat dihubungkan untuk tegangan tertentu. Quiz 3.8-D E. Pengasutan bintang-segitiga (Motor Starting Star-Delta) Secara umum, keadaan motor tiga- Metoda starting Y - S banyak digunakan untuk phasa ditentukan pada standar... menjalankan motor induksi rotor sangkar yang Yang ada di pasaran untuk daya mempunyai daya di atas 5 kW (atau sekitar 7 output motor yang kecil... HP). Untuk menjalankan motor dapat dipilih Perlu diingat jika pada name plat starter yang umum dipakai antara lain : saklar motor tertulis 220/380 V, sedangkan rotari Y - S, saklar khusus Y- S atau dapat juga tegangan jala-jala yang tersedia menggunakan beberapa kontaktor magnit sumber 3 fasa 380 V, maka... beserta kelengkapannya yang dirancang khusus untul rangkaian starter Y - S. Dari hasil rumus di atas dapat dilihat bahwa besar arus pada hubungan bintang adalah 1/3 Perlu diingat jika pada name plat motor tertulis kali arus jika motor dihubungkan segitiga. F. 220/380 V, sedangkan tegangan jala-jala yang tersedia sumber 3 fasa 380 V, maka motor tersebut hanya boleh dihubungkan bintang (Y) artinya motor berjalan normal pada hubungan bintang pada tegangan 380 V. Motor tersebut dapat dilakukan starting Y - S. Apabila dihubungkan pada tegangan jala 3 fasa 220 V 17 Tek. Isntalasi Tenaga Listrik

11 - Instalasi Motor Listrik - 4 Gambar 3.8-I Beban Start Delta F. Pengasutan dengan Tahanan Primer (Primary Resistance). Starting dengan menggunakan tahanan primer adalah suatu cara menurunkan tegangan yang masuk ke motor melalui tahanan yang disebut tahanan primer karena tahanan ini terhubung pada sisi stator. Hal ini menggunakan prinsip tegangan jatuh. Dari gambar 2-9, terlihat kalau tap berubah menjadi X volt sehingga berlaku persamaan: Quiz 3.8-E Gambar 3.8-J Starter dengan Tahanan Primer (Primary Resistance Starter). Primary Resistance adalah... Penggunaan metoda starting ini banyak Starting dengan menggunakan digunakan untuk motor-motor kecil. tahanan primer adalah... G. Pengasutan dengan Auto transformer (Auto Transformer Starting) Tahanan primer karena tahanan ini Starting dengan cara ini adalah dengan terhubung pada sisi stator. Hal ini menghubungkan motor pada tahapan menggunakan prinsip... tegangan sekunder auto transformer terendah. Setelah beberapa saat motor Starting dengan cara Auto dipercepat, transformator diputuskan dari Transformer adalah... rangkaian dan motor terhubung langsung pada tegangan penuh. Transformator dibuat Hal ini menggunakan prinsip tegangan jatuh. dari sejumlah tahapan tegangan sekunder Dari gambar 3.8-J, terlihat kalau tap berubah yang biasanya 83 %, 67 % dan 50 % dari menjadi X volt sehingga berlaku persamaan : tegangan primer. Tek. Isntalasi Tenaga Listrik 18

11 - Instalasi Motor Listrik - 4 Gambar 3.8-K. Beban Interlocking Gambar 3.8-L. Jenis Starting Jika perbandingan tahapan tegangan = k, maka Pada tap dengan perbandingan tegangan k, torsi pasa tap 67 % k = 0,67. Ini berarti bahwa akan menjadi k2 kali torsi starting yang tegangan pada motor akan sama dengan kali dihasilkan pada waktu motor distarting langsung tegangan jaring atau sama dengan k. V volt ke jala-jala. Pada tap 67 %, torsi starting akan Arus yang diambil motor akan menjadi k kali bila menjadi 67 % kuadrat atau sama dengan 45 % motor tersebut distarting langsung ke jala-jala dari harga torsi DOL. Keuntungan dari metoda (DOL starting) yang sama dengan k.I Dengan starting ini adalah tegangan motor pada saat mengabaikan arus magnetisasi transformator, distart pada kondisi torsi yang telah besar arus primer yang diambil sama dengan k kali daripada metoda starting dengan tahanan arus sekunder yang sama dengan k2 I. Jadi k2 primer (primary resistance starting), pada adalah penurunan arus aktual motor jika penurunan tegangan yang sama dan arus distarting dengan auto transformer starting. jaringan yang sama. Sebagai contoh : Jika motor distart langsung ke Gambar 3.8-M Grafik Primary Resistance jala-jala mengambil arus 600 % kali arus beban Starting penuh. Pada tap 67 %, arus pada terminal motor akan sama dengan 400 %, akan tetapi arus Quiz 3.8-F primer pada waktu starting akan sama dengan k kali 400 % atau sama dengan 267 % dari arus 1. Motor listrik termasuk kedalam beban penuh ini adalah arus yang diambil dari kategori mesin listrik dinamis dan sistem suplay. tegangan pada DOL starting dan merupakan sebuah perangkat Auto Transformer starting.25 Torsi starting elektromagnetik yang mengubah sebanding dengan kuadrat arus motor. energi listrik menjadi... 19 2. Motor listrik kadangkala disebut “kuda kerja” nya industri, sebab diperkirakan bahwa motor motor menggunakan sekitar... Tek. Isntalasi Tenaga Listrik

Quiz 3.6-A Quiz 3.6-D Motor AC Phasa Satu yang mana pada Belitan stator yang dihubungkan dengan umumnya digunakan pada mesin produksi seperti... suatu sumber tegangan tiga fasa ... Motor induksi memiliki beberapa kelebihan antara lain... Medan putar pada stator tersebut akan Motor induksi juga memiliki kekurangan antaranya... memotong konduktor-konduktor pada Konstruksi motor induksi satu fasa terdiri atas dua komponen yaitu... rotor, sehingga... rotor adalah... Perbedaan putaran relative antara Quiz 3.6-B stator dan rotor disebut... Apabila kumparan-kumparan motor induksi satu fasa dialiri arus bolak-balik Bertambahnya beban, akan satu fasa, maka... Medan magnet berputar bergerak memperbesar... memotong lilitan rotor sehingga... Biasannya lilitan rotor berada dalam Karena arus yang mengalir pada system hubung singkat. Akibatnya... Arus listrik yang mengalir pada rotor tiga fasa mempunyai perbedaan 120 akan mengakibatkan... Berubah-ubahnya kecepatan motor derajat, maka... induksi (ns) akan mengakinbatkan harga slip dari 100% pada start hingga... Quiz 3.6-E Pada akhir satu siklus arus bolak balik, medan magnet tersebut telah bergeser hingga.... karena rotor juga mempunyai medan magnet berlawanan arah yang diinduksikan kepadanya, rotor akan... Tiga posisi ditandai dengan interval... Quiz 3.6-C Evaluasi Motor induksi tiga fasa merupakan... Salah satu kelemahan motor induksi yaitu... Motor induksi 3 fasa adalah alat penggerak yang paling banyak digunakandalam dunia industri. Hal ini dikarenakan... Salah satu kelemahan dari motor induksi adalah... Salah satu contoh aplikasi motor induksi yaitu pada...

Quiz 3.7-A Quiz 3.8-A Apabila tersedia tegangan untuk Kata kontrol berarti... rangkaian daya dan rangkaian Maka pengontrolan motor dapat kontrol, tekan tombol ON maka... dikategorikan menjadi tiga bagian Motor akan bekerja. Setelah... menurut fungsinya, yaitu... Gambar rangaian di atas menunjukan Cara atau sistem pengontrolan itu salah satu sistem kendali dasar, terus berkembang. Maka dari caranya yaitu.... dapat diklasifikasikan menjadi 4, Dengan menekan tombol ON1 di yaitu... tekan akibatnya... Karakteristik motor induksi tiga- phasa adalah... Asynchronous motor adalah... Quiz 3.7-B Quiz 3.8-B ON2 ditekan...(DOL) Sistem pengoprasian motor dilakukan pada saat... Untuk merubah arah putaran motor Keberhasilan suatu pengoperasian sebuah ke arah yang berlawanan dengan jarum jam, maka.... motor listrik bukan saja ditentukan pada “ Running Performance “ motor , tetapi.... Starting dengan metoda ini menggunakan Pengasutan bertujuan... tegangan jala-jala... Awal dilakukan dalam hubngan bintang Apabila tombol ON ditekan.... dan kemudian motor beroperasi normal... (Pengontrolan Motor dengan Pengasut) Starting dengan metoda ini menghubungkan motor pada taptegangan sekunder... Quiz 3.7-C Evaluasi Dalam mengontrol operasi motor berurutan ada... Cara mengoperasikan beberapa motor harus dilaksanakan... Dimana proses urutan starting motor adalah dimulai dari... Untuk menghentikan motor beroperasi, harus...

Quiz 3.8-C Stator terdiri dari tiga bagian utama yaitu... Eddy current... Inti stator dibuat... Belitan yang identik dengan belitan fasa dan ditempatkan pada... Motor induksi tiga-phasa dihubungkan ke sumber tegangan, data pada pelat nama motor harus... Quiz 3.8-D Secara umum, keadaan motor tiga- phasa ditentukan pada standar... Yang ada di pasaran untuk daya output motor yang kecil... Perlu diingat jika pada name plat motor tertulis 220/380 V, sedangkan tegangan jala-jala yang tersedia sumber 3 fasa 380 V, maka... Quiz 3.8-E Primary Resistance adalah... Starting dengan menggunakan Evaluasi tahanan primer adalah... Tahanan primer karena tahanan ini terhubung pada sisi stator. Hal ini menggunakan prinsip... Starting dengan cara Auto Transformer adalah...