Bengkel Listrik 3.docx

BAB I PENDAHULUAN



Latar Belakang

Semakin majunya teknologi membuat manusia dituntut untuk melakukan kegiatan secara cepat dan tepat dengan menggunakan perlatan yang canggih sehingga manusia mampu melakukan pekerjaanya dengan baik dan lebih mudah, seperti halnya didalam dunia industri yang juga memerlukan alat yang canggih. Motor listrik merupakan salah satu peralatan yang digunakan untuk menggerakkan mesin yang ada di industri, motor tersebut dapat bergerak memutar ke kanan dan ke kiri (forward reverse) yang bisanya digunakan untuk menggerakkan berbagai macam mesin yang ada di dalam dunia industri. Didalam dunia industri terdapat berbagai macam mesin salah satunya adalah konveyor yang merupakan alat yang dapat memindahkan barang yang berat dengan cepat, menggunakan tenaga gerakkan motor, putaran motor sendiri diperlukan untuk memutar ke depan maupun ke belakang oleh karena itu rangkaian kontrol motor forward reverse sangat diperlukan guna mempermudah barang agar dapat bergerak susai dengan yang diinginkan Oleh karena itu penulis melakukan praktik rangkaian motor listrik forward reverse dan penulisan laporan dari hasil praktik adalah sebagai bukti bahwasannya penulis telah melakukan uji kompetensi tersebut, selain itu penulis juga dapat mengerti berbagai komponen dan beberapa faktor hal yang menjadi kendala didalam pemasangan rangkaian kontrol motor forward reverse yang sering digunakan didalam dunia industri tersebut. Dalam laporan ini penulis akan memperjelas rangkaian kontrol motor forward reverse , beberapa komponen listrik yang digunakan didalam kontrol tersebut dan bagiamana cara agar motor listrik dari rangkaian tersebut dapat aman dalam penggunaannya sehingga dapat dipelajari dan dimengerti oleh pembaca dan pembaca mampu membuat rangkain kontrol motor forward reverse dengan baik.



Rumusan Masalah

Berdasarkan latar belakang dan identifikasi tersebut diatas, diajukan rumusan masalah sebagai berikut : 1. Bagaimana melakukan wiring kontrol motor listrik putar kanan dan putar kiri (forward reverse)? 2. Bagaimana kegunaan berbagai komponen dalam pemasangan kontrol motor listrik (forward reverse)? 3. Bagaimana prinsip kerja motor listrik forward reverse ? 4. Bagaimana merangkai rangkaian motor 3 phase forward reverse dengan prinsip k3 ? 5. Bagaimana cara pemasangan Rangkaian kontrol motor 3 phase forward reverse ? 

Pembatasan Masalah

Beberapa masalah yang teridentifikasi dalam uji kompetensi kejuruan yang akan di hadapi oleh penulis dalam pemasangan rangkaian kontrol motor forward reverse adalah sebagai berikut: 1. Bagaimana instalasi pengecekkan komponen listrik yang digunakan. 2. Bagaimana instalasi pemasangan komponen. 3. Bagaimana instalasi perakitan kontrol motor forward reverse dengan prinsip k3. Dalam hal ini lingkup permasalahan akan dibatasi, yaitu membahas masalah rangkaian kontrol motor 3 fasa forward reverse baik komponen listriknya dan beberapa kerumitan rangkaian yang akan dipasang.



Tujuan

Tujuan dari pembutan laporan ini dari hasil uji praktek kejuruan yang dilakukan penulis adalah sebagai berikut: 1. Penulis dapat mengerti prinsip kerja motor listrik 3 fasa dengan sistem kontrol forward reverse. 2. Penulis juga dapat merangkai sistem kontrol motor listrik 3 fasa dengan sistem kontrol forward reverse dengan baik dan benar. 3. Penulis juga dapat memberikan bukti tertulis bahwasannya penulis telah melaksanakan uji kompetensi kejuruan. 4. Penulis dapat mengerti berbagai komponen listrik 3 fasa yang digunakan dalam pemasangan rangkain kontrol motor 3 fasa dengan baik. 5. Penulis juga dapat mendapat pengalaman teknik sehingga memperoleh sertifikasi industri dari tim penguji dunia industri. 6. Penulis dapat mengetahui permasalahan-permasalahan yang akan dihadapai dalam rangkaian motor listrik 3 fasa forward reverse. 7. Penulis dapat merangkai rangkaian motor 3 phase forward reverse dengan prinsip k3.

BAB II TINJAUAN MATERI



Listrik 3 Fasa

Pada istilah umum di Indonesia, sistem 3 fasa ini lebih familiar dengan nama sistem R-S-T. karena memang umumnya menggunakan simbol “R”, “S” , “T” untuk tiap penghantar fasanya serta simbol “N” untuk penghantar netral. Gambar 2.1 Arus Listrik 3 Phase Listrik 3 fasa adalah listrik AC (alternating current) yang menggunakan 3 penghantar yang mempunyai tegangan sama Berikut adalah kekurangan dan kelebihan sistem 3 fasa. 1. Kekurangan sistem 3 fasa:   

Mahal Waktu yang di perlukan lebih lamadalam proses wairing Lebih bahaya karena bertegangan sangat tinggi

2. Kelebihan sistem 3 fasa:  

Tegangan besar Teganganya dibagi menjadi 3 Penghantar yaitu R,S,T

Hampir seluruh perusahaan tenaga listriknya menggunakan sistem listrik 3 fasa ini. Sistem ini diperkenalkan dan dipatenkan oleh Nikola Tesla pada tahun 1887 dan 1888. Sistem ini secara umum lebih ekonomis bagi industri dalam penghantaran daya listrik, dibanding dengan sistem 2 fasa atau 1 fasa, dengan ukuran penghantar yang sama. Karena sistem 3 fasa dapat menghantarkan daya listrik yang lebih besar. Dan juga peralatan listrik yang besar, seperti motor-motor listrik, lebih powerful dengan sistem ini. 2.2 Motor Listrik Motor listrik adalah sebuah perangkat elektromagnetis yang mengubah energi listrik menjadi energi mekanik. Energi mekanik ini digunakan untuk, misalnya, memutar impeller pompa, fan atau blower, menggerakan kompresor, mengangkat bahan, dll. Motor listrik digunakan juga di rumah (mixer, bor listrik, fan angin) dan di industri. Motor listrik kadangkala disebut “kuda kerja” nya industri sebab diperkirakan bahwa motor-motor menggunakan sekitar 70% beban listrik total di industri. Motor listrik modern tersedia dalam berbagai bentuk: motor satu fasa, motor tiga fasa, motor sinkron, motor tak sinkron, motor dengan dua kecepatan dan lain-lain. Masing-masing memiliki karakter tersendiri. Agar motor dapat berumur panjang, biasanya motor dibuat kedap air dan kedap terhadap partikel debu.

Agar motor tidak mengalami panas berlebih, motor biasanya dilengkapi sistem pendingin. Pendinginan motor juga berbeda-beda, mulai dari yang sederhana yaitu berupa pendinginan sendiri sampai dengan pendinginan khusus seperti direndam dalam air atau minyak pendingin. Gambar 2.2 Motor Listrik. Motor listrik pada dasarnya memiliki dua bagian yaitu stator dan rotor. Stator adalah bagian yang stationer (tidak berputar), terdiri dari sejumlah gulungan magnet listrik yang diatur sedemikian rupa untuk membentuk silinder yang berongga dengan masing- masing kutub menghadap ke tengah silinder. Rotor adalah bagian yang berputar, juga terdiri sejumlah gulungan magnet listrik yang disusun di sekitar sebuah silinder yang tiap kutubnya saling berhadapan dengan kutub magnet pada stator. Rotor ditempatkan di dalam stator. Tujuan susunan ini adalah untuk memutar rotor dan apa saja yang terhubung dengan sumbu rotor. Gambar 2.3 Lilitan Rotor dan Stator Gambar 2.4 Stator dan Rotor Motor Listrik. Fungsi komponen – komponen pada motor listrik : 1. Kipas rotor Sebagai pendingin mesin agar tidak mengalami panas berlebih (overheat) pada saat mesin digunakan. 2. Rotor Bagian yang berputar, berbentuk silinder dan terdiri dari magnet yang kutubnya saling berhubungan dengan stator. 3. Stator Bagian yang diam, rumah dari rotor atau tempat rotor berputar. Terdiri dari sejumlah gulungan magnet listrik, yang dibentuk sedemikian rupa sehingga membentuk silinder agar kutub saling berhadapan dengan kutub rotor. 4. Poros Batang besi yang berbentuk silinder panjang, sebagai tempat atau tumpuan rotor untuk berputar. 5. Belitan stator Terdiri atas lilitan tembaga, sebagai penghantar listrik yang akan di alirkan pada stator untuk mengaktifkan magnet-magnet listrik. 6. Bearing

Sebagai tempat atau tumpuan poros, dan berfungsi agar putaran lancar dan tidak macet. 7. Terminal Sebagai tempat dari sumber tenaga listrik yang didapat. Dan yang akan digunakan untuk memenuhi kebutuhan listrik mesin. 

Teori Motor Induksi

Gambar 2.5 Motor Induksi Tiga Fasa Motor induksi tiga fasa merupakan motor elektrik yang paling banyak digunakan dalam dunia industri. Salah satu kelemahan motor induksi yaitu memiliki beberapa karakteristik parameter yang tidak linier, terutama resistansi rotor yang memiliki nilai yang bervariasi untuk kondisi operasi yang berbeda, sehingga tidak dapat mempertahankan kecepatannya secara konstan bila terjadi perubahan beban. Oleh karena itu untuk mendapatkan kecepatan yang konstan dan peformansi sistem yang lebih baik terhadap perubahan beban dibutuhkan suatu pengontrol Motor induksi 3 fasa adalah alat penggerak yang paling banyak digunakan dalam dunia industri. Hal ini dikarenakan motor induksi mempunyai konstruksi yang sederhana, kokoh, harganya relatif murah, serta perawatannya yang mudah, sehingga motor induksi mulai menggeser penggunaan motor DC pada industri. Motor induksi memiliki beberapa parameter yang bersifat non-linier, terutama resistansi rotor, yang memiliki nilai bervariasi untuk kondisi operasi yang berbeda. Hal ini yang menyebabkan pengaturan pada motor induksi lebih rumit dibandingkan dengan motor DC. Salah satu kelemahan dari motor induksi adalah tidak mampu mempertahankan kecepatannya dengan konstan bila terjadi perubahan beban. Apabila terjadi perubahan beban maka kecepatan motor induksi akan menurun. Untuk mendapatkan kecepatan konstan serta memperbaiki kinerja motor induksi terhadap perubahan beban, maka dibutuhkan suatu pengontrol. Penggunaan motor induksi tiga fasa di beberapa industri membutuhkan performansi yang tinggi dari motor induksi untuk dapat mempertahankan kecepatannya walaupun terjadi perubahan beban. Salah satu contoh aplikasi motor induksi yaitu pada industri kertas. Pada industri kertas ini untuk menghasilkan produk dengan kualitas yang baik, dimana ketebalan kertas yang dihasilkan dapat merata membutuhkan ketelitian dan kecepatan yang konstan dari motor penggeraknya, sedangkan pada motor induksi yang digunakan dapat terjadi perubahan beban yang besar. 2.3.1 Putaran Motor Dalam dunia industri yang menggunakan motor-motor listrik (umumnya menggunakan motor induksi), inverter berfungsi untuk mengatur kecepatan motor tersebut. Kecepatan motor induksi ditentukan oleh frekuensi tegangan dan jumlah kutub motor, seperti yang dijelaskan dalam rumus menghitung putaran motor atau rpm: n = 120 × f ÷ p dimana: n = jumlah putaran, dalam satuan rpm

f = frekuensi, dalam satuan Hz p = jumlah kutub Jumlah kutub motor telah ditentukan oleh pabrikan saat dibuat, dan frekuensi tegangan telah ditetapkan oleh penyedia jaringan listrik, seperti PLN yang menetapkan frekuensi tegangan sebesar 50 Hz, sehingga praktis putaran motor relatif tetap. Contoh perhitungan: Diketahui motor dengan daya 1,5 KW dan mempunyai jumlah kutub 4, berapakah jumlah putaran atau rpm motor tersebut? Penyelesaian: n = 120 × f ÷ p = 120 × 50 ÷ 4 = 1500 rpm 1. pada frekuensi 30 Hz, maka rpm motornya sebesar n = 120 × f ÷ p = 120 × 30 ÷ 4 = 900 rpm 2. pada frekuensi 20 Hz, maka rpm motornya sebesar n = 120 × f ÷ p = 120 × 20 ÷ 4 = 600 rpm 3. pada frekuensi 10 Hz, maka rpm motornya sebesar n = 120 × f ÷ p = 120 × 10 ÷ 4 = 300 rpm o Kabel Listrik Kabel listrik adalah suatu penghantar listrik yang terbungkus isolasi, ada yang berinti tunggal atau banyak, ada yang kaku atau berserabut, ada yang dipasang di udara atau di dalam tanah, danmasing-masing digunakan sesuai dengan kondisi pemasangannya.Kabel instalasi yang biasa digunakan pada instalasi penerangan, jenis kabel yangbanyak digunakan dalam instalasi rumah untuk pemasangan tetap ialah NYA dan NYM. Pada penggunaannya kabel NYA menggunakan pipa untuk melindungi secara mekanis ataupun melindungi dari air dan kelembapan yang dapat merusak kabel tersebut. Penjelasan jenis-jenis kabel adalah sebagai berikut : 1. Kabel NYA Kabel NYA hanya memiliki satu penghantar berbentuk pejal. Kabel ini pada umumnya digunakan pada instalasi rumah. Dalam pemakaiannya pada instalasi listrik harus menggunakan pelindung dari pipaunion atau paralon/PVC ataupun pipa fleksibel. Gambar 2.6 Kabel NYA 1. Kabel NYM Sedangkan kabel NYM adalah kabel yang memiliki beberapa penghantar dan memiliki isolasi luar sebagai pelindung. Penghantar dalam pemasangan pada instalasi listrik boleh tidak menggunakan pelindung pipa. Namun untuk memudahkan saat peggantian kabel/revisi, sebaliknyapada pemasangan dalam dinding/beton menggunakan selongsong pipa. Gambar 2.7 Kabel NYM 1. Kabel NYY

Kabel tanah thermoplastik tanpa perisai seperti NYY biasanya digunakan untuk kabel tenaga pada industri. Kabel ini juga dapat ditanam dalam tanah dengan syarat diberikanperlindungan terhadap kemungkinan kerusakan mekanis.Perlindungannya bisa berupa pipa atau pasir dan di atasnya diberi batu. Gambar 2.8 Kabel NYY Penggunaan utama NYY sebagai kabel tenaga adalah untuk instalasi industri di dalam gedung maupun di alam terbuka, di saluran kabel dan dalam lemari hubung bagi, apabiladiperkirakan tidak akan ada gangguan mekanis. NYY dapat juga ditanam di dalam tanahasalkan diberi perlindungan secukupnya terhadap kemungkinan terjadinya kerusakanmekanis Didalam dunia industri ada beberapa tipe dan ukuran kabel yang digunakan sebagai batas kemampuan kabel untuk mengalirkan tegangan listrik, berikut adalah beberapa ukuran kabel beserta batas kemampuan kabel dalam mengalirkan tegangan listrik :      

Kabel ukuran 0.75 mm2 dapat dialiri arus maksimal 5 Ampere. Kabel ukuran 1.5 mm2 dapat dialiri arus maksimal 10 Ampere. Kabel ukuran 2.5 mm2 dapat dialiri arus maksimal 16 Ampere. Kabel ukuran 4.0 mm2 dapat dialiri arus maksimal 20 Ampere. Kabel ukuran 6.0 mm2 dapat dialiri arus maksimal 30 Ampere. Kabel ukuran 10.0 mm2 dapat dialiri arus maksimal 50 Ampere.



Kontaktor

Gambar 2.9 Kontaktor Kontaktor atau sakelar magnet adalah sakelar yang bekerja berdasarkan kemagnetan. Artinya sakelar ini bekerja bila ada gaya kemagnetan. Magnet berfungsi sebagai penarik dan pelepas kontak-kontak. Sebuah kontaktor harus mampu mengalirkan arus dan memutuskan arus dalam keadaan kerja normal. Arus kerja normal ialah arus yang mengalir selama pemutusan tidak terjadi. Sebuah kontaktor kumparan magnetnya (coil) dapat dirancang untuk arus searah (arus DC) atau arus bolak-balik (arus AC). Kontaktor arus AC ini pada inti magnetnya dipasang cincin hubung singkat, gunanya adalah untuk menjaga arus kemagnetan agar kontinu sehingga kontaktor tersebut dapat bekerja normal. Sedangkan pada kumparan magnet yang dirancang untuk arus DC tidak dipasang cincin hubung singkat. Kontaktor adalah sebuah komponen yang berfungsi sebagai penghubung/ kontak dengan kapasitas yang besar dengan menggunakan daya minimal. Dapat dibayangkan MC adalah relay dengan kapasitas yang besar. Umumnya MC terdiri dari 3 pola kontak utama dan kontak bantu (aux. contact).Untuk menghubungkan kontak utama hanya dengan cara memberikan tegangan pada koil MC sesuai spesifikasinya. Sebuah Kontaktor Magnet Terdiri Dari :

1. Kumparan / Koil. Kumparan / Koil adalah lilitan yang apabila di aliri Arus / tegangan maka akan terjadi magnetisasi yang akan menarik kontak – kontaknya sehingga input & output pada kontak NO akan terhubung & sebaliknya untuk kontak NC akan terputus / tidak terhubung. Kontaktor akan bekerja normal bila tegangannya mencapai 85 % dari tegangan kerja, bila tegangan turun kontaktor akan bergetar. Apabila pada kumparan kontaktor diberi tegangan terlalu tinggi / tidak sesuai dengan spesifikasi maka akan menyebabkan berkurangnya umur / merusak kumparan kontaktor. Tetapi bila tegangan yang diberikan terlalu rendah maka akan menimbulkan tekanan antara kontak-kontak dari kontaktor menjadi berkurang yang nantinya dapat menimbulkan bunga api pada permukaannya serta dapat merusak kontak-kontaknya. 2. Beberapa Kontak NO (Normally Open) Normally Open bekerja bila coil contactor atau relay dalam keadaan tak terhubung arus listrik, kontak internalnya dalam kondisi terbuka atau tak terhubung. 3. Beberapa Kontak NC (Normally Close) Normally Close bekerja kebalikan dari normally open dimana bila coil contactor atau relay dalam keadaan tak terhubung arus listrik, kontak internalnya dalam kondisi tertutup atau terhubung. Kontak pada kontaktor terdiri dari : 1. Kontak Utama ( Digunakan Untuk Rangkaian Daya ) 2. Kontak Bantu ( Digunakan Untuk Rangkaian Pengontrol / Pengunci ) Agar penggunaan kontaktor dapat disesuaikan dengan beban yang akan dikontrol, maka pada setiap kontaktor selalu dilengkapi dengan plat nama yang berisikan data-data mengenai : 1. 2. 3. 4. 5. 6.

Perusahaan pembuat kontaktor. Nomor seri pembuatan. Tegangan nominal beban. Tegangan kerja kontaktor. Kemampuan arus yang dapat dialirkan. Kelas operasi. o Prinsip Kerja

Sebuah kontaktor terdiri dari koil, beberapa kontak Normally Open ( NO ) dan beberapa Normally Close ( NC ). Pada saat satu kontaktor normal, NO akan membuka dan pada saat kontaktor bekerja, NO akan menutup. Sedangkan kontak NC sebaliknya yaitu ketika dalam keadaan normal kontak NC akan menutup dan dalam keadaan bekerja kontak NC akan membuka. Koil adalah lilitan yang apabila diberi tegangan akan terjadi magnetisasi dan menarik kontak-kontaknya sehingga terjadi perubahan atau bekerja. Kontaktor yang dioperasikan secara elektromagnetis adalah salah satu mekanisme yang paling bermanfaat yang pernah dirancang untuk penutupan dan pembukaan rangkaian listrik maka gambar prinsip kerja kontaktor magnet dapat dilihat pada gambar berikut :

Gambar 2.10 Simbol-simbol kontaktor magnet Kontaktor termasuk jenis saklar motor yang digerakkan oleh magnet seperti yang telah dijelaskan di atas. Bila pada jepitan a dan b kumparan magnet diberi tegangan, maka magnet akan menarik jangkar sehingga kontak-kontak bergerak yang berhubungan dengan jangkar tersebut ikut tertarik. Tegangan yang harus dipasangkan dapat tegangan bolak balik ( AC ) maupun tegangan searah ( DC ), tergantung dari bagaimana magnet tersebut dirancangkan. Untuk beberapa keperluan digunakan juga kumparan arus ( bukan tegangan ), akan tetapi dari segi produksi lebih disukai kumparan tegangan karena besarnya tegangan umumnya sudah dinormalisasi dan tidak tergantung dari keperluan alat pemakai tertentu. 

Karakteristik

Spesifikasi kontaktor magnet yang harus diperhatikan adalah kemampuan daya kontaktor ditulis dalam ukuran Watt / KW, yang disesuaikan dengan beban yang dipikul, kemampuan menghantarkan arus dari kontak – kontaknya, ditulis dalam satuan ampere, kemampuan tegangan dari kumparan magnet, apakah untuk tegangan 127 Volt atau 220 Volt, begitupun frekuensinya, kemampuan melindungi terhadap tegangan rendah, misalnya ditulis ± 20 % dari tegangan kerja. Dengan demikian dari segi keamanan dan kepraktisan, penggunaan kontaktor magnet jauh lebih baik dari pada saklar biasa. Gambar 2.11 Cara Kerja Kontak Relay dianalogikan sebagai pemutus dan penghubung seperti halnya fungsi pada tombol (Push Button) dan saklar (Switch)., yang hanya bekerja pada arus kecil 1A s/d 5A. Sedangkan Kontaktor dapat di analogikan juga sebagai sebagai Breaker untuk sirkuit pemutus dan penghubung tenaga listrik pada beban. Karena pada Kontaktor, selain terdapat kontak NO dan NC juga terdapat 3 buah kontak NO utama yang dapat menghubungkan arus listrik sesuai ukuran yang telah ditetapkan pada kontaktor tersebut. Misalnya 10A, 15A, 20A, 30A, 50Amper dan seterusnya. Seperti pada gambar dibawah ini. Gambar 2.12 Gambar Kontak MC Gambar 2.13 Cara Kerja MC 

Aplikasi

Keuntungan penggunaan kontaktor magnetis sebagai pengganti peralatan kontrol yang dioperasikan secara manual meliputi hal : Pada penangan arus besar atau tegangan tinggi, sulit untuk membangun alat manual yang cocok. Lebih dari itu, alat seperti itu besar dan sulit mengoperasikannya. Sebaliknya, akan relatif sederhana untuk membangun kontaktor magnetis yang akan menangani arus yang besar atau tegangan yang tinggi, dan alat manual harus mengontrol hanya kumparan dari kontaktor.Kontaktor memungkinkan operasi majemuk dilaksanakan dari satu operator (satu lokasi) dan diinterlocked untuk mencegah kesalahan dan bahaya operasi.Pengoperasian yang harus diulang beberapa kali dalam satu jam, dapat digunakan kontaktor untuk menghemat usaha. Operator secara sederhana harus menekan tombol dan kontaktor akan memulai urutan event yang benar secara otomatis.Kontaktor dapat dikontrol secara otomatis dengan alat pilot atau sensor yang sangat peka.Tegangan yang tinggi dapat diatasi oleh kontaktor dan

menjauhkan seluruhnya dari operator, sehingga meningkatkan keselamatan / keamanan instalasi.Dengan menggunakan kontaktor peralatan kontrol dapat dipasangkan pada titik-titik yang jauh. Satu-satunya ruang yang diperlukan dekat mesin adalah ruangan untuk tombol tekan.Dengan kontaktor, kontrol otomatis dan semi otomatis mungkin dilakukan dengan peralatan seperti kontrol logika yang dapat diprogram seperti Programmable Logic Controller (PLC). 2.5.4 Cara Menghitung Ampere pada MCB Misalnya jika terjadi short circuit atau hubung pendek atau konslet (karena pada saat terjadi short, arus listrik akan melonjak naik), maka MCB akan jatuh / trip atau mati dengan sendirinya atau secara otomatis. Sebagai pembatas beban, MCB dipasang bersama KWH meter dan disegel oleh PLN biasanya bertuas warna biru. Sedang untuk pengaman instalasi listrik di dalam alat ini bertugas menggantikan sekring biasanya warna hitam pada tuasnya. Untuk pengoperasiannya sangat sederhana yakni menggunakan tuas naik (on) dan turun (off).Ukuran MCB sama seperti sekring ada 2Ampere, 4A, 6A, 10A, 16A, 20A, 25A, 32A, 40A, 50A dan 63A. MCB terdapat berbagai jenis untuk berbagai macam kebutuhan pemutusan arus listrik. Menurut phasa, ada 1phasa, 2phasa, 3phasa, dan menurut jenis peralatan yang akan diproteksi misal: instalasi motor 3phasa, instalasi tenaga, dan lain-lain, masing-masing berbeda jenis dan ratingnya. Kebutuhan ampere : 3 Ø ( phasa )

I = P/ (Ö3).V.cos j

1 Ø ( phasa )

I = P/ V.cos j

P : Daya kW V : Tegangan Volt Misal: Sebuah motor listrik 3 Ø mempunyai daya : 10 kW Berapa kebutuhan Ampere pada MCB ? nilai cos j minimal dari PLN = 0.85 I = P/ (Ö3).V.cos j = 2000 / (Ö3).380.cos j = 2000 / (Ö3).380.0,85 = 3.6 A Arus nominal pada Rating MCB harus lebih besar dari arus yang dibutuhkan oleh peralatan yang terhubung. Pilih MCB yang mempunyai rating arus sebisa mungkin lebih tinggi tetapi mendekati hasil perhitungan:

Ampere yang digunakan pada MCB : 4 A 2.6 Push Button Gambar 2.14 Push Button. Tombol ini banyak digunakan pada panael kendali, tombol ini digunakan sebagai kontak ON dan OFF, tombol ini memiliki 2 kontak , yaitu kontak pertama NC (normaly Close) dan kontak kedua NO (Normaly Open) . Pada saat tombol belum di tekan kontak pertama dalam kondisi NC (normaly Close) dan kontak kedua dalam kondisi NO (normaly Open) dan pada saat di tekan kondisi kontak pertama NO (normaly Open) dan kontak kedua NC (normaly Close). 2.7 Thermal Overload Fungsi dari Over load relay adalah untuk proteksi motor listrik dari beban lebih. Seperti halnya sekring (fuse) pengaman beban lebih ada yang bekerja cepat dan ada yang lambat. Sebab waktu motor start arus dapat mencapai 6 kali nominal, sehingga apabila digunakan pengaman yang bekerja cepat, maka pengamannya akan putus setiap motor dijalankan. Gambar 2.15 Skema Thermal Overload. Overload relay yang berdasarkan pemutus bimetal akan bekerja sesuai dengan arus yang mengalir, semakin tinggi kenaikan temperatur yang menyebabkan terjadinya pembengkokan , maka akan terjadi pemutusan arus, sehingga motor akan berhenti. Jenis pemutus bimetal ada jenis satu fasa dan ada jenis tiga fasa, tiap fasa terdiri atas bimetal yang terpisah tetapi saling terhubung, berguna untuk memutuskan semua fasa apabila terjadi kelebihan beban. Pemutus bimetal satu fasa biasa digunakan untuk pengaman beban lebih pada motor berdaya kecil. Kontruksi Overload relay apabila resistance wire dilewati arus lebih besar dari nominalnya, maka bimetal trip, bagian bawah akan melengkung ke kiri dan membawa slide ke kiri, gesekan ini akan membawa lengan kontak pada bagian bawah tertarik ke kiri dan kontak akan lepas. Selama bimetal trip itu masih panas, maka dibagian bawah akan tetap terbawa ke kiri, sehingga kontak ± kontaknya belum dapat dikembalikan ke kondisi semula walaupun reset buttonnya ditekan, apabila bimetal sudah dingin barulah kontaknya dapat kembali lurus dan kontaknya baru dapat di hubungkan kembali dengan menekan reset button. Gambar 2.16 Thermal Overload. Pembatasan dilakukan dengan mengatur besaran arus pada dial di alat tersebut. Jadi alat tersebut memiliki range adjustment misal TOR dengan range 1 ~ 3,2 Amp disetting 2,5 Amp. Artinya, kita membatasi arus dengan TOR pada level 2,5 Amp saja. Perlu diketahui, TOR di pasaran memiliki beberapa type yang disebut Class. Jadi dengan memilih class yang berbeda maka kecepatan trip TOR akan berbeda pula. Saat ini terdapat TOR dengan Class 10, Class 15, Class 20 dll. Class ini menunjukkan kecepatan trip saat TOR dialiri arus sebesar 6X setting. Semisal, digunakan TOR class 20 dengan setting 10 Amp, saat arus mencapai 60 Amp alat ini akan trip setelah mencapai waktu 20 detik. Bagaimana jika kelebihan arus hanya pada 13 Amp saja? Kita bisa menunggu ber jam jam agar trip. Untuk lebih jelasnya mintalah kurva trip saat membeli TOR dan hitung kecepatan tripnya. Perlu

diketahui kurva TOR adalah logaritmik bukan linier. jadi, kita tidak perlu lagi menyalahkan keakuratan TOR yang selama ini dipakai. 2.8 MCB ( Miniature Circuit Breaker) Gambar 2.17 MCB “Miniature Circuit Breaker”. MCB merupakan kependekan dari Miniature Circuit Breaker. Biasanya MCB digunakan oleh pihak PLN untuk membatasi arus sekaligus sebagai pengaman dalam suatu instalasi listrik. MCB berfungsi sebagai pengaman hubung singkat (konsleting) dan juga berfungsi sebagai pengaman beban lebih. MCB akan secara otomatis dengan segera memutuskan arus apabila arus yang melewatinya melebihi dari arus nominal yang telah ditentukan pada MCB tersebut. Arus nominal yang terdapat pada MCB adalah 1A, 2A, 4A, 6A, 10A, 16A, 20A, 25A, 32A dan lain sebagainya. Nominal MCB ditentukan dari besarnya arus yang bisa ia hantarkan, satuan dari arus adalah Ampere, Jadi jika MCB dengan arus nominal 2 Ampere maka hanya perlu ditulis dengan MCB 2A. Banyak perangkat yang saat ini menggunakan listrik, mulai dari AC, Komputer/ laptop, lampu dan masih banyak lagi. Kebanyakan pelanggan PLN di Indonesia saat ini masih menggunakan MCB 2 A, hal ini dikarenakan banyaknya pelanggan yang menggunakan daya 450VA (Volt Ampere). Pelanggan yang menggunakan daya 450VA akan menggunakan MCB dengan nominal 2A, dengan perhitungan tegangan di Indonesia adalah (standar ratarata) 220 Volt jika kita ingin daya yang terpasang dirumah kita 450VA yang perlu kita lakukan hanyalah membagi 450 dengan 220, hasilnya akan 2,04 sehingga kita membutuhkan MCB dengan nominal 2 Ampere. Beberapa satuan listrik di bawah ini:    

Satuan dari tegangan istrik: Volt Satuan dari arus listrik: Ampere Satuan dari hambatan listrik: Ohm Satuan dari daya listrik: Watt

Setelah mengetahui satuan-satuan listrik diatas mari kita lanjutkan apa yang dimaksud dengan MCB dan apa sebenarnya fungsi dari MCB. Jelas sekali MCB memiliki fungsi yang sangat fital dalam suatu instalasi listrik, bila MCB memang tidak memiliki fungsi maka tidak akan mungkin jika dipasang dalam suatu instalasi. MCB sendiri terdiri dari MCB 1 fasa, 2 fasa dan 3 fasa. Pada dasarnya MCB 2 fasa adalah gabungan dari dua buah MCB 1 fasa, sedangkan MCB 3 fasa merupakan gabungan tiga buah dari MCB 1 fasa. Fungsi dari MCB (Miniature Circuit Breaker.) adalah sebagai berikut: 1. Pengaman hubung singkat Hubung singkat atau konsleting memang kerap sekali terjadi di Indonesia. Tak jarang terdapat rumah atau pasar yang terbakar karena hubung singkat listrik. Ada banyak faktor yang menyebabkan terjadinya hubung singkat, salah satunya adalah tidak digunakannya pengaman hubung singkat. Sebagai contoh saja di pos ojek biasanya mengambil listrik langsung dari tiang listrik, listrik yang diambil tersebut langsung dilewatkan ke sakelar kemudian diteruskan ke lampu dan beberapa perangkat elektronik lain. Jika suatu saat beban melebihi batas kemampuan kabel dan terjadi hubung singkat maka tak

ada pengaman yang terpasang sehingga menyebabkan timbulnya panas dan bunga api, panas dan bunga api inilah yang menimbulkan kebakaran. 2. Mengamankan beban lebih Biasanya pelanggan telah mengontrak listrik degan PLN, kontrak yang dilakukan adalah berapa daya yang dikontrak oleh pelanggan. Misalnya pelanggan mengontrak daya 450 maka jika daya yang digunakan sudah melebihi 450 secara otomatis MCB akan trip (putus). Pemasangan Instalasi yang dilakukan PLN dirumah pelanggan disesuaikan dengan kontrak yang telah disepakati, misalnya dengan daya 450 maka kabel yang akan dipasang adalah yang sesuai untuk daya 450. Semakin besar daya yang dikontrak maka penyesuaian kabel juga akan dilakukan. Kabel memiliki daya hantar listrik tersendiri, jika kita menghantarkan arus 30A dengan kabel kecil maka kabel tersebut tidak akan kuat dan akhirnya panas dan terbakar. Bayangkan jika MCB yang kita gunakan tidak membatasi pemakaian arus bisa jadi berhubung banyak orang yang awam tentang listrik terjadilah kebakaran dimana-mana akibat listrik. 3. Sebagai sakelar utama MCB yang terpasang dirumah kita selain berfungsi sebagai Pengaman dari terjadinya hubung singkat dan beban lebih juga bisa difungsikan sebagai sakelar utama instalasi rumah kita. Jika kita ingin memasang lampu atau memasang kotak-kontak (steker) dirumah kita maka kita hanya perlu menggunakan MCB untuk memutus semua arus listrik didalam rumah. Selain itu MCB juga bisa digunakan sebagai pemutus aliran listrik saat anda bepergian dalam waktu yang lama. Misalkan anda ingin pergi ke luar kota selama 1 minggu jangan lupa untuk mematikan aliran listrik dirumah anda dengan cara turunkan sakelar MCB. Pada dasarnya pemutusan aliran listrik yang dilakukan oleh MCB berasal dari dua prinsip, yakni prinsip panas dan prinsip elektromagnetik. Prinsip panas digunakan saat MCB memutuskan arus karena beban lebih sedangkan prinsip elektromagnetik digunakan saat MCB mendeteksi adanya hubung singkat. 1. Pemutusan MCB karena Elektromagnetik Pemutusan dilakukan oleh koil yang terinduksi dan mempunyai medan magnet.Akibatnya poros yang terdapat didekatnya akan tertarik dan menjalankan tuas pemutus. Pada saat MCB bekerja karena hubung singkat (konsleting) akan terdapat panas yang sangat tinggi, MCB dilengkapi dengan pemadam busur api untuk meredam panas tersebut. 2. Pemutusan MCB karena panas Pemutusan dilakukan karena terdapat beban lebih. Karena beban lebih maka akan menimbulkan panas. Panas ini akan membuat bimetal melengkung dan mendorong tuas pemutus akibatnya MCB akan trip (memutuskan arus). 

Tespen

Gambar 2.18 Tespen

Tespen adalah alat yang di gunakan untuk mengecek atau pun mengetahui ada tidaknya suatu tegangan listrik. Rangkaian Tespen berbentuk obeng yang memiliki mata minus (-) berukuran kecil pada bagian ujungnya. Tespen juga memiliki jepitan seperti pulpen sebelumnya dan di dalamnya terdapat led yang dapat menyala sebagai indikator tegangan listrik. Tespen memiliki banyak fungsi yaitu, untuk membuka skrub dari komponen alat listrik dan untuk mengecek ada tidaknya suatu tegangan listrik. 

Obeng

Gambar 2.19 Obeng

Obeng adalah alat yang digunakan untuk memutar sekrup, baik memasang, maupun membuka . Ada banyak macam ukuran obeng. Karena itu , sebaiknya dimiliki 1 set obeng mulai dari ukuran kecil sampai ukuran sampai ukuran besar. Ada dua macam bentuk obeng yaitu obeng ujung pilih dan obeng ujung kembang. Kalau kita akan membuka atau memasang suatu mur, haruslah dipilih obeng yang swsuai bentuknya dan ukurannya terhadap mur tersebut. Kalau tidak maka sekrup akan mudh cacat dan sukar memasang maupun membukanya. 

Tang

Tang merupakan salah satu peralatan bengkel yang spesial, karena merupakan salah satu kunci yang dapat distel atau diatur. Fungsi dari tang adalah untuk memegang, memotong, melepas dan memasang komponen dan lain sebagainya. Ada banyak jenis tang menurut kegunaanya adalah sebagai berikut: 

Tang Kombinasi

Tang kombinasi berbentuk ujung rahangnya bergerigi rapat, untuk menjepit kawat atau kabel. Di tengahnya, bagian yang bergerigi renggang, untuk mengunci mur. Rahang tajam sebagai pemotong kawat dan kabel. Kelemahannya, jika celah antar rahang berkarat akan berakibat macet. Gambar 2.20 Tang Kombinasi 

Tang Kupas

Tang kupas berbentuk bagian rahang sebagai penjepit kabel. Di bawah rahang yang tajam sebagai pemotong kabel. Di gagang yang bergerigi untuk mengelupas kabel. Gambar 2.21 Tang Kupas 

Tang Potong

Tang potong memiliki rahang tajam. Fungsinya untuk memotong kawat, kabel plastik, dan fiber tipis. Bahannya dari besi chrome vanadium. Gagangnya dilapis plastik. Kelemahan, tidak mampu memotong ukuran bidang yang besar atau tebal. Gambar 2.22 Tang Potong 

Tang Skun

Tang skun memiliki rahang yang tidak tajam namun ditiap rahangnya memiliki bebagai ukuran yang biasanya digunakan untuk menyekun bagian ujung kabel listrik agar aman dan kelihatan rapi. Gambar 2.23 Tang Skun 

Tang Buaya

Sekilas bentuknya mirip buaya: moncongnya besar, lebar, dan bergerigi. Maka tang ini dikenal dengan sebutan “tang buaya”. Rahangnya yang bergerigi untuk mengunci dan melepas baut. Jika ukuran baut besar, tang dapat diatur sesuai ukuran baut. Carannya, lebarkan kedua tungkai, lalu kunci dengan sekrup pengatur sekaligus pengunci yang ada di ujung atas tungkai. Jika ingin mengubahnya lagi, Anda cukup melepaskan tuas di bagian tungkai bawah. Kelemahannya, sekrup pengatur dan pengunci agak keras. Ini karena drat mur dan baut terlampau dalam. Gambar 2.24 Tang Buaya BAB III PEMBAHASAN



Alat Dan Bahan

Ini adalah alat dan bahan untuk merakit atau membuat rangkaian motor 3 phase. 3.1.1 Tabel Alat No. 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8.

ALAT Taspen Obeng (+) & (-) Tang Kombinasi Tang Potong Tang Cucut Tang Skun Mistar Tang kupas

3.1.2 Tabel Bahan No. 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11.

BAHAN Motor 3 Fasa 2 Kontaktor 1 Overload 1 MCB 3 Fasa 1 MCB 1 Fasa 1 Fuse 3 Fasa 1 Rail Omega 4 Push Button Skun Kabel Kabel Duck

3.2 Kontrol Putar Kanan Kiri Motor 3 Fasa 1. Pengaturan Motor Putar Kanan Kiri (Forward Reverse) Pengaturan putaran motor putar kanan putar kiri atau yang disebut forward reverse. Pengaturan ini akan menggunakan komponen utama yaitu kontaktor magnet. Dalam mengoperasikan motor putar kanan putar kiri dapat dilakukan dengan dua cara yaitu yang pertama secara manual dan secara otomatis. Sistem manual biasanya tidak menggunakan time delay relay (TDR) sebagai pengatur waktu putaran berikutnya, sedangkan sistem otomatis menggunakan time delay relay (TDR). Dalam pengaturan putaran motor kekanan dan kekiri sama halnya dengan membalik putaran motor. Putaran motor dapat terbalik, jika arah putaran medan magnet stator juga terbalik. Untuk membalik putaran medan magnet stator dapat dilakukan dengan menukar dua dari tiga penghantar fasa sumber listrik motor tersebut. Untuk jelasnya dapat dilihat contoh pada gambar berikut ini. Gambar 3.2 Cara membalik putaran motor induksi 3 fasa. 2. Pengaturan Putaran Motor Maju Mundur Dengan Kontaktor Magnet Secara Manual Pengaturan putaran motor maju mundur secara manual menggunakan 2 buah kontaktor magnet, dimana kedua kontaktor magnet tersebut berfungsi sebagai penukar dua dari ketiga fasa pada motor induksi 3 fasa dan dilengkapi dengan 1 buah tombol tekan PB STOP serta 2 buah tombol tekan PB FWD dan PB REVS yang masing-masing sebagai tombol start foward dan start revers. Seperti terlihat pada Gambar 2 di bawah, dimisalkan K1 berfungsi untuk mengoperasikan motor saat berputar maju (kanan) dan K2 sebagai pengoperasian putaran mundur (kiri). Disebut secara manual karena untuk merubah putaran motor dari putaran maju (kanan) menjadi putaran mundur (kiri) mengunakan tangan operator untuk menekan tombol tekan START revers, begitu juga sebaliknya. Pengaturan putaran motor ini biasanya untuk mempermudah suatu pekerjaan angkat mengangkat pada suatu industri yaitu untuk

mengangkat barang dari satu tempat ke tempat lain yang tidak tetap (berpindah-pindah) dan tidak memerlukan kecepatan atau frekuensi yang begitu tinggi. Rangkaian Kontrol Rangkaian Daya Gambar 3.3 Rangkaian Pengaturan Putaran Motor Maju Mundur Dengan MC Secara Manual. Keterangan simbol: Q1 = main breaker F2 = thermal overload relay 3A F10 = circuit breaker K1 = forward contactor coil K2 = reverse contactor coil

Putaran searah jarum jam (forward) Saat tombol FWD ditekan DAN circuit breaker F10 ditutup DAN anak kontak TOL F2 masih dalam kondisi tutup, koil kontaktor K1 akan mendapatkan energi listrik ‘energized‘. Pada saat yang bersamaan kontak utama K1 akan segera berubah ke posisi tutup. Jika fuse F1 tidak putus DANmain breaker Q1 sudah ditutup, motor akan mendapatkan suplai arus dari sumber daya sehingga berputar. Karena urutan fasanya adalah L1-L2-L3 maka putaran motornya adalah searah jarum jam. Sebagai tambahan agar operator tidak capek terus menahan tombol FWD, sebuah anak kontak dari K1 akan mengunci rangkaian kontrol tetap dalam kondisi close-loop untuk memastikan suplai ke koil K1 tetap ada.

Putaran berlawanan arah jarum jam (reverse) Karena kita menggunakan kontrol yang sederhana, kita mesti matikan terlebih dahulu motor jika sebelumnya dijalankan dengan putaran arah jarum jam dengan menekan tombol STOP. Seperti langkah sebelumnya, koil K2 akan aktif saat tombol REV ditekan dan rangkaian akan tetap tertutup meskipun tombol REV dilepas karena dikunci oleh anak kontak K2. Kontak utama K2 akan mengalirkan arus dari suplai ke motor dengan urutan fasa yang berbeda dari rangkaian FWD yaitu L2-L1-L3. Hal ini akan mengakibatkan motor berputar ke arah yang berlawanan dari sebelumnya (yaitu: berlawanan arah jarum jam). Untuk kedua arah putaran, motor akan berhenti jika koil yang bersangkutan tidak mendapatkan energi listrik lagi (de-energized). Dengan kata lain, terbukanya rangkaian

kontrol akan memutus aliran arus ke motor. Pada rangkaian di atas, berikut penyebab hilangnya rangkaian kontrol motor: 1. 2. 3. 4.

Tombol STOP ditekan Anak kontak TOL bekerja saat motor bekerja melebih arus kerjanya Circuit breakertrip Masalah lain: suplai daya kontrol hilang, kabel kontrol putus, dll.

Sebagai alasan keamanan agar motor tidak rusak atau adanya daya balik ke sumber suplai, anak kontak NC lawan dari masing-masing koil diserikan terhadap koil lawannya. Anak kontak K1 untuk putaran FWD akan menghambat koil K2 untuk aktif selama motor masih dalam kondisi putaran searah jarum jam. Begitu juga sebaliknya, anak kontak K2 untuk putaran REV akan memutus koil K1 agar tidak energized saat motor masih dalam putaran berlawanan arah jarum jam. 3.3 Cara Pemasangan 1. 2. 3. 4. 5.

Buat wiring control putar kanan kiri motor 3 fasa. Siapkan alat dan bahan. Periksa apakah semua komponen yang ada dalam kondisi yang baik. Potong kabel sesuai ukuran,lalu pasang skun pada kabel tersebut. Pasang rail omega dan kabel duck pada papan acrilic dengan cara mengebor dahulu papan acrilic yang telah disiapkan. 6. Pasang semua komponen dengan rapi. 7. Pasang semua kabel pada komponen-komponen yang telah adaa sesuai dengan diagram wiring. 8. Periksa apakah wiring yang telah dibuat,sesuai dengan gambar. 9. Sambungkan listrik 3 fasa pada MCB 3 fasa. 10. Coba nyalakan listrik dan tekan tombol forward, lihat apakah motor bisa memutar ke kanan dan tekan tombol reverse , lihat apakah motor bisa memutar ke kiri. BAB IV PENUTUP

4.1 Kesimpulan Berdasarkan hasilkan praktik yang dilaksanakan dapat disimpukan tentang rangkaian kontrol motor 3 fasa putar kanan putar kiri (forward reverse) yaitu sebagai berikut: 1. Rangkaian motor listrik 3 fasa forward reverse merupakan rangkaian kontrol motor yang dapat digunakan untuk berbagai macam keperluan terutama pada mesin – mesin di dunia industri seperti conveyor, fan , dll. 2. Rangkaian kontrol forward reverse motor listrik 3 fasa adalah rangkaian kontrol motor yang membuat putaran motor listikdapat berputar ke kanan dan ke kiri sesuai keperluan. 4.2 Saran

Berdasarkan uji kompetensi yang dilalui penulis dalam laporan ini penulis akan memberikan beberapa saran untuk perakitan rangkaian kontrol motor listrik forward reverse, sebagai berikut : 1. Kuasai atau pelajari dahulu tentang materi motor 3 fasa putar kanan putar kiri, sebelum merangkai dan mengerjakan. 2. Merakit rangkaian motor 3 fasa putar kanan putar kiri sesuai prosedur, bila tidak menurut prosedur akan mengakibatkan 3. Utamakan K3 (Kesehatan