Pengasutan_dan_pengaturan_motor_listrik.pdf

07/09/2015

PELATIHAN MOTOR PROTECTION, CONTROL AND MAINTENANCE

MOTOR CONTROL AND STARTING MUHAMAD ALI, MT

PENDAHULUAN Definisi • • • • •

Start-Stop Motor Proteksi motor Kontrol kecepatan motor Karakteristik torsi asut Gerakan Motor (Running)

1

07/09/2015

KEUNTUNGAN KONTROL MOTOR • Ukuran kabel yang lebih kecil • Konsumsi daya yang lebih kecil • Stasiun daya dapat ditempatkan pada area yang berjauhan dari peralatan operasi motor.

PERALATAN KONTROL MOTOR • Adalah istilah umum untuk semua alat yang kontak-kontak output-nya dapat menghidupkan (dengan memberi tegangan) dan mematikan (dengan memutuskan tegangan) kontaktor pada rangkaian listrik.

2

07/09/2015

ALAT KONTROL MOTOR

Stopping Motor

3

07/09/2015

Starting Motor

Kontaktor dan Relay • Kontaktor dan relai adalah alat yang dihidupkan (switched on) dan dimatikan (switched off) • Kontaktor dan relai adalah alat yang berfungsi untuk mengontrol perlengkapan dari jarak jauh seperti rangkaian motor dan lampu yang berdaya besar dan peralatan lainnya.

4

07/09/2015

Kriteria Pemilihan Kontaktor • • • • • •

Tegangan kerja Jumlah kontak penghubung/pemutus Frekuensi catu daya Jam kerja Arus kerja Rating beban

Kontak Daya & Kontak Kontrol • Kontak daya berukuran besar dan digunakan untuk melayani arus besar (beban) • Kontak kontrol berukuran kecil dan digunakan untuk melayani arus kecil (rangkaian kontrol)

5

07/09/2015

Seal in Kontak • Seal-in contact biasanya berupa kontak normally open dari rangkaian kontrol yang berfungsi sebagai alat atau jembatan dan diparalelkan dengan tombol start tetapi secara fisik berada dalam kontaktor dan relai.

Rangkaian Kontrol Motor Listrik • Rangkaian Kontrol Motor Dua Kabel • Rangkaian Kontrol Motor Tiga Kabel

6

07/09/2015

Rangkaian Kontrol Motor 2 Kabel

Rangkaian Kontrol Motor 3 Kabel

7

07/09/2015

Rangkaian Jogging Motor

Rangkaian Timer • On-delay • Off-delay • Digunakan dalam rangkaian kontrol untuk melakukan kontrol secara terus menerus

8

07/09/2015

On Delay Timer • Siklus On-delay timing dimulai saat pemberian tegangan pada kumparan timer

Normally Open

Normally Closed

Rangkaian Timer Wye Delta

9

07/09/2015

Rangkaian Timer 3 Motor

Siklus off-delay timing dimulai ketika kumparan timer dimatikan (tidak ada tegangan)

Normally Open

Normally Closed

10

07/09/2015

Rangkaian Off Delay Timing

Rangkaian Interlock • Interlock elektris Menggunakan kontak-kontak dan atau to mbol tambahan • Interlock mekanis Menggunakan berbagai alat mekanis

11

07/09/2015

Rangkaian Interlock

Rangkaian Interlock

12

07/09/2015

Pengasutan Motor • Pada saat motor listrik dihubungkan secara langsung pada suplai arus, (direct on-line) sehingga tegangan penuh langsung mengalir, maka motor akan menarik arus lebih besar dari pada arus nominal yang dibutuhkannya. • Arus asut ini juga akan mengakibatkan daya torsi asut akan lebih besar pada saat asut, sehingga bisa merusak beban atau mesin yang digerakan motor.

Fungsi Pengasutan Motor • Untuk melakukan start dan stop terhadap motor • Untuk melindungi motor dari overload dan overheating • Untuk memisahkan motor pada saat rusak dan pada saat dilakukan perawatan • Untuk mengunci (interlocking) operasi motor sehingga bisa selaras dengan operasi lain dari motor tersebut dan dengan operasi dari motor motor lainnya.

13

07/09/2015

Fungsi Pengasutan Motor • Untuk membalik arah putaran motor • Untuk mengontrol kecepatan secara manual maupun otomatis • Untuk mengontrol torsi asut dan torsi akselerasi • Sebagai alat pengereman motor • Untuk membatasi arus asut sehingga bisa memperkecil gangguan-gangguan terhadap pemakaian arus lain dari tegangan tersebut.

Jenis Pengasutan Motor • • • • • • •

Direct-on-line (DOL) Wye-Delta Autotransformer Tahanan Primer (Primary Resistance) Tahanan Sekunder (Secondary Resistance) Soft starting Frekuensi Variabel (VSD)

14

07/09/2015

Jenis Pengasutan Motor • • • • • • •

Direct-on-line (DOL) Wye-Delta Autotransformer Tahanan Primer (Primary Resistance) Tahanan Sekunder (Secondary Resistance) Soft starting Frekuensi Variabel (VSD)

Direct On Line (DOL) • Metode ini biasa juga disebut full-voltage star ter karena tegangan yang dimasukkan pada motor adalah tegangan yang sesuai dengan tegangan nominal dari motor • PengasutDOL ini digunakan bila power supply yang tersedia cukup besar dan pengaruh torsi awal tidak membahayakan beban yang digerakkan.

15

07/09/2015

Direct On Line (DOL)

Direct On Line (DOL)

16

07/09/2015

Kegunaan Direct On Line (DOL) • Pengasut DOL merupakan pilihan yang sederhana, yang memerlukan perawatan ringan dan memiliki torsi asut yang tinggi. • Pengasut ini digunakan bila torsi asut yang tinggi tidak akan menyebabkan kerusakan pada beban dan bila sistem daya keseluruhan tidak terpengaruh secara salah oleh tuntutan yang tinggi dari motor yaitu, sampai tujuh kali lipat arus beban penuh.

Direct On Line (DOL) Kelebihan • Efektifitas biaya awal • Rangkaian dan cara kerja yang sederhana Kelemahan • Hanya bisa dipakai bagi motor yang berukuran kecil bila ukuran suplai membutuhkan pemakaiannya • Arus dan torsi maksimum pada saat start

17

07/09/2015

Pengasutan Wye Delta • Motor dihubungkan star (Υ) untuk startingnya setelah putaran mencapai full speed lalu koneksi motor dihubungkan delta (Δ) • Arus dan torque pada hubungan star (Υ) akan sama dengan 1/3 x arus delta

Pengasutan Wye Delta

18

07/09/2015

Pengasutan Wye Delta

Rangkaian Pengasutan Wye Delta

19

07/09/2015

Karakteristik Pengasutan Wye Delta

Karakteristik Pengasutan Wye Delta

20

07/09/2015

Penggunaan Pengasutan Wye Delta • Pengasut wye-delta digunakan bila adanya kebutuhan terhadap waktu akselerasi yang panjang dan asut yang berkeseringan. • Aplikasi praktis khusus tersebut mencakup beban kelembaman yang tinggi seperti pada unit AC Senstrifugal

Karakteristik Pengasutan Wye Delta

21

07/09/2015

Pengasutan Dengan Autotrafo • Motor dihubungkan dengan sebuah autotranformer 3 phase yang memiliki banyak tapping • Untuk memindahkan tapping auto transformer digunakan “starting contactor”. • Waktu perpindahnya diatur dengan menggunakan timer. • Arus start dan torsi nya akan turun sebanding dengan penurunan tegangan pada saat start.

Pengasutan Dengan Autotrafo

22

07/09/2015

Pengasutan Dengan Autotrafo

Pengasutan Dengan Autotrafo

23

07/09/2015

Penggunaan Pengasutan Autotrafo • Sebuah pengasut autotransformer secara khusus cocok untuk motor-motor berdaya tinggi. • Pengasut ini menyediakan torsi asut yang tinggi dengan puncak arus yang lebih rendah. • Aplikasi praktis mencakup unit-unit refrigasi berjenis lebih besar dan kompresorkompresor udara dimana motor harus diasut berlawanan dengan tekanan utama substansi yang berat.

Penggunaan Pengasutan Autotrafo

24

07/09/2015

Penggunaan Resistansi Primer • Metode ini menggunakan “Resistor” yang dipasang seri pada setiap phase motor dan di paralel dengan main-contact running contactor. • Besarnya resitor yang dipasang tergantung pada impedansi motor. • Pada saat start tegangan yang masuk ke stator motor akan dibatasi oleh “resistor” yang terpasang sebesar “I x R” volt.

Penggunaan Resistansi Primer • Arus start yang akan timbul akan sebanding dengan rasio “impedans motor terhadap impedans motor + resistor”

25

07/09/2015

Penggunaan Resistansi Primer

Penggunaan Resistansi Primer

26

07/09/2015

Penggunaan Resistansi Primer

Penggunaan Pengasutan Resistansi Primer • Pengasut resistansi primer terbatas untuk motor-motor yang menggerakkan beban deng an torsi asut (start) yang rendah. • Aplikasi jenis ini ditemui pada fan, blower, dan pompa air.

27

07/09/2015

Pengasutan Resistansi Primer

Pengasutan Resistansi Sekunder

28

07/09/2015

Pengasutan Resistansi Sekunder

Pengasutan Resistansi Sekunder

29

07/09/2015

Pengasutan Resistansi Sekunder • Pengasut resistansi sekunder hanya digunakan pada motor motor rotor lilit secara khusus sesua i untuk beban berkelembaman tinggi seperti press, drop fogging hammer (palu tempa) dan guillotine

Pengasutan Softstar • Prinsip dasar pengasutan soft starting adalah dengan merubah bentuk gelombang tegangan input lalu mengubah ukuran RMS untuk motor • Hal ini dilakukan dengan cara merubah suplai arus bolak-balik menjadi arus searah. • Arus searah tersebut selanjutnya dirubah lagi menjadi arus bolak-balik dengan sebuah inverter (alat pembalik arah) pada kecepatan tinggi.

30

07/09/2015

Pengasutan Softstar

Pengasutan Softstar • Ramping merupakan pelaksanaan kontrol terhadap arus selama pengasutan (ramp up) dan selama pelaksanaan stop (ramp down). • Pengasut soft starting dapat diprogram untuk mengkontrol dan memonitor waktu pelaksanaan start dan stop yang sesuai dengan aplikasi aplikasi tertentu.

31

07/09/2015

Pengasutan Softstar

Pengasutan Softstar • Pengasut Soft Starting bisa diatur untuk bisa mengakomodasi berbagaibeban. • Pengasut Soft Starting bisa diatur untuk menghadapi beban berkelembaman tinggi yang membutuhkan waktu acceleration ramp yang panjang. • Pengasut ini dapat juga diatur untuk menggerakkan motor dengan teganga n yang terkurangi selama periode waktu tertentu. • Sewaktu kecepatan dan torsi membentuk (built up) dan kemudian ramp up mencapai tegangan alir penuh.

32

07/09/2015

Pengasutan Softstar

Pengasutan Softstar • Kegunaan • Pengasut soft starting digunakan bila adanya keharusan akan acceleration yang mulus

33

07/09/2015

Pengasutan Frekuensi Variabel • Pengaturan motor induksi dapat dilakukan dengan cara mengubah-ubah nilai frekuensi jala-jala. • Hanya saja untuk menjaga keseimbangan kerapatan fluks, perubahan frekuensi harus dilakukan bersamaan dengan perubahan tegangan. • Cara pengaturan frekuensi dengan menggunakan suatu peralatan elektronika.

Pengasutan Frekuensi Variabel

34

07/09/2015

Pengasutan Frekuensi Variabel

Pengasutan Frekuensi Variabel Gelombang Frekuensi Variabel • Gelombang tegangan output dari inverter berbentuk pulse amplitude modulation (PAM) ataupun pulse width modulation

35

07/09/2015

Pengasutan Frekuensi Variabel

Pengasutan Frekuensi Variabel

36

07/09/2015

Pengasutan Frekuensi Variabel Aplikasi • Industri Pertambangan : pompa dan conveyor • Industri Tekstil : mesin pintal dan mesin rajut • Mesin Perkakas (Machine Tools) Machine Freis (milling machine), mesin gerinda, mesin bor dan mesin bubut. • Industri Makanan : Mesin pengemas, conveyors dan mixer. • Aplikasi lainnya

37