KARAKTERISTIK BEBAN-BEBAN MOTOR INDUKSI DI TAMBANG PT SEMEN PADANG

Transkripsi

1 No.1 Vol: 1 Septembe 212 ISSN : KARAKTERISTIK BEBAN-BEBAN MOTOR INDUKSI DI TAMBANG T SEMEN ADANG Zaini Juuan Teknik Elekto Univeita Andala ABSTRAK Moto induki udah menja penggeak utama beban-beban induti dalam 5 tahun teakhi. Kontuki yang edehana, haga dan kineja adalah bebeapa fakto yang meningkatkan populaita moto ini kalangan induti. Untuk kau tambang T Semen adang, moto induki aplikaikan pada mobile cahe, belt conveye dan vibating ceen. Umum nya moto-moto teebut bedaya bea tetapi memiliki fakto daya yang endah. enelitian ini betujuan untuk menganalia kaakteitik beban yang tehubung dengan menguku au dan tegangan moto-moto teebut. engauh volume dan ukuan mateial batu gunung tehadap opeai moto induki akan baha.. enelitian ini angat bemanfaat bagi pihak T Semen adang kaena dapat memahami koni iil moto induki tambang, mengambil tindakan penghematan konumi enegi litik dan menguangi biaya beban induktif yang bebankan oleh T N ebagai penyea enegi litik. Kata Kunci :Moto Induk, Kaakteitik beban, T. Semen adang I. ENDAHUUAN Moto induki udah menja penggeak utama beban-beban induti dalam 5 tahun teakhi. Kontuki yang edehana, haga dan kineja adalah bebeapa fakto yang meningkatkan populaita moto ini kalangan induti. Untuk kau tambang T Semen adang, moto induki aplikaikan pada mobile cuhe, belt conveye dan vibating ceen. Umum nya moto-moto teebut bedaya bea tetapi memiliki fakto daya yang endah. Selama ini T Semen adang juga hau membaya daya eaktif yang eap oleh moto induki teebut. Salah atu kaakte moto induki adalah daya eaktif enitif tehadap peubahan lip. Untuk fekueni tegangan tato yang kontan, bea lip tentukan kecepatan oto. enelitian ini lakanakan menggunakan dua pendekatan yaitu imulai dan ekpeimen. Melalui imulai dengan oftwae Simulink, pengauh peubahan beban dan paamete moto epeti nilai eitani tato atau oto tehadap konumi daya dan fakto daya dapat peki. Sedangkan koni iil lapangan dapat analia pada pendekatan ekpeimen. Akhinya, enelitian ini betujuan untuk menganalia kaakteitik beban yang tehubung dengan menguku au dan tegangan moto-moto teebut. enelitian ini angat bemanfaat bagi pihak T Semen adang kaena dapat menghemat konumi enegi litik dan menguangi biaya beban induktif yang bebankan oleh T N ebagai penyea enegi litik. II. MODE MOTOR INDUKSI Haga enegi litik yang teu naik memaka kalangan induti untuk meningkatkan efiieni pealatan-pealatan pabik, contoh nya moto induki. Untuk menghitung ugi-ugi daya pelukan angkaian litik ekivalen yang dapat membei infomai tentang tegangan dan au dai moto induki epeti yang pelihatan pada Gamba 1. Reitani tato (R ), Reitani inti bei (R c ) dan Reitani oto (R ) menunjukan tempat mana ugi-ugi daya teja. Bea ugi-ugi daya ebanng dengan kuadat au yang mengali pada eitani teebut. Moto induki yang efiien tentunya mempunyai nilai eitani yang endah. Gamba 1. Rangkaian ekivalen atu faa moto induki (Huain, 25) Junal Naional Teknik Elekto 21

2 No.1 Vol: 1 Septembe 212 ISSN : ada gamba tedapat notai ag yg menunjukan daya litik yang tanfe dai tato ke otot melalui celah udaa (ai gap). Sebagian bea daya ini konvei menja daya mekanik untuk menggeakan beban, dalam hal ini untuk menghancukan batu gunung. Bea daya mekanik yang hailkan adalah: m 1 I ' 2 R ' (1) Gamba ata tidak mempehitungkan ugiugi daya mekanik yang tedapat pada moto induki epeti geekan (fiction) dan edaman udaa (windage). Jika fakto daya pada teminal moto adalah pf maka daya input adalah: V I pf e (2) Dan efiieni dapat hitung ebagai beikut: m Eff 1% e (3) eamaan (1) mempelihatkan bahwa daya mekanik yang hailkan tegantung dai, elain au dan eitani oto, juga putaan moto (n ) dan fekueni tegangan tato ( f ). aamete ebut dengan lip dan beanya: n n n (4) Gamba 2. Efiieni beban penuh pada moto induki (Kitley da Ghai, 24) Fakto daya definiikan ebagai pebanngan daya iil () dengan daya emu (S) yang eap oleh moto induki. Komponen lain dai daya emu adalah daya eaktif (Q) dengan hubungan ebagai beikut: S pf S 2 Q 2 (6) (7) Adanya paamete lip pada angkaian ekivalen moto induki mengakibatkan daya (, Q dan S) pengauhi oleh fekueni tegangan tato dan putaan moto. Sebagai akibat, fakto daya juga meupakan fungi dai lip. Gamba 3 mempelihatkan pengauh putaan moto tehadap fakto daya untuk fekueni kontan ebea 6 Hz. Telihat bahwa kecepatan moto yang lebih bea menghailkan fakto daya yang lebih baik untuk etiap ating moto. n 12 f p (5) Dimana p adalah jumlah kutub dai moto induki. Gamba 2 mempelihatkan hubungan antaa daya nominal moto induki dengan efiieni yg pengauhi oleh kecepatan moto. Efek kecepatan moto tehadap efiieni lebih bea pada moto dengan daya lebih endah. Dalam paktek nya, efiieni moto induki pelihatkan dalam bentuk map ebagai fungi dai toi moto dan putaan oto. Gamba 3. Fakto daya beban penuh pada moto induki (J.Kitley and N.Ghai, 24) Toi yang hailkan moto induki adalah hail dai inteaki antaa medan elekto Junal Naional Teknik Elekto 22

3 No.1 Vol: 1 Septembe 212 ISSN : elektomagnetik tato dan oto. ada tato au 3 faa menghailkan medan magnet puta pada aah aal. Kaena tedapat geakan elatif antaa tato dan oto, tegangan indukikan oto. Roto, baik beupa bei padat atau belitan, hubung-ingkat dengan eitani tetentu ehingga hailkan au. Gamba 4 mempelihatkan angkaian ekivalen moto induki tiga faa. co co( 2 co( 2 co( 2 co co( 2 co( 2 co( 2 co (11) Tuunan fluk lingkup tato dan oto tehadap waktu beikan oleh: i d (12) i d (13) Gamba 4. Moto induki imeti 3 faa (yhevki, 1999) Telihat pada gamba ata umbu magnetik tato a, b dan c beifat am, tetapi umbu magnetik oto a beubah eiing dengan kecepatan oto, umbu b dan c tidak pelihatkan pada gamba itu. eamaan fluk lingkup tato dan oto dalam bentuk matik adalah: eamaan tegangan pada ii tato dan oto adalah: u i (14) u i (15) Toi elektomagnetik yang bangkitkan moto induki adalah: T e p i 2 T ' i' (16) Telihat bahwa toi adalah fungi dai au tato, au oto dan peubahan induki mutual tehadap udut oto. ψ ψ Dimana l m m m l m m m T l l m m m i i m m m l m m l m m m m (8) (9) (1) III. SIMUASI MOTOR INDUKSI Gamba 5 mempelihatkan model moto induki pada Softwae Simulink. Moto uplai oleh umbe 3 faa dengan tegangan faa ke faa 46 V dan fekueni 5 Hz. Beban mekani adalah input ke blok induction machine yang nyatakan dengan toi, dalam imulai ini toi naik dai Nm ke 12 Nm dalam waktu.5 detik, lalu pada t=3 detik toi beban tuun ke 8 Nm. Banyak hail imulai yang dapat tampilkan dengan model ini epeti au tato, au oto, tegangan tato, tegangan oto dan lain-lain. Junal Naional Teknik Elekto 23

4 No.1 Vol: 1 Septembe 212 ISSN : IV. ENGUKURAN ARUS DAN TEGANGAN MOTOR INDUKSI DI TAMBANG T S Gamba 5. Model moto induki Simulink engauh penuunan beban tehadap kecepatan moto pelihatkan pada gamba 6 mana teja kenaikan kecepatan dai ad/detik ke ad/detik. Kenaikan kecepatan teebut tandai dengan oilai elama.2 detik dan menyeupai epon item ode 2. enuunan beban menyebabkan au moto tuun epeti tunjukan pada gamba 7 untuk faa A. Untuk mengetahui kaakte beban-beban tambang, kunjungan ingkat lakanakan dan lokai yang tinjau adalah mobile cahe dan belt conveye. Gamba 8 mempelihat moto induki tiga faa 38 V untuk penggeak pompa hidolik yang akan menghailkan tekanan fluida dan alukan ke moto hidolik penggeak feede. Tedapat dua buah moto induki jeni ini yang menggeakan feede maukan dan keluaan ize kecepatan moto (ad/detik) time (ec) Gamba 6. Repon kecepatan moto tehadap penuunan beban Gamba 8. Moto induki dan pompa hidolik mobile cahe Moto induki dengan daya yang lebih bea pakai untuk memecah batu gunung dan kenal dengan ize epeti pelihatkan pada Gamba 9. Sepeti pada item hidolik, ize juga tei dai dua moto induki tiga faa. Namun tegangan keja jauh lebih bea yaitu 6 kv ehingga toi yang hailkan juga jauh lebih bea. Kaena meni batu yang mauk ize tidak eagam, beban moto ini menja tidak kontan dan dapat menimbulkan fluktuai putaan moto. au moto (Ampe) Gamba 7. Repon au moto tehadap penuunan beban Gamba 9. Moto induki ukuan bea pada mobile cahe Junal Naional Teknik Elekto 24

5 No.1 Vol: 1 Septembe 212 ISSN : Kaena ketebataan alat uku, hanya beaan au dan tegangan pada atu faa moto induki 38 V yang dapat uku. Hail pengukuan pelihatkan pada Gamba 1, waktu yang pelukan oleh gelombang untuk mencapai atu iklu adalah.2 detik yang beati fekueni gelombang adalah 5 Hz. Jika amati, amplitudo gelombang tegangan dan au adalah 31 Volt dan 127 A. Gamba 11 menunjukan gelombang tegangan dan au bolak balik pada moto induki 6 kv. Bea amplitudo tegangan dan au adalah 4.8 kv dan 19 A. Bentuk gelombang au tidak menyeupai inuoidal muni epeti bentuk gelombang tegangan. Ini mempelihatkan adanya nonlineaita angkaian moto induki dan adanya komponen hamonik. Volt, Ampe V I V. ANAISA KARAKTERISTIK BEBAN Idealnya lakuan pengukuan toi moto-moto induki ata untuk mendapatkan kaakteitik beban. Ketiadaan eno toi dan keulitan pemaangan eno moto induki menyebabkan hal teebut tidak dapat lakanakan. Oleh ebab itu hail imulai menggunakan oftwae Simulink gunakan untuk mempeki kaakteitik beban. Hubungan antaa toi beban tehadap au RMS tato faa A pelihatkan pada gamba 12 dan telihat hubungan yang popoional. Toi beban ebea 12 Nm membutuhkan au tato ebea 25.1 A dan beban 1 Nm menimbulkan au 2.9 A. Sehingga pilaku beban moto induki tambang T Semen adang dapat peki menggunakan data au tato. toi beban (Nm) Gamba 1. Tegangan dan au bolak-balik pada moto induki 38 V kv, Ampe Gamba 11. Tegangan dan au bolak-balik pada moto induki 6 kv V I au tato (A) Gamba 12. engauh beban moto induki tehadap au tato Moto induki 6 kv gunakan untuk menghancukan batu gunung mobile cahe. Bedaakan hail pengukuan au epeti pada gamba 13, fluktuai beban yang teja cukup bea. ada koni nomal, au tato hanya ekita 2 A. Tapi pada aat batu beukuan angat bea giling oleh mobile cahe, kecepatan akan tuun dati, edangkan au akan naik ekita 95 A dan etelah bebeapa aat kembali nomal ekita 2 A. Fluktuai fakto daya moto induki ini pelihatkan pada gamba 14. Telihat pada koni nomal, fakto daya adalah ebea.2 dan aat beban naik, fakto daya juga naik dan bia mencapai.95. Hal ini menandakan moto induki menyuplai daya aktif yang angat bea untuk menghancukan batu gunung. Junal Naional Teknik Elekto 25

6 No.1 Vol: 1 Septembe 212 ISSN : ada ii lain, moto induki 38 V mepelihatkan epon yang elatif teady banng moto induki 6 kv ata epeti pelihatkan pada gamba 15. Kaena befungi ebagai feeng conveye, volume mateial batu gunung yang tidak kontan akan mempelihatkan fluktuai beban mana au dapat naik mencapai 115 A padahal pada koni nomal adalah ekita 8 A. au tato (Ampe) Gamba 13. Au tato moto induki 6 kv akibat fluktuai beban fakto daya Gamba 14. Fakto daya moto 6 kv akibat fluktuai beban au moto (Ampe) VI Gamba 15. Au tato moto induki 38 V akibat fluktuai beban KESIMUAN Hail imulai menunjukan bahwa kaakteitik beban pada uatu moto induki dapat peki dengan mempehatikan au tato yang teuku. ada aplikai moto induki tambang T Semen padang, dua buah moto induki 6 kv dan 38 V pada unit mobile cahe mempunyai kaakteitik yang angat bebeda tegantung pada fungi nya maingmaing. Bedaakan elai antaa au dan kecepatan moto, fluktuai kecepatan pada moto induki 6 kv akan lebih bea banngkan moto induki 38 V. Dafta utaka [1] Huain, I., Electic and Hybid Vehicle: Deign Fundamental, CRC e, 24 [2] Kitley, J. dan Ghai, N., Electic Moto Handbook, Mc-Gaw-Hill, 24. [3] ynhevki, S. E., Tanient Dynamic and Motion Contol of Induction Moto. IEEE lntenatianal Confeence on Contol Application, , Biodata enuli Zaini, Menamatkan S1 juuan teknik elekto Univeita Andala (UNAND) tahun 1999, penkan S2 UMIST tahun 21 dan penkan S3 Badfod Univeity tahun 211. Saat ini penuli tedafta ebagai doen Teknik Elekto Univeita Andala. Junal Naional Teknik Elekto 26