RANCANG BANGUN SISTEM PENGASUTAN MOTOR INDUKSI TIGA FASA ROTOR LILIT 1,5KW DENGAN PENGATURAN TAHANAN LUAR SECARA OTOMATIS

Transkripsi

1 RANCANG BANGUN SISTEM PENGASUTAN MOTOR INDUKSI TIGA FASA ROTOR LILIT 1,5KW DENGAN PENGATURAN TAHANAN LUAR SECARA OTOMATIS IMPLEMENTATION STARTING SYSTEM OF THREE PHASE INDUCTION MOTOR WOUND ROTOR 1,5KW WITH EXTERNAL RESISTOR SETTINGS ARE AUTOMATICALLY Proyek Akhir Untuk memenuhi sebagian persyaratan mencapai derajat Diploma Tiga Program Studi Teknik Listrik Jurusan Teknik Elektro Oleh : LUKMAN ZAELANI POLITEKNIK NEGERI BANDUNG 2012 i

2 ii

3 KATA PENGANTAR Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT yang telah memberikan rahmat dan karunia-nya sehingga penulis dapat menyelesaikan laporan proyek akhir yang berjudul RANCANG BANGUN SISTEM PENGASUTAN MOTOR INDUKSI TIGA FASA ROTOR LILIT 1,5 KW DENGAN PENGATURAN TAHANAN LUAR SECARA OTOMATIS,yang Insya Allah tepat pada waktunya. Sholawat serta salam semoga tercurah limpahkan kepada Nabi Muhammad SAW. Laporan proyek akhir ini merupakan salah satu syarat kelulusan pendidikan Diploma III, Program Studi Teknik Listrik, Jurusan Teknik Elektro, Politeknik Negeri Bandung. Dalam penyusunannya, penulis menggunakan metode penelitian, konsultasi dan studi literatur yaitu dengan mempelajari referensireferensi untuk memperkaya dan memperkuat argumen penulis di dalam karya tulis ini. Penulis menyadari sepenuhnya tanpa bantuan dari berbagai pihak, laporan proyek akhir ini tidak akan terselesaikan dengan baik. Dalam kesempatan ini penulis mengucapkan terimakasih kepada semua pihak yang telah membantu baik secara materil maupun moril, diantaranya kepada : 1. Bapak Hari Purnama, Ir., M.Eng sebagai ketua Jurusan Teknik Elektro Politeknik Negeri Bandung, 2. Bapak Sunarto, ST. MT. selaku Ketua Program Studi Teknik Listrik Politeknik Negeri Bandung, 3. Bapak Asikin S Y, ST. sebagai pembimbing utama yang telah meluangkan banyak waktu untuk memberikan nasehat, masukan dan bimbingannya kepada penulis, 4. Bapak Ir. Dedi Nono S, MT. sebagai pembimbing pendamping yang telah meluangkan waktu untuk memberikan saran, masukan, dan bimbingannya kepada penulis, 5. Ayah, Ibu, Kakak, Adik dan Keponakanku yang selalu memberikan do a, motivasi, semangat dan bantuan moril maupun materilnya, iii

4 6. Annisa Dwi Lesmana yang selalu memberikan dukungan dan motivasi dalam pengerjaannya, 7. Staf panitia proyek akhir yang selalu memperhatikan dan memberi informasi terbaru dalam proses penyusunan laporan akhir ini hingga dilangsungkannya siding proyek akhir, 8. Dosen-dosen di program studi Teknik Listrik yang telah memberikan ilmu-ilmu yang bermanfaat bagi penulis, 9. Teman - teman Teknik Listrik angkatan 2009 dan khususnya kepada teman - teman di kelas 3A (TMB) yang telah banyak membantu penulis dalam menyusun laporan proyek akhir ini, 10. Seluruh Teknisi dan Office Boy (OB) Teknik Listrik yang telah banyak membantu dalam kegiatan perkuliahan penulis selama berada di Politeknik Negeri Bandung, 11. Semua pihak yang telah banyak membantu penulis yang tidak dapat disebutkan satu-persatu, Penulis menyadari dalam penuyusunan Laporan Proyek Akhir ini masih jauh dari kata sempurna. Oleh karena itu penulis mengharapkan kritik dan saran yang bersifat membangun untuk perbaikan dan pengembangan Laporan Proyek Akhir ini dimasa yang akan datang. Akhir kata semoga Laporan Proyek Akhir ini dapat bermanfaat bagi penulis khususnya dan pembaca pada umumnya. Bandung, Agustus 2012 Penulis iv

5 DATA PRIBADI Nama : Lukman Zaelani NIM : Tempat, tanggal lahir : Sumedang, 6 Desember 1991 Alamat : Ling. Malangbong No 05 RT 02 RW 04 Kel. Regolwetan Kec. Sumedang Selatan Kab. Sumedang Agama : Islam No. Telepon : lukman_adhutz@yahoo.com SD lulus tahun : 2003 di SD Negeri Pakuwon 1 SMP lulus tahun : 2006 di SLTP Negeri 1 Sumedang SMA lulus tahun : 2009 di SMA Negeri 1 Sumedang Hobi : Otomotif dan Membaca Motto hidup : Biarkanlah hidup itu mengalir bagaikan air. v

6 KATA MUTIARA Niscaya Allah akan meninggikan orang-orang yang beriman di antara kalian dan orang-orang yang diberi ilmu (agama) beberapa derajat." Al-Mujaadilah: 11 Ketahuilah bahwa sabar, jika dipandang dalam permasalahan, seseorang adalah ibarat kepala dari suatu tubuh. Jika kepalanya hilang maka keseluruhan tubuh itu akan membusuk. Sama halnya, jika kesabaran hilang maka seluruh permasalahan akan rusak. Sayidina Ali Bin Abi Thalib Sesulit apapun masalah yang kita hadapi, ia harus diselesaikan, bukan dihindari Terkadang, kesulitan harus kamu rasakan terlebih dulu sebelum kebahagiaan yang sempurna datang kepadamu Kesuksesan kita yang paling besar bukanlah karena kita tidak pernah jatuh, melainkan karena kita bangkit setiap kali jatuh Jangan mengeluhkan hal-hal buruk yg datang dalam hidupmu. Tuhan tak pernah memberikannya, kamulah yg membiarkannya dating (Jika sesuatu digabung dengan yang lain), tidak ada gabungan yang lebih indah dari kesabaran yang digabung dengan ilmu Dream what you dare to dream, go where you want to go, Be what you want to be vi

7 ABSTRAK Motor induksi tiga fasa adalah alat yang mengubah energi listrik menjadi energi mekanik yang berupa putaran. Penggunaan motor induksi tiga fasa untuk aplikasi di mesin-mesin industri telah banyak digunakan pada dunia industri karena mempunyai kontruksi yang sederhana sehingga mudah dalam perawatannya. Namun demikian pengasutan motor induksi secara langsung seringkali menyebabkan arus starting yang besar. Hal ini membuat berkembangnya berbagai metode pengasutan konvensional menggunakan kontaktor dan rele untuk mengurangi arus asut. Sistem pengasutan dengan pengaturan tahanan luar pada rotor adalah salah satu cara sistem pengasutan yang mampu mengurangi arus starting motor induksi tiga fasa jenis rotor lilit. Kata kunci : motor induksi tiga fasa, tahanan luar, rotor lilit, pengasutan vii

8 ABSTRACT Three phase induction motor is a device that converts electrical energy into mechanical energy in the form of round. The use of three-phase induction motors for applications in industrial machinery has been widely used in industry because of its simple construction, so easy in maintenance. However Starting of induction motors directly often causes a large starting currents. This makes the development of various methods conventional starting using contactor and relay to reduce the flow of starting. Starting with a system of external rotor resistance setting is one of the Starting of systems that can reduce the starting current of three phase induction motor wound rotor type. Keyword : three phase induction motor, external resistor, wound rotor, starting viii

9 DAFTAR ISI HALAMAN JUDUL... i LEMBAR PENGESAHAN... ii KATA PENGANTAR... iii DATA PRIBADI... v KATA MUTIARA... vi ABSTARAK... vii ABSTARACT... viii DAFTAR ISI... ix DAFTAR GAMBAR... xiii DAFTAR TABEL... xvii DAFTAR LAMPIRAN... xviii BAB I PENDAHULUAN Latar Belakang Rumusan Masalah Tujuan Batasan Masalah Metodologi Penulisan Urutan Penulisan... 5 BAB II LANDASAN TEORI Mesin Listrik Motor Listrik... 7 ix

10 2.2.1 Motor Listrik AC Motor Induksi Motor Induksi Tiga Fasa Rotor Sangkar Rotor Lilit Rangkaian Ekivalen Rotor Lilit Prinsip dan Mekanisme Kerja Motor Listrik Metode-Metode Pengasutan Motor Induksi Tiga Fasa Direct On Line (DOL) Star Delta ( Y/D ) Autotransformer Soft Starter Pengasutan Motor Sliring (Rotor Lilit) Peralatan Kontrol pada Pengasutan Motor Rotor Lilit Sekering Push Button Relay Timer Peralatan Rangkaian Daya pada Pengasutan Motor Rotor Lilit MCB Penghantar Kontaktor Resistor x

11 BAB III PERANCANGAN DAN REALISASI Pendahuluan Tujuan Perancangan Langkah Langkah Perancangan Fungsi Alat Prinsip Kerja Alat Spesifikasi Komponen Spesifikasi MCB Spesifikasi Kontaktor Spesifikasi On Delay Timer Sesifikasi Lampu Indikator Spesifikasi Push Button Spesifikasi Kabel Penghantar Spesifikasi Profil C dan Wiring Channel Spesifikasi Receptacle dan Sepatu Kabel Spesifikasi Motor Induksi Rotor Lilit Spesifikasi Resistor Sesifikasi Selector Switch Spesifikasi Relay Spesifikasi Alat Ukur Spesifikasi Kipas One Line Diagram Rangkaian Kontrol Rangkaian Daya xi

12 3.3.8 Box Panel Langkah Kerja Mengoperasikan Alat BAB IV PENGUJIAN DAN ANALISA Tujuan Pengujian Metoda Pengujian Pengujian Rangkaian Kontrol Pengujian Rangkaian Daya Pengujian Resistor Pengujian Sistem Analisa BAB V PENUTUP Kesimpulan Saran DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN xii

13 DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1 Motor induksi tiga fasa... 9 Gambar 2.2 Rotor sangkar Gambar 2.3 Rotor Lilit Gambar 2.4 Rangkaian ekivalen motor induksi rotor lilit pada saat normal Gambar 2.5 Rangkaian ekivalen motor induksi rotor lilit pada saat start Gambar 2.6 Stator Gambar 2.7 Rotor Gambar 2.8 Bentuk Gelombang Sinusoida dan Timbulnya Medan Putar pada Stator Motor Induksi Gambar 2.9 Terjadinya Putaran pada Motor Induks Gambar 2.10 Pengawatan motor induksi pengasutan langsung (DOL) Gambar 2.11 Karakteristik torsi Gambar 2.12 Karakteristik arus fungsi putaran,pengasutan DOL Gambar 2.13 Pengawatan pengasutan bintang-segitig Gambar 2.14 Karakteristik arus Gambar 2.15 Karakteristik Torsi Gambar 2.16 Diagram Pengasutan Autotransformer Gambar 2.17 Pengawatan pengasutan soft starting xiii

14 Gambar 2.18 Karakteristik arus Gambar 2.19 Karakteristik Torsi Gambar 2.20 Bentuk Fisik Motor Induksi Rotor Slipring Gambar 2.21 Belitan stator dan rotor motor slipring berikut resistor pada rangkaian rotor Gambar 2.22 Nameplate motor induksi jenis slipring Gambar 2.23 Karakteristik torsi motor slipring Gambar 2.24 Diagram kontrol dan diagram daya Pengendali Gambar 2.25 Karakteristik torsi dengan tiga tahapan Gambar 2.26 Simbol Untuk Sekering Gambar 2.27 Bentuk Sekering atau FuseTRIAC Gambar 2.28 Push Button Gambar 2.29 Relay Gambar 2.30 Timer Gambar Konstruksi MCB (a) dan bagian-bagian MCB (b) Gambar 2.32 Karakteristik MCB Gambar 2.33 Kontaktor Gambar 2.34 Resistor dan nilai pengenalnya Gambar 3.1 Fowchart Tahapan perancangan dan realisasi Gambar 3.2 MCB 3 Fasa xiv

15 Gambar 3.3 Kontaktor Gambar 3.4 Timer on delay Gambar 3.5 Karakteristik Arus Gambar 3.6 Lampu Indikator Gambar 3.7 Push Button Gambar 3.8 Profil C Gambar 3.9 wiring channel Gambar 3.10 Receptacle Gambar 3.11 Sepatu Kabel Gambar 3.12 Spesifikasi Motor Gambar 3.13 Resistor Gambar 3.14 Karakteristik Torsi Gambar 3.15 Rangkaian Ekivalen Motor Induksi Rotor Lilit Gambar 3.16 Rangkaian Resistor Gambar 3.17 Selector Switch Gambar 3.18 Relay Gambar 3.19 Alat Ukur Gambar 3.20 Kipas Gambar 3.21 One Line Diagram Gambar 3.22 Rangkaian Kontrol xv

16 Gambar 3.23 Timing Diagram Gambar 3.24 Rangkain Daya Gambar 3.25 Layout Panel Gambar 4.1 Step Gambar 4.2 Step Gambar 4.3 Step Gambar 4.4 step 4/nominal Gambar 4.5 Kurva Karakteristik Arus Stator Gambar 4.6 Kurva Karakteristik Arus Rotor xvi

17 DAFTAR TABEL Tabel 2.1 Kode Warna Sekering Tabel 2.2 Klasifikasi pengaman lebur tipe ulir Tabel 3.1 Standardisasi Warna Kabel Tabel 4.1 Pengujian Rangkaiaan Daya Tabel 4.2 Pengujian Nilai Resistor Tabel 4.3 Hasil Pengujian Sistem Tabel 4.4 Hasil Pengujian Konvensional (tanpa alat pengasutan) Tabel 4.5 Pengujian Resistor yang digunakan untuk Pengujian Konvensional xvii

18 DAFTAR LAMPIRAN A. Gambar Diagram 1. Diagram Satu Garis 2. Diagram Kontrol 3. Diagram Daya 4. Diagram Waktu B. Layout Panel 1. Layout panel Tampak Samping Kiri 2. Layout panel Tampak Samping Kanan 3. Layout panel Tampak Depan xviii

19 DAFTAR PUSTAKA [1] Siswoyo, 2008, Teknik Listrik Industri Jilid 2 untuk SMK, Jakarta : Pusat perbukuan Departemen Pendidikan Nasional. [2] Sumardjati,Prih.dkk,2008, Teknik Pemanfaatan Tenaga Listrik untuk SMK, Jakarta [3] Theraja, BL, Electrical Technology, India [4] Zuhal, 1977, Dasar Tenaga Listrik, Bandung : ITB xix