BAB I PENDAHULUAN I.1 LATAR BELAKANG PENULISAN Sebagaimana kita ketahui, sekarang ini perindustrian di negara kita mengalami perkembangan yang sangat pesat, baik pada perindustrian yang besar maupun perindustrian yang kecil. Sejalan dengan perkembangan tersebut, kebutuhan akan motor-motor listrik meningkat pula sesuai dengan kebutuhan pasar. Sebagian besar dari peralatan industri menggunakan tenaga listrik sebagai penggerak utama, yaitu motor listrik. Pemilihan motor listrik untuk industri merupakan salah satu hal penting yang harus dipertimbangkan. Pada awalnya motor arus searah merupakan motor yang paling banyak digunakan dalam aplikasi mesin listrik yang membutuhkan pengaturan kecepatan dan pengontrolan torsi dengan kehandalan yang tinggi. Motor arus searah merupakan suatu mesin yang berfungsi mengubah tenaga listrik arus searah (DC) menjadi tenaga gerak atau mekanik, dimana tenaga gerak atau mekanik itu berupa putaran dari rotor. Secara umum metode pengaturan yang sering digunakan untuk mengatur kecepatan motor arus searah adalah dengan mengatur arus medan yang sering diaplikasikan pada motor-motor shunt, kemudian dengan mengatur tahanan rangkaian jangkar pada motor-motor seri. Cara yang paling umum dilakukan adalah mengatur tegangan terminal jangkar (armature terminal voltage control), yaitu dengan mengubah-ubah besar tegangan yang diberikan pada terminal jangkar untuk menghasilkan putaran yang diinginkan. 1
Dewasa ini, kemajuan teknologi di bidang elektronika daya begitu pesatnya sehingga pengaturan kecepatan motor arus searah yang sebelumnya diatur dengan metode-metode tersebut, kini telah dapat dilakukan dengan menggunakan komponen elektronika daya. Seiring dengan kemajuan teknologi tersebut pengaturan kecepatan motor arus searah dengan mengatur tegangan terminal jangkar pada umumnya telah menggunakan Silicon Controlled Rectifier (SCR). Pada awalnya pengontrolan kecepatan dengan mengatur besar tegangan terminal jangkar menggunakan SCR ini dilakukan penundaan sudut penyalaannya. Tetapi dengan cara biasa dengan menggunakan SCR saja dilihat tidak efektif dan efisien karena banyaknya motor yang akan dikontrol dan kecepatan yang dihasilkan berbeda-beda sesuai dengan kebutuhan. Dengan kemajuan teknologi elektronika daya sekarang ini, maka pengontrolan motor dapat dilakukan dengan menggunakan dc drives SCR voltage controlled memungkinkan untuk mengatur kecepatan motor arus searah dengan kecepatan yang bervariasi sesuai dengan banyak motor yang digunakan dalam suatu industri. Oleh karena itu, perlu dilakukan suatu kajian bagaimana cara pengaturan kecepatan motor arus searah berupa teori maupun analisa terhadap sistem yang digunakan. Dalam tugas akhir ini akan dibahas bagaimana pengaturan kecepatan putaran motor arus searah dengan silicon controlled rectifier pada sectional dc drives pulp machine di PT Toba Pulp Lestari, Tbk. 2
I.2 TUJUAN PENULISAN Adapun tujuan penulisan tugas akhir ini adalah 1. Untuk mengetahui aplikasi Silicon Controlled Rectifier (SCR) terhadap sistem pengaturan kecepatan motor arus searah. 2. Untuk memberikan pembahasan sistem pengontrolan kecepatan motor arus searah menggunakan silicon controlled rectifier pada sectional dc drives pulp machine di PT Toba Pulp Lestari, Tbk. I.3 MANFAAT PENULISAN Tugas penulisan tugas akhir ini diharapkan bermanfaat untuk memberikan informasi, memperkaya pengetahuan dan wawasan penulis serta pembaca mengenai aplikasi teknologi elektronika daya dc drives yang digunakan pada sistem pengontrolan kecepatan motor arus searah menggunakan silicon controlled rectifier khususnya pada dc drives pulp machine di PT Toba Pulp Lestari, Tbk. I.4 BATASAN MASALAH Untuk menghindari pembahasan masalah yang meluas, maka penulis membatasi masalah yang akan dibahas. Adapun batasan masalah dalam penulisan tugas akhir ini adalah: 1. Motor yang dibahas dalam tugas akhir ini adalah motor arus searah penguatan terpisah. 2. Pembahasan difokuskan hanya pada sectional dc drives pulp machine dengan menggunakan silicon controlled rectifier. 3
3. Tidak membahas secara mendalam peralatan elektronika daya pada sectional dc drives pulp machine. 4. Tidak membahas secara mendalam mengenai harmonisasi yang ditimbulkan akibat pemakaian silicon controlled rectifier dalam mengontrol kecepatan motor arus searah. 5. Analisa studi berdasarkan sistem pengaturan kecepatan motor arus searah di PT Toba Pulp Lestari, Tbk. I.5 METODOLOGI PENULISAN Metode yang digunakan dalam penulisan tugas akhir ini adalah sebagai berikut: 1. Studi literatur, berupa studi kepustakaan dari buku-buku referensi, jurnal, majalah dan sebagainya. 2. Studi lapangan, berupa pengambilan data dan infomasi yang diperlukan dari PT Toba Pulp Lestari, Tbk. tentang pengontrolan kecepatan motor arus searah dengan menggunakan silicon controlled rectifier pada sectional dc drives pulp machine. 3. Studi bimbingan, berupa tanya jawab dengan dosen pembimbing yang telah ditunjuk oleh pihak Departemen Teknik Elektro USU, mengenai masalahmasalah yang timbul selama penulisan tugas akhir ini. I.6 SISTEMATIKA PENULISAN Gambaran tulisan ini secara singkat dapat diuraikan pada sistematika pembahasan sebagai berikut: 4
BAB I: PENDAHULUAN Bab ini menguraikan latar belakang penulisan, tujuan penulisan, batasan masalah, metode penulisan, sistematika penulisan. BAB II: MOTOR ARUS SEARAH Bab ini menjelaskan konstruksi motor arus searah, rangkaian ekivalen, prinsip kerja, ggl lawan dan torsi pada motor arus searah, jenis-jenis motor arus searah berdasarkan penguatannya, reaksi jangkar, aliran daya dan rugi-rugi daya. BAB III: PENGATURAN KECEPATAN MOTOR ARUS SEARAH DENGAN PENGATURAN TEGANGAN MENGGUNAKAN SILICON CONTROLLED RECTIFIER Bab ini menjelaskan prinsip pengaturan kecepatan motor arus searah dengan menggunakan silicon controlled rectifier. BAB IV: PENGATURAN KECEPATAN MOTOR ARUS SEARAH DENGAN MENGGUNAKAN SILICON CONTROLLED RECTIFIER PADA SECTIONAL DC DRIVES PULP MACHINE Bab ini menjelaskan metode pengaturan kecepatan motor arus searah dengan menggunakan silicon control rectifier pada sectional dc drives pulp machine serta langkah-langkah pengaturannya. BAB V: PENUTUP Bab ini berisi kesimpulan dan saran yang diperoleh dari hasil studi lapangan 5