RANCANG BANGUN SISTEM PENGASUTAN MOTOR INDUKSI TIGA FASA …

i

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

091321021

POLITEKNIK NEGERI BANDUNG

2012

iii

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 referensi-

referensi 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,

iv

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

v

DATA PRIBADI

Nama : Lukman Zaelani

NIM : 091321021

Tempat, tanggal lahir : Sumedang, 6 Desember 1991

Alamat : Ling. Malangbong No 05 RT 02 RW 04

Kel. Regolwetan

Kec. Sumedang Selatan Kab. Sumedang

45311

Agama : Islam

No. Telepon : 085320099252

E-Mail : [email protected]

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.“

vi

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”

vii

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

viii

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

ix

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 ...................................................................................... 1

1.1 Latar Belakang .................................................................................................. 1

1.2 Rumusan Masalah ............................................................................................. 2

1.3 Tujuan ............................................................................................................... 2

1.4 Batasan Masalah ................................................................................................ 2

1.5 Metodologi Penulisan......................................................................................... 3

1.6 Urutan Penulisan ................................................................................................ 5

BAB II LANDASAN TEORI ................................................................................ 6

2.1 Mesin Listrik ...................................................................................................... 6

2.2 Motor Listrik ...................................................................................................... 7

x

2.2.1 Motor Listrik AC............................................................................................. 7

2.2.2 Motor Induksi .................................................................................................. 8

2.2.3 Motor Induksi Tiga Fasa ................................................................................. 9

2.2.3.1 Rotor Sangkar............................................................................................... 9

2.2.3.2 Rotor Lilit ................................................................................................... 10

2.2.3.3 Rangkaian Ekivalen Rotor Lilit ................................................................. 12

2.3 Prinsip dan Mekanisme Kerja Motor Listrik ................................................... 14

2.4 Metode-Metode Pengasutan Motor Induksi Tiga Fasa .................................... 17

2.4.1 Direct On Line (DOL) ................................................................................... 17

2.4.2 Star Delta ( Y/D ) .......................................................................................... 19

2.4.3 Autotransformer ............................................................................................ 20

2.4.4 Soft Starter .................................................................................................... 21

2.4.5 Pengasutan Motor Sliring (Rotor Lilit) ......................................................... 22

2.5 Peralatan Kontrol pada Pengasutan Motor Rotor Lilit ..................................... 26

2.5.1 Sekering......................................................................................................... 26

2.5.2 Push Button ................................................................................................... 29

2.5.3 Relay ............................................................................................................. 31

2.5.4 Timer ............................................................................................................. 33

2.6 Peralatan Rangkaian Daya pada Pengasutan Motor Rotor Lilit....................... 33

2.6.1 MCB .............................................................................................................. 34

2.6.2 Penghantar ..................................................................................................... 36

2.6.3 Kontaktor....................................................................................................... 37

2.6.4 Resistor .......................................................................................................... 38

xi

BAB III PERANCANGAN DAN REALISASI ................................................ 44

3.1 Pendahuluan ..................................................................................................... 44

3.2 Tujuan Perancangan ......................................................................................... 46

3.3 Langkah – Langkah Perancangan .................................................................... 46

3.3.1 Fungsi Alat .................................................................................................... 46

3.3.2 Prinsip Kerja Alat .......................................................................................... 46

3.3.3 Spesifikasi Komponen .................................................................................. 48

3.3.3.1 Spesifikasi MCB ........................................................................................ 48

3.3.3.2 Spesifikasi Kontaktor ................................................................................. 49

3.3.3.3 Spesifikasi On Delay Timer ....................................................................... 49

3.3.3.4 Sesifikasi Lampu Indikator ........................................................................ 51

3.3.3.5 Spesifikasi Push Button.............................................................................. 52

3.3.3.6 Spesifikasi Kabel Penghantar ..................................................................... 52

3.3.3.7 Spesifikasi Profil C dan Wiring Channel ................................................... 54

3.3.3.8 Spesifikasi Receptacle dan Sepatu Kabel .................................................. 55

3.3.3.9 Spesifikasi Motor Induksi Rotor Lilit ........................................................ 56

3.3.3.10 Spesifikasi Resistor .................................................................................. 56

3.3.3.11 Sesifikasi Selector Switch ........................................................................ 61

3.3.3.12 Spesifikasi Relay ...................................................................................... 61

3.3.3.13 Spesifikasi Alat Ukur ............................................................................... 62

3.3.3.14 Spesifikasi Kipas ...................................................................................... 63

3.3.5 One Line Diagram ......................................................................................... 64

3.3.6 Rangkaian Kontrol ........................................................................................ 64

3.3.7 Rangkaian Daya ............................................................................................ 65

xii

3.3.8 Box Panel ...................................................................................................... 66

3.4 Langkah Kerja Mengoperasikan Alat .............................................................. 66

BAB IV PENGUJIAN DAN ANALISA ............................................................. 68

4.1 Tujuan Pengujian ............................................................................................. 68

4.2 Metoda Pengujian............................................................................................. 68

4.3 Pengujian Rangkaian Kontrol .......................................................................... 68

4.4 Pengujian Rangkaian Daya .............................................................................. 70

4.5 Pengujian Resistor ............................................................................................ 71

4.6 Pengujian Sistem .............................................................................................. 72

4.7 Analisa.............................................................................................................. 74

BAB V PENUTUP ............................................................................................... 76

5.1 Kesimpulan ...................................................................................................... 76

5.2 Saran ................................................................................................................. 76

DAFTAR PUSTAKA

LAMPIRAN

xiii

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Motor induksi tiga fasa ............................................................................. 9

Gambar 2.2 Rotor sangkar ......................................................................................... 10

Gambar 2.3 Rotor Lilit ............................................................................................... 11

Gambar 2.4 Rangkaian ekivalen motor induksi rotor lilit pada saat normal ............. 12

Gambar 2.5 Rangkaian ekivalen motor induksi rotor lilit pada saat start .................. 13

Gambar 2.6 Stator ...................................................................................................... 14

Gambar 2.7 Rotor ....................................................................................................... 14

Gambar 2.8 Bentuk Gelombang Sinusoida dan Timbulnya Medan Putar

pada Stator Motor Induksi .......................................................................................... 15

Gambar 2.9 Terjadinya Putaran pada Motor Induks .................................................. 16

Gambar 2.10 Pengawatan motor induksi pengasutan langsung (DOL) ..................... 18

Gambar 2.11 Karakteristik torsi ................................................................................. 18

Gambar 2.12 Karakteristik arus fungsi putaran,pengasutan DOL ............................. 18

Gambar 2.13 Pengawatan pengasutan bintang-segitig............................................... 19

Gambar 2.14 Karakteristik arus ................................................................................. 20

Gambar 2.15 Karakteristik Torsi................................................................................ 20

Gambar 2.16 Diagram Pengasutan Autotransformer ................................................. 20

Gambar 2.17 Pengawatan pengasutan soft starting.................................................... 21

xiv

Gambar 2.18 Karakteristik arus ................................................................................. 22


Gambar 2.20 Bentuk Fisik Motor Induksi Rotor Slipring ......................................... 23

Gambar 2.21 Belitan stator dan rotor motor slipring berikut resistor pada

rangkaian rotor ........................................................................................................... 23

Gambar 2.22 Nameplate motor induksi jenis slipring ............................................... 24

Gambar 2.23 Karakteristik torsi motor slipring ......................................................... 24

Gambar 2.24 Diagram kontrol dan diagram daya Pengendali ................................... 25

Gambar 2.25 Karakteristik torsi dengan tiga tahapan ................................................ 26

Gambar 2.26 Simbol Untuk Sekering ........................................................................ 27

Gambar 2.27 Bentuk Sekering atau FuseTRIAC ..................................................... 29

Gambar 2.28 Push Button .......................................................................................... 30

Gambar 2.29 Relay..................................................................................................... 32

Gambar 2.30 Timer .................................................................................................... 33

Gambar 2.31. Konstruksi MCB (a) dan bagian-bagian MCB (b) .............................. 35

Gambar 2.32 Karakteristik MCB ............................................................................... 36

Gambar 2.33 Kontaktor .............................................................................................. 37

Gambar 2.34 Resistor dan nilai pengenalnya ............................................................. 41

Gambar 3.1 Fowchart Tahapan perancangan dan realisasi ........................................ 45

Gambar 3.2 MCB 3 Fasa ............................................................................................ 48

xv

Gambar 3.3 Kontaktor ................................................................................................ 49

Gambar 3.4 Timer on delay ....................................................................................... 50

Gambar 3.5 Karakteristik Arus ................................................................................. 50

Gambar 3.6 Lampu Indikator ..................................................................................... 51

Gambar 3.7 Push Button ............................................................................................ 52

Gambar 3.8 Profil C ................................................................................................... 54

Gambar 3.9 wiring channel ........................................................................................ 54

Gambar 3.10 Receptacle ............................................................................................ 55

Gambar 3.11 Sepatu Kabel ........................................................................................ 55

Gambar 3.12 Spesifikasi Motor ................................................................................. 56

Gambar 3.13 Resistor ................................................................................................. 57


Gambar 3.15 Rangkaian Ekivalen Motor Induksi Rotor Lilit.................................... 58

Gambar 3.16 Rangkaian Resistor ............................................................................... 61

Gambar 3.17 Selector Switch ..................................................................................... 61

Gambar 3.18 Relay..................................................................................................... 62

Gambar 3.19 Alat Ukur .............................................................................................. 63

Gambar 3.20 Kipas..................................................................................................... 63

Gambar 3.21 One Line Diagram ................................................................................ 64

Gambar 3.22 Rangkaian Kontrol ............................................................................... 64

xvi

Gambar 3.23 Timing Diagram ................................................................................... 65

Gambar 3.24 Rangkain Daya ..................................................................................... 65

Gambar 3.25 Layout Panel ......................................................................................... 66

Gambar 4.1 Step 1 ...................................................................................................... 69

Gambar 4.2 Step 2 ...................................................................................................... 69

Gambar 4.3 Step 3 ...................................................................................................... 70

Gambar 4.4 step 4/nominal ........................................................................................ 70

Gambar 4.5 Kurva Karakteristik Arus Stator ............................................................. 73

Gambar 4.6 Kurva Karakteristik Arus Rotor ............................................................. 74

xvii

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Kode Warna Sekering ................................................................................ 27

Tabel 2.2 Klasifikasi pengaman lebur tipe ulir .......................................................... 28

Tabel 3.1 Standardisasi Warna Kabel ........................................................................ 53

Tabel 4.1 Pengujian Rangkaiaan Daya ...................................................................... 71

Tabel 4.2 Pengujian Nilai Resistor ........................................................................... 71

Tabel 4.3 Hasil Pengujian Sistem .............................................................................. 72

Tabel 4.4 Hasil Pengujian Konvensional (tanpa alat pengasutan) ............................. 72

Tabel 4.5 Pengujian Resistor yang digunakan untuk Pengujian Konvensional ......... 73

xviii

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

xix

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

RANCANG BANGUN SISTEM PENGASUTAN MOTOR INDUKSI TIGA FASA …

Documents

Transcript of RANCANG BANGUN SISTEM PENGASUTAN MOTOR INDUKSI TIGA FASA …