Upload
arif-s-maryanto
View
222
Download
23
Embed Size (px)
Citation preview
2.2 Pusat Pengendali motor ( Motor Control Center)
MCC merupakan pusat pengontrolan operasi motor induksi. Sebagai
pusat pengontrolan, artinya suatu MCC mampu mengontrol operasi beberapa
motor. Secara lengkap, yang dimaksud dengan MCC adalah kumpulan
beberapa komponen, yaitu motor starter, bus bar dan peralatan control, yang
kesemuanya berfungsi untuk melakukan pengontrolan operasi motor induksi
dan menempatkan komponen – komponen tersebut di dalam suatu panel yang
terintegrasi.
Gambar 2.1 Ruangan MCC
2.1.1 Jenis – jenis Motor Control Center (MCC)
Motor Control Center (MCC) ditinjau dari tegangan yang mesuplainya
dan bedasarkan jenis – jenis pengoperasian motornya dapat dibagi sebagai
berikut :
a) MCC berdasarkan tingkat tegangan pensupalai.
Berdasarkan tingkat tegangan yang mensupalai, MCC dapat dibedakan
menjadi dua jenis antara lain :
4
1. MCC bersistem tegangan rendah, dimana level tegangan maksimum
adalah 600V.
2. MCC bersistem tegangan menengah, dimana level tegangan maksimum
sebesar 7,2 KV.
Pada aplikasinya, MCC bersistem tegangan rendah dipakai untuk mengontrol
operasi motor yang mempunyai tegangan nominal dari fasa ke fasa 380 V –
480 V.
b) MCC berdasarkan jenis pengoperasian motor
Dari jenis pengoperasiannya, dapat dibagi menjadi empat bagian antara
lain:
1. Gabungan beberapa komponen (Motor Combination Starter).
Dalam proses pengontrolan motor, jenis ini didukung oleh beberapa
peralatan utama, antara lain :
Moulded Case Circuit Breaker (MCCB) atau Motor Circuit Protector
(MCP).
Kontaktor Magnetik.
Relay pengaman gangguan beban lebih ( Overload Relay )
Trafo kontrol ( Control Power Tronformer ).
Pada umumnya jenis ini digunakan dalam proses pengontrolan motor
dengan daya kuda maksimum 200 HP atau 1150 KW dengan sitem tegangan
rendah. Keuntungan jenis ini adalah hanya membutuhkan ruangan yang lebih
kecil. Hal ini disebabkan karena komponen serta peralatan diletakkan dalam
suatu panel dan tidak terpisah. Keuntungan lainnya adalah waktu yang
5
dibutuhkan untuk melakukan penyambungan secara draw in dan pencabutan
secara draw out antara unit starter dengan busbar jauh lebih cepat. Hal ini
sangat bemanfaat bagi kelangsungan jalannya operasi karena akan
mempermudah kerja petugas pemelihara jika unit tersebut mengalami
gangguan. Selain itu keamanan akan lebih baik dari sistem pengoperasiannya
baik petugas operasi maupun alat ini sendiri.
2. Pengoperasian secara manual
Pada jenis ini umumnya digunakan untuk mengontrol operasi motor
yang mempunyai daya kuda atau HP maksimum 10 HP. Manual starter
hanya berupa suatu 0n – off saklar yang dioperasikan secara manual
dimana alat tersebut berfungsi sebagai pengaman terhadap ganguan beban
lebih. Keuntungan dari tipe ini adalah pada saat tegangan sumber hilang
karena posisi saklar masih on sehingga pada saat tegangan sumber kembali
normal, motor akan kembali bekerja secara otomatis. Hal tersebut
disebabkan karena tidak dilengkapi dengan alat pengaman terhadap
gangguan berupa hilangnya atau turunnya tegangan sumber. Akan tetapi
jenis ini memiliki kekurangan yakni system motor yang otomatis dapat
membahayakan petugas maupun bagi peralatan itu sendiri. Selain itu
dengan tidak adanya system pengamanan terhadap gangguan berupa
turunnya tegangan sumber, misalnya pada suatu kondisi tiba – tiba
tegangan sumber turun menjadi sebesar 85% dari tegangan nominal maka
dengan jumlah KVA yang sama, motor akan menarik arus listrik yang lebih
6
besar dari arus nominalnya. Akibatnya jika penurunan tegangan sumber
cukup lama maka akan memperpendek usia motor.
3. Motor Starter
Pada jenis ini umumnya digunakan untuk mengontrol operasi motor
yang bersistem tegangan menengah. Motor starter jenis ini mempunyai
peralatan pendukung berupa :
No load break switch dan fuse atau circuit breaker
Vacuum kontaktor
Pengaman terhadap gangguan beban lebih
4. Pengaturan Kecepatan Kontrol (Adjustable Speed Controller)
Ada beberapa jenis motor yang aplikasinya membutuhkan
perubahan kecepatan putar dalam melayani beban. System pengontrolan
combination starter, manual starter dan motor starter tidak dapat
diterapkan pada system jenis ini karena ketiga system pengotrolan di atas
merupakan system pengontrolan dengan kecepatan putar yang tetap
(frekuensi motor tetap).
System ini memungkinkan kecepatan putar operasi motor dapat
berubah sesuai dengan keinginan proses operasi. Cara merubah kecepatan
putar operasi motor dengan merubah frekuensi tegangan pada sisi motor.
Selain itu system ini juga dapat diaplikasikan sebagai alat soft starter suatu
motor, dimana soft starter ini berfungsi untuk meminimalkan tegangan
drop pada saat proses penstarteran motor.
2.1.2 Sistem Pengasutan Motor Induksi
7
Penggunaan Motor Indulsi Tiga Phasa untuk aplikasi di mesin – mesin
industri telah banyak digunakan pada dunia Industri. Motor induksi tiga phasa
mempunyai kontruksi yang sederhana sehingga mudah dalam perawatannya,
bahkan bisa dikatakan tanpa perawatan yang khusus. Untuk dapat menjalankan
motor induksi diperlukan suatu sistem pengasutan diantaranya sebagai berikut :
Pengasutan DOL (Direct On Line) Starter
Pengasutan bintang segitiga (Y - ∆)
Pengasutan dengan Autotrafo
Pengasutan dengan tahanan primer
Pengasutan Sistem Soft stater
2.1.3 Pengasutan DOL (Direct On Line) Starter
Starter model ini sangat banyak dipakai saat ini, terutama untuk motor –
motor kecil. Komponen – komponennya terdiri dari satu kontaktor dan satu
proteksi arus dengan Termal Overload Reley (TOR). Kelemahan starter model
ini adalah kemungkinan timbulnya arus start yang sangat tinggi, biasanya bisa
mencapai 6 sampai 7 kali. Pada saat starter ini di start, torsi saat ini juga sangat
tinggi dan biasanya lebih tinggi dari kebutuhan.
8
Gambar 2.2 Diagram pengasutan sistem DOL
2.1.4 Pengasutan Bintang Segitiga Y - ∆
Secara umum, pengasutan motor induksi dapat dilakukan baik dengan
cara menghubungkan rotor secara langsung ke rangkaian pencatu atau dengan
menggunakan tegangan yang telah dikurangi ke motor selama periode
pangasutan.
Sistem pengasutan bintang segitiga adalah metode pengasutan dengan
pengurangan tegangan. Sebuah motor induksi dengan hubungan bintang -
segitiga memiliki enam buah terminal sehingga dapat diswitch, baik untuk
9
hubungan bintang atau segitiga. Motor dihubungkan bintang (Y) pada waktu
pertama kali di-start, dan ketika motor telah mendekati kecepatan normal,
hubungan diubah menjdi hubungan segitiga (Δ).
Saat terhubung bintang, tegangan masing-masing fasa dikurangi sebesar
1/√3 (57,7 % tegangan saluran) karena itu torsi yang timbul menjadi 1/3 dari
motor yang langsung terhubung delta. Arus saluran dikurangi sebesar 1/3.
Ist per fasa = 1
√3Isc perfasa
Dimana : Isc = arus start bila motor terhubung Δ
Ist = arus start bila motor terhubung Y
Pada pengasutan ini selama periode start lilitan motor akan berada dalam
hubungan bintang dan setelah selang waktu tertentu akan berpindah ke
hubungan lilitan delta. Dengan cara ini kenaikan arus start dapat dibatasi
hingga sepertiga kali saja dibandingkan bila motor langsung terhubung delta.
10
Gambar 2.3 Rangkaian Daya Y - ∆
11
Gambar 2.4 Rangkaian kendali Y- ∆
Rangkaian kendali pengasutan dengan cara ini disuplai oleh tegangan 220 Volt.
Cara kerjanya: Jika tombol start S2 ditekan, arus mengalir melalui F2 – S1 –
12
S2 – kontak bantu timer T (NC) – kontak bantu K3 – K1. Kontaktor magnetik
1 (K1) bekerja dan motor terhubung dalam lilitan bintang. Saat itu juga kontak
bantu K1 (NC) membuka dan kontak bantu K1 (NO) menutup sehingga arus
mengalir melalui F2 – S1 – S2 – kontak bantu K1 (NO) – K2. Kontaktor
magnetik 2 (K2) bekerja dan motor terhubung pada sumber tegangan. Pada saat
yang sama kontak bantu K2 (NO) menutup dan timer T bekerja. Setelah t detik
kontak bantu T (NC) membuka sehingga K1 tidak dilewati arus (K1 tidak
bekerja), kontak bantu T (NC) menutup, arus mengalir melalu F2 – S1 –
kontak K2 (NO) – kontak bantu T (NO) – kontak bantu K1 (NC) – K3.
Kontaktor magnetik K3 bekerja, motor terhubung dalam belitan delta. Tombol
S1 digunakan untuk melepaskan motor dari sumber tegangan.
2.1.5 Pengasutan dengan autotransformator
Untuk mengurangi tegangan pada terminal motor selama periode
percepatan, suatu pengasut autotransformator umumnya memiliki dua
autotransformator yang terhubung delta terbuka. Selama starting dengan
pereduksian tegangan, motor itu terhubung ke tap - tap pada autotransformator.
Dikarenakan tegangan starting yang rendah, motor tersebut menarik arus yang
lebih sedikit dan menghasilkan torsi yang lebih sedikit dibandingkan jika ia
terhubung langsung dengan tegangan jala – jala.
Suatu relay waktu yang dapat diatur mengendalikan perpindahan dari
keadaan tegangan yang dikurangi ke tegangan totalnya. Suatu relay yang
sensitif terhadap arus mungkin digunakan untuk mengendalikan perpindahan
untuk memperoleh percepatan yang terbatas arus.
13
Prinsip kerja pengasutan dengan autotransformator. Ketika tombol
START ditekan untuk sementara, relay pewaktuan energized dan menjaga
rangakaian yang terletak pada tombol START dengan kontak instantaneous
normally open. Koil starting S energized dari terminal empat melalui kontak
”penundaan waktu di awal” TR dan melalui interlok yang normally closed.
Pengasut operasi (running starter) tak dapat ditutup pada saat ini disebabkan
karena terbukanya kontak interlock normally closed S dan bekerjanya interlok
mekanis.
Setelah suatu periode pewaktuan preset TR, kontak – kontak yang
normally close terbuka dan yang normally open tertutup. Ketika koil S de-
energized, NC interlock S menutup dan meng energize kan pengasut operasi R.
Gambar 2.5 Diagram pengkawatan dan diagram pengasutan autotrafo
14
2.1.6 Pengasutan Dengan Tahanan Primer
Metode ini menggunakan sebuah resistor yang terhubung seri dengan jala
- jala pada motor. Hal ini menyebabkan penurunan arus dan kecepatan starting
motor. Tahanan tersebut dapat dilepaskan ketika motor mencapai kecepatan
tertentu dan motor tersebut bekerja pada tegangan total jala – jala. Pemakaian
dan pelepasan tahanan pada rangkaian pengasut motor dapat dilakukan secara
manual maupun otomatis.
Pengasut dengan tahanan primer digunakan untuk mengasut motor rotor
sangkar dimana suatu pembatasan torsi diperlukan untuk menghindari
kerusakan pada mesin tersebut. Starting semacam ini juga digunakan pada
inrush current yang terbatas untuk menghindari gangguan saluran tenaga yang
berlebihan.
Gambar di bawah menunjukkan pengasut yang terhubung dengan suatu
motor induksi 3Ø jenis rotor sangkar. Ketika tombol start ditekan, suatu
rangkaian tercipta dari L1 menuju tombol STOP, tombol START, koil (M) dan
relay kontak beban lebih hingga L2. Ketika koil (M) energized, kontak –
kontak daya utama M dan holding contact (kontak penahan) M tertutup.
Sehingga motor pun energized melalui relay termal beban lebih dan tahanan
pengasut. Dengan terhubung serinya terminal – terminal motor dengan tahanan,
suatu jatuh tegangan timbul pada tahanan tersebut yang menyebabkan motor
bekerja dengan tegangan yang direduksi.
15
Gambar 2.6 Diagram garis untuk suatu pengasut tahanan primer
Seiring motor mengalami percepatan, jatuh tegangan pada tahanan tadi
berkurang secara bertahap dikarenakan adanya pengurangan arus starting
motor. Pada saat yang sama, tegangan terminal motor meningkat.
Setelah suatu masa percepatan tertentu, kontak delay M menghubungkan
rangkaian hingga koil kontaktor S. Koil S, secara langsung, menutup kontak –
kontak S, tahanan – tahanan tadi terhubung paralel, dan motor tersebut
terubung langsung ke tegangan jala – jala.
Perhatikanlah bahwa tombol STOP secara langsung mengontrol koil M.
ketika kontak – kontak daya M terbuka, koil – koil S terlepas. Setelah koil M
energized, suatu unit pewaktuan neumatik yang terhubung dengan unit
16
pengasut M menunda penutupan kontak waktu M. Skema ini menggunakan
pengasut M untuk suatu tujuan ganda dan menghilangkan suatu koil, suatu
relay pewaktuan.
2.1.7 Pengasutan Sistem Soft stater
Soft starter sangat berbeda dengan starter lain. Alat ini mempergunakan
thyristor sebagai komponen utamanya. Tegangan yang masuk ke motor akan
diatur dimulai dengan sangat rendah sehingga arus dan torsi saat start juga
rendah. Pada saat start ini tegangan yang masuk hanya cukup untuk
menggerakkan beban dan akan menghilangkan kejutan pada beban. Secara
perlahan tegangan dan torsi akan dinaikkan sehingga motor akan mengalami
percepatan hingga tercapai kecepatan normal. Salah satu keuntungan
mempergunakan alat ini adalah kemungkinan dilakukannya pengaturan torsi
pada saat yang diperlukan, tidak terpengaruh ada atau tidaknya beban.
Gambar 2.7 Rangkaian dasar soft starter
17