dosen pembimbing: dedet c. riawan, st., mt., phd. dimas...
TRANSCRIPT
Lesita Dewi Rizki Wardani– 2211 105 046
Dosen Pembimbing:Dedet C. Riawan, ST., MT., PhD.
Dimas Anton Asfani, ST., MT., PhD.
Juni, 2013
1. Pendahuluan
2. Dasar Teori
3. Metode Pengambilan Data
4. Perhitungan dan Analisa
5. Kesimpulan
CONTENT
Latar Belakang Selama starting, motor akan menyerap arus sebesar enam sampai tujuh
kali besar arus full-load. Fenomena starting tersebut menyebabkanthermal motor yang tinggi*.
Dilakukan sebuah penelitian pada metode starting direct on line(DOL) dan soft starter (RVSS). Penelitian difokuskan pada perubahansuhu akibat proses starting.
Pada tugas akhir ini akan dilakukan percobaan pada sebuah motorinduksi berkapasitas 0.27 KW yang akan distart menggunakan metodeDOL maupun RVSS.
*Robert Hoerauf,”Unexpected Changes To Motor Protection”
Rumusan Masalah
Setiap metode starting motor memiliki karakteristik arus starting yangberdampak pada perubahan suhu motor.
Batasan Masalah Motor yang digunakan adalah motor induksi tiga fasa
tipe 73228 berkapasitas 0.27 KW.
Membahas masalah starting motor yang berdampakpada arus dan suhu pada motor.
Analisis starting motor yang dibahas adalah metodestarting direct on-line, reduced voltage solid state.
TujuanMengetahui karakteristik arus start dan suhu motor untukperencanaan metode proteksi, sehingga dapatmenentukan metode yang harus digunakan untukmengamankan motor pada suatu sistem.
Motor InduksiMotor induksi adalah alat listrik yang mengubah energi listrik menjadi energimekanik. Konstruksi motor induksi secara detail terdiri atas dua bagian, yaitu:bagian stator dan bagian rotor
Gambar 1. Konstruksi Motor
Pengasutan Motor Induksi
Pengasutan motor induksi adalah cara menjalankan pertamakali motor, tujuannya agar arus starting dapat diminimalkan.
1. Hubungan langsung (Direct On Line = DOL)2. Pengasutan RVSS
Starting Direct On Line(DOL)• Tegangan jala-jala melalui kontaktor Q1 langsungterhubung dengan motor induksi.
• Saat kontaktor di ON kan motor induksi akanmenarik arus starting antara 6 sampai 7 kali arusnominal motor.
Karakteristik arus pada metodeDOL
Pengawatan Motor InduksiMetode DOL
Starting RVSS• Tujuan pemakaiannya hampir sama dengan softstarter menggunakan thyristor yaitu arus startyang tidak terlalu tinggi.
• Prinsip RVSS adalah dengan menurunkantegangan sistem sehingga arus starting yangdihasilkan tidak terlalu tinggi.
• arus starting tiga kali arus nominalnya sampaimotor mencapai putaran mendekati 85% sepertiyang ditunjukan pada gambar.
Karakterisitik arus soft starter
RVSS
Thermal Motor• Panas adalah salah satu kendala utama motor. Kapasitas termal motorsangat penting pada saat starting motor.
• Dimisalkan motor adalah sebuah wadah untuk menyimpan kapasitasthermal, wadah tersebut diisi oleh arus overload yang secara bertahapakan memenuhinya.
• Metode DOL, karena arus starting yang singkat maka thermal yangdihasilkan juga tidak begitu tinggi
• Metode RVSS, karena arus starting yang lama maka thermal yangdihasilkan relatif tinggi.
Proteksi Motor InduksiPada tugas akhir ini dibahas proteksi motor dari segi overcurrent danoverheat menggunakan metode Direct On Line dan RVSS.
arus startingsangat tinggi
Direct On Line
rele arus lebihbekerja
Waktu start sangat cepat
proteksithermal tidak
bekerja
RVSS
arus starting kecil
Waktu start lama
rele arus lebihtidak bekerja
proteksithermal bekerja
Kurva Karakteristik Pada RVSS
Kurva Motor Starting, Kurva Motor Termal Limit, dan Rele Proteksi
Thermal Motor
Rele Thermal
Metode Pengambilan Data
Peralatan yang dibutuhkan untukpengambilan data, diantaranya:1. Motor induksi 3 phasa2. Papan trainer percobaan di
laboratorium3. Tachometer4. Motor braking5. Oscilloscope digital6. Rangkaian sensor suhu
Dilakukan enam kali pengujiandalam pengambilan data:1. Direct On Line tanpa beban2. Direct On Line berbeban3. Soft Starter tanpa beban4. Soft Starter berbeban
(penurunan tegangan 25%)5. Soft Starter berbeban
(penurunan tegangan 30%)6. Soft Starter berbeban
(penurunan tegangan 35%)
Peralatan yang Digunakan
Oscilloscope
Papan Trainer
RVSSTachometer
Sumber
Beban
Motor
Sensor suhu
Direct On Line Tanpa Beban
L2
L1
L3L1
L2
L3
1
1
Run/StopSave
NTC 1K
220 Ohm
1K1K
1K
PROBE OSCILLOSCOPE +
PROBE OSCILLOSCOPE -
Kontaktor
Sumber
Motor
Tachometer
Sensor Suhu
Oscilloscope
W1 V1
U1
Instalasi metode DOL
Penampang motor
Kontaktor
Sensor Suhu
Peletakan sensor pada motor
Tang Ampere
Tachometer
Direct On Line Berbeban
Secara instalasi untuk sama dengan moetode DOL tanpa beban, hanyasaja diberi beban yang dikopel dengan motor
K L
Kabel masukan daripanel torsi
Pengaturan torsi
RVSS Tanpa BebanInstalasi RVSS tidak memerlukansumber dari panel karena keluaranmotor ke kontaktor disambungkanlangsung ke sumber yang terdapat padaRVSS.
L1
L2
L3
1
00
1
3A
3A
3AL2
L1
L3
L-N
RVSS Pengontrol
L1 L2 L3
NTC 1K
220 Ohm
1K1K
1K
PROBE OSCILLOSCOPE +
PROBE OSCILLOSCOPE -
CH1 CH2 CH3
Run/StopSave
Tacho
RVSS
kontaktor
Sumber
Instalasi metode RVSS
RVSS
Pemutar Untuk Mengatur NilaiTegangan
RVSS BerbebanMetode RVSS berbeban secara instalasi sama dengan soft start tanpa beban,hanya berbeda pada penambahan beban yang dikopel dengan motor. Bebandiatur torsi sesuai dengan torsi nominal motor.
Perhitungan dan Analisa Data
Pada bab ini dilakukan pengujian, pengujian tersebut meliputi:
Pengujian rangkaian sensor suhu.
Pengujian kinerja motor induksi.
Pengujian Sensor SuhuSensor suhu dibuat menggunakan teori pembagi tegangan jembatan
wheatstone agar tegangan keluaran menjadi lebih stabil.
NTC 1K
220 Ohm
1K1K
1K
PROBE OSCILLOSCOPE +
PROBE OSCILLOSCOPE -
Suhu (0Celcius) Tegangan (Volt)40 0.60739 0.61738 0.63837 0.65636 0.67735 0.717
34 0.733
33 0.75332 0.776
Pengujian dilakukan menggunakan media airmendidih yang dilihat dari penurunan suhu.Dari penurunan suhu ini bisa dilihatperubahan tegangan yang dihasilkan darirangkaian sensor suhu. Pada Tabel 1didapatkan data sebagai berikut:
Tabel 1
Rangkaian sensor suhu
Pengujian Keseluruhan PeralatanDirect On Line Tanpa Beban
CH1 : Gelombang keluaran temperaturCH2 : Gelombang keluaran arusCH3 : Gelombang keluaran kecepatanDalam waktu t=1.5sekon, dari gelombang tersebutdidapat data :•Arus starting 3.62 A•Perubahan temperatur 0.30C
Gelombang Arus, Temperatur, danKecepatan Metode Dol Tanpa Beban
Arus
Suhu
Kecepatan
Direct On Line BerbebanCH1 : Gelombang keluaran temperaturCH2 : Gelombang keluaran arusCH3 : Gelombang keluaran kecepatan
Dalam waktu t=8sekon, dari gelombang tersebut didapatdata :•Arus starting 3.62 A•Perubahan temperatur 10C
Gelombang Arus, Temperatur, dan Kecepatan Metode DOL Berbeban
Arus
Suhu
Kecepatan
RVSS Tanpa Beban
Voltx 55220100
25
16555220
CH1 : Gelombang keluaran temperaturCH2 : Gelombang keluaran arusCH3 : Gelombang keluaran kecepatan
Dalam waktu t=8sekon, dari gelombangtersebut didapat data :• Arus starting 3.62 A• Perubahan temperatur 0.50C
Metode soft start menggunakan RVSSmenurunkan tegangan 25% dari tegangannominal, yaitu:
Gelombang Arus, Temperatur, dan Kecepatan Metode RVSS Tanpa beban
Arus
Suhu
Kecepatan
RVSS Berbeban (Penurunan Tegangan 25%)
CH1 : Gelombang keluaran temperaturCH2 : Gelombang keluaran arusCH3 : Gelombang keluaran kecepatan
Dalam waktu t=8.3sekon, dari gelombang tersebut didapatdata :•Arus starting 3 APerubahan temperatur 1.20C
Arus
Suhu
Kecepatan
RVSS Berbeban (Penurunan Tegangan 30%)
Voltx 66220100
30
Volt15466220
Metode RVSS menurunkan tegangan30% dari tegangan nominal, yaitu:
waktu steady state menjadi lebih lama dan tidakterbaca di oscilloscope.
Keadaan Start
Keadaan Steady State
Dalam waktu t=64sekon, dari gelombangtersebut didapat data :•Arus starting 1 A•Perubahan temperatur 1.50C Arus
Suhu
Kecepatan
RVSS Berbeban (Penurunan Tegangan 35%)
Metode menggunakan RVSS menurunkantegangan 35% dari tegangan nominal, yaitu:
waktu steady state menjadi jauh lebih lama dantidak terbaca di oscilloscope.
Dalam waktu t=91sekon, dari gelombangtersebut didapat data :
Arus starting 1 A
Perubahan temperatur 2.20C
Voltx 77220100
35
Volt14377220
Keadaan Awal
Keadaan Steady State
Arus
Suhu
Kecepatan
Tabel Hasil PercobaanDOL
Tanpa
Beban
DOL
Berbeban
RVSS
Tanpa
Beban
(V=25%)
RVSS
Berbeban
(V=25%)
RVSS
Berbeban
(V=30%)
RVSS
Berbeban
(V=35%)
Waktu(s) 1.5 8 8 8.3 64 91
Arus Starting(A) 3.62 3.62 3.62 3 1 1
Perubahan
Temperatur(0C)
0.3 1 0.5 1.2 1.5 2.2
DOL TANPA BEBAN = 1.1%
DOL BERBEBAN = 3.7%
RVSS TANPA BEBAN= 1.85%
RVSS BERBEBAN= 4.44%
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
1.2
1.4
DOL RVSS
SUHU
TIDAK BERBEBAN
BERBEBAN
0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
3.5
4
DOL RVSS
ARUS
TIDAK BERBEBAN
BERBEBAN
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
DOL RVSS
WAKTU
TIDAK BERBEBAN
BERBEBAN
KesimpulanDari hasil percobaan dapat diambil kesimpulan sebagai berikut:
Kenaikan temperatur motor saat starting dipengaruhi oleh metodestarting
Metode starting RVSS menghasilkan temperatur lebih tinggi padabelitan stator. Hal ini diakibatkan waktu start lebih lama meskipunarus starting lebih kecil daripada metode DOL.
Kenaikan temperatur yang lebih tinggi pada RVSS dapat dijadikanpertimbangan dalam penentuan setting rele thermal.
SEKIANDAN
TERIMAKASIH