RANCANG BANGUN PANEL PENGASUTAN Y-D MOTOR INDUKSI 3 FASA DENGAN DUA ARAH PUTARAN

BERBASIS PLC CPM2A

Nama Mahasiswa : Yoranda Putri Ristanti

NIM : 121321065

Pembimbing Utama : Sunarto, ST., M.Eng

NIP : 196212201988031003

Pembimbing Pendamping : Yoseph Santosa, ST., M.Eng

NIP : 196207221992011001

Ringkasan

Dalam dunia industri, mesin-mesin listrik selalu dibutuhkan untuk menjalankan

segala aktifitas pekerjaan, salah satunya motor listrik. Motor listrik digunakan

sebagai media untuk membantu proses produksi dan pemakaiannya dibutuhkan

secara terus menerus guna mendapatkan hasil produksi yang cepat dan

berkualitas. Sehingga dalam pengoperasian motor listrik perlu didukung oleh

sistem proteksi yang bisa menjamin keamanan dan kehandalan sistem yang

sedang beroperasi. Salah satu permasalahan yang sering terjadi pada

pengoperasian motor listrik adalah adanya arus beban lebih sehingga dibutuhkan

pengamanan untuk mengamankan komponen-komponen yang digunakan,

diantaranya adalah Thermal Over Load Relay (TOLR). Salamet Rahardja[1] telah

membuat suatu alat untuk menguji karakteristik TOLR yang digunakan sebagai

pengaman pada motor listrik. Alat yang dibuat menggunakan tegangan kerja 220

Volt, dan setting arus pada TOLR yang di uji 0,7 ampere.

PROPOSAL PROYEK AKHIR 2015

PROGRAM STUDI TEKNIK LISTRIK

DEPARTEMEN TEKNIK ELEKTRO

POLITEKNIK NEGERI BANDUNG

RANCANG BANGUN PANEL PENGASUTAN Y-D MOTOR

INDUKSI 3 FASA DENGAN DUA ARAH PUTARAN

1

Ringkasan

Penggunaan metode untuk menurunkan arus start yang besar adalah dengan menerapkan pengasutan Y-D. Keinginan untuk mengembangkan metode pengasutan Y-D adalah menambahkan metode operasi motor dua arah putaran atau Forward-Reverse berbasis PLC. Pengembangan ini dimaksudkan untuk menambah nilai guna dalam segi ilmu pengetahuan pada alat yang akan dibuat. Pembeda dari alat yang akan dibuat terletak pada metode operasi motor yang akan digunakan. Melihat dari latar belakang yang telah disebutkan maka penulis ingin menggabungkan salah satu sistem pengasutan yaitu Y-D dengan metode operasi motor Forward-Reverse berbasis PLC.

Kata Kunci: Y-D, Forward-Reverse, PLC

BERBASIS PLC CPM2A

PROPOSAL PROYEK AKHIR

Oleh:

YORANDA PUTRI RISTANTI

(121321065)

Proposal ini telah disetujui untuk memenuhi salah satu syarat dalam pengajuan

Proyek Akhir, Program Studi Teknik Listrik, Departemen Teknik Elektro

Politeknik Negeri Bandung

Bandung, ….Februari 2015

Yoranda Putri Ristanti

NIM: 121321065

Disetujui Oleh :

Pembimbing Utama

Sunarto, ST., M.Eng

NIP: 196212201988031003

Pembimbing Pendamping

Yoseph Santosa, ST., M.Eng

NIP: 196207221992011001

2

1.1 Latar Belakang

Motor induksi 3 fasa dalam suatu industri sangat diperlukan sebagai

penunjang proses produksi untuk menggerakkan peralatan produksi yang lainnya.

Akan tetapi terdapat persoalan pada saat mulai mengoperasikan motor tersebut

yaitu arus start yang besar. Arus start yang besar dapat mengakibatkan tegangan

jatuh (drop voltage) sehingga berakibat pada proses produksi antara lain :

1. Motor listrik tidak dapat beroperasi pada kecepatan normal.

2. Kesalahan operasi pada peralatan lain misalnya kedip lampu yang

mengganggu.

3. Terjadi Flicker pada saat motor mulai dioperasikan.

Metode yang akan digunakan untuk menurunkan arus start yang besar

adalah dengan menerapkan pengasutan Y-D atau bintang delta. Adapun keinginan

penulis untuk mengembangkan metode pengasutan bintang delta adalah

menambahkan metode operasi motor tersebut yang akan dioperasikan dua arah

putaran atau Forward-Reverse yang berbasis PLC. Forward-Reverse dapat

diaplikasikan di dunia industri yaitu pada conveyor batu bara, Crane atau alat

pengangkat peti kemas, lift dan lain sebagainya. Pengembangan ini dimaksudkan

untuk menambah nilai guna dalam segi ilmu pengetahuan pada alat yang dibuat.

Faktor pembeda dengan alat yang sebelumnya adalah terletak pada metode

operasi motor yang akan digunakan dan penambahan PLC sebagai sistem kontrol .

Oleh karena itu penulis tertarik untuk menyusun Tugas Akhir yang berjudul

“RANCANG BANGUN SISTEM PENGASUTAN Y-D MOTOR INDUKSI 3

FASA DENGAN DUA ARAH PUTARAN BERBASIS PLC CPM2A”.

1.2. Tujuan

Adapun tujuan dibuatnya proposal Proyek Akhir yang akan penulis

laksanakan antara lain :

1. Mengetahui cara kerja sistem pengasutan Y-D Motor Induksi 3 Fasa

dengan Dua Arah Putaran berbasis PLC CPM2A.

2. Merancang dan merakit Instalasi Pengasutan Y-D Motor Induksi 3 Fasa

dengan Dua Arah Putaran berbasis PLC CPM2A.

3. Membuat ladder diagram Pengasutan Y-D Motor Induksi 3 Fasa dengan

Dua Arah Putaran berbasis PLC CPM2A.

3

4. Membuat Panel Pengasutan Y-D Motor Induksi 3 Fasa dengan Dua Arah

Putaran berbasis PLC CPM2A.

1.2 Batasan Masalah

Mengingat luasnya pokok pembahasan yang menyangkut tentang pengasutan

motor induksi 3 fasa maka untuk itu penulis membatasi pokok pembahasan

hanya pada instalasi sistem pengasutan Y-D motor induksi 3 fasa 1 HP dengan

Dua Arah Putaran berbasis PLC CPM2A dengan kondisi motor tanpa beban.

1.3 Rumusan Masalah

Adapun permasalahan yang akan dibahas dalam proyek akhir ini adalah

sebagai berikut :

1. Bagaimana cara kerja sistem pengasutan Y-D Motor Induksi 3 Fasa

dengan Dua Arah Putaran berbasis PLC CPM2A?

2. Bagaimana cara merancang Instalasi Sistem Pengasutan Y-D motor

induksi 3 fasa dengan Dua Arah Putaran berbasis PLC CPM2A?

3. Bagaimana Ladder diagram untuk Pengasutan Y-D motor induksi 3 Fasa

dengan Dua Arah Putaran berbasis PLC CPM2A?

4. Spesifikasi komponen apa saja yang dibutuhkan untuk membuat Sistem

Pengasutan Y-D motor induksi 3 fasa dengan Dua Arah Putaran berbasis

PLC CPM2A?

1.4 Tinjauan Pustaka

1.4.1 Motor Induksi 3 Fasa

Mesin-mesin listrik digunakan untuk mengubah suatu bentuk energi ke

energi yang lain, misalnya mesin yang mengubah energi mekanis ke energi listrik

disebut generator, dan sebaliknya energi listrik menjadi energi mekanis disebut

motor. Masing-masing mesin mempunyai bagian yang diam dan bagian yang

bergerak. Bagian yang bergerak dan diam terdiri dari inti besi, dipisahkan oleh

celah udara dan membentuk rangkaian magnetik dimana fluksi dihasilkan oleh

aliran arus melalui kumparan atau belitan yang terletak didalam kedua bagian

tersebut. Motor induksi merupakan motor arus bolak balik (AC) yang paling luas

penggunaannya.

1. Kelebihan Motor Induksi

a. Mempunyai konstruksi yang sederhana.

4

b. Relatif lebih murah harganya bila dibandingkan dengan jenis

motor yang lain-nya.

c. Menghasilkan putaran yang konstan.

d. Mudah perawatannya.

e. Untuk pengasutan tidak memerlukan motor lain sebagai

penggerak mula.

f. Tidak membutuhkan sikat-sikat, sehingga rugi gesekan bisa

dikurangi.

2. Kekurangan Motor Induksi

a. Tidak mampu mempertahankan kecepatannya jika terjadi

perubahan beban.

b. Arus asut yang cukup tinggi, berkisar antara 5 s/d 6 kali arus

nominal motor.

1.4.1.1 Konstruksi Motor Induksi 3 fasa

Gambar 1.1 Fisik Motor Induksi 3 Fasa

Konstruksi motor induksi secara detail terdiri atas dua bagian, yaitu: bagian

stator dan bagian rotor . Stator adalah bagian motor yang diamterdiri : badan

motor, inti stator, belitan stator, bearing dan terminal box. Bagian rotor adalah

bagian motor yang berputar, terdiri atas rotor sangkar, poros rotor. Konstruksi

motor induksi tidak ada bagian rotor yang bersentuhan dengan bagian stator.

Konstruksi motor induksi lebih sederhana dibandingkan dengan motor DC,

dikarenakan tidak ada komutator dan tidak ada sikat arang sehingga pemeliharaan

motor induksi hanya bagian mekanik saja, dan konstruksinya yang sederhana

5

motor induksi sangat handal dan jarang sekali rusak secara elektrik. Bagian motor

induksi yang perlu dipelihara rutin adah pelumasan bearing, dan pemeriksaan

kekencangan baut-baut kabel pada terminal box karena kendor atau bahkan lepas

akibat pengaruh getaran secara terus menerus.

1.4.1.2 Rotor

Motor Induksi bila ditinjau dari rotornya terdiri atas dua tipe yaitu rotor sangkar dan

rotor lilit.

1. Rotor Sangkar

Motor induksi jenis rotor sangkar lebih banyak digunakan daripada jenis rotor

lilit, sebab rotor sangkar mempunyai bentuk yang sederhana. Belitan rotor terdiri

atas batang-batang penghantar yang ditempatkan di dalam alur rotor. Batang

penghantar ini terbuat dari tembaga, alloy atau alumunium. Ujung-ujung batang

penghantar dihubung singkat oleh cincin penghubung singkat, sehingga berbentuk

sangkar burung. Motor induksi yang menggunakan rotor ini disebut Motor

Induksi Rotor Sangkar. Karena batang penghantar rotor yang telah dihubung

singkat, maka tidak dibutuhkan tahanan luar yang dihubungkan seri dengan

rangkaian rotor pada saat awal berputar. Alur-alur rotor biasanya tidak

dihubungkan sejajar dengan sumbu (poros) tetapi sedikit miring.

Gambar 1.2 Rotor Sangkar

Rotor ditempatkan didalam rongga stator,sehingga garis medan magnet

putar stator akan memotong belitan rotor. Rotor motor induksi adalah beberapa

batang penghantar yang ujung-ujungnya dihubung singkatkan menyerupai

6

sangkar tupai, maka sering disebut rotor sangkar tupai gambar 1.2. Kejadian ini

mengakibatkan pada rotor timbul induksi elektromagnetis. Medan mag net putar

dari stator saling berinteraksi dengan medan magnet rotor, terjadilah torsi putar

yang berakibat rotor berputar.

Kecepatan medan magnet pada stator :

...............................................................................................(1.1)

...........................................................................(1.2)

Keterangan :

ns= kecepatan sinkron medan stator (rpm)

f =frekuensi (Hz)

nr= kecepatan poros rotor (rpm)

slip= selisih kecepatan stator dan rotor (%)

2. Rotor Lilit

Rotor lilit terdiri atas belitan fasa banyak, belitan ini dimasukkan ke dalam alur-

alur inti rotor. Belitan ini sama dengan belitan stator, tetapi belitan selalu

dihubungkan secara bintang. Tiga buah ujung-ujung belitan dihubungkan ke

terminal-terminal sikat/cincin seret yang terletak pada poros rotor.

Gambar 1.3 Rotor Lilit

7

Pada jenis rotor lilit kita dapat mengatur kecepatan motor dengan cara mengatur

taha-nan belitan rotor tersebut. Pada keadaan kerja normal sikat karbon yang

berhubungan dengan cincin seret tadi dihubung singkat. Motor induksi rotor lilit

dikenal dengan sebutan Motor Induksi Slipring atau Motor Induksi Rotor Lilit.

1.4.2 Programmable Logic Control (PLC)

1.4.2.1 Pengertian PLC

Programmable Logic Control (PLC) yaitu kendali logika terprogram

merupakan suatu piranti elektronik yang dirancang untuk dapat beroperasi secara

digital dengan menggunakan memori sebagai media penyimpanan instruksi-

instruksi internal. PLC bekerja berdasarkan logika sehingga dapat melakukan

fungsi timing, counting, sequencing dan aritmatika. Controller PLC mempunyai

kemampuan untuk mengendalikan plant atau sistem berdasarkan instruksi

program yang di buat.

Saat ini banyak pengembangan teknologi di industri pengontrol

terprogram. Pengembangan ini tidak hanya menyangkut rancangan pengontrol

terprogram, tetapi juga pendekatan filosofis arsitektur sistem kontrol. Perubahan

meliputi perangkat keras dan perangkat lunak PLC. Sehingga sebuah PLC

mempunyai operasi program yang lebih cepat, ukuran lebih kecil dengan harga

lebih murah, jumlah masukan-keluaran yang lebih banyak, perangkat antarmuka

khusus yang memungkinkan piranti dihubungkan langsung ke pengendali, dan

sistem komunikasi dengan perangkat lain. Prih Sumardjati dkk,2008 [4]

PLC berfungsi sebagai alat pengendali mempunyai kemampuan bahwa

programnya dapat diubah atau dimodifikasi berdasarkan deskripsi kerja yang

diinginkan tanpa mengubah sistem instalansinya. PLC menerima masukan dan

menghasilkan keluaran sinyal-sinyal listrik untuk mengendalikan suatu sistem.

Pada gambar 1.4 dapat terlihat jelas tentang bentuk fisik PLC OMRON SYSMAC

CPM2A.

8

Gambar 1.4 Bentuk Fisik PLC

1.4.2.2 PLC Omron Sysmac CPM2A

PLC Omron Sysmac CPM2A adalah peralatan elektronik yang bekerja

secara digital memiliki memori yang dapat di program untuk melakukan fungsi-

fungsi khusus seperti logika, kerja berurutan (sequencing), waktu (timing),

pencacah (counting) dan aritmatika untuk mengendalikan plant atau sistem

melalui I/O modul . PLC CPM2A adalah Unit yang berdiri sendiri yang dapat

menangani berbagai aplikasi kontrol mesin, sehingga sangat ideal untuk

digunakan sebagai kontrol dalam peralatan. Fungsi komunikasi PLC tersebut

menyediakan komunikasi dengan komputer pribadi dan OMRON Programmable

Terminal. Kemampuan komunikasi ini memungkinkan pengguna untuk

merancang sistem produksi.

1.4.2.3 Struktur PLC

Gambar 1.5 Diagram struktur PLC

Keterangan:

9

CPU(Central Processing

Unit)

POWER SUPPLY

INPUT OUTPUT

PERANGKAT PEMOGRAMA

N

1. Central Processing Unit (CPU) adalah perangkat yang di dalamnya berisi

mikroprosesor yang mampu menginterpretasikan sinyal-sinyal masukan

dan melakukan tindakan-tindakan pengontrolan, sesuai dengan program

yang tersimpan didalam memori, lalu mengkomunikasikan keputusan-

keputusan yang diambilnya sebagai sinyal-sinyal kontrol ke keluaran.

2. Power Supply (Catu Daya) adalah yang diperlukan untuk mengubah

tegangan arus bolak balik (ac) dari sumber menjadi tegangan arus searah

(dc) yang dibutuhkan oleh prosesor dan rangkaian-rangkaian di dalam

modul-modul antarmuka masukan dan keluaran.

3. Perangkat Pemograman

Perangkat terdiri dari program data dan memori. Pemograman digunakan

untuk memasukkan program yang dibutuhkan ke dalam memori. Program-

program tersebut dibuat dengan menggunakan perangkat pemograman dan

selanjutnya dipindahkan ke dalam unit PLC. Memori merupakan tempat

menyimpan program yang akan digunakan untuk melaksanakan tindakan-

tindakan pengontrolan yang disimpan mikroprosesor.

4. Input dan Output

Input dan Output Merupakan perangkat diluar dari sistem PLC yang mana

prosesor menerima informasi dari dan mengkomunikasikan informasi

kontrol ke perangkat-perangkat diluar. Sinyal-sinyal masukan dapat

berasal dari saklar-saklar, sensor-sensor, dan sebagainya. Sinyal-sinyal

keluaran bisa diberikan pada alat pengasut motor, katup, lampu, dan

sebagainya.

1.4.2.4 Prinsip Kerja PLC

Secara umum prinsip kerja PLC dapat dijelaskan sebagai berikut: sebuah

PLC bekerja dengan cara menerima data data dari peralatan input luar atau input

devices. Peralatan input luar secara umum sering disebut sebagai sensor jenis

kontak (yaitu push button, saklar, limit switch dan sebagainya), kemudian sensor

jenis non kontak yaitu sensor magnet, sensor induktif, sensor kapasitif, LDR dan

lain sebagainya. Data data yang masuk dari peralatan input ini berupa sinyal-

sinyal analog (berupa besaran listrik) yang selanjutnya melalui input modules

dapat diubah menjadi sinyal digital untuk kemudian diolah dengan CPU

10

berdasarkan instruksi-instruksi program yang telah dibuat dan ditetapkan suatu

keputusan dikirim ke output modules kemudian oleh output modules sinyal digital

ini diubah terlebih dahulu menjadi sinyal analog dan inilah yang akan

mengaktifkan output devices melalui kontak-kontak output yang terdapat pada

PLC, output device dapat berupa output control (seperti relai, kontaktor dan

sebagainya) dan output beban (seperti lampu, motor dan sebagainya).

1.4.2.5 CX-Programmer

Gambar 1.6 Tampilan software CX-Programmer

CX-Programmer merupakan software khusus untuk memprogram PLC

buatan OMRON. CX-Programmer ini sendiri merupakan salah satu software

bagian dari CX-One. Dengan CX-Programmer ini macam-macam program PLC

dapat dibuat, salah satunya yaitu adanya simulasi tanpa harus terhubung dengan

PLC, sehingga kita bisa mensimulasikan ladder yang akan dibuat dan simulasi ini

juga bisa kita hubungkan dengan HMI PLC Omron.

Gambar 1.7 Ladder Diagram pada Program CX-Programmer

11

Ladder diagram atau diagram tangga dibentuk dan dibatasi oleh dua garis

vertikal. Garis vertikal di sebelah kiri biasanya digunakan untuk sisi masukan dan

selalu dihubungkan dengan kutub positif (fasa sumber arus/tegangan) sedangkan

garis vertikal bagian kanan digunakan untuk output dan dihubungkan dengan

kutub negatif sumber. Penulisan dengan cara ladder diagram ini paling banyak

digunakan pada sistem kontrol menggunkan relay-relay atau pada sistem kontrol

yang menggunakan PLC, sehingga pada PLC penulisan ladder diagram ini

merupakan pengembangan dari penulisan dan penggambaran rangkaian dalam

sistem kontrol relay elektronik. Penulisan dengan ladder diagram bertujuan untuk

menampilkan urutan-urutan kerja dari sinyal–sinyal listrik. Melalui diagram ini

dapat diperlihatkan hubungan antar peralatan aktif atau tidak aktif (hidup atau

mati) sesuai dengan urutan yang ditentukan. Penulisan program pada PLC dengan

menggunakan ladder diagram, bagian kontak-kontaknya ditulis dengan

menggunakan simbol-simbol Normally Open (NO), Normally Close (NC) dan

simbol keluaran (output). Untuk fungsi gerbang logika AND, cukup

menghubungkan secara seri kedua komponen yang terkait. Sedangkan untuk

gerbang logika OR dihubungkan secara parallel dari kedua komponen yang

terkait.

1.4.2.6 Keuntungan Penggunaan PLC

Berikut ini beberapa kelebihan sistem kontrol berbasis PLC dibandingkan

dengan

sistem kontrol konvensional :

1. Jumlah kabel yang dibutuhkan dapat dikurangi

2. Konsumsi daya PLC lebih rendah dibandingkan dengan sistem kontrol

proses berbasis relai

3. Fungsi diagnostik pada sistem kontrol dengan PLC dapat mendeteksi

kesalahan dengan lebih mudah dan cepat

4. Bila diperlukan perubahan pada urutan operasional, proses atau aplikasi

dapat dilakukan dengan lebih mudah, hanya dengan melakukan pergantian

program, baik dengan menggunakan handheld atau dengan komputer(PC);

5. Tidak membutuhkan suku cadang yang banyak

12

6. Bila perlu menggunakan instrumen I/O yang cukup banyak dan fungsi

operasional proses cukup kompleks. menggunakan PLC lebih mudah

dibandingkan dengan menggunakan sistem konvensional.

1.4.3 Pengasutan Motor Induksi 3 Fasa

Bila motor induksi berbeban penuh dihubungkan ke sumber tegangan

langsung pada sumber tiga fasa, maka akan mengambil arus 5 sampai 6 kali arus

nominal. Hal ini kan menyebabkan turunnya nilai tegangan jaringan dan akan

mengganggu operasi alat‐alat lainnya pada jaringan yang sama. Arus start

tersebut harus diatasi dengan cara menurunkan tegangan sumber saat start yaitu

dengan cara pengasutan motor induksi 3 fasa.

1.4.3.1 Pengasutan Y-D (Bintang-Delta)

Metoda starting bintang-delta banyak digunakan untuk menjalankan motor

induksi. Untuk menjalankan motor dapat dipilih starter yang umum dipakai antara

lain : sakelar rotari bintang segitiga sakelar khusus bintang delta atau dapat juga

menggunakan beberapa kontaktor magnet beserta kelengkapannya yang dirancang

khusus untuk rangkaian starter Y-D. Berikut adalah perbandingan Arus Start

Bintang dan Delta :

1. Untuk Hubungan Bintang

.........................................................................................(5)

...................................................................................(6)

...................................................................................................(7)

13

VL-L

VL-N

IL

If

Gambar 1.8 Belitan motor hubung bintang

2. Untuk Hubungan Delta

..................................................................................................(8)

..................................................................................................(9)

VL-L

IL

If

Vf

Gambar 1.9 Belitan motor hubung delta

3. Perbandingan Arus Bintang dengan Delta

14

.

...................................................................................................(10)

Prinsip kerja pengasutan bintang delta berikut adalah diagram daya pengasutan

motor Y-D dapat dilihat pada gambar II.18 dibawah ini.

K1M K4D K5Y

M OTOR3~

U1 V1 W1

U2 V2 W2

MCB

R

S

T

1 3 5

2 4 6

1 3 5

2 4 6

1 3 5

2 4 6

A1

A2

A1

A2

A1

A2

15

Gambar 1.10 Diagram Daya Pengasutan Y-D

Prinsip kerja pengasutan bintang delta dapat dilihat pada diagram kontrol

pada gambar 1.11 . Pada saat push button start ditekan maka kontaktor K2M

bekerja secara kontinyu dan K5 yang bekerja selama 3 detik sesuai dengan setting

waktu pada timer K3T yang ditandai dengan lampu indikator H6 menyala.

Kemudian kontaktor K4 bekerja setelah kontakor K5 berhenti dengan ditandai

dengan lampu indikator H7 menyala. Ketika terjadi beban lebih maka TOLR

bekerja yang ditandai dengan lampu indikator H8 berwarna merah menyala.

MCB

TOLR

START

STOP

95

96

K1M K3T

K4D K5 Y

K3T

K4DK5Y

K3T

K1M

H6 H7 H8

N

L1

K5Y K4D

A1

A2 A2 A2 A2

1

2

3

4

13

14

55 57

56 58

11 11

12 12

23

24

23

24

97

98

A1 A1 A1

NO NC NO NC NO NC

5i 4i5h 4h

K5Y

21

22

NO NC

2f3h

6d7d

Gambar 1.11 Diagram Kontrol Pengasutan Y-D

1.4.3.2 Pengasutan Motor Induksi Dua Arah Putaran

Pengasutan motor induksi dua arah putaran juga sering disebut dengan

metode operasi motor forward- reverse merupakan pengasutan secara langsung.

Pengsutan ini menggunakan sistem interlock atau penguncian untuk mencegah

16

dua buah kontaktor atau lebih yang beroperasi secara bersamaan. Dapat dilihat

pada diagram kontrol gambar 1.13 bahwa terdapat interlock. Apabila salah satu

saklar ON (arah forward atau reverse) ditekan, maka kontaktor yang beroperasi

akan mengunci kontaktor yang lain. Walaupun kontaktor kedua diberi arus atau

penguatan, tetapi kontaknya tidak bisa menutup karena dikunci oleh tuas‐tuas

mekanik. Demikian juga sebaliknya sehingga kedua kontaktor tidak akan

beroperasi secara bersamaan.

K1F K3R

M OTOR3~

U1 V1 W1

U2 V2 W2

MCB

R

S

T

1 3 5

2 4 6

1 3 5

2 4 6

A1

A2

A1

A2

Gambar 1.12 Diagram Daya Pengasutan Dua Arah Putaran

Prinsip kerja pengasutan bintang delta dapat dilihat pada diagram kontrol

pada gambar . Pada saat push button start forward ditekan maka kontaktor K1

yang ditandai dengan lampu indikator berwarna hijau H6 menyala sehingga motor

17

berputar searah jarum jam. Sedangkan pada saat push button start reverse ditekan

makan kontaktor K3 bekerja yang ditandai dengan lampu indikator berwarna hijau

H7 menyala sehingga motor berputar berlawanan dengan arah jarum jam. Ketika

terjadi beban lebih maka TOLR bekerja yang ditandai dengan lampu indikator H8

berwarna merah menyala.

MCB

TOLR

STARTF

STOP

95

96

K1F K3R

N

L1

A1

A2 A2

1

2

3

4

3

4

A1

NO NCNO NC

1g 2i 3g 4i

K1FK3R

K1F K3RSTARTR

13

14

13

14

H6 H7 H8

K1F K3R

23

24

23

24

97

98

11

12

11

12

Gambar 1.13 Diagram Kontrol Pengasutan Forward-Reverse

1.4.3.3 Pengasutan Motor Induksi Y-D dengan Dua Arah Putaran

Ada kalanya industri membutuhkan motor berkapasitas lebih dari 5KW

yang mempunyai operasi dua arah putaran untuk melakukan suatu pekerjaan

seperti pesawat pengangkat (crane), lift, lift dan peralatan lainnya. Arah putaran

motor dapat diubah dengan cara merubah salah satu urutan fasa tegangan sumber

yang akan mengubah arah putaran medan stator dan arah putaran motor. Namun

18

putaran motor ini tidak boleh dirubah secara tiba‐tiba, hal ini akan mengakibatkan

terjadinya kopel lawan pada motor. Jadi mengubah arah putaran motor dilalukan

terhadap keadaan motor yang diam atau berhenti. Maka dari itu diperlukannya

interlock untuk mengunci dari beberapa kondisi yang berbeda sehingga tidak

saling bekerja pada saat yang bersamaan. Diagram daya pengasutan dengan

operasi motor tersebut dapat dilihat pada gambar 1.14

.

K7D

A1

A2

R

S

T

K3MR K6Y

MCB

TOLR

A1

A2

A1

A2

MOTOR3~

K1MF

A1

A2

1 3 5

2 4 6

1 3 5

2 4 6

1 3 5

2 4 6

1 3 5

2 4 6

U V W

Z X Y

Gambar 1.14 Diagram Daya Pengasutan Y-D dengan Dua Arah

Putaran

Dapat dilihat pada gambar 1.15 diagram kontrol pada pengasutan tersebut

bahwa pada saat ditekan tombol Forward pada kondisi start maka kontaktor K1M

F akan bekerja secara terus menerus dan K6Y akan bekerja selama 3 detik yang

kemudian kontaktor K7D bekerja setelah kontaktor K6Y berhenti (off) dan

kontaktor K7D dan K1M F bekerja secara bersamaan. Untuk memberhentikan

kondisi forward maka dapat ditekan tombol Stop pada pintu panel. Pada saat

ditekan tombol Reverse pada kondisi start maka kontaktor K1M R akan bekerja

secara terus menerus dan K6Y akan bekerja selama 3 detik yang kemudian

kontaktor K7D bekerja setelah kontaktor K6Y berhenti (off) dan kontaktor K7D

dan K1M R bekerja secara bersamaan. Untuk memberhentikan kondisi Reverse

19

maka dapat ditekan tombol Stop pada pintu panel. Ketika terjadi beban lebih pada

saat motor beroperasi forward maupun reverse maka TOLR bekerja yang ditandai

dengan lampu indikator H8 berwarna merah menyala.

A2 A2

A1 A1

TOLR

STOP

FORWARD

K1MF

REVERSE

K3MR

K3MRK1MF

K3MR K1MF

N

L1

95

96

1

2

3

4

13

14

3

4

21

22

21

22

13

14

MCB

A2 A2A2

A1 A1

K6 Y K7 D

A1H4

97

98

H8

K5T

NO NC NO NC NO NC NO NC NO NC

2e 4e

5e

3g

6e

1g 6f 7g 6g

K3MR43

44

43

44

55

56

K5T

K7D K6Y

31

32

31

32

K5T57

58

H2

K1MF

7f

Gambar 1.15 Diagram Kontrol Pengasutan Y-D dengan Forward Reverse

1.5 Metodelogi

1. Studi Literatur

Pada tahap ini, penulis mencoba mencari literatur yang terkait dengan

pengasutan motor Y-D dengan dua arah putaran berbasis PLC diantaranya melalui

buku-buku maupun melalui jurnal-jurnal internet. Dari hasil studi literatur ini

penulis dapat menentukan spesifikasi teknis yang lebih rinci untuk keperluan

pembuatan panel pengasutan motor induksi 3 fasa Y-D dengan dua arah putaran

berbasis PLC sebagai tujuan akhir dari Proyek Akhir ini.

20

2. Pembuatan rancangan alat

Setelah melakukan studi literatur, tahapan selanjutnya adalah pembuatan

rancangan Panel Pengasutan Motor Induksi 3 Fasa Y-D dengan dua arah putaran

berbasis PLC.

3. Pengadaan komponen

Setelah Panel selesai dirancang, tahapan selanjutnya adalah pengadaan

barang atau komponen yang diperlukan untuk pembuatan panel tersebut.

4. Pembuatan dan Pengujian alat

Setelah semua komponen yang dibutuhkan tersedia, tahapan selanjutnya

adalah merakit instalasi panel tersebut. Pengujian alat bertujuan untuk

mengetahui apakah alat sudah bekerja sesuai cara kerja sistem yang dibuat

dengan mengacu pada spesifikasi yang diinginkan sesuai dengan rangkaian

dirancang sebelumnya, mengetahui kondisi operasi sistem dari setiap

rangkaian dan alat yang dirancang, melakukan analisa terhadap hasil

pengujian. Pengujian dan analisa yang dilakukan penulis dalam Tugas Akhir

ini adalah sebagai berikut:

1. Pengujian Sistem Kerja.

2. Pengujian Ladder Diagram Kontrol pada PLC.

3. Pengukuran Tegangan dan Arus motor saat kondisi tidak berbeban.

5. Analisa data dan evaluasi

Pada tahapan ini dilakukan analisa data dan evaluasi terhadap pengujian

yang telah dilakukan dengan cara menganalisa perolehan data dan hasil dari

pengujian

6. Pelaporan

Tahapan terakhir dalam penyusunan panel tersebut adalah pelaporan.

Pelaporan dibuat dalam bentuk karya ilmiah dan artikel jurnal untuk

dipresentasikan dan disosialisasikan, sehingga hasil penelitian dapat diketahui

21

oleh pihak-pihak yang memiliki kepentingan dengan topik yang dibahas dan dapat

dimanfaatkan untuk keperluan penelitian lainnya.

7.Flowchart Perancangan dan Pelaksanaan Proyek Akhir

22

1.6 Jadwal Pelaksanaan ( Scheduling )

No. Kegiatan

Jadwal Pelaksanaan Proyek Akhir Tahun 2014

Januari Februari Maret April Mei Juni

1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4

1 Studi Literatur                                              

2

Pembuatan

Proposal,

Pengumpulan

Proposal

3

Pengadaan

komponen dan

peralatan                                              

4 Pembuatan alat                                                

5Penyusunan

Laporan

6 Pengujian alat

7

Analisa dan

pengolahan

data

8 Bimbingan

9Perbaikan dan

penyempurnaan

10Persiapan

sidang PA

11Pelaksanaan

Sidang PA

1.7 Bill Of Quantity

23

No Komponen Jumlah Satuan Harga(Rp) Harga Total

Pembuatan Alat

1. MCB 3 Fasa

Merk: Schneider

Tipe : LRD 09

Arus: 6 A

Tegangan: 400 V

Breaking capacity:

4500

1 Buah 180.000 180.000

2. MCB 1 Fasa

Merk: Schneider

Tipe : EZ9F34102

Arus: 2 A

Tegangan: 230 V

Breaking capacity:

4500

1 Buah 40.000 40.000

3. TOLR

Merk: Schneider

Tipe : LRD 07

Arus: 1,6-2,5 A

1 Buah 222.000 222.000

4. Push Button 3 Buah 19.000 57.000

5. Kontaktor 3 Fasa

Merk: Schneider

Tipe : LC1D09M7

Arus: 25 A

AC3

5 Buah 125.000 625.000

6. Kabel NYAF1,5 mm2

(abu-abu)

30 Meter 3000 90.000

Bill Of Quantity (Lanjutan)7. Kabel NYAF 1,5mm2 30 Meter 3.000 90.000

24

(Merah,Kuning,Hitam)

8. Kabel NYYHY

5x2,5mm2

2,5 Meter 20.000 50.000

9. Kabel NYYHY

3x2,5mm2

10 Meter 14.0000 140.000

10. Kabel NYA 1,5 mm2

(Merah,Kuning,Hitam)

3 Meter 3000 9.000

11. Lampu Indikator

merah dan hijau

Merk: Sun.Lux

Tipe: AD22-22DS

Tegangan: 220V

Arus: <21mA

3 Buah 65.00 19.500

12. Lampu Indikator putih

Merk: Fort

Tipe: AD22-22DS

Tegangan: 220V

Arus: <21Ma

3 Buah 9.000 27.000

13. Line Up Terminal 2,5-

6mm

10 Buah 8.500 85.000

14. Wiring Channel 2 Batang 17.000 34.000

15. Sepatu kabel 100 Buah 190 19.000

16. Labeling 1 Set 20.000 20.000

17. Box Panel

40x60x20 Cm

1 Buah 280.000 280.000

18. PLC Omron Sysmac

CPM2A

1 Buah 1.500.000 1.500.000

19. Selector Switch 1 Buah 65.000 65.000

20. Profil C 1 Buah 17.500 17.500

Bill Of Quantity (Lanjutan)

25

21. Wiring

Chanel

3,2x3,2 cm

1,5 Buah 25.000 37.500

22. Sepatu

Kabel

300 Buah 19.000 37.000

23. Kabel

Gland

3 Buah 4.500 13.500

JUMLAH Rp3.658.000,-

DAFTAR PUSTAKA

26

[1] Badan Standarisasi Nasional. 2015. Persyaratan Umum Instalasi Listrik

2011 (PUIL 2011). Jakarta. Yayasan PUIL

[2] Fakhrizal, Reza. Tedjo Sukmadi. Mochamad Facta. Aplikasi

Programmable Logic Controller (PLC) Pada Pengasutan Bintang (Y)-

Segitiga Motor Induksi Tiga fasa. Semarang: Jurusan Teknik Elektro

Fakultas Teknik UNDIP.

[3] Setiawan, Ekky. 2013. Rancang Bangun Sistem Pengasutan Langsung

Forward-Reverse Motor Induksi 3 Fasa 1 HP berbasis PLC Omron

Sysmac CP1L. Bandung: Jurusan Teknik Elektro POLBAN

[4] Sumardjati, Prih. Sofian Yahya. Ali Mashar. Teknik Pemanfaatan Tenaga

Listrik Jilid 3. Jakarta: Direktorat Sekolah Menengah Kejuruan, Direktorat

Jenderal Manajemen Pendidikan Dasar dan Menengah, Departemen

Pendidikan Nasional.

[5] Taufik, Ivan. 2014. Rancang Bangun Modul Pengasutan Motor Induksi

Tiga Fasa.Bandung: Jurusan Teknik Elektro POLBAN.

[6] Wibowo,Panji Ari. 2013. Rancang Bangun Sistem Pengasutan Y-D Motor

Asinkron Tiga Fasa Berbasis PLC Omron Sysmac CP1L. Bandung:

Jurusan Teknik Elektro POLBAN.

[7] Yogi,M. 2010. Operasi dan Pemeliharaan Sistem Instalasi Pengasutan

Bintang Segitiga dengan Dua Arah Putaran. Bandung: Jurusan Teknik

Elektro POLBAN

[8] ________.1999. Sysmac CPM2A Programmable Controllers: OMRON

27