Analisa Kendali Pengereman Motor Induksi Tiga Phasa Dengan
advertisement
POLI REKAYASA Volume 9, Nomor 1, Oktober 2013 ISSN : 1858-3709 Analisa Kendali Pengereman Motor Induksi Tiga Phasa Dengan Metoda Plugging Control Analysis of Braking of Three Phase Induction Motor By Using Plugging Method Wiwik Wiharti, Zas Ressy A, Andre Marta Jurusan Teknik Elektro, Politeknik Negeri Padang Telp. 0751-72590 Fax. 0751-72576 ABSTRACT This research describes a control analysis of braking system on an induction motor. A braking system using the plugging method is an implementation of braking system that is applied by changing over the motor direction in order to make the motor produces a balanced torsion power and to make a slowed power. The changeover of the motor direction is done by changing the polarity of voltage resources. Therefore, a resistor in series with the motor is needed on this braking control system so as to limit the motor current when a braking mechanism exists on this three phase induction motor. The measured motor stopping time on plugging method is faster than a normal braking system. Their time values are 15 second for braking system plugging method and 18.1 second on the normal braking system. Furthermore, the stopped time on a loaded motor and an unloaded motor is also measured in this research. The result shows that the stopped time of loaded motor is faster than the unloaded motor. The result can be proven with a source voltage of 188 Volt. Time needed on loaded motor is 3 second and 7.4 second is produced on unloaded motor. Keywords: Three phase induction motor, braking, plugging method PENDAHULUAN Pengereman dengan metoda plugging dilakukan dengan cara membalikkan arah putaran motor sehingga motor dapat menghasilkan daya torsi penyeimbang dan membentuk daya perlambatan [Marta, 2012]. Medan magnet yang dihasilkan akan berputar dengan kecepatan yang sama dengan rotor tetapi dengan arah yang berlawanan [Iftadi, 2002]. Interaksi medan resultan dan gerak gaya magnet rotor akan mengembangkan torsi yang berlawanan dengan torsi motor sehingga pengereman terjadi. Metode pengereman plugging yang digunakan yaitu dengan menambahkan atau memasang seri tahanan pada tegangan perfasa motor, diharapkan tegangan dan arus dari sumber tenaga dapat mengalir masuk kedalam motor secara bertahap, sehingga tidak memerlukan arus pengereman yang besar. Metode pengereman plugging memiliki keuntungan antara lain kemudahan pengaturan kecepatan pengereman motor induksi tiga fasa dan kerugian mekanis dapat dikurangi. Dengan mengaplikasikan pengereman plugging pada motor induksi tiga fasa didapatkan hasil proses menghentikan putaran motor induksi tiga phasa lebih cepat dibandingkan dengan pengereman biasa. METODOLOGI Untuk penerapan metode plugging dijelaskan dengan cara merubah urutan fasa sumber motor, dengan mendapat kopel lawan dan segera berhenti. Pada pengereman hanya dilakukan sesaat, apabila lebih lama motor akan berputar berlawanan arah. Arus motor yang besar akibat pengereman dapat diatasi dengan memberikan tahanan depan. 77 POLI REKAYASA Volume 9, Nomor 1, Oktober 2013 ISSN : 1858-3709 Untuk menerapkan sistem yang diteliti, maka sistem mengikuti blok diagram seperti Gambar 1. Supply AC 3 Fasa Panel Kontrol Motor Induksi 3 Fasa Arah Putar Motor Gambar 1. Blok diagram prinsip kerja Pengereman metode Plugging Pada prinsip kerja pengereman metode plugging, maka suplai AC tiga fasa, akan terhubung ke alat kontrol pengereman motor induksi tiga phasa dan keluarannya akan terhubung ke motor induksi tiga phasa. Pada motor induksi tiga phasa didapat kecepatan putaran saat pengereman terjadi dan arah putaran yang terjadi pada saat pengereman dengan metoda plugging itu terjadi [Marta, 2012]. Gambar 2. Pengereman motor induksi tiga phasa tanpa metode plugging Dalam penelitian akan dirancang komponen pengereman yang dapat diketahui berapa lama waktu berhenti, motor induksi tiga phasa tanpa pengereman dengan metode plugging. Gambar 2 di atas menunjukkan pengereman motor induksi tiga phasa tanpa menggunakan metode plugging. Sumber tiga phasa diteruskan ke input dari kontaktor pada alat kontrol pengereman, output dari kontaktor menuju ke terminal lilitan motor induksi tiga phasa [Rakesh, 2003]. Gambar 3. Pengereman motor induksi tiga phasa dengan metode plugging (berbeban) 78 POLI REKAYASA Volume 9, Nomor 1, Oktober 2013 Gambar 3 memperlihatkan pengereman motor induksi dengan m ISSN : 1858-3709 suatu enggunakan metode plugging (Berbeban), generator dan lampu. Lampu yang akan digunakan sebagai beban adalah sebanyak tiga buah (hubungan bintang) serta menggunakan penyearah atau rectifier. Untuk pengujian, pada motor induksi tiga fasa maupun generator AC, hubungannya adalah hubungan bintang. Untuk rangkaian pada motor induksi tiga phasa adalah tetap dan hanya menambahkan bentuk rangkaian berbeban yaitu generator, lampu dan penyearah. Waktu pengereman yang terukur akan semakin singkat saat sumber tegangan yang diberikan semakin tinggi dan juga sebaliknya, semakin kecil tegangan sumber yang diberikan maka waktu pengereman yang dihasilkan juga akan semakin lama. Dan waktu pengereman yang dihasilkan juga semakin lama jika tahanan yang terpasang pada rangkaian pengereman nilai resistansinya besar. Untuk arus pengereman dalam keadaan berbeban, dapat diketahui arus pengereman yang dihasilkan akan semakin besar saat tegangan sumbernya kecil dan juga sebaliknya [Rakesh, 2003]. HASIL DAN PEMBAHASAN Gambar 4. Perbandingan Tegangan Motor Terhadap Arus Pengereman Tanpa Metoda Plugging dan Arus Pengereman Dengan Metoda Plugging (Hubungan Bintang). Dapat dianalisa bahwa, tegangan berbanding lurus terhadap arus pengereman, yang artinya semakin besar tegangan yang diberikan ke motor maka akan menghasilkan arus kerja pengereman motor yang besar pula dan semakin kecil tegangan yang diberikan maka arus kerjanya akan semakin kecil. Pada penelitian ini akan dihasilkan pengereman motor induksi tiga phasa tanpa metode plugging dan metode plugging pada Gambar 2 dan 3. Dari data hasil pengujian motor induksi tiga phasa, dalam bentuk grafik hasil pengujian tegangan terhadap arus pengereman. Berdasarkan Gambar 4 dan 5 adalah perbandingan tegangan motor terhadap arus pada pengereman tanpa menggunakan metoda plugging dengan arus pengereman menggunakan metode plugging pada motor induksi tiga phasa hubungan bintang dan segitiga. 79 POLI REKAYASA Volume 9, Nomor 1, Oktober 2013 ISSN : 1858-3709 Gambar 5. Perbandingan Tegangan Motor Terhadap Arus Pengereman Tanpa Metoda Plugging dan Arus Pengereman Dengan Metoda Plugging (Hubungan Segitiga). Data Perbandingan Pengereman Menggunakan Metoda Plugging Pada Motor Induksi Tiga Phasa Tanpa Beban dan Berbeban Gambar 6. Perbandingan Arus Pengereman Dengan Metoda Plugging Pada Motor Induksi Tiga Phasa Tiga Fasa Saat Tanpa Beban Dan Berbeban Berdasarkan hasil perbandingan arus dan waktu pengujian dari pengereman dengan metode plugging motor induksi tiga fasa pada saat tanpa beban dan berbeban seperti yang dapat dilihat pada Tabel 1 di bawah, dapat dianalisa arus pengereman plugging pada saat motor induksi berbeban lebih besar dari pada kondisi motor dengan beban (1,15 A) dibandingkan dengan arus pada motor dengan beban (1,2 A). Tabel 1. Perbandingan Pengereman Plugging Motor Induksi Tiga Phasa Tanpa Beban Dan Berbeban Dengan Tahanan 100 Ω Tegangan VL-N (V) 188 V 220 V Tanpa Beban Arus WakPengetu reman (s) (A) 1,15 2,0 1,35 1,5 Berbeban Arus WakPengetu reman (s) (A) 1,2 3 1,4 Gambar 7. Perbandingan Waktu Pengereman Dengan Metoda Plugging Pada Motor Induksi Tiga Fasa Saat Tanpa Beban Dan Berbeban 2,7 80 POLI REKAYASA Volume 9, Nomor 1, Oktober 2013 ISSN : 1858-3709 Gambar 6 menunjukkan suatu perbandingan pengereman dengan menggunakan metoda plugging pada motor induksi tiga phasa tiga fasa saat tanpa beban dan berbeban. Terlihat bahwa secara ratarata arus yang dihasilkan pada motor dengan beban lebih besar dibandingkan dengan motor tanpa beban. Sedangkan waktu ratarata berhenti motor akan semakin cepat ketika tahanan yang terpasang pada rangkaian semakin kecil seperti yang terlihat pada Gambar 7. Waktu pengereman akan semakin cepat jika belitan stator motor di hubung segitiga. Sehingga dengan kondisi motor berbeban, waktu pengereman motor induksi akan lebih cepat pada saat kondisi motor berbeban dari pada tanpa beban. 1) Waktu yang dihasilkan pengereman dengan metode plugging lebih singkat dari waktu dengan pengereman biasa. 2) Untuk hubungan tegangan, tahanan dan waktu pengereman didapatkan tegangan sumber yang besar dan tahanannya kecil sehingga waktu pengereman yang dihasilkan akan semakin singkat. 3) Untuk penggunaan sistem kendali pengereman dengan menggunakan metoda plugging, kemampuan tahanan yang terpasang pada alat harus bernilai besar, saat pengereman dilakukan tahanan tidak cepat panas (rusak) dengan menggunakan sumber tegangan yang lebih besar. 4) Berdasarkan hasil perbandingan arus pada pengujian pengereman menggunakan metode plugging motor induksi tiga fasa saat tanpa beban dan berbeban, dapat dianalisa arus pengereman dalam keadaan berbeban lebih besar dari pada keadaan tanpa beban. 5) Untuk waktu berhenti motor, akan semakin cepat ketika motor berbeban dibandingkan tanpa beban Secara keseluruhan hasil pengujian pengereman motor induksi tiga fasa dengan menggunakan metoda plugging dapat disimpulkan, bahwa arus dan waktu yang dihasilkan pada saat pengereman dengan menggunakan metoda plugging pada motor induksi tiga fasa berbanding terbalik, baik padahubungan bintang maupun pada hubungan segitiga. Waktu pengereman yang dihasilkan pada saat pengereman menggunakan metoda plugging dengan tahanan yang lebih kecil akan semakin cepat, jika tegangan sumbernya besar. Hal ini disebabkan oleh pemakaian tahanan yang diserikan pada motor induksi tiga phasa, sehingga terjadi pembatasan arus pengereman plugging motor induksi tiga fasa. Begitu juga dengan waktu pengereman menggunakan metoda plugging lebih singkat dari pada waktu pengereman tanpa menggunakan metoda plugging (pengereman biasa). SIMPULAN Berdasarkan hasil pengujian dan analisa dapat diperoleh beberapa kesimpulan sebagai berikut: SARAN 1) Mengusahakan pemakaian peralatan dengan daya listrik seminimal mungkin, namun mendapatkan hasil yang maksimal. 2) Penggunaan tahanan nilai resistensi kecil maka tahanan pada sistem pengereman motor induksi metode plugging, akan membuat tahanan cepat panas dan rusak. DAFTAR PUSTAKA Andre Marta, 2012, ’’Pembuatan Alat Pengereman Motor Induksi Tiga Phasa Dengan Menggunakan Metode Plugging”, Politeknik Negeri Padang. 81 POLI REKAYASA Volume 9, Nomor 1, Oktober 2013 ISSN : 1858-3709 Irwan Iftadi, 2002, “Pengantar Tenaga Listrik”, Universitas. Sriwijaya. Palembang. Parekh, Rakesh. 2003. “AC Induction Motor Fundamen-tals”. USA: Microchip Tech. Inc. Supari Muslim, 2008, ”Teknik Pembangkit Tenaga Listrik Jilid 2”, Pusat Perbukuan Departemen Pendidikan Nasional. Jakarta. 82
