ANALISA PENGATURAN KECEPATAN MOTOR INDUKSI TIGA FASA MENGGUNAKAN VARIABLE SPEED DRIVE DI PENGANTONGAN 2D PT. PUPUK SRIWIDJAJA
LAPORAN AKHIR Laporan Akhir ini disusun sebagai salah satu syarat menyelesaikan pendidikan Diploma III Pada Jurusan Teknik Elektro Program Studi Teknik Listrik
Oleh: KEMAS NUR FUADI 0611 3031 0871
POLITEKNIK NEGERI SRIWIJAYA PALEMBANG 2014
ANALISA PENGATURAN KECEPATAN MOTOR INDUKSI TIGA FASA MENGGUNAKAN VARIABLE SPEED DRIVE DI PENGANTONGAN 2D PT. PUPUK SRIWIDJAJA
LAPORAN AKHIR Oleh: KEMAS NUR FUADI 0611 3031 0871 Menyetujui,
Pembimbing I
Palembang, Juli 2014 Pembimbing II
Ir. Bambang Guntoro., M.T . NIP. 195707041989031001
Ir. Ilyas., M.T. NIP. 195803251996011001 Mengetahui,
Ketua Jurusan Teknik Elektro
Ketua Program Studi Teknik Listrik
Ir. Ali Nurdin., M.T. NIP. 19621207 199103 1 001
Herman Yani., S.T.,M.Eng. NIP.19651001 19903 1 006
Motto : Pahlawan bukanlah orang yang berani meletakkan pedangnya ke pundak lawan, tetapi pahlawan sebenarnya ialah orang yang sanggup menguasai dirinya dikala ia marah Doa orang tua dan keridhoan hati orang tua adalah kunci kesuksesan seseorang Teruslah bangkit dan tanamkan keyakinan untuk menjadi sukses walaupun kita berada dalam keadaan yang sangat buruk Kita adalah yang kita pikirkan sekarang
Kupersembahkan kepada : Mamaku tersayang (Alm) Ayahku tersayang Kakak-kakak dan ayuk-ayukku tersayang (Alm) kakak, (Alm) kakek dan (Alm) nenek Seluruh keluargaku dan saudara-saudaraku Seorang yang mendampingiku kelak almamaterku
KATA PENGANTAR Segala Puji hanyalah milik Allah SWT dan tak lupa pula Sholawat dan Salam senantiasa kita panjatkan pada junjungan kita Nabi Muhamad SAW, serta keluarga, sahabat dan para pengikutnya yang senantiasa berjuang demi umatnya. Alhamdulillah Bersyukur atas Rahmat dan HidayahNya penulis dapat menyelesaikan Laporan Akhir ini yang berjudul “Analisa
Pengaturan
Kecepatan Motor Induksi Tiga Fasa Menggunakan Variable Speed Drive di Pengantongan 2D PT. PUPUK SRIWIDJAJA”. Tujuan dari penulisan laporan ini adalah sebagai syarat untuk menyelesaikan pendidikan di Politeknik Negeri Sriwijaya Palembang. Dalam kesempatan ini penulis ingin menyampaikan rasa terima kasih yang sebesar-besarnya kepada : 1. Bapak Ir. Bambang Guntoro., M.T., sebagai Dosen Pembimbing I 2. Bapak Ir. Ilyas., M.T., sebagai Dosen Pembimbing II Atas bimbingan dan bantuan yang telah diberikan sehingga Laporan Akhir ini dapat terselesaikan dengan baik. Laporan Akhir ini dapat disusun tidak lepas dari segala bantuan, bimbingan dan petunjuk dari berbagai pihak. Untuk itu penulis banyak menyampaikan terima kasih kepada : 1. Bapak RD. Kusumanto, S.T., M.M. selaku Direktur Politeknik Negeri Sriwijaya Palembang 2. Bapak Ir. Ali Nurdin, M.T. selaku Ketua Jurusan Teknik Elektro 3. Bapak Ir. Siswandi, M.T. selaku Sekretaris Jurusan Teknik Elektro. 4. Bapak Herman Yani., S.T., M.Eng., selaku Ketua Program Studi Teknik Listrik 5. Bapak dan Ibu Dosen serta staf administrasi Jurusan Teknik Elektro Program Studi Teknik Listrik.
6. Bapak Alie Zen sebagai pembimbing, seluruh Staf dan Karyawan PT. Pupuk Sriwidjaja (Persero) Unit kerja bagian 2 (Pusri 3, Pusri 4 dan PPU) Pemeliharaan Listrik yang telah membantu saya melakukan penelitian. 7. Keluargaku, mama, kakak-kakak, ayuk-ayuk, dan keponakankeponakanku yang tersayang. 8. Rekan-rekan Mahasiswa angkatan 2011 (6LA, 6LB, dan 6ELB), khususnya 6 ELA yang telah memberikan banyak bantuan dan dukungan 9. Seluruh sahabat dan teman-teman yang tak bisa di sebutkan namanya satu persatu, terima kasih atas dukungan dan semangatnya 10. Serta kepada semua pihak yang telah membantu dalam penyelesaian laporan akhir ini. Semoga Allah dapat melimpahkan rahmat dan karunia-Nya kepada mereka semua dan membalas semua kebaikan dan pengorbanan yang telah diberikan kepada penulis. Kritik dan saran yang bersifat membangun untuk perbaikan di masa datang sangat penulis harapkan.
Palembang,
Penulis
Juli 2014
ABSTRAK ANALISA PENGATURAN KECEPATAN MOTOR INDUKSI TIGA FASA MENGGUNAKAN VARIABLE SPEED DRIVE DI PENGANTONGAN 2D PT. PUPUK SRIWIDJAJA (2014: 44 Halaman+Daftar Gambar+Daftar Tabel+Lampiran) KEMAS NUR FUADI 0611 3031 0871 Jurusan Teknik Elektro Program Studi Teknik Listrik Politeknik Negeri Sriwijaya Motor listrik mengalami perkembangan yang sangat pesat di segala bidang, terutama dibidang industri, motor listrik yang paling banyak digunakan adalah motor induksi hal ini dikarenakan konstruksinya yang sederhana dan kokoh, harganya relative murah, mudah dalam perawatannya. Setelah diproduksi, motor tersebut diharapkan dapat bekerja secara normal dengan karakteristik yang telah ditetapkan. Namun dalam penggunaan tertentu motor induksi di kehendaki adanya pengaturan kecepatan. Pengaturan kecepatan dapat dilakukan dengan beberapa cara, yaitu dengan mengubah jumlah kutub motor, mengatur tahanan luar dan mengubah frekuensi jala-jala. untuk mengubah frekuensi jala-jala dapat digunakan suatu alat, yaitu VSD (Variable Speed Drive). Dalam Laporan Akhir ini dibahas mengenai pengaruh kecepatan yang terjadi pada motor terhadap perubahan frekuensi pada saat motor berbeban pupuk urea dan pada saat tidak berbeban pupuk urea dengan berat 250 kg (5 kantong).
ABSTRACT SPEED CONTROL ANALYSIS THREE PHASE INDUCTION MOTOR USING VARIABLE SPEED DRIVE IN PENGANTONGAN 2D PT. PUPUK SRIWIDJAJA (2014: 44 Page+List of Images+List of Tables+Attachments) KEMAS NUR FUADI 0611 3031 0871 Electrical Engineering Department Program Study Electric Engineering Politeknik Negeri Sriwijaya The electric motor has developed very rapidly in all fields, especially in the field of industry, the electric motor is the most widely used induction motor because it is simple and sturdy construction, the price is relatively cheap, easy to maintain. Once produced, the motor is expected to work normally with predetermined characteristics. However, in particular the use of induction motors in presence of desired speed setting. The speed setting can be done in several ways, namely by changing the number of poles of the motor, set the prisoners outside and change the frequency of the grid. to change the frequency of the grid can be used a tool, namely VSD (Variable Speed Drive). In this Final Report discussed the effect that occurs on the motor speed to changes in frequency when the motor is operating with a load of urea and when the motor is operating without a load of urea, with a weight of 250 kg (5 bags).
DAFTAR ISI HALAMAN JUDUL .............................................................................................. i HALAMAN PENGESAHAN ............................................................................... ii MOTTO DAN PERSEMBAHAN ....................................................................... iii KATA PENGANTAR .......................................................................................... iv ABSTRAK ............................................................................................................ vi ABSTRACT ......................................................................................................... vii DAFTAR ISI ....................................................................................................... viii DAFTAR GAMBAR ............................................................................................ xi DAFTAR TABEL ............................................................................................... xii DAFTAR LAMPIRAN ...................................................................................... xiii
BAB I PENDAHULUAN 1.1 latar Belakang.........................................................................................1 1.2 Rumusan Masalah ..................................................................................2 1.3 Tujuan dan Manfaat ...............................................................................2 1.3.1 Tujuan .....................................................................................2 1.3.2 Manfaat ...................................................................................2 1.4 Batasan Masalah.....................................................................................2 1.5 Metode Penulisan ...................................................................................3 1.6 Sistematika Penulisan ............................................................................3
BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Motor Induksi Tiga Fasa ........................................................................5 2.2 Klasifikasi Motor AC .............................................................................6 2.2.1 Berdasarkan Prinsip Kerja.......................................................6 2.2.2 Berdasarkan Macam Arus .......................................................6 2.2.3 Berdasarkan Kecepatan ...........................................................6
2.3 Konstruksi Motor Induksi ......................................................................7 2.3.1 Bagian Stator ...........................................................................7 2.3.2 Bagian Rotor ...........................................................................8 2.3.2.1 Motor rotor sangkar .................................................9 2.3.2.2 Motor rotor lilit ......................................................10 2.4 Prinsip Kerja Motor Induksi ................................................................11 2.5 Slip .......................................................................................................12 2.6 Medan Putar .........................................................................................13 2.7 Daya Motor Induksi .............................................................................15 2.8 Torsi .....................................................................................................16 2.9 Pengaturan Kecepatan Motor Induksi ..................................................17 2.9.1 Mengubah jumlah kutub magnet ...........................................17 2.9.2 Mengubah frekuensi jaringan ................................................18 2.9.3 Mengubah tegangan jaringan ................................................18 2.9.4 Mengubah resistansi tahanan motor ......................................19 2.9.5 Mengubah besar slip .............................................................19 2.10 Variable Speed Drive atau Inverter ....................................................19
BAB III KEADAAN UMUM 3.1 Pengantongan 2D .................................................................................22 3.2 Motor Backpacker ................................................................................23 3.2.1 Data-data teknis Motor Backpacker ......................................24 3.3 Prinsip Kerja variable Speed Drive ......................................................25 3.3.1 Data teknis Variable Speed Drive .........................................26 3.4 Data Pengukuran ..................................................................................27
BAB IV PEMBAHASAN 4.1 Perhitungan
..................................................................................28
4.1.1 Data Pengaruh Putaran Motor Terhadap Perubahan Frekuensi ........28 4.2 Pembahasan
..................................................................................37
4.2.1 Pengaruh Putaran Motor Terhadap Perubahan Frekuensi .................37 4.2.2 Data Pengaruh Putaran dan Torsi Motor Terhadap Perubahan Frekuensi Berdasarkan Perhitungan dan Pengamatan ......................39 4.3 Analisa Data
..................................................................................41
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 5.1 Kesimpulan
....................................................................................43
5.2 Saran
....................................................................................44
DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN
DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1 Konstruksi Stator Motor Induksi ........................................................8 Gambar 2.2 Penampang Potongan Motor Induksi Rotor Sangkar...........................9 Gambar 2.3 Rangkaian Rotor Sangkar .................................................................10 Gambar 2.4 Penampang Potongan Motor Induksi Rotor Lilit ..............................11 Gambar 2.5 Analisa Medan putar..........................................................................13 Gambar 2.6 Fluks Resultan Putaran ......................................................................14 Gambar 2.7 Arah Fluks .........................................................................................14 Gambar 2.8 Variasi Torsi Terhadap Slip Untuk Motor Sangkar Tupai Baku ......17 Gambar 2.9 Mengubah Jumlah Kutub ..................................................................18 Gambar 2.10 Karakteristik Torsi Kecepatan Tegangan Variabel .........................18 Gambar 2.11 Karakteristik Torsi kecepatan Menggunakan Tahanan Luar ...........19 Gambar 2.12 Diagram Blok Inverter atau Variable Speed Drive .........................20 Gambar 3.1 Diagram Jalur Pupuk urea ................................................................22 Gambar 3.2 Motor pulley ......................................................................................23 Gambar 3.3 Diagram Rangkaian Motor Dari Sumber ..........................................24 Gambar 3.4 variable Speed Drive .........................................................................25 Gambar 3.5 Diagram Rangkaian Standard Inverter TOSHIBA VF-S15 ..............26
DAFTAR TABEL Table 3.1 Pengukuran pada saat motor tidak berbeban pupuk urea ......................27 Tabel 3.2 Pengukuran pada saat motor berbeban pupuk urea ...............................27 Tabel 4.1 Pengaruh putaran motor Backpacker terhadap perubahan frekuensi .....37 Tabel 4.2 Pengaruh putaran motor Backpacker terhadap perubahan frekuensi berdasarkan pengamatan dan perhitungan pada saat tidak berbeban pupuk urea ............................................................................................38 Table 4.3 Pengaruh putaran motor Backpacker terhadap perubahan frekuensi berdasarkan pengamatan dan perhitungan pada saat berbeban pupuk urea ......................................................................................................38 Tabel 4.4 Pengaruh putaran dan torsi terhadap perubahan frekuensi berdasarkan perhitungan pada saat tidak berbeban pupuk urea ................................39 Tabel 4.5 Pengaruh putaran dan torsi terhadap perubahan frekuensi berdasarkan perhitungan pada saat berbeban pupuk urea .........................................39 Tabel 4.6 Pengaruh putaran motor Backpacker terhadap perubahan frekuensi berdasarkan pengamatan dan perhitungan pada saat tidak berbeban pupuk urea .............................................................................................40 Tabel 4.7 Pengaruh putaran motor Backpacker terhadap perubahan frekuensi berdasarkan pengamatan dan perhitungan pada saat berbeban pupuk urea .......................................................................................................40
DAFTAR LAMPIRAN Lampiran 1
Surat Izin Pengambilan Data dari Politeknik Negeri Sriwijaya untuk PT. PUPUK SRIWIDJAJA
Lampiran 2
Surat balasan untuk Penelitian dari PT. PUPUK SRIWIDJAJA Untuk Politeknik Negeri Sriwijaya
Lampiran 3
Lembar Kesepakatan Bimbingan Laporan Akhir pembimbing I
Lampiran 4
Lembar Kesepakatan Bimbingan Laporan Akhir pembimbing II
Lampiran 5
Lembar Bimbingan Laporan Akhir pembimbing I
Lampiran 6
Lembar Bimbingan Laporan Akhir pembimbing I
Lampiran 7
Lembar Rekomendasi Ujian Laporan Akhir
Lampiran 8
Lembar Pelaksanaan Revisi Laporan Akhir
Lampiran 9
Data Spesifikasi Motor Backpacker
Lampiran 10 Data Spesifikasi Variable Speed Drive (VSD) Lampiran 11 Rangkaian Motor Backpacker Lampiran 12 Rangkaian Kontrol Variable Speed Drive (VSD) Lampiran 13 Operation Panel Variable Speed Drive (VSD) Lampiran 14 Diagram jalur pupuk di pabrik PT. PUPUK SRIWIDJAJA
