BAB III RANCANG BANGUN PANEL INVERTER DAN MIXER

BAB III RANCANG BANGUN PANEL INVERTER DAN MIXER

Dalam bab ini akan dibahas mengenai prinsip kerja mixer dengan menggunakan inverter, dalam hal ini bagaimana cara mengoprasikan kerja motor listrik menggunakan inverter yang dikontrol melalui panel yang dirakit. Adapun system pengoprasian yang dibuat dan dirancang sesuai blok diagram. 3.1.

Skema system pengaturan kerja mixer

Gambar 3.1 Skema rangkaian Mixer

35

36

Fungsi dari diagram pada gambar 3.1 adalah sebagai berikut: 1.

Inverter Suatu sirkuit elektronika yang bertujuan untuk mengubah arus DC (satu arah)

menjadi arus AC ( dua arah/ bolak-balik). Sistem kerja dasar dari inverter adalah dengan cara menggabungkan sebuah "Multivibrator" atau pembangkit gelombang kepada sebuah rangkaian transistor ataupun bisa sebuah Step-Up transformator (atau Trafo penaik tegangan) dimana multivibrator tersebut berguna untuk mengatur nilai output frekwensi yang diinginkan. Metode ini sering juga disebut dengan PWM (Pulse With Modulation). Dalam kasus ini kita akan membicarakan inverter sebagai pengontrolan motor AC 3 Phase, (frekwesi Driver). Dengan cara merubah nilai dari frekwensi keluaran inverter maka kita dapat mengatur kecepatan dari motor listrik 3 phase, setiap inverter memiliki range minimummaximum tersendiri dari frekwensi yang dapat diaturnya. 2.

Motor 3phase Suatu mesin energi listrik yang merubah menjadi energy gerak. Dan di

pembuatan alat ini motor ini berfungsi sebagai pemutar mixer (pengaduk bahan), dengan mengandalkan poly dan vanbel sebagai penghubung. 3.

Mixer Mixer ini adalah suatu alat atau wadah untuk mengaduk suatu cairan dengan

mengandalkan motor AC 3phase sebagai penggerak dan inverter sebagai pengatur putaran mixer.

37

Adapun proses pengerjaan alat pengatur kecepatan mixer berbasis inverter drive ini dibagi menjadi dua macam pekerjaan, diantaranya: 1. Pekerjaan mekanikal yang mencakup perencanaan dan pemilihan bahan serta bidang kerja. 2. Pekerjaan elektrikal, berupa pekerjaan instalasi wiring

3.2.

Perancangan Mekanik Dalam perancangannya Mixer ini menggunakan motor 3Phase yang

decontrol melalui Inverter Drive melalui panel switch-switch. Perancangan keras ini dilakukan untuk mewujudkan sebuah kerangka Mixer yang simple agar dapat bekerja dengan baik. 3.2.1. Rancang bangun fisik panel inverter Panel ini dibuat untuk mengatur kecepatan motor listrik AC tiga phase yang ada pada Mixer dengan V/F Variable.pada modul inverter dapat menggunakan input berupa analog, yang terletak pada terminal VI, VR, dan I. Output dari inverter sendiri yang digunakan untuk sumber tegangan ke motor hubungan nya dilakukan dengan menggunakan kabel penghubung, U, V, W yang terdapat pada inverter. Panel ini dibuat untuk dapat dipergunakan sebagai pengaplikasian dari elektronika daya dan system kendali untuk dapat mengatur kecepatan motor listrik AC tiga phase dengan V/F variable. Selain itu pada modul ini juga banyak terdapat fungsi special dari inverter sebagai pengatur kecepatan dengan mempunyai 5 tingkat kecepatan yang berbeda. Namun hal itu juga didukung pula oleh kemampuan parameter setting sesuai ketentuan si pemakai.

38

Pada panel ini tidak terdapatnya perlengkapan tambahan seperti kontaktor magnit maupun pengaman motor listrik seperti TOR (Thermal Overload Relay), dikarenakan pada inverter itu sendiri sudah dilengkapi dengan system keamanan dan pendingin, namun hal ini dapat disesuaikan penggunanya tergantung pada parameter setting yang kita inginkan. Untuk pembuatan panel latih inverter ini menggunakan acrylic dengan ketebalan 3mm sebagai kerangka untuk penempatan inverter drive beserta peralatan lainnya. Kerangka ini dipotong dengan 4 buah kaki karet yang terletak pada masing-masing sisi. Rancang bangun panel inverter dapat dilihat pada gambar 3.2

Gambar 3.2 Panel inverter Adapun data/Spesifikasi inverter yang digunakan dalam perancangan panel ini harus sesuai dengan motor yang akan digunakan untuk data spesifikasi Inverter selengkapnya dapat dilihat pada table 3.1

39

Table 3.1 spesifikasi inverter

Dikarenakan acrylic merupakan bahan utama untuk peletakan semua komponen utama dan pendukung untuk pembuatan panel ini maka banyaknya jenis input pada inverter dibagi menjadi tiga macam, diantaranya: 1. Input menggunakan MCB 2. Input menggunakan saklar switch 3. Input menggunakan receiptacle Hal tersebut dapat dilakukan agar pemakai dapat berkreasi dengan variasi input, baik itu digital maupun analog.Saklar switch digunakan untuk proses perpindahan dari NPN ke PNP. Namun hal ini tidak akan berguna jika pada saklar inverter untuk NPN/PNP tidak mengalami perubahan. Sedangkan untuk output hanya dengan menggunakan receiptacle aja. Hal ini dimaksudkan agar pemakai dapat dengan mudah menggunakan panel inverter ini. Untuk pengerjaan penempatan inverter, terlebih dahulu memberi ruang untuk inverter sebesar 145mm x 80mm. lalu selanjutnya untuk penempatan MCB

40

dan saklar on/off, sesuai dengan ukuran masing-masing. Adapun input dan output yang ada pada panel inverter ini ditujukan pada table 3.2 diantaranya adalah: Tabel 3.2 Input dan Output No 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14

Input Output Receiptacle P1 Receiptacle U Receiptacle P2 Receiptacle V Receiptacle P3 Receiptacle W Receiptacle P4 Receiptacle P5 Receiptacle CM Receiptacle VR Receiptacle VI Saklar Switch P1 Saklar Switch P2 Saklar Switch P3 Saklar Switch P4 Saklar Switch P5 Potensiometer

3.2.2. Pembuatan mekanis alat Alat ini dibuat untuk mengaplkasikan sebuah mixer. Pada alat ini terdapat beberapa bahan yang digunakan untuk membuat sebuah alat yang dinamakan mixer,dan bahan – bahan yang dipergunakan adalah, Motor listrik, batangan besi, poli, bearing, AS,dan vanbel. Adapun bahan – bahan ini dibuat menjadi sebuah mixer yang akan dioprasikan melalui inverter. Besi merupakan salah satu bahan utama dalam pembuatan alat Mixer. Dalam pembuatan alat ini, pertama kali yang dilakukan adalah memotong besi dengan ukuran yang telah ditentukan. Untuk kaki-kaki panjang 56cm, tiang penyangga 63cm tiang penahan motor serta mixer 41cm,dengan lebar 15 cm dan wadah cairan dengan tinggi 35 cm.

41

Gambar 3.3 Ukuran mekanis Plant Setelah pemotongan selesai maka dilanjutkan dengan merakit rangka alat dan di las satu persatu sesuai bagian. Untuk peletakan atau pemasangan motor listrik serta AS dan bearing setelah pengerjaan perakitan selesai dibentuk. Dan ilustrasi system keseluruhan dapat dilihat pada gambar 3.4

Gambar 3.4 Susunan mixer dan motor listrik

42

3.2.3. Motor Ac 3 Phase Motor AC 3phase bekerja dengan memanfaatkan perbedaan fasa sumber untuk menimbulkan gaya putaran pada rotornya. Dan berfungsi untuk mengubah energi listrik menjadi energi gerak Adapun penggerak mixer diperluka motor AC dengan spesifikasi dan data motor dapat dilihat pada table 3.3 dan gambar 3.5 dibawah ini Tabel 3.3 Performance data motor Merk motor Ukuran motor Tegangan Input Kecepatan putar dengan beban Beban maksimum (%) Efisiensi 3/4 beban ( %) 1/2 beban (%) Beban maksimum (%) Power factor 3/4 beban ( %) 1/2 beban (%)

Teco 0,75 kw (1 hp) 220-240 V 1500 RPM

Kapasitas Arus

21,13 A

72,0 72,5 68,5 74,0 67,0 54,0

Gambar 3.5 Spesifikasi Motor

43

3.3.

Wiring Panel Inverter Setelah dibuat rancang mekanis panel inverter proses selanjutnya adalah

melakukan wiring panel inverter ini ditampilkan pada gambar 3.6

Gambar 3.6. Gambar diagram inverter Dengan keterangan gambar adalah sebagai berikut: 1. R - S - T: Voltage Input (dalam hal ini PLN) 200-230VAC/ 50-60Hz 2. U - V - W : Output to Motor 200V-230VAC/ 0.10Hz-400Hz (connect to Motor) 3. Forward/ Run, Stop - Urutan Common Terminal P24V : Perintah Run Forward (harus di short ke urutan Common Terminal P24V) 4. Reverse/ Run, Stop - urutan Common Terminal P24V : Perintah Run Reverse (harus dishort ke urutan Common Terminal P24V)

44

5. Kesalahan eksternal: Inputan Error dari luar, inverter akan stop

jika

kesalahan fungsi ini memungkinkan. 6. Kesalahan Reset : Dipergunakan untuk me-reset error/ alarm yang sedang terjadi, (harus di short ke urutan common Terminal P24V) 7. Multi Function Output: ON (enable) sesuai setting parameter (misal error dll) 8. Kesalahan Contact Output: Akan On saat terjadi kesalahan, terdapat Model NC dan NO. 9. External Frekwensi Comand: Inputan analog dapat berupa Voltage atau Current denganRange input: Voltage Input 0V s/d 10V Current Input 4mA s/d 20mA Potensio 20k Ω. 10. Analog Output : Keluaran analog yang dapat di connect ke frekwensi meter/ RPM meter atau frekuensi akan tiba Signal 3.4

Konfigurasi Parameter Inverter Inverter dioprasikan , maka perlu dilakukan pensettingan agar inverter

dapat berjalan sesuai dengan deskripsi kerja alat. Untuk melakukan pensettingan tersebut maka perlu mengetahui bagian – bagian dasar dari parameter setting sehingga sampai pada sistem pengaman Inverter. Untuk itu dibutuhkan pemahaman terhadap setiap bagian – bagian fungsi parameter setting untuk mendapatkan kinerja Inverter dan motor yang optimal. Bagian – bagian yang akan disetting adalah :

45

3.4.1 Switch Forward dan Reverse Untuk mengaktifkan fungsi Switch Forward pada panel harus terlebih dahulu melakukan setting pada modul Inverter. Langkah-langkahnya adalah sebagai berikut: 

Menghidupkan modul Inverter dengan menaikan MCB



Melakukan settingan awal (Factory Default) dengan menggunakan Kyped Inverter,dan memilih H lalu pilih nilai 1 dan Enter.



Setelah melakukan settingan awal, lalu masuk settingan Drv lalu Enter dan mengklik angka 1 dan Enter



Setelah setting Drv selesai, masuk ke setting Frq lalu Enter dan mengklik angka 1 lalu Enter.

3.4.2 Multy Step Frequency Inverter dapat beroprasi melalui 3 kecepatan yang berbeda dalam menjalankan

motor

listrik

,dengan

melakukan

settingan

Multy

Step

Frequency.Untuk mengaktifkan Multy Step Frequency pada panel harus terlebih dahulu melakukan setting pada modul Inverter. Langkah-langkahnya adalah sebagai berikut: 

Masuk ke parameter I/O dan memilih nilai 22 lalu enter



pilih angka 5 untuk mengaktifkan P3 sebagi Multi-Step frequensiLow



Ulangi langkah setting parameter I/O diatas secara berurut dengan mengganti nilai parameter I/O menjadi 23 sebagai P4, pilih angka 6 (Multi-Step frequensi-Mid) (Multi-Step frequensi-High)

dan 24 sebagai P5,pilih angka 7

46

3.4.3 Potentiometer Potentiometer dalam panel Inverter juga dapat difungsikan sebagi pengaturan kecepatan motor seperti Switch. Untuk mengaktifkan potensio meter pada panel terlebih dahulu harus dilakukan settingan pada Keyped Inverter. Langkah-langhkahnya adalah sebagi berikut: 

Masuk ke parameter Drv dan enter setelah itu pilih angka 1 lalu enter.



Masuk ke parameter Frq dan enter setelah itu pilih angka 3 sebagai seting melalui VI terminal. Tabel 3.4 Parameter seting

LED display

Parameter name

Min/Max range

Description

Factory defaults

Parameter ini menetapkan frekuensi inverter diperintahkan tooutput Selama Stop: Frekuensi Command 0.0

[Frequency command]

0/400 [HZ]

Selama Run: Frekuensi Keluaran

0.0

Selama Multi-langkah operasi: Multi-frekuensi langkah 0 Hal ini tidak dapat diatur lebih besar dari F21 - [Max frekuensi] ACC

[Accel time]

Dec

[Decel time]

0/6000 [sec]

Selama operasi Multi-Accel / Decel, parameter ini berfungsi sebagai Accel / Decel waktu 0 0

Drv

Frq

[Drive mode] (Run/Stop mode)

[Frequency

1 0/3 2

0/8

5.0 10.0

Jalankan berhenti melalui run / stop tombol pada kyped yang Jalankan / stop melalui control terminal

Fx motor maju run Rx motor terbalik run Fx: Jalankan / stop mengaktifkan Rx: membalikkan rotasi pilih

3

Operasi via Opsi Komunikasi

0

Digital

Setting melalui Keypad 1

1

0

47

mode]

1

Setting melalui keyped 2

2

Setting melalui potensiometer pada keypad (V0)

3 4 St1

[Multi-Step frequency1]

St2

[Multi-Step frequency2]

St3

[Multi Step frequency3]

F21

[Max frequency]

0/400 [HZ]

40/400 [Hz]

Analog

Setting melalui terminal VI Setting melalui terminal I

Parameter ini menetapkan Multi-langkah frquency 1 selama multi step opration

10

Parameter ini menetapkan Multi-langkah frquency 2 selama multi step opration

20

Parameter ini menetapkan Multi-langkah frquency 3 selama multi step opration

30

*Parameter ini menetapkan frekuensi tertinggi inverter dapat output

60

*Ini adalah frekuensi referensi untuk accel / decel

F22

[Base frequency]

30/400 [Hz]

* Output inverter berperingkat tegangan terhadap motor pada frekuensi ini menggunakan motor 50Hz, set ini ke 50Hz

60

F23

Start frequency

0.1/10 [Hz]

*Para bintang inverter output tegangan pada frekuensi ini batas bawah

5

I/O

jump code

0/63

Parameter ini menetapkan nomor kode untuk melompat

1

0

Perintah untuk maju (fx)

122

[Multifunction input terminal P3 define]

5

Multi tahap untuk frequency rendah

[Multi function input terminal P4 define] [Multi function input terminal P5 define]

6

Multi tahap untuk frequency sedang

7

Multi tahap untuk frequency tinggi

8

Multi Accel/Deccel-rendah

9

Multi Accel/Deccel-rendah

123

124

0/24

0

1

2