MAKALAH SEMINAR KERJA PRAKTEK PENGGUNAAN LCI DRIVE SYNCHRONOUS MOTOR PADA FINISHING BLOCK MILL Dinas Perawatan Listrik Pabrik Batang Kawat ( Wire Rod Mill ) PT. Krakatau Steel Cilegon Arif Nurhadi1, Tejo Sukmadi2 Jurusan Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Diponegoro Jl. Prof. Sudharto, Tembalang, Semarang, Indonesia
Abstrak: Pada divisi Wire Rod Mill (WRM) PT.Krakatau Steel Cilegon terdapat beberapa tahap dan proses produksi dari bahan baku billet menjadi wire rod. Finishing Block Mill meruapakan salah satu stand yang berfungsi untuk mereduksi dimensi wire rod. Penerapan teknologi otomasi industri sangat diperlukan untuk meningkatkan kualitas, kualitas, efektivitas, dan efisiensi produksi. Salah satunya adalah penerapan teknologi penggunaan motor listrik. Pada Finishing Block Mill digunakan LCI Drive Synchronous Motor buatan ABB (Asea Brown Boveri)) yang berfungsi untuk menjalankan mill dari stand 20 sampai sam 29. Laporan Kerja Praktek ini akan membahas tentang penggunaan LCI Drive Synchronous Motor pada Finishing Block Mill pada proses produksi Pabrik Batang Kawat (Wire ( Rod Mill) PT. Krakatau Steel Cilegon. Kata-kunci : Finishing Block Mill, LCI Drive, Synchronous Motor
PT. Krakatau Steel merupakan perusahaan yang bergerak dalam bidang industri manufaktur yang bergerak dalam bidang pengecoran baja. PT. Krakatau Steel sudah banyak menghasilkan produk seperti: kawat baja, baja profil, plat baja maupun beja beton. abrik Batang Kawat (Wire ( Rod Mill) Pada Pabrik penerapan teknologi otomasi industri adalah hal yang penting untuk meningkatkan kualitas, efektivitas dan efesiensi produksi. Salah satunya adalah penggunaan motor-motor motor listrik. Motormotor tersebut digunakan untuk menjalankan mill mulai dari furnace hingga finishing. Pada Finishing Block Mill digunakan LCI Drive Synchronous Motor yang berfungsi untuk menjalankan mill dari stand 20 sampai 29.
DASAR TEORI Unit Produksi PT.Krakatau Steel Cilegon PT. Krakatau Steel merupakan industri baja terbesar di Indonesia. Indonesia Perusahaan yang didirikan pada tanggal 31 Agustus 1970 ini mempunyai fasilitas asilitas produksi mencakup 6 pabrik utama, yaitu Pabrik Besi Spons (Direct ( Reduction Plant), ), Pabrik Slab Baja (Slab ( Steel Plant), ), Pabrik Billet Baja (Billet ( Steel Plant), Pabrik Baja Lembaran Panas (Hot ( Strip Mill), Pabrik Baja Lembaran Dingin (Cold ( Rolling Mill), ), dan Pabrik Baja Batang Kawat (Wire (W Rod Mill).
TUJUAN Makalah Kerja Praktek ini bertujuan untuk mengetahui penggunaan LCI Drive Synchronous Motor secara umum pada Pabrik Batang Kawat (Wire Rod Mill) PT. Krakatau Steel Cilegon. BATASAN MASALAH
Dalam laporan kerja praktek ini membahas hal-hal hal yang bersifat umum yang menyangkut tentang penggunaan LCI Drive Synchronous Motor pada Finishing Block Mill di Divisi Wire Rod Mill (WRM) M) PT. Krakatau Steel Cilegon 1 2
Mahasiswa Jurusan Teknik Elektro UNDIP Dosen Jurusan Teknik Elektro UNDIP
Gambar 1. Proses Produksi PT.Krakatau Steel
Wire Rod Mill (WRM) Pada Divisi WRM, WR untuk menghasilkan produk-produknya produknya digunakan bahan baku
berupa baja billet dengan ukuran penampang square 130x130 mm sampai 180x180 mm dan panjang 9 m. Proses utama produksi billet menjadi batang kawat baja dibagi menjadi 3 tahap, yaitu reheating,, deformasi dan transformasi. transformasi 1) Tahap Reheating (pemanasan) Pada tahap ini, billet dipanaskan dalam o furnace dengan suhu mencapai 1150 1 C – o 1200 C sesuai dengan grade dari masingmasing billet. Pengaturan dan pengawasan temperatur ini dilakukan pada Pulpit 1. 2) Tahap Deformasi Setelah dipanaskan, billet akan mengalami proses deformasi atau au pembentukan yaitu billet akan direduksi dari ukuran penampang awal square 130x130 mm atau 180x180 mm menjadi batang kawat dengan diameter 5.55.5 20 mm round. Proses reduksi ini terjadi pada 6 stand dengan tingkat reduksi yang berbedaberbeda beda. Stand-stand tersebut antara lain yaitu: a. Pre-roughing mill Pre-roughing mill terdiri dari 4 horizontal-vertical stand,, yang berfungsi untuk mereduksi billet berpenampang 180x180 mm menjadi transfer bar dengan ukuran 105x105 mm. Untuk penggunaan billet dengan penampang penampan 130x130 mm, 2 stand pertama tidak digunakan (dummy). b. Roughing mill Roughing Mill terdiri dari 8 two-high horizontal stand ex Schloeman-Siemag Schl Jerman, dimana 4 stand pertama tipe terbuka sedangkan 4 stand berikutnya tipe tertutup. Stand Roughing yang masing-masing masing digerakkan oleh motor DC berfungsi untuk mereduksi transfer bar dari Pre-Roughing dengan ukuran 105 x 105 mm menjadi bar dengan ukuran 43 x 43 mm yang selanjutnya merupakan input untuk Intermediate Mill. Mill c. Intermediate mill Dua stand pertama dari Intermediate Mill adalah two-high high horizontal stand tipe close housing dari Schloeman-Siemag Schloeman Jerman. d. Cantilever antilever intermediate mill Empat stand berikutnya di Intermediate Mill telah dimodernisasi modernisasi dari tipe horizontal stand mejadi tipe horizontalvertical (cartridge) dari Danieli Morgardshammar Swedia. e. Pre-finishing block mill Pre-finishing block (tipe V mill/No-twist) yang berfungsi untuk mereduksi bar dari Intermediate,, terdiri dari 2 set roll tungsten carbide yang terpasang dengan
f.
sudut 45o pada mill line di mana setiap set roll saling tegak lurus membentuk sudut 90o dengan set roll sebelumnya. Dengan pengaturan seperti ini,, diperoleh kondisi no-twist seperti konfigurasi horizontal-vertical stand. Finishing blocck mill No-Twist Finishing block terdiri dari 10 set roll tungsten carbide yang berfungsi untuk mereduksi bar menjadi produk akhir. Seperti PreFinishing,, setiap set roll terpasang dengan sudut 45o pada mill line dan saling tegak lurus membentuk sudut 90o dengan set roll sebelumnya.
Gambar ambar 2. Proses pembuatan batang kawat
3)
Tahap Transformasi ransformasi Tahap transformasi merupakan pengaturan perubahan struktur dari struktur austenit menjadi struktur ferrit/perlit /perlit yang nantinya akan menentukan sifat mekanis dari batang kawat dilakukan dengan pendinginan yang terencana (post ( rolling cooling system) di stelmor conveyor. conveyor Post rolling cooling system juga mencakup pengaturan scale dan pengaturan besar butir austenit sebelum bertransformasi dengan mengatur pendingin air di water box setelah bar keluar dari roll stand terakhir.
Gambar 3.. Gambaran umum proses produksi Pabrik Batang Kawat
Motor Sinkron Prinsip Dasar Motor Sinkron adalah mesin sinkron yang digunakan untuk mengubah energi listrik menjadi energi mekanik. Mesin sinkron mempunyai kumparan jangkar pada stator dan kumparan medan pada rotor. Kumparan jangkarnya berbentuk sama dengan mesin induksi, sedangkan kumparan medan mesin sinkron dapat berbentuk kutub sepatu (salient) atau kutub dengan celah udara sama rata (rotor silinder). Arus searah (DC) untuk menghasilkan fluks pada kumparan medan dialirkan ke rotor melalui cincin dan sikat. Motor sinkron jarang dipakai pada industri karena berputar dengan kecepatan yang tetap tetapi memiliki karakteristik yang unik. Kebanyakan motor sinkkron berdaya antara 150 KW (200hp) sampai 15 MW (20.000hp) dan berputar dengan kecepatan antara 150-1800 rpm. Jadi motor sinkron terutama dipakai pada industri berat. Konstruksi
Gambar 4 Konstruksi motor sinkron
Motor sinkron secara konstruksi mirip dengan salient-pole AC generator. Stator dibentuk dari inti magnetik, kumparan 3 fasa. Jadi kumparannya juga identik dengan motor induksi 3 fasa. Rotor terdiri dari kutub yang dieksitasi dengan arus dc. Saat coil eksitasi dihubung seri ke 2 slipring, dan arus dc diberikan ke kumparan dari eksternal exciter.
Rotor dan stator selalu mempunyai jumlah kutub yang sama. Sepert pada motor induksi jumlah kutub menentukan kecepatan sinkron motor. Starting Motor Sinkron Motor sinkron tidak dapat bekerja dengan sendiri, maka Motor sinkron dilengkapi dengan kumparan sangkar tupai Selama starting, kumparan medan dc dihubung singkat Ketika motor dijalankan sampai kecepatan sinkron, kemudian arus starting digunakan untuk menghasilkan flux medan Torsi Pull in Jika kutub pada rotor saat arus eksitasi berhadapan dengan kutub pada stator yang mempunyai polaritas beda, maka akan terjadi daya tarik magnet yang kuat diantara keduanya. Tarik-menarik antar keduanya mengunci kutub stator dan rotor bersama-sama Torsi pull in pada motor sinkron sangat kuat, namun arus dc harus digunakan pada momen yang tepat, sebab motor akan berhenti dan circuit breaker akan terkait, jika arus dc tidak digunakan pada momen yang tepat. Untuk itu, pada prakteknya, motor sinkron menggunakan starter yang didisain agar bisa mendeteksi kapan momen yang tepat untuk menggunakan arus eksitasi.
Gambar 6 Kutub stator dan rotor berlawanan
Gambar 5 Bagian-bagian motor sinkron
Motor sinkron modern dilengkapi brushless excitation, mirip yang digunakan paga generator sinkron. Berdasar gambar di atas arus dc Ix dari rectifier diberikan secara langsung ke salient-pole kumparan, tanpa melalui brush dan slip-ring. Arus dapat divariasikan dengan pengontrolan Ic yang mengalir di kumparan medan dari exciter.
Motor Saat berbeban • Saat kondisi tanpa beban, kutub pada rotor langsung berhadap-hadapan dengan kutub pada stator pada sumbu yang sama. • Selama beban mekanik digunakan, kutub rotor sedikit tertinggal dari kutub stator, tapi kemudian berubah menjadi kecepatan yang sinkron
Torsi yang lebih besar dihasilkan dengan meningkatkan sudut pemisah Ketika beban mekanik melebihi torsi pull out, motor akan melambat dan akan berhenti Torsi pull out tergantung pada mmf yang dihasilkan oleh rotor dan stator Mmf pada rotor tergantung dari arus eksitasi DC, sedangkan mmf pada stator tergantung pada arus AC yang mengalir pada kumparan Gambar 9. Grafik perbandingan torsi awal
Gambar 7. Motor saat menghasilkan ghasilkan daya mekanik
Perbandingan Motor Induksi dan Motor Sinkron Motor Induksi dapat digunakan, : • Bila kecepatannya lebih besar dari 600 rpm • Konstruksi dan perawatan mudah • Pada kecepatan rendah, PF buruk dan efisiensinya otomatis sangat rendah Motor Sinkron cocok untuk aplikasi kecepatan putar rendah • PF dapat diatur agar bernilai 1, sehingga efisiensinya tinggi • Dapat memperbaiki faktor tor daya sistem dengan tetap menanggung beban mekanisnya • Dapat dirancang untuk menangani torsi awal yang besar
FINISHING BLOCK MILL Finishing Block mill merupakan salah satu bagian penting pada proses produksi di Pabrik Batang tang Kawat (Wire Rod Mill). Finishing Block mill memiliki dua jalur yang masing-masing masing jalur terdiri dari 10 stand. Stand ini bertugas untuk mereduksi diameter batang kawat baja yang akan dihasilkan. dihasilka Stand ini digerakkan oleh motor sinkron 5 MW pada masing-masing jalur.
Gambar 10. Finishing Block Mill M
LCI DRIVE SYNCHRONOUS MOTOR LCI Drive Synchronous Motor merupakan sebuah drive untuk mengontrol motor sinkron.
Gambar 11.Blok 11. sistem
Gambar 8. Grafik perbandingan arus awal
Prinsip kerjanya, kerjanya trafo akan mengubah tegangan masukan 50 Hz ke tegangan yang sesuai dengan rectifier.. Pada rectifier tegangan AC diubah menjadi DC. Pada tegangan DC, tegangannya mengandung ripple frekuensi enam kali dari frekuensi suplainya. Untuk mengurangi pengaruh harmonisa ini dan
memisahkan rectifier dari inverter maka diletakkan induktansi pada intermediate DC-link . Pada sisi mesin, inverter mengubah daya DC menjadi AC dengan memvariasikan frekuensinya. Dan daya AC dengan variasi frekuensi inilah yang akan disuplaikan ke motor sinkron. Semakin tinggi frekuensi semakin cepat pula putaran motor sinkron. Hal ini sesuai dengan persamaan matematis :
n=
3) Smoothing Inductance Smoothing inductance ini berfungsi untuk menghaluskan atau mengurangi ripple gelombang DC
dimana : n= putaran motor (rpm) f= frekuensi (Hz)
Gambar 14. Reaktor Smoothing Inductance
p= jumlah kutub
4) Motor Sinkron
Bagian-Bagian Sistem LCI Drive Synchronous Motor ini terdiri dari 4 komponen utama yaitu : 1) Transformator Trafo ini mengubah tegangan suplai masukan dari jaringan ke tegangan rectifier.
Gambar 12. Transformator
2) Frekuensi Konverter Frekuensi converter Tyrak LCI YRTK 1860 6180BN001 buatan dari ABB Brown Boveri) Swedia ini berperan mengatur besaran frekuensi yang disuplaikan ke motor sinkron
Gambar 13. Panel Konverter
1470(Asea dalam akan
Pada LCI yang digunakan di pabrik Wire Rod Mill ini digunakan motor sinkron buatan ABB dengan tipe HSSUL 15/1152 dengan spesifikasi berikut ini : ABB No 3062HC101 Manufacturing No. 4549237 Power 5000 KW Speed 700..800...1400 rpm Voltage 2x1096..2x1245..2x1350 v Frequency 23.33..36.67..46.67 Hz Stator Current 1441..1257..1268 A Power factor 0.932..0.940..0.867 Isolation temp.class/ F/F Temp rise Overload -continously (Temp.rise cla7s F) 115% -5 s (60 times/h) 150% RMS 100% Number of poles 4 Excitation with brushes and slip rings Excitation voltage 73 V Excitation current 430 A Efficiency 97.3..96.8..97.5 % Commutation inductance 280uH Commutation reactance 9.3 % Connection YY Standards IEC 34-1 Mass 22000 kg Moment of inertia 722 kgm2 Construction type IM 1001 Protection class IP 54 Cooling IC 37 Cooling air flow 6m3 /s Dimension drawing no. 50570398
Pada LCI konverter pada sisi jala-jala adalah berupa jempatan 6 pulsa. Untuk K=1 akan menghasilkan Harmonisa ke-5 ke dan ke-7. Untuk K=2 harmonisa ke-11 ke dan ke-13 akan dihasilkan, dan seterusnya. Amplitude of harmonic current = Fundamental current/harmonic number Gambar 15. Motor Sinkron
Cara Kerja Sistem Eksitasi Medan Pada LCI Drive ini motor sinkron diberi eksitasi dengan menggunakan slip ring. Secara prinsipnya eksitasi motor sinkronn ditunjukkan pada gambar di bawah
Gambar 16 Eksitasi Slip Ring
Yaitu eksitasi ke kumparan medan dikontrol dengan mengatur firing angle pada exciter Arus Stator pada LCI Motor Sinkron
Jadi pada LCI 6 pulsa sa akan muncul harmonisa ke-55 dengan amplitudo ±20% dari arus fundamental (50Hz), harmonisa ke-7 ke dengan amplitudo ±14%, harmonisa ke-11 ke dengan amplitudo ±9%, dan seterusnya. Secara normal LCI drive merupakan drive dengan daya besar, artinya harmonisa yang ang dihasilkan juga besar. Maka harmonisa dari LCI akan berpengaruh terhadap suplai supl daya dan dapat membahayakan pada peralatan lain yang terhubung ubung ke catu daya. Maka diperlukan cara untuk mengurangi harmonisa atau pengaruhnya. Pada dua persamaan di atas, jika j jumlah pulsa diubah dari da 6 menjadi 12 maka harmonisa ke-55 dan ke-7 ke akan hilang dan harmonisa terendah akan muncul pada harmonisa ke-11 11 dan ke-13. ke Dan amplitudo terbesar akan mejadi kira-kira kira 9% dibanding sebelumnya 20%. Jadi harmonisa akan dieliminasi, maka lebih menguntungkan menggunakan LCI drive 12 pulsa daripada 6 pulsa
Gambar 17. Arus pada stator
Gambar di atas menunjukkan arus pada inverter dan motor. Lalu arus mengalir dari T1 ke T3, lalu dari T2 ke T4, T3 ke T5, dari T4 ke T6 dan seterusnya. Artinya, pertama kali arus mengalir menga masuk ke fasa A keluar fasa C. Setelah komutasi T1 ke T3, akan ada arus mengalir masuk fasa B dab keluar fasa C. Setelah komutasi T2 ke T4, akan ada arus ke fasa B keluar fasa A. Setelah komutasi dari T3 ke T5, akan ada arus masuk ke fasa C keluar fasa A. Lalu setelah komutasi T4 ke T6 akan ada arus masuk fasa C keluar fasa B, dan seterusnya. Jadi arus akan bergantian antara 3 fasa pada motor m dengan pola tertentu, termasuk arah arus pada masing-masing fasa.
Gambar 18. Konverter 12 pulsa
Indikator Posisi Rotor dan Generator Pulsa Motor dilengkapi dengan indikator posisi rotor. Alat ini dipasang di Non-drive end pda shaft motor. Alat ini memberi sinyal pulsa bedasar posisi rotor. Pulsa ditunjukkan pada gambar di bawah
Penggunaan konverter 12 pulsa Sebagaimana DC konverter, LCI konverter juga menghasilkan harmonisa Harmonic number = K*(number of pulses)±1 Dimana: K=1,2,3,
Gambar 19 Pulsa
Sinyal pada channel C dapat digunakan untuk memulai saat arus stator mengalir salah satu fasa misal ke fasa A, sinyal di channel D dapat digunakan untuk start motor saat arus stator di fasa B, dan seterusnya. Channel A dipisahkan dari tiga channel lain pada gambar di atas, karena channel ini digunakan untuk hal yang berbeda. Channel ini digunakan untuk kontrol kecepatan drive. Saat channel mengirim pulsa ulsa dalam jumlah besar untuk tiap putaran rotor, maka akan diperoleh kecepatan yang sangat cepat dan sinyal umpan balik yang cepat untuk kecepatan aktualnya. Start Sistem Drive LCI Motor sinkron pada kondisi diam tidak dapat menghasilkan daya reaktif. Jadi diperlukan langkah-langkah langkah prosedur untuk starting. Pertama, peralatan tambahan seperti pompa oli, kipas pendingin, dan sebagainya dihidupkan dahulu. Lalu field exciter diaktifkan dan medan magnetik rotor dihidupkan. Lalu dari indikator posisi rotor memberikan emberikan informasi ke peralatan kontrol untuk menentukan ke fasa mana arus harus dialirkan masuk dan arus dialirkan keluar dari motor. Intinya, thyristor bekerja dengan memicu pulsa. Lalu rectifier diaktifkan dan daya mulai mengalir ke inverter dan fasa pada ada motor. Rotor lalu berputar, dan indikator akan mengidentifikasi posisi dimana sinyal nyal dikirimkan ke sebagai masukan ke kontrol untuk menentukan waktuu komutasi arus ke fasa lainnya.. Lalu indikator mengidentifikasikan ke peralatan kontrol untuk menentukan dimana arus yang akan mengalir ke fasa yang lain. Kecepatan meningkat sesuai daya yang disalurkan. Saat kecepatan meningkat sekitar 10% dari kecepatan nominalnya motor dapat menyalurkan rkan daya reaktif yang cukup untuk mengkomutasi omutasi arus pada inverter. Pengereman LCI Pada gambar di bawah terlihat thyristor, tegangan, dan arah arusnya. Daya 3 fasa AC disuplaikan ke rectifier dengan tegangan rms fase ke fase Uv volt dan arus AC I1. Daya mengalir m dari trafo ke rectifier. Di rectifier daya diubah ke DC dengan tegangan Udn dan polaritas terlihat di gambar ( firing angle, α,, antara 0 - 90). Inverter pada sisi mesin, memiliki firing angle β, (β=180°α). ). Polaritas tegangan diatur oleh inverter. Udn diatur lebih besar dari Udm. Jadi arus Id mengalir dari rectifier ke inverter dan motor sinkron. Arah arus Id juga ditentukan oleh thyristor (arus pada thyristor mengalir dari anoda ke katoda).
Gambar 20 Blok arah arus LCI
Daya masuk ke rectifier dari jala-jala Sac= *Uv0*Iln Daya yang mengalir dari rectifier ke DC, Pdn dikirim ke DC-link Pdn=Udn*Id Daya DC, Pdm, dari inverter ke DC-link DC Pdm=-(Udm)*Id (Udm)*Id Terlihat bahwa daya yang terkirim ke DC-link DC adalah negatif. Jadi konverter di sisi motor tidak mengirim daya ke DC--link , tetapi menerima daya dari DC-link link . Dari hal tersebut, diperoleh cara untuk mengubah arah aliran dayanya. Dengan mengubah firing angle pada inverter (β) dari nilai lebih dari 90° ke kurang k dari 90°. Lalu arah Udm berubah dan Pdm menjadi positif, artinya konverter pada motor berubah sebagai rectifier dan mengirim daya ke DC-link DC . Konverter sisi jala-jala jala juga berubah firing angle dari nilai kurang dari 90° ke lebih dari 90° jadi dapat menerima daya dari DC-link DC dan mengirim balik ke jala-jala. jala Artinya motor mengalirkan energi kembali ke jala-jala. jala Satusatunya cara motor dapat mengalirkan energi adalah mengurangi kecepatan. Jadi, dengan mengubah firing angle pada konverter merupakan cara ra pengereman LCI drive. Pembalikan Putaran LCI Drive Untuk membalik putaran motor sinkron adalah dengan mengubah urutan fasanya atau dengan kata lain mengubah urutan thyristor mana yang aktif. Dengan denikian medan stator akan berputar dengan arah yang lain, jadi motor akan berputar dengan arah yang berkebalikan. Jadi LCI frequency converter dapat mengatur drive berputar pada dua arah.
Gambar 21. pembalikan putaran
Prinsip Kontrol LCI Drive Peralatan kontrol kontro pada LCI drive menjalankan berbagai macam fungsi. Ada yang
mengatur sequence kontrol, sebagai fungsi proteksi dari LCI drive,, kontrol kecepatan, kontrol arus eksitasi medan dan sebagainya.
akurat firing intances pada thyristor di inverter. inv Diagram blok untuk kontrol frekuensi inverer ditunjukkan oleh gambar di bawah.
Gambar 22 Faktor otomasi
Sequence Control Sequence control terdiri dari peralatan tambahan dan peralatan pelengkap. Jadi sequence mengontrol unit lubrikasi minyak ke motor, kipas pendingin pada frekuensi inverter, interlocking dengan peralatan lain, operasi CB dan lain-lain. lain Fungsi Proteksi Sistem drive yang besar harus memiliki banyak proteksi untuk menghindari atau membatasi bahaya saat konisi beban lebih atau saat sistem drive tidak berfungsi. LCI sistem juga memiliki beberapa fungsi proteksi. Proteksi yang penting adalah proteksi terhadap arus lebih, over speed, incorrect phase sequence.. LCI konverter dilengkapi CT untuk proteksi arus lebih dan sinyal umpan balik kecepatan untuk masalah over speed. Regulasi LCI Drive
Gambar 23. Alur prinsip kontrol
Tujuan dari regulasi LCI drive adalah untuk menjaga kecepatan sama dengan nilai acuan dari kecepatan yang dibutuhkan. Kecepatan harus dijaga dari variasi pembebanan pada mesin, suhu ambient dan fluktuasi batas tegangan spesifik, dan lain-lain. lain Fungsi tambahan han dari peralatan kontrol adalah untuk menjaga tegangan motor terhadap batas motor dan frekuensi inverter bekerja tanpa membahayakan peralatan. Peralatan kontrol yang belum ada adalah untuk mengkalkulasi secara
Gambar 24 Diagram Blok Kontrol
Bagian atas diagram menunjukkan kontrol arus CT pada sisi terima memberikan nilai aktual dari arus. Nilai referensi untuk arus berasap dari keluaran loop pengaturan kecepatan. Loop pengaturan kecepatan berasal dari umpan balik kecepatan dari indikator posisi posi dan alat generator pulsa pada akhir dari non-drive end pada shaft motor, dan input referensi berasal dari sistem komputer pada ruang kontrol. Kontrol dari inverter mesin dan field exciter juga dibuat dengan cara yang sama. sam Nilai input ke konverter mesin mesi adalah arus masuk ke rectifier,, nilai yang telah difilter dari arus dan tegangan motor (dari frekuensi f dan kecepatan dapat dikalkulasi). Keluaran dari kontrol konverter mesin dipicu pulsa ke thyristor pada konverter mesin. Lalu dilakukan komputasi di kontrol trol konverter. Field exciter mengontrol fluks magnetik dari rotor. EMF mesin (tegangan motor) didapat dari fluks rotor dan kecepatan motor. Secara normal tegangan motor meningkat linier dengan kenaikan kecepatan samapi dengan kecepatan nominal. Untuk kecepatan cepatan yang lebih lebih besar dari kecepatan nominal tegangan motor harus konstan terhadap kenaikan kecepatan. Ini mengondikasikan bahwa arus eksitasi harus dikurangi seiring kenaikan kecepatan melebihi kecepatan nominalnya. Artinya nilai masukan ke kontrol kontr eksitasi harus termasuk kecepatan motor tegangan motor dan arus eksitasi aktual yang nantinya nilai kecepatan dari kontrol eksitasi memicu pulsa ke konverter eksitasi. Jadi prinsipnya, dalam pengaturan kecepatan motor. Kecepatan aktual
dibandingkan dengan kecepatan referensi atau acuan yang telah diproram melalui PLC. Pengaturannya sendiri melalui keluaran PLC berupa tegangan 0-10 V DC untuk putaran forward dan -10 – 0 V DC untuk putaran reverse. Nantinya nilai tegangan dari PLC tersebut dimasukkan ke drive sebagai masukan yang mengindikasikan putran motor 0-100 %.
PENUTUP Berdasarkan pembahasan di atas, dapat disimpulkan beberapa hal sebagai berikut. Pertama, dalam proses produksi pada Divisi Wire Rod Mill (WRM) terjadi 3 tahapan yaitu reheating (pemanasan), deformasi, dan transformasi. Kedua LCI terdiri dari • Trafo yang mengubah tegangan jala-jala ke tegangan yang sesuai dengan frekuensi inverter. • Frekuensi inverter yang terdiri dari bagian rectifier, inverter dan peralatan field exciter. Rectifier mengkonversi masukan 50Hz AC ke DC. Inverter mengubah DC ke daya AC dengan variasi frekuensi. Field exciter mensuplai eksitasi mesin dengan daya ke medan magnetik pada rotor. • Smoothing reactor antara rectifier dan inverter adalah bagian dari frekuuensi inverter yang berfungsi untuk menghaluskan ripple pada tegangan DC. • Motor sinkron yang diberi daya pada kumparan stator dari keluaran inverter dan rotor mendapat eksitasi medan dari field exciter yang merupakan bagian dari frekuensi inverter. Ketiga, Pada motor sinkron fluks magnetik yang dihasilkan dari arus pada kumparan medan stator dan arus pada kumparan rotor menjaga motor tetap berputar. Motor juga dapat dilakukan pengereman dan pembalikan arah putar dengan mengatur firing angle pada frekuensi inverter. Keempat, Frekuensi inverter memiliki lebih dari satu konverter dan inverter untuk digunakan sebagai 12 pulse net-reaction yang berfungsi untuk mengurangi harmonisa dari frekuensi inverter. Kelima, Peralatan kontrol dari LCI drive berfungsi sebagai proteksi, serta fungsi regulasi pengaturan kecepatan dan arus eksitasi Beberapa hal yang dapat diperhatikan ialah: Pertama, perlu adanya pemahaman yang mendasar baik teori maupun praktek dalam melakukan perawatan dan perbaikan pada bidang tertentu, hal ini akan mempermudah dalam pengecekan kerusakan.
Kedua, penguasaan teknik perangkat keras (hardware) dan perangkat lunak (software) mutlak diperlukan dan tidak bisa dipisahkan satu sama lain. Ketiga, dalam menjalankan kegiatan
produksi baik di dalam maupun di luar pabrik sebaiknya SOP yang sudah ada dijalankan agar terjadi proses produksi yang efektif, efisien dan aman (safety). Keempat, perlu adanya komunikasi dan kerjasama yang baik antara teknisi elektro dengan teknisi mesin. DAFTAR PUSTAKA [1]
Wildi, Theodore. 1993. ELECTRICAL MACHINES, DRIVES, AND POWER SYSTEMS. Prentice Hall Inc [2] ABB Tyrak LCI Drive, 1995. “An Introduction to Load Commutated Inverter Drive With Synchronous Motors” [3] Niiranem, Jouko. OPERATION OF SYNCHRONOUS MOTOR AND CYCLOCONVERTER [4] Tyrak LCI. User Manual. Thyristor convertor with microcomputer for large ac drive systems. [5] Tyrak LCI. User Manual. Rod Bar and Mill Program for large ac/ac drive systems [6] Tyrak LCI. Catalouge. Load Commutated Inverter For Synchonous Machine In Rolling Mill Application. [7] Customer Documentation Rolling Mill Motor Krakatau Steel [8] Purwadi, dkk. 2003. SEJARAH PT. KRAKATAU STEEL. Pustaka Raja.Yogyakarta. [9] http://www.abb.com [10] http://www.wikipedia.co.id [11] http://dunia-listrik.blogspot.com
gggffs fgs gg
ARIF NURHADI (L2F 006 013). Dilahirkan di Tegal, 22 Desember 1987, menempuh pendidikan dasar di SD N Banyumanik 1 Semarang, SMP N 21 Semarang, SMA N 4 Semarang. Saat ini masih menjadi Mahasiswa Jurusan Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Diponegoro Semarang konsentrasi Teknik Energi Listrik.
Mengetahui dan Mengesahkan Pembimbing
Ir Tejo Sukmadi, MT NIP. 196111171988031001 Tanggal :
