headline news

info : Pemerintah Menaikkan Harga BBM per 18 November 2014"

table of contents


Engineering Building http://www.facebook.com/groups/119799678179729/

Tinjauan Singkat Pengaman Motor Listrik



Secara Umum Baik industri berskala besar maupun kecil, di dalam menunjang kegiatan operasi biasanya menggunakan motor-motor listrik. Motor tersebut berfungsi sebagai penggerak mula peralatan seperti :

- kipas (fan).
- kompresor.
- konveyor.
- eskalator.
- pompa.
- pengaduk (mixer).
- dan lain-lain.

Dipilihnya motor-motor listrik sebagai penggerak peralatan tersebut di atas karena mempunyai banyak kemudahan-kemudahan jika dibandingkan dengan mesin penggerak lainnya. Jenis motor listrik yang paling banyak digunakan adalah motor induksi. Untuk mendapatkan unjuk kerja yang baik, maka para pemakai diharapkan selain memahami karakteristik motor, juga memahami rangkaian kendali dan sistem operasi motor tersebut.

KOMPONEN-KOMPONEN MOTOR LISTRIK.
Dua komponen penting pada motor induksi adalah stator dan rotor. Rotor terdiri dari susunan lempengan-lempengan baja tipis, penghantar rotor sangkar (squirel cage), cincin ujung dan kipas pendingin yang dipasang pada poros rotor.
Stator juga dibuat dari lempengan-lempengan baja tipis yang dipasang pada rangka mesin, di mana bagian dalam diameter stator dibuat alur-alur yang berfungsi untuk menempatkan kumparan. Kumparan-kumparan tersebut dipasang sedemikian rupa, sehingga apabila suatu tegangan suplai arus bolak-balik diterapkan pada terminal motor, maka stator akan menimbulkan medan magnit putar.
Medan magnit putar ini akan memotong penghantar rotor, selanjutnya pada penghantar rotor akan terinduksikan tegangan yang akan menimbulkan medan magnit rotor. Medan magnit putar rotor akan berusaha mengimbangi medan magnit putar stator. Namun medan magnit putar rotor tidak akan sama dengan medan magnit stator. Medan magnit putar rotor akan sedikit terbelakang dari medan magnit stator, hal ini yang dikatakan adanya slip.

PUTARAN MOTOR INDUKSI.
Putaran rotor motor tentunya diharapkan mempunyai putaran yang sesuai dengan kondisi kerjanya. Putaran motor induksi sebenarnya sangat tergantung pada frekwensi tegangan suplai dan jumlah kutub motor. Dari rumus berikut ini dapat diketahui hubungannya.
N = F/P
di mana : N = putaran permenit.
F = frekwensi (hertz).
P = jumlah pasang kutub.

Sebagai contoh, sebuah motor yang mempunyai jumlah kutub 2, frekwensi tegangan suplai 50 Hz, maka motor akan mempunyai kecepatan putar sebesar 3000 rpm. Sedangkan sebuah motor yang mempunyai jumlah kutub 4 akan mempunyai putaran 1500 rpm. Sebenarnya kecepatan putar motor tidak tepat 3000 rpm atau 1500 rpm, hal ini disebabkan adanya slip. Jadi, kecepatan putar sebenarnya dari motor akan sedikit lebih kecil dari yang disebutkan di atas.

PENGASUTAN MOTOR.
Operasi pengasutan motor secara manual biasanya dilakukan dengan menekan tombol start. Ada bermacam-macam cara pengasutan motor misalnya.
a. Pengasutan dengan tegangan penuh.
b. Pengasutan dengan tegangan yang dikurangi.
c. Pengasutan segi-tiga bintang.
d. Pengasutan dengan perubahan frekuensi.
e. Pengasutan dengan perubahan frekuensi dan tegangan.
f. Pengasutan dengan perubahan jumlah kutub.

Semua cara yang disebutkan di atas dimaksudkan untuk mendapatkan arus asut dan torsi yang memadai dan tidak berbahaya terhadap sistem atau motor itu sendiri. Mengasut motor dengan tegangan yang dikurangi, berarti mengurangi besar torsi asut. Demikian sebaliknya mengasut motor dengan tegangan penuh akan menimbulkan arus asut (starting current) yang sangat besar. Untuk mendapatkan titik temu dari kedua keadaan tersebut, maka perlu dipertimbangkan situasi operasi yang diharapkan antara lain mempertimbangkan sampai sejauh mana pengaruh arus inrush atau arus asut terhadap peralatan dan sistem, demikian juga dengan pengaruh berkurangnya torsi.

Operasi pengasutan secara otomatis biasanya dilakukan oleh alat-alat bantu seperti :
a. alat pengindera temperatur.
b. alat pengindera tekanan.
c. alat pengindera cairan (liquid).
d. alat pengindera aliran.
e. alat pengindera kandungan gas.
f. timer.
g. saklar batas (limit switch).

Alat-alat tersebut di atas mampu menditeksi keadaan operasi suatu sistem. Apabila batas penyetelannya tercapai, maka motor mulai bekerja atau berhenti tergantung pada rangkaian kontrol yang dibuat. Jadi motor dapat diasut apabila menerima isyarat dari peralatan bantu. Isyarat dari alat bantu ada yang langsung dihubungkan kerangkaian kendali dan ada yang menggunakan rele bantu, bahkan ada yang menggunakan rangkaian elektronik.

GANGGUAN PADA MOTOR.
Motor-motor yang sedang dioperasikan dapat mengalami gangguan, akibat gangguan dapat menyebabkan kerusakan pada motor. Umumnya kerusakan motor dapat disebabkan oleh beberapa keadaan seperti :
a. lingkungan yang tidak sesuai.
b. pemilihan motor yang tidak tepat.
c. instalasi yang salah.
d. gangguan mekanis.
e. perubahan besaran listrik yang diterapkan.
f. pemeliharaan yang tidak memadai.
g. prosedur pengoperasian yang salah.
h. kegagalan pelumas.
i. gabungan dari dua atau lebih permasalahan diatas.

Dengan adanya gangguan tersebut umur motor akan berkurang, yang lebih fatal lagi adalah kerugian yang diakibatkan oleh terhentinya kegiatan produksi. Biasanya untuk proses yang kritis dipasang dua buah motor, di mana salah satunya berfungsi sebagai motor cadangan.
Untuk mencegah terjadinya kerusakan yang fatal pada motor, maka keadaan gangguan yang disebutkan di atas harus dapat dicegah pengaruhnya. Langkah-langkah untuk itu biasanya sudah dilakukan pada saat perencanan atau perekayasaan motor dan instalasinya, misalnya dengan menentukan persyaratan-persyaratan lokasi, jenis motor, cara pengoperasian dan pemeliharaan yang baik, melengkapi peralatan pengaman dan lain-lain.

PERALATAN PENGAMAN.
Untuk mengetahui gejala terjadinya gangguan motor, maka dipasang peralatan penditeksi yang mampu merasakan keadaan tersebut, sebelum gejala tersebut berkembang menjadi gangguan yang membahayakan operasi produksi atau motor itu sendiri. Peralatan penditeksi tersebut memberikan isyarat pada peralatan pengaman, baik secara langsung maupun tidak langsung untuk memberikan tanda peringatan atau untuk melepaskan motor terhadap sumbernya.

Besaran-besaran yang diditeksi oleh alat ini ada yang merupakan besaran fisika seperti panas dan besaran listrik seperti tegangan, arus dan frekwensi atau gabungan dari tegangan dan arus. Penyimpangan besaran listrik terjadi karena :

a. gangguan hubung singkat pada lilitan motor.
b. gangguan pada rangkaian kendali.
c. pembebanan yang berlebihan.
d. jatuh tegangan yang terlampau besar.
e. urutan fasa terbalik.
f. fasa yang tidak seimbang.
g. gangguan pada alat yang digerakkan.
h. kombinasi dari keadaan di atas.

Jika jenis gangguan sudah dikenal, maka perlu diketahui peralatan penditeksi yang dapat digunakan untuk merasakan gangguan tersebut dan dapat mengirimkan isyarat ke peralatan pengaman atau rangkaian kontrol motor. Berikut ini adalah beberapa peralatan yang berfungsi untuk menditeksi dan mengamankan penyimpangan-penyimpangan yang terjadi.
a. Vibration probe yang berfungsi menditeksi getaran.
b. RTD yang berfungsi untuk menditeksi panas.
c. Trafo arus dan trafo-trafo tegangan.
d. Overload heater (menditeksi arus lebih untuk periode tertentu).
e. Over curent relay (rele arus lebih yang menditeksi arus lebih).
f. Undervoltage relay (rele tegangan kurang yang menditeksi tegangan kurang).
g. Negative phase sequence relay (rele urutan fasa negatif yang menditeksi arus urutan negatif).
h. Differential relay (yang menditeksi arus gangguan pada daerah pengamanannya saja).
i. Rele gangguan tanah (yang menditeksi gangguan fasa ke tanah).
j. Overload relay (pengaman beban lebih).
k. Pemutus tenaga (circuit breaker berfungsi untuk melepaskan atau menghubungkan motor ke sumbernya).

Umumnya skema rele pengaman menggunakan trafo arus atau trafo tegangan sebagai sumber penditeksi gangguan. Pada motor kecil biasanya hanya menggunakan pengaman panas beban lebih (over load heater) saja, kecuali jika diinginkan lain.
Peralatan pengaman yang dipasang untuk bekerja terhadap salah satu gangguan dapat berfungsi terhadap gangguan lain, sebagai contoh pengaman lilitan. Isyarat untuk mengisolasikan motor yang terganggu terhadap sistem yang sehat diperoleh dari peralatan pengaman, yang kemudian dikirim kerangkaian kontrol. Rangkaian kontrol selanjutnya akan memberikan perintah untuk melepaskan magnetik kontroler atau pemutus tenaga. Pada sistem yang menggunakan pengaman sikring atau molded case circuit breaker (MCCB) akan bekerja atau mengamankan sistem hanya terhadap arus yang besar sekali yang hanya terjadi karena hubung singkat pada motor atau saluran.

PENGOPERASIAN DAN PEMELIHARAAN.
Salah satu penyebab kerusakan motor adalah pemeliharaan yang dilaksanakan tidak sesuai dengan anjuran atau persyaratan yang ditentukan oleh pembuatnya. Salah satu tindakan pemeliharaan yang baik adalah preventive maintenance, di mana pelaksanaannya dilakukan pada tenggang waktu tertentu. Tujuan melaksanakan kegiatan ini adalah untuk mengetahui sedini mungkin gejala-gejala kerusakkan dan melaksanakan perbaikan untuk mencegah terjadinya kerusakan yang fatal. Beberapa tindakan yang dilaksanakan dalam melakukan pemeliharaan antara lain.
a. pengujian.
b. pengukuran.
c. penggantian bagian yang rusak.
d. penyesuaian.
e. perbaikan.
f. membersihkan.
g. pelumasan.

Berikut ini adalah enam langkah program pemeli-haraan yang umum dilaksanakan :
a. membersihkan.
b. melumasi.
c. mengencangkan bagian yang kendur.
d. menginspeksi.
e. menguji.
f. mencatat.

Meskipun enam langkah program pemeliharaan sudah dilaksanakan dengan baik, tidak berarti motor listrik bebas terhadap gangguan. Karena pengoperasian yang tidak sesuai dengan prosedur yang dianjurkan dapat menyebabkan kerusakan motor baik secara bertahap maupun secara langsung. Untuk itu perlu diperhatikan prosedur pengoperasian motor yang baik.

0 comments:

Post a Comment