VARIABLE FREQUENCY DRIVE (VFD)
2. Project percobaan
Gambar 4.13 Simulasi pengisian air tangki water level otomatis Sumber: http://deninurulhuda.pe.student.pens.ac.id/Jurnal%20deni.pdf
Tugasnya adalah buat rancangan logika menggunakan relay yang memenuhi syarat berikut ini.
a. Mengisi air ke tanki secara otomatis
b. Ketika low level sensor tidak mendeteksi air (tentunya begitu pula dengan high level sensor) maka pompa akan hidup dan mengisi air sampai high level sensor mendeteksi adanya air dan pompa akan mati.
c. Ketika valve dibuka, level air akan turun. Walaupun high level sensor sudah tidak mendeteksi air, pompa masih belum hidup sampai low level sensor tidak mendeteksi air lagi dan pompa kembali hidup. Seperti proses sebelumnya.
d. Saat level air turun, user dapat mengisi secara manual air dalam tangki dengan menekan push button fill manual.
e. Proses ini dapat dihentikan dengan menekan tombol stop. Beberapa perangkat yang digunakan untuk percobaan ini, yaitu, Power supply IFM 24Vdc-220Vac, beberapa relay omron 24Vdc + socket, 2 buah capacitive sensor IFM 24Vdc, Inverter Yaskawa V1000 Series-VTBA0003BAA, 2 buah push button, dan beberapa jumper motor untuk pompa.
Gambar 4.14 Komponen Simulasi pengisian air tangki water level otomatis Sumber: https://rhmdzhrs.wordpress.com/category/pengetahuan/
High level dan low level sensor menggunakan 2 buah capacitive sensor IFM 24 Vdc. Rating dari motor tersebut mengenai memilih inverter maka inverter ini sudah memenuhi syarat yaitu dengan spesifikasi berikut: (saat normal duty), (normal duty) Berikut adalah rancangan dalam bentuk ladder diagram.
Gambar 4.15 Ladder diagram Simulasi pengisian air tangki water level otomatis Sumber: https://rhmdzhrs.wordpress.com/category/pengetahuan/
Rancangan ini menggunakan kondisi latching relay dan reset relay. Penjelasan dari diagram ini sebagai berikut ini.
a. Rangkaian ini running otomatis sesuai spesifikasi minimal masalah, jika anda ingin menambahkan cara menghidupkan sistem di awal dengan sebuah trigger manual, anda dapat menambahkan sebuah rangkaian tombol start.
b. Rangkaian push button Stop dibuat dengan rangkaian reset relay, sehingga di awal rangkaiannya tertutup selama push button belum ditekan. Setelah push button ditekan maka rangkaian akan terbuka dan bertahan dalam keadaan terbuka
c. Sensor low level dan high level dalam kondisi NOT, sehingga perlu ditambah relay masing-masing untuk membuat kondisi NOT.
d. Sensor low level dan relay 2 membentuk rangkaian latching, sedangkan sensor high level sebagai pengubah keadaan menjadi unlatching kembali. e. Cara kerja rangkaian pada nomor (4) adalah, saat low level dan high
level tidak mendeteksi air, maka rangkaian menjadi tertutup dan relay aktif. Saat low level sensor mendeteksi adanya air jalurnya jadi terbuka, namun karena relay telah aktif dan high level belum mendeteksi maka tetap ada jalur tertutup untuk tetap menghidupkan relay. Saat high level dan low level mendeteksi air, maka jalur terbuka sehingga relay mati. Saat high level sensor tidak mendeteksi air, namun karena low level sensor masih mendeteksi air dan relay sebelumnya mati maka jalur tetap terbuka, menyebabkan relay tetap mati sampai low level sensor tidak mendeteksi adanya air. Begitu skemanya berulang.
100 TEKNIK INSTALASI
Berikut realisasi hardwiring rancangan di atas
Gambar 4.16 Realisasi Hardwaring
Sumber: https://rhmdzhrs.wordpress.com/category/pengetahuan/
Di atas terlihat bagian yaitu ke rangkaian logic inverter. Karena inverter tipe ini dapat dikendalikan oleh masukan digital (untuk rangkaian di atas sumber tegangan logicnya berasal dari inverter sendiri) untuk melakukan RUN atau STOP.
1. Di industri banyak menggunakan mesin-mesin produksi untuk menunjang kualitas produk yang akan dihasilkan dengan menggunakan motor-motor listrik AC dan penggunaan Motor Induksi di industri semakin banyak mengingat kesederhanan konstruksi, keamanan terhadap lingkungan dan kemudahan perawatannya jika dibandingkan dengan motor DC Dengan ditambahi beberapa pelengkap dan peralatan control yang tepat ‘.Selanjutnya mulailah ditemukan peralatan yang digunakan untuk mengatur kecepatan putar motor listrik yaitu inverter dan dikembangkan menjadi lebih canggih dan mudah digunakan.
Jelaskan manfaat-mnfaat yang dihasilkan dari penggunaan peralatan inverter! Pembahasan:
1. Keuntungan dan manfaat penggunaan VSD (Variable Speed Drive) pada mesin produksi digunakan untuk melakukan sebagai berikut ini.
a. Menyesuaikan kecepatan pengendali dengan keperluan kecepatan proses.
b. Menyesuaikan torque (kopel/torsi) pengendali dengan keperluan kopel proses.
c. Menghemat energi dan meningkatkan efisiensi
Sejarah Inverter
Pada akhir abad ke-19 hingga pertengahan abad ke-20, konversi daya DC ke AC dilakukan dengan menggunakan converter putar atau set motor generator (MG set). Di awal abad ke-20, tabung hampa udara dan tabung berisi gas mulai digunakan sebagai kenop pada sirkuit inverter. Jenis tabung yang paling banyak digunakan saat itu adalah thyrathon.Awal mula penemuan inverter elektromekanis menjelaskan nama ‘inverter ’ yang kita kenal sekarang ini. Converter AC ke DC dahulu menggunakan motor AC induksi yang tersambung langsung ke dynamo sehingga generator dapat menciptakan arus DC.Pada perkembangan selanjutnya diciptakan converter sinkron yang bisa dianggap sebagai AC yang diralat secara mekanis. Dengan ditambahi beberapa pelengkap dan peralatan kontrol yang tepat, MG set atau converter putar bisa berfungsi terbalik, yakni mengkonversi DC ke AC.
Inverter sendiri berarti inverter converter atau ‘konverter yang berfungsi membalikkan. Selanjutnya, mulailah inverter dikembangkan menjadi lebih canggih dan mudah digunakan. Salah satu bentuk perkembangannya adalah inverter perata arus. Sebelum tahun 1957 transistor tidak mampu menyediakan tegangan dan arus yang cukup untuk kinerja aplikasi inverter. Hingga akhirnya di tahun tersebut diperkenalkan thysitor atau perata arus dengan silicon (SCR) yang memprakarsai perkembangan sirkuit inverter solid.Komutasi atau pertukaran arus listrik yang dibutuhkan SCR adalah kunci dari desain sirkuit SCR yang baik. SCR tidak mematikan atau menukar arus secara otomatis ketika sinyal control gerbangnya
102 TEKNIK INSTALASI
RANGKUMAN
Inverter merupakan alat atau komponen yang cukup banyak digunakan karena fungsinya untuk mengubah listrik DC menjadi AC. Inverter digunakan untuk mengatur kecepatan motor-motor listrik/servo motor atau bisa disebut converter drive.
Prinsip kerja inverter adalah mengubah input motor (listrik AC) menjadi DC dan kemudian dijadikan AC lagi dengan frekuensi yang dikehendaki sehingga motor dapat dikontrol sesuai dengan kecepatan yang diinginkan.
Fungsi Inverter adalah untuk mengubah kecepatan motor AC dengan cara mengubah frekuensi inputnya, n = 120f/p di mana: n = putaran per menitf = frekuensi (Hz) p = jumlah.
Mengubah kecepatan motor dengan Inverter akan berakibat, torsi lebih besar, presisi kecepatan dan torsi yang tinggi, kontrol beban menjadi dinamis untuk berbagai aplikasi motor, dapat berkombinasi dengan PLC (Programmable Logic Control) untuk fungsi otomasi dan regulasi, menghemat energy, menambah kemampuan monitoring, Hubungan manusia dengan mesin (interface ) lebih baik, sebagai pengaman dari motor, mesin (beban) bahkan proses dll.
Untuk menambah wawasan lebih jauh mengenai
Variable Frequency Drive (VFD), kalian juga dapat mempelajari secara mandiri dengan menggunakan internet. Salah satu website yang dapat kalian kunjungi untuk menambah informasi tentang Variable Frequency Drive (VFD) adalah sebagai berikut ini.
Sumber: https://www.youtube.com/ watch?v=g7jFGOn6xfU
JELAJAH INTERNET
dalam keadaan mati. SCR hanya akan mematikan arus ketika arus yang sedang melaju dikurangi jumlahnya hingga sangat sedikit.Pada prinsipnya inverter berfungsi untuk mengubah listrik DC dari berbagai sumber (misalnya baterai dan panel tenaga surya) ke dalam bentuk listrik AC. Listrik yang dihasilkan bisa dalam tegangan berapapun sesuai kebutuhan. Umumnya inverter bisa mengoperasikan peralatan listrik AC dan memproduksi DC dalam jumlah tegangan tertentu.
Buat kelompok pada tugas ini, setiap kelompok terdiri dari 2 orang siswa. 1. Sebutkan dan jelaskan jenis-jenis Variable Speed Drive!
2. Jelaskan cara pengontrolan Variable Speed Drive!
3. Bandingkan inverter untuk Current Source Inverter (CSI) dengan Variable Voltage Inverter (VVI)!
4. Apa keuntungan pengaturan kecepatan putaran motor dengan menggunakan VFD?
5. Jelaskan fungsi transistor pada rangkaian inverter!
Kerjakan soal-soal di bawah ini dengan baik dan benar!
1. Apa yang dimaksud dengan variabel speed drive pada sistem kendali mmotor listrik?
2. Sebutkan keuntungan apa saja yang kita dapatkan saat menggunakan sistem variabel speed drive pada pengendalian mototr listrik!
3. Sebutkan jenis jenis inverter yang sering digunakan pada sistem Variabel Speed Drive!
4. Gambarkan rangkaian inverter Current Source Inverter (CSI)! 5. Jelaskan prinsip kerja dari Variabel Speed Drive!
Torsi adalah gaya putar yang dihasilkan oleh motor listrik untuk memutar beban. Semakin besar daya motor maka makin besar torsi yang dihasilkan dan makin kuat motor menggerakkan beban, torsi dapat ditambah dengan menggunakan gear box (cara mekanis) dan inverter (cara elektronik) selama satu menit.torsi lebih (over torsi) terjadi jika torsi beban lebih besar dari torsi nominal, pada 80% aplikasi terjadi pada saat kecepatan rendah atau saat start.
Jika torsi inverter rendah akan mengakibatkan, dinamika gerakan rendah (tidak memungkinkan gerakan beban yang kompleks), motor sering overload (motor rusak atau thermal overload relay trip), hentakan mekanis (mesin/beban rusak, perlu perawatan intensif), lonjakan arus (motor rusak atau breaker trip), presisi dalam proses hilang, proteksi tidak terjamin.
TUGAS MANDIRI
104 TEKNIK INSTALASI
Pada bab ini aku telah mempelajari tentang, pengetahuan umum mengenai Variable Frequency Drive (VFD), komponen Variable Frequency Drive (VFD), sistem Variable Frequency Drive (VFD), gambar kerja instalasi motor listrik berbasis Variable Frequency Drive (VFD).
Materi yang telah aku pahami maupun yang belum aku pahami, aku akan beri tanda centang pada kolom di bawah ini. Aku juga akan bertanya bapak atau ibu guru jika ada materi yang belum aku pahami.
TUJUAN PEMBELAJARAN
KATA KUNCI Setelah mempelajari Instalasi Motor Listrik Berbasis VFD, peserta didik dapat, mengetahui teknik Instalasi Motor Listrik Berbasis VFD, Mengkonfigurasi Program Rangkaian Instalasi Motor Berbasis Variable Frequency Drive (VFD).
Motor Listrik, Frekuensi Variabel Drive, Inverter