Sistim Proteksi Pada Motor Induksi Tiga Phasa.

(1)

SISTIM PROTEKSI PADA MOTOR INDUKSI TIGA PHASA (APLIKASI MINI PLANT PTKI)

O L E H

NAMA : MURSYID NIM : 005203014

PROGRAM DIPLOMA IV

TEKNOLOGI INSTRUMENTASI PABRIK FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN

(2)

LEMBAR PENGESAHAN

SISTIM PROTEKSI PADA MOTOR INDUKSI TIGA PHASA (APLIKASI MINI PLANT PTKI)

Disusun Oleh : Ketua Program Diploma IV Teknologi Instrumentasi Pabrik

Fakultas Teknik USU

(3)

KATA PENGANTAR

Bismillahirrahmanirrahim

Puji dan syukur saya panjatkan kehadirat ALLAH SWT, karena berkat

kuasa dan kehendak-NYA sehingga penulis dapat menyelesaikan buku Karya

Akhir ini dengan baik.

Karya Akhir ini dibuat sebagai syarat kelulusan program Diploma IV

Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara. Oleh karena itu pada kesempatan

ini penulis menyusun Karya Akhir ini dengan judul “ Sistim Proteksi Pada

Motor Induksi Tiga Phasa ”

Dalam melakukan penulisan Karya Akhir ini penulis banyak sekali

menemui kesulitan, namun berkat bantuan dan bimbingan dari berbagai pihak dan

kerja keras yang dilakukan akhirnya penulis dapat menyelesaikan Karya Akhir ini.

Oleh karena itu pada kesempatan ini penulis ingin mengucapkan terima kasih

yang sebesar-besarnya kepada :

1. Bapak Dr. Ir. Armansyah Ginting, M. Eng, selaku Dekan Fakultas Teknik

Universitas Sumatera Utara.

2. Bapak Prof. Dr. Ir. Usman Ba’afai, selaku Ketua Program Diploma IV

Program Studi Teknologi Instrumentasi Pabrik Fakultas Teknik

3. Bapak Drs. Hasdari Helmi, MT, selaku Sekretaris Program Diploma IV

Program Studi Teknologi Instrumentasi Pabrik, Fakultas Teknik

(4)

4. Bapak Ir. T. Ahri Bachriun, Msc, selaku Koordinator Program Diploma IV

Program Studi Teknologi Instrumentasi Pabrik Fakultas Teknik

5. Bapak Ir. Djendanari Sembiring selaku Dosen Pembimbing penulis dalam

menyusun buku Karya Akhir ini.

6. Seluruh staf pengajar dan pegawai Universitas Sumatera Utara dan

Pendidikan Teknologi Kimia Industri (PTKI).

7. Yang tecinta kedua orang tuaku, yang telah memberikan do’a dan

dukungan materi pada penulis

8. Seluruh keluarga dan kerabat yang telah memberikan masukan dan saran

pada penulis selama ini.

9. Teman-temanku Mahasiswa / i khususnya stambuk “2000” TIP D-IV

Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara.

Dalam menyusun buku Karya Akhir ini penulis menyadari bahwa buku ini

belum sempurna dan jauh dari kesempurnaan, baik dari segi ilmu pengetahuan

dan tata bahasa. Oleh karena itu penulis sangat mengharapkan kritik dan saran

demi lebih baiknya buku Karya Akhir ini.

Akhir kata, segala bantuan dan budi baik yang penulis dapatkan, penulis

menghaturkan terima kasih dan hanya ALLAH SWT yang dapat memberikan

ridho dan rahmad-NYA. Semoga buku Karya Akhir ini dapat bermanfaat bagi kita

(5)

Medan, November 2007

Penulis,

(6)

DAFTAR ISI

II.3. Komponen – Komponen Pengaman dan Pengendali Motor ... 7

II.4. Komponen Pengaman ... 8

II.4.1. MCCB ( Moulded Case Circuit Breaker) ... 9

II.4.2. Thermal OverLoad Relay (TOR) ... 10

II.5. Komponen Kendali ... 11

(7)

II.5.2. Time Delay Relay ... 14

II.6. Gangguan – Gangguan Yang Terjadi Pada Motor Induksi Tiga Phasa ... 14

II.6.1. Gangguan Beban Lebih ... 15

II.6.2. Proteksi Beban Lebih ... 16

II.6.3. Gangguan Salah Satu Phasa Terputus ... 16

II.6.4. Proteksi Bila salah Satu Phasa Terputus ... 17

II.6.5. Gangguan Hubung Singkat ... 18

II.6.6. Proteksi Gangguan Hubung Singkat ... 18

Bab III DASAR TEORI ... III.1. Pengertian Dari Sistim Proteksi ... 20

III.1.1. Syarat Relay Pengaman ... 22

III.1.2. Macam Relay Pengaman ... 23

III.1.2.1. Relay Elektromagnetis ... 23

III.1.2.2. Relay Waktu ... 24

III.1.2.3. Relay Panas ... 25

III.1.3. Sekring (Fuse) ... 27

III.1.4. Contactor Magnet ... 28

III.1.5. Push Button (Saklar Tekan) ... 33

III.2. Pengertian Motor Induksi ... 35

III.2.1. Prinsip Medan Putar ... 36

(8)

Bab IV HASIL PERCOBAAN ...

IV.1 Hasil Percobaan ... 39

IV.2 Keadaan Terpasang Sistim Proteksi Pada Motor

Induksi Tiga Phasa ... 40

IV.3 Cara Kerja ... 42

Bab V PENUTUP

V.1 Kesimpulan ... 44

V.2 Saran ... 44

(9)

DAFTAR GAMBAR

Gambar II.1 Komponen Pengaman dan Pengendali Motor ... 8

Gambar II.2 Karakteristik Arus – Waktu MCCB ... 10

Gambar II.3 Wiring Diagram Thermal Overload Relay ... 6

Gambar II.4 Wiring Diagram Magnetric Contactor ... 12

Gambar II.5.a. Relay Kendali ... 13

Gambar II.5.b. Time Delay Relay ... 13

Gambar III.1 Relay Elektromagnetic ... 24

Gambar III..2 Bentuk Konstruksi Relay Thermal ... 26

Gambar III..3 Sekring HRC ... 27

Gambar III..4 Karakteristik Waktu Terhadap Arus ... 28

Gambar III..5 Bagian – bagian Dari Contactor Magnetic ... 29

Gambar III.6. Simbol dari Kontak – Kontak ... 30

Gambar III.7. Rangkaian Dasar Menggunakan Contactor Magnet ... 32

Gambar III.8. Push Button ... 33

Gambar III.9.a. Push Button Type ON ... 34

Gambar III.9.b. Push Button Type OFF ... 34

Gambar III.10. Bagian Utama Motor Induksi ... 35

Gambar III.11. Prinsip Medan Putar ... 36

(10)

Abstrak

Motor induksi tiga phasa beroperasi berdasarkan prinsip induksi

elektromagnetik. Pada motor induksi tiga phasa sering terjadi gangguan-gangguan

yang menyebabkan motor tersebut tidak bisa bekerja dengan baik.

Gangguan-gangguan yang terjadi antara lain Gangguan-gangguan beban lebih, Gangguan-gangguan hubung

singkat, dan gangguan phasa ke phasa. Untuk memproteksi terjadinya

gangguan-gangguan tersebut maka perlu adanya suatu peralatan yang dapat memproteksi

atau melindungi motor dari gangguan-gangguan tersebut yaitu dengan

menggunakan peralatan antara lain rele, kontaktor magnet, saklar dan lain-lain.

Dengan menggunakan alat-alat proteksi tersebut maka motor induksi tiga phasa

(11)

Abstrak

(12)

Abstrak

(13)

Abstrak

(14)

BAB I

PENDAHULUAN

I.1. Latar Belakang Penulisan

Pada saat ini perkembangan dibidang industri maju dengan pesat sehingga

dengan demikian kebutuhan akan energi listrik juga akan semakin meningkat.

Energi listrik tersebut dapat dikonversikan ke bentuk energi lain, seperti dari

energi listrik menjadi energi mekanik (gerak) dengan menggunakan motor listrik.

Penggunaan motor induksi juga digunakan pada industri sebagai

penggerak suatu proses produksi. Disamping itu kebutuhan akan motor induksi

telah memasuki hampir semua segi kehidupan, antara lain transportasi,

komunikasi, informasi, serta juga pendidikan. Penggunaan motor induksi juga

suatu hal yang perlu diketahui agar tepat guna sesuai keinginan kita. Untuk

memenuhi pasaran dunia industri yang kian maju dan beraneka ragam bentuk dan

kegunaanya maka kita harus terus bekerja dan berpikir untuk memberikan yang

terbaik.

Mengingat bahwa pada motor induksi kemungkinan timbulnya gangguan

selalu ada, yang dapat berupa gangguan dari dalam (internal), berupa gangguan

dari phasa ke phasa atau antara belitan phasa itu sendiri dan harus diamankan

(15)

Bahaya yang disebabkan oleh gangguan tersebut dapat merusak laminasi-

laminasi inti motor dan gangguan yang dari luar (external) seperti pertambahan

beban secara tiba- tiba yang melebihi kapasitas yang dibolehkan (overload)

dibiarkan akan menimbulkan kerusakan pada motor induksi, sehingga motor

induksi dalam operasinya juga memerlukan alat proteksi pada motor induksi

tersebut.

Karena itu penulis tertarik untuk mempelajari dan membahas mengenai

sistem proteksi pada motor induksi dengan judul “ SISTEM PROTEKSI PADA

MOTOR INDUKSI TIGA PHASA “

I.2. Tujuan Penulisan

Adapun tujuan penulisan karya akhir adalah :

Merupakan kewajiban penulis sebagai mahasiswa menyusun karya akhir

guna menyelesaikan studinya dan meraih gelar Sarjana Sains Terapan pada

Fakultas Teknik Program Diploma IV UNIVERSITAS SUMATERA UTARA.

Dan juga memperdalam wawasan penulis dalam beberapa hal tentang

Motor Induksi Tiga Phasa.

I.3. Rumusan Masalah

Proteksi Motor Induksi Tiga Phasa dilakukan untuk melindungi motor dari

gangguan – gangguan yang terjadi dari motor induksi itu sendiri. Maka yang

(16)

1.Bagaimana keadaan terpasang sistem proteksi pada motor induksi tiga

phasa dan mekanisme cara kerjanya.

2.Bagaimana penyebab terjadinya gangguan sistem proteksi pada motor

indiksi tiga phasa.

I.4. Batasan Masalah

Melihat luasnya cakupan pembahasan tentang proteksi pada motor induksi

tiga phasa, maka penulis membatasi bahasan Karya Akhir ini mengenai

pemasangan sistem proteksi bertujuan agar motor induksi dapat beroperasi dalam

batas ukuran kerja yang telah ditetapkan dan mengamankannya apabila melebihi

batas.

I.5. Tinjauan Pustaka

Pada motor induksi tiga phasa terdapat belitan/kumparan stator, jika pada

kumparan tersebut diberi tegangan bolak-balik tiga phasa maka arus akan

mengalir pada kumparan tersebut, sehingga menimbulkan medan putar

(garis-garis gaya fluksi) yang berputar dengan kecepatan sinkron dan akan mengikuti

persamaan :

(17)

timbul gaya gerak listrik atau tegangan induksi.arus yang mengalir pada

penghantar rotormyang berada dalam medan magnit berputar dari stator,maka

pada penghantar rotor tersebut timbul gaya-gaya yang berpasangan dan

berlawanan arah,gaya tersebut menimbulkan torsi yang cendrung memutar

rotornya, rotor akan berputar dengan kecepatan putar (nr) mengikuti putaran

medan putar stator (ns)

Seperti telah dijelaskan diatas, tegangan induksi timbul karena

terpotongnya batang konduktor ( rotor) oleh medan putar stator, artinya agar

tegangan terinduksi diperlukan adanya tegangan relative antara kecepatan medan

putar stator (ns) dengan kecepatan putar rotor (ns), perbedaan antara kecepatan nr

dan ns disebut slip (S) yang besarnya :

pada kumparan jangkar rotor , dengan demikian tidak dihasilkan kopel . Jadi

kopel motor timbul bila Nr lebih kecil dari dari Ns, dimana Slip = 1

I.6. Metode Penulisan

Dalam metode penulisan karya akhir ini penulis akan menjelaskan isi dari

tiap- tiap bab sebagai berikut :

Bab I : Pendahuluan

Berisikan tentang latar belakang penulisan, tujuan penulisan karya akhir,

rumusan masalah, batasan masalah, tinjauan pustaka, dan metode

(18)

Bab II : Dasar Teori

Pada bab ini menjelaskan tentang gambaran permasalahan, materi

peralatan.

Bab III : Pembahasan

Pada bab ini akan menjelaskan pembahasan pokok sistem proteksi pada

motor induksi tiga phasa.

Bab IV : Analisa Pembahasan

Pada bab ini akan menerangkan hasil analisa pembahasan.

Bab V : Penutup

Pada bab ini penulis akan menguraikan tentang kesimpulan dari karya

(19)

BAB II

PEMBAHASAN

II.1. Gambaran Masalah

Penggunaan proteksi dalam bidang kelistrikan mencakup segi yang luas.

Makin besar suatu sistem kelistrikan, maka makin besar pula peralatan proteksi

yang digunakan. Ini disebabkan karena semakin besarnya sistem akan semakin

banyak pula gangguan yang mungkin terjadi.

Bertitik tolak dalam pemikiran di atas, maka penulis membahas sebagian

proteksi dari sistem pada motor induksi tiga phasa. Dalam hal ini sistem

pemasangan proteksi bertujuan agar motor induksi dapat beroperasi dalam batas

ukuran kerja yang telah ditetapkan dan mengamankannya apabila melebihi batas.

Rele proteksi merupakan salah satu peralatan listrik yang mempunyai peranan

dalam pengamanan sistem peralatan elektris. Pemasangan rele proteksi pada

motor induksi dimaksudkan agar terhindar dari gangguan-gangguan yang dapat

mengaganggu operasinya. Dengan demikian motor induksi dapat memberikan

pelayanan yang baik.

II.2. Pengaman

Sistem pengaman pada motor induksi merupakan salah satu sarana

penelitian yang dapat digunakan untuk pengembangan pengetahuan mengenai

(20)

Dimana cakupan yang dimaksud penulis adalah sistem pengaman pada

motor-motor listrik dan peralatan yang digunakan.

Sebuah relay pengaman harus tahan dan mampu dalam mengalirkan dan

memutuskan arus dalam keadaan kerja normal. Arus kerja normal adalah arus

yang mengalir selama pemutusan tidak terjadi. Relay adalah suatu peralatan listrik

yang berfungsi untuk melindungi, mumutuskan atau menghubungkan satu

rangkaian listrik dengan rangkaian listrik lainnya, yang bekerja secara otomatis

dan dapat dipakai sebagai kontrol jarak jauh.

Relay bekerja berdasarkan panas (temperatur) yang ditimbulkan oleh arus

yang mengalir melalui elemen-elemen pemanas bimetal. Dari sifat perlengkungan

bimetal akibat panas yang ditimbulkan, bimetal ini akan menggerakkan

kontak-kontak mekanis pemutus rangkaian listrik.

Relay akan bekerja apabila ada besaran listrik yang mengalir melalului

peralatan tersebut. Besaran-besaran yang bukan besaran listrik yang mengalir

melalui peralatan tersebut. Besaran-besaran yang bukan besaran listrik dirubah

dulu menjadi besaran listrik. Relay mempunyai kontak-kontak normal membuka

(normally open) dan normal menutup (normally close). Setiap sistem pengaman

berfungsi untuk mengisolir bagian yang terganggu.

II.2.1. Komponen-Komponen Pengaman Dan Pengendali Motor

Berbagai macam komponen pengaman dan pengendali pada sebuah

(21)

Gambar II.1.Komponen Pengaman Dan Pengendali Motor

II.2.2. Komponen Pengaman

Komponen-komponen pengaman minimum pada sebuah motor

listrik adalah pengaman hubung singkat dan pengaman beban lebih. Untuk

pengaman hubung singkat biasanya digunakan pemutus daya atau sekring

(fuse), sedangkan untuk pengaman beban lebih digunakan Thermal

Overlad Relay. Pemutus daya yang banyak digunakan adalah MCCB

(Moulded case Circuit Breaker).

Komponen-komponen pengaman yang lain adalah:

- Pengaman thermis

(22)

II.2.2.1. Mccb (Moulded Case Circuit Breaker)

MCCB terdiri dari:

 Peralatan pengsaklaran

 Pemadaman busur api

 Pengetripan

Dirakit dalam satu unit dan dimuat dalam kotak cetakan tahan panas dan

bususr api.

MCCB dapat secara tomatis memutuskan rangkaian seketika bila terjadi

hubung singkat atau beban lebih. Karena karakteristik perilakunya baik

dan mempunyai kapasitas pemutusan arus besar dibandingkan dengan

saklar konvensional yang terdiri dari kombinasi saklar pisau dan sekring,

iasecara luas dipergunakan sebagai pemutus daya untuk panel distribusi

dan control dari peralatan listrik pada suatu bangunan, mesin industri dan

sebagainya.

Pemutus daya untuk tegangan rendah, (600 volt atau kurang) dibuat

dengan merek: Moulded Case Circuit Breaker, Fuse Free Breaker, dan No

Guse Breaker. Pemtuus daya dapat dikelompokkan sebagai tipe

elektromagnetik termal dan tipe elektromagnetik penuh. Rating arus

nominal MCCB (dalam ampere) adalah sebagai berikut : 10; 15; 15; 20;

30; 40; 50; 60; 75; 100; 125; 150; 175; 200; 225; 250; 300; 350; 400; 500;

600; 700; 800 A. Contoh karakteristik arus-waktu dari sebuah MCCB

(23)

Gambar II.2.. Karakteristik arus-waktu MCCB

II.2.2.2. Thermal Overload Relay

Thermal Overload Relay (TOR) digunakan untuk mengamankan

motor listrik terhadap beban lebih. Rele ini bekerja berdasarkan efek

thermal dari arus listrik. Jika arus yang mengalir dalam TOR ini melebihi

nilai setelannya akan terjadi pemutusan yang waktunya tergantung kepada

arus. Makin besar arus ini, makin singkat waktu pemutusannya. Pemutusan

diperlambat secara thermis, misalnya dengan menggunakan elemen

dwilogam. Elemen-elemen dwilogam tersebut dipasang di dalam TOR.

Kalau arus melalui TOR ini terlalu besar, elemen-elemen tersebut akan

menjadi bengkok sehingga saklarnya akan membuka.

Elemen-elemen dwilogam ini dapat dipanaskan secara langsung

atau secara tidak langsung. Pada pemanasan langsung arus mengalir

melalui elemen dwilogam sedangkan pada pemanasan tidak langsung arus

mengalir melalui kawat tahanan yang dililitkan pada elemen dwilogam.

Cara yang terakhir ini digunakan untuk arus-arus kecil. Wiring diagram

(24)

Gambar. II.3. Wiring diagram thermal overload relay

II.3. KOMPONEN KENDALI

Terdiri dari:

a. Magnetic Contactor

b. Relay kendali

c. Time Delay Relay (timer)

d. Berbagai macam switch:

 Push-button switch,

 Pressure switch,

 Flow switch,

 Level switch,

 Proximity switch, limit switch, dan lain-lain.

II.3.1. Magnetic Contactor dan Rele Kontrol

Magnetic Contactor dapat dipergunakan pada rangkaian:

 Pengasutan

 Pengereman

(25)

Magnetic contactor mempunyai kemampuan untuk pengsaklaran arus lebih

seperti arus asut motor, tetapi tidak mempunyai kemampuan untuk

memutus arus abnormal seperti dalam hal hubung singkat motor. Alat lain

yang mempunyai prinsip kerja dan kegunaan yang hamper sama adalah

rele control. Bedanya rele control digunakan untuk arus kecil. Wiring

diagram magnetic contactor dan rele control masing-masing ditunjukkan

pada Gambar II.4 dan II.5.a.

Gambar II.4. wiring diagram magnetic contactor

Dengan menggunakan magnetic contactor:

 Memungkinkan beberapa operasi motor listrik atau peralatan listrik

lainnya dilaksanakan dari satu atau lebih tempat,

 Rangkaian control dapat diinterlock untuk mencegah kesalahan dan

bahaya operasi,

 Peralatan control dapat dipasang pada tempat yang jauh,

 Kontrol otomatis dan semi otomatis dapat dilakukan

Untuk memberikan informasi yang berhubungan dengan penggunaan

magnetic contactor yang sesuai untuk berbagai macam dan jenis ekerjaan

(26)

category yang terdapat pada catalog yang diterbitkan oleh pabrik pembuat

magnetic contactor tersebut. Utilization category yang dimaksud adalah:

AC 1 : Non inductive loads (resistive load)

AC 2 : Startong, plugging (slip ring motor)

AC 3 : Starting, stopping (squirrel cage motor)

AC 4 : Starting, plugging, inching (squirrel cage motor)

Utilization category AC 3 merupakan kategori untuk standard duty

sedangkan AC 2, dan AC 4 merupakan category heavy duty. Disamping

itu, hal ini yang menjadi dasar dari pemilihan magnetic contactor antara

lain adalah:

 Rated operating current (Ie)

 Tegangan nominal kumparan

 Jumlah auxiliary contact

(27)

II.3.2 .Time Delay Relay

Prinsip kerja dan kegunaan dari time delay relay mirip rele kontrol,

bedanya kontak-kontak time deay reay tidak langsung bekerja ketika

kumparannya diberi tegangan melainkan tertunda kerjanya sesuai dengan

setelan waktunya. Wiring diagram time delay relay ditunjukkan pada

Gambar II.5.b.

II.4. Gangguan - Gangguan Yang Terjadi Terhadap Sistem

Proteksi Pada Motor Induksi Tiga Phasa

Pada prinsipnya setiap peralatan, baik peralatan mekanis, elektris dan lain

sebagainya tidak akan luput dari gangguan. Khusunya pada peralatan eletris,

seperti motor-notor listrik, generator, jaringan transmisi distribusi, manusia selalu

berusaha mengamankan peralatan tersebut dari gangguan. Ini disebabkan karena

peralatan itu sendiri mempunyai harga yang mahal.

Makin mahal suatu peralatan, maka pengaman yang dilakukan juga

semakin banyak, demi menjaga peralatan tersebut dari kerusakan terutama pada

peralatan-peralatan fital penggunaannya. Oleh karena itu selalu dibutuhkan suatu

peralatan pengaman yang jauh lebih baik dari yang telah ada. Jalan pemikiran ini

juga berhubungan dengan teloah semakin berkembangnya peralatan elektronik

yang digunakan pada perelatan elektrik, sehingga pada perbedaan yang timbul

antara bidang elektronik dengan bidang listrik yang semakin sempit, bahkan telah

berbaur sama sekali.

Dibawah ini akan diuraikan beberapa gangguan yang terdapat khusus pada

(28)

digunakan pada motor tersebut sebagai pengaman. Dengan demikian diharapkan

motor tidak akan mengalami kerusakan.

II.4.1. Gangguan Beban Lebih

Gangguan ini dapat terjadi, disebabkan oleh pembebanan yang berlebihan pda

poros motor. Pembebanan yang berlebihan disini, dimakdudkan adalah

pembebanan yang dilakukan pada motor melebihi kemampuannya. Seperti kita

ketahui, suatu motor listrk, dalam pembuatannya telah direncanakan sedemikian

rupa untuk bekerja pada batas-batas yang telah ditentukan seperti tegangan arus

dan dayanya. Besaran-besaran ini dikenal dengan teraan (rating) dari motor.

Dengan bekerjanya motor pada beban lebih, berarti motor harus memberikan

daya pada beban melebihi dari daya mempunya sendiri. Dan keadaan ini sama

dengan semakin besarnya motor menarik arus dari jala-jala / sumber daya listrik,

melebihi dari rating arusnya. Rating arus ini sebanding dengan penampang

konduktor yang digunakan pada kumparannya. Jadi, bila kapasitas arus yang telah

ditentukan pada konduktor dilampaui, maka akan dapat mengakibatkan kerusakan

pada kumparan motor.

Pada motor-motor kenaikan dari arus ratingnya ini juga dapat menimbulkan

panas yang berlebihan pada kumparannya. Ini berhubungan erat dengan daya

tahan panas isolasi kumparan. Oleh sebab itu, pada motor-motor besar, disamping

pengaman yang dilakukan pada arus lebih, juga dilakukan pada panas yang

(29)

II.4.1.1. Proteksi Beban Lebih

Biasanya, untuk mengamankan motor induksi yang bekerja dibawah tegangan

1000 Volt AC dari beban lebih, digunakan bimetal over load protection

(Proteksi beban lebih bentuk bimetal).

Proteksi ini bekerja karena adanya panas yang disebabkan oleh beban lebih.

Seperti kita ketahui yang dimaksud dengan beban lebih adalah arus yang

mengalir pada motor melebihi dari harga nominalnya. Jadi bimetal relay

mendapt pana lngsung dari arus tersebut dan ini dapat distel pada range

tertentu. Penyetelan ada yang dapat secara otomatis atau secara manual. Pada

motor-motor besar biasanya relay ini dihubungkan dengan kumparan sekunder

dari trafo arusnya.

II.4.1.2. Gangguan Salah Satu Phasanya Terputus

Gangguan seperti ini biasanya jarang terjadi bila perawatan suplaynya

dilakkan dengan baik. Namun dalam keadaan cuaca buruk seperti badai, hujan,

salju, angin kencang dan sebagainy, kemungkinan timbulnya gangguan akan

semakin besar. Sebab keadan cuaca seperti di atas dapat menimbulkan terputusnya

salah satu phasa. Akibat salah satu phasanya terputus, arus pada phasa lainnya

akan naik menjadi 3 kali. Kenaikan arus ini dapat merusak isolasi kumparan,

karena suatu isolasi mempunyai batas arus tertentu. Lewat batas yang ditentukan

maka kemungkinan isolasi akan menjadi kontak satu sama lainnya. Bila ini terjadi

(30)

II.4.1.3 Proteksi Gangguan Bila Salah Satu Phasanya Terputus

Proteksi ini dimaksudkan untuk mengamankan motor dari kerusakan

apabila suatu motor induksi tiga phasa sedang bekerja, salah satu phasanya putus.

Keadaan ini menimbulkan suatu ketidak seimbangan phasa karena daya yang

disuplay ke motor hanya ada dua kumparan, ini akan mengakibatkan panas yang

cukup besar pada motor.

Terputusnya salah satu phasa pada motor induksi tiga phasa yng sedang

berputar akan mengakibatkan arus pada statornya menjadi tidak seimbang dan

menimbulkan panas yang berlebihan pada motor. Untuk motor-motor ukuran

kecil, hal ini tidak menjadi masalah dan pengamannya cukup menggunakan relay

thermal. Berbeda halnya dengan motor-motor besar (50 HP keatas), keadaan ini

dapat merusak isolasi pada kumparan motor akibat panas yang ditimbulkan oleh

kejadian diatas cukup tinggi. Oleh sebab itu, terputusnya salah satu phasa pada

motor induksi tiga phasa yang sedang bekerja perlu proteksi.

Selama salah satu phasanya terputus besar arus pada phasa yang tidak

terganggu akan naik menjadi 3 kali. Kenaikan arus ini kan menimbulkan panas

pada motor serta ketidak seimbangan pada arus rotor, sehingga pada stator muncul

arus negatif. Komponen arus ini menimbulkan medan putar yang baru, yang

arahnya berlawanan dengan medan putar utamanya.

Dengan demikian ada dua komponen arus dengan frekwensi yang berbeda,

diinduksikan ke body motor dan konduktor rotor. Untuk mengatasi hal ini, maka

motor harus dilengkapi dengan proteksi arus negatif (negatif sequence current

(31)

II.4.2. Gangguan Hubungan Singkat

Gangguan hubungan singkat disini dimaksudkan adalah terjadi hubungan

singkat antara kumparan. Gangguan ini dapat terjadi karena kerusakan isolasi

pada kumparan. Seperti yang telah diuraikan diatas akibat salah satu phasanya

terputus maka pada phasa yang sehat, terjadi kenaikan arus sebesar 3 kali. Dan

ini dapat mengakibatkan tembusnya isolasi sehingga fungsi sebagai konduktor

yang akan menghubungkan satu kumparan dengan kumparan lainnya. Hal ini

karena isolasi menerima panas yang berlebihan, akibat beban lebih panas ini akan

merubah sifat kimia dari isolasi, yang tadi padat berubah menjadi cair. Panas ini

juga dapat menimbulkan hubungan singkat pda kumparan. Gangguan hubungan

singkat akan menimbulkan arus yang besar pada konduktor kumparan yang dapat

merusak kumparan tersebut.

Oleh sebab itu pada motor-motor listrik umumnya dan pada motor induksi

khusunya, gangguan ini harus dicegah sedemikian rupa sehingga tidak

membahayakan atau menimbulkan kerusakan pada motor.

II.4.2.1. Proteksi Gangguan Hubungan Singkat

Alat proteksi ini dihubungkan pada motor, pada masing-masing phasany

antara feeder dengan motor. Kadang-kadang untuk mendapatkan keandalan yang

lebih tinggi. Proteksi hubungan singkat ini di koordinasikan dengan suatu proteksi

beban lebih. Range arus pada proteksi beban lebih ini biasanya di stel antara 1,5

sampai dengan 10 kali arus rating (untuk sesaat), dapat dikategorikan sebagai arus

(32)

Untuk proteksi arus hubungan singkat, dapat dipilih satu dari beberapa

bentuk dibawah ini, yaitu :

1. HRC (High Repturing Capacity) fuse

2. Relay hubung singkat yang dikombinasikan dengan CB (Circuit Breaker).

3. Setting over current relay yang bekerja seketika untuk membuka Circuit

Breaker.

Dari ketiga jenis diatas, pengguanaan HRC fuse sebagai proteksi. Dan ini

akan memperoleh penggunaan circuit breaker yang ekonomis, karena hanya

(33)

BAB III

DASAR TEORI

III.1. Pengertian dari Sistem Proteksi

Proteksi adalah alat yang berfungsi untuk mengamankan suatu peralatan

dari kerusakan akibat adanya gangguan. Beberapa gangguan yang terdapat pada

motor induksi tiga phasa antara lain :

1.Gangguan Beban Lebih

2.Gangguan Hubungan Singkat

3.Gangguan Phasa ke Phasa, dan Lain-lain

Dengan mengetahui jenis-jenis gangguan tersebut dapatlah ditentukan

jenis proteksi yang akan digunakan untuk mengamankan motor induksi dari

gangguan di atas. Di samping itu jenis proteksi pada motor juga tergantung pada

switchgear yang digunakan untuk kontrolnya seperti start, stop, variasi putaran

dan lain-lain.

Secara umum proteksi utama motor-motor listrik adalah :

1.Proteksi beban lebih menimbulkan panas (thermal over load protection)

2.Proteksi arus hubungan singkat (short circuitprotection)

Dan alat proteksi yang terdapat pada switchgear yang digunakan untuk kontaktor

motor adalah :

1. Kontaktor stster dengan HRC (High Repturing Capasity) fuse dan thermal over

load relay.

(34)

Perbedaan keduanya adalah hanya kontaktor dan sekering (fuse), biasanya

digunakan untuk proteksi motor yang berkapasitas 100 volt. Sedangkan pemutus

daya (circuit breaker) digunakan untuk proteksi listrik yang besar dengan

kapasitas sekitar 1500 Hp dan rating tegangan 3 KV.

Selain itu umumnya kontaktor digunakan untuk membatasi arus yang

mengalir sekitar 6 kali arus rating. Rating arus adalah besar arus yang harganya

sedikit lebih tinggi dari arus beban penuhnya. Dari circuit breaker yang digunakan

dapat berupa jenis pemutus dengan osolasi udara atau pemutus daya jenis isolasi

minyak (oil break type). Namun yang umum digunakan adalah pemutus daya jenis

isolasi minyak (oil break circuit breaker). Selain proteksi di atas, motor-motor

induksi 3 phasa kadang juga dilengkapi dengan proteksi akibat variasi tegangan.

Dalam memilih proteksi motor-motor tersebut haruslah memenuhi kriteria,

sederhana, peka, dan ekonomis serta proteksi tidak akan bekerja selama start dan

batas beban lebih yang diizinkan.

Pemilihan proteksi dapat ditinjau dari beberapa hal, diantaranya :

1. Ukuran motor seperti rating arus, rating tegangan, dan dayanya.

2. Jenis motor apakah rotor sangkar atau rotor belitan.

3. Jenis starter yang seperti switchgear atau control.

4. Harga motor dan biaya operasinya.

(35)

III.1.1. Syarat Relay Pengaman

Relay adalah suatu peralatan listrik yang befungsi untuk melindungi,

memutuskan atau menghubungkan satu rangkaian listrik dengan rangkaian listrik

lainnya, yang bekerja secara otomatis dan dapat dipakai sebagai kontrol jarak

jauh.

Relay akan bekerja apabila ada besaran listrik yang mengalir melalui

peralatan tersebut. Besaran-besaran yang bukan besaran listrik dirubah dulu

menjadi besaran listrik. Relay mempunyai kontak-kontak normal membuka

(normally open) dan normal menutup (normally close). Setiap sistem pengaman

berfungsi untuk mengisolir bagian yang terganggu. Untuk mendapatkan hasil

yang memuaskan, maka dibutuhkan beberapa persyaratan yang harus dipenuhi,

antara lain :

1. Keandalan (Reability)

Suatu relay pengaman dirancang untuk mendapatkan beroperasi pada setiap

terjadi gangguan dan dapat diandalkan. Relay pengaman pada umumnya lebih

banyak dalam keadan tidak bekerja. Oleh karena itu untuk mendapatkan

keandalan yang tinggi dari suatu relay pengaman, maka perlu diadakan

pengujian kembali pada saat-saat tertentu agar relay dapat bekerja sesuai

dengan yang diharapkan.

2. Selektif (Selectivity)

Selektif suatu relay pengaman adalah kemampuan untuk menentukan titik

mana yang terjadi gangguan, sehingga dapat dengan tepat memerintahkan

pemutus beban yang mana harus agar daerah yang terganggu dapat

(36)

3. Ketepatan Operasi

Peroteksi dapat bekerja cepat bila adanya gangguan didaerah pengamannya.

Mengisolasi bagian yang terganggu dimaksudkan agar mempercepat

beroperasinya kembali sistem pada keadaan normal dan mengurangi

kemungkinan kerusakan peralatan-peralatan pada istem tersebut. Waktu yang

diperlukan untuk mengisolasi bagian sistem yang terganggu dari sistem

keseluruhan adalah penjumlahan waktu kerja alat pengaman daya (CB). Waktu

kerja alat pengaman adalah waktu sejak terjadinya gangguan sampai saat

menutupnya kontak pada rangkaian pemutus, sehingga waktu pelepasan

pemutus daya adalah waktu sejak, pemutus kontak pada rangkaian pemutus

sampai saat terbukanya pemutus daya.

4. Ekonomis

Relay yang dipergunakan sesederhana mungkin untuk mengurangi biaya,

karena semakin banyak pengaman yang digunakan pada sistem tenaga listrik

akan menyebabkan semakin besarnya biaya. Hal ini dimaksudkan untuk

memberikan pengaman secukupnya agar ekonomis, tetapi tidak mengabaikan

faktor-faktor keandalan, kepekaan dan selektif relay tersebut.

III.1.2. Macam-macam Relay Pengaman

III.1.2.1. Relay Elektromagnetis

Pengaman magnetis adalah suatu sistem pengaman yang digunakan untuk

mengamankan suatu kesalahan dan memutuskan bagian yang hanya mengalami

kesalahan, terutama yang diakibatkan oleh kesalahan arus lebih (hubungan

(37)

Relay elektro magnetis digolongkan menjadi 2 (dua), yaitu :

a. Relay elektro magnetis primer, pada alat ini arus utama mengalir langsung pada

lilitannya.

b. Relay elektro magnetis sekunder, pada alat ini arus utama mengalir dari

transformator sekunder menuju relay.

Pengaman magnetis juga dapat diatur dalam daerah kerja tertentu, tetapi

daerah pengaturannya lebih sempit bila dibandingkan dengan pengaman bimetal,

ini dapat dilihat pada gambar III.1. dibawah ini

Gambar III.1. Relay Elektromagnetik

III.1.2.2. Relay Waktu

relay waktu atau disebut juga dengan timer bekerja secara elektromagnetik

yang digunakan untuk menghubungkan dan memutuskan rangkaian sesuai dengan

setting waktu yang telah ditentukan.

(38)

a. ON Delay

Timer jenis ini jika koilnya diberi tegangan, maka kontak-kontaknya akan

bekerja dengan lambat sesuai dengan waktu yang telah kita setting dan jika

sumber tegangan diputuskan maka kontak-kontaknya akan kembali ke posisi

semula dengan cepat. Timer jenis ini disebut juga relay tunda dengan operasi

lambat.

b. OFF Delay

Untuk jenis ini bila koilnya diberi tegangan, maka kontak-kontaknya langsung

bekerja tanpa penundaan waktu, tetapi jika tegangan diputuskan maka

kontak-kontaknya akan bekerja dengan lambat sesuai waktu yang telah kita setting.

Timer jenis ini disebut dengan operasi cepat.

III.1.2.3. Relay Panas (Relay Thermal)

Relay ini bekerja berdasarkan panas (temperatur) yang ditimbulkan oleh

arus yang mengalir melalui elemen-elemen pemanas bimetal. Dari sifat

pelengkungan bimetal akibat panas yang ditimbulkan, bimetal ini akan

(39)

Bentuk konstruksi dari relay thermal dapat dilihat pada gambar III.2.

dibawah ini.

Gambar III.2. Bentuk Konstruksi Relay Thermal

Keterangan : 1. Reset Mekanis

2. Pengatur Batas Arus

3. Bimetal

4. Pegas Kontak

5. Pendorong Kontak

6. Kontak

Fungsi bagian-bagian dari relay thermal yaitu :

1. Reset mekanis fungsinya untuk membalikkan kedudukan kontak pada posisi

semula dan pengaturan batas arus strip bila terjadi beban lebih.

2. Arus setting (batas arus) sebagai suatu fungsi dari harga arus pada pemanas

(40)

3. Bimetal fungsinya untuk menggerakkan kontak-kontak mekanis pada

pemutus rangkaian listrik akibat panas yang disebabkan oleh arus yang

mengalir melalui elemen-elemen pemanas bimetal.

4. Pegas kontak fungsinya untuk mengembalikan kedudukan semula dari

pendorong kontak setelah terjadinya pembebanan lebih.

5. Pendorong kontak fungsinya untuk menghubungkan kontak-kontak akibat

dari pelengkungan bimetal setelah terjadi pembebanan lebih.

6. Kontak fungsinya untuk mengalirkan arus yang masuk dan arus yang keluar.

III.1.3. Sekring (Fuse)

Sekering (pengaman lebur) terbuat dari kawat perak, timah, tembaga serta

kombinasi yang sifatnya isolatif dan sebagai pemutus hubungan. Sekering akan

bekerja apabila terjadi arus lebih pada hubungan singkat, bekerja dengan cara

mekebur apabila arus yang melaluinya melebihi standarisasi (titik leburnya).

Khusus sekering HRC (High Repturing Capacity) yang mempunyai kelas

kerja gL dapat digunakan untuk melindungi rangkaian motor dimana beban lebih

pada waktu yang pendek dapat diterima, seperti terlihat pada gambar III. 3.

dibawah ini.

(41)

Waktu yang diperlukan suatu sekering untuk putus dapat digambarkan seperti

pada gambar III. 4. dibawah ini.

Gambar : III.4. Karakteristik Waktu Terhadap Arus

Waktu kerja suatu sekering sangat tergantung pada bahannya, dengan

bahan yang berbeda maka toleransinyapun akan berbeda. Keuntungan dari

penggunaan sekering adalah dapat menghantarkan arus tanpa menimbulkan panas

yang berlebihan.

III.1.4. Kontaktor Magnet

Kontaktor magnet adalah saklar yang digerakkan dengan gaya

kemagnetan. Sebuah kontaktor magnet harus tahan dan mampu dalam

mengalirkan dan memutuskan arus dalam keadaan kerja normal. Arus kerja

normal adalah arus yang mengalir selama pemutusan tidak terjadi. Sebuah

kontaktor kumparan magnetnya dapat direncanakan untuk arus searah ataupun

arus bolak-balik. Kontaktor arus bolak-balik pada inti magnetnya dipasang cincin

hubung bsingkat yang gunanya untuk menjaga arus kemagnetan yang kontinyu

(42)

bagaimana bentuk dan bagian-bagian utama dari kontaktor magnet dapat dilihat

Gambar : III.5. Bagian-bagian dari kontaktor magnet

Keterangan : 1. Kontak utama yang diam

2. Kontak utama yang bergerak

3. Kumparan magnet

4. Inti magnet

5. Jangkar

Adapun fungsi bagian-bagian utama dari kontaktor magnet adalah :

1. Kontak utama yang diam

Kontak utama yang diam atau normally open (NO) yaitu kontak yang akan

(43)

2. Kontak utama yang bergerak

Kontak utama yang bergerak atau normally close (NC) yaitu kontak yang

bergerak membuka apabila pada kumparan magnetnya mendapat tegangan.

3. Kumparan magnet

Kumparan magnet merupakan kumparan yang terdapat pada inti besi yang

diam, apabila diberi tegangan akan timbul gerak gaya magnet.

4. Inti magnet

5. Jangkar

Kontaktor magnet akan bekerja normal bila tegangannya mencapai 85%

dari tegangan kerja, bila tegangan kerja turun maka kontaktor akan bergetar.

Ukuran dari kontaktor ditentukan oleh batas kemampuan tegangan

arusnya. Biasanya pada kontaktor terdapat beberapa kontak kontrol normal

membuka (NO) dan normal menutup (NC).

Fungsi kontak-kontak dibuat untuk kontak utama dan kontak bantu untuk

rangkaian kontrol dapat dilihat pada gambar II. 6. dibawah ini.

Gambar : III.6. Simbol dari Kontak-kontak

A2

1 1

A1

11 1 3 5 13

(44)

Keterangan :

11,12, : Kontak-kontak Bantu NC

1 , 2 : Kontak-kontak Bantu NO

13,14 : Kabel Penghubung

3 , 4 : Kabel Penghubung

5 , 6 : Kabel Penghubung

A1 dan A2 : Konektor - konektor kumparan magnet.

Kontak bantu kontaktor adalah sama dengan kontak utamanya, baik cara

kerja maupun prinsipnya. Namun pada pemakaiannya kontak Bantu digunakan

pada rangkaian utama ( daya ) untuk menghubungkan motor ke jala-jala.

Sedangkan kontak bantu digunakan pada rangkaian control.

Sebuah kontaktor harus tahan dan mampu dalam mengalirkan dan

memutuskan arus dalam keadaan kerja normal. Arus kerja normal adalah arus

yang mengalir selama pemutusan tidak terjadi. Dengan demikian, tegangan terlalu

tinggi pada kumparan kontaktor mengakibatkan berkurangnya umur atau sering

merusakkan kumparan,dan tegangan yang terlalu rendah menyebabkan tekanan

antara kontak-kontak dari kontaktor menjadi berkurang sehingga dapat

menimbulkan bunga api pada permulaannya yang dapat merusak kontak-kontak.

Kumparan kontaktor memiliki teloransi tegangan normal dari 85% samai 100%

sehingga kumparan magnetnya dapat direncanakan untuk arus searah atau arus

(45)

Rangkaian dasar menggunakan kontaktor magnet dapat dilihat pada gambar II.7.

dibawah ini.

Gambar III.7. Rangkaian Dasar Menggunakan Kontaktor Magnet

Alat-Alat

1. Fuse : 1 buah

2. Push Button : 1 buah

3. Kontaktor Magnet : 1 buah

4. Thermal Over Load : 1 buah

5. Lampu Pijar : 2 buah

6. Kabel Penghubung

FUSE

OFF

ON

NO NO NC

(46)

III.1.5. Push Button (Saklar Tekan)

Push Button atau sering juga disebut dengan kontak tekan adalah

merupakan saklar yang sering dipergunakan dalam pengontrolan motor-motor

listrik dengan mempergunakan relay dan kontaktor magnetik. Push Button ON,

NC dan kombinasi NO dan NC sering dijumpai dalam rangkaian kontrol suatu

motor listrik yang mempergunakan relay dan kontaktor magnetik. Push Button ini

dioperasikan dengan manual dengan menekan tombol operasinya. Dapat dilihat

Gambar.III.8. Push Button

Adapun penggolongan jenis-jenis Push Button dibagi atas 4 bagian antara lain:

a. Push Button ON

b. Push Button OFF

c. Push Button ON-OFF

(47)

Keempat jenis ini sering dipergunakan dalam kontrol motor listrik yang

dikombinasikan dengan kontak bantu relay maupun kontaktor magnetik. Push

Button type ON identik dengan kontak bantu NO dari kontaktor. Push Button type

OFF identik dengan gabungan kontak NO dan NC dari pada kontaktor.

Push Button ini dioperasikan secara manual dengan menekan tombol

operasinya. Selama tombol operasi tersebut tetap ditekan maka tombolnya akan

tetap bekerja, tetapi bila tombol operasi dilepas maka tombolnya akan kembali

pada posisi normalnya. Berikut ini diperlihatkan Push Button type ON dan type

OFF pada gambar III. 9a dan 9b. dibawah ini :

Gambar .III.9.a. Push Button Type ON

G

(48)

B. Pengertian Motor Induksi Tiga Phasa

elektromagnetik, sesuai dengan konstruksinya maka motor ini terdiri dari dua

bagian, yaitu Stator dan Rotor. Bagian yang diam (stator) dihubungkan dengan

sumber daya 3 phasa, sedangkan bagian berputar (rotor) memperoleh tegangan

berdasarkan induksi dari statornya.

Demikian halnya dengan motor induksi, kumparan statornya sama dengan

mesin sinkron. Sedangkan kumparan rotornya dapat berupa rotor belitan dan rotor

sangkar (Squirrel Cage Rotor) seperti yang di perlihatkan oleh gambar II. 10.

dibawah ini.

Gambar .III.10. Bagian Utama Motor Induksi

Motor induksi rotor belitan mempunyai rotor yang terdiri dari

belitan-belitan kumparan yang di hubungkan 3 phasa dengan jumlah kutub yang sama

dengan jumlah kutub pada statornya. Pada motor ini penambahan tahanan luar

pada kumparannya dapat dilakukan karena ujung-ujung kumparannya dalam

(49)

III.2.1. Prinsip Medan Putar

Perputaran motor pada mesin-mesin arus bolak-balik ditimbulkan oleh

adanya medan putar yang dihasilkan dalam kumparan statornya. Medan putar ini

terjadi apabila kumparan stator dihubungkan dalam phasa banyak, umumnya

phasa 3. hubungan dapat berupa hubungan Y atau hubungan delta. Disini akan

dijelaskan bagaimana terjadinya medan putar itu. Perhatikan gambar-gambar

dibawah ini :

Gambar : III.11. Medan Putar pada Kumparan Stator

Misalkan kumparan a-a; b-b; c-c dihubungkan 3 phasa, dengan

masing-masing berbeda phasa 1200 (lihat Gbr. a) dan dilari arus sinusiodal. Distribusi

(50)

pada keadaan t1, t2, t3 dan t4 fluksi resultan yang timbul oleh

kumparan-kumparan tersebut adalah seperti Gbr. (c), (d), (e) dan (f) masing-masing, dimana

pada t1 fluksi resultan mempunyai arah yang sama terhadap arah fluksi yang

dihasilkan oleh kumparan a-a, sedangkan pada t2, fluksi resultannya mempunyai

arah yang sama terhadap arah fluksi yang dihasilkan oleh kumparan c-c dan t3

sama dengan fluksi yang dihasilkan oleh kumparan b-b. untuk t4, fluksi

resultannya adalah berlawanan arahnya dengan fluksi resultan yang dihasilkan

pada saat t1. dari gambar-gambar (c), (daerah), (e) dan (f) tersebut terlihat bahwa

fluksi resultan berjalan (berputar), sehingga untuk satu cycle dari pada arus, fluksi

(51)

III.2.2. Prinsip Kerja

Prinsip kerja motor induksi tiga phasa berdasarkan induksi

elektromagnetis, yakni bila belitan/ kumparan stator diberi sumber tegangan

bolak- balik tiga phasa maka arus akan mengalir pada kumparan tersebut,

menimbulkan medan putar (garis - garis gaya fluks)yang berputar dengan

kecepatan sinkron dan akan mengikuti persamaan :

rpm p

f N_s120

dimana :

Ns : Kecepatan Medan Putar Stator

f : frekuensi

p : Banyaknya kutub

garis – garis gaya fluks dari stator tersebut yang berputar akan memotong

penghantar – penghantar rotor sehingga pada penghantar – penghantar tersebut

timbul Elektro Motor Forces (EMF) atau tagangan induksi.

Berhubung kumparan rotor merupakan rangkaian yang tertutup maka pada

kumparan tersebut mengalir arus. Arus yang mengalir pada penghantar rotor yang

berada dalam medan magnit berputar dari stator, maka pada penghantar rotor

tersebut timbul gaya – gaya yang berpasangan dan berlawanan arah, gaya tersebut

menimbulkan torsi yang cenderung memutar rotornya, rotor akan berputar dengan

kecepatan putar (nr) mengikuti putaran medan putar stator (ns). bila torsi yang

dibangkitkan lebih besar dari torsi beban maka rotor akan berputar ( TSt > TL )

(52)

BAB IV

HASIL PERCOBAAN

IV.1. Hasil Percobaan

Dalam pelaksanaan Percobaan di laboratorium Teknik Tenaga Listrik

PTKI Medan, khususnya dalam bidang sistem proteksi pada motor induksi tiga

phasa. Penulis mendapat data-data yang berkaitan dengan judul karya akhir.

Adapun data-data teknis peralatan yang berkaitan dalam hal ini adalah :

1. Motor induksi tiga phasa

- Merek : Matshuhita Electric Industrial Co.Ltd

(53)

3. Kontaktor Magnet

- Merek : Mitshubhisi S – N12

- Regulasi Tegangan :  2,5% (tegangan rata-rata)

- Sirkuit Tenaga : Setengah gelombang terkontrol SCR

- Batas : 173 – 250 Volt AC

IV.2. Keadaan Terpasang sistem proteksi pada motor induksi tiga

phasa

Suatu sistem pengaman pada motor terdiri dari beberapa komponen yang

membentuk suatu konfigurasi, dimana masing-masing komponen sistem

mempunyai hubungan timbal balik yang bekerja satu sama lainnya untuk

mendapatkan hasil yang diharapkan.

Pada prinsipnya relay dirancang untuk memberikan perlindungan terhadap

motor dari kerusakan akibat hal-hal yang tidak diinginkan. Relay juga dirancang

(54)

cepat memutuskan beban mana yang harus bekerja dan yang tidak agar daerah

yang terganggua dapat dilokalosir.

Untuk lebih jelasnya maka akan dijelaskan cara kerja dari masing-masing

rangkaian pada skema rangkaian dari sistem proteksi (pengaman) pada motor

induksi. Dapat dilihat pada gambar IV.1. dibawah ini.

2

(55)

Keterangan Gambar :

1. Sekering (Fuse)

2. Tombol OFF

3. Tombol ON

4. Normally Open (NO)

5. Normally Close (NC)

6. Kontaktor Magnet

7. Koil

8. Kontak Over Load

9. Over Load

10. Motor Induksi

IV.3. Cara Kerja :

1. Tombol ON (3) ditekan, maka kontaktor magnet (6) akan mendapat daya dan

kontak membuka NO (4) akan menutup seiring dengan kontak menutup NC

(5) yang menjadi terbuka kontaknya akibat dari gaya kemagnetan yang terjadi.

Lalu melewati koil (7) dan over load (9). Arus yang melewati kontak ovr load

(8) akan menuju motor. Akibatnya motor (10) akan berputar karena adanya

arus yang masuk.

2. Tombol OFF (2) ditekan maka sumber arus daya akan berhenti mengalir

karena koil, megnet kontaktor (7) tidak mendapat sumber tegangan atau arus,

akibatnya kontak membuka NO (4) yang sebelumnya menutup akan membuka

kembali seiring dengan kontak menutup NC (5) yang sebelumnya terbuka

(56)

3. Apabila terjadi gangguan pada sistem rangkaian ataupun pada motor (10)

maka dengan cepat over load (9) akan memutus hubugan arus yang menuju

motor (10). Pemutusan ini terjadi karena bimetal yang ada didalam relay

thermal (8) menjadi panas akibat arus yang berlebih, maka bimetal akan

melengkung. Dengan melengkungnya bimetal tersebut akan mendorong

pendorong kontak yang ada didalam relay thermal (8) tersebut, maka

pendorong kontak akan dengan cepet memutuskan hubungan arus yang

(57)

BAB V

KESIMPULAN

V.1. KESIMPULAN

1

.

Dari hasil percobaan yang dilakukan apabila terjadi gangguan pada rangkain ataupun pada motor induksi maka dengan cepat over load akan memutus arus

yang menuju motor,ini terjdai karena bimetal yang ada dalam relay thermal

menjadi panas akibat arus yang berlebih sehingga bimetal melengkung maka

akan mendorong pendorong kontak yang ada didalam reley thermal sehingga

dengan cepat memutuskan arus menuju motor.

2. Dari hasil percobaan yang dilakukan ternyata sistem proteksi pada motor

induksi tiga phasa yang baik adalah dengan menggunakan over load relay

sangat efektif dan efisien untuk pengaman motor induksi tiga phasa.

V.2. Saran

1.

Untuk menghindari kerusakan pada peralatan sebaiknya penngunaan pengaman

lebih di tingkatkan.

2. Dalam hal perawatan motor dan peralatan lainnya hendaknya dilaksanakan

(58)

DAFTAR PUSTAKA

1. William D. Stevenson, JR. Analisa Sistem Tenaga Listrik, Edisi Ke Empat,

1984

2. Sunil. S. Rao. Switchanger and Protection, Khanno Publiuser, 8 th Edition,

New Delhi, 1986

3. Zuhal, Dasar Tenaga Listrik, Penerbit ITB, 1986

4. Dr,- Ing. K. T. Sirait dan Ir. Parouli Pakpahan, Proteksi Sistem tenaga, Bagian

I

5. Ir. Mansyur, Msi, Diktat Teknik Tenaga Listrik, PTKI Medan