LAPORAN RESMI
PRAKTIKUM TAKNIK LISTRIK
" DIRECT ON LINE"
Kelompok 2:
Eka Nur Jannah (6512040002)
Fikra Justiar Abdillah (6512040007)
Pungky Haryono (6512040024)
Evans Abednego Siregar (6512040028)
K3-IV A
TEKNIK KESELAMATAN DAN KESEHATAN KERJA
POLITEKNIK PERKAPALAN NEGERI SURABAYA
2014
PRAKTIKUM TEKNIK LISTRIK
DIRECT ON LINE
TUJUAN
Tujuan Konstruksional Umum
Mahasiswa diharapkan dapat mempraktekkan rangkaian kontrol dan proteksi motor sengan benar sesuai dengan peraturan (PUIL) yang berlaku.
Tujuan Konstruksional Khusus
Dapat melakukan kegiatan membuat, memasang, mencoba, dan membongkar Direct On Line Panel Starter secara benar.
DASAR TEORI
Sistem Direct On Line ini sangat sederhana, sering digunakan di industri dan biasanya dipakai untuk menjalankan motor dengan kapasitas daya 1 Kw sampai 5 kW (misal: untuk starting motor pompa, motor kompresor). Dinamakan Direct On Line karena menghubungkan langsung antara sumber dengan beban. Sedangkan sumber tegangannya adalah menggunakan sistem 3 phase dengan netral dihubungkan pada itik bintang. Motor listrik ini biasanya mempunyai spesifikasi sebagai berikut :
Rated Daya : 1 sampai 5 Kw
Rated Tegangan : 220 / 380 Volt
Rated Frekuensi : 50 / 60 Hz
Cos : 0,6 sampai 0,8
Connection : star (Y)
Alat Pengasut Terhubung Langsung (DIRECT ON LINE STARTER)
Alat ini bisa digunakan sampai 3,75 kW. Sifat – sifat dasar pengasutan diberikan pada Gambar 1. Pengasutan tersebut mencangkuop sebuah alat sambung (kontaktor) 4 kutub yang mana satu kutub berfungsi untuk tujuan menahan. Kumparan alat sambung bekerja sebagai sebuah pemutus tanpa tegangan seandainnya terjadi kerusakan sumber atau suatu hubungan yang terbuka.
Gambar Pengasutan dengan terhubung langsung
Dengan isolator pada posisi ON dan kontak-kontak LM dijembatani oleh tombol aut, kontaktor 415 V bekerja dan daya dibawa ke motor. Membukanya kontak oleh tombol stop jelas menyela (menginterupsi) rangkaian penahan.
Kumparan-kumparan beban lebih atau solenoida dalam beberapa hal menjalankan suatu mekanisme sederhana (untuk kejelasan tidak diperhatikan) yang memutuskan pengasutan pada nilai arus bebeab lebih yang telah diterapkan lebih dahulu.peredam oli yang disetel dapat dipasang untuk mencegah pemutusan oleh kenaikanmendadak gelombang untuk arus asut. Sebagai suatu kemungkinan lain untuk operasi magnetik, diunakan pelepasan-pelepasan beban lebuh secara panas yang didasarkan pada prinsip dua logam, terutama dalam ukuran-ukuran yang lebih kecil.
Adalah menarik untuk diperhatikan bahwa tombol-tombol tambahan untuk pengasutan dirangkaikan pararel dengan kontak-kontak LM, sedangkan tombol-tombol tambahan untuk stop duhubungkan secara seri dengan hubungan YY1 terlepas. Untuk sebuah unit jarak jauh dengan tombol start dan stop yang digabungkan hanya diperlukan tiga kawat.
Pengasutan Motor Induksi dengan menghubungkan langsung pada saluran (Direct On Line)
Pengasutan ini digunakan untuk motor-motor berdaya kecil. Pada cara ini motor dapat diasut pada tegangan saluran penuh dengan menggunakan penstart saluran yang dilengkapi dengan relai termis beban lebih. Cara ini dapat menghasilkan kopel start yang lebih besar mengingat kopel motor induksi berbanding lurus dengan kuadrat tegangan yang dikenakan. Kelemahan pengasutan cara ini adalah dapat menghasilkan arus start yang besar, karena itulah hanya digunakan untuk motor-motor yang berdaya kecil.
Gambar rangkaian pengasutan langsung pada saluaran atau Direct On Line (DOL)
Rangkaian kendalinya disuplai dari tegangan 220 Volt. Pada saat tombol start S2 ditekan arus mengalir melalui F2 – S1 – S2 – K1. Kontaktor megnetik 1 (K1) bekerja, kontak bantu K1 (NO) menutup dan motor terhubung pada saluran. Untuk selanjutnya, arus akan mengalir melalui F2 – S1 – Kontak bantu K1 – K1.
Pengasutan Motor Induksi dengan menggunakan penstart bintang/Star–delta (Y-Δ)
Pada pengasutan ini selama periode start lilitan motor akan berada dalam hubungan bintang dan setelah selang waktu tertentu akan berpindah ke hubungan lilitan delta. Dengan cara ini kenaikan arus start dapat dibatasi hingga sepertiga kali saja dibandingkan bila motor langsung terhubung delta. Gambar berikut memperlihatkan rangkaian daya dan rangkaian kendali pengasutan star – delta.
Gambar rangkaian start motor star/bintang – delta/segitiga
Rangkaian kendali pengasutan dengan cara ini disuplai oleh tegangan 220 Volt. Cara kerjanya : jika tombol start S2 ditekan, arus mengalir melalui F2 – S1 – S2 – kontak bantu timer T (NC) – kontak bantu K3 – K1. Kontaktor magnetik 1 (K1) bekerja dan motor terhubung dalam lilitan bintang. Saat itu juga kontak bantu K1 (NC) membuka dan kontak bantu K1 (NO) menutup sehingga arus mengalir melalui F2 – S1 – S2 – kontak bantu K1 (NO) – K2. Kontaktor magnetik 2 (K2) bekerja dan motor terhubung pada sumber tegangan. Pada saat yang sama kontak bantu K2 (NO) menutup dan timer T bekerja. Setelah t detik kontak bantu T (NC) membuka sehingga K1 tidak dilewati arus (K1 tidak bekerja), kontak bantu T (NC) menutup, arus mengalir melalu F2 – S1 – kontak K2 (NO) – kontak bantu T (NO) – kontak bantu K1 (NC) – K3. Kontaktor magnetik K3 bekerja, motor terhubung dalam belitan delta. Tombol S1 digunakan untuk melepaskan motor dari sumber tegangan.
Dengan pengasutan cara ini, kenaikan arus start dapat dibatasi hingga sepertiga kali saja dibandingkan bila lilitan motor langsung terhubung delta. Hal ini dapat dibuktikan sebagai berikut:
Hubungan belitan, Tegangan, Arus Star dan Delta
Bila stator dihubung star, maka :
- Tiap belitan mendapatkan tegangan sebesar U/ 3
- Sehingga arus yang mengalir ditiap belitan sebesar IY
- Arus yang mengalir ditiap belitan akan sama dengan arus arus fasa IY
Bila stator dihubungkan delta, maka :
- Tiap belitan mendapatkan tegangan sebesar U
- Sehingga arus yang mengalir ditiap belitan sebesar IfΔ
- Arus fasa untuk belitan delta : IΔ = 3 IfΔ
Bila dibandingkan,
Rangkaian DOL
Ada dua rangkaian listrik yang membentuk dari rangkaian DOL ini:
Rangkaian daya yaitu rangkaian yang merupakan jalur tegangan utama motor bisa 220 V, 380 V, 660V, dan sebagainya. Aliran arus ke motor ditentukan oleh kondisi anaka kontak dari kontaktor utama.
Rangkaian kontrol yaitu rangkaian yang digunakan untuk memutus dan menyambung aliran arus ke motor melalui anak kontak kontaktor utama. Kontaktor utama harus mendapatkan tegangan suplai agar anak kontaknya berubah kondisi. Hal ini dicapai dengan menekan tombol START atau tertutupnya anak kontak ON dari relay kontrol jarak jauh di rangkaian kontrol. Tegangan yang dipakai biasanya 110 VAC.
Yang termasuk diagram daya antara lain :
Pengaman arus beban : sekering / MCB
Kontak – kontak utama kontaktor magnit.
Kontak – kontak pengaman arus lebih (THOR).
Terminal – terminal transformator.
Terminal – terminal resistor.
Terminal – terminal induktor.
Terminal – terminalkapasitor kompensasi.
Terminal – terminal belitan motor / beban lainnya.
Sedangkan yang termasuk diagram kontrol antara lain :
Pengaman arus kontaktor magnit : sekering / MCB (kecil)
Tombol tekan stop.
Tombol tekan start ; tombol kunci start, dll.
Koil konduktor magnit.
Kontak – kontak bantu kontaktor magnit NO, NC
Kontak – kontak bantu timer NO, NC.
Kontak – kontak bantu TOR.
Lampu tanda.
Komponen Peralatan Penunjang Rangkaian DOL
Pengaman (Circuit Breaker)
Pengaman listrik harus selalu dipasang pada setiap panel dengan urutan pemasangan sebagai berikut: NFB dan MCB. Ketentuan yang besarnya arus pengaman tidak boleh melebihi arus nominal kabel yang dipasang pada rangkaian pengendali atau rangkaian pengawatan.
Gambar Circuit Breaker
Kontak Magnet (kontaktor)
Terminal
Kontak
Keterangan
a - b
Source
1 - 2
NO
Kontak Utama
3 - 4
5 - 6
13 - 14
NC
Kontak Bantu
21 - 22
NC
Kontaktor magnet adalah saklar yang bekerja berdasarkan elektromagnetis digunakan untuk membuka dan menyambung rangkaian listrik (load). Kontaktor magnet bekerja untuk merubah kontak-kontak Normally Open (NO) dan Normally Close (NC). Pada kontaktor magnet terdapat dua kontak yaitu: Kontak Utama dan Kontak Bantu.
Gambar Komponen Kontaktor
Push Botton
Push Botton disebut juga saklar tekan atau tombol tekan. Bekerja pada saat tombol ditekan akan merubah kontak NO menjadi NC dan NC menjadi NO.
Terminal
Kontak
95 – 96
NC
97 – 98
NO
Gambar Push Botton NC (Normaly Closed) dan NO (Normaly Open)
Thermal Overload Relay (THOR)
Thermal Over Load Relay adalah peralatan kontrol listrik yang berfungsi untuk memutuskan jaringan listrik jika terjadi beban lebih. Jaringan listrik akan putus bila arus yang melewati lebih besar dari setting arus Thermal Over Load dengan melalui proses panas yang terdapat pada relay. Pada saat mereset kembali memerlukan waktu untuk mengaktifkan kembali karena perlu proses pendinginan temperature terlebih dahulu.
Gambar Thermal Overload Relay
PERALATAN PERCOBAAN
Adapun peralatan dan bahan yang digunakan dalam praktikum ini adalah sebagai berikut :
Peralatan
No.
Nama
Spesifikasi
Jumlah
Keterangan
1
Tang Potong
1 buah
MEKANIK
2
Tang Kombinasi
1 buah
MEKANIK
3
Tang Cable Schoon
1 buah
MEKANIK
4
Tang Kerucut
1 buah
MEKANIK
5
Pisau Potong (Cutter)
1 buah
MEKANIK
6
Obeng +,-
1 buah
MEKANIK
7
Kikir
1 buah
MEKANIK
8
Palu
1 buah
MEKANIK
9
Penitik
1 buah
MEKANIK
10
Penggores
1 buah
MEKANIK
11
Penggaris
1 buah
MEKANIK
12
Solder
220 V/ 40 kW
1 buah
ELEKTRIK
13
Hand Bor
320 V/ 300 kW
1 buah
ELEKTRIK
14
Multitester
1 buah
ELEKTRIK
15
Isulation Tester
1 buah
ELEKTRIK
16
Tespen
1 buah
ELEKTRIK
Bahan
No.
Nama
Spesifikasi
Jumlah
Keterangan
1.
MCB
3P, 6 A
1 buah
MG
1P, 6 A
1 buah
MG
2.
Kontaktor
3P, 25 A, coil: 220 V
1 buah
TM
50 Hz
3.
Auxiliary contact
2 NO, 2 NC
1 buah
TM
4.
Termal Overload
1 buah
TM
5.
Push Botton
NC (Stop)
1 buah
TM
NP (Start)
1 buah
TM
6.
Indicator Lamp
Merah
1 buah
TM
Hijau
1 buah
7.
Terminal Block
Krem
20 buah
LEGRAND
Biru
8 buah
Kuning-Hijau
8 buah
8.
Mounting rail
1 m
TM
9.
Cable Schoon
2,5 mmsq
2 pak
TM
10.
Spiral Kabel
1 pak
11.
Cable Gland
PG 16, PG 21, PG 29
6 buah
TM
12.
Kabel
NYY 5x2,5 mmsq
4 m
JEMBO
NYAF 1,5 mmsq (ht)
10 m
13.
Baut + Mur
M3, M4
4 pak
14.
Box Panel
600x500x200
1 buah
15.
Motor Listrik
Star-delta, 5 Kw
1 buah
16.
Tachometer
Lutron DT-2236
1 buah
17.
Avometeer
Sanwa Digital Multimeter CD 800
1 buah
PROSEDUR KESELAMATAN
Prosedur keselamatan yang dapat diaplikasikan selama melakukan praktikum ini adalah sebagai berikut :
Memperhatikan setiap langkah kerja yang akan saudara kerjakan semua harus sesuai dengan SOP (standart operasional prosedur).
Sebelum merangkai pastikan power dalam keadaan off atau mati.
Memeriksa semua peralatan dan konponen dalam keadaan aman digunakan.
Dalam melakukan pekerjaan rangkaian dilarang bercanda dan bercakap yang tidak ada hubungannya dengan modul praktikum.
Sebelum mencoba pastikan dicek terlebih dahulu dengan menghubungi intruktur bengkel/ laboratorium.
PROSEDUR KERJA
Adapun prosedur kerja dalam praktikum Direct Online System ini adalah sebagai berikut :
Memeriksa semaua komponen pada panel, dan yakinkan bahwa komponen daam keadaan baik.
Mempelajari gambar rangkaian kontrol dan rangkaian daya, jika kurang mengerti tanyakan pada instruktur.
Melakukan pengawatan pada panel untuk system Direct On Line Starter sesuai dengan diagram rangkaian daya dan giagram rangkaian kontrol yang telah diberikan dalam buku praktikan.
Memeriksakan pada instruktur apakah pengawatan pada panel yang telah saudara lakukan adalah benar, aman sesuai aturan sebelum dihubungakn ke sumber tegangan, termasuk sambungan ke beban yaitu motor listrik 3 phase.
Meyakinkan dan mengecek ulang sekali lagi pengawatan tersebut.
Setelah yakin sebelum di coba periksa lagi tentang safety listrik yang akan dicoba.
Setelah yakin betul, maka masukkan sumber tegangan listrik untuk test rangkaian kontrol dan setelah itu mengoperasikan rangkaian daya.
GAMBAR RANGKAIAN
DATA HASIL PRAKTIKUM
Tabel Hasil Pengujian
Pengujian
ADA
TIDAK ADA
1. Hubung Singkat :
a. Phase dengan Phase:
L1 - L2
L1 - L3
L2 - L3
b. Phase dengan Netral:
L1 – N
L2 – N
L3 – N
c. Phase denag Proteksi Pentanahan
L1 – PE
L2 – PE
L3 – PE
2. Connection
a. Rangkaian Daya - Sumber
b. Rangkaian Kontrol - Sumber
No.
TERMAL OVERLOAD
KONDISI MOTOR
1
Tidak Bekerja
ON
2
Bekerja
OFF
Tabel Hasil Percobaan
No.
I start (Ampare)
I nominal (Ampere)
n (rpm)
1
8,7
3,1
1495
ANALISA
Pada praktikum ini, kami merangkai suatu rangkaian daya dimana rangkaian ini akan dihubungkan dengan motor dan untuk selanjutnya disebut rangkaian kontrol. Sebelum dihubungkan dengan motor, rangkaian daya terlebih dahulu diamati untuk mengetahui apakah ada hubungan singkat atau tidak.
Dari tabel data hasil pengujian yang diperoleh menunjukkan tidak adanya hubungan singkat antara phasa dengan phasa, phasa dengan netral, phasa dengan proteksi pentanahan, yang berarti rangkaian system direct online tersebut aman digunakan. Dan koneksi antara Rangkaian Daya-Sumber dan Rangkaian Kontrol-Sumber telah terpasang dengan baik karena berdasarkan hasil pengujian menunjukkan ada hubungan.
Dari data hasil pengukuran arus start lebih besar dari arus nominal karena pada saat start awal motor ini memilki torque yang besar sehingga daya yang dibutuhkan untuk awal penyalaan juga besar sehingga arus pada saat start juga lebih besar sedangkan arus nominal lebih kecil dikarenakan torque sudah stabil.
KESIMPULAN
Dari hasil percobaan yang telah dilakukan dapat disimpulkan bahwa sebelum melakukan penyalaan terhadap motor listrik , semua rangkaian baik rangkaian control maupun rangkaian daya harus di periksa terlebih dahulu untuk menghindari kemungkinan adanya hubungan singkat yang mungkin dapat menyebabkan kerusakan pada peralatan Selain itu untuk menghindari pengaktifan langsung melalui rangkaian daya motor listrik dapat diaktifkan dengan rangkaian control yang dapat diaktifkan dari jarak jauh dengan memanfaatkan kontaktor.
Untuk proteksi pada motor dapat digunakan alat pengaman yaitu thermal overload, alat ini akan memutuskan arus ketika terjadi beban berlebih atau terjadi hubungan singkat
Besar arus pada saat start lebih besar daripada arus nominal, pada saat start awal motor ini memilki torque yang besar sehingga daya yang dibutuhkan untuk awal penyalaan juga besar sehingga arus pada saat start juga lebih besar sedangkan arus nominal lebih kecil dikarenakan torque sudah stabil.
TUGAS PERCOBAAN
Buat urutan cara mengoperasikan dan mematikan diagram rangkaian sistem Direct Online Starter!
Bagaimana cara pemilihan kontaktor yang tepat? Jelaskan!
Buat estimasi harga perencanaan dan pembuatan panel tersebut!
Apa keuntungan dan kerugian sistem Direct On Line Stater pada motor ?
Apa yang dimaksud dengan IP dari suatu motor ( misal IP motor 23 )?
Berdasarkan teori yang telah anda pelajari, sudah sesuaikah hasil percobaan saudara? Jelaskan!
Apa kesimpulan yang dapat saudara peroleh dari percobaan kali ini?
Jawaban :
Urutan cara mengoperasikan dan mematikan diagram rangkaian DOL starter yang pertama adalah dengan meng-on-kan semua MCB, baik MCB kontrol maupun MCB daya. Setelah semua MCB di-on-kan, maka tombol warna merah akan menyala (tanda bahwa motor berhenti). Berikutnya menekan tombol on (warna hijau) yang ada pada pintu panel sehingga kontaktor aktif dan menyalakan lampu berwarna hijau (tanda motor berjalan) dan menghidupkan motor. Untuk mematikannya, cukup dengan menekan tombol off (warna merah) sehingga motor mati dan lampu berwarna merah menyala (tanda motor berhenti).
Pemilihan kontaktor didasarkan pada KHA (Kuat Hantar Arus). Jika KHA kontaktor lebih rendah daripada arus yang akan digunakan, maka bisa menyebabkan kontaktor leleh karena panas arus. Jadi KHA kontaktor harus lebih besar daripada arus yang akan digunakan.
Tabel estimasi harga perencanaan dan pembuatan panel
Nama Alat
Spesifikasi
Harga Satuan
Total Harga
MCB
3 P, 6 A
Rp 70.000,-
Rp 70.000,-
1 P, 6 A
Rp 15.000,-
Rp 15.000,-
Kontaktor
3P, 25A, coil : 220 V 50 Hz
Rp 400.000,-
Rp 1.200.000,-
Auxiliary contact
2 NO, 2 NC
Rp 75.000,-
Rp 150.000,-
Thermal overload
Rp 120.000,-
Rp 120.000,-
Push Button
NO (start)
Rp 10.000,-
Rp 10.000,-
NC (start)
Rp 10.000,-
Rp 10.000,-
Indicator Lamp
Merah
Rp 10.000,-
Rp 10.000,-
Hijau
Rp 10.000,-
Rp 10.000,-
Terminal Block
Krem
Rp 5.000,-
Rp 100.000,-
Biru
Rp 8.000,-
Rp 96.000,-
Kuning-hijau
Rp 8.000,-
Rp 96.000,-
Mounting rail
Type no 6385 600 mm
Rp 7.500,-
Rp 7.500,-
Bus bar
Cu 110 x 15 x 3
Rp 18.500,-
Rp 37.000,-
Cable schoon
2,5 mmsq
Rp 3.000,-
Rp 6.000,-
Spiral kabel
110 x 15 x 3
Rp 5.500,-
Rp 5.500,-
Cable gland
Rp 4.000,-
Rp 24.000,-
Kabel
NYY 5 x 2,5 mmsq
Rp 3.500,-
Rp 14.000,-
NYAF 1,5 mmsq(ht)
Rp 3.200,-
Rp 32.000,-
Baut + Mur
M3, M4
Rp 1.500,-
Rp 6.000,-
Box Panel
600x500x200
Rp 1.000.000,-
Rp 1.000.000,-
Timer
Omron
Rp 350.000,-
Rp 700.000,-
TOTAL
Rp3.719.000
Berikut adalah keuntungan dan kerugian dari DOL starter
Keuntungan dari DOL starter :
Sistem lebih sederhana, karena langsung menghubungkan sumber dengan beban.
Karena sistem ini menggunakan hubungan star, maka arus start lebih rendah.
Kerugiandari DOL starter :
Karena sistem ini menggunakan hubungan star, maka torque pada saat start rendah.
Hanya untuk motor dengan daya rendah.
IP (Index Protection) adalah suatu kode yang menyatakan tingkat proteksi pada suatu perangkat elektrik. Diantara tingkat proteksi tersebut adalah proteksi untuk sentuhan langsung, proteksi dari masuknya benda asing padat (misal debu), proteksi dari air dan informasi tambahan yang berhubungan dengan proteksi perangkat elektrik tersebut.
Hasil praktikum sudah sesuai karena semua komponen berfungsi dengan baik sehingga motor dapat berjalan dengan sistem start DOL. Arus start pada motor juga tidak terlalu besar dari arus nominalnya karena menggunakan hubungan star.
Dapat disimpulkan bahwa sebelum melakukan penyalaan terhadap motor listrik , semua rangkaian baik rangkaian control maupun rangkaian daya harus di periksa terlebih dahulu untuk menghindari kemungkinan adanya hubungan singkat yang mungkin dapat menyebabkan kerusakan pada peralatan Selain itu untuk menghindari pengaktifan langsung melalui rangkaian daya motor listrik dapat diaktifkan dengan rangkaian control yang dapat diaktifkan dari jarak jauh dengan memanfaatkan kontaktor.
DAFTAR PUSTAKA
Handbool Pelatihan Kontrol Motor PT Freeford
LIPI PUIL Jakarta 1987
PEDC Bandung, Cource Note Bengkel Listrik Semester II
PEDC Bandung, Rancangan Listrik Semester III & IV 1986
PEDC Bandung, Course Note Bengkel Listrik Semester VI 1986
Electrical Handbook Vol. I dan Vol. II
Instalasi Motor-motor Listrik Jilid 1 1999
