MENJALANKAN MOTOR 3 FASA DENGAN MENGGUNAKAN THERMAL OVERLOAD

Februari 08, 2012

MENJALANKAN MOTOR 3 FASA DENGAN MENGGUNAKAN THERMAL OVERLOAD

MENJALANKAN MOTOR 3 FASA

DENGAN MENGGUNAKAN THERMAL OVERLOAD

Tujuan :

Ø Untuk memahami cara kerja magnet kontaktor dan motor listrik menggunakan sambungan bintang.

Ø Untuk mengerti pemasangan magnet kontaktor untuk mengendalikan motor 3 fasa.

Ø Untuk memahami prinsip kerja thermal overload dan pemasangannya dengan menggunakan kontakor.

Alat dan Bahan :

- Motor 3 fasa

- Kontaktor 4 NO+1 NC atau 5 NO + 1 NC

- Tombol NO + NC

- Lampu kontrol

- Kabel penghubung

- Tespen, obeng + dan –

Dasar Teori

A. Kontaktor Magnet

Kontaktor magnet atau sakelar magnet adalah sakelar yang bekerja berdasarkan kemagnetan. Artinya sakelar ini bekerja bila ada gaya kemagnetan. Magnet berfungsi sebagai penarik dan pelepas kontak-kontak. Sebuah kontaktor harus mampu mengalirkan arus dan memutuskan arus dalam keadaan kerja normal. Arus kerja normal ialah arus yang mengalir selama pemutusan tidak terjadi. Sebuah kontaktor kumparan magnetnya (coil) dapat dirancang untuk arus searah (arus DC) atau arus bolak-balik (arus AC). Kontaktor arus AC ini pada inti magnetnya dipasang cincin hubung singkat, gunanya adalah untuk menjaga arus kemagnetan agar kontinu sehingga kontaktor tersebut dapat bekerja normal. Sedangkan pada kumparan magnet yang dirancang untuk arus DC tidak dipasang cincin hubung singkat.

Kontaktor magnet adalah sebuah komponen yang berfungsi sebagai penghubung/ kontak dengan kapasitas yang besar dengan menggunakan daya minimal. Dapat dibayangkan MC adalah relay dengan kapasitas yang besat. Umumnya MC terdiri dari 3 pole kontak utama dan kontak bantu (aux. contact).

Untuk menghubungkan kontak utama hanya dengan cara memberikan tegangan pada koil MC sesuai spesifikasinya.

Kontaktor Magnet Merupakan Jenis Saklar Yang Bekerja Secara Magnetic Yaitu Kontak ( NO & NC ) Bekerja Apabila Kumparan Di Aliri Arus / Tegangan, Penggunaan Kontaktor Magnet Jauh Lebih Baik Dari Pada Saklar Biasa.

Sebuah Kontaktor Magnet Terdiri Dari :

1. Kumparan / Koil.

Kumparan / Koil Adalah Lilitan yang Apabila Di Aliri Arus / Tegangan Maka Akan Tejadi Magnetisasi Yang Akan Menarik Kontak - Kontaknya Sehingga Input & Output Pada Kontak NO Akan Terhubung & Sebaliknya Untuk Kontak NC Akan Terputus / Tidak Terhubung.

Kontaktor akan bekerja normal bila tegangannya mencapai 85 % dari tegangan kerja, bila tegangan turun kontaktor akan bergetar.Apabila Pada Kumparan Kontaktor Diberi Tegangan Terlalu Tinggi / Tidak Sesuai Dengan Spesifikasi Maka Akan Menyebabkan Berkurangnya Umur / Merusak Kumparan Kontaktor. Tetapi Bila Tegangan Yang Diberikan Terlalu Rendah Maka Akan Menimbulkan Tekanan Antara Kontak-Kontak Dari Kontaktor Menjadi Berkurang Yang Nantinya Dapat Menimbulkan Bunga Api Pada Permukaannya Serta Dapat Merusak Kontak-Kontaknya.

2. Beberapa Kontak NO

( Normally Open =Bila coil contactor atau relay dalam keadaan tak terhubung arus listrik, kontak internalnya dalam kondisi terbuka atau tak terhubung)

3. Beberapa Kontak NC

( Normally Close = sebaliknya dengan normally open)

Kontak Pada Kontaktor Magnet Terdiri Dari :

1. Kontak Utama ( Digunakan Untuk Rangkaian Daya )

2. Kontak Bantu ( Digunakan Untuk Rangkaian Pengontrol / Pengunci )

Agar Penggunaan Kontaktor Dapat Disesuaikan Dengan Beban Yang Akan Dikontrol, Maka Pada Setiap Kontaktor Selalu Dilengkapi Dengan Plat Nama Yang Berisikan Data-Data Mengenai :

1. Perusahaan Pembuat Kontaktor.

2. Nomor Seri Pembuatan.

3. Tegangan Nominal Beban.

4. Tegangan Kerja Kontaktor.

5. Kemampuan Arus Yang Dapat DiAlirkan.

6. Kelas Operasi.

B. PUSH BUTTON

Tombol ini banyak digunakan pada panael kendali, tombol ini digunakan sebagai kontak ON dan OFF, tombol ini memiliki 2 kontak , yaitu kontak pertama NC (normaly Close) dan kontak kedua NO (normaly Open) . Pada saat tombol belum di tekan kontak pertama dalam kondisi NC (normaly Close) dan kontak kedua dalam kondisi NO (normaly Open) dan pada saat di tekan kondisi kontak pertama NO (normaly Open) dan kontak kedua NC (normaly Close).

C. THERMAL OVERLOAD

Fungsi dari Over load relay adalah untuk proteksi motor listrik dari beban lebih. Seperti halnya sekring (fuse) pengaman beban lebih ada yang bekerja cepat dan ada yang lambat. Sebab waktu motor start arus dapat mencapai 6 kali nominal, sehingga apabila digunakan pengaman yang bekerja cepat, maka pengamannya akan putus setiap motor dijalankan.

Overload relay yang berdasarkan pemutus bimetal akan bekerja sesuai dengan arus yang mengalir, semakin tinggi kenaikan temperatur yang menyebabkan terjadinya pembengkokan , maka akan terjadi pemutusan arus, sehingga motor akan berhenti. Jenis pemutus bimetal ada jenis satu phasa dan ada jenis tiga phasa, tiap phasa terdiri atas bimetal yang terpisah tetapi saling terhubung, berguna untuk memutuskan semua phasa apabila terjadi kelebihan beban. Pemutus bimetal satu phasa biasa digunakan untuk pengaman beban lebih pada motor berdaya kecil.

Kontruksi Overload relay apabila resistance wire dilewati arus lebih besar dari nominalnya, maka bimetal trip, bagian bawah akan melengkung ke kiri dan membawa slide ke kiri, gesekan ini akan membawa lengan kontak pada bagian bawah tertarik ke kiri dan kontak akan lepas. Selama bimetal trip itu masih panas, maka dibagian bawah akan tetap terbawa ke kiri, sehingga kontak ± kontaknya belum dapat dikembalikan ke kondisi semula walaupun reset buttonnya ditekan, apabila bimetal sudah dingin barulah kontaknya dapat kembali lurus dan kontaknya baru dapat di hubungkan kembali dengan menekan reset button.

Bentuk fisik dan symbol TOR pada dasarnya relay arus lebih adalah suatu alat yang dapat mendeteksi besaran arus yang melalui suatu jaringan dengan bantuan trafo arus. Harga atau besaran yang boleh melewatinya disebut dengan setting.

Gambar : Bentuk fisik dan symbol TOR

D. MOTOR LISTRIK 3 FASA

Motor induksi tiga fasa banyak digunakan oleh dunia industri karena memiliki beberapa keuntungan. Keuntungan yang dapat diperoleh dalam pengendalian motor motor induksi tiga fasa yaitu, struktur motor induksi tiga fasa lebih ringan (20% hingga 40%) dibandingkan motor arus searah (DC) untuk daya yang sama, harga satuan relatif lebih murah, dan perawatan motor induksi tiga fasa lebih hemat.

Cara kerja motor listrik 3 fasa :

· Motor 3 fasa akan bekerja atau berputar apabila sudah dihubungkan dalam hubungan tertentu.

· Mendapat tegangan sesuai dengan kapasitas motornya.

· Motor bekerja pada hubung bintang / star.

Berarti motor harus di hubungkan baik secara langsung pada terminal maupun melalui rangkaian kontrol.

Pada hubungan bintang (Y, wye), ujung-ujung tiap fase dihubungkan menjadi satu dan menjadi titik netral atau titik bintang. Tegangan antara dua terminal dari tiga terminal a – b – c mempunyai besar magnitude dan beda fasa yang berbeda dengan tegangan tiap terminal terhadapa titik netral. Tegangan Va, Vb dan Vc disebut tegangan “fase” atau Vf.

Dengan adanya saluran / titik netral maka besaran tegangan fase dihitung terhadap saluran / titik netralnya, juga membentuk sistem tegangan 3 fase yang seimbang. Sedangkan untuk arus yang mengalir pada semua fase mempunyai nilai yang sama,

I_LINE =I_FASA

I_a =I_b =I_c

Pada praktikum ini untuk merubah putaran motor 3 fasa bisa putar kiri dan kanan dapat dilakukan dengan jalan salah satu fasa di buat tetap sedang fasa yang lain di silangkan seperti gambar di atas.

Motor 3 Fasa Forward-Reverse

Pada saat Pb1 ditekan maka koil kontaktor K1M bekerja dan membuat motor berputar. Motor dapat berputar forward / maju terus sebab kontak K1M /14-13 menutup. Untuk membalik putaran motor dapat menekan Pb0 terlebih dahulu lalu tekan Pb2. Saat Pb2 ditekan maka koil kontaktor K2M bekerja dan memutar motor reverse/ mundur. Pengertian forward dan reverse harus menekan Pb0 terlebih dahulu dan tunggu hingga putaran motor berhenti lalu tekan tombol yang lain ini agar tidak ada pengereman mendadak pada motor.Pada saat over load trjadi kontak F2/97-98 menutup dan menyalakan L1 Emergency Switch (ES) dapat mematikan semua sirkit bila ada sesuatu yang tidak di inginkan. Lihat Gambar.

Langkah Kerja

Langkah yang harus di kerjakan dalam praktikum adalah

1. Pelajari gambar di bawah ini sampai mengerti.

2. Persiapkan perlengkan yang dibutuhkan dan uji baik / tidaknya alat, juga pada motor.

3. Hubungkan rangkaian utama dan ujilah dengan menekan tombol kontaktor.

4. Hubungkan tangkaian kontrol dengan urutan satu garis menurun, pada berikutnya garis sekitarnya. Sekaligus menguji ada arus pada tiap – tiap terminal.

5. Ujilah dengan menekan tombol ON maka motor berputar dan lampu ON menyala.

6. Matikan motor dengan menekan tombol OFF hingga lampu OFF pun menyala.

7. Laporkan bila sudah selesai dan tidak ada gangguan.

Pertanyaan dari hasil praktikum :

A. Pertanyaan.

1. Kumparan kontaktor akan bekerja, menarik kontak bila dihubungkan fasa...dengan fasa...

2. Apa fungsi pengunci dari rangkaian ini ?

3. Apa yang terjadi misalkan pengunci dilepaskan ?

4. Apa yang terjadi bila kedudukan tombol ON dan OFF tertukar ?

5. Jika arus yang masuk dari PLN, Fasa R dan atau S mati. Apa yang terjadi dengan rangkaian tersebut ?

B. Jawab.

Jawaban dari hasil praktikum diatas adalah

1. Kontaktor akan bekerja bika fasa dihubungkan dengan terminal A1 dan netral dihubungkan pada terminal A2

2. Fungsi pengunci dalan rangkain ini adalah untuk kontinuitas kerja dari kontaktor agar kumparan kontaktor tetap bekerja selama tegangan tidak di putus.

3. Yang terjadi jika pengunci dilepaskan adalah kontaktor tidak dapat bekerja lama / hanya bekerja satu kali bekerja jika tombol ON di tekan saja dan akan mati saat tombol ON tersebut dilepas.

4. Pengunci Kontaktor tidak akan dapat bekerja/ berfungsi karena tombol ON adalah normali open dan tombol OFF adalah normali close sehingga saat tombol ON ditekan tegangan akan terhubung ke tombol OFF (normali close) lalu ke kumparan kontaktor, tetapi saat tombol ON tersebut dilepas maka tegangan akan terputus.

5. Pada rangkaian utama putaran motor akan bergetar dan putaranya tidak rata. sehingga pada titik netral akan terdapat tegangan.

Kesimpulan

Kesimpulan yang dapat di ambil dari praktikum adalah bahwa :

1. Pengunci pada rangkaian di atas digunakan untuk penahan kontaktor agar dapat bekerja secara kontiunitas.

2. Thermal overload akan bekerja saat pada rangkain motor terjadi beban berlebih.

3. Magnet kontaktor dapat berfungsi dengan baik bila diberi arus atau tegangan yang sesuai. Bila arus atau tegangan magnet kontaktor kurang atau lebih maka akan menimbulkan kerusakan pada magnet kontraktor.

4. Thermal overload tidak akan bekerja jika dalam rangkaian setelah pengunci tidak dihubungkan.

5. Kontaktor akan bekerja bila fasa dihubungkan dengan terminal A1 dan netral dihubungkan pada terminal A2

6. Pengunci Kontaktor tidak akan dapat bekerja/ berfungsi karena tombol ON adalah normali open dan tombol OFF adalah normali close sehingga saat tombol ON ditekan tegangan akan terhubung ke tombol OFF (normali close) lalu ke kumparan kontaktor, tetapi saat tombol ON tersebut dilepas maka tegangan akan terputus.

Gambar
Rangkaian Kontrol