Kontrol Motor Dgn Kontaktor Magnit

1

PENGOPERASIAN MESIN LISTRIK DENGAN KONTAKTOR MAGNET

KATA PENGANTAR

Pembuatan modul ini merupakan salah satu usaha untuk meningkatkan kwalitas proses pembelajaran pada diklat Guru SMK di PPPPTK Bidang Bangunan dan Listrik Medan untuk Program Keahlian Teknik Pemanfaatan Tenaga Listrik dengan Judul “ Pengoperasian Mesin Listrik Dengan Kontaktor Magnet ”.

Usaha tersebut adalah sebagai tindak lanjut dari Informasi Sistem Pendidikan Kejuruan yang diarahkan kepada penyiapan SDM dengan kompetensi sesuai dengan kebutuhan Dunia Kerja.

Modul ini disusun dengan merujuk kepada Kurikulum SMK, dimana isi maupun teknik pengajarannya mengacu pada pendekatan pelatihan berbasis kompetensi. Dengan demikian diharapkan dapat digunakan sebagai pegangan utama bagi peserta diklat, untuk meningkatkan kelancaran proses pembelajaran baik secara klasikal maupun secara mandiri dalam upaya pencapaian penguasaan kompetensi.

Bagaimanapun isi yang terkandung dalam modul ini masih belum sempurna. Untuk itu, kepada peserta diklat dianjurkan melengkapi, memperkaya dan memperdalam pemahaman dan penguasaan materi untuk topik yang sama dengan membaca referensi lainnya yang terkait. Selain itu kritik dan saran membangun bagi penyempurnaan sangat diharapkan bagi semua pihak.

Kepada pihak yang turut membantu dalam penyiapan naskah ini, disampaikan penghargaan yang setinggi-tingginya serta ucapan terima kasih.

Kiranya modul yang sederhana ini dapat bermanfaat khususnya bagi peserta diklat dan yang memerlukannya.

Medan, Agustus 2008Ka. PPPPTK Medan,

Ir. H. Ponijan Asri, M.M.NIP. 130781096

2


DAFTAR ISI

Halaman :

KATA PENGANTAR ..................................................................................................1

DAFTAR ISI..................................................................................................................2

PENDAHULUAN ........................................................................................................4

A. Prasyarat ...................................................................................................................4

B. Tujuan Akhir Pembelajaran .....................................................................................4

UNIT 1 : JENIS DAN PRINSIP KERJA ALAT KONTROL.....................................5

A. Tujuan Kegiatan.....................................................................................5

B. Kontaktor Magnet..................................................................................5

C. Tombol Tekan ( Push Bottom ).........................................................…7

D. Jenis Dan Kegunaan Time Relay...........................................................8

UNIT 2 : MEMASANG KONTAKTOR MAGNET.................................................11

A. Tujuan Kegiatan....................................................................................11

B. Simbol-Simbol Kontak........................................................................11

C. Rangkaian Dasar..................................................................................12

D. Rangkaian Dua Kontaktor Magnet Dengan Interlock..........................13

E. Kontaktor Magnet Mengontrol Motor Listrik 3 Fasa Dua

Arah Putaran .........................................................................................16

UNIT 3 : MEMASANG KONTROL UNTUK PENGASUTAN MOTOR

INDUKSI TIGA PHASA..........................................................................18

A. Tujuan Kegiatan...................................................................................18

B. Tujuan Pengasutan...............................................................................18

C. Pengontrolan Motor Induksi Tiga Phasa Starting Bintang-

Running Segitiga Magnet Dengan Kontaktor Magnet .........................19

D. Pengontrolan Motor Tiga Phasa Starting Tahanan Mula Stator

Dengan Kontaktor Magnet...................................................................22

E. Pengontrolan Motor Induksi 3 Phasa Pengasutan Rotor Dengan

Kontaktor Magnet................................................................................24

3


UNIT 4 : UJI KOMPETENSI....................................................................................27

A. Materi Test …………………………………………………………...27

B. Panel Kontrol Tenaga Listrik...............................................................27

C. Rangkaian Motor Listrik Bekerja Berurutan Secara Otomatis ............28

UNIT 5 : PERENCANAAN RANGKAIAN KONTROL.........................................34

A. Kontrol Motor Listrik Starting Bintang-Delta Dua Arah Putaran ......34

B. Kontrol Tiga Unit Conveyor On/Off Berurutan Secara Otomatis.......36

DAFTAR PUSTAKA..................................................................................................38

4


Dengan mempelajari modul ini secara teori dan praktek, Peserta Diklat

Diharapkan mampu memasang rangkaian pengontrolan sistem tenaga listrik.

Dalam modul ini Peserta Diklat dilatih memasang rangkaian pengontrolan

tenaga listrik melalui alat kontrol manual, semi otomatis dan otomatis. Dan

alat kontrol yang digunakan pada modul ini ialah : saklar, tombol tekan,

kontaktor magnet, time relay, limit switch, sensor dan lain-lain. Gambar

rangkaian yang disajikan berupa simbol-simbol dalam bentuk rangkaian

kontrol arus dan rangkaian utama.

A. Prasyarat

Agar dapat mempelajari modul ini dengan baik, maka Peserta Diklat

harus sudah menguasai Modul Prinsip Pengontrolan Tenaga Listrik dan

Modul Peralatan Kontrol Sistem Tenaga Listrik dan Katup Pneumatik.

B. Tujuan Akhir Pembelajaran

Peserta Diklat mampu :

1. Memasang kontaktor magnet untuk pengontrol sistem tenaga listrik.

2. Memasang kontaktor magnet dengan berbagai sistem pengontrolan

motor listrik.

3. Memasang time relay untuk pengontrolan secara otomatis.

4. Memasang kontrol pengasutan motor induksi tiga phasa.

5. Merencanakan pengontrolan motor listrik yang menggunakan

kontaktor magnet.

P

5


UNIT 1. JENIS DAN PRINSIP KERJA ALAT KONTROL

Pada topik ini saudara dapat memperoleh informasi tentang jenis dan

simbol-simbol pengontrolan dengan kendali elektro magnetik dan alat kontrol

lainnya yang berhubungan dengan kontaktor magnet.

A. Tujuan Kegiatan :

Memahami prinsip kerja kontaktor magnet.

Memahami simbol-simbol pengontrolan elektromagnetik.

Memahami alat bantu pada pengontrolan elektromagnetik.

Memahami prinsip kerja time relay.

Sistem pengontrolan motor listrik semi otomatis yang menggunakan kontaktor

magnet memerlukan alat bantu lain agar fungsi pengontrolan berjalan dengan

baik seperti : Tombol tekan, Thermal over load relay, Time relay dan alat bantu

lainnya.

B. Kontaktor Magnet.

Kontaktor magnet banyak digunakan untuk mengontrol motor-motor listrik

yang bekerja semi otomatis maupun otomatis. Kontaktor magnet atau saklar

magnet adalah saklar yang bekerja berdasarkan kemagnetan. Kemagnetan ini

terjadi akibat arus listrik mengalir melalui kumparan ( gulungan ) yang inti

kumparannya terbuat dari besi. Jadi gaya magnet ini dimanfaatkan untuk

menarik/menolak jangkar kontak, sehingga kontak dari saklar ini dapat menutup

dan membuka. Sebuah kontaktor magnet harus mampu

mengalirkan/memutuskan arus listrik dalam keadaan kerja normal. Bentuk

kontaktor magnet ditentukan oleh tegangan kerja AC atau DC dan kapasitas

arus kontak utamanya.

1. Kotaktor Magnet Arus Searah.

Kontaktor magnet arus ( DC ) yang terdiri dari sebuah kumparan yang

intinya terbuat dari besi. Untuk merancang kontaktor magnet arus

B

P

6


searah yang besar, dibutuhkan tegangan kerja yang besar pula, hal ini

akan mengakibatkan arus yang melalui kumparan akan besar dan

kontaktor magnet akan cepat panas karena tahanan dari kumparan sangat

kecil ( hanya R ). Jadi kontaktor magnet arus searah yang sering disebut

relay akan efisien pada tegangan kerja yang kecil seperti pada tegangan :

6 V, 12 V, dan 24 V.

2. Kontaktor Magnet Arus Bolak-Balik.

Konstruksi kontaktor magnet arus bolak-balik pada dasarnya sama

dengan kotaktor magnet arus searah. Namun karena sifat arus bolak-

balik yang berbentuk gelombag sinusoida, maka tiap satu periode

terdapat dua kali besar tegangan sama dengan nol. Saat harga nol ini

inti besi akan hilang kemagnetanya, dan pegas akan

menarik/menolak angker ( jangkar ) yang menyebabkan kontaktor

magnet akan bergetar. Untuk menghilangkan getaran ini, maka pada

inti kumparannya dipasang cincin tembaga yang merupakan

kumparan bantu, sehingga kemagnetan pada inti besi tetap ada.

Kontaktor magnet arus bolak-balik diperdagangkan dengan tegangan

kerja coil ( kumparan ) 220 Volt da 380 Volt dengan frekuensi 50/60

Hz. Besar konstruksi kontaktor magnet ini dipengaruhi oleh besar

arus yang diijinkan mengalir melalui kontak utama disamping

banyaknya kontak bantunya.

Kontaktor magnet arus bolak-balik terdiri dari: coil, kontak utama,

kontak bantu. Kontak utama digunakan untuk menghubungkan/

memutuskan saluran utama ( beban ) pada pengontrolan beban

listrik, sedangkan kontak bantu digunakan sebagai kontak pada

rangkaian kontrol, dan juga dapat dipakai sebagai kontak untuk

lampu indikator. Untuk membedakan terminal-terminal pada

kontaktor magnet, maka pada setiap terminal diberi kode angka atau

huruf yang simbolnya seperti gambar di bawah ini.

7


A 1 3 5 13 21

B 2 4 6 14 22

a. Coil b. Kontak Utama c. Kontak Bantu

Gambar 1 . Simbol-simbol Kontaktor Magnet.

Kontak utama terdiri dari tiga buah kontak NO ( Normally open )

dengan kode angka : 1-3-5, 2- 4- 6 atau dengan huruf R S T, U V

W. Sedangkan jumlah kontak bantu pada sebuah kontaktor magnet

tergantung dari type kontaktor magnet tersebut, yang terdiri dari

kontak Normally Open ( NO ) dan Normally Closed ( NC ). Kontak

bantu NO dengan kode angka terakhir ...3 dan ...4 seperti 13 – 14,

23 – 24, 33 – 44, dan seterusnya. Sedangkan kontak bantu NC

dengan kode angka terakhir ...1 dan ...2 seperti 21 – 22, 31 –

32, 41 – 42, dan seterusnya. Untuk terminal Coil diberi kode angka

A1 – A2 atau A – B.

C. Tombol Tekan ( Push Bottom )

Tombol tekan merupakan komponen kontrol yang sangat penting pada

pengontrolan motor listrik dengan kontaktor magnet. Tombol tekan ini

digunakan pada rangkaian kontrol untuk memberikan arus listrik pada

kumparan ( Coil ) kontaktor magnet secara manual. Tombol tekan terdiri dari

tiga jenis :

1. Tombol tekan Normally Open ( NO ) adalah tombol tekan dalam

keadaan normal kontaknya terbuka, bila ditekan ( terenergi )

kontaknya tertutup. Bila energi hilang, kontaknya kembali terbuka.

8


2. Tombol tekan Normally Closed ( NC ) adalah tombol tekan dalam

keadaan normal kontaknya tertutup ( terhubung ). Bila ditekan

kontaknya terbuka, dan tekanan hilang kontaknya kembali

menutup.

3. Tombol tekan gabungan NO-NC adalah tombol tekan yang terdiri

dari dua pasang kontak, yang satu Normally Open dan satu lagi

Normally Closed. Saat tombol ditekan kontak NC akan terbuka

dan NO akan tertutup/terhubung. Bila energi hilang kontaknya

kembali normal

a. Normally Open b. Normally Closed c. Gabungan NO dan NC ( NO ) ( NC )

Gambar 2. Simbol Tombol Tekan.

D. Jenis Dan Kegunaan Time Relay.

Time relay adalah merupakan alat bantu pengontrolan yang menghubungkan/

memutuskan rangkaian kontrol sesuai dengan pengaturan waktu dari alat

tersebut. Time relay banyak digunakan pada instalasi motor listrik yang

membutuhkan pengontrolan semi-otomatis atau otomatis, seperti pada instalasi

motor induksi 3 fasa starting bintang-running segitiga, pengereman motor

listrik, Instalasi motor listrik bekerja/berhenti berurutan otomatis.

Sesuai dengan perkembangan teknologi dibidang elektronika, maka time relay

banyak dirancang dengan menggunakan komponen elektronika. Secara umum

time relay elektronika ini bekerja berdasarkan prinsip pengisian/pengosongan

Kapasitor ( C ), yang mana untuk pengisian/pengosongan kapasitor memerlukan

9


waktu. Jadi tegangan pengisian/pengosongan Kapasitor ini dapat dimanfaatkan

untuk mengatur bekerjanya Transistor atau IC yang sekaligus

mengerjakan relay. Berdasarkan cara kerja time relay dapat dibedakan dengan

dua jenis sesuai dengan kebutuhan pengontrolan seperti :

1. Time Relay ON Delay.

Time relay ON Delay adalah sebuah saklar yang bekerja berdasarkan

waktu. Bila coil ( kumparan ) terhubung dengan tegangan listrik ( terenergi ),

maka kontaknya akan menunda menutup/membuka sesuai dengan pengaturan

waktu. Dan bila tegangan listrik terputus dengan coil, maka kontaknya kembali

sperti semula. Simbol dan diagram signal kerja dari time relay ON Delay dapat

dilihat seperti gambar di bawah ini :

Nama Simbol Diagram Signal

Coil

( Teg. Sumber )

Kontak NC

Kontak NO

2.Time Relay OFF Delay.

Time relay OFF Delay adalah saklar yang kontak NO langsung terhunbung,

dan kontak NC langsung terputus bila coil terhubung dengan tegangan listrik.

Bila coil ( kumparan ) terputus dengan tegangan listrik, maka kontaknya akan

menunda membuka/menutup sesuai dengan pengaturan waktu time relay

1


tersebut. Cara kerja rangkaian time relay OFF Delay adalah berdasarkan

prinsip pengosongan kapasitor ( C ).

Simbol dan diagram signal dari time relay OFF Delay dapat dilihat di bawah ini :

Nama Simbol Diagram Signal

Coil

( Teg. Sumber )

Kontak NC

Kontak NO

Adapun keuntungan dari time relay elektronika adalah tidak menimbulkan

getaran dan menggunakan daya listrik yang relatif kecil serta banyak dijual di

Toko elektronika dalam bentuk timer terpisah dengan based. Namun time relay

elektronika memiliki kelemahan, yaitu tidak tahan bekerja ( beroperasi ) dalam

jangka waktu yang lama. Jadi bila digunakan untuk pengontrolan mesin listrik,

time relay elektronika yang dipakai harus terbebas dari tegangan listrik setelah

mesin bekerja (running ) dalam waktu yang relatif lama.

1

PENGOPERASIAN MESIN LISTRIK DENGAN KONTAKTOR MAGNETGambar 3 . Time Relay Elektronika dan Based.

UNIT 2. MEMASANG KONTAKTORMAGNET

A. Tujuan Kegiatan

1. Mampu membaca gambar rangkaian kontrol tenaga listrik yang

menggunakan kontaktor magnet.

2. Mampu memasang system DOL ( Direct On Line ).

3. Mampu memasang kontaktor magnet untuk mengontrol motor listrik

tiga phasa.

B. Simbol-Simbol Kontak

Simbol-simbol yang dipakai pada gambar rangkaian pengontrolan

sistem tenaga listrik ini menggunakan norma yang dikeluarkan negara

R.F. Jerman yaitu sesuai dengan DIN 40713.

Kontak

Normally Open

(NO)

Kontak NO

Timer relay

ON Delay

Kontak

Normally Close

(NC)

Kontak NC

Timer relay

ON Delay

Kontak NO

mekanik

Kontak NO

Timer relay

OFF Delay

Kontak NC

mekanik

Kontak NC

Timer relay

OFF Delay

Kontak tukar Tombol tekan

NO ( Normally

Open )

1


KM

N

F2

ON

OFF

K1

NL3L2L1

M

L1F1

F2

Saklar bekerja

dengan tangan

Tombol tekan

NC

Kontak NO dan

NC pengaman

dengan thermal

Coil/kumparan

kontaktor

magnet

Limit Switch Coil time relay

ON delay

Miniature

Circuit Breaker

(MCB)

Coil time relay

OFF delay

C. Rangkaian Dasar

Rangkaian sederhana menggunakan kontaktor magnet yaitu mengontrol

sebuah motor listrik. Pengontrol oleh kontaktor magnet menggunakan dua

rangkaian yaitu rangkaian utama dan rangkaian kontrol arus.

M

3

a. Rangkaian Utama b. Rangkaian Kontrol Arus.

Gambar 4. Rangkaian Kontrol Motor Listrik Menggunakan Kontaktor Magnet.

B

1


Pada rangkaian utama digunakan kontak utama (1-3-5 dan 2-4-6) dari

kontaktor magnet untuk menghubungkan/memutuskan jaringan dengan

motor listrik, karena arus listrik yang mengalir pada rangkaian utama

relatif lebih besar dari pada rangkaian kontrol arus. Dan pada rangkaian

utama dilengkapi dengan pengaman beban dari hubungan singkat dan

beban lebih.

Pada rangkaian kontrol mengalir arus yang relatif kecil, sehingga

dapat digunakan kabel listrik yang kecil (1 mm2). Pada rangkaian kontrol

arus dilengkapi dengan tombol tekan NC untuk “OFF” dan tombol tekan

NO untuk “ON” dan kontak bantu NO (13 – 14) dari kontaktor magnet

dihubungkan paralel dengan tombol tekan NO sebagai kontak pengunci.

D. Rangkaian Dua Kontaktor Magnet

Dua buah kontaktor magnet dapat digunakan untuk mengontrol motor

listrik 3 phasa dua arah putaran. Kedua kontaktor magnet ini tidak boleh

bekerja pada waktu yang sama, hanya satu kontaktor yang dapat bekerja

sesuai arah putaran motor. Agar kedua kontaktor magnet ini tidak dapat

bekerja pada waktu yang sama, maka digunakan kontak pengunci melalui

tombol tombol tekan dan kontak bantu NC dari kontaktor magnet atau

dengan kata lain kontak interlock. Rangkaian dua kontaktor magnet dapat

juga digunakan untuk mengontrol dua jenis sumber tegangan listrik yang

mensuplay beban, dimana bila salah satu sumber tegangan mengalami

gangguan, maka sumber tegangan yang satulagi dapat bekerja melayani

beban tersebut. Sebagai contoh sumber tegangan PLN mensuplay beban di

rumah, bila pada jaringan PLN terjadi gangguan, maka generator set

(Genset ) dapat digunakan untuk mensuplay beban listrik di rumah

tersebut. Penggunaan Dua kontaktor magnet untuk pengontrolan motor

listrik dapat direncanakan seperti permasalahan di bawah ini :

1. Masalah :

Dua unit Kontaktor magnet dikontrol tiga tombol tekan ( 1 OFF +

2 ON ). Kontaktor magnet tersebut digunakan untuk mengoperasikan

motor listrik 3 fasa dua arah putaran secara tidak langsung .

1


L3L2L1

F1

F2

a. Diagram Signal Kerja.

S0

S1

S2

K1

K2

b. Rangkaian Kontrol Arus Dan Rangkaian Utama/Tenaga.F

K1 K2

M K1 K2

N

Gambar 5. Rangkaian Dua Kontaktor Magnet BekerjaDengan Kontak Interlock.

1


L3L2L1

F1

F2

2. Masalah : Dua unit Kontaktor magnet dikontrol oleh tiga tombol tekan ( 1 OFF + 2 ON/OFF ). Kontaktor magnet tersebut digunakan untu mengoperasikan motor listrik 3 fasa dua arah putaran secara langsung .


S0

S1

S1

S2

S2

K1

K2

b. Rangkaian Kontrol Arus Dan Rangkaian Utama/TenagaF

K1 K2

M K1 K2

NGambar 6. Rangkaian dua kontaktor magnet bekerja

bergantian secara langsung.

1


N

KM1 KM2

K1 K2S2

KONTAKTOR MAGNET MENGONTROL MOTORLISTRIK 3 PHASA DUA ARAH PUTARAN FORWARD-

REVERSEPada praktek ini anda dapat mengontrol arah putaran motor listrik dengan

menggunakan dua kontaktor

1. Alat dan Bahan

- Power supply 3 phasa - Kontaktor magnet - Tombol tekan NO dan NC - Thermal Overload Relay (TOR) - MCB 1 phasa dan 3 phasa - Kabel NYA 2,5 mm2

- Kabel NYAF 1,0 mm2 - Motor listrik 3 phasa - Multimeter - Alat-alat tangan pertukangan listrik.

2. Langkah Kerja

a. Siapkanlah alat dan bahan yang akan digunakan dan cek kondisinya.

b. Buatlah rangkaian kontrol arus seperti gambar 11 pada papan kerja.

Gambar 7. Rangkaian kontrol Arus Kontrol Motor Listrik

Dua Arah Putaran.

c. Setelah rangkaian kontrol berfungsi dengan benar, buatlah rangkaian

PR

F1

F2

S1

S2

K2 K1

L

1


L3L2L1

K1

F1

F2

K2

utamanya, seperti gambar 12 dibawah ini.

M 3

Gambar. 8 . Rangkaian Utama Kontrol MotorListrik Tiga Phasa Dua

d. Motor listrik dihubungkan sesuai besar tegangan listrik yang ada.

e. Selesai dirangkai, operasikanlah rangkaian kontrol motor tersebut

dengan menghubungkan MCB terlebih dahulu.

f. Tekan tombol S2, motor berputar arah kanan, dan amati apa yang

terjadi bila tombol S3 ditekan.

g. Tekan tombol S1, maka motor akan stop.

h. Tekan tombol S3, motor berputar arah kiri.

i. Lakukan langkah kerja (f), (g) dan (h) sekali lagi dan buatlah

kesimpulan dari praktek ini.

UNIT 3. MEMASANG KONTROL UNTUK PENGASUTAN MOTOR INDUKSI

TIGA PHASA

1


U

I

√3

I

√3

A. Tujuan Kegiatan :

1. Memahami tujuan pengasutan motor induksi tiga phasa.

2. Mampu memasang kontaktor magnet untuk mengontrol arus starting

motor induksi tiga phasa.

B. Tujuan Pengasutan

Untuk menjalankan motor induksi tiga phasa jenis rotor sangkar yang

dayanya lebih besar dari 4 kw dengan tegangan nominal 220 V/380V,

motor listrik tersebut tidak boleh secara langsung dihubungkan dengan

jaringan tegangan. Hal ini akan menyebabkan arus starting motor relatif

besar, bahkan dapat mencapai 4 s/d 7 kali arus nominal motor. Agar arus

starting ini dapat diperkecil, maka pada motor dapat dilakukan

pengasutan sesuai dengan besarnya daya motor.

Contoh : Starting Bintang - Segitiga

Gambar 9. Stator Hubungan Bintang Dan Hubungan Segitiga.

C. Pengontrolan Motor Induksi Tiga Phasa Starting Bintang Running Segitiga Dengan Kontaktor Magnet.

Untuk menjalankan motor listrik induksi tiga phasa rotor sangkar

starting bintang – segitiga harus diperhatikan besar daya nominal motor,

dan tegangan nominal satu phasa kumparan stator harus sama besarnya

dengan tegangan line jaringan.

B

I√3

L3L1 L2 L3

U

L1 L2

U

I.√3

U

1


Kumparan stator motor saat starting dalam keadaan hubungan

bintang, sehingga tegangan pada kumparan per phasa sekitar 58% dari

tegangan nominal. Hal ini dapat memperkecil arus yang mengalir pada

motor. Namun starting bintang-segitiga mempunyai kelemahan, yaitu

terjadinya pemutusan arus listrik ke motor saat pemindahan hubungan

dari bintang ke segitiga.

Untuk melakukan starting bintang-segitiga dapat digunakan saklar

bintang-segitiga atau dengan tiga unit kontaktor magnet. Pada tulisan ini

yang dibahas adalah dengan menggunakan tiga unit kontaktor magnet

bekerja otomatis melalui relay waktu, seperti gambar 10 a dan 10 b.

Cara kerja rangkaian starting bintang-segitiga ini seperti berikut :

Sumber tegangan tiga phasa tersedia pada jaringan RSTN. Bila tombol

tekan S1 ditekan (bekerja), kontaktor 3 (K3) akan bekerja membuat

hubungan bintang pada kumparan motor. Dalam waktu hampir

bersamaan Kontaktor 1 (K1) akan bekerja menghubungkan motor

dengan jaringan tegangan, maka motor bekerja dalam hubungan bintang.

Dengan bekerjanya kontaktor 1 (K1), relay waktu (T) akan bekerja tetapi

kontaktor 2 tidak bekerja karena antara kontaktor 3 (K3) dengan

kontaktor 2 (K2) saling mengunci melalui kontak bantuk K3 NC dan K2

NC. Setelah waktu dari relay waktu T tercapai, maka kontak Timer

membuka kontaktor 3 (K3), dan kontak Timer NO akan menghubung-

kan kontaktor 2 (K2) sehingga motor dalam hubungan segitiga. Jadi

motor bekerja pada hubungan segitiga melalui kontaktor 1 (K1) dan

kontaktor 2 (K2), dan relay waktu akan terbuka melalui kontak bantu K2

NC. Untuk memberhentikan motor dapat melalui tombol tekan SO. Dan

bila terjadi beban lebih, kontak F2 terbuka dan motor akan berhenti.

Agar lebih mudah membuat rangkaian kontrolnya, dapat dilihat

diagram signal dibawah ini :


S0

S1

2


T

T

K1

K2

K3

b. Rangkaian Utama/Tenaga.

MCB

K1 K3 K2

F2

M

Gambar 10 a. Rangkaian Utama/Tenaga Starting Bintang-Segitiga

c. Rangkaian Kontrol Arus.

F

F1

2


F2 K2 K3

SO

S1 K1

K1 T K2 K3 H1 H2 H3

N

Gambar 10. b. Rangkaian Kontrol Starting Bintang - Segitiga

D. Pengontrol Motor Induksi Tiga Phasa Starting Tahanan Mula Stator dengan Kontaktor Magnet.

Pengurangan tegangan ke motor induksi tiga phasa rotor sangkar

dapat dilakukan dengan menambah tahanan terhadap kumparan stator

motor. Dengan berkurangnya tegangan ini, akibatnya arus listrik yang

mengalir ke motor juga berkurang sesuai dengan besar tahanan yang

2


dipasang. Dengan memasang beberapa tahanan mula stator, dapat

mengatur besar arus starting motor secara bertahap dengan otomatis.

Banyak tahapan tahanan mula tergantung dengan besarnya daya motor

yang hendak dioperasikan.

Starting motor dengan tahanan mula stator dapat dilakukan dengan

menggunakan kontaktor magnet dan relay waktu, seperti gambar 11

yang cara kerjanya sebagai berikut : Bila tombol tekan S1 bekerja,

kontaktor 1 (K1) dan relay waktu 1 (T1) akan bekerja yang dikunci oleh

kontak bantu K1 NO. Bekerjanya kontaktor 1 (K1), maka besar

tegangan listrik di drop (dikurang) oleh dua set tahanan mula stator

sebelum sampai pada motor, sehingga motor mendapatkan tegangan

yang lebih kecil dari tegangan nominal motor.

Setelah waktu relay waktu 1 (T1) tercapai, maka kontak T1 akan

menghubungkan kontaktor 2 (K2) dan kontaktor 1 (K1) masih bekerja,

sehingga tahanan mula stator A akan di by pass oleh kontaktor 2 (K2)

dan tegangan motor akan bertambah besar. Kontak bantu K2 NO akan

menghubungkan relay waktu 2 (T2), lihat gambar 10.

Saat waktu relay waktu 2 (T2) tercapai, kontaktor 3 (K3) bekerja

dikunci oleh kontak bantu K3 NO. Bekerjanya kontaktor 3 (K3), maka

kontaktor bantu K3 NC akan membuka kontaktor 1 (K1), relay waktu 1

(K1), kontaktor 2 (K2) dan relay waktu 2 (T2). Sehingga motor

mendapat tegangan penuh dari jaringan listrik melalui kontaktor 3 (K3)

dan motor bekerja normal.

Rangkaian Kontrol Arus Dan Rangkaan Utama Pengasutan Motor Induksi 3 Fasa Menggunakan Kontaktor Magnet .

=============================================

R S

TN

2


K3

K3

K3T1

K2

S1

S0

K1 T2

TOR

R

R

K1K2

Gambar 11. Rangkaian Utama dan Kontrol Arus Starting Dengan Tahanan Mula Stator.

E. Pengontrolan Motor Induksi 3 Phasa Pengasutan Rotor Dengan Kontaktor Magnet.

Motor induksi 3 phasa rotor belitan dapat diasut dengan

menambahkan tahanan luar yang disambungkan dengan belitan rotor.

Motor induksi dengan rotor belitan mempunyai cincin seret yang

merupakan terminal penghubung dengan tahanan luar. Dengan mengatur

besar tahanan pengasutan (tahanan luar), maka motor induksi tiga phasa

rotor belitan dapat :

1. Mengurangi arus mula (Arus start)

K1 T1 K2 T2 K3

M

2


2. Menghasilkan kepel mula yang besar

3. Memperbalik factor daya (Cos )

4. Mempengaruhi effisiensi.

Pengasutan motor induksi rotor belitan pada dasarnya dapat

dilakukan secara bertingkat yang disesuaikan dengan daya motor

Pengontrolan tahanan tiap tingkat dapat dilakukan dengan menggunakan

beberapa unit kontaktor magnet ( gambar 12 a, 12 b ).

a. Rangkaian Utama / Tenaga

F0 Gambar 12a. Rangkaian Utama/Tenaga Pengasutan Rotor Dengan Tiga Tingkat

K1

F1 K3 K2

K M L

M R4 - R6 R1 –R3

Dari gambar rangkaian utama dapat dijelaskan sebagai berikut :

Tingkat I : K1 bekerja (ON), K2 dan K3 terbuka OFF

Motor bekerja dengan tahanan pengasutan R1 – R3

ditambah R4 – R6 (Motor keadaan start).

Tingkat II : K1 dan K2 bekerja (ON), K3 terbuka (OFF)

Motor bekerja dengan pengasutan R4 – R6 (Motor

start).

2

PENGOPERASIAN MESIN LISTRIK DENGAN KONTAKTOR MAGNET Tingkat III : K1 dan K3 bekerja (ON), K2 terbuka (OFF)

Motor bekerja normal (running).

Untuk mengontrol pengasutan tiga tingkat ini dibutuhkan 3 unit

Kontaktor magnet dan dua unit Time Relay. Kontaktor magnet yang

digunakan disesuaikan besar kemampuan nominalnya dengan Motor

Listrik yang akan diasut. Dan untuk Time Relay dapat dipakai Time

Relay Elektronika, karena penggunaannya hanya sebentar saja sesuai

dengan lamanya pengasutan.

Rangkaian kontrol dilengkapi dengan pengaman rangkaian dan

tombol tekan yang dirangkai sedemikian rupa, sehingga dapat berfungsi

sesuai dengan kebutuhan pengasutan motor induksi tiga phasa rotor

belitan diatas. Untuk jelasnya rangkaian kontrol pengasutan motor

induksi tiga phasa rotor belitan dapat dilihat seperti gambar dibawah ini.

c. Rangkaian Kontrol Arus.

F

F1

S0

2


S1

K1 T1 K2 K2 K3

N

Gambar 12 b. Rangkain Kontrol Arus.

U J I K O M P E T E N S I

Kompetensi : Pengoperasian Mesin Listrik Dengan Kendali Elektro Magnetik

A. MATERI TEST MELIPUTI :

1. Kemampuan mengenal komponen yang terdapat pada panel kontrol

tenaga listrik.

2. Kemampuan membuat lay out/memasang komponen kontrol tenaga

listrik pada panel.

2


3. Kemampuan membuat rangkaian pengawatan panel kontrol tenaga

listrik.

4. Kemampuan memasang rangkaian kontrol pada panel listrik.

B. PANEL KONTROL TENAGA LISTRIK

Panel kontrol tenaga listrik adalah terbuat dari plat besi yang dibentuk

menjadi box segi empat yang dilengkapi dengan pintu, yang didalamnya

terdapat komponen-komponen kontrol tenaga listrik seperti:

1. MCB

2. Kontaktor magnet

3. Time relay

4. Terminal

5. Dan lain-lain.

Rangkaian kontrol tenaga listrik terdapat sebagian didalam panel dan

sebagian lagi diluar panel. Untuk menghubungkan komponen di dalam

panel dengan komponen diluar panel digunakan terminal. Untuk panel

kontrol 3 phasa selalu dilengkapi dengan lampu indikator R, S, T

berwarna Merah, Kuning dan Hijau. Agar letak komponen kontrol yang

terdapat dalam panel tertata dengan baik, maka pada panel dilengkapi

dengan Rel omega dan kabel Duct. Rel Omega digunakan untuk tempat

MCB, Kontaktor magnet dan Time relay. Dan Kabel Duct merupakan

tempat Saluran Kabel.

Dua Unit Motor Listrik Bekerja Berurutan Secara Otomatis.

Motor induksi 3 phasa dan motor induksi 1 phasa dibuat bekerja berurutan.

Motor 3 phasa starting bintang-Delta, dan motor 1 phasa dapat bekerja bila

motor 3 phasa sudah bekerja.

1. Prinsip Kerja Rangkaian

2


Apabila tombol ON S1 ditekan, maka K1, T1, K2 akan bekerja,

sehingga motor tiga phasa akan bekerja dalam hubungan bintang (Y) dan

NO K1 akan mengunci rangkaian, setelah beberapa saat (sesuai setting

waktu T1) maka kontak T1 akan berpindah dari K2 ke K3 sehingga

kontaktor K2 akan terbuka dan kontaktor K3 terhubung, sehingga motor tiga

phasa terhubung dalam hubungan segitiga () pada saat bersamaan NC K3

akan membuka pada T1 dan K2, sehingga K2 dan T1 tidak dapat bekerja

selama K3 bekerja. Pada saat bersamaan juga NO K3 akan mengunci

rangkaian.

Pada sisi lain, saat K1 bekerja, NO K1 akan menutup sehingga T2 akan

bekerja. Dan beberapa saat setelah T2 bekerja (sesuai setting waktu pada

T2) maka kontak T2 akan berpindah (terhubung) sehingga K4 akan bekerja

dan motor satu phasa bekerja.

Pada saat bersamaan NC K4 pada T2 akan membuka dan NO K4 pada

T3 akan menutup (terhubung) untuk mengunci rangkaian dan saat

bersamaan juga T3 akan bekerja. Selang beberapa saat kemudian sesuai

setting waktu T3 maka kontak T3 akan membuka sehingga K4 kehilangan

energi dan kembali terbuka, dengan demikian motor 1 phasa berhenti

bekerja dan kontak NC K4 pada T2 kembali terhubung dan T2 kembali

bekerja.

Dan beberapa saat kemudian sesuai setting T2 pada kontak T2 pada K2

akan terhubung kembali dan motor satu phasa kembali bekerja demikian

seterusnya. Untuk jelasnya Prinsip Kerja Rangkaian kontrol diatas dapat

dilihat seperti signal diagram kerja di bawah ini.

a. Diagram Signal Kerja Rangkaian.

M1

M2

2


2. Alat dan Bahan

a. Alat-alat

1. Tang kombinasi 4. Tang buaya

2. Tang pemotong 5. Obeng + (Positip)

3. Obeng – (Minus).

b. Bahan-bahan

1. Box Panel, 50 x 40 x 20 cm = 1 Buah

2. MCB 3 ø = 2 Buah

3. MCB 1 ø = 2 Buah

4. Kontaktor = 4 Buah

5. Over Load = 1 Buah

6. Time Delay Relay (TDR) = 3 Buah

7. NYAF, 1 x 1,5 mm2 (Hitam) = 25 Meter

8. NYAF, 1 x 1,5 mm2 (Merah) = 25 Meter

9. NYAF, 1 x 1,5 mm2 (Biru) = 20 Meter

10. Canal Sirip (Parit Kabel) = 200 Cm

11. Rel Omega = 80 Cm

12. Terminal Batang 12 Pole 12 mm = 2 Buah

13. Lampu Indikator, 5 W/220 V = 4 Buah

14. Push Button, NO = 1 Buah

15. Push Button, NC = 1 Buah

c. Keselamatan Kerja

1. Lakukan pengamatan sesuai dengan prosedur/gambar kerja.

2. Teliti kembali hasil pengamatan untuk menghindari kesalahan

kerja.

3. Lakukan pengujian setelah mendapat izin dari Instruktur.

3. Diagram Arus Rangkaian Kontrol.

L

MCB

F1

S1

K1 T1 K2 K3

N

S0

01

OFF

T2 K4 T3

K3 K3 K2

T1

1

4 3

K1

K3K4 T2

1

3

K4

T2

K1

T34

ON

K3

3


N

R

S

T

1

4. Rangkaian Utama/Tenaga.

K4

3


MCB

MCB

MOTOR3 FASA

V1

W2

V2

U1 U2

W1

MCB

K1 K3 K2 K4

TOR

M 1 M 2

Motor 3 fasa Motor 1 fasa

380 V Delta 220 V

5. Lay Out Panel.

3


3


F2

U1 V2

W2V1

U2W1

Y

127 V / 220 V / 50 Hz

PERENCANAAN

1. Masalah : Satu unit motor induksi 3 fasa dioperasikan dalam dua arah putaran dgn starting bintang-running segitiga. Rencanakanlah rangkaian kontrolnya dengan alat kontrol kontaktor magnet, time relay, limit swicth dan alat kontrol lainnya.

a. Rangkaian Utama/Tenaga.

3


2 4 6 2 4 6 2 4 6 2 4 6

1 3 5 1 3 5 1 3 5 1 3 5

F0

K1 K2 K3 K4

M

Data Motor Listrik 220 V/380 V

b. Rangkaian Kontrol Arus.

F0

F

F1

3


S0

LS1 LS2

S1 S2

K1 K2 T K4 K3

N

2. Masalah :KONTROL TIGA UNIT CONVEYOR ” ON/OFF ” BERURUTAN

SECARA OTOMATIS

Conveyor (Ban berjalan) dirancang bekerja berurutan sesuai kebutuhan transfortasi barang ( material ). Dibuat berurutan dengan tujuan agar tidak terjadi penumpukkan material di atas Ban berjalan. Pada proyek kerja ini direncanakan tiga unit conveyor yang bekerja saling berhubungan antara satu dengan yang lainnya. Untuk pengontrolan conveyor ini digunakan kontaktor

3


magnet, time relay, thermal over load relay, tombol tekan, dan dilengkapi dengan pengaman beban dan pengaman instalasinya.

LAY OUT:

MATERIAL MASUK

Ban Berjalan M1

M3

M2

ON

OFF CONTEINER

Prinsip Kerja : Start dan Stop dilakukan secara manual sesuai dengan situasi pekerjaan :

- Start dimulai dari : M1 – M2 – M3.

- Stop dimulai dari : M3 – M2 – M1.

Tugas : Rencanakanlah pengontrolan tiga unit Conveyor seperti prinsip kerja di

atas dengan menggunakan kontaktor magnet, time relay dan alat kontrol lainnya

serta dilengkapi dengan pengaman listrik.

Rangkaian Kontrol Arus Tiga Unit Ban Berjalan.

F1

3

PENGOPERASIAN MESIN LISTRIK DENGAN KONTAKTOR MAGNETF2

F3

S0

T4

ON K1 K2 K3 K4 OFF T1 T2

K2 T3 K3 KB K2

K1 T1 K2 T2 K3 KB T3 T4

DAFTAR PUSTAKA.

1. Bastian Peter, Praxis Elektrotrchnik, Verlag Europa-Lehrmittel, Haan

Gruiten, 1994.

3


2. Bohm Werner, Elektrische Steuerungen, Vogel Fachbuch, Wurzburg,

1991.

3. Fadillah Kismet, Wurdono, Instalasi Motor-Motor Listrik, Angkasa,

Bandung, 1997.

4. Nuhrman Dieter, Profesionelle Schaltungstechnik, Verlag Gmbh,

Austria, 1995.

5. ................., Lembaran Informasi Instalasi Motor Listrik, PPPG

Teknologi Medan.

UJIAN TEORI/PRAKTEK PENGONTROLAN MESIN LISTRIK

Fo

L1

F1

3


S1 KB2

K1 KB1 K1 KB2 KB1 K1 K1

KB2 KB1

KB1 KB2 K1 Beban (LP)

NTugas :

1. Lengkapilah gambar rangkaian kontrol di atas dengan kode nomor terminal.

2. Jelaskan prunsip kerjanya.3. Buatlah rangkaian kontrol di atas dengan menggunakan alat

kontrol yang ada di laboratorium ini.

4


Documents

Kontrol Motor Dgn Kontaktor Magnit