Solusi Sistem Penggerak Listrik Belt Feeder Dengan Menggunakan Motor Induksi

SOLUSI SISTEM PENGGERAK LISTRIK BELT FEEDER
DENGAN MENGGUNAKAN MOTOR INDUKSI

DI PLTU SURALAYA
TUGAS AKHIR
Disusun Oleh :
IMAM RUSTONO
NIM 2003 – 11 – 036
TEKNIK ELEKTRO
STT - PLN
SEKOLAH TINGGI TEKNIK – PLN

JAKARTA
2008
ii
LEMBAR PENGESAHAN
Tugas akhir ini berjudul

DENGAN MENGGUNAKAN MOTOR INDUKSI
DI PLTU SURALAYA
Disusun Oleh :
IMAM RUSTONO
NIM. 2003 – 11 – 036
Diajukan untuk memenuhi persyaratan pada kurikulum

pendidikan Sarjana Strata Satu (S1) pada
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO

SEKOLAH TINGGI TEKNIK PLN
Jakarta, 22 Januari 2008
Mengetahui, Disetujui,
Ir. Sampurno SP, MT. Ir. Masgunarto Budiman, Msc.

Ketua Jurusan Teknik Elektro Dosen Pembimbing
ii
iii
LEMBAR KEASLIAN TUGAS AKHIR
Dengan ini saya menyatakan bahwa Tugas Akhir (Skripsi) ini merupakan karya
tulis saya sendiri dan bukan merupakan tiruan, salinan atau duplikat dari Tugas
Akhir yang telah dipergunakan unutk mendapatkan gelar Kesarjanaan baik di
lingkungan STT-PLN maupun di Perguruan Tinggi lain, serta belum pernah
dipublikasikan.
Pernyataan ini dibuat dengan penuh kesadaran dan rasa tanggung jawab serta
bersedia memikul segala resikonya jika ternyata pernyataan diatas tidak benar.
Jakarta, 20 Februari 2008
IMAM RUSTONO
2003 – 11 - 036
iii
iv
UCAPAN TERIMA KASIH
Dengan ini saya menyampaikan banyak terima kasih kepada :
Bapak Ir. Masgunarto Budiman, Msc.
Selaku dosen pembimbing yang dengan kesabarannya telah memberikan
petunjuk, saran-saran serta bimbingannya sehingga Tugas Akhir ini dapat
diselesaikan tepat pada waktunya.
Jakarta, 20 Februari 2008
IMAM RUSTONO
2003 – 11 - 036
iv
v
DAFTAR ISI
LEMBAR PENGESAHAN...................................................................................... ii
LEMBAR KEASLIAN TUGAS AKHIR.................................................................... iii
UCAPAN TERIMA KASIH...................................................................................... iv
DAFTAR ISI............................................................................................................ v
DAFTAR GAMBAR................................................................................................ xi
DAFTAR TABEL....................................................................................................xiv
ABSTRAK.............................................................................................................. xv
BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang...................................................................................
1.2 Tujuan Penulisan............................................................................... 2
1.3 Batasan Masalah............................................................................... 3
1.4 Metode Penulisan.............................................................................. 3
1.5 Sistematika Penulisan....................................................................... 4
BAB II PERMASALAHAN BELT FEEDER DAN SOLUSI SISTEM
PENGGERAKNYA PADA PLTU SURALAYA
2.1 PLTU Suralaya.................................................................................. 5
2.2 Coal Handling.................................................................................... 6
2.2.1 Bagian-bagian Conveyer system............................................ 8
2.3 Belt Feeder dan masalahnya ...........................................................13
2.3.1 Motor penggerak belt feeder.......................................................14
2.3.2 Belt Feeder dengan pengasutan langsung.................................15
v
vi
2.3.3 Rangkaian daya motor penggerak belt feeder............................15
2.3.4 Kontaktor magnetik.....................................................................15
2.3.5 Unjuk kerja sistem pengasutan langsung
...................................16
2.3.6 Masalah sistem belt feeder.........................................................17
2.4 Solusi permasalahan dengan mengganti sistem penggerak listrik...19
2.4.1 Sistem penggerak listrik dengan frekuensi variabel ...................19
2.4.1.1 Kelebihan pengaturan kecepatan dengan frekuensi
Variabel...............................................................................19
2.4.1.2 Pengatur kecepatan dengan frekuensi variabel..................20
2.4.1.2.1 Rectifier.......................................................................20
2.4.1.2.2 Inverter........................................................................22
2.4.1.3 Rangkaian daya dengan pengaturan frekuensi..................25
2.4.2 Alternatif solusi lain yang ditawarkan..........................................26
2.4.2.1 Sistem penggerak listrik dengan frekuensi variabel
pada motor induksi 54 kW...................................................27
2.4.2.2 Sistem penggerak listrik dengan perubahan belitan Y-∆....27
2.4.2.3 Sistem penggerak listrik dengan autotrasformator..............28
2.4.2.4 Sistem penggerak listrik dengan tahanan variabel
pada belitan stator...............................................................29
2.4.2.5 Sistem penggerak listrik dengan tahanan variabel
pada rotor............................................................................29
2.4.3 Analisa.........................................................................................3
vi
vii
BAB III PERTIMBANGAN PENGGUNAAN MOTOR INDUKSI UNTUK BELT
FEEDER
3.1 Perbandingan motor DC dengan motor AC......................................32
3.1.1 Motor
DC.....................................................................................32
3.1.1.1 Motor penguatan
terpisah...................................................33
3.1.1.2 Motor
paralel.......................................................................34
3.1.1.3 Motor
Seri............................................................................34
3.1.1.4 Motor
kompon.....................................................................35
3.1.2 Motor AC.....................................................................................36
3.1.1.1 Motor
Induksi.......................................................................37
3.1.1.2 Motor
sinkron......................................................................37
3.2 Pemilihan sistem yang tepat untuk belt feeder.................................38
3.2.1 Sistem pengaturan kecepatan dengan merubah frekuensi
jala-jala........................................................................................38
3.2.2 Sistem dengan pengaturan kecepatan berdasarkan
perubahan tegangan jala-jala......................................................39
3.2.3 Sistem dengan pengaturan kecepatan menggunakan
vii
viii
rheostat.......................................................................................39
3.3 Motor Induksi....................................................................................40
3.3.1 Rotor
sangkar..............................................................................40
3.3.2 Rotor
belitan................................................................................41
3.3.3 Konstruksi Motor
Induksi.............................................................42
3.3.4 Cara Kerja Motor
Induksi.............................................................43
3.3.5 Kecepatan
sinkron.......................................................................44
3.3.6 Slip dan pengaruhnya pada frekuensi dan tegangan
rotor.........44
3.3.6.1 Pengaruh slip terhadap frekuensi rotor
..............................45
3.3.6.2 Pengaruh slip terhadap tegangan rotor
..............................46
3.3.7 Rangkaian Ekivalen Motor
Induksi..............................................47
3.3.8 Neraca daya, effisiensi dan faktor
daya......................................53
3.3.8.1 Neraca
daya........................................................................53
viii
ix
3.3.8.2 Effisiensi..........................................................................
....54
3.3.8.3 Faktor
daya.........................................................................54
3.3.9 Torsi motor..................................................................................54
3.3.10 Torsi maksimum dan daya mekanis
maksimum.......................56
3.3.10.1 Torsi
maksimum..................................................................56
3.3.10.2 Daya mekanis
maksimum...................................................57
3.3.11 Karakteristik Mekanis Motor induksi
.........................................59
3.4 Unjuk kerja motor induksi.................................................................63
3.5 Pertimbangan penggunaan motor induksi untuk belt feeder............64
BAB IV SOLUSI SISTEM PENGGERAK LISTRIK UNTUK BELT FEEDER
DAN INSTALASINYA
4.1 Studi pemilihan daya dan tipe motor induksi untuk belt feeder........65
4.1.1 Kondisi kerja belt feeder..............................................................65
4.1.1.1 Kondisi kerja
kontinu...........................................................65
singkat...........................................................66
ix
x
intermiten.......................................................67
4.1.1.4 Metode perhitungan daya
motor.........................................67
4.1.1.5 Kondisi kerja motor induksi belt
feeder...............................71
4.1.2 Pemilihan daya motor induksi untuk belt feeder.........................72
4.1.3 Pemilihan tipe proteksi motor induksi terhadap lingkungan........72
4.1.3.1 Kelas isolasi........................................................................72
4.1.3.2 Indek proteksi......................................................................73
4.2 Perbandingan
System......................................................................75
4.2.1 Sistem penggerak listrik dengan frekuensi variabel
...................77
4.2.1.1 Karakteristik Mekanis Motor Induksi 75
kW........................77
4.2.1.2 Karakteristik Mekanis Pembebanan Motor
Induksi.................................................................................80
4.2.1.3 Konsumsi
daya....................................................................84
4.2.1.4 Gambar rangkaian
daya......................................................87
4.2.2 Solusi alternatif............................................................................88
4.2.2.1 Sistem penggerak listrik dengan perubahan
x
xi
ferkuensi variabel motor 54 kW...........................................88
4.2.2.1.1 Karakteristik Mekanis Motor Induksi 54 kW...................88
4.2.2.1.2 Karakteristik Mekanis Pembebanan Motor Induksi........90
4.2.2.1.3 Konsumsi daya..............................................................92
4.2.2.2 Sistem penggerak listrik dengan pengaturan
autotransformator pada motor induksi 54 kW.....................95
4.2.2.2.1 Karakteristik Mekanis Motor Induksi 54 kW...................95
4.2.2.2.2 Karakteristik Mekanis Pembebanan Motor Induksi........95
4.2.2.2.3 Gambar rangkaian daya..............................................100
4.2.2.3 Penggunaan motor induksi 54 kW dengan prinsip Y↔∆..101
4.2.2.3.1 Karakteristik Mekanis Pembebanan............................102
4.2.2.3.2 Pemakaian daya..........................................................105
4.2.2.4 Sistem penggerak listrik dengan tahanan stator ..............107
4.2.2.4.1 Karakteristik Mekanis Pembebanan............................109
4.2.2.4.2 Pemakaian daya..........................................................114
4.2.2.5 Penggunaan motor induksi rotor belitan dengan
pengaturan tahanan..........................................................116
4.2.1.4.1. Karakteristik Mekanis Motor
Induksi............................116
4.2.1.4.2. Karakteristik Mekanis Pembebanan Motor
Induksi......119
xi
xii
4.2.1.4.3 Pemakaian
daya..........................................................123
4.2.1.4.4 Gambar rangkaian
daya..............................................126
BAB V
KESIMPULAN...........................................................................................131
DAFTAR PUSTAKA.............................................................................................132
LAMPIRAN...........................................................................................................133
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Layout PLTU Suralaya.......................................................................6
Gambar 2.2 Coal handling sistem..........................................................................8
Gambar 2.3 Belt Conveyor System........................................................................9
Gambar 2.4 Belt Feeder.......................................................................................14
xii
xiii
Gambar 2.5 Rangkaian daya motor induksi.........................................................15
Gambar 2.6 Penyearah 3 phasa gelombang penuh.............................................21
Gambar 2.7 Output penyearah 3 phasa gelombang penuh.................................21
Gambar 2.8 Filter penyearah 3 phasa gelombang penuh....................................22
Gambar 2.9 Susunan Inverter 3 phasa................................................................23
Gambar 2.10 Bentuk gelombang yang dibangkitkan oleh inverter 3 phasa,
penghantaran 1800...........................................................................24
Gambar 2.11 Rangkaian daya motor induksi dengan AC motor drive...................25
Gambar 2.12 Rangkaian daya hubungan segitiga-bintang dengan menggunakan
saklar TPDT......................................................................................27
Gambar 2.13 Rangkaian daya hubungan segitiga-bintang dengan menggunakan
kontaktor...........................................................................................28
Gambar 2.14 Rangkaian daya dengan menggunakan autotransformator.............28
Gambar 2.15 Rangkaian daya dengan menggunakan tahanan pada belittan
stator.................................................................................................29
Gambar 2.16 Pengaturan kecepatan dengan menggunakan tahanan yang diseri
dengan tahanan rotor.......................................................................30
Gambar 3.1 Rangkaian motor penguatan terpisah................................................34
Gambar 3.2 Rangkaian motor penguatan paralel..................................................35
Gambar 3.3 Rangkaian motor penguatan seri.......................................................36
Gambar 3.4 Rangkaian motor kompon panjang...................................................37
Gambar 3.5 Rangkaian motor kompon pendek....................................................37
Gambar 3.6 Pengaturan kecepatan dengan merubah frekuensi dan tegangan
jala-jala.............................................................................................39
xiii
xiv
Gambar 3.7 Pengaturan kecepatan dengan tegangan jala-jala.............................40
Gambar 3.8 Pengaturan kecepatan dengan tahanan rotor....................................41
Gambar 3.9 Rotor sangkar.....................................................................................42
Gambar 3.10 Rangkaian rotor sangkar..................................................................42
Gambar 3.11 Rotor belitan.....................................................................................43
Gambar 3.12 Rangkaian rotor belitan....................................................................43
Gambar 3.13 Kontruksi motor induksi....................................................................44
Gambar 3.14 Rangkaian ekivalen motor induksi...................................................38
Gambar 3.15 Rangkaian ekivalen rotor.................................................................50
Gambar 3.16 Rangkaian ekivalen motor induksi...................................................51
Gambar 3.17 Modifikasi rangkaian ekivalen motor induksi....................................52
Gambar 3.18 Pendekatan rangkaian ekivalen motor induksi.................................52
Gambar 3.19 Diagram vektor dari rangkaian ekivalen motor induksi
Gambar 3.20 Karakteristik motor induksi hubungan Torsi dengan Slip.................63
Gambar 3.21 Unjuk kerja motor induksi.................................................................63
Gambar 4.1 Kondisi kerja kontinu .......................................................................66
Gambar 4.2 Kondisi kerja singkat.........................................................................66
Gambar 4.3 Kondisi kerja intermiten....................................................................67
Gambar 4.4 Kondisi kerja motor induksi pada beban yang berubah-ubah
secara...............................................................................................68
Gambar 4.5 Grafik kondisi kerja motor induksi......................................................71
Gambar 4.6 Karakteristik mekanis beban..............................................................77
Gambar 4.7 Karakteristik mekanis motor induksi 75 kW.......................................79
xiv
xv
Gambar 4.8 Karakteristik mekanis pembebanan motor induksi 75 kW.................80
Gambar 4.9 Karakteristik mekanis motor 75 kW pada beberapa kondisi..............83
Gambar 4.10 Rangkaian daya dengan AC motor drive pengaturan frekuensi......87
Gambar 4.11 Karakteristik mekanis asli motor induksi 54 kW...............................90
Gambar 4.12 Karakteristik mekanis motor 54 kW pada beberapa kondisi
pengaturan.......................................................................................91
Gambar 4.13 Karakteristik mekanis pembebanan motor induksi 54 kW...............95
Gambar 4.14 Karakteristik pada saat torsi maksimum 400 Nm.............................98
Gambar 4.15 Rangkaian daya dengan autotransformer......................................100
Gambar 4.16 Karakteristik motor induksi hubungan segitiga...............................102
Gambar 4.17 Karakteristik mekanis pembebanan hubungan segitiga-bintang....103
Gambar 4.18 Rangkaian daya dan pengendali motor induksi pengaturan Y↔∆.107
Gambar 4.19 Karakteristik pada saat torsi maksimum 400 Nm...........................110
Gambar 4.20 Karakteristik motor induksi torsi maksimum 600 Nm.....................112
Gambar 4.21 Rangkaian daya motor rotor sangkar dengan pengaturan
rheostat...........................................................................................115
Gambar 4.22 Karakteristik mekanis motor belitan...............................................118
Gambar 4.23 Karakteristik mekanis motor rotor belitan pada lima tahap............119
Gambar 4.24 Rangkaian daya dan pengendali motor induksi rotor belitan.........126
DAFTAR TABEL
Table 2.1 Kerja thyristor.........................................................................................25
Tabel 2.2 Klasifikasi sistem penggerak listrik.........................................................31
Tabel 4.1 Waktu kondisi kerja motor induksi..........................................................71
Tabel 4.2 Indek proteksi menurut PUIL tahun 2000..............................................74
xv
xvi
Tabel 4.3 Kemampuan motor induksi 75 kW pada beberapa kondisi....................83
Tabel 4.4 Kemampuan motor induksi 54 kW pada beberapa kondisi....................91
Tabel 4.5 Klasifikasi kemampuan sistem penggerak listrik belt feeder................127
Abstrak
Belt Feeder sebagai penyuplai batubara dari hopper ke Belt Conveyor di
PLTU Suralaya tidak beroperasi secara kontinu yaitu tergantung dari kedatangan
kapal pengangkut batubara, namun sekali beroperasi Belt Feeder ini dioperasikan
xvi
xvii
secara terus-menerus dengan kecepatan konstan, untuk mempercepat proses
pembongkaran batubara. Belakangan ini sering terjadi gangguan mekanis pada
Belt Conveyor yang diakibatkan oleh curahan batubara yang mengenai idler.
Gangguan tersebut adalah berupa overload dan belt menyimpang dari jalurnya
sehingga mengganggu proses pembongkaran karena motor induksi penggerak
Belt Conveyor trip. Permasalahan tersebut dapat diatasi dengan menurunkan
kecepatan Belt Feeder minimum sebesar 86% pada saat terjadi ganguan untuk
mengembalikan belt keposisi semula, itu artinya diperlukan suatu pengaturan
kecepatan pada Belt Feeder tersebut. Solusi yang telah diterapkan pada Belt
Feeder dianggap terlalu berlebihan karena menggunakan motor induksi baru yang
dayanya jauh lebih besar (yaitu sebesar 75 kW) dari kapasitas maksimum Belt
Feeder (sebesar 53 kW) sehingga investasinya besar, padahal dalam
kenyataannya beban yang diberikan terhadap Belt Feeder tersebut hanya sebesar
75% dari kapasitas maksimumnya. Pada tugas akhir ini membahas tentang solusi
sistem penggerak listrik Belt Feeder dan beberapa solusi alternatif lainnya yang
memiliki tingkat ekonomis yang berbeda-beda. Dengan solusi sistem penggerak
listrik tersebut diharapkan mampu mengatasi permasalahan tanpa mengeluarkan
biaya yang mahal dan beroperasi secara optimal.
xvii
1
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 LATAR BELAKANG
Agar proses pembangkitan energi listrik pada PLTU batubara berjalan
secara optimal maka peralatan pendukung yang menunjang proses tersebut harus
baik, salah satunya adalah penanganan batubara mulai dari pembongkaran
sampai ke bunker ataupun ke stock area yang kemudian diteruskan ke dapur
pembakaran melalui serangkaian sistem alat pengangkut.
Belt Feeder adalah bagian dari sistem tersebut, sejak beroprasinya PLTU
Suralaya pada tahun 1984 Belt feeder ini beroperasi pada kecepatan konstan
dengan kapasitas maksimum 2000 ton/jam, namun belakangan ini diperlukan
suatu pengaturan kecepatan karena adanya gangguan mekanis pada Belt
Conveyor, gangguan tersebut diantaranya adalah overload yang disebabkan oleh
kelebihan muatan pada beltnya, overload tersebut terjadi pada saat idler pada
Belt Conveyor putarannya melambat karena terkena curahan batubara. Dengan
melambatnya putaran Belt Conveyor, pasokan batubara akan terus bertambah
karena curahan dari Belt Feeder konstan sebesar 0.56 ton/detik pada putaran
1420 rpm. Jika dibiarkan pasokan batubara akan terus bertambah dan putaran
belt akan menyimpang dari jalurnya, apabila penyimpangan tersebut melewati
batas yang ditentukan, motor listrik penggerak Belt Conveyor akan berhenti
bekerja (trip).
1
2
Permasalahan tersebut bisa diatasi dengan mengurangi pasokan
batubara dari belt feeder yaitu dengan menurunkan putarannya, karena dengan
mengurangi pasokan dari Belt Feeder pada saat putaran Belt Conveyor melambat,
pasokan yang diterima oleh Belt Conveyor akan berkurang sehingga beban yang
ditanggung oleh motor penggerak Belt Conveyor ikut berkurang. Sehingga dengan
waktu tertentu yang tadinya belt sedikit menyimpang dari jalurnya akan kembali
ke posisi semula, mengingat pada Belt Conveyor dipasang saklar indikator batas
aman jalur belt.
Dengan adanya perubahan pada sistem penggerak listrik belt feeder
tersebut, apabila indikator batas aman bekerja maka putaran Belt Feeder
dikurangi sampai indikator tersebut berhenti. Untuk itu diperlukan suatu sistem
yang tepat untuk mengatasi permasalahan tersebut.
Pada tugas akhir ini membahas tentang solusi sistem penggerak listrik
Belt Feeder dan beberapa solusi alternatif lainnya yang memiliki tingkat ekonomis
yang berbeda-beda. Dengan berbagai solusi sistem penggerak listrik tersebut
diharapkan mampu mengatasi permasalahan tanpa mengeluarkan biaya yang
mahal.
1.2 TUJUAN PENULISAN
Pada dasarnya tujuan tugas akhir ini dibuat untuk persyaratan
menyelesaikan pendidikan srata satu ( S1 ).
Adapun tujuan dipilihnya judul “Solusi Sistem Penggerak Listrik Belt
Feeder Dengan Menggunakan Motor Induksi Di PLTU Suralaya” adalah untuk
membahas beberapa sistem penggerak listrik Belt Feeder yang diharapkan
2
3
mampu mengatasi permasalahan mekanis yang timbul pada Belt Conveyor dan
didapatkan solusi yang tepat untuk mengatasi permasalahan tersebut.
1.3 BATASAN MASALAH
Dalam penulisan tugas akhir ini saya membatasi ruang lingkup penulisan
dan penelitian yaitu tentang hal-hal yang berhubungan dengan sistem penggerak
listrik belt feeder yang menggunakan motor induksi sebagai penggerak utamanya
yang berada di PLTU Suralaya.
1.4 METODE PENULISAN
 Untuk memperoleh data informasi secara lengkap, tepat dan jelas,
maka penulis menerapkan beberapa metode pengumpulan data sehingga
diharapkan agar kebenaran data yang dikumpulkan terjamin. Adapun metode-
metode tersebut ialah:
a. Metode Observasi.
Metode observasi adalah suatu cara mengumpulkan data dengan
cara mengadakan pengamatan secara langsung terhadap objek kegiatan
yang ada hubungannya dengan penelitian.
b. Metode wawancara
Metode wawancara adalah suatu cara mengumpulkan data dengan
tanya jawab sambil bertatap muka antara si penanya dengan
pewawancara.
c. Metode Dokumentasi
3
4
Metode dokumentasi adalah suatu cara pengumpulan data dengan
cara mempelajari, memahami, data bersumber dari catatan atau dokumen
yang tersedia.
1.5 SISTEMATIKA PENULISAN
Untuk mempermudah dalam memahami isi tugas akhir ini, penulis
menggunakan sistematika sebagai berikut:
BAB I : PENDAHULUAN
Bab ini berisi tentang latar belakang, tujuan penulisan, batasan masalah,
metode penulisan dan sistematika penulisan.
BAB II : PERMASALAHAN BELT FEEDER DAN SOLUSI SISTEM
Bab ini berisi tentang permasalahan yang timbul dan solusi yang
ditawarkan untuk mengatasi permasalahan yang timbul pada Belt
Conveyor
BAB III : PERTIMBANGAN PENGGUNAAN MOTOR INDUKSI UNTUK
BELT FEEDER
Bab ini berisi tentang pemilihan sistem dan jenis penggerak motor induksi
yang digunakan serta teori tentang motor induksi.
BAB IV : SOLUSI SISTEM PENGGERAK LISTRIK DAN
INSTALASINYA
Bab ini berisi tentang perbandingan sistem penggerak listrik untuk Belt
Feeder dan solusi alternatif lain yang ditawarkan serta studi pemilihan
motor induksi untuk penggerak listrik Belt Feeder di PLTU Suralaya.
4
5
BAB V : KESIMPULAN
 Bab ini berisi tentang kesimpulan.
BAB II
PERMASALAHAN BELT FEEDER DAN SOLUSI SISTEM
2.5 PLTU Suralaya
Dalam rangka memenuhi peningkatan kebutuhan akan tenaga listrik
khususnya di Pulau Jawa sesuai dengan kebijaksanaan pemerintah serta untuk
meningkatkan pemanfaatan sumber energi primer dan diversifikasi sumber energi
primer untuk pembangkit tenaga listrik, maka PLTU Suralaya dibangun dengan
menggunakan batubara sebagai bahan bakar utama.
Beroperasinya PLTU Suralaya diharapkan akan menambah kapasitas
dan keandalan tenaga listrik di sistem Jawa-Bali-Madura yang terhubung dalam
sistem interkoneksi, dan juga untuk mensukseskan program pemerintah dalam
rangka untuk penganekaragaman sumber energi primer untuk pembangkit tenaga
listrik sehingga lebih menghemat BBM, juga meningkatkan kemampuan bangsa
Indonesia dalam menyerap teknologi maju, penyediaan lapangan kerja,
peningkatan taraf hidup masyarakat, dan pengembangan wilayah sekitarnya
sekaligus meningkatkan produksi dalam negeri.
5
6
Proses pembangkitan energi listrik pada PLTU Suralaya tidak lepas dari
peranan suatu sistem penyaluran bahan bakar batubara (Coal Handling System)
yang didalamnya terdapat suatu rangkaian proses penyaluran yang melalui
beberapa peralatan.
Gambar 2.1 layout PLTU Suralaya
2.6 Coal Handling
Berdasarkan pada uraian sebelumnya telah dijelaskan bahwa PLTU
Suralaya merupakan Pembangkit Listrik dengan menggunakan bahan bakar
batubara. Batubara sebagai bahan bakar utama yang dipakai di unit
pembangkitan memerlukan penangan yang baik. Sistem penanganan batubara ini
disebut Coal Handling System dan tujuan akhir dari sistem ini adalah tercapainya
pengisian bunker secara optimal dan kontinu.
6
7
Coal Handling System meliputi sistem transportasi batubara dari dermaga
menuju ke stok area atau bunker. Coal Handling System di Suralaya
menggunakan dua Conveyor system yang pertama adalah Belt Conveyor System
dan Scraper Conveyo System. Pembongkaran batubara dari kapal dilakukan
dengan dua cara tergantung dari sistem transportasi batubara yang datang ke
PLTU Suralaya.
Untuk pembongkaran batubara terbagi menjadi tiga tempat antara lain:
1. SPJ (Semi Permanen Jetty)
Untuk batubara yang datang ke PLTU Suralaya dengan
menggunakan tongkang, pembongkaran dilakukan dengan alat bantu
berupa unloader dan truk untuk diangkut ke stock area.
2. Dermaga I
Pembongkaran batubara di dermaga 1 hanya untuk kapal
pengangkut batubara yang dilengkapi dengan Belt Conveyor. Batubara dari
kapal ini ditransportasikan langsung menuju hopper A yang selanjutnya
dikirim ke stok area atau bunker dengan menggunakan Belt Conveyor.
3. Dermaga II
Untuk batubara yang datang ke PLTU Suralaya dengan kapal yang
tidak dilengkapi sistem pembongkaran conveyor dilakukan di dermaga ini
dengan menggunakan ship unloader, pada dermaga ini juga dilengkapi
dengan fasilitas pembongkaran batubara untuk kapal yang dilengkapi
dengan conveyor. Selanjutnya batubara dimasukan ke loading hopper dan
dikirim ke stok area atau dipakai ke bunker dengan menggunakan belt
conveyor.
7
8
Penyaluran batubara yang dilakukan pada Coal Handling System
semuanya menggunakan Belt Conveyor sebagai sarana transpotasi, mulai dari
Ship Unloader sampai coal bunker.
LOKASI
PENELITIAN S/U. 01/02
M/H. &
BF.32/33
COAL HANDLING S YS TEM
Coal Ship
S URALAYA POWER PLANT
JH. “H”
UNITS 1 ~ 7
BS.34/35
ST / RE 2
Coal Ship
RH.”A” & BS.02
BF.03/04 BC. 02
JH. “G”
&
HG36/37,
Telescopic
Chute
HG40/02
Co al s toc k area
JH.”B” BS.36/37
&
C S. &
MS.03/04 RH. “D”
&
BF.09/10
BC. 36/37 CHCR Telescopic

BC. 10
BC. 09
Chute
JH. “J”
&
JH. ”C”
HG. A/B
&
MCC,
BC. 15 BF.11/12, BC. 11 JH. “E”
BC. 16 MS.09/10 BC. 12 &
BS.18/19 JH.”F” Coal
Sampling
COAL ANALISYS BC.18/19
BC. 17
Belt
Plant Distribute Hopper & Weigher
BF 501A/B, BF 601A/B, BF 701A/B
BC. 13
BC. 14
BC. 702A
BC. 702B BC. 26 Hopper “K” & BC. 20
Hopper “M” BF.20/21, Hopper “L”
BC. 27 BF 26/27,MS.13/14 BC. 21
BC. 703A BC. 602A BC. 502A SC.30 SC. 28 SC. 24 SC. 22
BC. 703B BC. 602B BC. 502B SC. 31 SC. 29 SC. 25 SC. 23
Unit 7 Unit 6 Unit 5 Unit 4 Unit 3 Unit 2 Unit 1

COAL BUNKER COAL BUNKER
Gambar 2.2 coal handling sistem
2.6.1 Bagian-bagian Conveyor system
 Belt Conveyor
8
9
Belt Conveyor System adalah mesin yang dipergunakan untuk
mentransportasikan batubara dari hopper menuju bunker. PLTU Suralaya
mempunyai Belt Conveyor System dengan line ganda, yang setiap line
mempunyai kapasitas berbeda-beda sesuai dengan kebutuhannya. Contohnya BC
32 dan 33 mempunyai kapasitas 2000 ton/jam, BC 34 dan 35 3500 ton/jam.
Berikut adalah contoh dari Belt Conveyor System.
Gambar 2.3 Belt Conveyor System
Prinsip kerja Belt Conveyor :
Gerakan pada belt pengangkut batubara pada awal mulanya berasal dari motor
induksi yang berfungsi untuk merubah energi listrik menjadi energi mekanik yang
berupa putaran poros rotor motor induksi sebesar 1486 rpm. Energi mekanik
yang berupa putaran tersebut diteruskan oleh Fluid Coupling ke Gear Box dengan
menggunakan fluida minyak.
Putaran Fluid Coupling tersebut masih teramat tinggi untuk
menggerakkan Belt Conveyor yang berkisar 1440 rpm, maka diperlambat oleh
Reducer / Gear Box menjadi lebih rendah yaitu berkisar 112,4 rpm dengan tujuan
9
10
agar bisa digunakan untuk memutar Drive Pulley melalui kopling tetap yaitu N-
Eupex Coupling.
Drive Pulley atau Head Pulley sendiri mempunyai fungsi memutar Belt
Conveyor, sehingga dengan putaran Drive Pulley 112,4 rpm menjadikan Belt
Conveyor berjalan dengan kecepatan sekitar 3,3 m/s. Belt Conveyor yang
mempunyai lebar 1800 mm dan berjalan dengan kecepatan 3,3 m/s digunakan
untuk mengangkut batubara dari sisi Tail Pulley ke sisi Head Pulley untuk
dilanjutkan ke tempat yang lain.
Begitulah seterusnya Belt Conveyor System bekerja dengan bantuan
peralatan pendukung lainnya untuk menjaga kelancaran dan keandalan
operasinya.
 Belt Weigher
Belt Weigher adalah alat yang digunakan untuk mengukur berat/jumlah
dari batubara yang diterima oleh conveyor setelah batubara dibersihkan dari
kandungan logam asing dengan menggunakan Magnetik Sparator (MS). Selain
itu, tujuan penggunaan Belt Weigher juga dugunakan untuk mengetahui jumlah
batubara yang diterima oleh Coal Jetty dan dapat juga digunakan untuk
mengetahui jumlah batubara yang dipakai sebelum masuk ke hopper K di unit 1-4.
 Magnetic Separator
Batubara yang masuk kedalam hopper dari hasil pembongkaran kapal
tidak sepenuhnya batubara murni melainkan terdapat juga material-material yang
lain seperti logam yang terbawa dari hasil penggalian tambang batubara. Untuk
mengatasi hal tersebut maka dipasanglah Magnetic Separator yang mana alat
10
11
tersebut berfungsi untuk mengambil material logam yang tercampur dengan
batubara.
Prinsip dasar dari Magnetik Sparator adalah suatu elektro magnet yang
ditimbulkan oleh kumparan sehingga akan menimbulkan medan magnet yang
mampu menarik material bersifat logam.
 Scraper Conveyor
Scraper Conveyor (SC) terletak diatas bunker, yang berfungsi untuk
mendorong atau menyalurkan batubara dari unit distribusi hopper masuk ke
bunker. Untuk unit 1-4 mempunyai lima buah bunker setiap unitnya. Jadi jumlah
bunker yang ada di unit ini berjumlah 20 buah, sedangkan jumlah Scraper
conveyor sebanyak 8 unit dimana setiap unitnya mempunyai dua buah Scraper
conveyor.
Scraper conveyor mampu membawa batubara pada kapasitas maksimum
dengan kecepatan tertinggi 30 m/menit. Scraper conveyor digerakan oleh motor
Head Shaft melalui suatu penghubung berupa rantai penggerak yang diaktifkan
oleh Hight dan Low control level pada bunker.
Bagian-bagian dari Scraper conveyor adalah sebagai berikut :
a. Conveying Chain (rantai conveyor)
Conveying Chain disebut juga T plate, yang berfungsi untuk mendorong
batubara masuk ke bunker. T plate terbagi menjadi dua jenis. yaitu T
plate bersayap dan jenis T plate tak bersayap.
b. Conveyor Casing
11
12
Conveying Casing adalah tempat penampungan batubara untuk didorong
oleh rantai Conveyor. masuk kedalam bunker. Rantai conveyor bergerak
ke rantai conveyor casing pada alur (wearing Strip) yang ada disepanjang
conveyor casing.
 Silogate
Silogate atau out leet slide adalah pintu pada out leet chute scraper
conveyor yang berfungsi untuk mengatur batubara masuk ke bunker agar sesuai.
Silogate dapat dioperasikan secara otomatis berdasarkan level control didalam
bunker dan dapat dioperasikan secara manual dari control tower sesuai
kebutuhan.
 Bunker
Bunker adalah tempat penampung batubara sebelum masuk kedalam
pulverizer (mill) untuk dihaluskan. Setiap unit pembangkitan mempunyai lima buah
bunker dengan kapasitas masing-masing unit 500 ton. Dalam setiap bunker
memiliki level control yang dapat menetukan ketinggian atau level batubara yang
dapat dilihat dari control room atau control tower. Besarnya level batubara dalam
bunker dinyatakan dalam persen (%).
 Stacker & Reclaimer (ST & RE)
Stacker & Reclaimer adalah mesin yang dapat digunakan untuk
pembongkaran (stacker) atau pengisian ulang (reclaimer). ST & RE terletak di BC
01 dan BC 02 yang dapat bergerak sepanjang rel untuk melakukan pengisian dan
pembongkaran. Untuk pengoprasian ST dan RE dapat dilakukan secara manual.
ST dan RE bergerak secara vertikal (Luffing) dan bergerak secara horizontal
(Slewing).
12
13
 Isolating Shuttle (IS)
Perpindahan batubara dari satu belt conveyor ke belt conveyor lainnya
dilakukan melalui suatu Chute (Feed Chute). Didalam chute terdapat suatu
peralatan yang disebut “ Isolating Shuttle” yang akan menyerahkan aliran
batubara sesuai yang kehendaki. Isolating shuttle digerakan dengan actuator
listrik yang bergerak diluar shute.
 Telescopik Chute
Adalah alat yang berfungsi untuk mencegah terjadinya debu batu bara
Suwf Stocking (pembongkaran) ke stock area.
 Belt feeder
2.7 Belt Feeder dan masalahnya
Belt feeder adalah salah satu alat untuk menunjang kesiapan kontinuitas
suplai batubara ke unit pembangkit. Dalam proses produksi listrik akan dibutuhkan
suplai batubara yang tergantung dari jumlah kapasitas daya yang dibutuhkan,
semakin besar daya yang harus dibangkitkan, maka semakin besar pula suplai
batubara yang dibutuhkan untuk proses pembakaran.
Dalam hal ini Belt Feeder sebagai media transfortasi batubara dari hopper
ke Belt Conveyor sangat berperan penting untuk mensuplai batubara sesuai
dengan kapasitas yang dibutuhkan untuk proses pembakaran di dapur
pembakaran. Sehingga akan memerlukan suatu kontrol kecepatan tertentu untuk
13
14
motor induksi yang berperan sebagai penggerak utama, agar suplai batubara
yang didistribusikan sesuai dengan kebutuhan.
Prinsif Kerja Belt Feeder
Prinsif kerja Belt Feeder ini sesuai dengan fungsinya yaitu untuk
mengalirkan batubara yang berada di hopper, jika motor induksi sebagai
penggerak utama diputar secara otomatis Belt Feeder yang dikopel melalui gear
box, akan bergerak dan membawa batubara yang berada diatas belt. Dalam
pengoperasiannya Belt Feeder ini akan dioperasikan setelah Belt Conveyor yang
di depannya sudah dioperasikan, hal tersebut untuk menghindari penumpukan
batubara pada Belt Conveyor tersebut.
Gambar 2.4 Belt Feeder
2.7.1 Motor penggerak belt feeder
Motor penggerak listrik yang digunakan untuk menggerakan Belt Feeder
adalah motor induksi jenis rotor sangkar karena disamping andal, harganya juga
murah dan kontruksinya sederhana sehingga memudahkan dalam
pemeliharaannya.
14
15
Spesifikasi dari motor induksi yang digunakan sebagai penggerak listrik
utama Belt Feeder adalah sebagai berikut :
1. Product/merk : SIEMENS
2. Daya keluaran : 54 kW
3. Tegangan terminal : 380 volts
4. Arus Line : 102 A
5. Putaran nominal : 1475 rpm
6. Jumlah kutub :4
7. Cos φ : 0,86
8. Kelas Isolasi :B
9. Indek Proteksi : IP54
2.7.2 Belt Feeder dengan pengasutan langsung
Sistem Belt Feeder ini, pada sistem kerjanya motor induksi sebagai
penggerak utama distart secara langsung tanpa adanya suatu pengaturan
kecepatan, sehingga pada kondisi kerjanya Belt Feeder dengan sistem ini
kecepatannya konstan.
2.7.3 Rangkaian daya motor penggerak belt feeder
FUSE/breaker kontaktor
Rele termis
R
MOTOR
S INDUKSI
3ϕ
T
Gambar 2.5 rangkaian daya motor induksi
2.7.4 Kontaktor magnetik
15
16
Kontaktor adalah suatu komponen listrik yang berfungsi untuk
menghubungkan arus listrik, yang biasanya dipakai untuk instalasi tenaga
misalnya motor listrik. Bagian dasar dari pengendali magnet adalah kontaktor
magnetik. Kumparan kerja diletakkan pada inti besi sehingga jika arus mengalir
melalui kumparan, inti besi dimagnetkan. Ini akan menarik jangkar besi yang
dapat digerakkan yang membawa satu atau lebih kontaktor listrik. Jika jangkar
digerakan mendekati inti, kontak gerak digerakkan menuju kontak stasioner.
Kontak dihubungkan seri dengan alat yang dikendalikan, seperti rangkaian jangkar
motor, sehingga terbentuklah rangkaian ketika kumparan diberi energi. Jika
rangkaian kumparan kerja dibuka, inti besi melepaskan magnet dan jangkar
dilepas, kembali pe posisi membuka oleh pegas. Karena kontak dari kontaktor
magnetik dapat dirancang agar dapat mengalirkan arus yang besar, maka dengan
demikian arus yang besar dapat dikendalikan oleh arus kumparan yang relatif
kecil yaitu yang digunakan sebagai pemberi energi pada kumparan kerja.
Pada kontaktor magnetik selain sebagai kontak atau penghubung arus
listrik, dengan rangkaian pengendali yang sedemikian rupa mampu mengunci
hubungan suplai energi ke kumparannya sendiri dengan memanfaatkan kontak
dari magnetik kontaktornya sendiri, sehingga pengendalian dari jarak jauh tidak
harus menekan tombol secara terus-menerus. Pada sistem belt feeder ini
menggunakan magnetik kontaktor sebagai switch untuk mengoperasikannya
yang dikendalikan dari tiga tempat, adapun kontaktor yang digunakan pada sistem
Belt Feeder memiliki spesifikasi sebagai berikut :
SIEMENS 3FF50
16
17
V 230 240 400 415 500 690 1000

kW 37 37 55 63 76 100 55
HP 50 50 75 84 101 134 73
2.7.5 Unjuk kerja sistem pengasutan langsung
Dari hasil penelusuran dan pengamatan bahwa pada Belt Feeder System
yang lama untuk menjalankan motor penggerak listrik Belt Feeder dapat dilakukan
di tiga tempat yang berbeda yaitu :
1. Control Room (Tower G), ditempat ini pengoperasian dilakukan secara
otomatis menggunakan PLC.
2. Local Equipment (Lokasi motor), ditempat ini pengoperasian dilakukan
secara manual.
3. Ruang MCC/MD (Lokasi Breaker Panel), ditempat ini juga pengoperasian
dilakukan secara manual.
Pada sistem penggerak listrik Belt Feeder ini prinsip starter dilakukan
secara langsung yaitu dengan menghidupkan kontaktor sebagai switch, sehingga
pada sistem ini motor induksi tidak mengalami soft-starter yang berakibat naiknya
arus hingga mencapai lima sampai tujuh kali arus nominal dari motor tersebut, dan
motor langsung berputar pada kecepatan nominalnya.
Dan pada sistem ini tidak ada proses pengaturan kecepatan motor induksi
untuk mengatur flowrate batubara ke Belt Conveyor, flowrate batubara dilakukan
dengan cara membatasi jumlah/volume batubara yang masuk melewati belt
secara mekanik.
2.7.6 Masalah sistem Belt Feeder
17
18
Fungsi Bellt Feeder adalah mentransfortasikan batubara dari hopper ke
Belt Conveyor setelahnya yang kemudian dilanjutkan sampai ke bunker dan stock
area melalui serangkaian Belt Conveyor. Semenjak dibangunnya PLTU Suralaya
Belt Feeder ini dioperasikan dengan kecepatan konstan yaitu 0.5 m/s dengan
kapasitas maksimum 2000 ton/jam. Tetapi kenyataannya kapasitas yang diberikan
hanya 75% saja.
Belakangan ini pasokan batubara dari hopper menuju ke bunker maupun
ke stock area terganggu karena adanya gangguan pada Belt Conveyor setelah
Belt Feeder. Dari pengamatan dilapangan dtemukan bahwa permasalahan
tersebut disebabkan oleh permasalahan mekanis yaitu overload dan belt tracking
akibat curahan batubara yang tidak tepat dan curahan batu bara tersebut
mengenai carrying idler yang berputar sehingga putaran dari idler tersebut
menjadi terhambat. Dengan terhambatnya putaran idler tersebut mengakibatkan
putaran Belt Conveyor yang membawa batubara menjadi lambat, sedangkan
pasokan batubara dari Belt Feeder tidak berubah. Apabila hal tersebut dibiarkan
terlalu lama maka batubara yang berada di Belt Conveyor akan semakin banyak
dan melebihi beban maksimum dari Belt Conveyor.
Apabila Belt Conveyor melebihi beban maksimum maka arus motor
penggerak Belt Conveyor akan menjadi tinggi, dan jika arus tersebut mencapai
nilai maksimum maka motor induksi sebagai penggerak Belt Conveyor dan Belt
Feeder akan trip karena keduanya dalam sistem interlock.
Selain itu dengan beban yang terus bertambah terkadang mengakibatkan
belt yang berjalan tidak sesuai dengan jalurnya (menyimpang) dan jika dibiarkan
terlalu lama akan melewati batas yang ditentukan sehingga motor akan trip.
18
19
Untuk mengatasi permasalahan tersebut maka diperlukan suatu kontrol
kecepatan untuk penggerak listrik Belt Feeder, agar pasokan batubara pada saat
terjadi gangguan bisa dikurangi minimum 86% yaitu dengan memperlambat laju
Belt Feeder.
2.8 Solusi permasalahan dengan mengganti sistem penggerak listrik
Sesuai dengan permasalahan diatas maka perlu dilakukan penurunan
kecepatan yang sesuai, agar bisa mengatasi permasalahan tersebut. Karena
pada sistem yang lama tidak ada suatu pengaturan kecepatan, itu artinya motor
bekerja pada putaran yang tidak bisa diatur. Solusi yang dilakukan diantaranya
adalah dengan mengatur kecepatan motor induksi berdasarkan perubahan
frekuensi.
Pengaturan frekuensi untuk mengendalikan kecepatan motor induksi
biasanya diikuti dengan pengaturan tegangan masuk yang sebanding dengan
frekuensi tersebut, karena untuk mendapatkan fluks yang konstan .
2.8.1.1 Kelebihan sistem penggerak listrik dengan frekuensi variabel
Ada beberapa kelebihan mengunakan sistem penggerak listrik dengan
frekuensi variabel, yaitu :
1. Kecepatan dapat diatur dari 0 sampai 100% speed, yang berarti flow
rate/aliran batubara dapat diatur dari 0 sampai 2000 ton/hour sesuai
19
20
kebutuhan disisi pembangkit dan kemampuan conveyor itu sendiri.
Dengan kata lain memudahkan operasional dalam penyaluran
batubara.
2. Pemakaian daya atau energi lebih kecil dari sistem lama, karena
sistem penggerak listrik dengan frekuensi variabel dapat memperbaiki
cost  dan energi yang digunakan sesuai dengan kecepatan motor.
3. Start dan stop motor tanpa terjadi hentakan (smoothly running),
sehingga tidak merusak sistem mekanik, dan tidak terjadi lonjakan
arus yang besar pada saat starting (soft starter) lain halnya apabila
starting tanpa AC Motor Drive akan terjadi lonjakan arus mencapai
lima sampai tujuh kali arus nominalnya.
2.8.1.2 Pengatur kecepatan dengan frekuensi variabel
Ini adalah alat kontrol elektronik berupa Inverter 3 fasa yang khusus
digunakan untuk mengatur kecepatan motor dari putaran 0 sampai putaran
nominal motor atau lebih. Disamping itu alat ini juga berfungsi sebagai soft starter
pada sistem start dan stop motor, sehingga dapat mereduksi arus start yang
sering terjadi pada motor AC (inrush current) dan hentakan tekanan yang tiba-tiba
pada saat start dapat dihindari.
2.8.1.2.1 Rectifier
Rectifier adalah suatu bagian dari pengatur kecepatan dengan frekuensi
variabel dimana fungsi dari rectifier ini adalah sebagai penyearah tegangan AC 3
20
21
fasa yang memiliki frekuensi jala-jala 50 hz. Dibawah ini adalah gambar rangkaian
dari sebuah rectifier 3 fasa gelombang penuh :
va
L1
Beban
vb
L2 VL
vc
L3
Gambar 2.6 Penyearah 3 phasa Gelombang Penuh
Bentuk tegangan keluarannya dapat dilihat pada gambar b, pada
penyearah ini, proses konversi dari tegangan AC ke DC masih kurang sempurna,
terlihat dari gambar b, oleh karena itu maka dipasang komponen L dan C pada
penyearah tersebut agar tegangan DC yang dihasilkan makin baik dengan factor
ripple sangat kecil. Adapun rangkaian dan bentuk gelombang yang dihasilkan
adalah seperti pada gambar c dan d.
21
22
VL va vb vc
v1
v2
Gambar a
VL
VL = V1-V2
t
T
Gambar b
Gambar 2.7 Output Penyearah 3 phasa Gelombang Penuh
D L
BEBAN
C
AC Vs (t)
Gambar c
vo
Gambar d
Gambar 2.8 Filter Penyearah 3 phasa Gelombang Penuh
2.8.1.2.2 Inverter
22
23
Inverter adalah suatu alat yang berfungsi untuk merubah tegang DC
menjadi tegangan AC, dimana frekuensi dari tegangan tersebut dapat diatur
sesuai dengan kebutuhan. Inverter yang memberikan daya pada frekuensi yang
dapat diubah-ubah bagi sistem pengerak motor AC biasanya merupakan inverter
3-fasa. Suatu batere dapat disiapkan pada bis arus DC untuk dipergunakan
sebagai cadangan bila sumber tegangan AC yang diberikan terputus. Inverter 3-
fasa paling sedikit mempunyai 6 buah thyristor yang ditata merupakan rangkaian
jembatan seperti tampak pada skema gambar dibawah ini.
TR1 TR3 TR5
DC
IN
TR4 TR6 TR2
vab vbc
a vac c
U/T1 V/T2 W/T3
Gambar 2.9 Susunan Inverter 3 Phasa
Thyristor-thyristor tersebut dihubungkan secara berurutan untuk meniru
suatu himpunan tegangan 3-fasa pada terminal-terminal AC jembatan inverter
yang selanjutnya diberikan pada motor. Rangkaian inverter praktis memerlukan
adanya pertukaran arus dari satu thyristor ke thyristor yang lain pada saat
thyristor-thyristor tersebut dihubungkan.
Contoh bentuk gelombang tegangan saluran ke netral v a0 dan vb0 dan
tegangan saluran ke saluran v ab yang diperlihatkan pada gambar, yang
23
24
menggambarkan setiap thyristor menghantar arus tepat setengah gelombang
(1800).
+V0
Tegangan va0
ωt
-V0
00 600 1200 1800 2400 3000 3600 600 1200
Tahap Tahap Tahap Tahap Tahap Tahap Tahap Tahap

I II III IV V VI VII VIII
+V0
Tegangan vb0
ωt
-V0
+V0
Tegangan vab
(jala-jala ke jala-jala)
ωt
-V0
Gambar 2.10 Bentuk Gelombang Yang Dibangkitkan oleh Inverter 3 Phasa, Penghantaran 180 0
Tabel thyristor memperlihatkan setiap thyristor pada jembatan gambar
2.9 dibeberapa tahap bentuk gelombang gambar 2.10, setiap tahap sesuai
dengan sudut 600 pada bentuk gelombang keluaran. Tegangan saluran ke saluran
merupakan pulsa-pulsa positip dan negatip yang lebarnya 120 0. Pada saat
24
25
tegangan inverter diberikan pada motor, motor akan menggapai frekuensi dasar
dan frekuensi harmonik dari bentuk gelombang tersebut untuk menghasilkan torsi
positip dan pengereman serta rugi-rugi normal dan rugi-rugi tambahan. Dengan
beberapa teknik dapat dibuat inverter yang menghasilkan bentuk gelombang
keluaran yang mengandung harmonik yang lebih kecil. Misalnya, keluaran dari
dua buah inverter yang bentuk gelombangnya berlainan fasa dapat dijumlahkan,
sehinga beberapa harmonik akan saling meniadakan.
Tabel 2.1 kerja thyristor
Tahap TR1 TR2 TR3 TR4 TR5 TR6

I Hidup Mati Mati Mati Hidup Hidup
II Hidup Hidup Mati Mati Mati Hidup
II Hidup Hidup Hidup Mati Mati Mati
IV Mati Hidup Hidup Hidup Mati Mati
V Mati Mati Hidup Hidup Hidup Mati
VI Mati Mati Mati Hidup Hidup Hidup
2.4.1.4 Rangkaian daya sistem penggerak listrik dengan frekuensi
FUSE/breaker Pengatur frekuensi variabel
R
rectifier inverter
MOTOR
S INDUKSI
f=var
3ϕ
T
variabel
Gambar 2.11 rangkaian daya motor induksi dengan AC motor drive
25
26
2.8.2 Alternatif solusi lain yang ditawarkan
Dengan adanya permasalahan tersebut memang pengaturan kecepatan
menggunakan sistem penggerak listrik dengan frekuensi variabel karakteristiknya
halus dan bagus, akan tetapi membutuhkan biaya yang tidak sedikit mengingat
dalam mengatasi permasalahan tersebut dibutuhkan alat pengatur dengan
frekuensi variabel dan motor yang baru yang dayanya jauh lebih besar. Padahal
dilihat dari permasalahannya Belt Conveyor yang mengalami gangguan akan
teratasi apabila pasokan batubara dari Belt Feeder dikurangi, itu artinya
dibutuhkan kecepatan Belt Feeder yang lebih rendah dari kecepatan semula, dan
kecepatan akan kembali kekecepatan semula apabila permasalahan sudah
teratasi.
Apabila Belt Feeder pada suatu kecepatan tertentu bisa mengatasi
permasalahan tersebut maka bisa dibuat suatu karakteristik kecepatan motor
induksi dengan beberapa kecepatan tanpa diperlukannya sistem penggerak listrik
dengan frekuensi variabel.
Pada permasalahan ini penulis menawarkan solusi alternatif untuk
mangatasi permasalahan tersebut mengingat dengan solusi yang sudah dilakukan
motor induksi dan kontaktor yang lama tidak dipakai. Ada beberapa solusi yang
saya tawarkan yang diantaranya adalah dengan memanfaatkan motor induksi
yang lama, sehingga akan mengurangi biaya pemasangan.
26
27
2.4.3.1 Sistem penggerak listrik dengan frekuensi variabel
dengan motor induksi 54 kW
Pada prinsipnya sama dengan solusi yang sudah dilakukan tetapi motor
induksi yang dipakai menggunakan motor induksi yang lama dengan daya 54 kW
agar biaya investasi tidak terlalu besar.
2.4.3.2 Sistem penggerak listrik dengan perubahan belitan Y-∆
Pada pengaturan kecepatan menggunakan prinsip bintang segitiga ini
terbatas hanya ada dua tingkat kecepatan motor induksi. Karena pada sistem ini
prinsip yang digunakan adalah dengan memberikan tegangan fasa yang berbeda
pada tiap kondisinya. Pada saat belitan stator motor induksi dihubung bintang
akan memberikan tegangan fasa yang lebih kecil dibandingkan pada saat belitan
stator dihubung segitiga, sehingga akan menghasilkan torsi maksimum yang
berbeda. Dengan sistem ini juga bisa dimanfaatkan untuk starting sehingga akan
mengurangi arus pada saat motor dihidupkan.
Pada pengaturan kecepatan menggunakan prinsip bintang-segitiga ini
peralatan yang dibutuhkan adalah sebuah saklar TPDT (Triple Pole Double
Throw) atau dua buah kontaktor magnetik.
R
S
T
breaker
kontaktor
Belitan stator
TPDT
27
28
Gambar 2.12 rangkaian daya hubungan segitiga-bintang dengan menggunakan saklar TPDT
R S T
breaker
K1
Belitan stator
K3 K2
Gambar 2.13 rangkaian daya hubungan segitiga-bintang dengan menggunakan kontaktor
Kondisi segitiga kontaktor K1 dan K2 bekerja, kondisi bintang K1 dan K3 bekerja
2.4.3.3 Sistem penggerak listrik dengan autotrasformator
Pada prinsipnya sama dengan sistem menggunakan segitiga-bintang
hanya saja pengaturan tegangan suplainya disuplai oleh transformator.
R S T
1 1 1
2 2 2
3 3
Motor
Induksi
3ϕ
Gambar 2.14 rangkaian daya dengan menggunakan autotransformator
Urutan awal kerja
1. tutup 1 dan 3
2. buka 1 dan 3
28
29
3. tutup 2
Pada pengaturan kecepatan menggunakan autotransformator ini alat
yang dibutuhkan adalah autotransformator.
2.4.3.4 Sistem penggerak listrik dengan tahanan variabel pada
belitan stator
Pada sistem ini juga pada prinsipnya sama dengan menggunakan
transformator karena tahanan yang dipasang seri pada stator motor akan
mengakibatkan suplai tegangan motor induksi berubah tergantung besarnya
tahanan.
R=var
MOTOR
S INDUKSI
3ϕ
T
Gambar 2.15 rangkaian daya dengan menggunakan tahanan pada belittan stator
Dengan menggunakan prinsip ini rugi-rugi berada pada tahanannya
sehingga aman buat motor induksi. Dan peralatan yang dibutuhkan hanya
tahanan variabel (rheostat)
2.4.3.5 Sistem penggerak listrik dengan tahanan variabel pada
rotor
Pengaturan kecepatan motor induksi dengan menambahkan tahanan
yang diseri dengan tahanan rotornya memilik karakteristik pengaturan kecepatan
29
30
yang lebih lebar dibandingkan dengan pengaturan yang mengunakan tegangan
variabel yang daerah kerjanya lebih sempit. Pada pengaturan kecepatan ini
memiliki rugi-rugi yang besar pada tahanan tambahannya.
R=var
FUSE/breaker kontaktor
Rele termis
R
S rotor
T stator
Gambar 2.16 pengaturan kecepatan dengan menggunakan tahanan yang diseri dengan tahanan
rotor
Peralatan yang diperlukan adalah tahanan variabel (rheostat) dan motor
induksi jenis rotor belitan.
2.4.4 Analisa
Dari uraian diatas maka dapat dibuat suatu tabel yang menyatakan
perbandingan dari solusi sistem.
Tabel 2.2 klasifikasi sistem penggerak listrik
pengaturan Jenis motor Sarana diperlukan Keterangan

Variabel frekuensi rotor sangkar Pengatur frekuensi Pengaturan
variabel kecepatan lebar
dari 0-100%
Perubahan Y↔∆ Rotor sangkar - sakla Pengaturan
r TPDT kecepatan sempit
- 2bua
h kontaktor
Tegangan suplai Rotor sangkar Auto Pengaturan
transformator kecepatan sempit
30
31
Tahanan stator Rotor sangkar rheostat Pengaturan
kecepatan sempit
Tahanan rotor - rotor belitan - rheostat Pengaturan
- motor induksi kecepatan lebar
dari 0-100%
Dengan memperhatikan penjelasan diatas maka dapat disimpulkan
bahwa solusi sistem penggerak listrik dengan frekuensi variabel memiliki
pengaturan kecepatan yang baik yaitu pengaturan dapat dilakukan dari 0-100%.
Sementara itu untuk solusi sistem penggerak listrik berdasarkan
perubahan tegangan ada tiga cara yaitu dengan autotransformator, segitiga
bintang dan tahanan stator. Dari ketiga solusi tersebut menggunakan
autotransformator lebih baik karena pengaturan kecepatan tergantung dari suplai
tegangan yang diberikan sehingga rugi-rugi yang terjadi sedikit dibandingkan
dengan sistem penggerak listrik dengan tahanan di stator. Akan tetapi pengaturan
kecepatan dengan autotransformator ini kemungkinan mahal dan daerah
pengaturannya sempit.
Solusi lain yaitu sistem pengerak listrik menggunakan tahanan di rotor
pada sistem ini rugi-ruginya besar tetapi daerah pengaturannya lebar dan
harganya lebih murah dari sistem penggerak listrik dengan frekuensi variabel.
31
32
BAB III
PERTIMBANGAN PENGGUNAAN MOTOR INDUKSI
UNTUK BELT FEEDER
3.2 Perbandingan motor DC dengan motor AC
Motor listrik merupakan mesin yang berfungsi merubah energi listrik
menjadi energi mekanis dalam bentuk putaran pada poros rotornya. Selanjutnya
energi mekanis ini dikirim langsung melalui gawai penyalur mekanis
keperlengkapan mekanis mesin untuk mengoperasikan dan melaksanakan fungsi
mesin yang sebenarnya.
Ada dua jenis motor listrik yaitu motor arus searah (DC) dan motor arus bolak-
balik (AC) yang masing-masing bekerja sesuai dengan karakteristiknya.
3.1.3 Motor DC
Motor dc selain harganya relatif lebih tinggi dari motor induksi, motor ini
juga memerlukan sumber tegangan DC yang pengadaannya memerlukan suatu
alat yang disebut rectifier, mengingat pasokan listrik yang tersedia berupa
tegangan arus bolak-balik. Namun motor arus searah juga banyak digunakan
pada beberapa mesin produksi, mesin pengangkat ataupun alat transportasi
tertentu yang memerlukan karakteristik dan pengaturan yang khusus.
Adapun keuntungan dari motor arus searah ini adalah memiliki
karakteristik mekanis dan pengaturan yang lebih baik mengingat karateristik
32
33
pengaturan kecepatannya mudah diubah-ubah dengan memberikan catu daya
atau pun resistan yang variabel hanya saja pada pengaturan menggunakan
resistan memiliki rugi-rugi yang besar sesuai dengan tingkat pengaturan
kecepatannya, karena semakin diperlukan pengaturan kecepatan yang rendah
semakin besar nilai tahanan yang disisipkannya.
Motor dc dapat dibedakan berdasarkan sistem penguatannya, motor
tersebut adalah:
1. Motor DC dengan penguatan terpisah
2. Motor DC dengan penguatan paralel
3. Motor DC dengan penguatan seri
4. Motor DC dengan penguatan kompon panjang dan pendek
3.1.3.1 Motor penguatan terpisah
Motor penguatan terpisah adalah salah satu jenis motor DC yang
penguatannya terpisah, itu artinya pada motor ini memiliki suplai tegangan yang
yang berbeda sehingga tegangan penguatannya bisa diubah-ubah tanpa
mempengaruhi tegangan suplainya.
Ip IL + Ip = Arus Penguatan
IL = Arus line
E = ggl
penguatan E V
V = Tegangan
rheostat
-
Gambar 3.1 Rangkaian motor penguatan terpisah
Kelebihannya adalah motor ini memiliki karakteristik kecepatan yang linear sesuai
dengan perubahan tegangan penguatannya.
33
34
3.1.3.2 Motor paralel
Motor paralel atau motor shunt adalah jenis motor arus searah yang
penguatannya diparalel dengan belitan jangkarnya. Sehingga motor dengan
penguatan ini suplai tegangan yang menuju ke belitan jangkar sama dengan
tegangan suplai yang menuju ke belitan penguatannya.
Ia IL +
Ip
Ia = Arus jangkar
E Ip = Arus Penguatan
penguatan V
IL = Arus line
E = ggl
-
V = Tegangan
Gambar 3.2 Rangkaian motor penguatan paralel
Kelebihan :
1. untuk arus masuk yang sama torsi mula motor tidak setinggi torsi motor
seri.
2. kecepatan dapat diatur dengan perubahan tegangan dan dengan tahanan.
3.1.3.3 Motor Seri
Motor seri adalah motor arus searah yang penguatannya diseri dengan
belitan jangkarnya. Sehingga pada motor ini tegangan suplai yang diberikan
antara belitan penguatan dengan belitan jangkarnya berbeda, semakin besar
tahanan penguatannya semakin jauh perbedaan suplai tegangannya. Pada motor
ini tegangan di belitan penguatannya lebih besar dari tegangan di belitan
jangkarnya.
34
35
IL = Ip =Ia
+
penguatan
Ia = Arus jangkar
Ip = Arus Penguatan
E V
IL = Arus line
E = ggl
- V = Tegangan
Gambar 3.3 Rangkaian motor penguatan seri
Kelebihan :
1. Kecepatannya variabel
2. Memiliki torsi mula yang tinggi
3. Kecepatnnya dapat diatur bervariasi
3.1.3.4 Motor kompon
Lain halnya pada motor kompon panjang, pada motor tersebut disisipkan
tahanan yang diseri dengan belitan jangkarnya dan penguatannya diparalel antara
ujung-ujung belitan jangkar dan tahanan sisipan, sedangkan pada motor kompon
pendek belitan penguatannya diparalel dengan belitan jangkarnya dan kaki salah
satu ujung tahanan diletakan antara belitan jangkar dan belitan penguatannya.
Dengan demikian dapat dibedakan tegangan pada belitan jangkar di motor
kompon panjang lebih besar dengan tegangan jangkarnya, sedangkan pada motor
kompon pendek tegangan di belitan jangkar sama dengan tegangan di belitan
penguatannya.
35
36
+
Ip Ia IL
Rs Ia = Arus jangkar
Ip = Arus Penguatan
IL = Arus line
penguatan E V E = ggl
V = Tegangan
- Rs = Tahanan sisipan
Gambar 3.4 Rangkaian motor kompon panjang
+
Ip Ia Rs IL Ia = Arus jangkar
Ip = Arus Penguatan
penguatan V IL = Arus line
E
E = ggl
V = Tegangan
- Rs = Tahanan sisipan
Gambar 3.5 Rangkaian motor kompon pendek
Kelebihan :s
1. Memiliki kecepatan yang variabel
2. Memiliki torsi mula yang tinggi
3. Kecepatannya dapat diatur bervariasi
3.1.4 Motor AC
Motor AC atau motor arus bolak-balik banyak sekali digunakan selain catu
dayanya yang mudah didapatkan mengingat pasokan listrik dari PLN berupa
tegangan arus bolak-balik motor ini harganya relatif lebih murah dari motor DC.
Dan karakteristik pengaturan kecepatannya pun tidak kalah dengan motor DC.
Misalnya pada motor induksi rotor sangkar pengaturannya bisa lebih halus dengan
pengaturan frekuensi walaupun dengan biaya yang mahal, dan pada motor
induksi rotor belitan pengaturan kecepatannya bisa dilakukan dengan menyisipkan
36
37
tahanan yang diseri dengan tahanan rotornya melalui cincin geser dan biayanya
relatif lebih murah.
Kriteria yang diperlukan dalam merancang suatu alat produksi tentunya
hal pertama yang dilakukan adalah tingkat ekonomis dari peralatan tersebut untuk
menghindari pengeluaran yang besar. Berdasarkan kriteria tersebut maka motor
listrik yang cocok digunakan sebagai penggerak listrik adalah motor arus bolak-
balik, karena dengan memilih motor tersebut catu daya yang diperlukan sudah
tersedia tanpa alat tambahan. Lain halnya dengan motor arus searah yang
memerlukan rectifier untuk mengubah arus AC menjadi arus DC sebagai sumber
tegangannya sehingga akan menambah biaya.
3.5.1.1 Motor Induksi
Motor induksi merupakan motor arus bolak-balik (Alternating Current)
yang paling banyak digunakan didunia industri. Pemberian nama motor induksi
berasal dari prinsif kerjanya yaitu arus yang terinduksi sebagai akibat adanya
perbedaan relatif antara putaran rotor dengan medan putar (rotating magnetic
field) yang dihasilkan oleh arus stator.
3.5.1.2 Motor sinkron
Motor sinkron adalah jenis motor arus bolak-balik yang memiliki
karakteristik kecepatan yang konstan dan biasanya memiliki faktor daya yang
besar mendekati 1. Biasanya motor jenis ini digunakan untuk peralatan yang tidak
sering distart dan stop dan motor ini digunakan khusus untuk suatu sistem yang
memerlukan kecepatan konstan.
37
38
Maka dari segi ekonomis dan kebutuhan akan pengaturan kecepatan
dipilihlah motor induksi.
3.6 Pemilihan sistem yang tepat untuk belt feeder
Agar sistem beroperasi secara optimal maka diperlukan suatu sistem Belt
Feeder yang tepat, agar proses pembangkitan energi listrik tidak terganggu.
Dalam memilih suatu sistem Belt Feeder faktor ekonomis juga harus diperhatikan
untuk mengurangi biaya produksinya.
3.6.1 Sistem pengaturan kecepatan dengan merubah

frekuensi jala-jala
Kecepatan serempak suatu motor induksi dapat diatur dengan merubah
frekuensi jala-jala. Agar dapat dijaga kerapatan fluks yang kira-kira tetap,
tegangan jala-jala juga perlu diubah secara langsung sebanding dengan frekuensi.
Cara ini banyak digunakan selain kemajuan teknologi karena harganya murah
cara ini juga lebih efektif karena bisa diatur secara variable.
f4 f3 f2 f1
Tm
Torsi
beban
n4 n3 n2 n1
0
Kecepatan
Gambar 3.6 Karakteristik pengaturan kecepatan dengan merubah frekuensi dan tegangan jala-jala.
38
39
3.6.2 Sistem dengan pengaturan kecepatan berdasarkan

perubahan tegangan jala-jala
Torsi dalam yang dihasilkan suatu motor induksi besarnya sebanding
dengan pangkat dua tegangan yang diberikan pada terminal-terminal primernya,
seperti terlihat pada kedua karakeristik kecepatan torsi pada gambar dibawah ini.
Bila beban memiliki karakteristk kecepatan-torsi yang nampak dengan garis putus-
putus, kecepatannya akan berkurang dari n1 menjadi n2. metode pengaturan
kecepatan ini umumnya dipergunakan dengan motor-motor sangkar tupai kecil
yang menggerakan kipas angin.
Tm
V1
beban
Torsi
0.5V1
n2 n1
0 Kecepatan
Gambar 3.7 Karakteristik pengaturan kecepatan dengan tegangan jala-jala.
3.6.3 Sistem dengan pengaturan kecepatan menggunakan

tahanan rotor
Pengaturan kecepatan dengan menggunakan tahanan rotor yaitu dengan
cara menyisipkan tahanan secara seri dengan tahanan rotornya. Dengan cara
tersebut kecepatan akan berubah tergantung besarnya tahanan yang disisipkan.
Dapat dilihat dari gambar tiga karakteristik motor dengan tahanan sisipan yang
berbeda-beda dibawah ini. Dari gambar tersebut terlihat bahwa semakin besar
tahanan yang disisipkan maka putaran dari motor induksi akan semakin rendah.
39
40
Tm
beban
Torsi
n3 n2 n1
0 Kecepatan
Gambar 3.8 Karakteristik pengaturan kecepatan dengan tahanan rotor
3.7 Motor Induksi
3.7.1 Rotor sangkar
Motor induksi jenis ini mempunyai rotor dengan kumparan yang terdiri
atas beberapa batang konduktor yang disusun sedemikian rupa sehingga
menyerupai sangkar tupai (lihat gmbar 3.9). Kontruksi rotor seperti ini sangat
sederhana bila dibandingkan dengan rotor mesin listrik lainya. Dengan demikian
harganyapun murah. Karena kontruksinya yang demikian, maka tidak mungkin
diberikan pengaturan tahanan luar seperti pada motor induksi dengan rotor
belitan. Untuk membatasi arus mula yang besar, tegangan sumber harus
dikurangi dan biasanya digunakan autotransformator atau saklar Y − ∆ (lihat
gambar 3.10) tetapi berkurangnya arus akan berakibat berkurangnya torsi awal.
Rotor jenis sangkar ganda dapat digunakan untuk mengatasi berkurangnya torsi
awal tersebut.
Keuntungan penggunaan motor ini adalah kontruksinya yang sederhana,
harganya murah dan andal, serta karakteristik pengaturan kecepatan yang halus
bisa dilakukan dengan menggunakan jenis pengaturan frekuensi variabel.
40
41
Gambar 3.9 Rotor sangkar
R
S
T
CB
Belitan stator
Gambar 3.10 Rangkaian daya start motor induksi rotor sangkar dengan prinsip segitiga-bintang
3.7.2 Rotor belitan
Motor jenis ini mempunyai rotor dengan belitan kumparan tiga fasa sama
seperti kumparan stator. Kumparan stator dan rotor juga mempunyai jumlah kutub
yang sama. Seperti terlihat pada gambar penambahan tahanan luar sampai harga
tertentu, dapat membuat torsi mula mencapai harga torsi maksimumnya. Torsi
mula yang besar memang diperlukan pada waktu start. Motor induksi dengan rotor
belitan memungkinkan penambahan (pengaturan) tahanan luar. Tahanan luar
yang dapat diatur ini dihubungkan ke rotor melalui cincin geser. Selain untuk
menghasilkan torsi mula yang besar, tahanan luar tersebut diperlukan untuk
41
42
membatasi arus mula yang besar pada saat start. Disamping itu dengan
mengubah-ubah tahanan luar, kecepatan motor dapat diatur.
Keuntungan motor jenis ini memiliki kerakteristik pengaturan yang baik,
torsi mula yang dapat diatur dan dalam penggunaannya bisa sering distart dan
distop.
Gambar 3.11 Rotor belitan
R
S
T
CB
stator rotor
Slip ring
Tahanan luar
Gambar 3.12 Rangkaian daya start motor induksi rotor belitan dengan prinsip tahanan rotor
3.7.3 Konstruksi Motor Induksi
Motor induksi memiliki dua komponen penting yaitu stator dan rotor.
Stator adalah bagian dari motor induksi yang diam dan rotor adalah bagian yang
berputar. Motor induksi juga memiliki dua tipe ditinjau dari rotor yang digunakan
yaitu motor induksi dengan rotor belitan dan motor induksi dengan rotor sangkar.
42
43
Gambar 3.13 Kontruksi motor induksi
3.7.4 Cara Kerja Motor Induksi
Saat stator dihubungkan dengan sumber listrik, arus listrik akan mengalir
kebelitan stator. Tegangan tiga fasa yang dipasok pada stator akan menghasilkan
arus 3 fasa yang berbeda sudut 120 o dan kemudian akan menimbulkan flux
medan magnet putar pada belitan stator. Flux medan magnet putar, disebut juga
dengan medan putar (rotating field), yang dihasilkan oleh arus 3 fasa pada belitan
stator dapat disamakan dengan medan magnet yang dihasilkan oleh sebuah
magnet permanen dan berputar pada arah tertentu mengelilingi rotor. Medan
magnet yang berputar akan memotong konduktor-konduktor pada rotor dengan
sebuah kecepatan tertentu yang disebut sebagai kecepatan sinkron. Sehingga
pada rotor akan timbul tegangan induksi, dan karena rotor merupakan rangkaian
tertutup maka pada belitan rotor akan timbul arus listrik. Arus ini kemudian akan
menimbulkan flux pada belitan rotor. Interaksi antara flux medan magnet putar
dengan flux medan magnet rotor akan menghasilkan torsi yang memutar rotor
searah dengan medan putarnya.
43
44
3.7.5 Kecepatan sinkron
Kecepatan medan putar, yang disebut sebagai kecepatan sinkron,
sebanding dengan frekuensi dari tegangan sumber yang berbanding terbalik
dengan jumlah pasangan kutub. Secara matematis dapat dituliskan sebagai
berikut :
f1 2  f1
ns   r s
P 2 P
(3.1)
120  f 1
ns  r min
P
3.7.6 Slip dan pengaruhnya pada frekuensi dan tegangan
rotor
Perbedaan antara kecepatan flux putar dan kecepatan rotor disebut
sebagai slip kecepatan. Dan perbandingan antara slip kecepatan terhadap
kecepatan sinkron disebut sebagai slip. Dalam bentuk persamaan dapat ditulis:
n = ns - nr (3.2)
ns  nr
s (3.3)
nr
Dimana :
n = slip kecepatan (rpm)
ns = kecepatan sinkron (rpm)
nr = kecepatan rotor (rpm)
s = slip (pu)
44
45
Besarnya slip bergantung pada besarnya beban mekanis pada batang
rotor (dengan asumsi tegangan sumber dan frekuensi tetap konstan). Menaikkan
beban mekanis akan menurunkan kecepatan rotor, sehingga menaikkan slip.
3.7.6.1 Pengaruh slip terhadap frekuensi rotor

Frekuensi dari tegangan induksi pada rotor akibat medan magnet putar
dapat ditulis dalam persamaan sebagai berikut :
Pn
f2  (3.4)
120
Dimana :
f2 = frekuensi rotor (Hz)
P = jumlah kutub stator
n = slip kecepatan (r/min)
Dengan mensubstitusikan persamaan (2.2) ke persamaan (2.4), maka :
P (n s  nr )
f2  (3.5)
120
Dari persamaan (2.3)
ns – nr = s.ns
Dengan mensubstitusikannya ke persamaan (2.5)
sPn s
f2  (3.6)
120
45
46
Pada keadaan rotor diam atau sering disebut keadaan rotor terkunci (locked
rotor), yaitu pada saat s=1, persamaan (2.6) akan menjadi :
Pn s
f BR  (3.7)
120
Dimana fBR = frekuensi dari tegangan pada saat rotor terkunci. Substitusi
persamaan (2.7) ke persamaan (2.6) akan menghasilkan persamaan umum untuk
frekuensi rotor dalam bentuk slip dan frekuensi rotor terkunci, yaitu :
f2 = s.fBR (3.8)
Pada saat rotor terkunci, tidak ada gaya relatif antara rotor dan stator, slip = 1, dan
frekuensi dari tegangan yang dihasilkan di rotor akan sama dengan frekuensi yang
diterapkan pada tegangan stator. Atau :
f2BR = f1
3.7.6.2 Pengaruh slip terhadap tegangan rotor

Ketika stator diberi tegangan maka timbul medan magnet putar pada
belitan stator yang akan memotong konduktor2 pada rotor sehingga timbul
tegangan induksi pada rotor. Besarnya tegangan induksi yang dibangkitkan pada
rotor sebanding dengan :
E2 = 4,43 Nf2max (3.9)
Dengan mensubstitusikan persamaan (2.8) ke persamaan (2.9)
E2 = 4,43 NsfBRmax (3.10)
Pada saat rotor terkunci, s=1 persamaan (2.10) akan menjadi:
46
47
E2BR = 4,43 NfBRmax (3.11)
Substitusi persamaan (2.11) ke persamaan (2.10)
E2 = s.EBR (3.12)
Persamaan (2.12) adalah bentuk umum untuk tegangan induksi di belitan rotor
pada setiap kecepatan dalam bentuk tegangan ggl pada saat rotor terkunci dan
slip.
3.7.7 Rangkaian Ekivalen Motor Induksi
Rangkaian ekivalen motor induksi dapat diturunkan dengan cara yang
sama seperti pada transformator. Rangkaian ekivalen motor induksi dapat
digambarkan seperti pada gambar 2.3
R1 jX1 R2 X2
Io Φ I2
I1
Ns Nr
V1 Xm Rm E1 E2
Stator Rotor
Medan magnet
berputar
Gambar 3.14 Rangkaian ekivalen motor induksi
Keterangan :
I1 = arus stator
R1 = tahanan stator
X1 = reaktansi induktif stator
47
48
E1 = tegangan induksi pada stator
I0 = arus magnetisasi
Rm = tahanan magnetisasi
Xm = reaktansi flux utama
Ns = jumlah konduktor pada stator
Nr = jumlah konduktor pada rotor
I2 = arus rotor
R2 = tahanan rotor
X2 = reaktansi induktif rotor
E2 = tegangan induksi rotor
Seperti telah dijelaskan bahwa besarnya tegangan induksi pada beragam
slip yang berbeda akan memenuhi persamaan (2.12) yaitu :
E2 = s.EBR
Dan frekuensi dari tegangan induksi pada kondisi slip yang beragam
diberikan oleh persamaan (2.8), yaitu:
f2 = s.fBR
Reaktansi induktif rotor bergantung pada induktansi rotor dan frekuensi
dari tegangan pada tegagan induksi rotor. Jika induktansi rotor adalah L r, maka
besarnya reaktansi rotor diberikan dengan persamaan :
X2 = ωr.Lr = 2..fr.Lr (3.13)
48
49
Jika peramaan (2.8) dimasukkan kedalam persamaan (2.13) maka :
X2 = 2..s.fBR.Lr
= s(2..fBR.Lr)
X2 = s.XBR (3.14)
Dimana XBR adalah reaktansi induktif pada saat rotor terkunci.
Sehingga rangkaian ekivalen untuk rotor dapat digambarkan sebagai berikut:
I2 jX2 R2 I2 jX2BR R2/s
E2 E2BR
f2 fBR
Gambar 3.15 Rangkaian ekivalen rotor
Dengan :
E2
I2 
R 2  jX 2
E2
I2 
R 2  jsX BR (3.15)
E BR
I2 
R2
 jX BR
s
Dan Z 2  R2  jX BR (3.16)
s
Untuk menyederhanakan rangkaian ekivalen lebih lanjut, rangkaian rotor
perlu diacu terhadap stator. Seperti pada trafo, besaran-besaran tegangan, arus,
dan impedansi rotor diacu terhadap stator dengan menggunakan perbandingan
jumlah konduktor pada stator (Ns) dan jumlah konduktor pada rotor (Nr).
49
50
Karena
Ns
a (3.17)
Nr
Maka :
E ' 2  aE 2 (3.18)
I2
I '2  (3.19)
a
R 
Z ' 2  a 2  2  jX BR  (3.20)
 s 
Sehingga :
R' 2  a 2 R2
(3.21)
X ' 2  a 2 X BR
Dengan demikian rangkaian ekivalen yang telah diacu terhadap stator dapat
digambarkan sebagai berikut:
R1 jX1
Io I’2 jX’2 R’2/s

I1
jXm Rm
V1
Gambar 3.16 Rangkaian ekivalen motor induksi
50
51
Komponen R’2/s dapat diubah menjadi komponen R’ 2 dan komponen tahanan
1 s
mekanis R ' 2 , seperti pada persamaan dibawah ini:
s
R' 2 1 s
 R' 2  R' 2 (3.22)
s s
Sehingga rangkaian ekivalen pada gambar 2 dapat dirubah kembali menjadi
seperti digambarkan dibawah ini;
R1 jX1
Io I’2 jX’2 R’2/s

I1
V1
jXm Rm 1 s
R2
s
Gambar 3.17 Modifikasi rangkaian ekivalen motor induksi
Pada umumnya rangkaian ekivalen yang digunakan dalam analisa adalah
rangkaian ekivalen dengan cabang rangkaian magnetisasi digeser keposisi dekat
terminal tegangan. Pendekatan seperti ini diperlihatkan dalam gambar 3.18
R1 jXT=j(X1+X’2) R’2
I1 Io I’2
jXm Rm 1 s
V1 R'2
s
Gambar 3.18 Pendekatan rangkaian ekivalen motor induksi
51
52
Dalam banyak kasus cabang rangkaian magnetisasi dapat diabaikan.
Sedangkan reaktansi bocor pada stator dan rotor dapat dijumlahkan dan diberi
nama sebagai reaktansi total XT.
Rangkaian ekivalen pada gambar 3.17 secara vektoris dapat digambarkan
sebagai berikut :
T
I1
Io
-I2
I1R1
-E1 1 E1=E’2
I1Z1 2
V1 R'2
- I'2
s I2
Gambar 3.19 Diagram vektor dari rangkaian ekivalen motor induksi
Dari diagram vektor diatas hubungan arus antara I 1, I’2 dan I0 dapat diturunkan
dengan menjadi
I1 = Io + (-I’2) (2.23)
Dimana: Io = Ife + IM (2.24)
V1 V1
Dan I fe  ; Im 
Rm jX m
Jika mengacu pada rangkaian ekivalen gambar 2.7 maka komponen -I’ 2 dapat
dinyatakan dengan persamaan:
V1
 I '2  (2.25)
R1  R' 2 / s  jX T
Dengan V1 dijadikan referensi, maka persamaan diatas menjadi:
52
53
V1
I '2  (2.25a)
2
( R1  R' 2 / s) 2  X T
Dengan sudut
 XT 
 2  tan 1   (2.25b)
 R1  R '2 / s 
3.7.8 Neraca daya, effisiensi dan faktor daya
3.7.8.1 Neraca daya
Daya aktif input pada motor induksi yang dipasok melalui stator dapat
dinyatakan sebagai :
Pin  3V1 I 1 cos  (3.26)
Sebelum daya ini disalurkan ke bagian rotor, pada stator terdapat rugi-rugi
yang harus diperhitungkan. Setelah dikurangi dengan rugi-rugi pada bagian stator
daya yang disalurkan ke bagian rotor disebut sebagai daya masuk rotor atau
dapat disebut juga sebagai daya gap (Pgap)
R' 2
Pgap  3.I ' 22  Pin  3.I 12 .R1 (3.27)
s
R' 2 2  (1  s ) 
Dimana I ' 22 dapat ditulis sebagai I ' 2 . R ' 2  R ' 2  , sehingga daya
s  s 
masuk poros atau dapat juga disebut sebagai daya mekanis (P mech) dapat ditulis
sebagai
Pout  Pgap  3.I ' 22 R ' 2  (1  s ).Pgap (3.28)
53
54
Dan daya keluar poros (Pshaft) adalah
Pout = Pmech – rugi-rugi gesekan dan angin (3.29)
Daya keluar poros adalah daya yang tercantum pada name plate.
3.7.8.2 Effisiensi
Efisiensi dari motor adalah perbandingan antara daya output dengan daya
input. Dalam bentuk persamaan dituliskan sebagai berikut:
Pout
 (3.30)
Pin
3.7.8.3 Faktor daya
Faktor daya adalah perbandingan antara daya aktif dengan daya semu.
Jadi, untuk motor induksi, faktor daya adalah:
Pin
Pf  (3.31)
Sin
Dimana: S in  3Vll .I line (3.32)
Keterangan:
Pf : power factor (pu)
Pin : daya aktif input (W)
Sin : daya semu input (VA)
3.7.9 Torsi motor
54
55
Persamaan torsi yang dihasilkan oleh motor induksi dapat dituliskan sebagai:
Pout
T  (3.33)
r
 r   s (1  s ) (3.34)
Dengan ωr adalah kecepatan sudut pada rotor dan ωs adalah kecepatan sudut
sinkron.
Sementara kecepatan sudut sinkron ωs, adalah:
2 .n s
s  (3.35)
60
Sehingga,
1 2 R' 2
T .3.I ' 2 (3.36)
s s
Dengan T dalam Newton-meter (Nm).
Torsi merupakan fungsi dari sllip. Dari persamaan (3.33) dapat disimpulkan
bahwa perkalian antara torsi dengan slip akan berbanding lurus dengan total rugi-
rugi tembaga pada rotor. Ini berarti, pada kondisi rotor terkunci (s=1), torsi akan
berbanding lurus dengan tahanan rotor, dan mengindikasikan perlunya torsi start
yang sangat besar sesuai dengan tahanan rotor yang sangat besar.
Jika persamaan (3.25) disubstitusikan kedalam persamaan (3.33) maka
persamaan torsi akan menjadi:
55
56
2
1 V1 R' 2
T  .3. 
 s ( R1  R' 2 / s) 2  X T 2 s
2
(3.37)
3V1 ( R' 2 / s )
T
 s ( R1  R' 2 / s) 2  X T 2
3.7.10 Torsi maksimum dan daya mekanis maksimum

3.7.10.1 Torsi maksimum
Seperti telah dijelaskan diatas (pada persamaan (3.38)), torsi yang
dihasilkan oleh motor induksi adalah :
2
3V ( R' 2 / s)
T 1
 s ( R1  R' 2 / s) 2  X T 2
Torsi maksimum terjadi pada saat
T
0
 ( R2 s)
Hasilnya adalah :
2
2 2  R' 
R1  X T   2 
 s 
Dari persamaan diatas didapat slip pada saat torsi maksimum
R '2
sm  (3.39)
2 2
R1  X T
Dengan demikian
56
57
R '2 2 2
 R1  X T (3.40)
sm
Dengan mensubstitusikan persamaan (2.40) kedalam persamaan (2.38), maka:
3V 2
Tmax  (3.41)
2. s ( R1  R12  X T2 )
Jika resistansi dari stator diabaikan maka,
R '2
sm  (3.42)
XT
Dan
3V 2
Tmax  (3.43)
2. s . X T
Dari penurunan rumus diatas didapati bahwa torsi maksimum tidak
tergantung pada tahanan rotor (R’2).
3.7.10.2 Daya mekanis maksimum

Daya mekanis yang dihasilkan oleh motor induksi dapat dianalisa dengan
cara yang sama seperti dalam analisa torsi. Persamaan daya mekanis dapat
dituliskan sebagai:
1 s
Pout  3I '22 R '2 (3.44)
s
Dengan mensubstitusikan arus pada rotor, maka akan didapat:
R '2 (1  s) / s
Pout  3V1 2 (3.45)
( R1  R'2 / s ) 2  X T
57
58
R' 2
Jika a
s
2 a  R '2
Maka: Pout  3V1 2 (3.46)
( R1  a) 2  X T
Daya mekanis maksimum dihasilkan pada saat Pmech / a  0 , sehingga:
2
( R1  a) 2  X T  2( R1  a)( R' 2 a)  0
Persamaan diatas dapat disederhanakan menjadi:
2
a 2  2aR' 2 [ X T  R1 ( R1  2 R' 22 )]  0
Jika:
~ 2
X T2  X T  R1 ( R1  2 R'22 )
~
Dan jika tahanan stator diabaikan, maka X T  X T . Sehingga kondisi daya
~ 2 ~
maksimum terjadi pada saat a 2  2aR' 2  X T  0 , dan a  R' 2  R' 2 2  X T 2 .
Sebagai hasilnya slip pada saat daya mekanis maksimum terjadi pada saat:
R' 2
s (3.47)
R' 2  Z B
~
Dimana ZB adalah impedansi rotor terkunci yang adalah: Z B  R' 2 2  X T 2
Sehingga daya mekanis maksimum dapat didefinisikan sebagai :
2 2
3V1 3V1
Pm max  atau Pm max  (3.48)
2( R1  a ) 2( R1  R' 2  Z B )
58
59
Slip pada saat daya mekanis mencapai nilai maksimum akan lebih kecil dari slip
pada saat torsi maksimum. Hal ini dibuktikan dengan :
R '2
sm 
2
R12  X T
Sehingga jika dilakukan perbandingan :
sm R' 2  Z B
 (3.49)
sm R12  X T
2
Jadi persamaan (3.49) membuktikan bahwa slip saat daya mekanis
maksimum akan lebih kecil dari pada slip pada saat torsi maksimum, karena nilai
perbadingan persamaan (3.49) akan lebih dari 1 karena Z B lebih dari R12  X T2
3.7.11 Karakteristik Mekanis Motor induksi
Karakteristik mekanis motor induksi hubungan arus dengan slip terdapat
pada persamaan (3.25a) dibawah ini :
V1
I '2 
2
( R1  R' 2 / s) 2  X T
Karena pada permasalahan ini parameter-parameter dari motor induksi tidak
diketahui maka akan dilakukan hubungan karakteristik mekanis torsi terhadap slip
dengan menggunakan rumus pendekatan.
Daya elektromagnetik yang dipindahkan oleh medan magnet putar dari
stator ke rotor adalah berbanding lurus dengan torsi elektromagnetik dan
kecepatan sudut medan putar rotornya sendiri, hal tersebut dapat dilihat dari
persamaan :
59
60
Pem = Tem ω0 (3.50)
dimana : Tem = Torsi Elektromagnetik
ω0 = Kecepatan sudut medan putar
Dalam proses pemakaian daya, sebagian kecil daya tersebut hilang di
belitan rotor dalam bentuk panas, yang biasa disebut dengan rugi tembaga dan di
inti besi yang biasa disebut rugi besi. Rugi besi yang terdiri dari rugi arus putar
dan rugi hysterisis, pada kondisi kerja normal frekuensinya rendah sehingga
biasanya nilai tersebut diabaikan karena besarnya yang sangat kecil. Oleh karena
adanya rugi-rugi tersebut rotor tersebut menjadi panas apabila sedang bekerja,
sehingga sebagian besar energi tersebut berubah menjadi daya mekanis pada
poros motor yang besarnya :
P = Pem - 3I22.R2
Apabila dinyatakan dalam Torsi dan kecepatan sudut :
Tem. ω = Tem. ω0 - 3I22.R2
2
3I 2 .R2
Tem =
(0   )
Dari sini dapat diperoleh persamaan untuk torsi motor induksi sebagai
berikut :
2
3I 2 .R2
Tem = (3.51)
0 s
0  
dimana : s=
0
s = slip motor
ω= kecepatan putar rotor (detik-1)
60
61
Tem 0 s
I2 = (3.52)
3R2
Persamaan arus rotor, jika dikaitkan dengan tegangan suplai, harus harus
dinilai ke primer sebagaimana terlihat pada rangkaian pengganti motor induksi.
Nilai arus I2 ini bisa diperoleh dari rangkaian pengganti sesuai dengan persamaan
(3.25a)
Karena nilai resistan R1 biasanya jauh lebih kecil dari (X 1 + X2) dan
biasanya diabaikan. Oleh karenanya dengan memasukan nilai arus rotor yang
dinilai ke stator, persamaan tersebut menjadi :
V
Tem 0 s
= R2 2
3R2 ( )  ( X1  X 2 )2
s
2
 R2 
T 0 s    X1  X 2 
2
3R 2 .V = *  * 12
 s 
 R2  2 
2
3.R2.V2 = T.ω0.s.     X1  X 2  
 s  
3V 2 .R2
T =  R  2 
2 (3.53)
 0 .s  2    X 1  X 2  
 s  
Momen berubah tergantung dari slip (s) dan mempunyai nilai maksimum
yang disebut dengan torsi kritis (Tmak) yang besarnya :
3V 2 2 .n0
Tmak = ± ω0 =
2 0 x k 60
61
62
3V 2
= ± 2 .n0
2 .x k
60
3V 2
=±
0,21n0 x k
14,3V 2
=±
n0 x k
Tm .2 0 .x k
U2 =
3
Nilai torsi tersebut dicapai pada saat slip mencapai harga maksimum yaitu :
R2
sm = ± dimana xk = (X1+X2)
X1  X 2
Persamaan torsi terebut diatas mudah digunakan untuk analisa motor
induksi atau motor tak serempak, tetapi penggunaanya untuk maksud-maksud
perhitungan dan pembuatan karakteristik mekanis menjadi sukar karena data-data
X1 dan X2 biasanya tidak diberikan dalam catalog-katalog mesin tak serempak.
Dalam praktek hanya dengan memanfaatkan data-data dikatalog yang ada, dibuat
karakteristik mekanis secara pendekatan (sederhana) tetapi cukup baik hasilnya.
Dari persamaan torsi T, slip maksimum s m dan Tm bisa didapatkan persamaan
karakteristik motor yang lebih sederhana yaitu dengan memasukan harga-harga
diatas maka akan didapatkan persamaan torsi sebagai berikut :
 2T  x 
3 m 0 k .R2
 3 
T =  R  2 
2
 0 .s  2    X 1  X 2  
 s  
2Tm x k R2
2
=  R2 
s   s X 1  X 2 
2
 s 
62
63
2Tm  X 1  X 2  s k  X 1  X 2 
= sm 2  X 1  X 2 
2
 s X 1  X 2 
2
2Tm s m
1
= sm 2 *
 s sm
s
2Tm
= s sm

sm s
Dengan persamaan torsi tersebut maka dapat dibuat suatu grafik
persamaan motor induksi hubungan antara Torsi dengan slip yang digambarkan
sebagai berikut :
Tm
Torque (Nm)
0 sm
% slip
Gambar 3.20 Karakteristik motor induksi hubungan Torsi dengan Slip
3.8 Unjuk kerja motor induksi
Unjuk kerja motor induksi dapat dilihat pada kurva berikut ini.
63
64
Gambar 3.21 Unjuk kerja motor induksi
Dari kurva tersebut dapat dilihat bahwa motor induksi pada setiap
pembebanan yang berbeda-beda akan merubah setiap besaran yang dimilikinya.
3.9 Pertimbangan penggunaan motor induksi untuk belt feeder
Dari uraian diatas maka dapat disimpulkan bahwa penggunaan motor
induksi dari segi teknis mempunyai keunggulan yaitu
1. Kontruksinya sederhana
2. Harganya murah dibandingkan dengan motor DC
3. Pemeliharaannya mudah
4. Dari segi pengaturan kecepatan motor induksi memiliki pengaturan
kecepatan yang sama dengan motor DC bahkan bisa lebih baik
dengan pengaturan frekuensi.
64
65
BAB IV
DAN INSTALASINYA
4.3 Studi pemilihan daya dan tipe motor induksi untuk belt feeder
Untuk memilih Motor Induksi yang tepat, kita harus tahu mekanisme
sistem kerja yang digerakan oleh motor penggerak. Ada baiknya sebelum
menentukan daya motor mengikuti uraian tentang kondisi kerja motor yaitu kondisi
kerja kontinu, kondisi kerja singkat dan kondisi kerja intermiten, karena dari
kondisi kerja tersebut akan menentukan berapa daya motor yang diperlukan untuk
menggerakan sistem tersebut.
65
66
4.3.1 Kondisi kerja belt feeder
4.3.1.1 Kondisi kerja kontinu
Yang dimaksud dengan kondisi kerja kontinu adalah suatu motor listrik
yang bekerja hingga pada akhir periode kerjanya, suhu dari motor tersebut
mencapai suhu maksimum yang diijinkan oleh pabrik pembuatnya. Pada kondisi
ini motor bekerja pada tingkat maksimum karena proses kerja dari motor tersebut
mengakibatkan proses pemanasan secara maksimum pada kawat penghantarnya.
Adapun gambaran dari permasalahan tersebut dapat dituangkan dalam sebuah
gambar, kurva hubungan antara Torsi (T), Waktu (t) dan Suhu (  ).
Nm
tkerja
0C
Ʈmax
Gambar 4.1 Kondisi kerja kontinu
4.3.1.2 Kondisi kerja singkat
Yang dimaksud dengan kondisi kerja singkat adalah suatu motor listrik
yang bekerja hingga pada akhir periode kerjanya, suhu dari motor tersebut belum
mencapai suhu maksimum yang diijinkan, dan motor tersebut akan digunakan
kembali apabila suhu dari motor tersebut telah mencapai suhu ruang di lingkungan
66
67
motor tersebut berada. Gambar kurva hubungan antara Daya (P), Waktu (t) dan
Suhu (  ) nya adalah sebagai berikut :
Nm
tkerja
t
0C Tperiode
Ʈmax
Gambar 4.2 Kondisi kerja singkat
4.3.1.3 Kondisi kerja intermiten
Suatu motor induksi dikatakan mengalami kondisi kerja intermiten apabila
motor tersebut bekerja hingga pada akhir periode kerjanya suhu motor tersebut
tidak mencapai suhu maksimum yang diijinkan, dan sebelum suhu dari motor
tersebut mencapai suhu ruang, motor tersebut dijalankan kembali. Begitu
seterusnya hingga suhu dari motor tersebut mencapai suhu maksimum yang
diijinkan.
67
68
Nm
tkerja
t
Tperiode
0C
Gambar 4.3 Kondisi kerja intermiten
4.3.1.4 Metode perhitungan daya motor
1. Metode Rugi Rata-rata
Untuk beban motor yang berubah-ubah daya motor dipilih
berdasarkan daya beban atau torsi beban rata-rata dengan diberi cadangan
sedikit lebih. Kemudian setelah diagram beban dibuat, dibuat perhitungan
untuk mengecek apakah pemilihan daya benar.
Dasar metode ini, jika dalam suatu siklus kerja rugi-rugi motor
tidak melampaui rugi nominal motor tersebut, maka suatu kerja yang
dicapai tidak akan melampaui batas. Rugi rata-rata hasil perhitungan
dibandingkan dengan rugi-rugi motor pada beban nominal saat kerja
kontinu.
68
69
P1 P2 P3 P4 Pn P1
0
t1 t2 t3 t4 tn t1
tperioda
Gambar 4.4 Kondisi kerja motor induksi pada beban yang berubah-ubah secara
periodik
P1t1  P2 t 2  .......  Pn t n

∆Prata-rata =
t1  t 2  ......  t n
 P t
i 1
i i
∆Prata-rata = n
t i 1
i
∆Pnom ≥ ∆Prata-rata
Bila tidak demikian maka disarankan untuk memilih daya motor yang
lebih besar. Cara ini memerlukan perhitungan yang baik tetapi cukup
akurat. Diperlukan bila memerlukan perhitungan pemilihan motor
dengan presisi tinggi.
2. Metode Arus Ekivalen
69
70
Arus ekivalen Iek arus tetap kontinu lewat motor selama periode
kerja, yang memberikan rugi daya sama dengan rugi daya yang timbul pada
motor pada kerja sesungguhnya pada berbagai macam beban.
Rugi daya motor terdiri
o ∆P1 = Rugi tetap yang terjadi dalam motor. Terdiri dari rugi besi,
rugi mekanis dan rugi gesekan.
o ∆P1 = Rugi tidak tetap adalah rugi-rugi tembaga (I 2R)
Rugi dalam motor selama satu periode :
n n n
 (P1  I i R)t i P1  t i  R  I i t i

2 2
i 1 i 1 i 1
∆P = ∆P1 + Iek2R = n = n
t
i 1
i t
i 1
i
I
2 tp
ti
i
i 2
i 1 dt
Iek = n
atau Iek = 0
t i 1
i tp
Dimana tp = waktu periode kerja
Apabila motor mengalami istirahat sebentar selama siklus kerja maka rugi
tetap selama masa istirahat tidak dihitung, karena cukup kecil sehingga
diabaikan. Dan persamaannya adalah sebagai berikut :
I
2
i ti
i 1
Iek = n
t
i 0
i
3. Metode Torsi Ekivalen
70
71
Bila selama periode kerja fluksi motor tetap, ini untuk motor paralel
maka dapat digunakan metode ini.
T
2
i ti
i 1
Tek = n
t i 1
i
Karena T = k.  .I = C.I dimana C = k. 
Untuk motor induksi metode torsi ekivalen kurang tepat karena ada
kesalahan mengingat torsi motor induksi tidak hanya tergantung dari arus
dan fluksi saja melainkan faktor daya cos φ. Metode ini cukup teliti bila
digunakan untuk motor induksi yang bekerja pada slip rendah.
Untuk penggerak listrik dengan kecepatan tetap
P = ω.T = C.T
Diperoleh metode daya ekivalen.
4. Metode Daya Ekivalen
P
2
i ti
i 1
Pek = Iek = n
t i 1
i
Penggunaan metode ini terbatas,
o Grafik beban tidak ada periode start dan pengereman.
o Perubahan torsi beban tidak menyebabkan perubahan kecepatan.
4.3.1.5 Kondisi kerja motor induksi belt feeder
71
72
Dari data pada tanggal 10-11 Maret 2006 pada saat kapal pengangkut
batubara saraswati bongkar muatan didapatkan grafik kondisi kerja motor induksi
sebagai berikut :
Tabel 4.1 Waktu kondisi kerja motor induksi
Kondisi ON pada jam Kondisi OFF pada jam
4.15 5.30
5.40 12.25
12.30 14.00
14.20 16.15
16.20 18.10
18.15 20.40
P (watt)
4.15
20.40
5.30
5.40
14.20
16.20
18.10
12.25
12.30
14.00
16.15
18.15
4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 t
(waktu)
Gambar 4.5 Grafik kondisi kerja motor induksi
Dari data diatas kerja motor yang terberat ditunjukan pada saat antara
jam 5.40 sampai dengan jam 12.25. Motor secara terus menerus bekerja selama 6
jam 45 menit. Maka kondisi kerja tersebut dapat digolongkan pada kondisi kerja
kontinu.
Ada beberapa cara dalam pengecekan terhadap daya motor yang dipilih
apabila motor diberikan beban yang berubah-ubah yaitu sebagai berikut :
72
73
4.3.2 Pemilihan daya motor induksi untuk belt feeder
Dari uraian diatas maka kita dapat menentukan daya motor induksi
dengan memperhatikan kondisi kerja dan mekanisme yang digerakan. Karena
pada studi kasus ini motor induksi menggerakan mekanisme yang memiliki kondisi
kerja kontinu maka daya motor yang dipilih harus lebih besar 10-15% dari daya
beban. Dengan pertimbangan hal tersebut maka harus digunakan motor induksi
dengan daya sebesar :
P = 53000+53000*15%
P = 60950 watt
Karena pada katalog tidak ada motor induksi yang dayanya persis
sebesar daya tersebut, maka dicari motor yang memiliki daya mendekati nilai
tersebut. Dari katalog didapatkan daya motor sebesar 55 kW. Pemilihan motor
dengan daya sebesar itu dianggap layak karena pada kenyataannya sejak
beroperasinya PLTU suralaya belt feeder dibebani sebesar 75%.
4.3.3 Pemilihan tipe proteksi motor induksi terhadap
lingkungan
4.3.3.1 Kelas isolasi
Selain pemilihan daya motor yang harus sesuai dengan
kebutuhan, perlu diperhatikan juga tingkat keamanan dari motor tersebut,
terutama kelas isolasinya karena pada masing-masing motor memiliki kelas isolasi
yang berbeda sesuai dengan kondisi kerja mekanisme yang digerakan.
73
74
Kelas isolasi dari motor yang digunakan sebagai penggerak listrik pada
belt feeder ditinjau dari suhu sekitar mekanisme yang digerakan karena motor
tersebut diletakan diluar yang memiliki suhu berkisar antara 35 0C-400C maka
harus dipilih kelas isolasi yang ketahanannya lebih besar terhadap suhu kerjanya.
Y : 900 C E : 1200C A : 1050C B: 1300C
Dan kelas isolasi lain :
F : 1550C H : 1800C C : > 1800C
Dari macam kelas isolasi diatas maka untuk motor induksi yang bekerja diarea
tersebut dipilih motor induksi yang memiliki kelas isolasi B.
4.3.3.2 Indek proteksi
Indek proteksi motor induksi yang digunakan biasanya ditinjau dari segi
lingkungan dimana motor tersebut digunakan. Karena penempatan dari motor
induksi ini berada di tempat yang berdebu dan ada kemungkinan adanya
pancaran air, maka dipilih motor induksi yang memiliki tingkat keamanan terhadap
masuknya benda padat dan benda cair yang memenuhi persyaratan. Dalam hal ini
adalah motor induksi yang memiliki kode IP55.
IP : Internacional Protection.
5 : Karakteristik pertama untuk proteksi terhadap debu.
5 : Karakteristik kedua untuk proteksi terhadap pancaran air.
Kode tersebut didapatkan dari standar yang dikutip dari buku PUIL tahun
2000 yang menyatakan sebagai berikut :
74
75
Tabel 4.2 Indek proteksi menurut PUIL tahun 2000
Untuk proteksi Untuk proteksi manusia dari
perlengkapan dari sentuh langsung kebagian
masuknya benda asing berbahaya dengan
padat
Angka 0 Tanpa proteksi Tanpa proteksi
karakteristik 1 Diameter ≥ 50 mm Belakang telapak tangan
pertama 2 Diameter ≥ 12.5 mm Jari
3 Diameter ≥ 2.5 mm Perkakas
4 Diameter ≥ 1.0 mm Kawat
5 Debu Kawat
6 Kedap debu kawat

Dari masuknya air dengan
efek merusak
Angka 0 Tanpa proteksi
karakteristik 1 Tetesan air secara vertical
kedua 2 Tetesan air (miring 150)
3 Semprotan dengan butir
air halus
4 Semprotan dengan butir
air lebih besar
5 Pancaran air
6 Pancaran air yang kuat
7 Perendaman sementara
8 Peredaman kontinu
Dari sentuh langsung
75
76
kebagian berbahaya dengan

Huruf A Belakang telapak tangan
Tambahan B Jari
(opsi) C Perkakas
D kawat
Informasi suplemen
khusus untuk
Huruf H Aparat tegangan tinggi
suplemen M Gerakan selama uji air
(opsi) S Stasioner selama uji air
W Kondisi cuaca
4.4 Perbandingan Sistem
Untuk membandingkan sistem mana yang lebih unggul dan ekonomis
sesuai dengan mekanisme belt feeder maka perlu diketahui karakteristik mekanis
beban yang diputar oleh motor induksi.
Karakteristik mekanis beban dari motor induksi ditentukan oleh besar
kecilnya pembebanan yang diberikan, yaitu sesuai dengan kapasitas dari beban
yang digerakan oleh motor induksi. Pada permasalahan ini beban dari motor
induksi adalah berupa mekanisme pembawa batubara yang biasa disebut dengan
Belt Feeder. Alat tersebut memiliki kapasitas maksimum sebesar 2000 ton/jam.
Dengan daya sebesar 53 kW pada pada kecepatan 1420 rpm. Belt feeder tersebut
dihubungkan ke poros gigi-gigi reduksi yang memiliki spesifikasi sebagai berikut :
76
77
No.166.11.004-2-2
KDN 320 P=53 kW
n1=1420 n2=15
VG460 90 liter
Dengan spesifikasi dari gigi-gigi reduksi tersebut didapat torsi sebesar:
Diketahui : P = 53000 Watt
n = 1420 rpm
2n
P = Tω → ω =
60
2n
=T
60
60 P
T =
2n
60 * 53000
=
2 *  * 1420
= 356.4 Nm
Karena beban tersebut dianggap konstan maka karakteristik dari beban
tersebut adalah berupa garis lurus.
Karakteristik Torsi Beban

400
350
300
250
Torsi
200
150
100
50
0
0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9
Slip
Gambar 4.6 Karakteristik mekanis beban
77
78
Sistem penggerak listrik dengan frekuensi variabel adalah solusi yang
telah dilakukan untuk mengatasi permasalahan yang timbul, adapun uraiannya
sebagai berikut :
4.4.1.1 Karakteristik Mekanis Motor Induksi 75 kW
Spesifikasi motor induksi yang digunakan sebagai penggerak utama Belt
Feeder adalah sebagai berikut :
1. Product/merk : Elektrim
6. Jumlah kutub :4
7. Cos φ : 0,87
8. Indek Proteksi : IP 55
9. Kelas Isolasi :F
10. Berat : 510 kg
Dengan data tersebut diatas maka karakteristik mekanis dari motor
induksi dapat dibuat dengan cara pendekatan yaitu sebagai berikut :
Pnom * 60
Tnom =
2 * n nom
75000 * 60
=
2 *1480
=484 Nm
78
79
Karena pada name plate tidak terdapat nilai torsi maksimum maka dapat
diasumsikan bahwa nilai torsi maksimum dari motor adalah 2.5 Torsi nominal
Tnom
maka, nilai  = = 2.5
Tmak
Tmak = 2.5 Tnom
= 2.5*484
= 1210 Nm
120 f
ns = p
120 * 50
=
4
=1500 rpm
n s  nnom
snom =
ns
1500  1480
=
1500
= 0.013
Smak = snom(λ+ 2  1 )
= 0.013 (2.5+ 2.5 2  1 )
= 0.062
Maka didapatkan persamaan torsi terhadap slip
2Tmak
T = s sm

sm s
2 * 1210
= s 0.062

0.062 s
79
80
2420
= s  0.062
0.062 s
karakteristik mekanis asli motor induksi

1400
1200
1000
800
Torsi
600
400
200
0
0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9
Slip
Gambar 4.7 Karakteristik mekanis motor induksi 75 kW
4.4.1.2 Karakteristik Mekanis Pembebanan Motor Induksi
Karakteristik pembebanan motor induksi adalah dengan menggabungkan
antara karakteristik mekanis asli motor induksi dengan karakteristik mekanis
beban.
80
81
Karakteristik Pembebanan Motor Induksi

Karakteristik Mekanis Asli Motor Induksi
Karakteristi Mekanis Beban
1400
1200
1000
800
Torsi
600
400
200
0
0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9
Slip
Gambar 4.8 Karakteristik mekanis pembebanan motor induksi 75 kW
Dari grafik tersebut dapat dicari slip pembebanannya yaitu dengan
mensubtitusikan nilai torsi beban kedalam persamaan karakteristik mekanis asli
motor induksi.
2420
T = s 0.062

0.062 s
Dan nilai slip pada nilai torsi pembebanannya adalah :
2420
356.4 = s  0.062
0.062 s
2420
s
= s  0.062 *
s
0.062 s
2420 * s
= s2
 0.062
0.062
356.4 2
2420s = s  0.062 * 356.4
0.062
0 = 5748.4 s2 – 2420 s + 22.1
81
82
Dengan menggunakan rumus ABC maka nilai s tersebut dapat dihitung yaitu
b (b 2  4ac )
s1,s2 =
2a
dimana a = 5748.4
b = - 2420
c = 22.1
maka didapatkan nilai s sebesar :
s1 = 0.412
s2 = 0.0093
Dari nilai s diatas maka diambil nilai s yang kecil yaitu s 2 = 0.0093.
Dari perhitungan tersebut maka dapat diketahui bahwa pembebanan
motor induksi berada pada slip 0.0093 dan putaran rotor sebesar :
nr = n0(1 – s)
= 1500(1 – 0.0093)
= 1486 rpm
Dengan putaran motor sebesar itu akan memberikan putaran output pada
gigi reduksi sebesar
n1 '*n2
n2’ =
n1
1486 * 15
n2’ =
1420
= 16 rpm
16
Kecepatan naik sebesar *100% = 106.67%
15
Kapasitas yang disalurkan = 2000 * 106.67%ton/jam
= 2133.33 ton/jam
82
83
= 0.593 ton/detik
itu artinya pada torsi beban sebesar T = 356.4 Nm motor induksi berputar pada
kecepatan 1486 rpm, dan mampu menyalurkan batubara sebanyak 0.593 ton/detik
Selanjutnya untuk mendapatkan kecepatan yang diinginkan yaitu dengan
menaikan atau menurunkan tegangan dan frekuensinya. Perubahan tegangan dan
frekuensi harus sebanding untuk menjaga fluk celah udara tetap konstan. Dengan
merubah tegangan dan frekuensinya maka akan merubah n s dan nnom tetapi tidak
merubah nilai torsi maksimum dan slip nominalnya ataupun slip pembebanannya
karena torsi beban konstan.
Untuk beberapa kondisi %pengaturan frekuensi digunakan program
microsoft excel dengan berpedoman pada perhitungan seperti diatas. Dan
karakteristik pada masing-masing kecepatan adalah sebagai berikut
1500
1000
100%
90%
500 80%
70%
60%
Torsi (Nm)
50%
0
40%
0 250 500 750 1000 1250 1500
30%
20%
-500 10%
beban
-1000
-1500
putaran (rpm)
Gambar 4.9 Karakteristik mekanis motor 75 kW pada beberapa kondisi
83
84
Tabel 4.3 kemampuan motor induksi 75 kW pada beberapa kondisi
pada V/f 100% pada V/f 90% pada V/f 80%

V (volt) 380 V (volt) 342 V (volt) 304
Ns (rpm) 1500 Ns(rpm) 1350 Ns(rpm) 1200
Nr(rpm) 1480 Nr(rpm) 1332 Nr(rpm) 1184
nB(rpm) 1485.564 nB(rpm) 1337.008 nB(rpm) 1188.451
n2'(rpm) 15.69258 n2'(rpm) 14.07042 n2'(rpm) 12.50704
kap (t/h) 2084.507 kap (t/h) 1876.056 kap (t/h) 1667.606
kap (t/s) 0.57903 kap (t/s) 0.521127 kap (t/s) 0.463224

Ns (rpm) 1050 Ns (rpm) 900 Ns (rpm) 750
Nr (rpm) 1036 Nr (rpm) 888 Nr (rpm) 740
nB (rpm) 1039.895 nB (rpm) 891.3384 nB (rpm) 742.782
n2' (rpm) 10.94366 n2' (rpm) 9.380282 n2' (rpm) 7.816901

Nr (rpm) 592 Nr (rpm) 399.6 Nr (rpm) 296
nB (rpm) 594.2256 nB (rpm) 401.1023 nB (rpm) 297.1128
n2' (rpm) 6.253521 n2' (rpm) 4.221127 n2' (rpm) 3.126761
pada V/f 10%

V (volt) 38
Ns (rpm) 150
Nr (rpm) 148
nB (rpm) 148.5564
n2' (rpm) 1.56338
kap (t/h) 208.4507
kap (t/s) 0.057903
4.4.1.3 Konsumsi daya
Konsumsi daya dari motor induksi tergantung pada pengaturan
kecepatannya penulis memperhitungkan konsumsi daya pada tiga kondisi yaitu
pada saat pengaturan 10%,50%,dan 100%
84
85
Torsi nominal motor tersebut adalah :
Pnom * 60 75000 * 60
Tnom = = = 484 Nm
2 * n nom 2 * 1480
Torsi beban yang diberikan terhadap motor tersebut adalah :
Tbeban = 356.4 Nm
= 0.736Tnom
Daya input dari motor tersebut adalah :
Pin = 3 VI cos φ
= 3 *380*133*0.87
= 76157.9 watt
Pout
 = *100%
Pin
75000
= *100%
76157.9
= 98%
Karena Pin (daya masuk) berbanding lurus dengan P out maka untuk mengetahui
Pin’ (daya masuk pada saat pengaturan E/f konstan) dapat dicari dengan
membandingkan effisiensinya
Pout
Pin’ =

 Kondisi 10%
E = 38 Volt f = 5 Hz
n0 = 150 rpm nnom = 148 rpm
Tnom 2n nom

Pout’ =
60
85
86
484 * 2 *148
=
60
= 7501.29 Watt
Pout '
Pin’ =

7501.29
=
0.98
= 7654.37 Watt
Prugi total’ = Pin’ - Pout’
=7654.37 - 7501.29
= 153.08 Watt
 Kondisi 50%
E = 190 Volt f = 25 Hz
n0 = 750 rpm nnom = 740.25 rpm
Tnom 2n nom

Pout’ =
60
484 * 2 * 740.25
=
60
= 37519.10 Watt
Pout '
Pin’ =

37519.10
=
0.98
= 38284.80 Watt
=38284.80 - 37519.10
86
87
= 765.8 Watt
 Kondisi 100%
E = 380 Volt f = 50 Hz
n0 = 1500 rpm nB = 1486 rpm
TB 2n B
Pout’ =
60
356.4 * 2 * 1486
=
60
= 55460.67 Watt
Pin = 3 VI cos φ
= 3 *380*133*0.87
= 76157.9 watt
Prugi total = Pin - Pout
= 76157.9 - 75000
= 1157.9 Watt
4.4.1.4 Gambar rangkaian daya
87
88
L1
380V L2
L3
1 3 5
13 21 31 43
Q1
160/250A
2 4 6
14 22 32 44
7/3
3/6
5
5
k
T1
150/1A
2 4 6
L1
L2
L3
AC DRIVE
W
PE U
X01 1 3 4
2
PE
75 kW M
~
Gambar 4.10 Rangkaian daya dengan AC motor drive pengaturan frekuensi
Peralatan yang diperlukan:
 Circuit Breaker sebagai pengaman tegangan sentuh.
 Pengatur kecepatan (ac motor drive) berdasarkan frekuensi variabel,
berdasarkan survey harga pada tanggal 11 maret 2008 untuk AC motor
drive daya 75 kW £ 5359, 55 kW £4838
4.2.2 Solusi alternatif
Mengingat solusi yang telah dilakukan terlalu berlebihan maka penulis
memberikan solusi alternatif yang memungkinkan untuk mengatasi permasalahan
tersebut sehingga bisa mengurangi biaya pengeluaran untuk pemasangan. Solusi
tersebut dapat dilihat pada uraiai berikut ini:
4.2.2.1 Sistem penggerak listrik dengan AC motor drive motor 54 kW
4.2.2.1.1 Karakteristik Mekanis Motor Induksi 75 kW
Spesifikasi motor induksi yang digunakan sebagai penggerak listrik utama
Belt Feeder adalah sebagai berikut :
88
89
10. Product/merk : SIEMENS
15. Jumlah kutub :4
16. Cos φ : 0,86
17. Kelas Isolasi :B
18. Indek Proteksi : IP54
Dengan data tersebut maka karakteristik mekanis motor induksi dapat
dibuat dengan cara pendekatan yaitu sebagai berikut :
Pnom * 60
Tnom =
2 * n nom
54000 * 60
=
2 *1475
=350 Nm
diasumsikan bahwa nilai torsi maksimum motor adalah 2.5Torsi nominal
Tmak = 2.5 Tnom
= 2.5*350
= 875 Nm
120 f
ns = p
120 * 50
=
4
89
90
=1500 rpm
n s  nnom
snom =
ns
1500  1475
=
1500
= 0.017
Smak = snom(λ+ 2  1 )
= 0.017(2.5+ 2.5 2  1 )
= 0.081
2Tmak
T = s sm

sm s
2 * 875
= s  0.081
0.081 s
1750
= s  0.081
0.081 s

1000
900
800
700
600
Torsi
500
400
300
200
100
0
0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9
Slip
90
91
Gambar 4.11 Karakteristik mekanis asli motor induksi 54 kW
4.2.2.1.2 Karakteristik Mekanis Pembebanan Motor Induksi
Karakteristik pembebanan motor induksi 54 kW ditinjau dari beberapa
kondisi pengaturan E/f konstan. Dalam perhitungan saya menggunakan program
micrisoft excel dengan 10 kondisi pengaturan. Karakteristik pembebanannya
seperti terlihat pada gambar grafik berikut ini.
1000
800 100%
90%
600
80%
400 70%
200 60%
Torsi (Nm)
50%
0
40%
0 250 500 750 1000 1250 1500
-200 30%
-400 20%
10%
-600 Tb
-800
-1000
Putaran (rpm)
Gambar 4.12 Karakteristik mekanis motor 54 kW pada beberapa kondisi pengaturan
Tabel 4.4 kemampuan motor induksi 54 kW pada beberapa kondisi

Ns (rpm) 1500 Ns(rpm) 1350 Ns(rpm) 1200
nr 1475 nr 1327.5 nr 1180
nB 1474.467 nB 1327.02 nB 1179.573
n2' 15.58099 n2' 14.02289 n2' 12.46479
91
92

nr 1032.5 nr 885 nr 737.5
nB 1032.127 nB 884.68 nB 737.2334
n2' 10.90669 n2' 9.348592 n2' 7.790493

nr 590 nr 398.25 nr 295
nB 589.7867 nB 398.106 nB 294.8933
n2' 6.232394 n2' 4.206866 n2' 3.116197
pada V/f 10%

V (volt) 38
Ns (rpm) 150
nr 147.5
nB 147.4467
n2' 1.558099
kap (t/h) 207.7465
kap (t/s) 0.057707
4.2.2.1.3 Konsumsi daya
Torsi nominal motor tersebut adalah :
Pout * 60 54000 * 60
Tnom = = = 350 Nm
2 * n nom 2 * 1475
Torsi beban yang diberikan terhadap motor tersebut adalah :
Tbeban = 356.4 Nm
= 1.018Tnom
92
93
Daya input dari motor tersebut adalah :
Pin = 3VI cos φ
= 3*380*102*0.86
= 57735.49 watt
Pout
 = *100%
Pin
54000
= *100%
57895.20
= 93%
 Kondisi 10%
E = 38 Volt f = 5 Hz
n0 = 150 rpm nnom = 148 rpm
Tnom 2n nom

Pout’ =
60
350 * 2 * 148
=
60
= 5424.48 Watt
Pout '
Pin’ =

5424.48
=
0.93
= 5832.78 Watt
= 5832.78 – 5424.48
= 403 Watt
93
94
 Kondisi 50%
E = 190 Volt f = 25 Hz
n0 = 750 rpm nnom = 740.25 rpm
Tnom 2n nom

Pout’ =
60
350 * 2 * 740.25
=
60
= 27131.58 Watt
Pout '
Pin’ =

27131.58
=
0.93
= 29173.74 Watt
=29173.74 – 27131.58
= 1468.38 Watt
 Kondisi 100%
E = 380 Volt f = 50 Hz
n0 = 1500 rpm nB = 1474 rpm
TB 2n B
Pout’ =
60
356.4 * 2 * 1474
=
60
= 55012.8 Watt
Pin = 3 VI cos φ
= 3 *380*102*0.86
94
95
= 57735.49 watt
= 57735.49 - 54000
= 3735.49 Watt
4.2.2.2 Sistem penggerak listrik dengan pengaturan autotransformator pada
motor induksi 54 kW
4.2.2.2.1 Karakteristik Mekanis Motor Induksi 54 kW
Karakteristik mekanis motor induksi sama seperti uraian sebelumnya.
4.2.2.2.2 Karakteristik Mekanis Pembebanan Motor Induksi
Karakteristik pembebanan motor induksi adalah dengan menggabungkan
dua karakteristik, yaitu karakteristik mekanis asli motor induksi dengan
karakteristik torsi beban. Dengan memperhatikan hal tersebut maka kurva
karakteristiknya sebagai berikut :
Karakteristik Mekanis Pembebanan

Karakteristik Mekanis Beban
1000
900
800
700
600
Torsi
500
400
300
200
100
0
0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9
Slip
Gambar 4.13 Karakteristik mekanis pembebanan motor induksi 54 kW
95
96
Saat motor beroperasi pada tegangan nominalnya, motor induksi akan
berputar pada kecepatan nominalnya. Sesuai dengan karakteristik aslinya sebagai
berikut :
1750
T = s 0.081

0.081 s
Apabila motor tersebut diberikan beban sebesar T B maka untuk
mengetahui kecepatan pada nilai torsi tersebut adalah dengan mensubtitusikan
nilai torsi kedalam persamaan sehingga akan didapatkan nilai s (slip).
1750
356.4 = s 0.081

0.081 s
1750
s
= s  0.081 *
s
0.081 s
1750 * s
= s2
 0.081
0.081
356.4 2
1750s = s  0.081 * 356.4
0.081
0 =4400 s2 – 1750 s + 28.87
Dengan menggunakan rumus ABC maka nilai s tersebut dapat dihitung:
b (b 2  4ac)
s1,s2 =
2a
dimana a = 4400
b = -1750
c = 28.87
96
97
s1 = 0.38
s2 = 0.0172
Dari nilai s diatas maka diambil nilai s yang kecil yaitu s 2 = 0.0172.
Dari perhitungan tersebut dapat diketahui bahwa pembebanan motor
induksi berada pada slip 0.0172 dan putaran rotor :
nr = n0(1 – s)
= 1500(1 – 0.0172)
= 1474 rpm
Dengan putaran motor induksi sebesar itu akan memberikan putaran
output pada gigi reduksi sebesar
n1 '*n2
n2’ =
n1
1474 * 15
n2’ =
1420
= 15.57 rpm
15.57
Kecepatan naik sebesar *100% = 103.8%
15
= 2076 ton/jam
= 0.577 ton/detik
Pada pengaturan kecepatan menggunakan sistem ini memanfaatkan
perubahan tegangan suplainya, sehingga torsi maksimum yang dihasilkan motor
97
98
induksi akan berubah. Untuk menentukan batas minimum pengaturan tegangan
suplai, torsi maksimum yang dihasilkan harus lebih besar dari torsi beban dengan
kata lain torsi maksimum ditentukan sendiri. Dan tegangan tersebut sebesar.
Tm
Vmin = *V380
Tm 380
Dengan torsi beban sebesar TB = 356.4 Nm, torsi maksimum ditentukan
sebesar Tmak = 400 Nm maka tegangan minimumnya
400
Vmin = * 380
875
= 173.71 volt
Smak = snom(λ+ 2  1 )
Dan karakteristiknya menjadi seperti pada gambar dibawah ini
800
T = s  0.081
0.081 s
Karakteristik Mekanis Motor Induksi

torsi maksimum 400 Nm
450
400
350
300
250
torsi
TB
200
bintang
150
100
50
0
0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9
slip
Gambar 4.14 Karakteristik pada saat torsi maksimum 400 Nm
Pada pengaturan tegangan tersebut akan menghasilkan putaran motor sebagai
berkut
98
99
800
356.4 = s 0.081

0.081 s
800
s
= s  0.081 *
s
0.081 s
800 * s
2
= s
 0.081
0.081
356.4 2
800s = s  0.081 * 356.4
0.081
0 =4400 s2 – 800 s + 28.87
Dengan menggunakan rumus ABC maka nilai s tersebut dapat dihitung yaitu:
b (b 2  4ac)
s1,s2 =
2a
dimana a = 4400
b = -800
c = 28.87
s1 = 0.1321
s2 = 0.0496
nr = n0(1 – s)
= 1500(1 – 0.0496)
= 1425 rpm
99
100
n1 '*n2
n2’ =
n1
1425 * 15
n2’ =
1420
= 15.05 rpm
15.05
Kecepatan turun menjadi *100% = 96.66%
15.57
= 2006.67 ton/jam
= 0.557 ton/detik
4.2.2.2.3 Gambar rangkaian daya
R S T
CB
fuse
K1 K1 K1 Start n2 Start n1
K2 K2 K2 stop
K1 K2
K2 K1 TR1 TR2
K2 K1
K1 K1
TR2 TR1
Motor
Induksi
3ϕ
Gambar 4.15 Rangkaian daya dengan autotransformator
Peralatan yang diperlukan :
 Circuit Breaker sebagai pengaman dari tegangan sentuh
 Autotransformator sebagai pengubah tap tegangan
100
101
 Kontaktor sebagai saklar penghubung
 Push button sebagai saklar pada rangkaian pengendali
 Fuse sebagai pengaman ganguan hubung singkat
 Termis Relay (TR) sebagai pengaman terhadap gangguan hubung
singkat pada motor.
4.2.2.3 Penggunaan motor induksi 54 kW dengan prinsip Y↔∆
 Kondisi belitan dihubung segitiga
Pada saat belitan stator dihubung segitiga karakteristik motor induksi
sama seperti karakteristik mekanis pada uraian diatas. Yaitu pada saat tegangan
fasanya sebesar 380 volt.
 Kondisi belitan dihubung bintang
Sementara pada kondisi belitan dihubung bintang tegangan fasanya
sebesar 220 volt maka torsi maksimum motor induksi akan berubah sebesar
2
V 
Tmak =  220  * Tmak 380v
 V380 
2
 220 
=   * 250%Tnom
 380 
= 145%Tnom
= 507.5 Nm
Maka persamaan karakteristik mekanisnya menjadi:
2Tmak
T = s sm

sm s
101
102
2 * 507.5
= s  0.081
0.081 s
1015
= s  0.081
0.081 s
Dan gambar karakteristik mekanisnya seperti gambar dibawah ini :
Karakteristik Mekanis Motor Induksi hubungan

segitiga
600
500
400
torsi
300
200
100
0
0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9
slip
Gambar 4.16 Karakteristik motor induksi hubungan segitiga
4.2.2.3.1 Karakteristik Mekanis Pembebanan
 Hubungan segitiga
Pada hubungan ini motor akan memberikan kecepatan putaran rotor
sebesar sama dengan uraian sebelumnya pada saat v=380 Volt:
nr = 1474 rpm
n1 '*n2
n2’ =
n1
102
103
1474 * 15
n2’ =
1420
= 15.57 rpm
15.57
Kecepatan naik sebesar % = 103.8%
15
Kapasitas yang disalurkan = 2000 * 103.8
= 2076 ton/jam
= 0.577 ton/detik

segitiga-bintang
1000
900
800
700
600 TB
torsi
500
segitiga
400
bintang
300
200
100
0
0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9
slip
Gambar 4.17 Karakteristik mekanis pembebanan hubungan segitiga-bintang
 Hubungan bintang
Pada saat belitan motor dihubung bintang torsi maksimum motor akan
berkurang sehingga karakteristik pembebanan akan berubah, dan akan
memberikan putaran sebesar
103
104
1015
T = s  0.081
0.081 s
1015
356.4 = s  0.081
0.081 s
1015
s
= s 0.081 *
 s
0.081 s
1015 * s
= s2
 0.081
0.081
356.4 2
1015s = s  0.081 * 356.4
0.081
0 =4400 s2 – 1015 s + 28.87
b (b 2  4ac)
s1,s2 =
2a
dimana a = 4400
b = -1015
c = 28.87
s1 = 0.197
s2 = 0.0332
nr = n0(1 – s)
= 1500(1 – 0.0332)
= 1450 rpm
104
105
Dengan putaran sebesar itu akan memberikan putaran output pada gigi
reduksi sebesar
n1 '*n2
n2’ =
n1
1450 * 15
n2’ =
1420
= 15.32 rpm
15.32
Kecepatan turun sebesar % = 98.4%
15.57
Kapasitas yang disalurkan = 2076 * 98.4%
= 2042.67 ton/jam
= 0.567 ton/detik
4.2.2.3.2 Pemakaian daya
 Pemakaian daya pada saat hubungan segitiga
Pin = 3 VI cos φ
= 3 *380*102*0.86
= 57735.49 watt
TB 2nr
Pout =
60
356.4 * 2 * 1475
=
60
= 55050.12 watt
105
106
= 57735.49 - 55050.12
= 2685.36 Watt
 Pada saat hubungan bintang
Pin = 3VI cos φ
= 3*220*102*0.86
= 57895.2 watt
TB 2nr
Pout =
60
356.4 * 2 * 1450
=
60
= 54117.06 watt
= 57895.2 - 54117.06
= 3778.12 Watt
106
107
T S R
CB
K FUSE
start
stop K TR2 TR1
TR2 TR1
K
start
K KY
K
Belitan KY K
stator
KY K
KY
Gambar 4.18 Rangkaian daya dan pengendali motor induksi pengaturan Y↔∆
singkat pada motor.
4.2.2.4 Sistem penggerak listrik dengan tahanan stator
Motor induksi yang digunakan memanfaatkan motor yang ada. Pada
prinsifnya pengaturan kecepatan motor induksi sangkar dengan menggunakan
rheostat pada belitan statornya adalah dengan memberikan tegangan suplai yang
variabel, yang perlu diingat adalah kita harus menentukan torsi maksimum yang
107
108
paling rendah terlebih dahulu, karena motor tidak akan berputar apabila torsi
beban lebih besar dari torsi motor.
 Misal kondisi torsi maksimum terendah sebesar T m = 400 Nm maka tegangan
terminal yang harus diberikan adalah sebesar
Tm
Vmin = *V380
Tm 380
400
Vmin = * 380
875
= 173.71 volt
Perubahan tegangan sebanding dengan perubahan arus
173.71
I = * 102
380
= 46.63 A
Dan besarnya tahanan yang harus diberikan adalah sebesar
R 46.63 A
380 V Z 173.71 V
- 380 + 46.63R + 173.71 =0
- 206.29 + 46.63R =0
206.29
R =
46.63
= 4.424 Ω/fasa
 Kondisi Tmak = 600 Nm
108
109
600
Vmin = * 380
875
= 260.57 volt
260.57
I = * 102
380
= 69.94 A
Dan besarnya tahanan yang harus diberikan adalah sebesar
- 380 + 69.94R + 260.57 =0
- 119.43 + 69.94R =0
553.71
R =
69.94
= 1.708 Ω
4.2.2.4.1 Karakteristik Mekanis Pembebanan
 Karakteristik pembebanan pada saat torsi maksimum Tm = 400 Nm dapat
dilihat pada uraian dibawah ini :
800
T = s 0.081

0.081 s

450
400
350
300
250
torsi
200
150
100
50
0
0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9
slip
109
110
Gambar 4.19 Karakteristik pada saat torsi maksimum 400 Nm
Sehingga pada pengaturan tegangan sebesar V = 173.71 volt atau torsi
maksimum motor sebesar 400 Nm motor akan berputar pada kecepatan:
800
356.4 = s 0.081

0.081 s
800
s
= s 0.081 *
 s
0.081 s
800 * s
2
= s
 0.081
0.081
356.4 2
800s = s  0.081 * 356.4
0.081
0 =4400 s2 – 800 s + 28.87
Dengan menggunakan rumus ABC maka nilai s dapat dihitung yaitu:
b (b 2  4ac)
s1,s2 =
2a
dimana a = 4400
b = -800
c = 28.87
s1 = 0.1321
s2 = 0.0496
nr = n0(1 – s)
= 1500(1 – 0.0496)
110
111
= 1425 rpm
n1 '*n2
n2’ =
n1
1425 * 15
n2’ =
1420
= 15.05 rpm
15.05
Kecepatan turun sebesar % = 96.67%
15.57
Kapasitas yang disalurkan = 2076 *96.67%
= 2006.67 ton/jam
= 0.557 ton/detik
 Kondisi Tmak = 600 Nm
Dan persamaannya menjadi
1200
T = s 0.081

0.081 s
111
112

700
600
500
400
torsi
300
200
100
0
0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9
slip
Gambar 3.20 Karakteristik motor induksi torsi maksimum 600 Nm
Dan putaran rotor motor berada pada kecepatan
1200
356.4 = s 0.081

0.081 s
1200
s
= s  0.081 *
s
0.081 s
1200 * s
= s2
 0.081
0.081
356.4 2
1200s = s  0.081 * 356.4
0.081
0 =4400 s2 – 1200 s + 28.87
b (b 2  4ac)
s1,s2 =
2a
dimana a = 4400
112
113
b = -1200
c = 28.87
s1 = 0.246
s2 = 0.0267
nr = n0(1 – s)
= 1500(1 – 0.0267)
= 1460 rpm
n1 '*n2
n2’ =
n1
1460 * 15
n2’ =
1420
= 15.42 rpm
15.42
Kecepatan turun sebesar % = 99%
15.57
Kapasitas yang disalurkan = 2076 * 99%
= 2056 ton/jam
= 0.571 ton/detik
Pemakaian daya pada motor induksi dengan pengaturan tahanan
rheostat pada stator
113
114
 Pada saat pengaturan tegangan sebesar V = 173.71 volt.
Pin = 3 VI cos φ
= 3 *173.71*46.63*0.86
= 12065.61 watt
Pout 380 * Pin

Pout =
Pin 380
54000 * 12065.61
=
57735.49
= 11284.97 Watt
Daya masuk ketahanan tambahan
P = 3VRI cos φ
= 3(380-173.71)*46.63*0.86
= 24817.8 watt
Prugi total = P+(Pin - Pout)
= 24817.8+(12065.61 – 11284.97)
= 25598.44 Watt
 Pada saat pengaturan tegangan sebesar V = 260.57 volt
Pin = 3 VI cos φ
= 3 *260.57*69.94*0.86
= 27146.2 watt
Pout 380 * Pin

Pout =
Pin 380
54000 * 27146.2
=
57735.49
= 25389.84 Watt
Daya masuk ketahanan tambahan
114
115
P = 3VRI cos φ
= 3(380-260.57)*69.94*0.86
= 21550.57 watt
Prugi total = P+(Pin - Pout)
= 21550.57+(27146.2 – 25389.84)
= 23306.93 Watt

T S R
CB
K FUSE
start
stop K TR2 TR1
TR2 TR1
Rt=var
stator
Gambar 4.21 Rangkaian daya motor rotor sangkar dengan pengaturan rheostat
 Rt ( Rheostat) sebagai alat pengatur tegangan suplai
115
116
singkat pada motor.
 Motor rotor sangkar, survey harga pada tanggal 11 maret 2008, untuk
motor 55 kW produk Elektrim Rp 17 juta
Pada ketiga pengaturan kecepatan berdasarkan perubahan tegangan tersebut
diatas dianggap tidak mampu mengatasi permasalahan, maka solusi alternatif lain
adalah dengan motor induksi rotor belitan.
4.2.2.5 Penggunaan motor induksi rotor belitan dengan pengaturan tahanan
4.2.1.4.3. Karakteristik Mekanis Motor Induksi
Spesifikasi motor induksi yang digunakan sebagai penggerak listrik utama
Belt Feeder adalah sebagai berikut :
2. Tegangan terminal : 380 volt
3. Arus rotor nominal : 95 A
4. GGL rotor : 345 volt
6. cos φ : 0.86
8. Jumlah kutub :4
Dengan data tersebut diatas maka karakteristik mekanis motor induksi
dapat dibuat dengan cara pendekatan yaitu :
Pnom * 60
Tnom =
2 * n nom
116
117
55000 * 60
=
2 * 1475
=356 Nm
diasumsikan bahwa nilai torsi maksimum dari motor adalah 2.5Torsi nominal
Tmak = 2.3 Tnom
= 2.3*356
= 818.8 Nm
120 f
ns = p
120 * 50
=
4
=1500 rpm
n s  nnom
snom =
ns
1500  1475
=
1500
= 0.0167
Smak = snom(λ+ 2  1 )
= 0.0167(2.3+ 2.3 2  1 )
= 0.073
2Tmak
T = s sm

sm s
117
118
2 * 818.8
= s  0.073
0.073 s
1637.6
= s  0.073
0.073 s
E 2 s nom
R2 =
3I 2 nom
345 * 0.0167
=
3 * 95
= 0.035 Ω
Karakteristik Asli Motor Induksi
900
800
700
600
500
Torsi
400
300
200
100
0
0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9
Slip
Gambar 4.22 Karakteristik mekanis motor belitan
4.2.1.4.4. Karakteristik Mekanis Pembebanan
Motor Induksi
Dengan mengambil daerah kerja positif pada karakteristik motor induksi
motor rotor belitan, maka didapatkan karakteristik pembebanannya sebagai
berikut :
118
119
n (rpm) T (Nm)
370
795
1500 a
1475
b
1436
c
1360 d Tahap I
1350
e Tahap II
1200
1192.5
1050
900
f Tahap III
840
750
600
450
375
Tahap IV
150
g
0
Gambar 4.23 Karakteristik mekanis motor rotor belitan pada lima tahap
Dari grafik didapatkan titik pertemuan antara karakteristik buatan dan
karakteristik torsi beban yang dinotasikan dengan angka warna biru yaitu pada
titik.
b = 1475 c = 1436 d = 1360
119
120
e = 1192.5 f = 840
dan titik a = 1500
sehingga besarnya tahanan pada masing-masing tahap adalah
Tahap I
bc 1500  1436
Rt1 = R2 = 0.035 = 0.0896 Ω
ab 1500  1475
Tahap II
cd 1436  1360
Rt2 = R2 = 0.035 = 0.1064 Ω
ab 1500  1475
Tahap III
de 1360  1192 .5
Rt3 = R2 = 0.035 = 0.2345 Ω
ab 1500  1475
Tahap IV
ef 1192.5  840
Rt4 = R2 = 0.035 = 0.4935 Ω
ab 1500  1475
Maka resistan tambahan totalnya :
Rt = Rt1+Rt2+Rt3+Rt4
Rt = 0.0896 +0.1064 +0.2345 +0.4935
Rt = 0.924 Ω
Dari grafik diatas didapatkan putaran motor induksi pada masing karakteristik yaitu
yang dinotasikan dengan angka warna biru.
 Pada karakteristik asli n = 1475 rpm
n1 '*n2
n2’ =
n1
120
121
1475 * 15
n2’ =
1420
= 15.58 rpm
15.58
Kecepatan naik menjadi *100% = 103.9%
15
= 2077.33 ton/jam
= 0.57 ton/detik
 Pada Tahap I n = 1436 rpm
n1 '*n2
n2’ =
n1
1436 * 15
n2’ =
1420
= 15.16 rpm
15.16
15.58
Kapasitas yang disalurkan = 2077.33 * 97.3%ton/jam
= 2021.33 ton/jam
= 0.561 ton/detik
 Pada Tahap II n = 1360 rpm
n1 '*n2
n2’ =
n1
121
122
1360 * 15
n2’ =
1420
= 14.37 rpm
14.37
15.58
= 1915.99 ton/jam
= 0.532 ton/detik
 Pada Tahap III n = 1192.5 rpm
n1 '*n2
n2’ =
n1
1192 .5 * 15
n2’ =
1420
= 12.59 rpm
12.59
15.58
= 1678.66 ton/jam
= 0.466 ton/detik
 Pada Tahap IVn = 840 rpm
n1 '*n2
n2’ =
n1
122
123
840 * 15
n2’ =
1420
= 8.87 rpm
8.87
15.58
= 1182.66 ton/jam
= 0.329 ton/detik
Pada dasarnya pemakaian daya yang dipakai pada masing masing
karakteristik buatan adalah sama dengan pemakaian daya pada saat beban
penuh, perbedaanya adalah pada karakteristik buatan rugi-ruginya lebih besar.
Semakin kecil putarannya semakin besar rugi-ruginya, karena banyak daya yang
terbuang pada tahanan tambahannya.
Besarnya rugi-rugi tersebut adalah
 Pada saat beban penuh
Pin = 3 VI cos φ
= 3 *380*105*0.86
= 59433.59 watt
123
124
= 59433.59 – 55000
= 4433.59 Watt
 Pada karakteristik tahap I
T 2nr
Pout =
60
356.4 * 2 * 1436
=
60
= 53594.57 Watt
= 59433.59 – 53594.57
= 5839.02 Watt
 Pada karakteristik tahap II
T 2nr
Pout =
60
356.4 * 2 * 1360
=
60
= 50758.08 Watt
= 59433.59 – 50758.08
= 8675.51 Watt
 Pada karakteristik tahap III
T 2nr
Pout =
60
356.4 * 2 * 1192 .5
=
60
= 44506.63 Watt
124
125
= 59433.59 – 44506.63
= 14926.96 Watt
 Pada karakteristik tahap IV
T 2nr
Pout =
60
356.4 * 2 * 840
=
60
= 31350.58 Watt
= 59433.59 – 31350.58
= 28083.01 Watt
125
126
T S R
CB
K FUSE
K
TR2 TR1
TR2 TR1
K
stator
rotor
Rt=var
Gambar 4.24 Rangkaian daya dan pengendali motor induksi rotor belitan
 Rt (rheostat) sebagai pengatur kecepatan
singkat pada motor.
 Motor induksi rotor belitan
Survey harga tanggal 11 maret 2008, 15-20% diatas harga motor rotor
sangkar dan motor susah didapatkan (harus pesan).
126
127
Dari uraian perhitungan diatas dapat dibuat suatu tabel kemampuan dari
masing-sistem penggerak listrik belt feeder
Tabel 4.5 Klasifikasi kemampuan sistem penggerak listrik belt feeder
pengaturan Jenis/Daya Sarana Kemampuan

kecepatan kapasitas % penurunan
Motor diperlukan
Variabel - rotor AC motor drive 0
frekuensi sangkar dengan frekuensi 0 – 100% s/d 0
- daya variabel 0.57903 s/d
75 kW 100%
AC motor drive 0
Variabel Rotor dengang 0 – 100% s/d 0
frekuensi sangkar frekuensi variabel 0.577074 ton/det s/d
54 kW 100%
- saklar TPDT 1450 rpm 0.567 ton/detik
Perubahan Tetap - 2 buah dan Dan
Y↔∆ 54 kW kontaktor 1475 rpm 0.577 ton/detik 98.4%
Tegangan Tetap Auto 1425 rpm 0.557 ton/detik
suplai 54 kW transformator 1474 rpm 0.571 ton/detik 96.66%

1425 rpm 0.557 ton/detik
Tahanan Tetap rheostat 1460 rpm 0.571 ton/detik 96.66%
stator 54 kW 1475 rpm 0.577 ton/det

Tahanan rotor belitan - rheostat 1192.5 rpm 0.466 ton/detik
rotor daya - motor induksi 1360 rpm 0.532 ton/detik 56.9%
55 kW rotor belitan 1436 rpm 0.561 ton/detik
Dari tabel diatas maka dapat diambil kesimpulan bahwa :
 Untuk sistem penggerak listrik dengan frekuensi variabel menggunakan
motor induksi 75 kW pengaturan bisa dari 0-100% dengan kapasitas
127
128
penyaluran 0 s/d 0.57903 ton/det atau 0-100% tetapi solusi ini perlu biaya
investasi yang besar, selain itu motor induksi 54 kW dan kontaktor yang
lama tidak dipakai padahal masih baik.
 Untuk sistem penggerak listrik dengan frekuensi variabel menggunakan
motor induksi 54 kW pengaturan bisa dari 0-100% dengan kapasitas
penyaluran 0 s/d 0.577074 ton/det atau 0-100% dan biaya investasi lebih
kecil dari yang pertama karena memakai motor induksi yang ada, yang
dibutuhkan hanya alat pengatur kecepatannya, sebenarnya solusi ini lebih
baik dari yang pertama, karena biaya pengeluaran bisa berkurang.
 Untuk sistem penggerak listrik dengan pengaturan segitiga bintang hanya
ada dua pengaturan kecepatan dan kemampuannya pada saat dihubung :
Segitiga, Kecepatan 1475 rpm, kemampuan penyaluran 0.577
ton/det
Bintang, Kecepatan 1450 rpm, kemampuan penyaluran 0.567
ton/det
Dengan pengaturan sistem ini biaya lebih murah dari sistem yang
pertama hanya saja daerah pengaturan kecepatannya kecil dan hanya
mampu menurunkan sampai 98.4% saja
 Untuk sistem penggerak listrik dengan autotransformator tergantung pada
tegangan output yang disuplai oleh trasformatornnya. Pada perhitungan
diatas ada dua pengaturan kecepatan pada saat kecepatan 1425 rpm,
kemampuan penyalurannya 0.557 ton/det dan pada kecepatan 1474 rpm,
kemampuan penyalurannya 0.571 ton/det. Dengan sistem ini juga daerah
pengaturannya terbatas hanya mampu menurunkan sampai 96.66%
128
129
 Untuk pengaturan tahanan stator motor hanya mampu memberikan
kecepatan minimum sebesar 1425 rpm karena tegangan suplai
minimumnya harus dibatasi
Pada kecepatan 1425 rpm kemampun penyalurannya 0.557
ton/det.
Pada kecepatan 1460 rpm, kemampuan penyalurannya 0.571
ton/det.
Pada kecepatan 1475 rpm, kemampuan penyalurannya 0.577
ton/det.
Pada pengaturan ini biaya yang digunakan cukup murah karena bahan
yang dibutuhkan hanya menambahkan rheostat pada stator motor, tapi
pada cara ini daerah pengaturan kecepatannya sempit, hanya mampu
mengurangi penyaluran sampai 96.66%.
 Untuk sistem penggerak listrik dengan tahanan rheostat pada belitan
rotor, motor induksi yang digunakan harus jenis rotor belitan. Pada
perhitungan diatas motor bisa diatur dengan lima pengaturan kecepatan
yaitu satu pada karakteristik aslinya dan empat pada karekteristik buatan.
Yang masing-masing:
Kecepatan 840 rpm, kemampuan penyaluran 0.329 ton/det.
Kecepatan 1192.5 rpm, kemampuan penyaluran 0.466 ton/det.
129
130
Dari uraian sebelumnya telah dikemukakan bahwa belt feeder
dioperasikan dengan kecepatan konstan, diperlukannya suatu pengaturan
kecepatan karena adanya gangguan pada belt conveyor setelahnya, itu
artinya kecepatan motor akan dikembalikan kekecepatan semula apabila
gangguan sudah teratasi. Dengan demikian pengaturan sistem penggerak
listrik menggunakan tahanan rotor dianggap lebih tepat karena bisa
menurunkan (untuk pengaturan ini) sampai 56.9%
Dengan solusi yang sudah dilakukan yaitu memakai pengaturan
kecepatan dengan frekuensi variabel memang bagus tetapi pemakaian
teknologi yang bagus akan menjadi sia-sia apabila jarang digunakan,
mengingat pengaturan kecepatan tersebut dilakukan pada saat gangguan
saja.
Dengan alasan mekanis pengaturan kecepatan dengan frekuensi
variabel akan menjadi baik apabila alat pengatur kecepatan dengan
frekuensi variabel lebih murah dari motor induksi rotor belitan tetapi motor
induksi yang digunakan memanfaatkan motor induksi yang ada yaitu
motor induksi 54 kW.
Tetapi berdasarkan survey harga yang telah dilakukan sistem
dengan tahanan rotor lebih murah dari pada sistem pengaturan dengan
frekuensi variabel walaupun masih menggunakan motor induksi yang
lama.
BAB V
KESIMPULAN
130
131
Dari hasil pembahasan diatas dapat disimpulkan bahwa
1. Solusi pemilihan sistem penggerak listrik belt feeder memakai motor induksi 75
kW dianggap terlalu berlebihan mengingat kapasitas daya yang digerakan
sebesar 53 kW, bahkan pada kenyataanya pembenanan hanya 75%, yang
mengakibatkan pemakaian motor induksi tidak mencapai 100%.
2. Ditinjau akan kebutuhan tentang pengaturan kecepatan, pemakaian sistem
penggerak listrik dengan pengaturan frekuensi variabel dianggap terlalu
berlebihan karena pengaturan kecepatan dibutuhkan pada saat terjadi
gangguan saja, karena pada keadaan normal kecepatan dijaga konstan.
3. Berdasarkan survey harga sistem penggerak listrik dengan tahanan rotor
memiliki harga lebih murah dari sistem penggerak listrik dengan pengaturan
frekuensi variabel tetapi dalam pengoperasiannya sistem penggerak listrik
dengan tahanan rotor memiliki rugi-rugi yang besar.
4. Sedangkan pada sistem penggerak listrik dengan pengaturan frekuensi
harganya mahal tetapi pada pengoprasiannya memiliki rugi-rugi yang lebih
kecil dibandingkan dengan sistem penggerak listrik dengan pengaturan
tahanan rotor dan ditinjau dari segi mekanis sistem penggerak listrik dengan
pengaturan frekuensi variabel lebih baik karena perubahan kecepatan halus
sehingga aman bagi bearing.
DAFTAR PUSTAKA
131
132
1. SIEMENS, Instruction Manual For Unit 1-4 PLTU UBP Suralaya.
2. LENS, Maintenance Manual Handbook . “ AC Drive System” .
3. Zuhal, 1995, Dasar Teknik Tenaga Listrik Dan Elektronika Daya, (Jakarta:
PT. Gramedia Pustaka Utama,1995).
4. Masgunarto Budiman, Diktat Kuliah Penggunaan Motor Listrik, (Jakarta:
STT-PLN, 2003).
5. Eugene C.Lister, Mesin Dan Rangkaian Listrik, Edisi Keenam, Penerbit
Erlangga, Jakarta, 1993.
6. Chapman, SJ, Electric Machinery Fundamental, McGraw-Hill Book
company,1985
7. Badan Standart Nasional (BSN), Peraturan Umum Instalasi Listrik. Tahun
2000
8. Bolswara, YM, Grachewa, YA, Samowera, ML, Katalog Instalasi Listrik
Untuk Industri, 2nd
9. Hubert Charles I. ,Electric Machines: Theory, Operation, Aplications,
Adjustment, and Control – 2nd edition (New Jersey: Prentice Hall, 2002)
132
133
LAMPIRAN
133
1
KARAKTERISTIK MEKANIS MOTOR INDUKSI 75 kW
Tm Sm TB
1210 0.062 356.4
s TB T s TB T
1E-100 356.4 3.9E-96 0.5125 356.4 288.5382
0.0125 356.4 468.8457 0.525 356.4 281.8595
0.0375 356.4 1071.663 0.5375 356.4 275.4788
0.05 356.4 1182.535 0.55 356.4 269.3769
0.0625 356.4 1209.961 0.5625 356.4 263.5361
0.075 356.4 1188.404 0.575 356.4 257.9402
0.0875 356.4 1141.584 0.5875 356.4 252.5743
0.1 356.4 1083.791 0.6 356.4 247.4247
0.1125 356.4 1022.985 0.6125 356.4 242.4787
0.125 356.4 963.3263 0.625 356.4 237.7246
0.1375 356.4 906.8252 0.6375 356.4 233.1516
0.15 356.4 854.3122 0.65 356.4 228.7496
0.1625 356.4 805.9933 0.6625 356.4 224.5092
0.175 356.4 761.7569 0.675 356.4 220.4218
0.1875 356.4 721.3415 0.6875 356.4 216.4794
0.2 356.4 684.4266 0.7 356.4 212.6744
0.2125 356.4 650.6804 0.7125 356.4 208.9999
0.225 356.4 619.7837 0.725 356.4 205.4492
0.2375 356.4 591.4415 0.7375 356.4 202.0163
0.25 356.4 565.3865 0.75 356.4 198.6955
0.2625 356.4 541.3796 0.7625 356.4 195.4813
0.275 356.4 519.2087 0.775 356.4 192.3688
0.2875 356.4 498.6864 0.7875 356.4 189.3533
0.3 356.4 479.6471 0.8 356.4 186.4303
0.3125 356.4 461.9447 0.8125 356.4 183.5956
0.325 356.4 445.4503 0.825 356.4 180.8453
0.3375 356.4 430.05 0.8375 356.4 178.1758
0.35 356.4 415.643 0.85 356.4 175.5835
0.3625 356.4 402.1397 0.8625 356.4 173.0651
0.375 356.4 389.4607 0.875 356.4 170.6177
0.3875 356.4 377.5351 0.8875 356.4 168.2381
0.4 356.4 366.2997 0.9 356.4 165.9237
0.4125 356.4 355.6978 0.9125 356.4 163.6718
0.425 356.4 345.6787 0.925 356.4 161.4799
0.4375 356.4 336.1968 0.9375 356.4 159.3457
0.45 356.4 327.2109 0.95 356.4 157.267
0.4625 356.4 318.6839 0.9625 356.4 155.2416
0.475 356.4 310.5823 0.975 356.4 153.2674
0.4875 356.4 302.8755 0.9875 356.4 151.3427
0.5 356.4 295.5358 1 356.4 149.4655
1
2
PENGATURAN 100%
Tm Sm TB
1210 0.062 356.4
Tb s T Tb s T
356.4 1 150.1514 356.4 0.483333 306.7687
356.4 0.983333 152.6762 356.4 0.466667 317.3478
356.4 0.966667 155.2869 356.4 0.45 328.6674
356.4 0.95 157.9881 356.4 0.433333 340.8062
356.4 0.933333 160.7845 356.4 0.416667 353.8539
356.4 0.916667 163.6813 356.4 0.4 367.9137
356.4 0.9 166.6838 356.4 0.383333 383.1042
356.4 0.883333 169.7979 356.4 0.366667 399.5624
356.4 0.866667 173.03 356.4 0.35 417.4476
356.4 0.85 176.3869 356.4 0.333333 436.945
356.4 0.833333 179.8758 356.4 0.316667 458.2718
356.4 0.816667 183.5047 356.4 0.3 481.6825
356.4 0.8 187.2821 356.4 0.283333 507.4769
356.4 0.783333 191.2173 356.4 0.266667 536.0089
356.4 0.766667 195.3202 356.4 0.25 567.6964
356.4 0.75 199.6019 356.4 0.233333 603.0313
356.4 0.733333 204.074 356.4 0.216667 642.5894
356.4 0.716667 208.7496 356.4 0.2 687.0335
356.4 0.7 213.6426 356.4 0.183333 737.1032
356.4 0.683333 218.7686 356.4 0.166667 793.5682
356.4 0.666667 224.1443 356.4 0.15 857.1038
356.4 0.65 230.0674 356.4 0.133333 927.9895
356.4 0.633333 235.721 356.4 0.116667 1005.424
356.4 0.616667 241.9648 356.4 0.1 1086.008
356.4 0.6 248.5447 356.4 0.083333 1160.483
356.4 0.583333 255.4881 356.4 0.066667 1207.211
356.4 0.566667 262.8256 356.4 0.05 1181.367
356.4 0.55 270.5913 356.4 0.033333 1006.755
356.4 0.533333 278.8231 356.4 0.016667 604.2773
356.4 0.516667 287.5638 356.4 0 #DIV/0!
356.4 0.5 296.861

PENGATURAN 90%
2
3
Tm Sm TB
1210 0.062 356.4
Tb s T Tb s T
356.4 1 150.1514 356.4 0.425926 346.4872
356.4 0.981481 152.9619 356.4 0.407407 361.5328
356.4 0.962963 155.8792 356.4 0.388889 377.907
356.4 0.944444 158.9094 356.4 0.37037 395.7877
356.4 0.925926 162.0593 356.4 0.351852 415.3843
356.4 0.907407 165.3359 356.4 0.333333 436.945
356.4 0.888889 168.7471 356.4 0.314815 460.765
356.4 0.87037 172.3012 356.4 0.296296 487.197
356.4 0.851852 176.0075 356.4 0.277778 516.6642
356.4 0.833333 179.8758 356.4 0.259259 549.6753
356.4 0.814815 183.9169 356.4 0.240741 586.8417
356.4 0.796296 188.1426 356.4 0.222222 628.895
356.4 0.777778 192.5658 356.4 0.203704 676.6979
356.4 0.759259 197.2004 356.4 0.185185 731.238
356.4 0.740741 202.0621 356.4 0.166667 793.5682
356.4 0.722222 207.1676 356.4 0.148148 864.6187
356.4 0.703704 212.5357 356.4 0.12963 944.6951
356.4 0.685185 218.187 356.4 0.111111 1032.227
356.4 0.666667 224.1443 356.4 0.092593 1120.759
356.4 0.648148 230.4328 356.4 0.074074 1192.051
356.4 0.62963 237.0808 356.4 0.055556 1202.13
356.4 0.611111 244.5062 356.4 0.037037 1063.099
356.4 0.592593 251.584 356.4 0.018519 661.0586
356.4 0.574074 259.5137 356.4 0 #DIV/0!
356.4 0.555556 267.9529 356.4 -0.01852 -661.059
356.4 0.537037 276.9514 356.4 -0.03704 -1063.1
356.4 0.518519 286.566 356.4 -0.05556 -1202.13
356.4 0.5 296.861 356.4 -0.07407 -1192.05
356.4 0.481481 307.9098 356.4 -0.09259 -1120.76
356.4 0.462963 319.7967 356.4 -0.11111 -1032.23
356.4 0.444444 332.6185

PENGATURAN 80%
3
4
Tm Sm TB
1210 0.062 356.4
Tb s T Tb s T
356.4 1 150.1514 356.4 0.354167 412.8328
356.4 0.979167 153.3206 356.4 0.333333 436.945
356.4 0.958333 156.6259 356.4 0.3125 463.9182
356.4 0.9375 160.0762 356.4 0.291667 494.261
356.4 0.916667 163.6813 356.4 0.270833 528.5976
356.4 0.895833 167.4516 356.4 0.25 567.6964
356.4 0.875 171.3988 356.4 0.229167 612.5005
356.4 0.854167 175.5356 356.4 0.208333 664.156
356.4 0.833333 179.8758 356.4 0.1875 724.016
356.4 0.8125 184.4348 356.4 0.166667 793.5682
356.4 0.791667 189.2294 356.4 0.145833 874.1412
356.4 0.770833 194.2782 356.4 0.125 966.0133
356.4 0.75 199.6019 356.4 0.104167 1065.926
356.4 0.729167 205.2233 356.4 0.083333 1160.483
356.4 0.708333 211.168 356.4 0.0625 1209.993
356.4 0.6875 217.4643 356.4 0.041667 1118.387
356.4 0.666667 224.1443 356.4 0.020833 727.9863
356.4 0.645833 231.2436 356.4 0 #DIV/0!
356.4 0.625 238.8025 356.4 -0.02083 -727.986
356.4 0.604167 246.8668 356.4 -0.04167 -1118.39
356.4 0.583333 255.4881 356.4 -0.0625 -1209.99
356.4 0.5625 265.3098 356.4 -0.08333 -1160.48
356.4 0.541667 274.6464 356.4 -0.10417 -1065.93
356.4 0.520833 285.3284 356.4 -0.125 -966.013
356.4 0.5 296.861 356.4 -0.14583 -874.141
356.4 0.479167 309.348 356.4 -0.16667 -793.568
356.4 0.458333 322.9104 356.4 -0.1875 -724.016
356.4 0.4375 337.69 356.4 -0.20833 -664.156
356.4 0.416667 353.8539 356.4 -0.22917 -612.5
356.4 0.395833 371.6003 356.4 -0.25 -567.696
356.4 0.375 391.1654

PENGATURAN 70%
Tm Sm TB
4
5
1210 0.062 356.4
Tb s T Tb s T
356.4 1 150.1514 356.4 0.261905 544.7205
356.4 0.97619 153.7843 356.4 0.238095 592.5315
356.4 0.952381 157.5965 356.4 0.214286 648.6229
356.4 0.928571 161.6017 356.4 0.190476 714.9063
356.4 0.904762 165.8148 356.4 0.166667 793.5682
356.4 0.880952 170.2523 356.4 0.142857 886.5939
356.4 0.857143 174.9325 356.4 0.119048 994.0472
356.4 0.833333 179.8758 356.4 0.095238 1108.547
356.4 0.809524 185.1049 356.4 0.071429 1198.741
356.4 0.785714 190.6451 356.4 0.047619 1167.652
356.4 0.761905 196.5248 356.4 0.02381 807.1241
356.4 0.738095 202.7761 356.4 0 #DIV/0!
356.4 0.714286 209.4349 356.4 -0.02381 -807.124
356.4 0.690476 216.5422 356.4 -0.04762 -1167.65
356.4 0.666667 224.1443 356.4 -0.07143 -1198.74
356.4 0.642857 232.2943 356.4 -0.09524 -1108.55
356.4 0.619048 241.0529 356.4 -0.11905 -994.047
356.4 0.595238 250.4901 356.4 -0.14286 -886.594
356.4 0.571429 260.687 356.4 -0.16667 -793.568
356.4 0.547619 271.7378 356.4 -0.19048 -714.906
356.4 0.52381 283.7525 356.4 -0.21429 -648.623
356.4 0.5 297.8725 356.4 -0.2381 -592.531
356.4 0.47619 311.2166 356.4 -0.2619 -544.72
356.4 0.452381 327.0021 356.4 -0.28571 -503.633
356.4 0.428571 344.4371 356.4 -0.30952 -468.033
356.4 0.404762 363.7868 356.4 -0.33333 -436.945
356.4 0.380952 385.3743 356.4 -0.35714 -409.597
356.4 0.357143 409.5965 356.4 -0.38095 -385.374
356.4 0.333333 436.945 356.4 -0.40476 -363.787
356.4 0.309524 468.0334 356.4 -0.42857 -344.437
356.4 0.285714 503.6332

PENGATURAN 60%
Tm Sm TB
1210 0.062 356.4
5
6
Tb s T Tb s T
356.4 1 150.1514 356.4 0.138889 903.5598
356.4 0.972222 154.4068 356.4 0.111111 1032.227
356.4 0.944444 158.9094 356.4 0.083333 1160.483
356.4 0.916667 163.6813 356.4 0.055556 1202.13
356.4 0.888889 168.7471 356.4 0.027778 900.2009
356.4 0.861111 174.1348 356.4 0 #DIV/0!
356.4 0.833333 179.8758 356.4 -0.02778 -900.201
356.4 0.805556 186.0059 356.4 -0.05556 -1202.13
356.4 0.777778 192.5658 356.4 -0.08333 -1160.48
356.4 0.75 199.6019 356.4 -0.11111 -1032.23
356.4 0.722222 207.1676 356.4 -0.13889 -903.56
356.4 0.694444 215.3246 356.4 -0.16667 -793.568
356.4 0.666667 224.1443 356.4 -0.19444 -703.06
356.4 0.638889 233.71 356.4 -0.22222 -628.895
356.4 0.611111 244.1195 356.4 -0.25 -567.696
356.4 0.583333 255.4881 356.4 -0.27778 -516.664
356.4 0.555556 267.9529 356.4 -0.30556 -473.63
356.4 0.527778 281.6779 356.4 -0.33333 -436.945
356.4 0.5 296.861 356.4 -0.36111 -405.357
356.4 0.472222 313.7427 356.4 -0.38889 -377.907
356.4 0.444444 332.6185 356.4 -0.41667 -353.854
356.4 0.416667 356.0777 356.4 -0.44444 -332.618
356.4 0.388889 377.907 356.4 -0.47222 -313.743
356.4 0.361111 405.357 356.4 -0.5 -296.861
356.4 0.333333 436.945 356.4 -0.52778 -281.678
356.4 0.305556 473.6299 356.4 -0.55556 -267.953
356.4 0.277778 516.6642 356.4 -0.58333 -255.488
356.4 0.25 567.6964 356.4 -0.61111 -244.119
356.4 0.222222 628.895 356.4 -0.63889 -233.71
356.4 0.194444 703.0602 356.4 -0.66667 -224.144
356.4 0.166667 793.5682

PENGATURAN 50%
Tm Sm TB
1210 0.062 356.4
Tb s T Tb s T
356.4 1 150.1514 356.4 -0.03333 -1006.76
6
7
356.4 0.966667 155.2869 356.4 -0.06667 -1207.21

356.4 0.933333 160.7845 356.4 -0.1 -1086.01
356.4 0.9 166.6838 356.4 -0.13333 -927.99
356.4 0.866667 173.03 356.4 -0.16667 -793.568
356.4 0.833333 179.8758 356.4 -0.2 -687.034
356.4 0.8 187.2821 356.4 -0.23333 -603.031
356.4 0.766667 195.3202 356.4 -0.26667 -536.009
356.4 0.733333 204.074 356.4 -0.3 -481.682
356.4 0.7 213.6426 356.4 -0.33333 -436.945
356.4 0.666667 224.1443 356.4 -0.36667 -399.562
356.4 0.633333 235.721 356.4 -0.4 -367.914
356.4 0.6 248.5447 356.4 -0.43333 -340.806
356.4 0.566667 262.8256 356.4 -0.46667 -317.348
356.4 0.533333 278.8231 356.4 -0.5 -296.861
356.4 0.5 296.861 356.4 -0.53333 -278.823
356.4 0.466667 317.3478 356.4 -0.56667 -262.826
356.4 0.433333 340.8062 356.4 -0.6 -248.545
356.4 0.4 367.9137 356.4 -0.63333 -235.721
356.4 0.366667 399.5624 356.4 -0.66667 -224.144
356.4 0.333333 436.945 356.4 -0.7 -213.643
356.4 0.3 489.7786 356.4 -0.73333 -204.074
356.4 0.266667 536.0089 356.4 -0.76667 -195.32
356.4 0.233333 603.0313 356.4 -0.8 -187.282
356.4 0.2 687.0335 356.4 -0.83333 -179.876
356.4 0.166667 793.5682 356.4 -0.86667 -173.03
356.4 0.133333 927.9895 356.4 -0.9 -166.684
356.4 0.1 1086.008 356.4 -0.93333 -160.785
356.4 0.066667 1207.211 356.4 -0.96667 -155.287
356.4 0.033333 1006.755 356.4 -1 -150.151
356.4 0 #DIV/0!

PENGATURAN 40%
Tm Sm TB
1210 0.062 356.4
Tb s T Tb s T
356.4 1 150.1514 356.4 -0.29167 -494.261
356.4 0.958333 156.6259 356.4 -0.33333 -436.945
356.4 0.916667 163.6813 356.4 -0.375 -391.165
7
8
356.4 0.875 171.3988 356.4 -0.41667 -353.854

356.4 0.833333 179.8758 356.4 -0.45833 -322.91
356.4 0.791667 189.2294 356.4 -0.5 -296.861
356.4 0.75 199.6019 356.4 -0.54167 -274.646
356.4 0.708333 211.168 356.4 -0.58333 -255.488
356.4 0.666667 224.1443 356.4 -0.625 -238.803
356.4 0.625 238.8025 356.4 -0.66667 -224.144
356.4 0.583333 255.4881 356.4 -0.70833 -211.168
356.4 0.541667 274.6464 356.4 -0.75 -199.602
356.4 0.5 296.861 356.4 -0.79167 -189.229
356.4 0.458333 322.9104 356.4 -0.83333 -179.876
356.4 0.416667 353.8539 356.4 -0.875 -171.399
356.4 0.375 391.1654 356.4 -0.91667 -163.681
356.4 0.333333 436.945 356.4 -0.95833 -156.626
356.4 0.291667 494.261 356.4 -1 -150.151
356.4 0.25 567.6964 356.4 -1.04167 -144.189
356.4 0.208333 664.156 356.4 -1.08333 -138.681
356.4 0.166667 793.5682 356.4 -1.125 -133.576
356.4 0.125 1113.696 356.4 -1.16667 -128.833
356.4 0.083333 1160.483 356.4 -1.20833 -124.415
356.4 0.041667 1118.387 356.4 -1.25 -120.288
356.4 0 #DIV/0! 356.4 -1.29167 -116.426
356.4 -0.04167 -1118.39 356.4 -1.33333 -112.804
356.4 -0.08333 -1160.48 356.4 -1.375 -109.4
356.4 -0.125 -966.013 356.4 -1.41667 -106.195
356.4 -0.16667 -793.568 356.4 -1.45833 -103.172
356.4 -0.20833 -664.156 356.4 -1.5 -100.316
356.4 -0.25 -567.696

PENGATURAN 30%
Tm Sm TB
1210 0.062 356.4
Tb s T Tb s T
356.4 1 150.1514 356.4 -0.72222 -207.168
356.4 0.944444 158.9094 356.4 -0.77778 -192.566
356.4 0.888889 168.7471 356.4 -0.83333 -179.876
356.4 0.833333 179.8758 356.4 -0.88889 -168.747
356.4 0.777778 192.5658 356.4 -0.94444 -158.909
8
9
356.4 0.722222 207.1676 356.4 -1 -150.151

356.4 0.666667 224.1443 356.4 -1.05556 -142.305
356.4 0.611111 244.1195 356.4 -1.11111 -135.236
356.4 0.555556 267.9529 356.4 -1.16667 -128.833
356.4 0.5 296.861 356.4 -1.22222 -123.008
356.4 0.444444 332.6185 356.4 -1.27778 -117.686
356.4 0.388889 377.907 356.4 -1.33333 -112.804
356.4 0.333333 436.945 356.4 -1.38889 -108.311
356.4 0.277778 516.6642 356.4 -1.44444 -104.161
356.4 0.222222 628.895 356.4 -1.5 -100.316
356.4 0.166667 793.5682 356.4 -1.55556 -96.7453
356.4 0.111111 1032.227 356.4 -1.61111 -93.4194
356.4 0.055556 1202.13 356.4 -1.66667 -90.3142
356.4 0 #DIV/0! 356.4 -1.72222 -87.4086
356.4 -0.05556 -1202.13 356.4 -1.77778 -84.6839
356.4 -0.11111 -1032.23 356.4 -1.83333 -82.1237
356.4 -0.16667 -793.568 356.4 -1.88889 -79.7136
356.4 -0.22222 -628.895 356.4 -1.94444 -77.4408
356.4 -0.27778 -516.664 356.4 -2 -75.2939
356.4 -0.33333 -436.945 356.4 -2.05556 -73.2627
356.4 -0.38889 -377.907 356.4 -2.11111 -71.3382
356.4 -0.44444 -332.618 356.4 -2.16667 -69.5121
356.4 -0.5 -296.861 356.4 -2.22222 -67.777
356.4 -0.55556 -267.953 356.4 -2.27778 -66.1264
356.4 -0.61111 -244.119 356.4 -2.33333 -64.5542
356.4 -0.66667 -224.144

PENGATURAN 20%
Tm Sm TB
1210 0.062 356.4
Tb s T Tb s T
356.4 1 150.1514 356.4 -1.58333 -95.0533
356.4 0.916667 163.6813 356.4 -1.66667 -90.3142
356.4 0.833333 179.8758 356.4 -1.75 -86.0247
356.4 0.75 199.6019 356.4 -1.83333 -82.1237
356.4 0.666667 224.1443 356.4 -1.91667 -78.5608
356.4 0.583333 255.4881 356.4 -2 -75.2939
356.4 0.5 296.861 356.4 -2.08333 -72.2877
9
10
356.4 0.416667 353.8539 356.4 -2.16667 -69.5121

356.4 0.333333 436.945 356.4 -2.25 -66.9416
356.4 0.25 567.6964 356.4 -2.33333 -64.5542
356.4 0.166667 793.5682 356.4 -2.41667 -62.3312
356.4 0.083333 1160.483 356.4 -2.5 -60.2562
356.4 0 #DIV/0! 356.4 -2.58333 -58.3147
356.4 -0.08333 -1160.48 356.4 -2.66667 -56.4944
356.4 -0.16667 -793.568 356.4 -2.75 -54.7842
356.4 -0.25 -567.696 356.4 -2.83333 -53.1745
356.4 -0.33333 -436.945 356.4 -2.91667 -51.6566
356.4 -0.41667 -353.854 356.4 -3 -50.223
356.4 -0.5 -296.861 356.4 -3.08333 -48.8667
356.4 -0.58333 -255.488 356.4 -3.16667 -47.5818
356.4 -0.66667 -224.144 356.4 -3.25 -46.3626
356.4 -0.75 -196.904 356.4 -3.33333 -45.2044
356.4 -0.83333 -179.876 356.4 -3.41667 -44.1026
356.4 -0.91667 -163.681 356.4 -3.5 -43.0532
356.4 -1 -150.151 356.4 -3.58333 -42.0526
356.4 -1.08333 -138.681 356.4 -3.66667 -41.0974
356.4 -1.16667 -128.833 356.4 -3.75 -40.1846
356.4 -1.25 -120.288 356.4 -3.83333 -39.3115
356.4 -1.33333 -112.804 356.4 -3.91667 -38.4755
356.4 -1.41667 -106.195 356.4 -4 -37.6743
356.4 -1.5 -100.316

PENGATURAN 10%
Tm Sm TB
1210 0.062 356.4
Tb s T Tb s T
356.4 1 150.1514 356.4 -4.16667 -36.1681
356.4 0.833333 179.8758 356.4 -4.33333 -34.7776
356.4 0.666667 224.1443 356.4 -4.5 -33.49
356.4 0.5 296.861 356.4 -4.66667 -32.2944
356.4 0.333333 436.945 356.4 -4.83333 -31.1811
356.4 0.166667 793.5682 356.4 -5 -30.1421
356.4 0 #DIV/0! 356.4 -5.16667 -29.1701
356.4 -0.16667 -793.568 356.4 -5.33333 -28.2588
356.4 -0.33333 -436.945 356.4 -5.5 -27.4027
10
11
356.4 -0.5 -296.861 356.4 -5.66667 -26.5969

356.4 -0.66667 -224.144 356.4 -5.83333 -25.8372
356.4 -0.83333 -179.876 356.4 -6 -25.1196
356.4 -1 -150.151 356.4 -6.16667 -24.4408
356.4 -1.16667 -128.833 356.4 -6.33333 -23.7978
356.4 -1.33333 -112.804 356.4 -6.5 -23.1877
356.4 -1.5 -100.316 356.4 -6.66667 -22.6081
356.4 -1.66667 -90.3142 356.4 -6.83333 -22.0568
356.4 -1.83333 -82.1237 356.4 -7 -21.5317
356.4 -2 -75.2939 356.4 -7.16667 -21.0311
356.4 -2.16667 -69.5121 356.4 -7.33333 -20.5531
356.4 -2.33333 -64.5542 356.4 -7.5 -20.0965
356.4 -2.5 -60.2313 356.4 -7.66667 -19.6596
356.4 -2.66667 -56.4944 356.4 -7.83333 -19.2414
356.4 -2.83333 -53.1745 356.4 -8 -18.8406
356.4 -3 -50.223 356.4 -8.16667 -18.4561
356.4 -3.16667 -47.5818 356.4 -8.33333 -18.0871
356.4 -3.33333 -45.2044 356.4 -8.5 -17.7324
356.4 -3.5 -43.0532 356.4 -8.66667 -17.3915
356.4 -3.66667 -41.0974 356.4 -8.83333 -17.0634
356.4 -3.83333 -39.3115 356.4 -9 -16.7474
356.4 -4 -37.6743
Tm Sm TB
875 0.081 356.4
s TB T s TB T
1E-100 356.4 2.16049E-96 0.5125 356.4 269.8448001
0.0125 356.4 263.7798206 0.525 356.4 263.7223321
0.0375 356.4 667.1844112 0.5375 356.4 257.8648733
0.05 356.4 782.1984328 0.55 356.4 252.2560271
0.0625 356.4 846.3899305 0.5625 356.4 246.8806822
0.075 356.4 872.4150665 0.575 356.4 241.7248937
0.0875 356.4 872.3997257 0.5875 356.4 236.7757766
0.1 356.4 855.9265745 0.6 356.4 232.0214098
0.1125 356.4 829.8208641 0.6125 356.4 227.4507505
0.125 356.4 798.6455422 0.625 356.4 223.0535568
0.1375 356.4 765.3211477 0.6375 356.4 218.8203181
11
12
0.15 356.4 731.6506658 0.65 356.4 214.7421928

0.1625 356.4 698.7047752 0.6625 356.4 210.8109519
0.175 356.4 667.0857312 0.675 356.4 207.0189274
0.1875 356.4 637.1015587 0.6875 356.4 203.3589671
0.2 356.4 608.8786753 0.7 356.4 199.8243922
0.2125 356.4 582.4338108 0.7125 356.4 196.4089594
0.225 356.4 557.7195467 0.725 356.4 193.1068273
0.2375 356.4 534.6529347 0.7375 356.4 189.9125243
0.25 356.4 513.1333169 0.75 356.4 186.8209208
0.2625 356.4 493.0532781 0.7625 356.4 183.827203
0.275 356.4 474.3052345 0.775 356.4 180.9268494
0.2875 356.4 456.7852629 0.7875 356.4 178.1156096
0.3 356.4 440.3951906 0.8 356.4 175.3894837
0.3125 356.4 425.0435988 0.8125 356.4 172.7447055
0.325 356.4 410.6461591 0.825 356.4 170.1777248
0.3375 356.4 397.1255673 0.8375 356.4 167.6851931
0.35 356.4 384.4112474 0.85 356.4 165.2639491
0.3625 356.4 372.4389303 0.8625 356.4 162.9110064
0.375 356.4 361.1501773 0.875 356.4 160.6235415
0.3875 356.4 350.4918891 0.8875 356.4 158.3988827
0.4 356.4 340.4158236 0.9 356.4 156.2345005
0.4125 356.4 330.8781401 0.9125 356.4 154.1279984
0.425 356.4 321.838973 0.925 356.4 152.077104
0.4375 356.4 313.2620421 0.9375 356.4 150.0796613
0.45 356.4 305.1142968 0.95 356.4 148.1336236
0.4625 356.4 297.3655951 0.9625 356.4 146.2370464
0.475 356.4 289.9884145 0.975 356.4 144.3880813
0.4875 356.4 282.9575921 0.9875 356.4 142.5849704
0.5 356.4 276.2500926 1 356.4 140.8260403

PENGATURAN 100%
Tm Sm TB
875 0.081 356.4
Tb s T Tb s T
356.4 1 141.6014 356.4 0.483333 286.768
356.4 0.983333 143.969 356.4 0.466667 296.4146
356.4 0.966667 146.4165 356.4 0.45 306.7088
356.4 0.95 148.948 356.4 0.433333 317.7151
356.4 0.933333 151.568 356.4 0.416667 329.5061
356.4 0.916667 154.2809 356.4 0.4 342.1642
356.4 0.9 157.092 356.4 0.383333 355.7823
356.4 0.883333 160.0065 356.4 0.366667 370.4663
356.4 0.866667 163.0302 356.4 0.35 386.3361
356.4 0.85 166.1692 356.4 0.333333 403.5279
356.4 0.833333 169.4303 356.4 0.316667 422.1962
356.4 0.816667 172.8206 356.4 0.3 442.5157
12
13
356.4 0.8 176.3479 356.4 0.283333 464.6824

356.4 0.783333 180.0206 356.4 0.266667 488.9141
356.4 0.766667 183.8477 356.4 0.25 515.4481
356.4 0.75 187.8389 356.4 0.233333 544.5342
356.4 0.733333 192.0051 356.4 0.216667 576.4185
356.4 0.716667 196.3578 356.4 0.2 611.3117
356.4 0.7 200.9095 356.4 0.183333 649.3265
356.4 0.683333 205.6741 356.4 0.166667 690.3601
356.4 0.666667 210.6665 356.4 0.15 733.8786
356.4 0.65 216.3493 356.4 0.133333 778.5226
356.4 0.633333 221.4024 356.4 0.116667 821.4044
356.4 0.616667 227.1838 356.4 0.1 856.9033
356.4 0.6 233.2691 356.4 0.083333 874.7719
356.4 0.583333 239.6826 356.4 0.066667 857.7349
356.4 0.566667 246.4507 356.4 0.05 780.2409
356.4 0.55 253.6031 356.4 0.033333 613.4332
356.4 0.533333 261.1724 356.4 0.016667 343.6944
356.4 0.516667 269.1951 356.4 0 #DIV/0!
356.4 0.5 277.7118

PENGATURAN 90%
Tm Sm TB
875 0.081 356.4
Tb s T Tb s T
356.4 1 141.6014 356.4 0.425926 322.854
356.4 0.981481 144.2369 356.4 0.407407 336.4257
356.4 0.962963 146.9716 356.4 0.388889 351.13
356.4 0.944444 149.8113 356.4 0.37037 367.1052
356.4 0.925926 152.7619 356.4 0.351852 384.5101
356.4 0.907407 155.8302 356.4 0.333333 403.5279
356.4 0.888889 159.0231 356.4 0.314815 424.369
356.4 0.87037 162.3485 356.4 0.296296 447.2747
356.4 0.851852 165.8145 356.4 0.277778 472.5188
356.4 0.833333 169.4303 356.4 0.259259 500.4081
356.4 0.814815 173.2057 356.4 0.240741 531.2759
356.4 0.796296 177.1512 356.4 0.222222 565.4652
356.4 0.777778 181.2787 356.4 0.203704 603.2896
356.4 0.759259 185.6007 356.4 0.185185 644.9489
13
14
356.4 0.740741 190.1312 356.4 0.166667 690.3601

356.4 0.722222 194.8854 356.4 0.148148 738.8198
356.4 0.703704 199.8801 356.4 0.12963 788.3486
356.4 0.685185 205.1337 356.4 0.111111 834.4464
356.4 0.666667 210.6665 356.4 0.092593 867.8589
356.4 0.648148 216.501 356.4 0.074074 871.0707
356.4 0.62963 222.662 356.4 0.055556 814.6355
356.4 0.611111 229.7944 356.4 0.037037 659.404
356.4 0.592593 236.0775 356.4 0.018519 378.3164
356.4 0.574074 243.3971 356.4 0 #DIV/0!
356.4 0.555556 251.1743 356.4 -0.01852 -378.316
356.4 0.537037 259.4525 356.4 -0.03704 -659.404
356.4 0.518519 268.2801 356.4 -0.05556 -814.636
356.4 0.5 277.7118 356.4 -0.07407 -871.071
356.4 0.481481 287.8097 356.4 -0.09259 -867.859
356.4 0.462963 298.6441 356.4 -0.11111 -834.446
356.4 0.444444 310.295

PENGATURAN 80%
Tm Sm TB
875 0.081 356.4
Tb s T Tb s T
356.4 1 141.6014 356.4 0.354167 382.2503
356.4 0.979167 144.5732 356.4 0.333333 403.5279
356.4 0.958333 147.6715 356.4 0.3125 427.114
356.4 0.9375 150.9044 356.4 0.291667 453.355
356.4 0.916667 154.2809 356.4 0.270833 482.6499
356.4 0.895833 157.8107 356.4 0.25 515.4481
356.4 0.875 161.5043 356.4 0.229167 552.2337
356.4 0.854167 165.3733 356.4 0.208333 593.4786
356.4 0.833333 169.4303 356.4 0.1875 639.5305
356.4 0.8125 173.6893 356.4 0.166667 690.3601
356.4 0.791667 178.1656 356.4 0.145833 745.0137
356.4 0.770833 182.8759 356.4 0.125 800.4525
356.4 0.75 187.8389 356.4 0.104167 849.18
356.4 0.729167 193.0753 356.4 0.083333 874.7719
356.4 0.708333 198.6079 356.4 0.0625 845.1843
356.4 0.6875 204.4622 356.4 0.041667 709.5377
14
15
356.4 0.666667 210.6665 356.4 0.020833 420.1211

356.4 0.645833 217.2527 356.4 0 #DIV/0!
356.4 0.625 224.2565 356.4 -0.02083 -420.121
356.4 0.604167 231.718 356.4 -0.04167 -709.538
356.4 0.583333 239.6826 356.4 -0.0625 -845.184
356.4 0.5625 249.1319 356.4 -0.08333 -874.772
356.4 0.541667 257.3335 356.4 -0.10417 -849.18
356.4 0.520833 267.1448 356.4 -0.125 -800.453
356.4 0.5 277.7118 356.4 -0.14583 -745.014
356.4 0.479167 289.1222 356.4 -0.16667 -690.36
356.4 0.458333 301.4769 356.4 -0.1875 -639.531
356.4 0.4375 314.8929 356.4 -0.20833 -593.479
356.4 0.416667 329.5061 356.4 -0.22917 -552.234
356.4 0.395833 345.4748 356.4 -0.25 -515.448
356.4 0.375 362.984

PENGATURAN 70%
Tm Sm TB
875 0.081 356.4
Tb s T Tb s T
356.4 1 141.6014 356.4 0.261905 496.2496
356.4 0.97619 145.0079 356.4 0.238095 535.9488
356.4 0.952381 148.5811 356.4 0.214286 581.2149
356.4 0.928571 152.3334 356.4 0.190476 632.6519
356.4 0.904762 156.2785 356.4 0.166667 690.3601
356.4 0.880952 160.4316 356.4 0.142857 752.9969
356.4 0.857143 164.8094 356.4 0.119048 815.5597
356.4 0.833333 169.4303 356.4 0.095238 864.4107
356.4 0.809524 174.3151 356.4 0.071429 867.5098
356.4 0.785714 179.4867 356.4 0.047619 762.4881
356.4 0.761905 184.9708 356.4 0.02381 471.2797
356.4 0.738095 190.7963 356.4 0 #DIV/0!
356.4 0.714286 196.9955 356.4 -0.02381 -471.28
356.4 0.690476 203.6051 356.4 -0.04762 -762.488
356.4 0.666667 210.6665 356.4 -0.07143 -867.51
356.4 0.642857 218.2268 356.4 -0.09524 -864.411
356.4 0.619048 226.3398 356.4 -0.11905 -815.56
356.4 0.595238 235.0669 356.4 -0.14286 -752.997
15
16
356.4 0.571429 244.4791 356.4 -0.16667 -690.36

356.4 0.547619 254.6581 356.4 -0.19048 -632.652
356.4 0.52381 265.6988 356.4 -0.21429 -581.215
356.4 0.5 279.3164 356.4 -0.2381 -535.949
356.4 0.47619 290.8268 356.4 -0.2619 -496.25
356.4 0.452381 305.1962 356.4 -0.28571 -461.395
356.4 0.428571 321.0005 356.4 -0.30952 -430.691
356.4 0.404762 338.4539 356.4 -0.33333 -403.528
356.4 0.380952 357.8122 356.4 -0.35714 -379.381
356.4 0.357143 379.3812 356.4 -0.38095 -357.812
356.4 0.333333 403.5279 356.4 -0.40476 -338.454
356.4 0.309524 430.6915 356.4 -0.42857 -321
356.4 0.285714 461.3946

PENGATURAN 60%
Tm Sm TB
875 0.081 356.4
Tb s T Tb s T
356.4 1 141.6014 356.4 0.138889 763.6525
356.4 0.972222 145.5915 356.4 0.111111 834.4464
356.4 0.944444 149.8113 356.4 0.083333 874.7719
356.4 0.916667 154.2809 356.4 0.055556 814.6355
356.4 0.888889 159.0231 356.4 0.027778 534.6285
356.4 0.861111 164.0634 356.4 0 #DIV/0!
356.4 0.833333 169.4303 356.4 -0.02778 -534.628
356.4 0.805556 175.1565 356.4 -0.05556 -814.636
356.4 0.777778 181.2787 356.4 -0.08333 -874.772
356.4 0.75 187.8389 356.4 -0.11111 -834.446
356.4 0.722222 194.8854 356.4 -0.13889 -763.652
356.4 0.694444 202.4733 356.4 -0.16667 -690.36
356.4 0.666667 210.6665 356.4 -0.19444 -623.636
356.4 0.638889 219.539 356.4 -0.22222 -565.465
356.4 0.611111 229.1773 356.4 -0.25 -515.448
356.4 0.583333 239.6826 356.4 -0.27778 -472.519
356.4 0.555556 251.1743 356.4 -0.30556 -435.547
356.4 0.527778 263.7944 356.4 -0.33333 -403.528
356.4 0.5 277.7118 356.4 -0.36111 -375.618
356.4 0.472222 293.1301 356.4 -0.38889 -351.13
16
17
356.4 0.444444 310.295 356.4 -0.41667 -329.506

356.4 0.416667 333.0082 356.4 -0.44444 -310.295
356.4 0.388889 351.13 356.4 -0.47222 -293.13
356.4 0.361111 375.6181 356.4 -0.5 -277.712
356.4 0.333333 403.5279 356.4 -0.52778 -263.794
356.4 0.305556 435.5474 356.4 -0.55556 -251.174
356.4 0.277778 472.5188 356.4 -0.58333 -239.683
356.4 0.25 515.4481 356.4 -0.61111 -229.177
356.4 0.222222 565.4652 356.4 -0.63889 -219.539
356.4 0.194444 623.6356 356.4 -0.66667 -210.667
356.4 0.166667 690.3601

PENGATURAN 50%
Tm Sm TB
875 0.081 356.4
Tb s T Tb s T
356.4 1 141.6014 356.4 -0.03333 -613.433
356.4 0.966667 146.4165 356.4 -0.06667 -857.735
356.4 0.933333 151.568 356.4 -0.1 -856.903
356.4 0.9 157.092 356.4 -0.13333 -778.523
356.4 0.866667 163.0302 356.4 -0.16667 -690.36
356.4 0.833333 169.4303 356.4 -0.2 -611.312
356.4 0.8 176.3479 356.4 -0.23333 -544.534
356.4 0.766667 183.8477 356.4 -0.26667 -488.914
356.4 0.733333 192.0051 356.4 -0.3 -442.516
356.4 0.7 200.9095 356.4 -0.33333 -403.528
356.4 0.666667 210.6665 356.4 -0.36667 -370.466
356.4 0.633333 221.4024 356.4 -0.4 -342.164
356.4 0.6 233.2691 356.4 -0.43333 -317.715
356.4 0.566667 246.4507 356.4 -0.46667 -296.415
356.4 0.533333 261.1724 356.4 -0.5 -277.712
356.4 0.5 277.7118 356.4 -0.53333 -261.172
356.4 0.466667 296.4146 356.4 -0.56667 -246.451
356.4 0.433333 317.7151 356.4 -0.6 -233.269
356.4 0.4 342.1642 356.4 -0.63333 -221.402
356.4 0.366667 370.4663 356.4 -0.66667 -210.667
356.4 0.333333 403.5279 356.4 -0.7 -200.909
356.4 0.3 455.0112 356.4 -0.73333 -192.005
17
18
356.4 0.266667 488.9141 356.4 -0.76667 -183.848

356.4 0.233333 544.5342 356.4 -0.8 -176.348
356.4 0.2 611.3117 356.4 -0.83333 -169.43
356.4 0.166667 690.3601 356.4 -0.86667 -163.03
356.4 0.133333 778.5226 356.4 -0.9 -157.092
356.4 0.1 856.9033 356.4 -0.93333 -151.568
356.4 0.066667 857.7349 356.4 -0.96667 -146.416
356.4 0.033333 613.4332 356.4 -1 -141.601
356.4 0 #DIV/0!

PENGATURAN 40%
Tm Sm TB
875 0.081 356.4
Tb s T Tb s T
356.4 1 141.6014 356.4 -0.29167 -453.355
356.4 0.958333 147.6715 356.4 -0.33333 -403.528
356.4 0.916667 154.2809 356.4 -0.375 -362.984
356.4 0.875 161.5043 356.4 -0.41667 -329.506
356.4 0.833333 169.4303 356.4 -0.45833 -301.477
356.4 0.791667 178.1656 356.4 -0.5 -277.712
356.4 0.75 187.8389 356.4 -0.54167 -257.333
356.4 0.708333 198.6079 356.4 -0.58333 -239.683
356.4 0.666667 210.6665 356.4 -0.625 -224.257
356.4 0.625 224.2565 356.4 -0.66667 -210.667
356.4 0.583333 239.6826 356.4 -0.70833 -198.608
356.4 0.541667 257.3335 356.4 -0.75 -187.839
356.4 0.5 277.7118 356.4 -0.79167 -178.166
356.4 0.458333 301.4769 356.4 -0.83333 -169.43
356.4 0.416667 329.5061 356.4 -0.875 -161.504
356.4 0.375 362.984 356.4 -0.91667 -154.281
356.4 0.333333 403.5279 356.4 -0.95833 -147.671
356.4 0.291667 453.355 356.4 -1 -141.601
356.4 0.25 515.4481 356.4 -1.04167 -136.008
356.4 0.208333 593.4786 356.4 -1.08333 -130.837
356.4 0.166667 690.3601 356.4 -1.125 -126.042
356.4 0.125 800.4525 356.4 -1.16667 -121.585
356.4 0.083333 874.7719 356.4 -1.20833 -117.431
356.4 0.041667 709.5377 356.4 -1.25 -113.551
18
19
356.4 0 #DIV/0! 356.4 -1.29167 -109.917

356.4 -0.04167 -709.538 356.4 -1.33333 -106.508
356.4 -0.08333 -874.772 356.4 -1.375 -103.304
356.4 -0.125 -800.453 356.4 -1.41667 -100.286
356.4 -0.16667 -690.36 356.4 -1.45833 -97.4383
356.4 -0.20833 -593.479 356.4 -1.5 -94.7478
356.4 -0.25 -515.448

PENGATURAN 30%
Tm Sm TB
875 0.081 356.4
Tb s T Tb s T
356.4 1 141.6014 356.4 -0.72222 -194.885
356.4 0.944444 149.8113 356.4 -0.77778 -181.279
356.4 0.888889 159.0231 356.4 -0.83333 -169.43
356.4 0.833333 169.4303 356.4 -0.88889 -159.023
356.4 0.777778 181.2787 356.4 -0.94444 -149.811
356.4 0.722222 194.8854 356.4 -1 -141.601
356.4 0.666667 210.6665 356.4 -1.05556 -134.239
356.4 0.611111 229.1773 356.4 -1.11111 -127.601
356.4 0.555556 251.1743 356.4 -1.16667 -121.585
356.4 0.5 277.7118 356.4 -1.22222 -116.109
356.4 0.444444 310.295 356.4 -1.27778 -111.102
356.4 0.388889 351.13 356.4 -1.33333 -106.508
356.4 0.333333 403.5279 356.4 -1.38889 -102.278
356.4 0.277778 472.5188 356.4 -1.44444 -98.3693
356.4 0.222222 565.4652 356.4 -1.5 -94.7478
356.4 0.166667 690.3601 356.4 -1.55556 -91.3828
356.4 0.111111 834.4464 356.4 -1.61111 -88.2481
356.4 0.055556 814.6355 356.4 -1.66667 -85.3207
356.4 0 #DIV/0! 356.4 -1.72222 -82.5809
356.4 -0.05556 -814.636 356.4 -1.77778 -80.0113
356.4 -0.11111 -834.446 356.4 -1.83333 -77.5964
356.4 -0.16667 -690.36 356.4 -1.88889 -75.3227
356.4 -0.22222 -565.465 356.4 -1.94444 -73.1783
356.4 -0.27778 -472.519 356.4 -2 -71.1524
356.4 -0.33333 -403.528 356.4 -2.05556 -69.2355
356.4 -0.38889 -351.13 356.4 -2.11111 -67.419
19
20
356.4 -0.44444 -310.295 356.4 -2.16667 -65.6952

356.4 -0.5 -277.712 356.4 -2.22222 -64.0573
356.4 -0.55556 -251.174 356.4 -2.27778 -62.499
356.4 -0.61111 -229.177 356.4 -2.33333 -61.0146
356.4 -0.66667 -210.667

PENGATURAN 20%
Tm Sm TB
875 0.081 356.4
Tb s T Tb s T
356.4 1 141.6014 356.4 -1.58333 -89.7882
356.4 0.916667 154.2809 356.4 -1.66667 -85.3207
356.4 0.833333 169.4303 356.4 -1.75 -81.2758
356.4 0.75 187.8389 356.4 -1.83333 -77.5964
356.4 0.666667 210.6665 356.4 -1.91667 -74.2351
356.4 0.583333 239.6826 356.4 -2 -71.1524
356.4 0.5 277.7118 356.4 -2.08333 -68.3152
356.4 0.416667 329.5061 356.4 -2.16667 -65.6952
356.4 0.333333 403.5279 356.4 -2.25 -63.2686
356.4 0.25 515.4481 356.4 -2.33333 -61.0146
356.4 0.166667 690.3601 356.4 -2.41667 -58.9155
356.4 0.083333 874.7719 356.4 -2.5 -56.9559
356.4 0 #DIV/0! 356.4 -2.58333 -55.1223
356.4 -0.08333 -874.772 356.4 -2.66667 -53.403
356.4 -0.16667 -690.36 356.4 -2.75 -51.7876
356.4 -0.25 -515.448 356.4 -2.83333 -50.267
356.4 -0.33333 -403.528 356.4 -2.91667 -48.8331
356.4 -0.41667 -329.506 356.4 -3 -47.4786
356.4 -0.5 -277.712 356.4 -3.08333 -46.1972
356.4 -0.58333 -239.683 356.4 -3.16667 -44.9831
356.4 -0.66667 -210.667 356.4 -3.25 -43.8312
356.4 -0.75 -183.559 356.4 -3.33333 -42.7367
356.4 -0.83333 -169.43 356.4 -3.41667 -41.6956
356.4 -0.91667 -154.281 356.4 -3.5 -40.7039
356.4 -1 -141.601 356.4 -3.58333 -39.7583
356.4 -1.08333 -130.837 356.4 -3.66667 -38.8556
356.4 -1.16667 -121.585 356.4 -3.75 -37.993
356.4 -1.25 -113.551 356.4 -3.83333 -37.1678
20
21
356.4 -1.33333 -106.508 356.4 -3.91667 -36.3777

356.4 -1.41667 -100.286 356.4 -4 -35.6204
356.4 -1.5 -94.7478

PENGATURAN 10%
Tm Sm TB
875 0.081 356.4
Tb s T Tb s T
356.4 1 141.6014 356.4 -4.16667 -34.1967
356.4 0.833333 169.4303 356.4 -4.33333 -32.8824
356.4 0.666667 210.6665 356.4 -4.5 -31.6654
356.4 0.5 277.7118 356.4 -4.66667 -30.5352
356.4 0.333333 403.5279 356.4 -4.83333 -29.4828
356.4 0.166667 690.3601 356.4 -5 -28.5006
356.4 0 #DIV/0! 356.4 -5.16667 -27.5817
356.4 -0.16667 -690.36 356.4 -5.33333 -26.7202
356.4 -0.33333 -403.528 356.4 -5.5 -25.9108
356.4 -0.5 -277.712 356.4 -5.66667 -25.1491
356.4 -0.66667 -210.667 356.4 -5.83333 -24.4308
356.4 -0.83333 -169.43 356.4 -6 -23.7524
356.4 -1 -141.601 356.4 -6.16667 -23.1107
356.4 -1.16667 -121.585 356.4 -6.33333 -22.5027
356.4 -1.33333 -106.508 356.4 -6.5 -21.9259
356.4 -1.5 -94.7478 356.4 -6.66667 -21.3779
356.4 -1.66667 -85.3207 356.4 -6.83333 -20.8567
356.4 -1.83333 -77.5964 356.4 -7 -20.3602
356.4 -2 -71.1524 356.4 -7.16667 -19.8868
356.4 -2.16667 -65.6952 356.4 -7.33333 -19.435
356.4 -2.33333 -61.0146 356.4 -7.5 -19.0032
356.4 -2.5 -56.9156 356.4 -7.66667 -18.5902
356.4 -2.66667 -53.403 356.4 -7.83333 -18.1947
356.4 -2.83333 -50.267 356.4 -8 -17.8158
356.4 -3 -47.4786 356.4 -8.16667 -17.4522
356.4 -3.16667 -44.9831 356.4 -8.33333 -17.1033
356.4 -3.33333 -42.7367 356.4 -8.5 -16.768
356.4 -3.5 -40.7039 356.4 -8.66667 -16.4456
356.4 -3.66667 -38.8556 356.4 -8.83333 -16.1353
356.4 -3.83333 -37.1678 356.4 -9 -15.8366
21
22
356.4 -4 -35.6204
KARAKTERISTIK MEKANIS MOTOR INDUKSI ROTOR BELITAN 55 kW
Tm Sm TB
818.8 0.073 356.4
s TB T s TB T
1E-100 356.4 2.24E-96 0.5125 356.4 228.6197
0.0125 356.4 272.4233 0.525 356.4 223.3854
0.0375 356.4 665.5922 0.5375 356.4 218.3808
0.05 356.4 763.4743 0.55 356.4 213.5914
0.0625 356.4 809.0252 0.5625 356.4 209.004
0.075 356.4 818.501 0.575 356.4 204.6062
0.0875 356.4 805.5424 0.5875 356.4 200.3867
0.1 356.4 779.8604 0.6 356.4 196.335
0.1125 356.4 747.7678 0.6125 356.4 192.4416
0.125 356.4 713.1383 0.625 356.4 188.6974
0.1375 356.4 678.2439 0.6375 356.4 185.0942
0.15 356.4 644.3537 0.65 356.4 181.6242
0.1625 356.4 612.1278 0.6625 356.4 178.2804
0.175 356.4 581.864 0.675 356.4 175.0559
0.1875 356.4 553.6498 0.6875 356.4 171.9447
0.2 356.4 527.4539 0.7 356.4 168.941
0.2125 356.4 503.182 0.7125 356.4 166.0392
0.225 356.4 480.7088 0.725 356.4 163.2344
0.2375 356.4 459.8975 0.7375 356.4 160.5219
0.25 356.4 440.6109 0.75 356.4 157.8972
0.2625 356.4 422.7171 0.7625 356.4 155.3561
0.275 356.4 406.0926 0.775 356.4 152.8948
0.2875 356.4 390.6238 0.7875 356.4 150.5096
0.3 356.4 376.207 0.8 356.4 148.197
0.3125 356.4 362.7485 0.8125 356.4 145.9539
0.325 356.4 350.1637 0.825 356.4 143.7771
0.3375 356.4 338.3762 0.8375 356.4 141.6638
0.35 356.4 327.3176 0.85 356.4 139.6112
0.3625 356.4 316.9262 0.8625 356.4 137.6168
0.375 356.4 307.1468 0.875 356.4 135.6783
0.3875 356.4 297.9293 0.8875 356.4 133.7932
0.4 356.4 289.2289 0.9 356.4 131.9594
22
23
0.4125 356.4 281.005 0.9125 356.4 130.1749

0.425 356.4 273.221 0.925 356.4 128.4377
0.4375 356.4 265.8438 0.9375 356.4 126.746
0.45 356.4 258.8434 0.95 356.4 125.098
0.4625 356.4 252.1924 0.9625 356.4 123.492
0.475 356.4 245.8662 0.975 356.4 121.9266
0.4875 356.4 239.8421 0.9875 356.4 120.4001
0.5 356.4 234.0995 1 356.4 118.9111

TORSI MAKSIMUM 400 Nm
Tm Sm TB
400 0.081 356.4
s TB T s TB T
1E-100 356.4 9.87654E-97 0.5125 356.4 123.3576229
0.0125 356.4 120.5850609 0.525 356.4 120.5587804
0.0375 356.4 304.998588 0.5375 356.4 117.881085
0.05 356.4 357.5764264 0.55 356.4 115.317041
0.0625 356.4 386.9211111 0.5625 356.4 112.8597404
0.075 356.4 398.8183161 0.575 356.4 110.5028085
0.0875 356.4 398.8113032 0.5875 356.4 108.240355
0.1 356.4 391.2807198 0.6 356.4 106.0669302
0.1125 356.4 379.3466807 0.6125 356.4 103.977486
0.125 356.4 365.095105 0.625 356.4 101.9673402
0.1375 356.4 349.8610961 0.6375 356.4 100.0321454
0.15 356.4 334.4688758 0.65 356.4 98.16785958
0.1625 356.4 319.4078972 0.6625 356.4 96.37072086
0.175 356.4 304.9534771 0.675 356.4 94.63722397
0.1875 356.4 291.2464268 0.6875 356.4 92.96409927
0.2 356.4 278.3445373 0.7 356.4 91.34829356
0.2125 356.4 266.2554564 0.7125 356.4 89.78695289
0.225 356.4 254.9575071 0.725 356.4 88.27740677
0.2375 356.4 244.4127701 0.7375 356.4 86.81715397
0.25 356.4 234.5752306 0.75 356.4 85.4038495
0.2625 356.4 225.3957843 0.7625 356.4 84.03529278
0.275 356.4 216.82525 0.775 356.4 82.70941688
0.2875 356.4 208.8161202 0.7875 356.4 81.42427865
0.3 356.4 201.3235157 0.8 356.4 80.17804971
0.3125 356.4 194.3056452 0.8125 356.4 78.96900823
0.325 356.4 187.7239584 0.825 356.4 77.79553134
0.3375 356.4 181.5431165 0.8375 356.4 76.65608826
0.35 356.4 175.730856 0.85 356.4 75.54923388
0.3625 356.4 170.2577967 0.8625 356.4 74.47360295
0.375 356.4 165.0972239 0.875 356.4 73.42790468
0.3875 356.4 160.2248636 0.8875 356.4 72.41091779
0.4 356.4 155.6186622 0.9 356.4 71.42148596
0.4125 356.4 151.2585783 0.9125 356.4 70.45851357
23
24
0.425 356.4 147.1263877 0.925 356.4 69.52096183

0.4375 356.4 143.205505 0.9375 356.4 68.60784518
0.45 356.4 139.4808214 0.95 356.4 67.71822793
0.4625 356.4 135.9385578 0.9625 356.4 66.8512212
0.475 356.4 132.5661323 0.975 356.4 66.00598003
0.4875 356.4 129.3520421 0.9875 356.4 65.18170074
0.5 356.4 126.2857566 1 356.4 64.37761845

TORSI MAKSIMUM 600 Nm
Tm Sm TB
600 0.081 356.4
s TB T s TB T
1E-100 356.4 1.48148E-96 0.5125 356.4 185.0364343
0.0125 356.4 180.8775913 0.525 356.4 180.8381706
0.0375 356.4 457.497882 0.5375 356.4 176.8216274
0.05 356.4 536.3646397 0.55 356.4 172.9755615
0.0625 356.4 580.3816666 0.5625 356.4 169.2896106
0.075 356.4 598.2274742 0.575 356.4 165.7542128
0.0875 356.4 598.2169548 0.5875 356.4 162.3605325
0.1 356.4 586.9210796 0.6 356.4 159.1003953
0.1125 356.4 569.0200211 0.6125 356.4 155.9662289
0.125 356.4 547.6426575 0.625 356.4 152.9510104
0.1375 356.4 524.7916442 0.6375 356.4 150.0482181
0.15 356.4 501.7033137 0.65 356.4 147.2517894
0.1625 356.4 479.1118458 0.6625 356.4 144.5560813
0.175 356.4 457.4302157 0.675 356.4 141.955836
0.1875 356.4 436.8696403 0.6875 356.4 139.4461489
0.2 356.4 417.5168059 0.7 356.4 137.0224403
0.2125 356.4 399.3831845 0.7125 356.4 134.6804293
0.225 356.4 382.4362606 0.725 356.4 132.4161102
0.2375 356.4 366.6191552 0.7375 356.4 130.225731
0.25 356.4 351.8628459 0.75 356.4 128.1057742
0.2625 356.4 338.0936764 0.7625 356.4 126.0529392
0.275 356.4 325.2378751 0.775 356.4 124.0641253
0.2875 356.4 313.2241803 0.7875 356.4 122.136418
0.3 356.4 301.9852736 0.8 356.4 120.2670746
0.3125 356.4 291.4584678 0.8125 356.4 118.4535123
0.325 356.4 281.5859376 0.825 356.4 116.693297
0.3375 356.4 272.3146747 0.8375 356.4 114.9841324
0.35 356.4 263.5962839 0.85 356.4 113.3238508
0.3625 356.4 255.386695 0.8625 356.4 111.7104044
0.375 356.4 247.6458359 0.875 356.4 110.141857
0.3875 356.4 240.3372954 0.8875 356.4 108.6163767
0.4 356.4 233.4279933 0.9 356.4 107.1322289
0.4125 356.4 226.8878675 0.9125 356.4 105.6877704
0.425 356.4 220.6895815 0.925 356.4 104.2814428
0.4375 356.4 214.8082574 0.9375 356.4 102.9117678
24
25
0.45 356.4 209.2212321 0.95 356.4 101.5773419

0.4625 356.4 203.9078367 0.9625 356.4 100.2768318
0.475 356.4 198.8491985 0.975 356.4 99.00897004
0.4875 356.4 194.0280631 0.9875 356.4 97.77255111
0.5 356.4 189.4286349 1 356.4 96.56642767
25

Solusi Sistem Penggerak Listrik Belt Feeder Dengan Menggunakan Motor Induksi

Diunggah oleh

Hak Cipta:

Format Tersedia

Solusi Sistem Penggerak Listrik Belt Feeder Dengan Menggunakan Motor Induksi

Diunggah oleh

Informasi Dokumen

Deskripsi Asli:

Hak Cipta

Format Tersedia

Bagikan dokumen Ini

Bagikan atau Tanam Dokumen

Opsi Berbagi

Apakah menurut Anda dokumen ini bermanfaat?

Apakah konten ini tidak pantas?

Hak Cipta:

Format Tersedia

Solusi Sistem Penggerak Listrik Belt Feeder Dengan Menggunakan Motor Induksi

Diunggah oleh

Hak Cipta:

Format Tersedia

SOLUSI SISTEM PENGGERAK LISTRIK BELT FEEDER

DENGAN MENGGUNAKAN MOTOR INDUKSI

SEKOLAH TINGGI TEKNIK – PLN

Tugas akhir ini berjudul

SOLUSI SISTEM PENGGERAK LISTRIK BELT FEEDER

Diajukan untuk memenuhi persyaratan pada kurikulum

JURUSAN TEKNIK ELEKTRO

Jakarta, 22 Januari 2008

Ir. Sampurno SP, MT. Ir. Masgunarto Budiman, Msc.

LEMBAR KEASLIAN TUGAS AKHIR

Akhir yang telah dipergunakan unutk mendapatkan gelar Kesarjanaan baik di

lingkungan STT-PLN maupun di Perguruan Tinggi lain, serta belum pernah

Jakarta, 20 Februari 2008

UCAPAN TERIMA KASIH

Dengan ini saya menyampaikan banyak terima kasih kepada :

Bapak Ir. Masgunarto Budiman, Msc.

Selaku dosen pembimbing yang dengan kesabarannya telah memberikan

petunjuk, saran-saran serta bimbingannya sehingga Tugas Akhir ini dapat

diselesaikan tepat pada waktunya.

Jakarta, 20 Februari 2008

LEMBAR KEASLIAN TUGAS AKHIR.................................................................... iii

UCAPAN TERIMA KASIH...................................................................................... iv

1.1 Latar Belakang...................................................................................

1.2 Tujuan Penulisan............................................................................... 2

1.3 Batasan Masalah............................................................................... 3

1.4 Metode Penulisan.............................................................................. 3

1.5 Sistematika Penulisan....................................................................... 4

BAB II PERMASALAHAN BELT FEEDER DAN SOLUSI SISTEM

PENGGERAKNYA PADA PLTU SURALAYA

2.1 PLTU Suralaya.................................................................................. 5

2.2 Coal Handling.................................................................................... 6

2.2.1 Bagian-bagian Conveyer system............................................ 8

2.3 Belt Feeder dan masalahnya ...........................................................13

2.3.1 Motor penggerak belt feeder.......................................................14

2.3.2 Belt Feeder dengan pengasutan langsung.................................15

2.3.3 Rangkaian daya motor penggerak belt feeder............................15

2.3.4 Kontaktor magnetik.....................................................................15

2.3.5 Unjuk kerja sistem pengasutan langsung

2.3.6 Masalah sistem belt feeder.........................................................17

2.4 Solusi permasalahan dengan mengganti sistem penggerak listrik...19

2.4.1 Sistem penggerak listrik dengan frekuensi variabel ...................19

2.4.1.1 Kelebihan pengaturan kecepatan dengan frekuensi

2.4.1.2 Pengatur kecepatan dengan frekuensi variabel..................20

2.4.1.3 Rangkaian daya dengan pengaturan frekuensi..................25

2.4.2 Alternatif solusi lain yang ditawarkan..........................................26

2.4.2.1 Sistem penggerak listrik dengan frekuensi variabel

pada motor induksi 54 kW...................................................27

2.4.2.2 Sistem penggerak listrik dengan perubahan belitan Y-∆....27

2.4.2.3 Sistem penggerak listrik dengan autotrasformator..............28

2.4.2.4 Sistem penggerak listrik dengan tahanan variabel

pada belitan stator...............................................................29

2.4.2.5 Sistem penggerak listrik dengan tahanan variabel

BAB III PERTIMBANGAN PENGGUNAAN MOTOR INDUKSI UNTUK BELT

3.1 Perbandingan motor DC dengan motor AC......................................32

3.1.1.1 Motor penguatan

3.1.2 Motor AC.....................................................................................36

3.2 Pemilihan sistem yang tepat untuk belt feeder.................................38

3.2.1 Sistem pengaturan kecepatan dengan merubah frekuensi

3.2.2 Sistem dengan pengaturan kecepatan berdasarkan