LAPORAN
RANCANGAN KENDALI INDUSTRI JS 06 PENGASUTAN MOTOR INDUKSI TIGA PHASE DENGAN APLIKASI SISTEM WATER LEVEL CONTROL Dosen Pengampu Djodi Antono, B. Tech, M. Eng
Disusun oleh : Nur Faisal Setiyawan LT 2A 3.31.16.0.18
PROGRAM STUDI D3 TEKNIK LISTRIK JURUSAN TEKNIK ELEKTRO POLITEKNIK NEGERI SEMARANG 2018
I.
TUJUAN Setelah selesai melakukan percobaan ini mahasiswa dapat : 1. Membuat, membaca gambar rangkaian Water Level Control Sistem. 2. Merangkai Water Level Control System dengan benar dan tepat sesuai gambar rangkaian. 3. Memahami prinsip Water Level Control Sistem.
II.
DASAR TEORI Rangkaian Water Lever Control atau yang sering disingkat dengan WLC atau rangkaian kontrol level air merupakan salah satu aplikasi dari rangkaian konvensional dalam bidang tenaga listrik yang diaplikasikan pada motor listrik khususnya motor induksi untuk pompa air. Fungsi dari rangkaian ini adalah untuk mengontrol level air dalam sebuah tangki penampungan yang banyak dijumpai di rumah-rumah atau bahkan disebuah industri di mana pada level tertentu motor listrik atau pompa air akan beroperasi dan pada level tertentu juga pompa air akan mati. Untuk mengontrol level air dalam tangki penampungan dapat menggunakan tiga buah elektroda yang mana masing-masing dari elektroda tersebut menentukan common power, low level dan high level dari level ketinggian air. Jadi pada saat anda sedang menjalankan pompa air, air dalam tangki sudah penuh maka pompa akan padam dengan sendirinya tanpa harus menekan tombol stop. Demikian juga apa bila air dalam tangki atau bak mulai berkurang sesuai dengan batas yang telah ditentukan maka pompa akan jalan dengan sendirinya.
Level controller berfungsi untuk melakukan kendali terhadap ketinggian air di dalam tangki dengan jalan mengirimkan output sinyal kepada kendali motor. Salah satu contoh level controller adalah Floatless Level Switch Omron 61F-GPN. Omron 61F-GP-N memiliki 11 piranti pin dan bekerja pada tegangan supply 220 VAC.
Pin 3 dan 9 merupakan terminal power supply dengan tegangan 220 VAC. Untuk pin 4 dan 5 digunakan sebagai elektrode E3 dan E1. Pin 1, 10, dan 11 adalah kontak output. Sedangkan pin 6, 7, dan 8 merupakan kontal relai.
III. ALAT DAN BAHAN 1. Omron 61F-GP-N 2. Relay MY4N 3. Time Delay Relay 4. Saklar Impuls 5. MCB 3PC16 6. MCB 1PC6 7. Pushbutton OFF 8. Pushbutton 9. Lampu Indikator 10. Selector Switch 11. Kontaktor 12. TOLR 13. Ember 14. Motor Induksi 3phase 1,5KW 15. Keran air 16. Selang air 17. NYAF 1x1,5mm2 18. NYA 3x1,5 mm2 19. Terminal
5 buah 6 buah 1 buah 1 buah 1 buah 1 buah 3 buah 3 buah 8 buah 1 buah 3 buah 3 buah 3 buah 3 buah 3 buah secukupnya secukupnya secukupnya secukupnya
IV.
RANGKAIAN PERCOBAAN Rangkaian Kontrol
Rangkaian Daya
V.
LANGKAH PERCOBAAN 1. Siapkan alat dan bahan 2. Rangkai rangkaian sesuai dengan gambar rangkaian 3. Cek kembali rangkaian. 4. Setting elektroda pada ember yang sudah disiapkan sebagai sumur, Ground Reservoir(GR), dan Tangki. 6. Instal juga rangkaian star pada ketiga motor 3phase. Langkah Pengujian: Manual 1. Hidupkan MCB, putar selector switch pada posisi manual. 2. Keadaan sumur, Ground Resevoir, dan tangki kosong. Maka lampu locking pada Ground Reservoir dan Sumur menyala. Apabila PB on-P1 , PB on-P2, PB on-P3 ditekan , tidak ada motor yang bekerja. 3. Kemudian sumur diisi sampai penuh, maka lampu locking sumur padam. Tekan PB-P3, motor P3 berputar. Air akan mengalir dari sumur menuju Ground Reservoir. Motor P3 dapat di off kan sewaktu-waktu tanpa melihat level air pada ground reservoir, jadi apabila ground reservoir belum penuh, motor P3 bisa di off kan dengan menekan PB off-P3. Misal, ground reservoir sudah tidak dalam keadaan locking, maka motor P1 dan P2 bisa dinyalakan dengan menekan PB on-P1 dan PB on-P2. Maka air dari ground reservoir akan mengalir menuju tangki. Motor P1 dan P2 bisa di off sewaktu-waktu dengan menekan PB off-P1 dan PB off-P2. 4. Ketiga motor bias dinyalakan semua secara bersamaan maupun tidak bersamaan, asalkan tidak dalam keadaan locking. Locking adalah keadaan dimana pompa tidak bias memompa air karena air dalam keadaan batas terbawah. Automatis 1. Hidupkan MCB, putar selector switch pada posisi automatis. 2. Keadaan sumur, ground reservoir, dan tangki kosong. Maka lampu locking sumur dan ground reservoir menyala. 3. Isikan sumur dengan air sampai penuh, dengan begitu lampu locking akan padam, dan saat sumur penuh, motor P3 akan langsung berputar, air mengalir dari sumur menuju ground reservoir. Pada ground reservoir memiliki 3 tingkatan, low, medium , dan high. Misal, air pada ground reservoir sudah di level medium, lampu locking mati dan motor P1 menyala dan setelah beberapa detik motor P2 menyala. Air dari ground reservoir mengalir ke tangki. Kemudian apabila ground reservoir sudah penuh, motor P3 off. 4. Lalu apabila air pada tangki sudah mencapai level medium, salah satu motor(P1 atau P2) off, hanya salah satu motor saja yang berputar sampai tangki terisi penuh. Setelah tangki terisi penuh, motor(P1/P2) off.
5. Namun , semisal air tangki digunakan, sampai air pada level medium, maka motor yang bekerja untuk mengisi tangki yaitu bukan motor yang mengisi terakhir kali, melainkan satunya atau dengan kata lain gantian. Contoh, apabila saat pengisian pertama, motor yang terakhir berputar adalah motor P2. Maka saat pengisian kedua, motor yang berputar gantian yaitu motor P1. Begitu seterusnya sampai air pada ground reservoir menyentuh level medium. 6. Jika, air pada ground reservoir menyentuh level medium, motor P3 akan langsung ON untuk mengisi ground reservoir. Motor juga dilengkapi dengan TOLR, TOLR berfungsi pengaman bagi motor P1, P2, P3 apabila beban pada motor tersebut berlebihan. Jika TOLR aktif, maka lampu indicator akan menyala dan motor tidak bias berputar. TOLR disetting pada keadaan manual maupun automatis. VI. HASIL PERCOBAAN
Tabel data hasil percobaan Automatis KONDISI
MOTOR
SUMUR
GR
TANGKI
P1
P2
P3
LOW
LOW
LOW
LOCKING
LOCKING
LOCKING
HIGH
LOW
LOW
LOCKING
LOCKING
ON
HIGH
LOW
LOW
ON
ON
ON
HIGH
HIGH
LOW
ON
ON
OFF
HIGH
HIGH
MEDIUM
OFF
ON
OFF
HIGH
HIGH
HIGH
OFF
OFF
OFF
HIGH
HIGH
MEDIUM
ON
OFF
OFF
HIGH
HIGH
HIGH
OFF
OFF
OFF
HIGH
HIGH
MEDIUM
OFF
ON
OFF
HIGH
MEDIUM
HIGH
OFF
OFF
ON
HIGH
HIGH
HIGH
OFF
OFF
OFF
LOW
HIGH
MEDIUM
ON
OFF
OFF
LOW
MEDIUM
HIGH
OFF
OFF
LOCKING
LOW
MEDIUM
MEDIUM
OFF
ON
LOCKING
LOW
LOW
HIGH
LOCKING
LOCKING
LOCKING
LOW
LOW
MEDIUM
LOCKING
LOCKING
LOCKING
LOW
LOW
LOW
LOCKING
LOCKING
LOCKING
Tabel data hasil percobaan Manual PUSHBUTTON ON P1
OFF P1
ON P2
OFF P2
MOTOR ON P3
OFF P3
DITEKAN DITEKAN DITEKAN DITEKAN DITEKAN DITEKAN DITEKAN
DITEKAN DITEKAN
DITEKAN DITEKAN
DITEKAN
P1
P2
P3
ON
OFF
OFF
OFF
OFF
OFF
OFF
ON
OFF
OFF
OFF
OFF
OFF
OFF
ON
OFF
OFF
OFF
ON
ON
ON
OFF
OFF
OFF
VII. PEMBAHASAN PERCOBAAN Berdarkan data hasil prakti, dan berdasarkan pengujian maka yang perlu dibahas yaitu prinsip kerja dari Omron 61F-GP-N. Elektroda tersebut disetting dengan meletakan E3 paling bawah, E2 di tengah dan E1 paling atas. Saat proses pengisian, air menyentuh E3 kemudian naik sampai menyentuh E2. Saat air menyentuh E3 dan E2 , kontak TC TB belun bekerja. Lalu saat air sudah menyentuh E3, E2, E1maka kontak TC TB bekerja menjadi TC TA. Jadi TC sebagai common menggerakan tuasnya dari TB ke TA. Sedangkan roses pengosongan yaitu pada saat air tidak lagi menyentuh E1, kontak masih belum berubah (TC TA). Lalu pada saat air tidak menyentuh E1 dan E2 atau hanya menyentuh E3 maka kontak kembali seperti semula (TC TA). S0 dan S2 dihubungkan pada tegangan 220V.
VIII. KESIMPULAN Dari beberapa hal yang tertulis di atas, maka dapat diambil kesimpulan bahwa untuk mengontrol kerja pompa air berdasarkan level air dapat digunakan alat Omron 61F-GP-N. Tentunya dengan berbagai komponen pendukung lainya seperti relay, kontaktor, timer, saklar impuls dll untuk dapat dioperasikan sesuai dengan langkah pengujian tersebut. Prinsip kerja Omron 61F-GP-N berdasarkan level air yang dideteksi oleh elektroda sehingga menggerakan kontak pada komponen tersebut. Pada rangkaian yang telah dibuat kali ini bias dioperasikan secara manual maupun automatis. Pada keadaan manual, menyalakan motor dengan menekan tombol PB on dan mematikan motor dengan menekan PB off sesuai dengan motor mana yang ingin dinyalakan. Menghidupkan motor bias kapan saja tanpa memandang level air (kecuali keadaan locking). Dan mematikan bias kapan saja juga tidak harus penuh. Sedangkan automatis proses bekerjanya yaitu berdasarkan level air pada sumur, ground reservoir dan tangki yang sudah dirancang sedemikian rupa sehingga dapat terintegrasi dengan baik.
IX. DAFTAR PUSTAKA
Manualbook Altivar 61 Siskind, Charles S. (1963). Electrical Control Systems in Industry. New York: McGraw-Hill, Inc. p. 224. Wasito S. 1981. “Elektronika Dalam Industri”. Jakarta: Kar ya Utama. Yusnan, S.M. 2007. “ Power and Control Installation”. Depok: Politeknik Negeri Jakarta. Hamid, MA “Penghematan energi pada penggunaan inverter untuk motor Induksi”, Maret 2008, Jurnal edukasi Vol.2, No.3 Anthony, Z “Pengaruh perubahan frekuensi dalam sistem pengendalian kecepatan motor induksi 3- fasa terhadap efisiensi motor”, Januari 2011, Jurnal Teknik Elektro ITP Vol. 1 No.1 Aditya, T “Research to study variable frequency drive and its energy savings”, June 2013, International journal of science and research Vol. 2 , Issue 6
