Jurnal: Elektrika Borneo (JEB) Vol.
No.
April 2023, hlm.
p-ISSN 2443-0986
e-ISSN 2685-001X
ANALISA DAYA MOTOR INDUKSI 3 FASA SEBAGAI PENGGERAK
CONVEYOR DI PT.
PESONA KHATULISTIWA NUSANTARA
Rizky Ramadhan1.
Linda Sartika2 Universitas Borneo Tarakan.
Tarakan.
Kalimantan Utara.
Indonesia *rizkyululazmi99@gmail.
AbstractAi Induction motor has become one of the tools that are needed for companies especially in the industrial world, which has used as a driving tool to deliver finished raw materials or raw materials such as coal.
In PT.
Pesona Khatulistiwa Nusantara, the use of an induction motor was applied to the conveyor of BC-01 and BC-03 conditions where the coal mine was operating.
The motor continues to move the conveyor in order to move the coal to the place that had been provided for up to 24 full hours.
Thus, it was necessary to analyse the power of consumption and the level of efficiency of the motor on the conveyor of BC-01 and BC-03, because if there was damage, the production process would be hampered.
Motor efficiency was obtained by calculating in advance the value of input power and output power.
The primary data was obtained by direct measurements to the field directed by the companyAos electrical employees by varying the condition of the coal load on the conveyor of 0%, 50% and 100% and the results of the calculation from the input power and the output power of BC-01 and BC-03 motors whose values were not much different, thus the efficiency of BC-01 and BC-03 conveyor motors ranges from 99% to 100%.
Therefore, the use of an induction motor as a conveyor BC-01 and BC-03 in PT.
Pesona Khatulistiwa Nusantara was very good.
The efficiency of an induction motor was obtained from the value of the input power and output power, so the condition where the efficiency was declared good if the input power value was close to the value of output power.
Nusantara masih sangat baik.
Efisiensi motor induksi diperoleh dari nilai daya input dan daya output dengan begitu kondisi dimana efisiensi dinyatakan baik jika nilai daya input mendekati nila daya output.
Kata KunciAi Daya.
Efisiensi.
Motor Induksi.
Conveyor
PENDAHULUAN
Motor induksi merupakan salah satu mesin listrik yang mempunyai peranan penting industri.
dalam keadaan dimana motor beroperasi secara terus menerus seiring meningkatkanya permintaan ekspor terhadap perusahaan dan pelaku industri di tuntut memperlancar loading disetiap tahapan produksi maka dari keadaan itu akan ada masalah yang timbul diantaranya penurunan kinerja dan terdapat kerusakan pada komponen motor serta belum pernah dilakukannya analisa terhadap motor induksi tersebut, sehingga belum bisa menentukan langkahlangkah yang tepat dalam menjaga kinerja dan mengetahui penggunaan daya dan tingkat efisiensi motor yang digunakan .
Pada PT.
Pesona Khatulistiwa Nusantara motor induksi digunakan sebagai penggerak conveyor untuk menghantarkan batu bara, berdasarkan ungkapan karyawan elektrik lapangan, conveyor ini bisa bekerja selama tambang beroperasi dengan kondisi kapasitas beban batu bara yang kadang berubah tentunya disebabkan berdasarkan permintaan dan ketentuan dari pihak perusahaan, hal ini tentu mempengaruhi pada kondisi kinerja, penggunaan daya dan efisiensi motor tersebut sebab peranan conveyor ini salah satu sarana yang sangat vital karena apabila motor penggerak ini rusak maka proses pemindahan batu bara akan terganggu .
Dengan demikian perlunya ada kajian atau penelitian dengan mengukur, menghitung dan menganalisa penggunaan daya dan tingkat efisiensi motor induksi sebagai penggerak conveyor dengan perubahan kapasitas beban batu bara pada conveyor.
Maka dengan adanya penelitian ini diharapkan bisa menjadi acuan bagi karakteristik torsi motor dan tingkat efisiensi motor penggerak conveyor tersebut.
KeywordsAi Power.
Efficiency.
Induction Motor.
Conveyor IntisariAi Motor Induksi sudah menjadi salah satu alat yang sangat dibutuhkan bagi pihak perusahaan tentunya di dalam dunia Perindustrian yang kegunaannya di manfaatkan sebagai alat penggerak baik untuk menghantarkan bahan baku jadi atau bahan mentah seperti batu bara.
Pada PT.
Pesona Khatulistiwa Nusantara pemakaian motor induksi di aplikasikan pada conveyor BC01 dan BC-03 kondisi dimana ketika tambang sedang beroperasi memaksa motor terus menggerakkan conveyor untuk memindahkan batu bara ke tempat yang telah di sediakan bisa sampai 24 jam penuh, dengan begitu perlunya menganalisa pemakaian daya dan tingkat efisiensi motor pada conveyor BC-01 dan BC-03, karena apabila terdapat kerusakan maka proses produksi akan terhambat.
Efisiensi motor didapatkan dengan menghitung terlebih dahulu nilai daya input dan daya output, data primer didapatkan dengan pengukuran langsung ke lapangan diarahkan oleh karyawan elektrik perusahaan dengan memvariasikan kondisi beban batu bara pada conveyor 0%, 50% dan 100% dan diperoleh hasil perhitungan daya input dan daya output dari motor BC-01 dan BC-03 yang nilainya tidak jauh berbeda sehingga efisiensi motor penggerak conveyor BC-01 dan BC-03 berkisar antara 99% sampai 100%.
Dengan demikian penggunaan motor induksi sebagai penggerak conveyor BC-01 dan BC-03 di PT.
Pesona Khatulistiwa II.
LANDASAN TEORI
Motor induksi Motor induksi 3 fasa merupakan motor listrik yang bekerja berdasarkan perputaran medan elektromagnetik yang diinduksikan pada kumparan stator ke rotor nya dan Rizky Ramadhan, dkk.
Analisa Daya Motor Induksi 3 Fasa Sebagai Penggerak Conveyor A 21 kecepatan putaran medan magnet ini dipengaruhi oleh frekuensi sumber yang masuk ke motor .
Motor induksi sangat banyak digunakan di kehidupan sehari-hari di bidang industri sampai ke rumah tangga, jenis input tiga fasa lebih banyak digunakan di industri karena penggunaan kapasitas daya yang besar baik dalam penggunaan Belt Conveyor dan lain sedangkan yang input satu fasa lebih banyak dioperasikan pada peralatan rumah tangga seperti kipas angin, mesin cuci dan sebagainya .
Q = Oo3 x V x I x Sin I S = Oo3 x V x I .
: Daya nyata (Wat.
: Daya reaktif (VAR) : Daya semu (VA) : Tegangan (V) : Arus (A) Cos I : Faktor daya Daya dan Torsi Motor Induksi Adapun daya yang akan dihitung yaitu daya input dan daya output pada motor induksi 3 Fasa .
Gambar 1.
Motor Induksi 3 Fasa Karakteristik Motor Induksi 3 Fasa Karakteristik motor listrik menunjukan kinerja motor tersebut dalam berbagai kondisi karakteristik motor listrik yang utama yang perlu diperhatikan yaitu:
A Karakteristik Torsi-Arus A Karakteristik Kecepatan-Arus A Karakteristik Torsi-Kecepatan Torsi di bangkitkan pada poros motor atau mesin penggerak dengan kecepatan putar n dari kedua besaran ini maka dapat diketahui daya mekanis motor atau mesin penggerak tersebut.
Kecepatan putaran motor n adalah jumlah revolusi untuk suatu periode waktu tertentu .
A Daya Input Perfasa Motor Induksi Pada motor induksi terjadi perubahan energi listrik menjadi energi mekanik dalam bentuk perputaran rotor.
Daya pada motor listrik dapat dihitung menggunakan perhitungan perfasa dan tiga fasa baik, dirumuskan sebagai berikut:
P1 = VP x IP x Cos I .
P3 = 3 x P1 P3 = 3 x VP x IP x Cos I .
Atau Harga Tegangan fasa (VP) adalah:
VP =
P1 : Daya aktif satu fasa (W) P3 : Daya aktif tiga fasa (W) : Tegangan line Ae line (V) : Tegangan Perfasa (V) : Arus (A) Cos I : Faktor daya Gambar 2.
Grafik Karakteristik Motor Induksi Daya Listrik 3 Fasa Daya listrik adalah laju perpindahan energi persatuan waktu yang dilambangkan dengan P dengan satuan watt dalam satuan umum yang dipakai yaitu Horse Power 1 HP = 746 watt .
Daya listrik dibagi menjadi tiga yaitu daya aktif (P), daya reaktif (Q), dan daya semu (S) disebut dengan segitiga daya dan dalam bentuk vektor beserta rumus sebagai berikut:
Tm = .
Dengan:
Tm : Torsi mekanik (N/.
Pm : Daya mekanik (Wat.
Or : Kecepatan sudut .
dari rotor .
ad/se.
Kemudian untuk memperoleh nilai kecepatan sudut .
dari rotor digunakan rumus sebagai berikut:
Gambar 3.
Segitiga Daya P = Oo3 x V x I x Cos I A Torsi Motor Induksi Torsi yangmenghasilkan rotasi.
Hal ini menyebabkan objek untuk berputar/bergerak.
Torsi terdiri dari gaya yang bekerja pada jarak.
Secara umum torsi .
merupakan gaya yang dikeluarkan motor untuk menggerakkan misal pada conveyor dengan jarak dan arah tertentu .
Or = .
Rizky Ramadhan, dkk.
Analisa Daya Motor Induksi 3 Fasa Sebagai Penggerak Conveyor A 22 Or : Kecepatan sudut dari rotor .
ad/se.
: 3,14 Nr : Kecepatan putar rotor .
A Daya Output Motor Induksi Pada motor induksi 3 fasa akan diperhitungkan daya output atau daya yang diberikan motor untuk melakukan kerja sebagai penggerak conveyor dalam kondisi running beban 0%, 50% dan 100% lalu perlu diketahui terlebih dahulu berapa nilai Torsi pada perhitungan dan Nr yang terukur pada display VSD motor.
Tachometer Laptop Lenovo Ideapad 330 Belt Conveyor Tempat Penelitian Penelitian ini akan dilaksanakan di PT.
Pesona Khatulistiwa Nusantara site Sekayan Mining Operation (SMO) yang berlokasi di Apung.
Tanjung Selor.
Bulungan.
Kalimantan Utara.
Site pertama setelah site Kelubir Mining Operation (KMO) dan site Ardimulyo Mining Operation (AMO) Tanjung Palas Utara.
Flowchart Penelitian Pout = .
Pout : Daya Output (W) : Torsi (N.
: Ketetapan : 3.
Nr : Kecepatan putar rotor (Rp.
60 : Waktu .
/mi.
Efisiensi Motor Induksi Saat motor beroperasi keadaan ideal dalam sistem konversi energi yakni terdapat nilai daya output yang sama dengan nilai daya input maka dikatakan efisiensi 100%, namun dalam kondisi yang sesungguhnya terdapat nilai kerugian yang mengakibatkan efisiensi kurang dari 100% .
Dimana:
P rugi-rugi = P input Ae P output Kemudian menentukan efisiensi motor:
Efisiensi= Efisiensi= y100% .
y100% .
Motor induksi mempunyai data-data yang berbeda untuk ukuran, tipe hingga negara pembuat motor berbeda.
Selain itu, efisiensi motor juga berbeda apabila kapasitasnya berbeda.
Adapun faktor-faktor yang menyebabkan efisiensi selalu di bawah 100% berikut jenis-jenis kerugian yang muncul ketika motor sedang II.
METODE PENELITIAN
Bahan dan Alat Penelitian Dalam penelitian ini akan membutuhkan beberapa bahan dan alat, diantaranya sebagai berikut:
Bahan :
A Batu Bara Alat :
A Motor Induksi 3 Fasa A Variable Speed Drive Schneider ATV 71 A Tang Amper Gambar 4.
Diagram alir Rizky Ramadhan, dkk.
Analisa Daya Motor Induksi 3 Fasa Sebagai Penggerak Conveyor A 23 i.
HASIL DAN PEMBAHASAN
Nameplate Motor Induksi BC-03 Motor Induksi Penggerak Conveyor A Motor Induksi BC-01 Gambar 8.
Nameplate Motor Induksi BC-03 Tabel II Data Nameplate Motor BC-03 Gambar 5.
Motor Induksi BC-01 Nameplate Motor Induksi BC-01 Data Nameplate Motor BC-03 Daya Output 110 kW Frekuensi 50 Hz Tegangan Arus Kecepatan 1480 Rpm Cos I Gambar 6.
Nameplate Motor Induksi BC-01 Data Pengukuran Motor Induksi Penggerak Conveyor Pengambilan data parameter pada motor penggerak conveyor dilakukan di setiap waktu yang berbeda, tempat berbeda, alat pengukuran yang berbeda, dan kondisi penyebab pembebanan yang berbeda.
Tabel I Data Nameplate Motor BC-01 Tabel i Data Hasil Pengukuran Motor BC-01 Data Nameplate Motor BC-01 Kapasitas Arus Tegangan Kecepatan Beban (%) R (A) RS (V) (Rp.
Daya Output 45 kW Frekuensi 50 Hz Kosong 0 Tegangan Setengah 50 Arus Penuh 100 Kecepatan 1475 Rpm Cos I A Motor Induksi BC-03 Tabel IV Data Hasil Pengukuran Motor BC-03 Kapasitas Arus Tegangan Kecepatan Beban (%) (A) (V) (Rp.
Kosong 0 Setengah50 Penuh 100 Analisa Perhitungan Motor Induksi Penggerak Conveyor Analisa perhitungan pada kedua motor (BC-01 & BC.
yaitu meliputi daya input, torsi, daya output dan efisiensi, yang membedakan hanya kapasitas daya motor, ukuran conveyor dan alat controller motor.
Gambar 7.
Motor Induksi BC-03 Rizky Ramadhan, dkk.
Analisa Daya Motor Induksi 3 Fasa Sebagai Penggerak Conveyor A 24 Analisa Perhitungan BC-01 Beban Penuh .
%) A Daya Input P input = y V y I y Cos I y 413.
9 y 72 y 0.
= 44906 W
= 44.
906 kW nilai daya input pada motor induksi di BC-01 dan BC-03 yang ikut mengalami peningkatan.
A Grafik Beban Terhadap Torsi Tabel VI.
Data Pengaruh Beban Batu Bara Conveyor Terhadap Torsi Torsi Tm = A = 288.
15 Nm
Kapasitas Beban
Batu
Bara
Conveyor
Torsi
BC-01 45 kW
BC-03 110 kW
Daya Output
74 Nm
59 Nm
P out = 25 Nm
47 Nm
15 Nm
58 Nm
= 44907 W
= 44.
907 kW Efisiensi Efisiensi = y100% y100% = 100% Grafik Parameter Motor Induksi Penggerak Conveyor Beban Terhadap Daya Input Tabel V.
Data Pengaruh Beban Batu Bara Conveyor Terhadap Daya Input
Kapasitas Beban Batu
Bara Conveyor
Daya Input
BC-01 45 kW
BC-03 110
Gambar 10.
Grafik Beban Terhadap Torsi Pada gambar 10 terlihat bahwa perubahan kapasitas beban batu bara pada conveyor yang semakin besar membuat motor pada conveyor BC-01 dan BC-03 mengeluarkan tenaga yang berbanding dengan kenaikan beban sehingga yang terlihat pada nilai torsi ikut mengalami peningkatan.
A Grafik Beban Terhadap Daya Output
Tabel VII
Data Pengaruh Beban Batu Bara Conveyor Terhadap Daya Output
Daya Output
BC-01 45
BC-03 110
Kapasitas Beban Batu Bara Conveyor Gambar 9.
Grafik Beban Terhadap Daya Input Pada gambar 9 terlihat bahwa saat meningkatnya kapasitas beban batu bara pada conveyor mempengaruhi Gambar 11.
Grafik Beban Terhadap Daya Output Rizky Ramadhan, dkk.
Analisa Daya Motor Induksi 3 Fasa Sebagai Penggerak Conveyor A 25
Pada gambar 11 terlihat bahwa semakin besar peningkatan kapasitas beban batu bara pada conveyor
juga mempengaruhi nilai daya output atau daya yang dikeluarkan motor untuk beroperasi sebagai penggerak conveyor BC-01 dan BC-03 yang terlihat ikut mengalami A Grafik Beban Terhadap Efisiensi
Tabel Vi
Data Pengaruh Beban Batu Bara Conveyor Terhadap Efisiensi
Kapasitas Beban Batu
Bara Conveyor
Efisiensi
BC-01 45
BC-03
110 kW Gambar 13.
Grafik Karakteristik Torsi Terhadap Arus Motor BC-01 Pada gambar 13 ketika motor beroperasi dengan adanya perubahan kapasitas beban bara di conveyor sehingga motor mengeluarkan tenaga dalam bentuk torsi untuk menggerakkan beban tersebut maka motor membutuhkan arus yang besar sehingga arus yang terukur pada motor ikut mengalami peningkatan seiring meningkatnya nilai torsi.
Torsi Terhadap Kecepatan Tabel X Data Perubahan Torsi Terhadap Kecepatan Motor BC-01 Torsi 4 Nm 25 Nm Kecepatan 1499 Rpm 1493 Rpm 1489 Rpm Gambar 12.
Grafik Beban Terhadap Efisiensi Pada gambar 12 terlihat bahwa semakin meningkatnya kapasitas beban batu bara pada conveyor membuat nilai efisiensi pada motor semakin tetap optimal dalam penggunaannya terlihat pada grafik efisiensi yang stabil saat ada perubahan beban.
Dalam penggerak conveyor karena berdasarkan nilai efisiensi yang baik saat motor berkerja adalah berkisar 80%-100%.
Grafik Karakteristik Torsi Motor BC-01 Berikut akan di tampilkan beberapa grafik pengaruh torsi berdasarkan dari perubahan kapasitas beban batu bara .
%, 50%, dan 100%) terhadap karakteristik motor induksi yaitu arus, tegangan dan kecepatan sebagai penggerak conveyor BC-01.
Torsi Terhadap Arus Tabel IX Data Perubahan Torsi Terhadap Arus Motor BC-01 Torsi 4 Nm 25 Nm 15 Nm Arus Gambar 14.
Grafik Karakteristik Kecepatan Motor BC-01 Torsi Terhadap Pada gambar 14 kenaikan pada nilai torsi yang dikeluarkan motor untuk menggerakkan beban batu bara pada conveyor membuat kecepatan pada motor berkurang dikarenakan dengan adanya peningkatan kapasitas batu bara pada conveyor.
Torsi Terhadap Tegangan Tabel XI Data Perubahan Torsi Terhadap Tegangan Motor BC-01 Torsi 4 Nm 25 Nm 15 Nm Tegangan Rizky Ramadhan, dkk.
Analisa Daya Motor Induksi 3 Fasa Sebagai Penggerak Conveyor A 26 Torsi Terhadap Kecepatan Tabel Xi Data Perubahan Torsi Terhadap Kecepatan Motor BC-03 Gambar 15.
Grafik Karakteristik Tegangan Motor BC-01 Torsi Torsi 59 Nm 47 Nm 58 Nm Kecepatan 1501 Rpm 1500 Rpm 1500 Rpm Terhadap Pada gambar 16 torsi yang dikeluarkan motor untuk menggerakkan beban pada conveyor membuat motor menarik banyak tegangan yang terlihat pada grafik tegangan ikut terjadi peningkatan seiring dengan adanya kenaikan torsi terhadap beban batu bara yang digerakkan Grafik Karakteristik Torsi Motor BC-03 Berikut akan di tampilkan beberapa grafik pengaruh torsi berdasarkan dari perubahan kapasitas beban batu bara .
%, 50%, dan 100%) terhadap karakteristik motor induksi yaitu arus, tegangan dan kecepatan sebagai penggerak conveyor BC-03.
Torsi Terhadap Arus Tabel XII Data Perubahan Torsi Terhadap Arus Motor BC-03 Torsi 59 Nm 47 Nm 58 Nm Arus Gambar 17.
Grafik Karakteristik Kecepatan Motor BC-03 Torsi Terhadap Pada gambar 17 kenaikan pada nilai torsi yang dikeluarkan motor untuk menggerakkan beban pada conveyor membuat kecepatan pada motor berkurang dikarenakan dengan adanya beban batu bara pada conveyor, torsi motor berbanding terbalik terhadap A Torsi Terhadap Tegangan Tabel XIV Data Perubahan Torsi Terhadap Tegangan Motor BC-03 Torsi 59 Nm 47 Nm 58 Nm Tegangan Gambar 16.
Grafik Karakteristik Torsi Terhadap Arus Motor BC-03 Pada gambar 16 ketika motor beroperasi dengan adanya perubahan kapasitas beban batu bara pada conveyor yang digerakkan membuat motor mengeluarkan tenaga dalam bentuk torsi untuk menggerakkan beban tersebut maka motor menarik arus yang besar sehingga arus yang terukur pada motor ikut mengalami peningkatan seiring meningkatnya nilai torsi.
Gambar 18.
Grafik Karakteristik Tegangan Motor BC-03 Torsi Terhadap Pada gambar 18 torsi yang dikeluarkan motor untuk menggerakkan beban batu bara pada conveyor membuat motor menarik banyak tegangan yang terlihat pada grafik tegangan ikut mengalami peningkatan seiring dengan Rizky Ramadhan, dkk.
Analisa Daya Motor Induksi 3 Fasa Sebagai Penggerak Conveyor A 27 adanya kenaikan torsi disebabkan peningkatan beban conveyor yang digerakkan motor.
IV.
KESIMPULAN
Berdasarkan mulai dari proses pengambilan data, analisa perhitungan dan sampai ke analisa data grafik pada motor penggerak BC-01 dan BC-03 bahwa Meningkatnya daya masukan .
motor penggerak BC-01 dan BC-03 dipengaruhi oleh kondisi arus dan tegangan yang masuk ke motor karena motor akan menarik banyak arus dan tegangan disebabkan seiring bertambahnya Kapasitas beban batu bara pada conveyor yang digerakkan motor.
Daya output pada motor penggerak conveyor juga mengalami kenaikan seiring bertambahnya kapasitas beban batu bara yang digerakkan motor pada conveyor, terlihat juga daya output dengan daya input pada motor tidak jauh berbeda yang menunjukkan kinerja motor penggerak conveyor masih dalam keadaan baik-baik saja.
Ketika beban batu bara pada conveyor mengalami peningkatan maka akan berpengaruh pada nilai torsi pada motor yang ikut mengalami kenaikan dan berbanding terbalik dengan kecepatan dengan meningkatnya torsi beban kecepatan motor akan menurun dikarenakan beban mempunyai torsi yang berlawanan arah dengan arah gerak Karakteristik torsi motor (BC-01 dan BC-.
terhadap arus, tegangan dan kecepatan yang ketika torsi mengalami peningkatan mengakibatkan arus dan tegangan nilainya ikut terjadi kenaikan berbanding terbalik dengan kecepatan yang mengalami penurunan.
Perbandingan daya output dengan daya input akan menentukan kualitas kinerja motor sebagai penggerak conveyor yang dinyatakan dalam nilai efisiensi rata-rata nilai efisiensi yang diperoleh 99%-100% dengan begitu referensi nilai efisiensi yang baik berkisar 80%-100% dengan begitu bahwa motor penggerak conveyor (BC-01 dan BC-.
di PT.
Pesona Khatulistiwa Nusantara masih dalam kondisi yang sangat baik dan efektif dalam Hasil Pengukuran dan perhitungan pada motor penggerak BC-01 dapat disimpulkan yaitu:
A Hasil Pengukuran I.
V dan Rpm pada motor BC-01 terhadap nameplate terdapat selisih arus tertinggi 14 amper, selisih tegangan tertinggi 33 V dan selisih kecepatan tertinggi 14 Rpm.
A Hasil perhitungan daya output dan efisiensi BC-01 yang tertinggi yaitu 44907 W dan efisiensi 100% selisih dengan nilai daya output nameplate motor 93 W dari 45000 W dan selisih efisiensi nameplate 8.
Hasil Pengukuran dan perhitungan pada motor penggerak BC-03 dapat disimpulkan yaitu:
A Hasil perhitungan daya output dan efisiensi BC 03 yang tertinggi yaitu 79586 W dan efisiensi 100% selisih dengan nilai daya output nameplate motor 30414 W dari 110000 W dan selisih efisiensi nameplate 3% dari 97%.
A Hasil Pengukuran I.
V dan Rpm pada motor BC-03 terhadap nameplate terdapat selisih arus tertinggi 72 amper, selisih tegangan tertinggi 21.
7 V dan selisih kecepatan tertinggi 20 Rpm.
REFERENSI