UNIVERSITAS MEDAN AREArepository.uma.ac.id/bitstream/123456789/4028/2/... · 2018. 4. 3. · KA TA...

9
KATA PENGANTAR Puji dan syukur pemtlis panjatkan ke hadirat Allah yang Maha Kuasa, atas rahmat dan karunia-Nya פnulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini. Penulisan Tugas Akhir ini merupakan syarat Akhir studi untuk me mpeleh g el ar Saana T eknik Elektra di Jusan Teknik Elektro,Fakultas Teknik,UNIVERSITAS MEDAN ARê. Adapun judul Tugas hir ini adalah : "PERENCANAAN PENGENDALIAN PENGGERAK MENGGUNAKAN MOTOR INDUKSI TIGA'PHASA". PINTU Dalam kesempatan ini penulis men1ampaikan banyak terima kasih dan penghargaan yang setinggi-tingginya kepada: 1. Bapak Ir.Yance Syarief selaku ke'• 12 Jurusan Tf1'iv :lektro,aku!tas Teknik,UNIVEf�SITAS .MEDAN ARê Medan. Bapak lr.Jairi Tavip , penyusun an Tugas Akhir ini. se!aku pembimbing utama dalam 3. B apak Ir. Mardi Tarigan, selaku פmbimbing Kedua dalam penyusunan Tugas Akhir ini. 4. Bapak dan lbu Staf Pengajar serta para Staf Administrasi di Jusan Teknik Elekt, Fakultas Teknik UNIVERSITAS MEDAN ARê Medan. 5. Seluruh teman-teman mahasiswa di Jurusan Teknik Elektra, Fakultas Teknik UNIVERSITAS MEDAN AREA Medan. 6. Kedua orang tua dan sanak famili dengan penuh Kasih sayang mendorong פnulis dalam menyelesaikan studi. 7. Semua pihak yang telah turut membantu dalam penyelesaianTugas Akhir ini, yang tidak dapat penu!is sebutkan satu persatu. ii UNIVERSITAS MEDAN AREA

Transcript of UNIVERSITAS MEDAN AREArepository.uma.ac.id/bitstream/123456789/4028/2/... · 2018. 4. 3. · KA TA...

Page 1: UNIVERSITAS MEDAN AREArepository.uma.ac.id/bitstream/123456789/4028/2/... · 2018. 4. 3. · KA TA PENGANTAR Puji dan syukur pemtlis panjatkan ke hadirat Allah yang Maha Kuasa, atas

KA TA PENGANTAR

Puji dan syukur pemtlis panjatkan ke hadirat Allah yang Maha

Kuasa, atas rahmat dan karunia-Nya penulis dapat menyelesaikan Tugas

Akhir ini. Penulisan Tugas Akhir ini merupakan syarat Akhir studi untuk

memperoleh gelar Sarjana T eknik Elektra di Jurusan Teknik

Elektro,Fakultas Teknik,UNIVERSITAS MEDAN AREA.

Adapun judul Tugas Akhir ini adalah :

"PERENCANAAN PENGENDALIAN PENGGERAK MENGGUNAKAN MOTOR INDUKSI TIGA'PHASA".

PINTU

Dalam kesempatan ini penulis men1ampaikan banyak terima kasih

dan penghargaan yang setinggi-tingginya kepada:

1. Bapak Ir.Yance Syarief selaku ke'• 12 Jurusan Tf1''liv F::lektro,:-:aku!tas

Teknik,UNIVEf�SITAS .MEDAN AREA Medan. Bapak lr.Jairi Tavip ,

penyusunan Tugas Akhir ini.

se!aku pembimbing utama dalam

3. Bapak Ir. Mardi Tarigan , selaku pembimbing Kedua dalam

penyusunan Tugas Akhir ini.

4. Bapak dan lbu Staf Pengajar serta para Staf Administrasi di

Jurusan Teknik Elektra, Fakultas Teknik UNIVERSITAS MEDAN

AREA Medan.

5. Seluruh teman-teman mahasiswa di Jurusan Teknik Elektra,

Fakultas Teknik UNIVERSITAS MEDAN AREA Medan.

6. Kedua orang tua dan sanak famili dengan penuh Kasih sayang

mendorong penulis dalam menyelesaikan studi.

7. Semua pihak yang telah turut membantu dalam penyelesaianTugas

Akhir ini, yang tidak dapat penu!is sebutkan satu persatu.

ii

MENGGUNAKAN MOTOR INDUKSI TIGA'PHASA".

Dalam kesempatan ini penulis men1ampaikan banyak

penghargaan yang setinggi-tingginya kepada:

Bapak Ir.Yance Syarief selaku ke'• 12 Jurusan Tf1''liv Tf1''liv F::lek

Teknik,UNIVEf�SITAS .MEDAN AREA Medan. Bapak lr.Jairi Tavip ,

penyusunan Tugas Akhir ini.

se!aku pembimbing utama

apak Ir. Mardi Tarigan , selaku pembimbing

penyusunan Tugas Akhir ini.

apak dan lbu Staf Pengajar serta para Staf Administrasi

Jurusan Teknik Elektra, Fakultas Teknik UNIVERSITAS

AREA Medan.

UNIVERSITAS MEDAN AREA

Page 2: UNIVERSITAS MEDAN AREArepository.uma.ac.id/bitstream/123456789/4028/2/... · 2018. 4. 3. · KA TA PENGANTAR Puji dan syukur pemtlis panjatkan ke hadirat Allah yang Maha Kuasa, atas

Akhirnya penulis men'i_adari bahwa Tugas akhir ini masih terdapat

kekurangan, baik Ilmu Pengetahuan maupun penyajiannya. Oleh karena

itu dengan tulus hati penulis mengharap saran dan kritik yang

membangun dari semua pihak.

Mudah ' - mudahan Tugas Akhir ini bermanfaat untuk semua orang

yang ingin memperdalam tentang pengaturan motor.

Medan, Juni 2003 . Penulis,

Mir w a n

. Penulis,

MiMi

UNIVERSITAS MEDAN AREA

Page 3: UNIVERSITAS MEDAN AREArepository.uma.ac.id/bitstream/123456789/4028/2/... · 2018. 4. 3. · KA TA PENGANTAR Puji dan syukur pemtlis panjatkan ke hadirat Allah yang Maha Kuasa, atas

DAFTAR ISi

Halaman

ABSTRAK . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . · . . . . . . . . . . . . .

KATA PENGANTAR . . . ... ... ... ... ... ... ... ...... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ii DAFT AR ISi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . iv

DAFT AR GAMBAR . . . ... . .. ... . .. . . . .. . . . . ... ... ... ... ... .... .. . ... .. . .. . . . . vii

DAFT AR TABEL . . . . . . ... . . . .. . .. . . .. . .. ... .. . ... ... ... ... . . . . . . . . . . .. . ... ... . x

BAB I

BAB II

BAB Ill

PENDAHULUAN .... . ...... , . . . . . . . .. . . . . .. . . . . .. . . . .. . 1

1.1. Umum . . . . . . . . . . . . . :....... . ................ ..... 1

1.2. Permasalahan . . . . . . . .. .. . . .. . .. . . . . . .. .. .. . . .. 2

1.3. Batasan Ma�alah ... ... . . .. .. ... . . .. .. ..... . ... 2 1.4. Sistematika Penulisan .. .. .. .. .. .. .. . .. .. .. .. .. 3

PRINSIP DASAR MOTOR INDUKSI TIGA r'\SA.. 4

2.1. Konstruksi . . . . . . .. . . . . . . . . . ... . . . . .. . . ... .. . . . ... 4

2. 2. Medan Putar Motor lnduksi Tiga Fasa ... 6

2.3. Prinsip kerja Motor lnduksi Tiga Fasa ... 10

2.4. Daya Motor lnduksi .......................... . ' 13

2.5. Hubungan Kumparan motor lnduksi . . . . . . 15

2.6. Prinsip Kerja Pembalikan putaran Motor .. 15

2.7. Pengasutan Motor lnduksi tiga Fasa .. .... 16

PRINSIP DASAR KOMPONEN PENGENDALI..... ·18

3.1. Komponen Pengendali .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. 18 3.2. Komponen Elektris .. .. .. .. .. . .. .. .. .. .. . .. 18

3.2.1. Rele .......................... . 18 3.2.2. Kont :lktor Magnet ..... ... . . . . ...... 18

II

1.1. Umum . . . . . . . . . . . . . :........ . :........ . . ...............

1.2. Permasalahan . . . . . . . .. .. . . .. . . .. . . . .. . . . . . .. ..

1.3. Batasan Ma�alah ... ... . . .. .. ... . . .. .. .....1.4. Sistematika Penulisan .. .. .. .. .. .. .. . ..

PRINSIP DASAR MOTOR INDUKSI TIGA

2.1. Konstruksi . . . . . . .. . . .. . . . . . . ... . . . . .. . . ...

2. 2. Medan Putar Motor lnduksi Tiga Fasa

2.3. Prinsip kerja Motor lnduksi Tiga Fasa

2.4. Daya Motor lnduksi ..........................

2.5. Hubungan Kumparan motor lnduksi

UNIVERSITAS MEDAN AREA

Page 4: UNIVERSITAS MEDAN AREArepository.uma.ac.id/bitstream/123456789/4028/2/... · 2018. 4. 3. · KA TA PENGANTAR Puji dan syukur pemtlis panjatkan ke hadirat Allah yang Maha Kuasa, atas

BAB IV

Ha la man

3.2.3. Timer ( Saklar Waktu) ..... ; ..... 21

3.2.4. Sakalar Pembatas ........ :.... . . . 22

3.2.5. Lampu Tanda . .. ... . .. . . . ... .. . .. . 23

3.2.6. Tombol Tekan ... . . . ... ... .. . .. . ... 24

3.2.7. Saklar Pilih .. . . .. ... ... ... ... ... ... . 24

3.3. Komponen Ele.k.tronis . .. . . . . .. ... ... .. . ... . .. 25

3.3.1. LED . .. . .... . . . . . . ,,,, .. , ..... ,......... 25

3.3.2. Phototransistor . . . . . . . . . . . . ... .. .. . 27

3.3.3. Opto-coupler. . . ....... ... . . ......... 29

3.3.4. Transistor Sebagai saklar . . . . . . 30

3.3.5. Transistor Hubungan Darlington 32

3.3.6. Gerbang Logika NANO . . . . .. . . .. 33

3.3.7. S-R Flip-flop .. . ... ...... ... ... .. . .. . 34

3.3.8. Shift Register (Register Geser). 36

3.3.9. Pembanding (Comparator) . .. . .. 40

3.3.10.Schmitt Trigger ............... �.... 42

3.4. Komponen Pengaman ......... ... ... ... ..... 43

3.4.1. Sekering (Fuse)..................... 43

3.4.2. Thermal Over Load 47

PENGENDALIAN MOTOR INDUKSI TIGA FASA SEBAGAI PENGGERAK PINTU . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . 49

4.1. Bentuk kunci Kartu Berlubang .. .. .. . . . .. .. . .. 50

4.2. Prinsip Kerja Alat Pembaca kartu ..... ... ... . 52

y

.3.3.1. LED . .. . .... . . . . . . ,,,, .. , .....

3.3.2. Phototransistor . . . . . . . . . . . .

3.3.3. Opto-coupler. . . ....... ... . .

3.3.4. Transistor Sebagai saklar

3.3.5. Transistor Hubungan Darlington

3.3.6. Gerbang Logika NANO

3.3.7. S-R Flip-flop .. . ... ...... ...

3.3.8. Shift Register (Register

3.3.9. Pembanding (Comparator)

3.3.10.Schmitt Trigger ........

UNIVERSITAS MEDAN AREA

Page 5: UNIVERSITAS MEDAN AREArepository.uma.ac.id/bitstream/123456789/4028/2/... · 2018. 4. 3. · KA TA PENGANTAR Puji dan syukur pemtlis panjatkan ke hadirat Allah yang Maha Kuasa, atas

BAB v

Halaman

4. 3 .Prinsip Kerja Penggerak Relay.................... 53

4.4. Pendeteksi PintuTerbuka . . . ... ... ... ... ...... .. .... 55

4.4.1. Operasi Manual . . . . . . . . . .. .. .. .. .. . . .. .. .. . . . . 56,

4.4.2. Operasi Otomatis . . . . . . . . . . . . . .. .. . . . . . . . . . . . . 58

4 .5 . Prinsip Ke�a Balik Putaran . . .. . . .. . .. .. . . . .. . . . . . . . 60

4.6 Pendeteksi Pintu Tertutup . . .. . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . 60

4.6.1. Operasi manual . . . .. . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . 6 1

4. 6.2. Operasi Otomatis . . .. . . . . . . . . . . . . . . . · .. ;.. ... .. 61

4.7. Kondisi Khusus . . . . . . . .. . . . . . . .. . . . . . .. ... ... .. . ... ... .. 62

4.8. Pr insip kerja Pintu Dibuka Dari Dalam Ruangan 63

KESIMPULAN DAt'-1 SARAN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67

5.1. Kesimpulan . . .. .. .. .. . . .. .. .. . . . . . . . . . .. . . . . .. . . . . . . .. .. . 67

5. 2. Saran . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67

DAFT AR PUST AKA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69

LAMPI RAN

v

4.6.1. Operasi manual . . . .. . . . . .. . . . . . . . . . .

4. 6.2. Operasi Otomatis . . .. . . . . . . . . . . . . . . .

4.7. Kondisi Khusus . . . . . . . .. . . . . . . .. . . . . . .. ... ...

4.8. Pr insip kerja rja r Pintu Dibuka Dari Dalam

KESIMPULAN DAt'-1 SARAN . . . . . . . . . . . . . . . .

5.1. Kesimpulan . . .. .. .. .. . . .. .. .. . . . . . . . . . .. . . . .

5. 2. Saran . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

DAFT AR DAFT AR DAFT PUST AKA PUST AKA PUST . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

LAMPI RAN

UNIVERSITAS MEDAN AREA

Page 6: UNIVERSITAS MEDAN AREArepository.uma.ac.id/bitstream/123456789/4028/2/... · 2018. 4. 3. · KA TA PENGANTAR Puji dan syukur pemtlis panjatkan ke hadirat Allah yang Maha Kuasa, atas

Gambar 2.1

Gambar 2.2

'

Gambar 2.3

DAFTAR GAMBAR

Ha la man

Bentuk stator dan rotor Motor lnduksi ................ . 5

Bentuk Gelombang Sumber 3 fasa terhubung dengan

Bed a fasa 120° . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6

Kumparan Stator Motor lnduksi 3 fasa terhubung

Dengan tegangan 3 fasa... ... ... ... .. . ... ... . .. . .. ... .. . ... 7

Gambar 2.4 Arah positip dari masing-masing fluksi . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7.

Gambar 2.5 Vektor diagram fluksi pada kumparan stator motor. . 9

Gambar 2.6 Prinsip Perputaran Total . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11

Gambar 2. 7 Hubungan Ke�a Kumparan Motor lnduksi . .. . .. ... . 15

Gamb;;,, 2.8 Diagram Starter Motor Pembalik Putaran . . .. . .. . . . 16

Gambar 2. 9(a) Peng as utan dengan autotransformator . . . . .. . . . . . . . . . 17

Garn bar 2.9(b) Pengasutan Bintang segitiga . . .. .. . . . . .. .. . . . . . . . . . . . . . . . 17

Gambar 3.1 Konstruksi dasar rele magnetic . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . 19

Gambar 3.2 Konstruksi Kont aktor ... ... ... ... ... ... ...... ... ... ... ... ... 20

Gambar 3.3 Bentuk dan·diagram kontak timer . ..... . ... . . . ; . . . . . . . : · 22

Gambar 3.4 Bentuk dan diagram kotak limit switch . . . . . . . . . . . . . . . . . 23

Gambar 3.5 Lampu tanda dan symbol pada rangkaian ... . .. ... .. 24

Gambar 3.6 Tombol Tekan dan Simbol pada Rangkaian . .. ... ... 24

Gambar 3.7 • Saklar pilih pad a posisi hand off-auto. . . . . .. . ... . . . . . . . 25

Gambar 3.8(a) Simbol dioda LED . .. . . .. . . . .. . .. .. .. .. .. .. .. .. . .. .. . .. .. . . . . 25

Gambar 3 8(b)

Gambar 3 9

Rangkaian dioda LED . . . . . . . . . . . . . .. .. .. . . . . . . . . . . . . .

Rangkaian Phototrans1stor . .. . . . . . . . . . ... . . . . . . . . .. . . . .

VII

26

27

2.4 Arah positip dari masing-masing masing-masing fluksi . . . . . . . . . . . . . . . . . .

2.5 Vektor diagram fluksi pada kumparan stator

2.6 Prinsip Perputaran Total . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

2. 7 Hubungan Ke�a Kumparan Motor lnduksi .

2.8 Diagram Starter Motor Pembalik Putaran

2. 9(a) Peng as utan dengan autotransformator . . . .

2.9(b) Pengasutan Bintang segitiga . . .. .. . . . . .. .. . . . . . . . . .

3.1 Konstruksi dasar rele magnetic . . . . . . . . . . . . . . . . .

3.2 Konstruksi Kont aktor ... ... ... ... ... ... ......

3.3 Bentuk dan·diagram kontak timer . ..... . ..

3.4 Bentuk dan diagram kotak limit switch

UNIVERSITAS MEDAN AREA

Page 7: UNIVERSITAS MEDAN AREArepository.uma.ac.id/bitstream/123456789/4028/2/... · 2018. 4. 3. · KA TA PENGANTAR Puji dan syukur pemtlis panjatkan ke hadirat Allah yang Maha Kuasa, atas

Gambar

Gambar 3.10

Gambar 3.11

Gambar 3.12

Gambar 3.13

Gambar 3.14

Gambar 3. 15

Gambar 3. 17

Gambar 3.18

Gambar 3.19

Gambar 3.20

Gambar 3.21

Gambar 3.22(a)

Gambar 3.22(b)

Gambar 3.23

· Gambar 3.24

Gambar 3.25

Gambar 3.26

Gambar 4.1

Gambar 4.2

Gambar 4. 3

Gambar 4.4

judu l Halaman

Arus pada transistor Deng an basis terbuka .. . . .. .. . . 27

Rangkaian dasarOptocoupler ... ... ... ......... ...... ... 29

Transistor saat cut-off..................................... 31

Transistor saat saturasi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32

Rangkaian darlingto type NPN . . . . . . . . . . . . . . . . .. . .. . . . ... 32

Transistor hubungan darlington dalam satu kemasan .. 33

l"'"- I - I " ·' . . 011n001 \.;Jeroang .... . .......... · . .. . . . . . . . . . . . . . . . . .

S-R flip-flop dengan penahan NANO . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Serial in'paralel out . ... . . . . .... ... .................. ...... .

Shift Register Sherial in - parallel out .............. .

Comparator 1-bit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Diagram blok comparator .. . . .. . .. . .. . . . ..... . .......... .

Simbol Inverter Schmitt trigger ......... .......... .. . .. . .

Sinyal Inverter Schmitt trigger ......... ................ .

Kurva Karakteristik umum Sekering ................ . . .

Bentuk sekering jenis ulir .. . ............... ......... . . ... .

Bentuk sekering jenis HRC ............................. .

Kurva Karakteristik Thermal over load .. .......... . . . .

Diagram blok proses kerja system pengendalian . ..

Bentuk kunci Kartu berlubang ...... ... .. . . .. . .. .. . . .... .

Rangkaian pendeteks i Kode Kartu dan Kode bit. ...

Rangkaian penggerak Relay . ........................ .

34

35

37

38

40

41

43

43

44

45

46

48

49

51

52

54

VIII

3. 17

3.18

3.19

3.20

3.21

3.22(a)

3.22(b)

Gambar 3.23

Gambar 3.24

l"'"- I I " ' . . 011n001 l"'"-011n001 l"'"- I 011n001

I -011n001

- I " 011n001

I " \.;Jeroang I " \.;Jeroang I " ·\.;Jeroang ·' \.;Jeroang ' .... . .......... · . .· . .· . . . . . . .

S-R flip-flop dengan penahan NANO . . . . .

Serial in'paralel out . ... . . . . .... ... ...............

Shift Register Sherial in - parallel out ..............

Comparator 1-bit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Diagram blok comparator .. . . .. . .. . .. . . . ....

Simbol Inverter Schmitt trigger ......... ..........

Sinyal Inverter Schmitt trigger ......... .....

Kurva Karakteristik umum Sekering Sekering .............

Bentuk sekering jenis ulir .. . ............... .

UNIVERSITAS MEDAN AREA

Page 8: UNIVERSITAS MEDAN AREArepository.uma.ac.id/bitstream/123456789/4028/2/... · 2018. 4. 3. · KA TA PENGANTAR Puji dan syukur pemtlis panjatkan ke hadirat Allah yang Maha Kuasa, atas

_./

Gambar

Gambar 4.5

Gambar 4.6

Gambar 4.7

Gambar 4.8

Gambar 4.9

judul Ha la man ......

Rangkaian control motor ooerasi manual . . . . . . . . . . . . . . . 57

Rangkaian control motor operasi otomatis . . . . . . . . . . . . . 59

Rangkaian Penggerak motor balik putar . . . . . . . . . . . . . . . . 60

Diagram rangkaian kendali . .. .. .. .. .. .. .. .. . . . . . . .. .. . .. . .. 64

Rangkaian control motor dengan motor penggerak. .. 66

IX

----

UNIVERSITAS MEDAN AREA

Page 9: UNIVERSITAS MEDAN AREArepository.uma.ac.id/bitstream/123456789/4028/2/... · 2018. 4. 3. · KA TA PENGANTAR Puji dan syukur pemtlis panjatkan ke hadirat Allah yang Maha Kuasa, atas

Tabel

Tabel 3. 1.

Tabel 3. 2.

Tabel 3.3.

Tabel 3.4.

Tabel 3.5.

Tabel 3.6.

DAFT AR TAB EL

... _ JU du I Halaman

Tabel Keluaran Gerbang NANO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34

Tabel Kebenaran S-R f!ip-flop . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35

Pemecahan Shift Register tiap-tiap Clock . . . . . . . . . . . . . . . 39

Tabel Keluaran Comparator . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 1

Daftar Kemampuan Arus Nominal Sekering . . . . . . . . . . . . 46

Daftar Ukuran dan kemampuan Arus sekering

Jenis HRC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47

x

UNIVERSITAS MEDAN AREA