STUDI RANGKAIAN KONTROL MOTOR KONVEYOR
DI PT. TRUBAINDO COAL MINING
PROPOSAL TUGAS AKHIR
Diajukan Sebagai Persyaratan Untuk Menyelesaikan
Program Pendidikan Diploma III
Pada
Program Studi : Teknik Listrik
Jurusan : Teknik Elektro
Politeknik Negeri Samarinda
Oleh :
WAHYU GUSTI ANGGORO
NIM : 09 612 076
POLITEKNIK NEGERI SAMARINDA
SAMARINDA
2011
ii
KATA PENGANTAR
Puji syukur selalu tercurahkan atas kehadirat ALLAH SWT karena berkat
rahmat, taufik dan hidayah-NYA, sehingga proposal Tugas Akhir ini dapat
diselesaikan walaupun serba kekurangan dan dalam kesederhanaan. Proposal
tugas akhir ini disusun untuk memenuhi sebagian persyaratan dalam penyelesaian
pendidikan Diploma III pada jurusan Teknik Elektro Politeknik Negeri
Samarinda.
Judul Tugas Akhir yang diajukan adalah STUDI RANGKAIAN
KONTROL MOTOR KONVEYOR DI PT. TRUBAINDO COAL MINING.
Ucapan terima kasih yang sebesar-besarnya disampaikan kepada semua
pihak yang telah banyak membantu bimbingan serta dorongan baik motivasi
hingga proposal ini dapat terealisasi, khususnya disampaikan kepada :
1. Orang tua dan keluarga. yang telah banyak memberikan bantuan moral
maupun material serta doanya.
2. Bapak pembimbing yang telah banyak memberikan motivasi dan
saran dalam penyusunan proposal tugas akhir.
3. Masing MT, selaku sekertaris jurusan Teknik Elektro yang berperan
dalam membimbing penulisan proposal tugas akhir ini.
4. Semua Dosen yang berada di Teknik Elektro yang dengan sabar
memberikan pengarahan dan bimbingan pengajaran selama ini.
5. Teman – teman di Politeknik Negeri Samarinda terutama jurusan
Teknik Elektro angkatan 2009 khususnya kelas D yang telah
iii
memberikan motivasi dan semangat hingga proposal tugas akhir ini
selesai.
6. Serta sahabat - sahabat saya yang telah memberikan banyak inspirasi,
nasehat dan dukungannya.
Saran yang bersifat membangun sangat diharapkan untuk kesempurnaan
proposal tugas akhir ini.
Semoga hasil yang dicapai dapat memberikan manfaat dan inspirasi bagi
seluruh umat manusia dimuka bumi ini.
Samarinda, 16 Desember 2011
Penulis
iv
DAFTAR ISI
KATA PENGANTAR ............................................................................................ ii
DAFTAR ISI .......................................................................................................... iv
BAB I PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang ......................................................................................... 1
1.2. RUMUSAN MASALAH ......................................................................... 2
1.3. TUJUAN .................................................................................................. 2
1.4. MANFAAT PENELITIAN ...................................................................... 3
BAB II DASAR TEORI
2.1. Konveyor .................................................................................................. 4
2.2. Motor Induksi 3 Fasa ................................................................................ 4
2.3. Peralatan Kontrol ...................................................................................... 6
2.3.1. Kontaktor .......................................................................................... 6
2.3.2. Transformator 220-24 Volt ............................................................... 7
2.3.3. Tombol Tekan ................................................................................... 7
2.3.4. Time Delay relay / Timer .................................................................. 7
2.3.5. Current Transformer (CT) ................................................................. 9
2.3.6. Relay ................................................................................................. 9
2.3.7. Ampermeter dan Voltmeter............................................................. 10
2.3.8. Lampu Indikator .............................................................................. 11
2.3.9. Sensor metal/logam ......................................................................... 11
2.3.10. Pengaman ........................................................................................ 12
2.4. PENGHANTAR ..................................................................................... 14
2.5. Kuat Hantar Arus (KHA) ....................................................................... 15
BAB III METODOLOGI
3.3. Teknik Pengumpulan Data ..................................................................... 18
3.4. Desain Penelitian .................................................................................... 18
3.5. Analisis Data .......................................................................................... 18
BAB I
PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Batu bara merupakan salah satu bahan bakar yang sangat vital saat ini. Batu
bara digunakan sebagai bahan bakar alternatif dari minyak bumi yang saat ini
sudah mulai berkurang jumlahnya. Batu bara akan digunakan sebagai sumber
energi bertahun – tahun kedepan.
Di Indonesia terdapat banyak cadangan batu bara, di Kalimantan Timur
khususnya terdapat banyak perusahaan batu bara, dari perusahaan skala kecil yang
mengolah lahan puluhan hektar sampai perusahaan skala besar yang mengolah
lahan sampai ratusan ribu hektar.
Di area produksi batu bara diperlukan sarana untuk pengangkutan batu bara,
pengangkutan batu bara yang paling efisien adalah dengan menggunakan
konveyor. Konveyor – konveyor tersebut memindahkan batu bara dari suatu
tempat ke tempat lain atau dari suatu proses ke proses selanjutnya.
Terdapat berbagai macam jenis atau model konveyor, diantaranya model PC
( portable parts conveyor ), model RBI ( roller bed floor-to-floor incline conveyor
), model PCA light duty ( portable part conveyor ), model SBI ( silinder bed floor-
to-floor incline conveyor), dan lain – lain sesuai dengan kebutuhan di lapangan.
Konveyor – konveyor tersebut tidak dapat bergerak dengan sendirinya, akan
tetapi konveyor digerakan oleh motor listrik. Motor listrik yang biasa digunakan
adalah motor induksi 3 fasa. Motor – motor listrik tersebut dikontrol dengan
2
2
berbagai macam pengaturan. Berdasarkan uraian di atas maka diperlukan suatu
pembelajaran khusus dalam melakukan penelitian yang mengkaji tentang
rangkaian kontrol konveyor untuk memindahkan material berupa batu bara
dengan judul “STUDI RANGKAIAN KONTROL MOTOR KONVEYOR DI
PT. TRUBAINDO COAL MINING”.
1.2. RUMUSAN MASALAH
Berdasarkan uraian di atas maka perumusan masalah dalam penulisan tugas
akhir ini adalah :
1. Bagaimana prinsip dan cara kerja dari rangkaian kontrol konveyor yang
ada di PT. TRUBAINDO COAL MINING.
2. Menentukan besarnya komponen – komponen yang digunakan dalam
rangkaian kontrol motor konveyor.
1.3. TUJUAN
Tujuan dari penelitian tugas akhir ini adalah :
1. Menjelaskan bagaimana proses pendistribusian batu bara.
2. Mengerti dan memahami kerja dari kontrol motor konveyor.
3. Membandingkan hasil penelitian dengan teori yang didapat dibangku
kuliah.
3
3
1.4. MANFAAT PENELITIAN
1. Memberikan backup data kepada PT. TRUBAINDO COAL MINING agar
dapat memaksimalkan dalam proses produksi terutama kerja dari konveyor
pada coal terminal.
2. Dapat memahami rangkaian kontrol konveyor beserta komponen-
komponen penunjang lainya.
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1. Konveyor
Konveyor adalah alat mekanik yang berfungsi untuk menggerakkan atau
memindahkan material, dan merupakan suatu sistem yang terdiri dari suatu jalur
dan sistem pengarah yang mengangkut material dari satu tempat ke tempat yang
lainnya. Konveyor pada umumnya digerakkan oleh motor listrik yang
mengendalikan jalannya ban untuk memastikan bahwa pengangkut bergerak
stabil.
2.2. Motor Induksi 3 Fasa
Motor listrik adalah peralatan listrik yang mengubah tenaga listrik menjadi
tenaga mekanik.
Motor induksi 3 fasa merupakan motor yang paling umum digunakan pada
peralatan industri. Karena konstruksinya yang sederhana, murah, dan mudah
perawatannya.
Motor induksi 3 fasa dapat berputar jika motor dicatu oleh arus bolak-balik
pada statornya secara langsung dan pada rotornya dengan imbas atau
transformator dari stator. Bila pada stator dicatu suatu sumber fasa banyak
seimbang, stator tersebut akan menghasilkan suatu medan magnetik pada celah
udara yang berputar pada kecepatan serempak, atau dengan kata lain bahwa bila
5
5
kumparan stator diberi sumber tegangan tiga phasa maka akan timbul medan
putar pada kumparan stator. Dengan adanya medan putar tersebut maka pada
rotor akan terjadi ggl induksi, karena pada kumparan rotor dihubung singkat maka
pada kumparan rotor akan mengalir arus dan akan menimbulkan gaya.
Gambar 2.1 konstruksi motor induksi 3 fasa
Sifat-sifat motor induksi tiga fasa memiliki kelebihan dan kekurangan bila
dibandingkan dengan jenis motor lainnya adalah :
Kelebihan motor induksi
a. Mempunyai konstruksi yang sederhana.
b. Relatif lebih murah harganya bila dibandingkan dengan jenis motor yang
lainnya.
c. Menghasilkan putaran yang konstan.
d. Mudah perawatannya.
e. Untuk pengasutan tidak memerlukan motor lain sebagai penggerak mula.
f. Tidak membutuhkan sikat-sikat, sehingga rugi gesekan bisa dikurangi.
6
6
Kekurangan motor induksi
a. Putarannya sulit diatur.
b. Arus asut yang cukup tinggi, berkisar antara 5 s/d 7 kali arus nominal
motor.
2.3. Peralatan Kontrol
2.3.1. Kontaktor
Kontaktor adalah jenis saklar yang bekerja secara magnetik yaitu kontak
bekerja apabila kumparan diberi energi. The National Manufacture Assosiation
(NEMA) mendefinisikan kontaktor magnetis sebagai alat yang digerakan secara
magnetis untuk menyambung dan membuka rangkaian daya listrik. Tidak seperti
relay, kontaktor dirancang untuk menyambung dan membuka rangkaian daya
listrik tanpa merusak. Beban-beban tersebut meliputi lampu, pemanas,
transformator, kapasitor, dan motor listrik.
Gambar 2.2 Sistem kerja kontaktor
7
7
2.3.2. Transformator 220-24 Volt
Transformator merupakan suatu peralatan listrik yang digunakan untuk
mengubah besaran tegangan arus listrik bolak-balik (AC), seperti menaikkan atau
menurunkan tegangan listrik (voltase). Transformator bekerja berdasarkan prinsip
fluks listrik dan magnet dimana antara sisi sumber (primer) dan beban (sekunder)
tidak terdapat hubungan secara fisik tetapi secara elektromagnetik (induksi-
elektromagnet).
2.3.3. Tombol Tekan
Tombol tekan, berfungsi sebagai perintah untuk menghidupkan, mematikan,
memulai, menghentikan. dan lain - lain, sifatnya yang hanya sementara
mengontak jika ditekan dan putus bila dilepas. membuatnya sangat universal
untuk di gunakan.
Gambar 2.3 Tombol Tekan
2.3.4. Time Delay relay / Timer
TDR (Time Delay Relay) sering disebut juga relay timer atau relay penunda
batas waktu banyak digunakan dalam instalasi motor terutama instalasi yang
8
8
membutuhkan pengaturan waktu secara otomatis. Peralatan kontrol ini dapat
dikombinasikan dengan peralatan kontrol lain, contohnya dengan MC (Magnetic
Contactor), Thermal Over Load Relay, dan lain-lain.
Gambar 2.4. Timer
Secara prinsip timer mempunyai dua fungsi penundaan yaitu tunda on
(On delay) dan tunda off (Off delay).
Timer jenis On delay mempunyai prinsip kerja sebagai berikut :
Apabila timer diberi tegangan maka dengan menunggu waktu anak kontak
akan berubah posisi (Kontak NO akan menutup dan kontak NC akan membuka),
dan bila sumber tegangan diputuskan maka anak kontak langsung kembali pada
posisi semula.
Gambar 2.5 Timer On Delay
9
9
Timer jenis Off delay mempunyai prinsip kerja sebagai berikut :
Apabila timer diberi tegangan maka anak kontak langsung berubah posisi
(Kontak NO langsung menutup dan kontak NC langsung membuka), dan bila
sumber tegangan diputuskan maka dengan menunggu waktu setting anak kontak
akan kembali pada posisi semula.
Gambar 2.6 Timer Off Delay
2.3.5. Current Transformer (CT)
Current Transformer atau CT adalah salah satu type trafo instrumentasi
yang menghasilkan arus di sekunder dimana besarnya sesuai dengan ratio dan
arus primernya tetapi prinsip – prinsip dasar transformatornya tetaplah sama
seperti transformator daya.
2.3.6. Relay
Prinsip kerjanya adalah rangkaian pembuat magnet untuk menggerakkan
penutup dan pembuka saklar internal didalamnya. Tetapi yang membedakannya
dari peralatan kontaktor tersebut adalah kekuatan saklar internalnya dalam
menghubungkan besaran arus listrik yang melaluinya biasanya berfungsi untuk
membantu kerja dari kontaktor atau untuk melayani beban beban yang kecil.
Rangkaian tersebut dapat dilihat pada Gambar :
10
10
Gambar 2.7 Kontak pada relay
2.3.7. Ampermeter dan Voltmeter
Amperemeter adalah alat yang digunakan untuk mengukur kuat arus listrik
yang ada dalam rangkaian tertutup. Amperemeter biasanya dipasang seri dengan
elemen listrik.
Gambar 2.8 ampermeter
Voltmeter merupakan alat/perkakas untuk mengukur besar tegangan listrik
dalam suatu rangkaian listrik. Voltmeter disusun secara paralel terhadap letak
komponen yang diukur dalam rangkaian.
11
11
Gambar 2.9 voltmeter
2.3.8. Lampu Indikator
Lampu indikator atau biasa disebut lampu tanda digunakan sebagai indikasi
atau penandaan bekerjanya suatu peralatan atau untuk mengetahui kondisi sumber
tegangan yang tersedia pada area tersebut.
Gambar 2.10 Lampu indicator
2.3.9. Sensor metal/logam
Detektor logam adalah suatu alat yang digunakan untuk mendeteksi
logam, dimana alat tersebut menggunakan beberapa metode antara lain sensor
ultrasonik, ground penetrating radar dan lain–lain. Sistem detektor logam tersebut
hanya mendeteksi ada tidaknya logam tetapi tidak dapat membedakan jenis logam
apa yang telah dideteksi. Sensor induktif akan bekerja apabila ada suatu logam
12
12
yang berada di antara sensor tersebut, maka akan terjadi perubahan induksi dan
karakteristik dari rangkaian osilator akan berubah. Perubahan karakteristik osilator
akan mengakibatkan perubahan frekuensi dan tegangan pada output sensor kedua.
2.3.10. Pengaman
2.3.10.1. MCB ( Mini Circuit Breaker )
Main Circuit Breaker (MCB), pemutus hubungan listrik secara otomatis
bilamana daya/tegangan melampaui standar yang ditentukan .Gunanya untuk
mencegah terjadinya hubungan pendek yang dapat merusak peralatan listrik.
MCB banyak digunakan untuk pengaman sirkit satu fasa dan tiga fasa.
Gambar 2.11 MCB ( mini circuit breaker )
2.3.10.2. MCCB
MCCB merupakan alat pengaman yang dalam proses operasinya
mempunyai dua fungsi yaitu sebagai pengaman dan sebagai alat untuk
penghubung.
13
13
Jika dilihat dari segi pengaman, maka MCCB dapat berfungsi sebagai
pengaman gangguan arus hubung singkat dan arus beban lebih. Pada jenis tertentu
pengaman ini mempunyai kemampuan pemutusan yang dapat diatur sesuai
dengan yang diinginkan.
MCCB memiliki rating arus yang relatif tinggi dan dapat disetting sesuai
kebutuhan. Spesifikasi MCCB pada umumnya dibagi dalam 3 parameter operasi yang
terdiri dari:
Ue (tegangan kerja), spesifikasi standar MCCB digambarkan sebagai berikut:
- Ue = 220 V sampai 690 V
Ie (arus kerja), spesifikasi standar MCCB digambarkan sebagai berikut:
- Ie = 40 A - 2500 A
Icn (kapasitas arus pemutusan), spesifikasi standar MCCB digambarkan sebagai
berikut:
- Icu = 35 kA - 100 kA
Gambar 2.12 MCCB ( Moulded Case Circuit Breaker )
14
14
2.3.10.3. TOR ( Thermal Overload Relay )
Thermal overload relay adalah peralatan yang berfungsi untuk memutuskan
rangkaian akibat adanya gangguan beban lebih. Kerja dari peralatan ini
menggunakan bimetal, yaitu suatu bahan yang akan melengkung apabila
temperatur yang berada dibahan tersebut naik.
Fungsi dari overload relay adalah untuk proteksi motor listrik dari beban
lebih. Seperti halnya sekring (fuse) pengaman beban lebih ada yang bekerja cepat
dan ada yang lambat. Sebab waktu motor start arus dapat mencapai 5–7 kali
nominal, sehingga apabila digunakan pengaman yang bekerja cepat, maka
pengamannya akan putus setiap motor dijalankan.
Gambar 2.13 TOR ( Thermal Overload Relay )
2.4. PENGHANTAR
Penghantar/konduktor adalah salah satu komponen utama peralatan
instalasi listrik, yang berperan untuk menyalurkan arus dari satu bagian ke bagian
lain dan juga untuk menghubungkan bagian-bagian yang dirancang bertegangan
yang sama.
15
15
2.4.1. Kabel
Kabel adalah panjang dari satu atau lebih inti penghantar baik yang
berbentuk solid maupun serabut yang masing-masing dilengkapi dengan
isolasinya sendiri-sendiri dan membentuk suatu kesatuan.
2.4.1.1. Kabel NYAF
Kabel NYAF adalah kabel dengan penghantar tembaga berisolasi PVC
berinti serabut/fleksibel.
2.4.1.2. Kabel NYY
Kabel NYY adalah kabel dengan penghantar tembaga berisolasi inti PVC
memiliki selubung dalam PVC dan berwarna hitam.
2.4.1.3. Kabel NYFGbY
Kabel NYFGbY adalah kabel dengan penghantar tembaga berisolasi PVC
dilengkapi perisai dari pita baja yang dilingkupi dengan spiral baja dan selubung
luar PVC berwarna hitam.
2.5. Kuat Hantar Arus (KHA)
KHA adalah arus maksimum yang dapat dialirkan dengan kontinyu oleh
penghantar pada keadaan tertentu tanpa menimbulkan kenaikan suhu melampaui
nilai tertentu.( PUIL 2000 pasal 5.5.3.1)
Dari ketentuan PUIL 2000 diatas untuk mencapai KHA pada suatu
penghantar digunakan persamaan :
Keterangan:
( )
16
16
Untuk menentukan besarnya kapasitas daya tiga fasa pada motor arus
bolak-balik, maka digunakan persamaan :
√ ( )
Untuk menentukan besarnya arus nominal, maka digunakan persamaan :
√ ( )
(PUIL 2000 pasal 5.5.6.1) Setelan maksimum gawai proteksi untuk
masing - masing motor adalah sebagai berikut :
Pemutus Daya (PD).
1) Motor sangkar : 250 % x Inominal
2) Motor serempak : 200 % x Inominal
3) Motor rotor lilit : 150 % x Inominal
BAB III
METODOLOGI
3.1. Waktu dan lokasi penelitian
Pengambilan data lapangan diambil pada bulan Januari 2012 sampai Juli
2012 dan lokasi penelitian adalah di PT. TRUBAINDO COAL MINING.
3.2. Jenis dan sumber data
Jenis data yang diperlukan dalam penelitian adalah :
1. Berupa gambar diagram pendistribusian batu bara.
2. Jumlah beban keseluruhan yang terpasang pada rangkaian kontrol
konveyor.
3. Name plate dari setiap motor-motor listrik.
4. Data peralatan dari komponen - komponen panel kontrol.
5. Jenis penghantar yang digunakan beserta besarannya.
Sumber data
1. Berupa tinjauan pustaka, buku-buku referensi, dan situs yang terkait
dalam proses suatu penelitian. Seperti rangkaian kontrol konveyor.
18
18
3.3. Teknik Pengumpulan Data
Dalam pengumpulan data yang diperoleh penulis berkonsultasi dan
melakukan pengkajian dengan pembimbing lapangan untuk mendapatkan data
yang diperlukan dengan menanyakan hal-hal yang perlu diketahui meliputi
pengambilan desain literature, kapasitas komponen-komponen penunjang dan
melakukan pengamatan secara langsung rangkaian kontrol konveyor di PT.
TRUBAINDO COAL MINING.
3.4. Desain Penelitian
Memulai dengan riset awal dilapangan, yaitu mencari data tentang
pendistribusian batu bara. Setelah itu memulai analisa data yang didapat dari
lapangan. Kemudian memulai konsultasi dengan dosen pembimbing dan
pembimbing lapangan, bersamaan dengan itu juga mengerjakan laporan tugas
akhir.
3.5. Analisis Data
Untuk menunjang hasil studi maka dilakukan langkah – langkah sebagai
berikut :
1. Menghitung besarnya kapasitas daya yang diperlukan pada rangkaian
kontrol konveyor.
2. Mendata berapa kapasitas komponen – komponen rangkaian kontrol
konveyor
3. Menghitung besarnya luas penampang penghantar.
19
19
4. Mengitung besarnya pengaman yang digunakan dari panel utama
sampai ke beban.
5. Dan membandingkan hasil perhitungan dengan data dilapangan.
DAFTAR PUSTAKA
1. Siswoyo. 2008 Teknik Listrik Industri jilid 2. Jakarta : Penerbit Direktorat
Pembinaan Sekolah Menengah Kejuruan.
2. Anonim. Kontaktor(online). http://bkl-listrik-
smk1kdw.blogspot.com/2008/12/kontaktor.html, diakses 15 desember
2011).
3. Anonim. Voltmeter(online). http://id.wikipedia.org/wiki/Voltmeter,
diakses 15 desember 2011).
4. Anonim. Ampermeter(online). http://id.wikipedia.org/wiki/Amperemeter,
diakses 15 desember 2011).
5. Anonim. MCB(online). http://archipeddy.com/khas/mcb.html, diakses 15
desember 2011).
6. Panjaitan, R. 2000 Mesin listrik arus bolak-balik. Bandung : Tarsito.
7. BSN, Persyaratan Umum Instalasi Listrik (PUIL). Jakarta. 2000
Top Related