Sabtu, 12 Maret 2011

Elektro

Overload Motor Protection
yang dimaksud motor ini adalah electric motor yang oleh orang awam disebut dinamo. Dan disini dikhususkan yang terjadi pada motor AC 3 phase. Fungsi dari motor ini adalah sebagai penggerak atau untuk mengkonversi energi listrik menjadi mekanik/ gerak seperti lift, conveyor, blower, crusher dll. Dalam dunia industri saat ini peran yang dilakukan motor ini sangat vital. Untuk itu proteksi sangat diperlukan untuk menjaga kelancaran suatu proses.Sistem proteksi motor ini sudah lama dikenal dan berkembang seiring kemajuan teknologi. Mulai dari penggunaan eutic relay, thermal, sampai elektronik. Secara umum sistem kerja alat tersebut dapat dibagi menjadi dua yaitu dengan thermal dan elektronik.

THERMAL OVERLOAD
Sesuai dengan namanya proteksi motor ini menggunakan panas sebagai pembatas arus pada motor. Alat ini sangat banyak dipergunakan saat ini. Biasanya disebut TOR, Thermis atau overload relay. Cara kerja alat ini adalah dengan menkonversi arus yang mengalir menjadi panas untuk mempengaruhi bimetal. Nah , bimetal inilah yang menggerakkan tuas untuk menghentikan aliran listrik pada motor melalui suatu control motor starter (baca motor starter). Pembatasan dilakukan dengan mengatur besaran arus pada dial di alat tersebut. Jadi alat tersebut memiliki range adjustment misal TOR dengan range 1 ~ 3,2 Amp disetting 2,5 Amp. Artinya, kita membatasi arus dengan TOR pada level 2,5 Amp saja.

Bagaimana bila terjadi kelebihan arus/ overload pada motor starter? Seperti contoh di atas, TOR di setting 2,5 Amp dan semisal arus telah mencapai 3 ampere, apa yang kita harapkan ? Starter shut down/ Trip ! Benar, hanya kapan akan trip?? Secepatnya ?? Ini sangat tidak mungkin bila kita menggunakan Thermal Overload/ TOR. Nah…,terus seberapa cepat TOR itu akan trip ?? Dengan menggunakan bimetal sebagai pembatas tentu tidak dapat bereaksi secara cepat terhadap kenaikan arus. Perlu diketahui, TOR di pasaran memiliki beberapa type yang disebut Class. Jadi dengan memilih class yang berbeda maka kecepatan trip TOR akan berbeda pula. Saat ini terdapat TOR dengan Class 10, Class 15, Class 20 dll. Class ini menunjukkan kecepatan trip saat TOR dialiri arus sebesar 6X setting. Semisal, digunakan TOR class 20 dengan setting 10 Amp, saat arus mencapai 60 Amp alat ini akan trip setelah mencapai waktu 20 DETIK !! 6X setting dalam 20 DETIK !! Bagaimana jika kelebihan arus hanya pada 13 Amp saja? Kita bisa menunggu ber jam jam agar trip. Untuk lebih jelasnya mintalah kurva trip seperti pada gambar saat membeli TOR dan hitung kecepatan tripnya. Perlu diketahui kurva TOR adalah logaritmik bukan linier. So, kita tidak perlu lagi menyalahkan keakuratan TOR yang selama ini dipakai.

ELECTRONIC OVERLOAD
Overload electronic ini mempunya 2 karakteristik trip, INVERSE dan DEFINITE. Inverse, ia akan bekerja seperti thermal overload. Perbedaannya adalah kemampuannya untuk menggeser kurva trip. Jadi overload ini selain mempunyai setting arus juga kecepatan trip atau class adjustment. Selain itu dengan menggunakan rangkaian elektronik ia akan tidak mudah dipengaruhi suhu sekitar serta akurasi lebih terjaga. Definite, bekerja dengan pembatasan yang ketat. Dengan karakteristik ini, berapapun besar kelebihan beban ia akan trip setelah mencapai waktu yang ditentukan. Misal seting overload pada 10 amp dengan waktu trip 4 detik. Jika terjadi kelebihan beban lebih dari 10 amp selama lebih dari 4 detik dia akan trip. Kecepatan trip ini tidak tergantung besar arus overload (baik kecil atau besar sama saja). Dengan menggunakan rangkaian elektronik biasanya alat ini dilengkapi dengan fasilitas proteksi lain seperti phaseloss protection, Lock Rotor Protection, Short Circuit Protection dll. Dengan gambaran tersebut di atas, maka kita bisa menentukan kebutuhan overload protection yang diperlukan. Dan perlu di ingat bahwa, terbakarnya motor tidak hanya karena terjadinya overload. Overload hanyalah salah satu dari beberapa fakor penyebab terbakarnya motor. Seberapa tinggi tingkat proteksi motor yang kita perlukan tergantung dengan prioritas kita. Tetapi, overload protection tetaplah mutlak diperlukan dalam sebuah suatu sistem motor starter
Rekomendasi Urutan test dari EATA
(diambil dari Baker Instrument Company The Measure of Quality)
Untuk mencapai Program Predictive Maintenance motor listrik tercapai secara effektive,  Baker Instrument Co membuat rekomendasi mengenai urutan spesipik test motor. Secara umum, melakukan test dengan “urutan test secara progressive yang harus dilakukan”
Pengukuran atau test dapat mementukan diagnosa perbaikan atau repair.Rekomendasi urutan test sbb :
1. Resistance Test
2. Meg-ohm test
3. HiPot Test
4. Surge
1. Coil Resistance Test
Tahanan coil di test atau diukur terutama untuk mengetahui kesamaan / balance atau tidak diantarai ketiga phasenya, perbedaan pengukuran dengan pengukuran sebeumya sebelumnya dan perbedaan dengan yang tertera di name platenya. Jika ditemukam problem, maka motor harus diinspeksi untuk menemukan sebab problem tsb.
Problemnya mungkin :
· Hard Shorts / hubung pendek dengan core
· Hard Shorts / hubung pendek antar coil dalam phase atau
· Hard Shorts / hubung pendek antar coil antar phase
· Ukuran kawat/coil tidak sama/salah
· Connnection atau sambungan terminal kendor atau berkarat
Lebih jauh jika pengukuran dapat diterima maka HiPot atau Surge baru diperlukan
2. Megohm Test
Megohm test/tes tahanan dilakukan dengan voltage/tegangan berdasarkan tegangan kerja motor dan standard pabrikan atau pemakai sebagai panduan. Membandingkan hasil pengukuran dengan standard akan menggambarkan kondisi coil, Jika terukur tahanan atau resistansi rendah maka harus diadakan pemeriksaan lebih teliti, kemungkinan terjadi ground-wall pada insulasi.
Ground-wall al :
· Lapisan insolasi atau enamel kawat terbakar atau rusak
· Coil motor mungkin penuh kotoran, debu karbon, ada air/lembab atau kontaminan
· Koneksi pada coil2nya mungkin jelek.
· Insolasi yang digunakan untuk terminal connection ke juction-box mungkin salah ratingnya. Tidak perlu diadakan test lebih lanjut jika belum diketemukan mengapa megohm rendah dan di perbaiki
3. HIPOT Test
HiPOT test dilakukan menggunakan “test voltage” yang pada pokoknya lebih tinggi dari Megohm-test, tetapi , sekali lagi tergantung dari “voltase operasi motor”dan sesuai dengan standard tertentu atau panduan perusahaan pemakai.
Mencari hal yang diluar biasa : kebocoran arus tinggi, atau bocor tidak tetap/sesekali, atau loncat naik-turun. Rusak atau bocor arus tinggi merupakan indikasi kerusakan ground-wall insulasi.
Periksalah : liner-slot, wedges, konduktor antara junction box dan coils dll.
4. Surge Test
Surge test dilakukan untuk setiap phase, juga memilih test voltage berdasarkan voltage operasi motor dan standard dan panduan perusahaan pemakai..
Rekomendasi Test Voltage : HiPot dan Surge Test
Voltase Test untuk HiPot : motor, generator, transformator = dua kali voltase jaringan/operasi mesin tsb. ditambah 1000 volt.
Sesuai dengan NEMA MG-1, IEEE 95-1977 (untuk voltage lebih tinggi dari 5000 volts) dan IEEE 43-1974 ( test voltage kurang dari 5000 volts)Contoh :
Motor 460 VAC -> tets voltase = 2 x 460 V + 1000V = 1920 V
Motor 4160 VAC -> tets voltase = 2 x 4160V + 1000V = 9320 V
Untuk winding baru atau rewound motor , test motor kadang ditambah dengan safety-factor 1,2 – 1,7. Dimaksudkan untuk quality control yang lebih tinggi derajatnya untuk mendapatkan motor dengan kwalitas tinggi.
Contoh :
Motor460 VAC-> tets voltase = 2 x 460V +1000V x 1,2 = 2304 V atau
Motor 460 VAC -> tets voltase = 2 x 460V+1000V x 1,7 = 3464 V
Catatan : meski CRT sudah dikalibrasi tetapi sulit untuk mendapatkan besar voltase yang sama persis dengan permintaan test, jadi ambillah harga pembulatan yang terdekat.
(di ambil @ disarikan dari Baker Instrument Company. The Measure of Quality)
Prinsip Kerja :
Coil Resistance Testing
Coil Resistance Test atau Test Tahanan Coil prinsipnya sederhana mudah untuk dilakukan dan dapat langsung mengetahui kondisi konduktor dari winding. Tetst ini terdiri dari :
· menginjeksi arus listrik dengan besaran konstan ke winding
· mengukur voltage-droop dalam winding,
· kemudian menghitung resistansi menggunakan Hukum Ohm
Jika terjadi short didalam winding maka resistansi lebih rendah dari normal. Hasil penghitungan bisa dibandingkan dengan winding yang sama, atau catatan resistansi sebelumya atau data dari nameplate, sudah buruk atau masih baik.
Hasil pengukuran resistansi di pengaruhi oleh konduktivitas tembaga dan temperatur ruang. Maka agar hasil teliti harus ada koreksi karena temperature ruang.
Juga untuk mendapatkan akurasi hasil voltage-droop, injeksi arus listrik ke coil sekurang-kurangnya sebesar 10 Ampere.
Kerusakan motor kebanyakan disebabkan oleh 5 factor :

. panas,
· kotor,
· lembab,
· vibrasi.
· Kwalitas supply listrik

Dengan fokus pada faktor tsb. dapatlah di eliminir : jumlah kerusakan, kerugian, ongkos maintenance.

Dibagi menurut asal sebab kerusakan :
· kerusakan dari luar motor : kwalitas masukan tenaga listrik, misalignment, kondisi lingkugan panas/lembab/tidak ada ventilasi, kondisi beban
· kerusan dari dalam motor : aging/penuaan, degradasi.

Atau
· Kerusakan karena listrik :
· Kerusakan mekanis.
Panas /over-heating:
Penyebab terbesar kerusakan motor sehingga motor tidak dapat mencapai umur pakai yang seharusnya ialah “over-heating atau panas berlebihan”, Setiap mengalami Kenaikan temperature 10 derajat, dari temperature normalnya, berakibat memotong umur motor 50% , meskipun kenaikan terjadi hanya sementara.
Sebab over-heating al:
· Memilih motor terlalu kecil, sehingga motor harus menderita over-current, berarti kondisi operasinya lebih panas. Tetapi jika memilh motor terlalu besar berakibat pemakaian listrik tidak efisien berarti pemborosan.
· Sistem starting, kebanyakan motor dipasang dengan “direct starting” . sistem ini menimbulkan arus Starting-current terlampau besar (5 kali lebih), sehingga menimbulkan panas yang besar, lebih2 jika sering start-stop. Untuk itu perlu dipasang sistem start al: star-delta, fluid-couplig, pengubah-frequensi, dll
· Start-stop terlalu sering tanpa memperhartikan jedah antar waktu start sangat menimbulkan kerusakan. (lihat tabel minmum jedah waktu)
· Environment - ambient temperature tinggi,, mengakibatkan operating temperture motor lebih tinggi dari seharusnya.
· Ventilasi ruang kurang bagus menimbulkan symtem pendinginan motor tidak baik. Mengakibatkan operating temperature motor naik.
· Kondisi motor: fan rusak, body motor kotor, saluran pendingin buntu/kotor dll. Mengganggu penginan.
· Kondisi beban : kopling misaligment, beban terlalu besar, beban tidak normal,
Kotor
Debu / Kotoran yg terakumulasi akan merusak komponen listrk maupun mekanical. Umumnya terakumulasi pada permukaan badan motor , saluran pendinginan, fin, fan mengakibatkan pendinginan terganngu dan panasan motor berlebih. Motor type ODP , kotoran debu masuk dan terkumpul kedalam winding menimbulkan kerusakan isolasi / winding.
Moisture / lembab
Lembab atau embun juga merusak komponen listrik dan mekanikal, yang mengakibatkan pengkaratan pada poros, bearing, rotor, stator, laminasi. Jika penetrasi ke isolasi mengkaibatkan degradasi isolasi dan rusak.
Vibrasi
Vibrasi merupakan indikasi bahwa kondisi motor sedang mengalami masalah. Besar Vibrasi yang melebih harga yang diijinkan dapat menyebabka kerusakan yang lebih parah. Sumber vibrasi dpat dari motor atau dari mesin yang digerakan (load) bahkan mungki juga dari kedua2nya.
Sebab vibrasi a.l dari kondisi :
· Misalignment motor terhadap load (mesin yang digerakan),
· Kendor pada fondasi nya Motor atau load
· Kondisi Soft-foot pada fondasi nya Motor atau load
· Rotor unbalance ( Motor atau load)
· Bearing aus atau rusak, meyebabkan poros berputar tidak sentris.
· Akumulasi karat atau kotoran pada komponen putar (rotor)
· Sewaktu memasang rotor/bearing motor sehabis overhaul/rewinding tidak aligment.
Kwalitas Listrik
Kwalitas suply tenaga sangat menentukan umur motor listrik, hal2 yang harus dihindari. al:
· Voltage sering naik -turun melebihi harga toleransi, under/over voltage dapat menimbulakan overheating didalam winding, berakibat umur motor menjadi pendek.
· Voltage spike akibat power swicthing atau serangan halilintar (lightning strikes) juga menyebabkan kerusakan isolasi winding.
· Voltage 3 phase tidak balance melebihi harga toleransi, sering terjadi sebagai sebab kerusakan winding.
Beberapa sebab lain al:
· Pemilihan pelumas harus sesuai specifikasi, penggantian/penambahan dilakukan dan terjadwal dengan baik.
· Pemilihan dan pemeliharaan kopling sama pentingnya dengan komponen lain.
· Seting bearing dan komponen lain harus sesuai dengan standard.

Setelah kita mengetahui beberapa sebab kerusakan, kita dapat merencanakan program pemeliharaan dan langkah pelaksanaan yang sesuai.
Electrical Safety
sign warning listrikListrik bagi kehidupan sangatlah penting, karena dari listrik kita mendapatkan energi untuk penerangan, komunikasi, bekerja, dan sebagainya. Tapi listrik juga akan sangat mematikan jika terdapat kesalahan karena ketidak pahaman mengenai bahaya listrik. Mengingat listrik sangat kita butuhkan dan listrik juga sangat berbahaya maka kami akan mencoba menjelaskan perundangan dan dasar dasar K3 Listrik atau Electrical Safety.

Dasar Hukum K3 Listrik atau Electrical Safety adalah :

1. UU No 1 Tahun 1970 tentang Keselamatan Kerja

- Pasal 2 ayat ( 1 ) Huruf q ( Ruang Lingkup )

Setiap tempat dimana listrik dibangkitkan, ditransmisikan, dibagi-bagikan,disalurkan, dan digunakan

- Pasal 3 ayat ( 1 ) Huruf q ( Objective )

Dengan peraturan perundangan ditetapkan syarat syarat keselamatan kerja untuk :

q. Mencegah terkena aliran listrik berbahaya

Keputusan Menaker No.Kep.75/MEN/2002

Pemberlakuan Puil 2000

PUIL 2000 ( SNI 04-0225-2000 )

PUIL adalah Persyaratan Umum Instalasi Listrik

ditetapkan sebagai standar wajib

Kep.Men. ESDM NO : 2046 K /40/MEN/2001

Tanggal 28 Agustus 2001

Batas waktu penyesuaian 3 Tahun setelah ditetapkan

2. Pengertian :

- Intalasi listrik adalah bangunan mulai dari pembangkit tenaga sampai titik penggunaan akhir

- Peralatan Listrik adalah setiap alat yang pemakai listrik

- Perlengkapan Listrik adalah komponen komponen yang diperlukan pada instalasi listrik

3. Tujuan K3 Listrik :

- Menjamin kehandalan Instalasi listrik sesuai tujuan penggunaannya

- Mencegah timbulnya bahaya akibat listrik :

a. Bahaya sentuhan langsung.

b.Bahaya sentuhan tidak langung

c. Bahaya kebakaran.

Elektromagnet adalah prinsip pembangkitan magnet dengan menggunakan arus listrik. Aplikasi praktisnya kita temukan pada motor listrik, speaker, relay dsb. Sebatang kawat yang diberikan listrik DC arahnya meninggalkan kita (tanda silang), maka disekeliling kawat timbul garis gaya magnet melingkar, lihat gambar 1. Sedangkan gambar visual garis gaya magnet didapatkan dari serbuk besi yang ditaburkan disekeliling kawat beraliran listrik.


Gambar 1. Prinsip elektromagnetik.

Sebatang kawat pada posisi vertikal diberikan arus listrik DC searah panah, maka arus menuju keatas arah pandang (tanda titik). Garis gaya magnet yang membentuk selubung berlapis lapis terbentuk sepanjang kawat. Garis gaya magnet ini tidak tampak oleh mata kita, cara melihatnya dengan serbuk halus besi atau kompas yang didekatkan dengan kawat penghantar tsb. Kompas menunjukkan bahwa arah garis gaya sekitar kawat melingkar. Arah medan magnet disekitar penghantar sesuai arah putaran sekrup (James Clerk Maxwell, 1831-1879). arah arus kedepan (meninggalkan kita) maka arah medan magnet searah putaran sekrup kekanan. Sedangkan bila arah arus kebelakang (menuju kita) maka arah medan magnet adalah kekiri.

Gambar 2. Garis magnet membentuk selubung seputar kawat berarus.

Gambar 3. Prinsip putaran sekrup

Aturan sekrup mirip dengan hukum tangan kanan yang menggenggam, dimana arah ibu jari menyatakan arah arus listrik mengalir pada kawat. Maka keempat arah jari menyatakan arah dari garis gaya elektromagnet yang ditimbulkan.

Arah aliran arus listrik DC pada kawat penghantar menentukan arah garis gaya elektromagnet. Arah arus listrik DC menuju kita (tanda titik pada penampang kawat), arah garis gaya elektromagnet melingkar berlawanan arah jarum jam. Ketika arah arus listrik DC meninggalkan kita (tanda silang penampang kawat), garis gaya elektromagnet yang ditimbulkan melingkar searah dengan jarum jam (sesuai dengan model mengencangkan sekrup). Makin besar intensitas arus yang mengalir semakin kuat medan elektro-magnet yang mengelilingi sepanjang kawat tersebut.


Gambar 4. Elektromagnetik sekeliling kawat.

Elektromagnet pada Belitan Kawat

Jika sebuah kawat penghantar berbentuk bulat dialiri arus listrik I sesuai arah panah, maka disekeliling kawat timbul garis gaya magnet yang arahnya secara gabungan membentuk kutub utara dan kutub selatan. Makin besar arus listrik yang melewati kawat, maka akan semakin kuat medan elektromagnetik yang ditimbulkannya.

Gambar 5. Kawat melingkar berarus membentuk kutub magnet

Jika beberapa belitan kawat digulungkan membentuk sebuah coil atau lilitan, dan kemudian dipotong secara melintang maka arah arus ada dua jenis. Kawat bagian atas bertanda silang (meninggalkan kita) dan kawat bagian bawah bertanda titik (menuju kita).


Gambar 6. Belitan kawat membentuk kutub magnet.

Hukum Tangan Kanan

Hukum tangan kanan untuk menjelas kan terbentuknya garis gaya elektromagnet pada sebuah gulungan atau coil dapat dilihat pada gambar 7. Dimana sebuah
gulungan kawat coil dialiri arus listrik, maka arah arusnya ditunjukkan sesuai dengan empat jari tangan kanan, sedangkan kutub magnet yang dihasilkan ditunjukkan dengan ibu jari untuk arah kutub utara dan kutub selatan arah lainnya.

Gambar 7. Hukum tangan kanan.

Untuk menguatkan medan magnet yang dihasilkan pada gulungan dipasangkan inti besi dari bahan ferromagnet, sehingga garis gaya elektromagnet menyatu. Aplikasinya dipakai pada coil kontaktor atau relay.

Hot stamping machine review
Komponen utama
Termal over load
Kontaktor
Relay
Transformator control + fuse
Komponen pengendali
Solenoid
Push button
Thermometer + termokopel
Counter
On delay timer


Relay
PYF08A-E
 

1 komentar: