Perancangan Kontrol Motor Conveyor Dengan Variable Frequency Drive (VFD) Untuk Motor 3 Phasa PT. Kenongo Nalama Tech

19 Februari 2025 - kategori Kegiatan Magang 55 Views

Memanfaatkan sumber daya yang tersedia untuk mendukung peningkatan efisiensi produksi, rangka conveyor yang sebelumnya tidak digunakan diubah menjadi peluang dengan mengintegrasikannya ke dalam proses produksi di PT. Ajinomoto Indonesia melalui pengembangan panel kontrol motor conveyor. Langkah ini diambil untuk memaksimalkan pemanfaatan peralatan yang ada sekaligus memberikan solusi terhadap kebutuhan peningkatan efisiensi produksi. Penelitian ini bertujuan untuk merancang dan merealisasikan panel kontrol motor conveyor yang mampu meningkatkan keandalan sistem, memperkecil potensi kerusakan, dan mempermudah proses pengendalian. Pengintegrasian ini juga diharapkan dapat memberikan wawasan baru mengenai penerapan teknologi kontrol dalam mendukung proses manufaktur.

Penggunaan Variable Frequency Drive di dunia industri sangat luas, antara lain untuk mengatur kecepatan motor AC melalui pengaturan frekuensi masukan, pemanasan secara induksi (induction heating), serta untuk Standby Power Supply dengan frekuensi dan tegangan yang dapat disesuaikan dengan kebutuhan beban. VFD juga banyak digunakan untuk penstabil tegangan di industri[1]. Maka dari itu, panel kontrol ini dibuat untuk memanfaatkan rangka conveyor yang sebelumnya tidak digunakan dengan mengintegrasikannya ke dalam sistem produksi di PT. Ajinomoto Indonesia. Panel ini juga dirancang untuk mendukung fleksibilitas pengaturan kecepatan menggunakan inverter, sehingga dapat disesuaikan dengan kebutuhan operasional yang dinamis dan meningkatkan efisiensi serta keandalan sistem produksi.

METODE

Waktu dan Tempat

Perancangan dan Pengujian panel control dilakukan ketika melaksanakan magang dan bertempat di workshop PT. Kenongo Nalama Tech.

Alat dan Bahan

Alat dan bahan yang digunakan untuk panel kontrol ini adalah 1 unit Inverter ABB ACS150, 1 unit Relay MY2N 220V, MCB 2P/6A, Fuse 2A, Push Button, Emergency Push Button, dan lampu indikator.

Tahap Instalasi Panel Kontrol

Adapun tahap perancangan panel kontrol motor conveyor sebagai berikut :

Perancangan panel kontrol

Perancangan panel kontrol ini melibatkan penyiapan alat dan bahan yang diperlukan, seperti rangkaian komponen listrik, inverter, dan motor konveyor. Selain itu, dilakukan juga proses perhitungan serta penentuan nilai komponen pada panel kontrol, seperti kapasitas fuse, MCB,relay, dan parameter pengaturan inverter, agar sistem dapat berfungsi secara optimal sesuai dengan kebutuhan operasional.

Rangkaian Kontrol

Gambar 1. Rangkaian Kontrol Motor dengan Inverter

Gambar 1 menunjukkan rangkaian kontrol motor dengan Inverter ABB yang akan dikerjakan. Berikut Penjelasan Rangkaian Kontrol :

Sistem ini menggunakan sumber utama dari PLN dengan tegangan 220V AC.
MCB 2 Pole 6A digunakan sebagai pengaman utama untuk melindungi rangkaian dari arus berlebih atau hubung singkat.
Sumber 220V AC dialirkan ke inverter. Inverter berfungsi untuk mengubah tegangan input menjadi output 3 fasa dengan frekuensi yang dapat diatur, sehingga memungkinkan pengendalian kecepatan motor 3 fasa.
Fuse 2A dipasang untuk melindungi komponen seperti push button, tombol darurat (emergency stop), dan lampu indikator dari gangguan arus pendek, sehingga mencegah kerusakan yang lebih luas hingga ke MCB.
Sistem dilengkapi relay MY2N 220V AC yang berfungsi sebagai saklar elektronik untuk mengontrol aktivasi inverter dan motor.
Saat sistem dalam posisi standby, lampu merah akan menyala, menandakan bahwa sistem siap tetapi belum beroperasi.
Ketika tombol ON ditekan, relay akan terpicu (triggered), mengaktifkan kontak relay dan menghubungkan terminal Common dan Forward pada inverter. Hal ini akan mengaktifkan motor, dan lampu hijau akan menyala untuk menunjukkan bahwa sistem dalam keadaan berjalan.
Sistem ini dirancang dengan pengamanan berlapis melalui MCB, fuse, dan tombol darurat untuk memastikan keselamatan selama operasi, serta mengurangi risiko kerusakan pada komponen.

Gambar 2. Panel kontrol motor dengan inverter

Gambar 2 menunjukkan panel kontrol yang telah diinstalasi dan siap untuk melakukan pengujian. Panel ini dirancang dengan mempertimbangkan tata letak komponen yang rapi dan ergonomis guna memudahkan proses perawatan dan pengoperasian.

HASIL DAN PEMBAHASAN

Pengujian panel kontrol dilakukan pada motor 3 fasa 220V dengan daya 1,5 kW dalam kondisi tanpa beban. Dalam pengujian ini, dilakukan pengukuran arus dan tegangan pada output inverter untuk memastikan bahwa motor beroperasi dalam batas arus yang aman. Selain itu, pengukuran ini juga bertujuan untuk memastikan bahwa inverter mampu menghasilkan tegangan yang stabil, sehingga sistem dapat bekerja sesuai dengan spesifikasi yang diharapkan.

Tabel 1. Hasil Pengujian Panel Kontrol

Dari data hasil pengujian yang diperoleh, dilakukan proses pengolahan data dan dibuat dalam bentuk kurva untuk memvisualisasikan hubungan antar parameter yang diukur. Kurva tersebut menunjukkan hasil pengujian sebagai berikut :

Gambar 3. Grafik Ratio Output Inverter

Grafik yang ditunjukkan menggambarkan hubungan linear antara frekuensi dan tegangan output inverter, di mana tegangan meningkat seiring dengan kenaikan frekuensi inverter. Pada frekuensi 20 Hz, tegangan output inverter sekitar 105V, sementara pada frekuensi 50 Hz, tegangan output mencapai 200V. Jika Frekuensi dinaikkan secara maksimal yaitu 60 Hz maka tegangan diadapatkan 220 Volt. Hal ini menunjukkan bahwa inverter menaikkan tegangan sesuai dengan peningkatan frekuensi.

Gambar 4. Grafik Hubung Frekuensi dan Arus

Berdasarkan Data yang didapat , dapat dilihat bahwa ketika frekuensi naik, arus juga cenderung naik, karena hubungan antara tegangan, arus, dan frekuensi. Pada frekuensi yang lebih rendah, motor akan menerima tegangan yang lebih rendah, yang mengakibatkan penurunan daya yang disuplai ke motor. Hal ini menyebabkan penurunan arus, karena daya (P) yang diberikan ke motor berhubungan dengan tegangan (V) dan arus (I) melalui persamaan 𝑃= 𝑉×𝐼. Oleh karena itu, saat frekuensi dan tegangan menurun, arus juga akan menurun untuk mempertahankan keseimbangan daya yang dibutuhkan oleh motor atau beban.

KESIMPULAN

Arus dan tegangan output inverter meningkat seiring kenaikan frekuensi, sedangkan pada frekuensi rendah, arus dan tegangan menurun untuk menjaga keseimbangan daya, sesuai prinsip pengaturan motor induksi. Perbedaan kecil antar fasa dalam sistem output inverter, seperti yang terlihat pada data pengujian, merupakan hal wajar yang dapat disebabkan oleh harmonisa switching inverter, perbedaan impedansi, atau toleransi alat ukur.

Nama: Irene Citranbilla Kanafi

NIM: 21050874072

Dosen Pembimbing: Prof. Dr. Lilik Anifah, S.T., M.T.

Instansi Magang Industri: PT. Kenongo Nalam Tech

Program Studi: S1-Teknik Elektro