1. Mahasiswa Jurusan Teknik Elektro UNDIP

2. Dosen Jurusan Teknik Elektro UNDIP

MAKALAH SEMINAR KERJA PRAKTEK

APLIKASI MOTOR INDUKSI TIGA PHASA PADA RUN OUT TABLE DI PABRIK HOT

STRIP MILL

Wahyu Prasetya1, Ir. Tejo Sukmadi,MT

2

Jurusan Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Diponegoro,

Jl. Prof. Sudharto, Tembalang, Semarang, Indonesia

ABSTRAK

Pada divisi Hot Strip Mill (HSM), terdapat lima proses penting dalam pembuatan baja lembaran panas yaitu

reheating furnace, sizing press, roughing mill, finishing mill, dan down coiler. Selama proses ini berlangsung, peran

penting dari roller table sangatlah besar yaitu berfungsi untuk membawa baja panas dari satu stand ke stand yang lain

selama proses produksi.

Salah satu roller table yang terdapat di divisi HSM adalah run out table yang berfungsi membawa strip dari

finishing mill menuju coiler. Dalam proses transfer bar ini run out table digerakan oleh motor AC Induksi 3 phasa.

Laporan Kerja Praktek ini membahas mengenai aplikasi motor induksi 3 phasa pada run out table, dimana

pengontrolan kecepatannya menggunakan Drives yaitu Master Drives di Dinas Perawatan Listrik Pabrik Baja Lembaran

Panas (Hot Strip Mill) PT. Krakatau Steel Cilegon.

Kata kunci : Master Drives, run out table, motor AC induksi 3 Phasa

.

1. PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

PT. Krakatau Steel merupakan perusahaan

yang bergerak dalam bidang industri manufaktur

yang bergerak dalam bidang pengecoran baja. PT.

Krakatau Steel sudah banyak menghasilkan produk

seperti: kawat baja, baja profil, plat baja maupun beja

beton.

HSM merupakan unit produksi paling

modern dan baru di PT.Krakatau Steel karena

sebagian besar pengontrolnya telah menggunakan

komputerisasi yaitu dengan program Programmable

Logic Controller. Memiliki produk baja lembar panas

yang berbentuk coil, plat, dan sheet dengan ketebalan

1,8 mm hingga 25 mm.

Pada divisi Hot Strip Mill sendiri telah

menerapkan penggunaan mesin listrik sebagai

peralatan untuk menunjang proses produksi. Salah

satunya adalah penggunaan motor listrik yaitu motor

induksi tiga Phasa yang diaplikasikan pada run out

table.

1.2 Tujuan

Memperdalam pengetahuan mahasiswa

dengan mengenal dan mempelajari secara langsung

penerapan mesin listrik khususnya tentang penerapan

motor induksi tiga phasa khususnya pada pabrik Hot

Strip Mill (HSM).PT Krakatau Steel, Cilegon.

1.3 Pembatasan Masalah

Dalam penulisan laporan ini, penulis

akan membahas tentang motor yang digunakan

pada peralatan produksi khususnya motor pada

run out table pada divisi di pabrik PT

Krakatau Steel yaitu Hot Strip Mill (HSM),

dimana dibahas tentang motor yang digunakan

dan driver pengaturannya pada divisi tersebut.

2 DASAR TEORI

2.1. Unit Produksi PT Krakatau Steel

PT Krakatau Steel, Cilegon sebagai

pabrik baja terpadu memiliki unit-unit

produksi yang saling mendukung dan

terintegrasi. proses produksi baja pada unit-

unit tersebut saling berkaitan antara divisi /

pabrik yang satu dengan yang lainnya.

Pembagian divisi / pabrik pada PT Krakatau

Steel, meliputi :

1 Pabrik Besi Spons (Direct Reduction

Plant / DRP)

2 Pabrik Billet Baja (Billet Steel Plant /

BSP)

3 Pabrik Baja Slab (Slab Steel Plant / SSP)

4 Pabrik Baja Lembaran Panas (Hot Strip

Mill / HSM)

5 Pabrik Baja Batang Kawat ( Wire Rod

Mill / WRM )

6 Pabrik Baja Lembaran Dingin (Cold Rolling

Mill / CRM)

Gambar 1 Diagram Proses Produksi PT

Krakatau Steel

2.2 Hot Strip Mill (HSM)

Bahan baku utama pabrik pengerolan baja

lembaran panas ini adalah slab produksi dari divisi

slab steel plant (SSP) apabila slab dari SSP belum

memenuhi baku didatangkan slab impor yang

mencapai 30% dari keseluruhan bahan baku pabrik

ini.

Adapun spesifikasi dari ukuran slab tersebut

adalah :

1. Ketebalan : 200 mm (continuous casting slab)

2. Lebar : 940 – 2040 mm

3. Panjang : Maksimal 1200 mm

4. Berat : Maksimal 30 ton

5. Transferbar : Maksimal 45 mm

Beberapa bahan baku tersebut diimpor dari

luar negeri, namun sebenarnya PT. Krakatau Steel

memiliki pabrik slab sendiri jadi divisi HSM

memperoleh bahan baku slab dari slab sendiri dan itu

dapat dilakukan apabila pabrik tersebut

memproduksinya, namun jika pabrik slab tidak

memproduksi maka divisi HSM harus mengimpor

bahan baku slab tersebut dari luar negeri.

Pertimbangan ini dilakukan sesuai dengan

perkembangan harga baja dunia, apabila harga baja

impor lebih murah daripada produksi baja di PT.

Krakatau Steel maka divisi HSM memutuskan untuk

mengimpor dari luar negeri dan sebaliknya apabila

harga impor mahal dan produksi baja slab dapat

diperoleh dengan harga murah maka dipakai produk

lokal tersebut.

Dalam ukuran panjang slab ini dibagi dalam

beberapa length group antara lain :

1. Length group 1 : 4500 – 6000 mm

2. Length group 2 : 6000 – 8600 mm

3. Length group 3 : 8600 – 10500 mm

4. Length group 4 : 10500 – 12000 mm

Tahapan produksi yang ada di pabrik

HSM secara garis besar terdapat tahap yang

masing – masing tahap dapat dijelaskan

sebagai berikut :

1. Tahap I

Proses produksi dimulai dari

pembersihan slab terlebih dahulu dari

scale yang terbentuk menggunakan cold

desclaing device. Kemudian slab

ditransferkan melalui cold roll table.

Selanjutnya slab dikeluarkan oleh

extractor dari furnace untuk diletakkan di

hot roll table.

2. Tahap II

Setelah slab mencapai panas yang

diinginkan, slab keluar dari hot roller table

menuju mesin sizing press sebelum

memasuki sizing press, slab membara

tersebut dibersihkan di water discaller dari

scale dan kerak yang terbentuk karena

reaksi kimia yang terjadi di dalam furnace,

air disemprotkan dengan tekanan 180 bar

untuk menggelontar primeris scale dan

kerak.

Pada sizing press ini lebar slab

direduksi sesuai pesanan, alat yang dibeli

dari Jepang ini juga berfungsi

meringankan kerja vertical edger dalam

mempertahankan lebar slab. Suhu

pengerjaan pada tahap ini adalah sekitar

11600C.

3. Tahap III

Selanjutnya slab yang telah direduksi

lebarnya meluncur diatas roller table

menuju mesin berikutnya. Pada bagian ini

terintegrasi tiga alat sekaligus yaitu water

discaler untuk membersihkan scon dari

skill yang masih tersisa, kemudian masuk

vertical edgerol untuk menjaga lebarnya

kemudian langsung masuk dalam roughing

untuk dibentuk menjadi vorband (Jerman)

atau transferbar (baja lembaran yang lebih

tinggi dan panjang). Pada roughing slab

dirol 5- kali sampai didapat ketebalan yang

diinginkan. Slab dibersihkan dari scale dan

kerak pada pengerolan maju yang pertama

dan terakhir.

4. Tahap IV

Produk dari pengerjaan pada tahap III

diatas disebut vorband (jerman) atau

transferbar (baja lembaran yang lebih

tinggi dan panjang). Diantaranya roughing

dan finishing mill digunakan thermopanel, alat

ini merupakan hasil kreativitas PT. Krakatau

Steel sendiri dimana fungsinya adalah

mengurangi kalor yang terbuang sebelum

vorband masuk crop shear, karena ketidak

sesuaian suhu akan menyebabkan pengerjaan

kurang sempurna.

Crop shear adalah alat yang digunakan untuk

memotong kepala dan ekor vorband agar mudah

masuk kedalam finishing stands. Kepala dan ekor

vorband Strip biasanya melengkung ke atas atau

kebawah atau juga bengkok ke kiri atau ke kanan

jika tidak dipotong, ini akan menyulitkan saat

memasuki finishing stands. Akibat lebih parah

adalah kerusakan roll.

5. Tahap V

Strip memasuki finishing stands yang

merupakan 6 roll kontinu dimana fungsinya

adalah untuk menghaluskan permukaan Strip.

Penghalusan ini juga dengan pengerolan. Tetapi

juga dengan beban yang diringankan sehingga

reduksi tebalnya sangat kecil. Pada akhir

pengerolan disini, Strip melewati electric

recorder yang berfungsi merekam segala kondisi

dari Strip meliputi dimensi, tebal dan lebar, suhu,

dan kondisi permukaan yang selanjutnya tercatat

dalam sistem komputer sebagai status produk

dari awal sampai dengan proses ini.

6. Tahap VI

Selanjutnya Strip ini meluncurkan plan

melewati laminar cooling didinginkan suhunya

sehingga mencapai 6000C. Proses pendinginan

ini menggunakan media air yang disemprotkan

dari atas dan bawah dengan tekanan tertentu.

Selanjutnya Strip sampai di down coiler untuk

digulung menjadi coil. Ada dua mesin down

coiler yang tersedia dan bekerja bergantian.

Setelah selesai kemudian hot roller coil (HRC)

tersebut mengalami inspeksi dimensi dan ficual

inspection. Sampai disini proses utama selesai.

7. Tahap VII

Selanjutnya HRC dipindahkan ke gudang

dengan transforter untuk didinginkan. Setelah

dingin, baru kemudian coil ini mengalami

penanganan hasil produksi (PHP). Coil yang

telah dingin mengalami 4 alternatif perlakuan,

yaitu :

a. Dikirim langsung ke divisi cold rolling mill

(CRM) untuk diproses lebih lanjut

b. Diproses di hot skin pass mill untuk

mengaluskan permukaan, kemudian di

recoiling

c. Masuk shearing line 1 untuk dibuat plate

d. Masuk shearing line 2 untuk

mengalami sliting, trimming atau

dibuat sheet. Slitting adalah membuka

kembali gulungan coil menjadi Strip,

kemudian memotong lebar Strip

memanjang 1 Strip bisa dibuat dua

atau lebih biasanya 3 coil yang lebih

kecil lebarnya. Trimming adalah

memotong bagian Strip agar rata.

Gambar 2 Proses produksi baja lembaran

panas

2.3 Motor AC

Ac motor merupakan motor listrik

yang digerakkan oleh arus bolak-balik yang

dapat mengubah energi listrik menjadi energi

mekanik. Energi mekanik ini terbuat dari

memanfaatkan gaya/ force yang dihasilkan

oleh medan magnet berputar yang karena

adanya arus bolak-balik yang mengalir

melalui kumparannya. AC Motor terdiri dari

dua komponen utama:

a. Stator stasioner yang ada di bagian

luar

b. Rotor dalam yang menempel pada

poros output.

Ac motor dapat bergerak melalui

prinsip kemagnetan. AC Motor sederhana

berisi sebuah kumparan/coils dan dua magnet

tetap (fixed magnets) yang mengelilingi poros.

Ketika muatan listrik diterapkan pada

kumparan,maka kumparan tersebut akan

menjadi electromagnet dan kemudian akan

menghasilkan medan magnet. Hal tersebut

akan membuat kumparan bergerak dan mulai

berputar, sehingga motorpun dapat bekerja.

Motor AC dibagi menjadi 2 macam

diantaranya adalah sebagai berikut :

a. Motor Sinkron

Synchronous motor adalah motor AC

tiga-fasa yang dijalankan pada kecepatan

sinkron, tanpa slip. Motor sinkron merupakan

motor arus bolak-balik ( AC ) yang

penggunaannya tidak seluas motor asinkron.

Secara umum penggunaan motor sinkron

difungsikan sebagai generator, akan tetapi motor

sinkron tetap digunakan oleh industri yang

membutuhkan ketelitian putaran dan putaran

konstan.

Prinsip kerja Motor sinkron serupa dengan

motor induksi dimana keduanya mempunyai

belitan stator yang menghasilkan medan putar.

Tidak seperti motor induksi, motor sinkron

dieksitasi oleh sebuah sumber tegangan dc di

luar mesin dan karenanya membutuhkan slip ring

dan sikat (brush) untuk memberikan arus kepada

rotor. Pada motor sinkron, rotor terkunci dengan

medan putar dan berputar dengan kecepatan

sinkron. Jika motor sinkron dibebani ke titik

dimana rotor ditarik keluar dari

keserempakannya dengan medan putar, maka

tidak ada torque yang dihasilkan, dan motor akan

berhenti. Motor sinkron bukanlah self-starting

motor karena torque hanya akan muncul ketika

motor bekerja pada kecepatan sinkron; karenanya

motor memerlukan peralatan untuk membawanya

kepada kecepatan sinkron.

b. Motor Asinkron

Yang termasuk motor asinkron disini adalah

motor induksi satu phasa dan juga motor induksi

tiga phasa.

- Motor Induksi satu phasa

Motor AC induksi satu fasa berbeda cara

kerjanya dengan motor AC induksi tiga fasa,

dimana pada motor AC tiga fasa untuk

belitan statornya terdapat tiga belitan yang

menghasilkan medan putar dan pada rotor

sangkar terjadi induksi dan interaksi torsi

yang menghasilkan putaran. Sedangkan pada

motor satu fasa memiliki dua belitan stator,

yaitu belitan fasa utama (belitan U1-U2) dan

belitan fasa bantu (belitan Z1-Z2), lihat

gambar berikut.

Gambar 3 Medan Magnet Utama dan

Medan Magnet Bantu

Motor Satu Fasa

Belitan utama menggunakan

penampang kawat tembaga lebih besar

sehingga memiliki impedansi lebih

kecil. Sedangkan belitan bantu dibuat

dari tembaga berpenampang kecil dan

jumlah belitannya lebih banyak,

sehingga impedansinya lebih besar

dibanding impedansi belitan utama.

Grafik arus belitan bantu I bantu dan

arus belitan utama I utama berbeda

fasa sebesar φ, hal ini disebabkan

karena perbedaan besarnya impedansi

kedua belitan tersebut. Perbedaan arus

beda fasa ini menyebabkan arus total,

merupakan penjumlahan vektor arus

utama dan arus bantu. Medan magnet

utama yang dihasilkan belitan utama

juga berbeda fasa sebesar φ dengan

medan magnet bantu.

Belitan bantu Z1-Z2 pertama

dialiri arus I bantu menghasilkan fluks

magnet Φ tegak lurus, beberapa saat

kemudian belitan utama U1-U2 dialiri

arus utama I utama. yang bernilai

positip. Hasilnya adalah medan

magnet yang bergeser sebesar 45°

dengan arah berlawanan jarum jam.

Kejadian ini berlangsung terus sampai

satu siklus sinusoida, sehingga

menghasilkan medan magnet yang

berputar pada belitan statornya. Rotor

motor satu fasa sama dengan rotor

motor tiga fasa yaitu berbentuk

batang-batang kawat yang ujung-

ujungnya dihubung singkatkan dan

menyerupai bentuk sangkar tupai.

Belitan rotor yang dipotong oleh medan putar

stator, menghasilkan tegangan induksi,

interaksi antara medan putar stator dan

medan magnet rotor akan menghasilkan torsi

putar pada rotor.

- Motor Induksi tiga phasa

Gambar 4 Konstruksi Motor Induksi

Motor induksi merupakan motor listrik

arus bolak balik (ac) yang paling luas

digunakan, karena konstruksinya yang kuat

dan karakteristik kerjanya yang baik. Secara

umum motor induksi terdiri dari rotor dan

stator. Rotor merupakan bagian yang

bergerak, sedangkan stator bagian yang

diam. Diantara stator dengan rotor ada celah

udara yang jaraknya sangat kecil. Berikut

prinsip kerjanya :

Bila sumber tegangan tiga phasa dipasang

pada kumparan stator, maka pada kumparan

stator akan timbul medan putar dengan

kecepatan,

dimana

ns = kecepatan sinkron,

f = frekuensi sumber,

p = jumlah kutup

Medan putar stator akan memotong

konduktor yang terdapat pada sisi rotor,

akibatnya pada kumparan rotor akan timbul

tegangan induksi ( ggl ) sebesar

E= 44,4fnØ .

dimana :

E = tegangan induksi ggl,

f = frekkuensi,

N = banyak lilitan,

Q = fluks

Karena kumparan rotor merupakan

kumparan rangkaian tertutup, maka

tegangan induksi akan menghasilkan

arus ( I ).

Adanya arus dalam medan magnet

akan menimbulkan gaya (F) pada

rotor.

Bila torsi awal yang dihasilkan oleh

gaya F pada rotor cukup besar untuk

memikul torsi beban, maka rotor akan

berputar searah dengan arah medan

putar stator.

Untuk membangkitkan tegangan

induksi E agar tetap ada, maka

diperlukan adanya perbedaan relatif

antara kecepatan medan putar stator

(ns) dengan kecepatan putar rotor (nr).

Perbedaan antara kecepatan nr dengan

ns disebut dengan slip (S) yang

dinyatakan dengan Persamaan

2.4 Driver Motor AC

Kecepatan dari motor dapat

dikontrol dengan menggunakan beberapa

tipe elektronik drives. Variable kecepatan

yang digunakan pada motor DC disebut

DC drives. Variable kecepatan yang

digunakan untuk motor AC disebut AC

drives.

Gambar 5 Drive Motor

Pada driver motor AC terdapat hal

yang berbeda dengan driver motor DC.

Dimana setelah suplai AC dilewatkan ke

rectifier,kemudian dilewatkan ke inverter

untuk diubah menjadi arus/tegangan AC terkontrol.

Pada motor-motor AC industri, pengaturan

kecepatan yang paling banyak digunakan adalah

pengaturan frekuensi input suplai motor AC tersebut.

Inverter yang paling banyak digunakan adalah jenis

VSI atau Variable Speed Inverter. Dibandingkan

dengan driver motor DC, driver motor AC memang

jauh lebih rumit dan susah untuk dipelajari dan

mungkin dikembangkan jangka pendek. Tetapi motor

AC justru lebih murah dan mudah didapatkan

daripada motor DC. Gambar berikut adalah

gambaran umum dari driver motor induksi frekuensi

variable.

AC drives, inverter, dan drive pengatur

frekuensi adalah semua persyaratan yang digunakan

dalam pengaturan kecepatan dari sebuah motor AC.

Salah satunya yaitu simovert (Siemens motor

inverter). AC drives menerima suplai daya AC dan

merubahnya menjadi adjustable frekuensi.tegangan

keluaran yang dapat diatur untuk mengatur sebuah

motor. Inverter menerima 480 Phasa VAC 60 HZ

dan menyediakan tegangan dan frekuensi yang sesuai

untuk memberikan kecepatan yang sesuai dengan

motor.

Umumnya ada 3 tipe inverter yang

digunakan yaitu VVI (variable voltage Inverter),

Current source inverter (CSI) dan Pulse Width

Modulation (PWM). Tipe yang lain dari motor drives

adalah cycloconverter.

Gambar 6 Gambaran Umum dari Driver Motor

Induksi Frekuensi Variable

3. ANALISA DAN PEMBAHASAN

3.1. Run Out Table Pada Finishing

Pada finishing mill ini dilakukan proses

pengerolan tahap akhir. Pada finishing ini

vorband dilewatkan melalui enam tahap yang

mana satu sama lain saling berdekatan yaitu F1,

F2, F3, F4, F5, F6. Tebal Strip bisa mencapai 1.5

– 30 mm sesuai permintaan koonsumen.

Sebelum masuk finishing, vorband mengalami

pemotongan untuk meratakan ujung – ujung

vorband supaya tidak terjadi gangguan.

Kemudian dilewatkan pada water discaller pada

tekanan 200 bar untuk menghilangkan

permukaan vorband dari sisa pemotongan

dan scale. Proses selanjutnya pada

finishing mill dari bahan vorband dibentuk

menjadi Strip. Temperature vorband

sebelumnya 8500

- 9500 C.

Terdapat perlengkapan utama dan

perlengkapan bantu pada finishing mill. Yang

merupakan perlengkapan utama pada finishing

mill adalah :

1. Back Up Roll

2. Work Roll

3. Looper

4. Screw Down

Sedangkan peralatan bantu pada

finishing mill adalah sebagai berikut :

1. Side Guide

2. Strip Measuring

3. Laminar Water Cooling

4. Pinch Roll

5. Run Out Roll Table

Diantara down coiler dan finishing mill

terdapat alat bantu yang berfungsi sebagai

transfer Strip dari finishing mill menuju coiler

yaitu run out table. Run out table ini

menggunakan motor AC 3 phasa. Dimana pada

run out table terdapat lebih dari 317 roller

yang memiliki lebar 2200 mm dan diameter

300 mm.

Gambar 7 Run out table

3.2. Motor Induksi Tiga Phasa pada

Run Out Table

Diantara finishing mill dan coiler

terdapat alat berupa run out table yang

berfungsi sebagai pentrasfer Strip dari

finishing mill ke coiler. Penggerak run out

table tersebut adalah motor induksi 3 phasa.

Pemilihan motor ini dikarenakan harga lebih

terjangkau dibanding motor DC, konstruksi

sangat kuat dan sederhana terutama bila motor

menggunakan rotor sangkar,efisiensi relative

tinggi pada keadaan normal, tidak adanya sikat

sehingga rugi gesekan kecil,kehandalannya

tinggi.

Pada run out table di pabrik lembaran

baja panas menggunakan jenis motor induksi

dengan rotor squirrel cage atau motor sangkar.

Pemilihan ini di dasarkan pada kesederhanaan

motor sangkar tupai dan kehandalanya dibanding

wound rotor. karakteristik motor sangkar tupai

adalah sebagai berikut :

1. Rotor terdiri dari penghantar tembaga yang

dipasangkan pada inti yang solid dengan

ujung-ujung yang dihubung singkat.

2. Kecepatan konstan

3. Arus start yang besar diperlukan oleh motor

menyebapkan tegangan berfluktasi.

4. Arah putaran dapat dibalik dengan

menukarkan dua dari tiga fasa daya utama

pada motor.

5. Faktor daya cendrung buruk untuk beban

yang dikurangi.

6. Apabila tegangan diberikan pada lilitan stator

dihasilkan medan magnet putar yang

menginduksikan tegangan pada rotor.

Tegangan tersebut pada gilirannya

menimbulkan medan magnet. Medan rotor

dan medan stator cendrung saling tarik

menarik satu sama lain. Situasi tersebut

membangkitkan torka yang memutar rotor

dengan arah yang sama dengan putaran

medan magnet yang dihasilkan oleh stator.

Gambar 8 Karakteristik Torsi – Slip pada

Motor Induksi

Dari kurva karakteristik torsi motor

induksi diatas dapat diambil beberapa

kesimpulan sebagai berikut :

1. Torsi motor induksi akan bernilai nol pada

saat kecepatan sinkron

2. kurva torsi – kecepatan mendekati linear di

antara beban nol dan beban penuh. Dalam

daerah ini, tahanan rotor jauh lebih besar dari

reaktansi rotor, oleh karena itu arus rotor,

medan magnet rotor, dan torsi induksi

meningkat secara linear dengan peningkatan

slip.

3. Akan terdapat torsi maksimum yang tak

mungkin akan dapat dilampaui. Torsi ini

disebut juga dengan pull – out torque atau

break down torque, yang besarnya 2 – 3 kali

torsi beban penuh dari motor.

4. Torsi start pada motor sedikit lebih besar

daripada torsi beban penuhnya, oleh karena itu

motor ini akan start dengan suatu beban

tertentu yang dapat disuplai pada daya penuh.

5. torsi pada motor akan memberikan harga

slip yang bervariasi sebagai harga kuadrat dari

tegangan yang diberikan. Hal ini sangat

penting dalam membentuk pengaturan

kecepatan dari motor.

6. jika rotor motor induksi digerakkan lebih

cepat dari kecepatan sinkron, kemudian arah

dari torsi induksi di dalam mesin menjadi

terbalik dan mesin akan bekerja sebagai

generator, yang mengkonversikan daya

mekanik menjadi daya elektrik.

7. jika motor induksi bergerak mundur relatif

arah dari medan magnet, torsi induksi mesin

akan menghentikan mesin dengan sangat cepat

dan akan mencoba untuk berputar pada arah

yang lain. Karena pembalikan arah medan

putar merupakan suatu aksi penyaklaran dua

buah fasa stator, maka cara seperti ini dapat

digunakan sebagai suatu cara yang sangat

cepat untuk menghentikan motor induksi. Cara

menghentikan motor seperti ini disebut juga

dengan plugging.

Motor induksi 3 phasa yang ada pada

run out table terdapat tiga jenis merek motor

yang berbeda, namun motor tersebut memiliki

spesifikasi yang sama. Ketiga jenis merek

motor tersebut adalah motor merek Siemens , Teco,

dan Klose.

Gambar 9 Motor AC 3 Phasa Induksi Motor Merek

SIEMENS

Gambar 10 Motor AC 3 Phasa Induksi Motor Merek

TECO

Gambar 11 Motor AC 3 Phasa Induksi Motor Merek

KLOSE

Motor - motor yang ada pada gambar diatas

digunakan menjadi satu untuk run out table dimana

setiap motor itu sendiri menanggung satu roll untuk

di putar, dimana motor – motor tersebut di couple

dengan roll table untuk membuatnya berputar sesuai

dengan kecepatan putar motor itu sendiri. Gambar

diatas diambil pada bagian perawatan motor dimana

adanya pergantian motor baru saat terindikasi adanya

kerusakan pada salah satu motor pada run out table.

Dari sekian banyaknya motor yang beroprasi pada

run out table kurang lebih sekitar 317 buah motor

induksi tiga phasa. Pada run out table semua motor

tidak boleh ada yang tidak bergerak, jadi semua

motor disini haruslah terus berputar agar hasil Strip

tidak melengkung atau menggulung tidak beraturan,

karena kecepatan dari motor – motor ini

sangatlah berpengaruh pada hasil pembuatan

Strip itu sendiri.

Merek motor induksi 3 phasa yang

sekarang banyak digunakan pada run out table

adalah merek motor TECO. Alasan mengapa

menggunakan TECO karena pada awalnya

menggunakan motor merek Siemens, dimana

dari Siemens itu sendiri sudah tidak

memproduksi motor yang digunakan untuk run

out table, sebenarnya bisa untuk memesan

motor Siemens namun harga lebih melambung

dibandingkan dahulu karena jenis motor

ini tidak di produksi seperti dahulu.

Dengan alasan inilah motor pada run out

table digantikan jenis TECO karena

spesifikasi yang sama dengan motor

induksi merek Siemens, selain itu harganya

lebih terjangkau.

Berikut ini gambar salah satu name

plate dari motor induksi 3 phasa merek

TECO yang diambil samplenya

Gambar 12 Nameplate pada Motor TECO

Untuk merek lain sama baik

kecepatannya frekuensinya dll, hanya pada

kodenya saja yang berbeda. Misalnya saja

pada Siemens, memiliki kode 1LP3-169-

4R90. Pada klose memiliki kode KDR

249.22.4.

Penjelasan Name plate :

- TECO artinya nama pembuat motor

- AEHBRT artinya ini adalah kode produksi

dari TECO, dimana pada motor jenis ini

digunakan untuk menjalankan roll table

- HP ( Horse Power ) 15 HP / 11 Kw artinya

adalah daya dari motor tersebut

- Volts 380 V Pada motor ber name plate seperti

ini, saat hubung start menggunakan suplay

tegangan 380V, namun masing-masing phasanya

hanya menerima 220V, dan pada saat hubung

delta phasanya akan menerima 380V. Maka

rating motornya untuk delta adalah 380V, dan

rating perphasanya (tegangan kerja)-nya adalah

380V.

- Amps 23 A artinya motor ini memiliki arus

nominal 23 A pada full load. Nilai arus nominal

atau arus maksimum atau full load ampere yang

dapat dilalui oleh motor tersebut. Sehingga, jika

ada arus yang melebihi nilai tersebut, motor akan

terbakar. Walaupun, pabrikan memberikan

toleransi 3%-5% untuk nilai tersebut, sebaiknya

sebisa mungkin tidak melebihi nilai tersebut, dan

jika harus gantilah motor dengan yang lebih

besar.

- HZ 53.3 artinya frekuensi tegangan sumber untuk

motor saat arus dan tegangan mencapai angka

nominalnya adalah 53.3 Hz untuk mencapai

kecepatan medan putar stator maximal.

- RPM 1565 artinya kecepatan rotor 1565 rpm

- Bearing 6311/830 artinya dimensi dari bearing

itu sendiri,dimana nilai tersebut merupakan kode

ukuran bearing yang digunakan.

- Ser. No 1579008479 Serial Number ini

merupakan nomor individual. Yang dibuat unik

untuk motor itu sendiri atau rancangan untuk

identifikasi yang diperlukan untuk

berkomunikasi dengan pabrik pembuat

- Frame 160 L menggambarkan ukuran motor

tersebut

- Pole 4 artinya motor ini memiliki kutub sejumlah

4 buah atau terdiri dari 2 pasang kutub.

- INS H artinya Kelas material isolasi yang

digunakan pada lilitan stator ditentukan disain.

Material-material ini telah diuji secara ekstensif

terhadap suhu tertentu. kelas H pada 180°C.

- Rating const artinya bisa digunakan terus

menerus dengan nilai nominal tanpa mengalami

kerusakan.

- AMB 400

C artinya ambient temperature (suhu

normal lingkungan) dari motor tersebut 400

. jika

makin panas maka umur motor akan cepat habis,

dikarenakan tidak ada ventilasi untuk menukar

hawa panas dari motor.

- IP 65 artinya menunjukkan tingkat

proteksi yang diberikan oleh selungkup

dari sentuhan langsung ke bagian yang

berbahaya, dari masuknya benda asing

padat dan masuknya air. IP 65 dilindungi

dari pompa air bertekanan rendah dari

segala arah.

3.2.1. Supply Tegangan Motor

Hot Strip Mill mendapatkan

tegangan supply dari Gardu Induk sebesar

30 kV. Tegangan ini kemudian diturunkan

menggunakan trafo penurun tegangan

menjadi sebesar 6 kV. Tegangan 6kV

tersebut kemudian diturunkan lagi

menggunakan Trafo sehingga tegangannya

menjadi 400V. Tegangan supply ini tidak

langsung digunakan sebagai supply motor

AC. Tegangan ini masih harus diatur

menggunakan drive agar frekuensi dari

jala-jala dapat diatur sedemikian rupa

sesuai yang dibutuhkan.

Pengaturan frekuensi disini

sangatlah vital peranannya dalam

pengaturan kecepatan motor AC Induksi 3

phasa. Karena pada run out table

pengaturan yang ada adalah pengaturan

kecepatan motor induksi. Jenis motor ini

diatur kecepatannya dengan mengubah

frekuensi ke nilai tertentu dengan hasil

kecepatan putar pada motor AC di run out

table sesuai dengan kebutuhan beban yang

membebani roll table.

.

3.2.2. Master Drives Sebagai Pengontrol

Kecepatan Putar Motor Induksi 3

Phasa

Pada divisi HSM terdapat 3 jenis

drives yang dioperasikan untuk mengatur

kecepatan putar motor induksi 3 phasa,

yaitu simovert, master drives dan yang

terbaru adalah sinamics.

Pada pembahasan kali ini saya akan

membahas salah satu tipe drives yaitu

master drives dari Siemens. Awalnya pada

run out table pengaturan menggunakan

simovert yang kemudian digantikan oleh

master drives dan juga yang terbaru adalah

sinamics. Ketiga-tiganya sama, hanya saja

terdapat pada generasi yang berbeda.

Master drives merupakan alat pengatur

atau drives pengatur yang digunakan untuk

mengatur motor induksi 3 pahasa pada run out

table. Drives ini berbentuk panel-panel atau

cabinet yang di dalamnya tedapat compact

drives.

Gambar 13 Panel-panel Master Drives untuk

Pengaturan Run out table

Sistem pengaturannya menggunakan

variable frekuensi dan variable tegangan,

mengingat bahwa untuk pengaturan motor AC

induksi 3 phasa pengaturan dapat diatur dengan

menggunakan perubahan frekuensinya.

Untuk pengaturan kecepatan motor hanya

dilakukan dengan mengubah frekuensi masukan

motor induksi itu sendiri. Karena jumlah pole

pada motor induksi tersebut tetap tidak dapat

diubah lagi, pole berjumlah 4 pada motor induksi

tersebut.

Master drive menggunakan system inverter

dimana masukannya adalah AC – DC – AC,

dimana keluaran AC tersebut telah berubah

frekuensinya. Master drives ini menggunakan

saklar IGBT untuk metode inverternya.

Frekuensi yang dihasilkan < 53.3 Hz yang

merupakan frekuensi nominal motor, hal ini

dilakukan karena memang kebutuhan kecepatan

motor lebih rendah dari pada kecepatan nominal

motor untuk membawa Strip tersebut ke

coiler.sebenarnya dengan menggunakan Master

Drives kita dapat mengatur frekuensi lebih dari

53.3 Hz, namun apabila diaplikasikan pada

frekuensi dengan nilai lebih dari 53.3 Hz maka

motor akan mengalami getaran yang cukup kuat

dan jika ini dibiarkan maka motor tersebut akan

mengalami gangguan dan kerusakan karena

frekuensi yang diterapkan sudah

melampaui batas yang diizinkan.

Filter

Rangkaian kontrol

Penyearah Inverter mode saklar

Gambar 14 Skema Inverter pada Master

Drives

Untuk mendapatkan keluaran

yang dikehendaki maka digunakan

rangkaian kontrol. Rangkaian kontrol

tersebut antara lain berfungsi untuk

mengatur frekuensi dan amplitudo

gelombang keluaran. Agar gelombang

keluarannya dapat kembali mendekati

gelombang sinus, maka digunakan

filter.

Gambar 4.16 Blok Diagram Inverter Drives

- Tegangan yang masuk dari jala jala 50

Hz dialirkan ke board Rectifier/

penyearah DC, dan ditampung ke bank

capacitor. Jadi dari AC di jadikan DC.

- Tegangan DC kemudian diumpankan

ke board inverter untuk dijadikan AC

kembali dengan frekuensi sesuai

kebutuhan. Jadi dari DC ke AC yang

komponen utamanya adalah

Semiconduktor aktif seperti IGBT.

Dengan menggunakan frekuensi

carrier (bisa sampai 20 kHz), tegangan

DC dicacah dan dimodulasi sehingga

keluar tegangan dan frekuensi yang

diinginkan.

- Tegangan keluaran variabel dapat

ditentukan dengan mengubah tegangan

masukan DC, dimana dalam hal ini

penguatan inverter dijaga untuk

konstan. Dilain pihak, bila tegangan

masukan DC tetap, tegangan keluaran

dapat diatur dengan mengubah

penguatan inverter yang dapat dilakukan

dengan menggunakan kontrol modulasi lebar

pulsa atau PWM (Pulse Width Modulation).

3.2.3. Kinerja Motor Induksi Tiga Phasa

pada Run Out Table

Pada run out table motor induksi

3 phase berjumlah 317 motor dengan

kapasitas 11 kW. Motor – motor induksi

3 phase tersebut dibagi menjadi 5

kelompok yang mana pada tiap kelompok

dikendalikan kecepatannya oleh drives

berupa Sinamics dan juga oleh Master

Drive serta Simovert. Yang terbaru pada

HSM adalah drives Sinamics sebagai

kontrol pengaturan kecepatan motor AC

tersebut. Namun pada pembahasan kali ini

saya hanya akan membahas motor yang

pengaturannya masih menggunakan Master

Drive. Pengelompokan ini berfungsi untuk

mempermudah pengontrolan pada run out

table itu sendiri. Dimana semua jenis motor

yang dikontrol adalah sama yaitu motor

induksi 3 phasa. Sama disini dengan maksud

memiliki spesifikasi yang sama.

Jumlah master drive yang terdapat di

HSM untuk pengaturan run out table

berjumlah 117 buah dimana tiap master drive

ada yang menangani 9 unit motor dan ada

juga yang hanya menangani 4 unit motor.

Tergantung pada kapasitas masksimal yang

dapat di tanggung. Pada mulanya drives

disini menggunakan simovert yang kemudian

digunakan master drives dan sinamics.

Sebenarnya drives-drives tersebut sama

hanya saja dengan generasi yang berbeda,

mengingat perubahan yang terjadi pada divisi

HSM sendiri tidak secara langsung tetapi

bertahap untuk pengembangannya.

Kecepatan motor pada run out table

bergantung pada ketebalan Strip yang keluar

dari finishing mill. Semakin tipis Strip maka

kecepatan putar dari motor akan semakin

cepat. Kecepatan motor semakin cepat ketika

ia dibebani oleh Strip dimana sebagai

akibatnya roll akan bergerak semakin cepat,

hal ini dimaksudkan agar Strip tidak terputus.

Apabila Strip telah mencapai coiler maka

kecepatan run out table akan sinkron dengan

kecepatan roll yang ada pada F6, atau jalur

keluar finishing mill. Kecepatan motor

ini diatur oleh drives yang mana drives

tersebut bekerja sebagai inverter

dimana ia mengubah frekuensi

masukan ke motor itu sendiri.

Untuk pengaturan kecepatan

motor tersebut dapat dijelaskan dengan

gambar berikut.

Gambar 4.17 Skema Pengaturan Kecepatan

Motor

Pada awalnya Strip yang

masuk akan terdata pada TDC (

Teknologi direct control) lvl 2 yang

merupakan system komputerisasi yang

kemudian akan diolah oleh operator

pada TDC lvl 1. Kemudian operator

akan memerintahkan drives yang mana

drives tersebut akan mengatur

kecepatan putaran motor dalam rpm

yang di konversikan menjadi m/s saat

berada pada run out table. Jadi motor

akan berputar sesuai kebutuhan dari

beban yang ditanggungnya yang

berupa Strip. Kebutuhan perputaran

motor itu sendiri didasarkan pada jenis

dan ketebalan dari Strip yang akan

menuju coiler untuk digulung menjadi

coil.

Dengan strip setebal 12 mm

maka kecepatan rotor berkisar 8-9.5

rpm. Disajikan perhitungan sebagai

berikut untuk mengetahui torsi motor

induksi tiga phasa saat strip setebal 12

mm melintasi run out table

n = 9.5 m/s = 604.787 rpm

p = 4

maka pada saat strip setebal

12 mm melintas frekuensi keluaran

dari drives sebesar

maka

= 20.15 Hz

Dengan daya motor 11 Kw = 11.000

watt maka dapat kita ketahui besar torsi yang

dihasilkan saat motor dibebani strip sebagai

berikut :

= 173.7 Nm

Maka pada saat Strip 12 mm tersebut

melewati run out table diketahui kecepatan

putar rotor 604.787 rpm, frekuensi yang

dihasilkan oleh drives yang kemudian

dikirim ke motor sebesar 20.15 Hz dan torsi

motor tersebut sebesar 173.7 NM.

4. KESIMPULAN

1. Run out table berfungsi sebagai pentrasfer

Strip dari finishing mill ke coiler yang

berjumlah 317 buah roller. Tiap roller

digerakkan oleh satu motor induksi tiga phasa

yang mana motor tersebut diatur menggunakan

117 drives pengatur kecepatan untuk motor

tersebut.

2. Drives pengatur kecepatan motor AC ada tiga

jenis pada HSM yaitu Simovert, Master Drives,

Sinamics yang mana fungsi ketiganya sama

hanya berbeda generasinya

3. Pemilihan motor AC pada run out table salah

satunya adalah karena dari segi harga lebih

terjangkau dan tidak membutuhkan perawatan

yang khusus dibandingkan motor DC dan juga

sesuai dengan kebutuhan, dimana pada run out

table membutuhkan penggerak (motor) yang

berkecepatan konstan sesuai kebutuhan

penggunaannya.

4. Dengan menggunakan VSD pengasutan motor

induksi 3 phasa memiliki arus start yang tidak

melonjak sangat tinggi

5. Pengaturan frekuensi disini berhubungan

dengan kecepatan motor itu sendiri. Sedangkan

pengaturan tegangan akan mempengaruhi besar

torsi yang dibangkitkan oleh motor tersebut

6. Kecepatan motor tergantung pada ketebalan

Strip yang ditanggungnya

7. Master Drives menggunakan metode inverter

dalam pengubahan frekuensi masukan motor

agar dapat mengatur kecepatannya. Semakin

besar frekuensi maka akan semakin

besar pula kecepatan yang dihasilkan

oleh motor induksi tersebut

5. DAFTAR PUSTAKA

[1] Wildi,Theodore. 2002. Electrical

Machines, Drives, and Power System

,Fifth Edition. New Jersey : Sperika

Interprises

[2] Sulasno. 2009. Teknik Konversi Energi

Listrik dan Sistem Pengaturan.

Yogyakarta : Graha Ilmu

[3] Anonim. Basic of AC Drives . Dinas

Perawatan Listrik HSM PT. Krakatau

Steel Indonesia Cilegon

[4] Anonim. Siemens Master Drives .

Dinas Perawatan Listrik HSM PT.

Krakatau Steel Indonesia Cilegon

[5] Purwadi, dkk. 2003. SEJARAH PT.

KRAKATAU STEEL. Pustaka

Raja.Yogyakarta.

[6] Warsito, Agung. Bahan Ajar

Elektronika Daya. Universitas

Diponegoro Semarang

[7] http://dunia-

listrik.blogspot.com/2009/04/motor-

listrik-ac-satu-fasa.html. diakses

tanggal 28 September 2013

[8] http://blog-

fahmiaziz.blogspot.com/2013/05/moto

r-ac.html diakses tanggal 28

September 2013

[9] http://elektronikatea.blogspot.com/201

1/03/dasar-dasar-motor-induksi-3-

phasa.html diakses tanggal 28

September 2013

[10] http://zefri99andri.blogspot.com/2013

/05/motor-ac-3-phase.html diakses

tanggal 28 September 2013

[11] http://ares-

electricaleng.blogspot.com/2012/01/de

skripsi-name-plate-motor.html diakses

tanggal 28 September 2013

[12] http://rekayasalistrik.wordpress.com/

2013/04/27/cara-membaca-nameplate-

motor/ diakses tanggal 28 September

2013

[13] http://bayupancoro.wordpress.com/20

08/07/02/variable-speed-drive-vsd-

aka-inverter/ diakses tanggal 28 September

2013

[14] http://cvsapto.blogspot.com/2012/10/name-

plate-motor.html diakses tanggal 28

September 2013

BIODATA

Wahyu Prasetya . Lahir di

Brebes, 18 Januari 1992.

Telah menempuh pendidikan

di SDN Dukuhturi 01

bumiayu, SMPN 1 Bumiayu

dan SMAN 1 Bumiayu. Dan

saat ini tercatat sebagai

mahasiswa Teknik Elektro

Universitas Diponegoro,

angkatan 2010, konsentrasi

Arus Kuat (Teknik Tenaga

Listrik).

Menyetujui

Dosen Pembimbing

Ir. Tejo Sukmadi, MT

NIP 196111171988031001