Perbandingan dan analisis kelebihan serta kekurangan dari 9 jenis metode penggerak pada konveyor sabuk, untuk membantu Anda memilih model yang tepat.

Seiring dengan perkembangan ekonomi, konveyor sabuk semakin banyak digunakan di berbagai sektor seperti pertambangan batu bara, ketenagalistrikan, industri bahan bangunan, industri baja, dan industri kimia, dengan kecenderungan untuk mengangkut volume yang semakin besar dan menempuh jarak yang semakin panjang. Hal ini menuntut daya penggerak konveyor sabuk yang lebih besar; namun, peningkatan daya secara berlebihan justru dapat menimbulkan berbagai macam kerusakan. Oleh karena itu, pemilihan yang tepat terhadap perangkat penggerak konveyor sabuk merupakan kunci dalam proses perancangannya, sekaligus menjadi faktor penentu apakah desain konveyor sabuk tersebut rasional, operasinya berjalan normal, serta biaya dan intensitas perawatannya rendah. Tulisan ini membandingkan sembilan jenis metode penggerakan konveyor sabuk.

1 Drum listrik

Silinder penggerak listrik terbagi menjadi silinder penggerak listrik tipe internal dan tipe eksternal; perbedaan utama antara keduanya terletak pada posisi motor: pada silinder penggerak listrik tipe internal, motor dipasang di dalam silinder, sedangkan pada silinder penggerak listrik tipe eksternal, motor dipasang di luar silinder dan dihubungkan secara kaku dengan silinder.

Drum listrik tipe internal, karena motor listriknya dipasang di dalam drum, memiliki kemampuan pendinginan yang relatif buruk; oleh karena itu, biasanya digunakan pada konveyor sabuk dengan daya kurang dari 30 kW dan panjang instalasi kurang dari 150 m.

Drum listrik tipe eksternal, karena motor listrik dipasang di bagian luar drum sehingga memiliki kemampuan pendinginan yang lebih baik, umumnya digunakan pada konveyor sabuk dengan daya kurang dari 45 kW dan panjang instalasi kurang dari 150 m.

Kelebihan

Keunggulan terbesarnya adalah strukturnya yang kompak, biaya perawatannya rendah, serta tingkat keandalannya yang tinggi; perangkat penggerak dan rol transmisi digabung menjadi satu.

Kekurangan

Kekurangannya adalah kinerja start lunak yang buruk. Saat motor listrik dinyalakan, dampaknya terhadap jaringan listrik sangat besar. Tingkat keandalannya juga lebih rendah dibandingkan dengan penggerak motor tipe Y yang menggunakan kopling sepuluh titik dan reduktor.

2 Kopling motor listrik tipe Y, reduktor

Kelebihan

Strukturnya sederhana, beban pemeliharaan rendah, biaya perawatan murah, dan tingkat keandalannya tinggi.

Kekurangan

Kinerja start lembutnya buruk, sehingga saat motor listrik dinyalakan terjadi dampak yang besar terhadap jaringan listrik. Umumnya alat ini digunakan pada konveyor sabuk dengan daya kurang dari 45 kW dan panjang instalasi kurang dari 150 m.

3 Motor tipe Y, kopling hidrolik tipe pembatas torsi, reduktor

Motor tipe Y, kopling hidrolik tipe pembatas torsi, dan reduktor merupakan jenis perangkat penggerak yang sangat luas digunakan pada konveyor sabuk.

Kopling hidrolik tipe pembatas torsi terbagi menjadi kopling hidrolik tipe pembatas torsi dengan ruang bantu belakang dan kopling hidrolik tipe pembatas torsi tanpa ruang bantu belakang. Karena pada kopling hidrolik tipe pembatas torsi dengan ruang bantu belakang, saat motor listrik dinyalakan, oli hidrolik dari ruang bantu belakang masuk secara perlahan ke ruang kerja kopling melalui lubang penyempitan, maka performa start-nya lebih baik daripada kopling hidrolik tipe pembatas torsi tanpa ruang bantu belakang. Namun, karena kopling hidrolik tipe pembatas torsi dengan ruang bantu belakang memiliki waktu start yang lebih lama dan menghasilkan panas yang lebih besar, maka dalam pemilihan kopling hidrolik tipe pembatas torsi, jika dipilih kopling hidrolik tipe pembatas torsi dengan ruang bantu belakang—dalam hal kedua model kopling tersebut sama-sama mampu menyalurkan daya yang dibutuhkan—maka, mengingat kopling jenis ini memiliki waktu start yang lebih lama dan menghasilkan panas yang lebih besar, sebaiknya diprioritaskan penggunaan kopling hidrolik dengan ukuran yang lebih besar; sedangkan jika dipilih kopling hidrolik tipe pembatas torsi tanpa ruang bantu belakang—juga dalam hal kedua model kopling tersebut sama-sama mampu menyalurkan daya yang dibutuhkan—maka, mengingat kopling jenis ini memiliki waktu start yang lebih singkat dan menghasilkan panas yang lebih kecil, sebaiknya diprioritaskan penggunaan kopling hidrolik dengan ukuran yang lebih kecil. Untuk konveyor sabuk yang digerakkan oleh beberapa motor, apabila dipilih metode penggerakan dengan menggunakan motor tipe Y, kopling hidrolik tipe pembatas torsi, dan reduktor, disarankan untuk menggunakan kopling hidrolik tipe pembatas torsi dengan ruang bantu belakang. Oleh karena itu, metode penggerakan dengan motor tipe Y, kopling hidrolik tipe pembatas torsi, dan reduktor umumnya diterapkan pada konveyor sabuk dengan daya per unit tidak melebihi 630 kW dan panjang instalasi kurang dari 1.500 meter.

Kelebihan

Memiliki rasio kinerja terhadap biaya yang tinggi, struktur yang sederhana dan kompak, beban pemeliharaan yang kecil, serta biaya perawatan yang rendah; dilengkapi dengan proteksi terhadap beban lebih pada motor listrik; ketika menggerakkan beberapa motor sekaligus, dapat menyeimbangkan daya masing-masing motor; dapat melakukan start bertahap per unit untuk mengurangi dampak start terhadap jaringan listrik pada konveyor sabuk; serta memiliki tingkat keandalan yang tinggi. Dengan harga yang terjangkau, sistem ini merupakan pilihan utama sebagai penggerak bagi konveyor sabuk dengan panjang lintasan kurang dari 1500 meter.

Kekurangan

Kinerja start lembutnya kurang baik, sehingga tidak cocok digunakan pada konveyor sabuk dengan arah pengiriman turun maupun pada konveyor sabuk yang memerlukan fungsi pengaturan kecepatan.

386004

4 Motor tipe Y, kopling hidrolik tipe pengatur kecepatan, reduktor

Motor listrik tipe Y, kopling hidrolik dengan fungsi pengaturan kecepatan, dan reduktor merupakan salah satu jenis penggerak yang umum digunakan pada konveyor sabuk berkapasitas besar; biasanya diterapkan pada konveyor sabuk berkapasitas besar dengan panjang lintasan lebih dari 800 meter.

Kelebihan

Strukturnya relatif sederhana, sehingga beban pemeliharaan juga kecil; motor dapat dihidupkan dalam keadaan tanpa beban, serta dilengkapi proteksi terhadap beban lebih; ketika beberapa motor digerakkan secara bersamaan, masing-masing motor dapat dihidupkan dengan penundaan secara bergiliran, sehingga mengurangi dampak start pada jaringan listrik akibat pengoperasian konveyor sabuk; tingkat keandalannya tinggi, kinerja soft-start-nya baik, dan sistem ini memiliki kemampuan kontrol yang fleksibel terhadap proses start, yakni waktu start dan kurva kecepatan start dapat dikendalikan; selain itu, harganya relatif murah.

Kekurangan

Saat kopling hidrolik dinyalakan, karena perubahan volume oli dalam ruang kerja kopling hidrolik dan kurva perubahan kecepatannya bersifat nonlinier serta menunjukkan keterlambatan respons, maka respons dinamisnya yang dapat dikendalikan menjadi lambat, sehingga sulit untuk menerapkan kontrol umpan balik. Terkadang juga terjadi kebocoran oli. Oleh karena itu, kopling hidrolik tidak cocok digunakan pada konveyor sabuk dengan arah pengiriman turun maupun pada konveyor sabuk yang memerlukan fungsi pengaturan kecepatan.

5 Perangkat penggerak motor listrik tipe Y CST

Perangkat penggerak CST berbentuk motor listrik tipe Y dirancang khusus oleh perusahaan Dodge asal Amerika Serikat untuk konveyor sabuk, merupakan perangkat penggerak mekatronik yang memiliki tingkat keandalan yang tinggi, dan umumnya digunakan pada konveyor sabuk skala besar dengan jarak tempuh panjang yang panjangnya lebih dari 1.000 meter.

Kelebihan

Kinerja start lunaknya sangat baik; selama proses start, kurva kecepatan dapat dikendalikan secara linier, dan begitu pula selama proses stop; sistem ini juga mendukung kontrol loop tertutup. Motor dapat dihidupkan dalam keadaan tanpa beban, dengan struktur yang sederhana dan beban perawatan yang rendah. Ketika beberapa motor digerakkan secara bersamaan, masing-masing motor dapat dihidupkan secara bertahap, sehingga mengurangi dampak start terhadap jaringan listrik pada konveyor sabuk.

Kekurangan

Memerlukan tenaga kerja perawatan dan pelumas berkualitas tinggi, serta harga peralatan yang mahal. Tidak cocok untuk digunakan pada konveyor sabuk dengan arah pengangkutan menurun maupun pada konveyor sabuk yang memerlukan fungsi pengaturan kecepatan.

6 Motor berliku, reduktor

Motor lilitan dengan sepuluh reduktor memiliki tiga metode kontrol:

Jenis pengendalian pertama adalah dengan menghubungkan resistor frekuensi atau resistor air secara seri pada motor berbelitan; jenis pengendalian ini tidak memiliki fungsi pengaturan kecepatan, dan motor tidak boleh dihidupkan secara berulang. Umumnya, metode ini digunakan pada konveyor sabuk dengan panjang belt lebih dari 500 m dan dengan kondisi motor yang tidak sering dihidupkan.

 Cara pengendalian yang kedua adalah dengan menghubungkan resistor logam secara seri pada motor lilitan; cara pengendalian ini tidak memiliki fungsi pengaturan kecepatan, namun motor dapat dihidupkan secara berulang. Setelah dilengkapi dengan pengereman daya berbasis thyristor, cara ini menjadi metode penggerak yang umum digunakan pada konveyor sabuk untuk penurunan material.

Metode kontrol ketiga adalah pengaturan kecepatan seri pada motor berbelitan, yang memiliki kemampuan pengaturan kecepatan dan dapat diterapkan sebagai kontrol umpan balik tertutup; metode ini umumnya digunakan pada konveyor sabuk skala besar dengan panjang lintasan lebih dari 1.000 meter dan memerlukan fungsi pengaturan kecepatan.

Kelebihan

Pengendalian jenis pertama dan kedua memiliki struktur yang sederhana, beban pemeliharaan yang relatif kecil, kinerja start lunak yang baik, harga yang lebih rendah, dampak yang kecil terhadap jaringan listrik saat start, tingkat keandalan yang tinggi, serta kemampuan pengendalian yang baik; sedangkan pengendalian jenis ketiga menawarkan kinerja pengereman dinamis yang unggul.

Kekurangan

Pada cara pengendalian pertama dan kedua, konsumsi energi saat start dan stop relatif besar; sedangkan pada cara pengendalian ketiga, sistemnya lebih kompleks dan cenderung digantikan oleh konversi daya dari AC ke AC atau dari AC ke DC–AC.

7 Motor DC berkecepatan tinggi, reduktor

Sistem penggerak motor arus searah berkecepatan tinggi yang dikombinasikan dengan reduktor merupakan suatu jenis sistem penggerak yang dilengkapi dengan fungsi pengaturan kecepatan, dan umumnya digunakan pada konveyor sabuk skala besar yang memerlukan kemampuan pengaturan kecepatan.

Kelebihan

Kinerja start lunaknya sangat baik; selama proses start, kurva kecepatan dapat dikendalikan secara linier, dan begitu pula selama proses stop, kurva kecepatannya juga dapat dikendalikan secara linier. Kinerja pengereman listriknya juga unggul, memungkinkan perubahan kecepatan tanpa langkah serta penerapan kontrol loop tertutup. Secara keseluruhan, kinerja kendali yang dimilikinya sangat baik, dengan tingkat keandalan yang tinggi.

Kekurangan

Harganya sangat mahal, sistem penyearah thyristor bersifat kompleks, peralatan kontrol listrik memerlukan ruang yang luas, faktor daya rendah, motor arus searah dilengkapi cincin geser dan sikat yang cepat aus, sehingga beban pemeliharaan cukup besar; selain itu, saat ini belum tersedia tipe yang tahan ledakan, sehingga tidak dapat digunakan di bawah tanah tambang batu bara.

8 Motor DC kecepatan rendah yang secara langsung menggerakkan drum penggerak pada konveyor sabuk

Metode penggerakan drum penggerak pada konveyor sabuk yang menggunakan motor arus searah berkecepatan rendah secara langsung merupakan suatu metode penggerakan yang dilengkapi dengan fungsi pengaturan kecepatan. Metode ini umumnya diterapkan pada konveyor sabuk skala besar yang memerlukan fungsi pengaturan kecepatan, serta pada konveyor sabuk dengan daya tunggal motor lebih dari 1000 kW.

Kelebihan

Kinerja start lunaknya sangat baik; selama proses start, kurva kecepatan dapat dikontrol secara linier, dan begitu pula selama proses stop, kurva kecepatannya juga dapat dikontrol secara linier. Kinerja pengereman listriknya juga baik, memungkinkan perubahan kecepatan tanpa langkah, serta mendukung kontrol loop tertutup, sehingga kinerja pengontrolannya sangat unggul. Selain itu, sistem ini tidak menggunakan reduktor, sehingga tingkat keandalannya pun relatif tinggi.

Kekurangan

Harganya sangat mahal, sistem penyearah thyristor cukup kompleks, peralatan kontrol listrik memerlukan ruang yang luas, faktor daya rendah, motor arus searah dilengkapi cincin geser sehingga sikatnya cepat aus, dan beban pemeliharaan pun relatif besar; selain itu, saat ini belum tersedia tipe berdaya tinggi yang tidak tahan ledakan, sehingga tidak dapat digunakan di bawah tanah tambang batu bara.

9 Motor listrik dengan pengaturan kecepatan frekuensi variabel, reduktor

Motor listrik dengan pengaturan kecepatan berfrekuensi variabel dilengkapi dua jenis sistem kontrol: yang pertama adalah konversi frekuensi AC–AC, sedangkan yang kedua adalah konversi frekuensi AC–DC–AC. Sistem konversi frekuensi AC–AC memiliki faktor daya yang relatif rendah; selama proses start dan operasi, sistem ini akan menghasilkan harmonisa tingkat tinggi dalam jumlah besar, sehingga menimbulkan polusi pada jaringan listrik. Selain itu, start motor yang sering juga akan menimbulkan lonjakan beban reaktif yang signifikan pada jaringan listrik, sehingga diperlukan langkah penanganan menyeluruh untuk mengatasinya. Dibandingkan dengan peralatan konversi frekuensi AC–DC–AC, investasi untuk sistem AC–DC–AC lebih rendah. Pada sistem konversi frekuensi AC–DC–AC, karena dilengkapi unit penyaring dan unit kompensasi dalam perangkatnya, faktor dayanya dapat mencapai lebih dari 0,9, komponen harmonisa tingkat tingginya sangat kecil, sehingga tidak menimbulkan polusi harmonisa dan tidak diperlukan pemasangan khusus perangkat penyerapan harmonisa maupun kompensasi reaktif. Namun, saat ini di dalam negeri belum mampu memproduksi sistem penggerak konversi frekuensi AC–DC–AC dengan kapasitas per unit melebihi 2.000 kW; oleh karena itu, peralatan serta suku cadangnya harus diimpor, sehingga investasi untuk sistem ini relatif lebih tinggi dibandingkan dengan sistem konversi frekuensi AC–AC. Sistem ini umumnya digunakan pada konveyor sabuk skala besar yang memerlukan fungsi pengaturan kecepatan.

Kelebihan

Kinerja start lunaknya sangat baik; selama proses start, kurva kecepatan dapat dikendalikan secara linier, dan begitu pula selama proses stop, kurva kecepatannya juga dapat dikendalikan secara linier. Kinerja pengereman listriknya juga baik, memungkinkan perubahan kecepatan tanpa langkah, serta mendukung kontrol loop tertutup. Secara keseluruhan, kinerja kendali yang dimilikinya sangat unggul, dengan tingkat keandalan yang tinggi.

Kekurangan

Harganya sangat mahal, peralatan kontrol elektronik memerlukan ruang yang luas, dan saat ini tidak tersedia tipe yang tahan ledakan untuk unit dengan daya lebih dari 400 kW, sehingga tidak dapat digunakan di bawah tanah tambang batu bara.

Melalui analisis di atas mengenai kelebihan dan kekurangan berbagai jenis perangkat penggerak untuk konveyor sabuk, dalam pemilihan perangkat penggerak konveyor sabuk:

Konveyor sabuk tidak memerlukan pengaturan kecepatan, dan untuk konveyor sabuk dengan panjang lintasan kurang dari 1500 m, kopling hidrolik tipe batas torsi dengan motor listrik tipe Y serta reduktor merupakan pilihan utama sebagai sistem penggerak; alternatif berikutnya adalah motor listrik belitan dengan reduktor (dengan metode kontrol berupa pemasangan resistor logam secara seri pada motor listrik belitan).

Jika konveyor sabuk dengan panjang lebih dari 1500 m, penggerak tipe motor Y dengan perangkat penggerak CST merupakan pilihan utama, diikuti oleh motor Y yang dilengkapi kopling hidrolik tipe pengatur kecepatan dan reduktor.

Dalam kondisi di mana kapasitas pengangkutan pada konveyor sabuk mengalami fluktuasi yang besar dan diperlukan pengaturan kecepatan, motor dengan pengaturan kecepatan berfrekuensi variabel dilengkapi dengan reduktor merupakan pilihan utama sebagai sistem penggerak; alternatif berikutnya adalah motor belitan dengan pengaturan kecepatan seri yang dilengkapi dengan reduktor.