Accepted  : 21 Juni 2024 Published  : 28 Juni 2024 Publisher:  LPPM  Unive rsitas Darma Agung
Licensed:  This work is lice nse d unde r Attribution-NonComme rcial-No
De rivative s 4.0 Inte rnational (CC BY-NC-ND 4.0)

## Jurnal Darma Agung
Volume: 32, Nomor: 3, (2024), Juni: 366 - 372 https://dx.doi.org.10.46930/ojsuda.v32i3.4438

## ANALISA P E N G G U N A A N  DAYA LISTRIK MOTOR HOIST DAN MOTOR TROLLEY PADA CONTAINER CRANE
Antonius  Managam Simamora 1) , Rasmi  Sitohang 2) , Joslen  Sinaga 3) , Subur Simanullang 4) , Piala Mutiara 5)
Fakultas  Teknik  Universitas  Darma Agung,  Medan,  Indonesia 1,3,4)
Fakultas  Teknologi  Industri  Institut  Sains dan Teknologi  TD Pardede,  Medan, Indonesia 2,5)
Corresponding Author:
antonius2simamora@gmail.com 1) , rasmisitohang83@gmail.com 2) , josinaga1977@gmail.com 3) , subur.simanullang@gmail.com 4) , pialamutiara78@gmail.com 5)

## Abstrak
Terminal Peti Kemas memiliki peran yang sangat penting dalam mendorong pertumbuhan ekonomi dan perdagangan,  terutama  di  sektor  industri  di  wilayah  barat  Indonesia.  Permintaan  akan  layanan pelabuhan  yang  diproduksi  oleh  terminal  ini menyebabkan peningkatan aktivitas di pelabuhan, yang secara  langsung  memengaruhi  kinerja  Container  Crane.  Alat  ini  dilengkapi  dengan  berbagai  motor utama  seperti  motor  hoist,  motor  trolley,  motor  gantry,  dan  motor  boom.  Tujuan  dari  penelitian  ini adalah  untuk menganalisis daya yang digunakan oleh motor hoist dan motor trolley saat mengangkat beban  peti  kemas  pada  Container  Crane  (CC).  Analisis daya ini terdiri dari  dua bagian, yaitu analisis daya motor hoist selama proses angkat (hoist -up) dan analisis daya motor trolley selama proses m un dur trolley (trolley-reverse). Penelitian ini dilakukan berdasarkan parameter pengukuran yang tersedia  pa da sistem Container Crane. Dengan  melakukan analisis daya ini, diharapkan dapat dipahami rata -rata da y a yang dibutuhkan oleh motor hoist dan trolley dalam menjalankan operasi Container Crane.

## Kata Kunci: Motor Induksi, Container Crane, dan Daya listrik

## Abstract
Container  Terminals  have  a  very  important  role  in  encouraging  economic  and  trade  growth,  especially  in  the industrial  sector  in  the  western  region  of  Indonesia.  The  demand  for  port  services  produced  by  these  terminals  leads to  increased  activity  at  the  port,  which  directly  affects  the  performance  of  the  Container  Crane.  This  tool  is  equipped with  various  main  motors  such  as  hoist  motors,  trolley  motors,  gantry  motors  and  boom  motors.  The  aim  of  this research  is  to  analyze  the  power  used  by  the  hoist  motor  and  trolley  motor  when  lifting  container  loads  on  a Container  Crane  (CC).  This  power  analysis  consists  of  two  parts,  namely  hoist  motor  power  analysis  during  the hoist-up  process  and  trolley  motor  power  analysis  during  the  trolley-reverse  process.  This  research  was  carried  out based  on  the  measurement  parameters  available  on  the  Container  Crane  system.  By  carrying  out  this  power analysis,  it  is  hoped  that  we  can  understand  the  average  power  required  by  the  hoist  and  trolley  motor  to  carry  out Container  Crane  operations.

## Keywords:  Induction  Motor,  Container  Crane,  and  Electric Power

## PENDAHULUAN
Proses  pengiriman  peti  kemas  dari  pelabuhan  ke  kapal,  atau  sebaliknya,  memiliki dampak  besar  terhadap  efisiensi  pengiriman  secara  keseluruhan  (Khaldun  et  al.,  2018). Peti  kemas  menjadi  metode  dominan  dalam  transportasi  laut,  baik  untuk  ekspor, impor,  maupun  distribusi  lokal  di  antara  pulau-pulau  (Rista  et  al.,  2020).  Oleh  karena itu,  derek  peti  kemas,  alat  khusus  untuk  memindahkan  peti  kemas  di  antara  pelabuhan dan  kapal,  memiliki  peran  yang  krusial.  Pemilihan  motor  utama  yang  tepat  sangat menentukan  efisiensi  proses  bongkar muat.
Motor  induksi  3  fasa  menjadi  pilihan  utama  untuk  menggerakkan  derek  peti  kemas dalam  mengangkat  dan  memindahkan  peti  kemas.  Motor  ini  menawarkan  keandalan, daya  tahan,  dan  kontrol  yang  baik  dalam  operasi  sehari-hari  di  terminal  peti  kemas. Mengingat  variasi  beban  yang  diangkut,  penelitian  dilakukan  untuk  mengkaji Kebutuhan  daya  listrik  yang  spesifik  untuk  motor  induksi  3  fasa,  khususnya  untuk
motor  hoist  dan  motor  trolley,  dibutuhkan  dalam  setiap  siklus  angkat  dan  siklus pindah  pada  crane.  Hal  ini  bertujuan  untuk  memahami  dengan  lebih  mendalam kebutuhan  daya  listrik  yang  dibutuhkan  dalam  operasi  derek  peti  kemas,  yang  akan menjadi  dasar  untuk  perencanaan  sistem  listrik  yang  efisien  dan  andal  di  terminal  peti kemas.

## A. Sistem  Bongkar  Muat pada Terminal Container
Kegiatan  bongkar  muat  di  Terminal  Container  pelabuhan  melibatkan  serangkaian proses  yang  mencakup  pembongkaran  barang  dari  satu  kapal  ke  kapal  lainnya (stevedoring),  Proses  transfer  barang  dari  dermaga  ke  lambung  kapal  atau  sebaliknya (cargodoring),  serta  pengambilan  barang  dari  gudang  atau  lapangan  dan pengangkutannya  ke  atas  truk  atau  sebaliknya  (receiving/delivery),  merupakan kegiatan  yang  diatur  oleh  Kementerian  Perhubungan.  Proses  bongkar  muat  sangat dipengaruhi  oleh  jenis  barang  dan  cara  pengemasannya.  Penting  untuk  memperhatikan kondisi  barang  yang  akan  dimuat  atau  dibongkar  karena  hal  ini  dapat  memengaruhi jenis  peralatan  yang  diperlukan  untuk  menangani  muatan  tersebut.  Dengan memperhitungkan  dengan  cermat  jenis  muatan  yang  akan  ditangani,  proses  bongkar muat  dapat  dipercepat,  sementara  biaya  tambatan  pelabuhan  dapat  ditekan.  Muatan kapal  umumnya  dikelompokkan  berdasarkan  jenis  pengapalan,  jenis  kemasan,  dan karakteristik  alamiah  muatan  (Arwinas,  2001).  Walaupun  kapal  bisa  membawa berbagai  jenis  muatan,  seperti  muatan  campuran  (general  cargo),  muatan  besar  (bulk cargo),  muatan  cair  (liquid  cargo),  muatan  hewan  hidup  (live  stock  cargo),  dan  muatan peti  kemas  (container  cargo),  penelitian  ini  fokus  pada  satu  jenis  muatan  saja,  yaitu muatan peti  kemas.

## B. Peti Kemas
Peti  kemas,  juga  dikenal  sebagai  kontainer,  adalah  wadah  yang  memenuhi  standar ISO  untuk  transportasi  barang  melalui  berbagai  moda  transportasi.  Ini  adalah  salah satu  metode  pengiriman  yang  paling  umum  digunakan  di  seluruh  dunia,  dapat diangkut  melalui  darat,  udara,  dan  laut.  Muatan  peti  kemas  merujuk  pada  barang- barang  yang  dikemas  dalam  kontainer  tersebut.  Kontainer  memiliki  standar  teknis sesuai  dengan  ISO  untuk  memastikan  keamanan  dan  kompatibilitas  dengan  berbagai moda  transportasi.  Mereka  tersedia  dalam  berbagai  ukuran,  yang  paling  umum  adalah 20 kaki dan  40 kaki.
Kapasitas  kargo  kontainer  diukur  dalam  TEU  (twenty  foot  equivalent  unit),  yang mengacu  pada  volume  yang  dapat  dimuat  dalam  kontainer  20  kaki.  Kontainer  40  kaki juga  tersedia  dan  memiliki  kapasitas  yang  lebih  besar.  Biasanya,  berat  maksimum  yang diizinkan  untuk  kontainer  20  kaki  adalah  24  ton,  sementara  untuk  kontainer  40  kaki adalah  31 ton.
Gambar 1. Ukuran Peti Kemas
Ukuran dan berat dari  berbagai  jenis  peti  kemas,  perhatikan  tabel di  bawah ini.

## Gambar 2. Muatan Peti Kemas
Diperlukan  pemahaman  mendalam  tentang  peranan  peralatan  bongkar  muat  yang digunakan  dalam  industri  pengiriman,  terutama  dalam  menangani  peti  kemas. Peralatan  ini  memiliki  dampak  yang  signifikan  terhadap  efisiensi  operasional  dan aspek  keselamatan  di  pelabuhan  dan  terminal  peti  kemas.  Ada  berbagai  jenis  crane yang  digunakan  untuk  menangani  peti  kemas.  Meskipun  demikian,  dalam  konteks  ini, peneliti  memilih  untuk  tidak  membahas  secara  rinci  jenis-jenis  crane  tersebut.  Fokusnya adalah  memberikan  penjelasan  tentang  crane kontainer.

## 1. Crane Kontainer
Crane  kontainer  (CC)  adalah  perangkat  mekanis  yang  didesain  untuk  memindahkan peti  kemas  antara  dermaga  dan  kapal,  baik  untuk  proses  pemuatan  maupun  pelepasan. Biasanya,  crane  ini  dipasang  secara  permanen  di  tepi  dermaga  dan  menggunakan  rel untuk  pergerakan  lateral.  Hal  ini  memungkinkan  crane  untuk  beroperasi  dengan efisien,  terlepas  dari  jaraknya  dengan  peti  kemas,  seperti  yang  terlihat  pada  gambaran berikut.
Gambar 3. Container Crane

## 2. Diagram Sistem Kelistrikan Container Crane
Diagram  sistem  kelistrikan  pada  kontainer  umumnya  mengandalkan  generator sebagai  sumber  energi  listrik.  Generator  ini  menyediakan  daya  listrik  yang  kemudian dialirkan  ke  transformator  utama  (main  transformer)  dan  transformator  tambahan (auxiliary  transformer).  Fungsi  utama  dari  kedua  transformator  ini  adalah  untuk menurunkan  tegangan  dari  sumber  listrik.  Setelah  tegangan  diturunkan  oleh transformator  utama,  listriknya  didistribusikan  ke  motor  penggerak  berbagai komponen  crane  kontainer  seperti  gantry  drive,  hoist  drive,  boom  drive,  dan  trolley drive.  Sementara  itu,  tegangan  yang  keluar  dari  auxiliary  transformer  dialokasikan untuk  keperluan  daya tambahan (auxiliary  power).

## 3. Motor Induksi
Motor  induksi  adalah  jenis  motor  listrik  yang  dirancang  khusus  untuk  mengubah energi  listrik  menjadi  gerakan  mekanis.  Motor  ini  terdiri  dari  stator  yang  dilengkapi dengan  gulungan  kawat  tembaga  atau  aluminium  yang  teratur  disusun  di  sekitar  inti besi.  Susunan  gulungan  ini  biasanya  mengikuti  pola  tertentu  yang  sesuai  dengan desain  motor  tersebut.  Prinsip  kerja  motor  ini  berdasarkan  pada  induksi elektromagnetik,  di  mana  arus  listrik  yang  mengalir  melalui  gulungan  stator menciptakan  medan  magnet  yang  berputar.  Medan  magnet  ini  kemudian menghasilkan  arus  pada  gulungan  rotor,  menyebabkan  rotor  berputar  karena  gaya elektromagnetik  yang dihasilkan.

## Gambar 5. Motor induksi
Tiga  fasa  adalah  sebuah  konstruksi  yang  tidak  memerlukan  komponen  seperti komutator  atau  sikat  geser.  Karena  kekurangan  komponen-komponen  tersebut,  motor induksi  menjadi  lebih  dapat  diandalkan  dan  memiliki  masa  pakai  yang  lebih  lama. Desain  motor  induksi  ini  cukup  sederhana,  sehingga  memudahkan  dalam  proses produksi  dan  pemasangannya.  Motor  ini  sering  kali  memiliki  tingkat  efisiensi  yang tinggi  dan  membutuhkan  sedikit  perawatan,  sehingga  menjadi  pilihan  yang  banyak diminati  untuk  berbagai  aplikasi  industri  seperti  penggerak  pompa,  kipas,  kompresor, konveyor,  dan berbagai jenis  mesin  lainnya.
Ns = 120 .  𝑓 𝑝
Keterangan  :
Ns
: Kecepatan  Medan  Putaran Stator (rpm)
f
: Frekuensi  (Hz)
P : Jumlah  kutub (pole)

## METODE PENELITIAN

## A. Tempat dan  waktu
Penelitian  berlangsung  selama  enam  hari di Terminal  Peti Kemas  Belawan

## B. Bahan dan Peralatan
Motor  Induksi  3  fase  digunakan  dalam  dua  aplikasi  yang  berbeda  pada  Container Crane  (Wahyudy,  2016).  Pertama,  untuk  motor  Hoist,  spesifikasinya  adalah  tegangan 315  V,  daya  225  kW,  kecepatan putaran 800 rpm, frekuensi 50 Hz, dengan jumlah motor sebanyak  2  unit.  Kedua,  untuk  motor  Trolley,  spesifikasinya  adalah  tegangan  380  V, daya  30  kW,  kecepatan  putaran  1400  rpm,  frekuensi  50  Hz,  dengan  jumlah  motor sebanyak 4 unit.

## HASIL DAN  PEMBAHASAN
Setelah  mengevaluasi  kekuatan  pada  crane  peti  kemas,  disimpulkan  bahwa  total energi  yang  diperlukan  oleh  crane  untuk  mengangkat  beban  peti  kemas  dengan  berat yang  bervariasi  pada  ketinggian  yang  tetap.  Pendekatan  ini  memperhitungkan perubahan  energi  potensial,  di  mana  total  energi  yang  dibutuhkan  (W)  berhubungan secara  langsung  dengan  perubahan  energi  potensial.
W = ∆𝐸𝑃 = 𝑚 .  𝑔 . (ℎ 2 −  ℎ 1 )
Tabel 2. Total usaha pada crane di setiap beban
Total  usaha  crane  dihitung  dengan  persamaan  berikut:
𝑊 = 𝑚 . 𝑔 . ℎ 𝑊 = 10.000 𝑘𝑔. 9,8 𝑚 𝑠 2 . 22,7 𝑚 𝑊 = 2.224,62 𝑘𝐽

## A. Analisa Daya   motor
Tabel 3. Data Hasil Percobaan Angkat (Hoist-Up)  pada Beban yang Berfluktuasi
Tegangan  dan  arus  merujuk  pada  nilai  rata-rata  tegangan  dan  arus  yang  tercatat pada  Container  Management  System  (CMS)  setiap  detik  selama  proses  pengangkatan (hoist)  berlangsung  hingga selesai  pada  ketinggian  tertentu.  Oleh  karena itu:
𝑃 3𝜃 = √3 𝑥 𝑉 𝑝 . 𝐼 𝑝. 𝐶𝑜𝑠 𝜑
Dengan 𝐶𝑜𝑠 𝜑 yang tertera  pada  nameplate motor  0.93.
𝑃 3𝜃 = √3 𝑥 243 𝑉 . 338,12 𝐴 . 0,93 𝑃 3𝜃 = 420,8 𝑉 . 314,45 𝐴
𝑃 3𝜃 = 132,32 𝑘𝑊
Usaha total yang dilakukan  motor  hoist  memenuhi  persamaan  berikut:
𝑊 = 𝑃 . 𝑡
𝑊 = 132,32 𝑘𝑊 . 22,57 𝑠 𝑊 = 2.986,46 𝑘𝐽

## B. Analisa Daya Motor Trolley

## Tabel 4. Data Hasil Percobaan Trolley Pada Beban Fluktuatif
Tegangan  dan  arus  yang  tercantum  dalam  tabel  tersebut  diperoleh  dari  data  yang diambil  dari  sistem  Manajemen  Kontrol  Crane  (CMS)  pada  saat  kecepatan  motor  tetap konstan.  Oleh  karena itu:
𝑃 3𝜃 = √3 𝑥 𝑉 𝑝 . 𝐼 𝑝. 𝐶𝑜𝑠 𝜑 Dengan 𝐶𝑜𝑠 𝜑 yang tertera  pada  nameplate motor  0.93.
𝑃 3𝜃 = √3 𝑥 376 𝑉 . 36,56 𝐴 . 0,93 𝑃 3𝜃 = 651,25 𝑉 . 34 𝐴
𝑃 3𝜃 = 22,142 𝑘𝑊
Usaha yang dilakukan  motor  trolley memenuhi  persamaan  berikut:
𝑊 = 𝑃 . 𝑡 𝑊 = 22,14 𝑘𝑊 . 7,74 𝑠 𝑊 = 171,36 𝑘𝐽
Tabel 5.  Daya awal motor trolley-reverse
Berdasarkan  evaluasi  yang  dilakukan,  dapat  disimpulkan  bahwa  saat  motor  trolley melakukan  satu  putaran  mundur  dengan  beban  total  15  ton,  daya  yang  dibutuhkan adalah  25,42  kW  ketika  motor  mencapai  kecepatan  yang  tetap.  Awalnya,  saat melakukan  satu  putaran  mundur  dengan  beban  yang  sama,  daya  yang  diperlukan adalah  102,78  kW.  Analisis  ini  menunjukkan  bahwa  motor  trolley  yang  digunakan  pada crane  kontainer  telah  memenuhi  persyaratan  daya  untuk  melakukan  satu  putaran mundur  dengan  beban  total  15  ton,  sesuai  dengan  spesifikasi  motor  trolley  sebelumnya. Perhitungan  daya  dan  usaha  dilakukan  dengan  beban  total  10  ton.  Selama  proses trolley-reverse,  daya  yang  dibutuhkan  hampir  konstan  untuk  setiap  beban, menunjukkan  bahwa  beban  tidak  memberikan  pengaruh  yang  signifikan.  Awalnya, daya  saat  motor  melakukan  trolley-reverse  belum  mencapai  kecepatan  maksimum  atau kecepatan  yang  tetap.  Total  daya  awal  dapat  dihitung  dengan  menjumlahkan  daya pada setiap  frekuensi  hingga mencapai  kecepatan  maksimum  atau kecepatan  tetap.

## SIMPULAN
Berikut  adalah  kesimpulan  garis  besar  dari penelitian  ini:
1. Terdapat  perubahan  arus  yang  signifikan  pada  motor  hoist-up  ketika  digunakan dengan  berbagai  beban,  namun  pada  motor  trolley-reverse,  tidak  terlihat perbedaan  arus  yang mencolok.
2. Total  daya  yang  diserap  oleh  motor  hoist  crane  saat  melakukan  proses  hoist-up melebihi  total energi  yang diperlukan  untuk menjalankan  crane.
3. Saat  beban  yang  diangkat  semakin  besar,  motor  hoist  akan  menerima  arus  yang lebih  tinggi.
4. Kecepatan  motor  hoist  memiliki  dampak  langsung  terhadap  jumlah  daya  yang dihasilkan.
5. Daya  yang  diperlukan  oleh  motor  hoist  untuk  satu  kali  pengangkatan  (hoist-up)
dengan  beban total  15 ton sesuai  dengan  kebutuhan  yang diinginkan.
6. Meskipun  terjadi  peningkatan  arus,  motor  trolley-reverse  menerima  arus  yang hampir  sama ketika beban ditambah.

## DAFTAR PUSTAKA
Alto,  Asep  dkk.  2010.  Daya      Aktif,  Reaktif    &  Nyata.  Fakultas  Teknik.  Jakarta:
Universitas  Indonesia.
Ashury Djamaluddin. Perencanaan Pelabuhan
dan Terminal Peti kemas(2023).  (n.p.):  Nas Media  Pustaka.
Asshanti,  Fathia  Fauziah.  2017.  Analisa  Kebutuhan  Daya  Listrik  Coniainer  Crane  Dalam Rangka  Elektrifikasi  Container  Crane  Untuk  Mengoptimalkan  Proses  Bongkar Muat  Di  Terminal  Petikemas  Surabaya.  Program  Studi  Teknik  Sistem  Perkapalan, Fakultas  Teknologi  Kelautan,  Institut  Teknologi  Sepuluh  Nopember,  Surabaya.
Astu  Pudjanarsa  dan  Djati  Nursuhud.  2013.  Mesin  Konversi  Energi.  Yogyakarta:  C.V Andi  OFFSET.
Fafdil,  R.  Rumus  Usaha  dalam  Fisika  Beserta  Pengertian,  Jenis-jenis,  dan  4  Contoh  Soal. 2021.  (https://www.zenius.net/blog/rumus-usaha-dalam-fisika,  diakses  28  Agustus 2022).
Hendra       Marta .  Penggunaan    Motor     Listrik  . 2020  . Pantera     Publishing
Joshua  dkk  .  2020  .  Simulasi  Proses  Bongkar  Muat  Peti  Kemas  di  PT.  Pelabuhan Indonesia  Sorong  .  Jurnal  Online  Poros Teknik Mesin Volume , Vol . 10 No 1, Hal :1- 13.
Khaldun,  A.  I.,  Suryailahi,  V.  I.,  &  Muajir,  M.  (2018).  PELAKSANAAN  BONGKAR MUAT  PETI  KEMAS  DAN  WAKTU  PENYELESAIAN  (TURN  ROUND  TIME).
Jurnal Manajemen Bisnis Transportasi Dan Logistik, 4(3), 297–302.
Mitsui-Paceco    Portainer    Crane   For  PT   Pelabuhan  Indonesia     I  (Persero). Rijono,    Yon   . 1997  . Dasar   teknik      tenaga listrik   .  Yogyakarta    :   Andi.
Rista  dkk  .  2020  .  Keselamatan  Kerja  Dan  Penanganan  Peti  Kemas  Terhadap  Kinerja
Operasional  Pada  Perusahaan  Pelayaran.  Jurnal  Manajemen  Bisnis  Transportasi  dan Logistik. Vol. 6 No. 2 , Hal : 115-126
Sitepu F.  2022  .  Penanganan  Muatan  Petikemas  Yang  Optimal  Guna  Menunjang Keselamatan  Kapal  Mv.  Tanto  Bersatu  Selama  Dalam  Pelayaran.  Jurnal Multidisiplin Indonesia, Volume  1 No. 1, Hal : 340-348
Wahyudy,  F.  R.  (2016).  Analisa  arus  starting  transformator  pada  pengoperasian container  crane  di pelabuhan.  Institut Teknologi Sepuluh Nopember.