INSTALASI MOTOR LISTRIK DENGAN PENGASUTAN Jenis dan Pengertian

INSTALASI MOTOR LISTRIK DENGAN PENGASUTAN - Setelah mempelajari materi tentang Instalasi motor listrik dengan pengasutan diharapkan siswa mampu, menjelaskan jenis-jenis pengasutan, menerapkan dan membuat instalasi pengendali motor listrik dengan pengasutan dengan kreatif dan bertanggung jawab.

Gambar 8.1 Penggunaan Motor Listrik 3 Fasa

Sumber: https:/ / panduanteknisi.com/ kapasitor-bank-pengertian-dan-fungsinya.html

Pernahkah kalian melihat penggunaan motor-motor listrik pada mesin-mesin industri, misalnya motor yang digunakan untuk mengalirkan udara dingin untuk mendinginan mesin industri atau mengalirkan udara panas untuk memanaskan bahan baku. Mesin listrik pada pengolahan hasil pertanian dan lainnya. 

Taukah Anda bahwa motor listik dengan daya besar ini membutuhkan instalasi motor listrik yang tepat untuk melakukan start atau memulai bekerja, karena jika dihubungkan langsung dengan sumber listrik maka arus listrik yang mengalir sangat besar hingga mencapai 6 kali arus nominalnya dan drop tegangan yang juga sangat besar, hal ini tentu sangat merugikan.

Lalu bagaimana instalasi motor yang tepat? Apa saja jenis-jenis instalasi motor listrik tersebut? Bagaimana prinsip kerjanya? Untuk memahami pertanyaanpertanyaan tersebut mari kita pelajari materi tentang instalasi motor listrik dengan pengasutan pada bab ini.

A. Pengertian

Pengasutan motor listrik merupakan suatu cara yang dilakukan untuk menjalankan motor listrik saat start dengan tujuan agar aliran arus listriknya kecil dan drop tegangan juga kecil. Pengendalian motor listrik ada tiga macam yaitu pada saat starting, pada saat beroperasi dan pada saat pengereman.

Pada umumnya saat start motor listrik dengan cara langsung mempunyai arus start sangat besar hingga 6 kali arus nominal. Jika daya motor listrik kecil di bawah 5 kW, drop tegangan tidak akan banyak berpengaruh, tetapi hal ini akan sangat berpengaruh jika motor listrik 30kW sampai 100kW, drop tegangan sangat besar dan akan menyebabkan penurunan kualitas listrik, ditandai dengan berkedipnya pada penerangan.

B. Jenis pengasutan motor listrik

Jenis-jenis pengasutan motor listrik ada beberapa macam diantaranya adalah:

1. Direct ON Line atau pengasutan langsung

Pengasutan DOL bisa digunakan dengan kontaktor atau saklar manual. DOL merupakan instalasi motor listrik tiga fasa paling sederhana. Tetapi instalasi ini mempunyai permasalahan yaitu pada saat start arusnya sangat besar dan torsi terlalu kecil.

Arus star dengan cara langsung bisa mencapai 6 kali arus nominal motor listrik dan torsi pengasutan 0,5-1,5 x torsi nominal. Oleh karena itu, motor induksi 3 fasa yang di ijinkan menggunakan instalasi langsung hanya pada motor listrik dengan daya rendah yaitu di bawah 5 kW Komponen pengasutan dengan cara DOL bisa di lihat di bawah ini!:

Gambar 8.2 Pengasutan dengan Direct ON Line (DOL)

Sumber: Dokumen pribadi

Karakteristik:

Torsi start pada rangkaian ini sebesar 0,5 kali sampai dengan 1,5 kali torsi nominal, Arus starnya sebesar 4 kali sampai dengan 8 kali arus nominal, waktu total starting kurang dari 10 detik.

Gambar 8.2 Pengasutan dengan Direct ON Line (DOL)

Sumber: Dokumen pribadi

Karakteristik:

Torsi start pada rangkaian ini sebesar 0,5 kali sampai dengan 1,5 kali torsi nominal, Arus starnya sebesar 4 kali sampai dengan 8 kali arus nominal, waktu total starting kurang dari 10 detik.

Gambar 8.3 Karakteristik torsi, arus dan kecepatan pengasutan langsung

Sumber: Buku Instalasi Motor Listrik Semester 3 Kemendikbud

Motor induksi yang diasut menggunakan pengasutan DOL kapasitas BHP motor paling tinggi 5kW dengan waktu startingnya tidak melebihi 10 delik. Direkomendasikan pengasutan DOL hanya diaplikasikan pada motor dengan kapasitas antara 0.5 sampai 1MW

2. Bintang Segitiga atau Star-delta

Starting bintang Segitiga atau biasa juga di sebut Star Delta adalah pengasutan pada motor 3 fasa yang diawali dengan rangkaian Bintang (Y) kemudian stelah beberapa waktu tertentu berubah menjadi rangkaian Segitiga (?).

Rangkaian bintang segitiga bisa di jalankan menggunkan beberapa kontaktor yang di kombinasikan dengan timer, push button dan bahan lainnya yang sengaja dibuat untuk starting Y-?, atau bisa juga menggunakan saklar khusus buatan pabrik yang memang hanya digunakan untuk rangkaian stardelta yaitu Rotary Y-?, saklar Y-D.

Gambar 8.4 Perbandingan tegangan hubung Y dan ?

Sumber: Buku Instalasi Motor Listrik Semester 3 Kemendikbud

Gambar 8.5 Karakteristik arus, torsi dan kecepatan

Sumber: Buku Instalasi Motor Listrik Semester 3 Kemendikbud

Karakteristik:

Torsi pada pengasutan bintang segitiga sebesar 0,5 kali torsi nominalnya, sedangkan arus starnya sebesar 1,8 kali sampai dengan 2,6 kali arus nominalnya.

Gambar 8.6 Rangkaian Kontrol Bintang Segitiga

Sumber: Dokumen pribadi

Gambar 8.7 Rangkaian daya Bintang Segitiga

Sumber: Dokumen pribadi

3. Pengasutan dengan menggunakan Tahanan Primer

Pengasutan ini dilakukan dengan menggunakan 2 buah kontaktor sebagai saklar magnetik dan tahanan yang dirangkai seri pada belitan stator motor 3 fasa. Biasanya starting dengan cara seperti ini banyak dilakukan pada penggunaan motor dengan dara rendah. Lebih jelasnya lihat gambar berikut.

Gambar 8.8 Rangkain daya, starter dengan tahanan primer

Sumber: Dokumen Pribadi

Prinsip kerja rangkaian:

Pada saat start diawali dengan menggunakan kontaktor 1 yang di seri dengan resistans untuk mengurangi arus awal, setelah putaran lebih lancar, gunakan kontaktor 2, setelah kontaktor 2 bekerja matikan kontaktor 1 agar arus tidak melewati resistans.

4. Pengasutan dengan menggunakan Auto transformer

Pengasutan ini dilakukan dengan cara menghubungkan tahapan tegangan sekunder dengan motor, biasanya terdapat tiga tahapan, yaitu 50%, 65% dan 80%. Motor akan terhubung dengan tegangan penuh secara langsung (100%) setelah melewati tiga kali tahapan tegangan.

Gambar 8.9 Rangkain daya, Pengasutan dengan auto transformer

Sumber: Dokumen Pribadi

Prinsip kerja rangkaian pada gambar 8.9 adalah pada rangkaian terdapat 3 buah kontaktor yaitu K1, K2 dan K3. K1 dan K2 digunakan sebagai pengasutan yang dihubungkan dengan auto trafo, sedangkan K3 digunakan untuk menghubungkan motor pada tegangan kerjanya sesuai dengan name plate motor. Urutan pengoperasian dimulai dari K1 bekerja kemudian K2 bekerja, sedangkan tahapan tegangan dimulai dari misalnya 50%.

Setelah K1 dan K2 bekerja maka motor akan beroperasi, selanjutnya setelah beberapa saat tahapan tegangan dinaikkan menjadi 65%, kemudian 80% atau 90%, sesuai dengan beban motor, ketika tahapan tegangan sudah mencapai 90% bisa dilakukan untuk membuka K2 dan mengoperasikan K3 yang artinya motor disuplay dengan tegangan penuh sesuai dengan tegangan kerja motor, saat di operasikan K3 secara otomatis K1 harus terbuka, sehingga rangkain motor tidak lagi di pengaruhi oleh auto trafo.

5. Pengasutan Menggunakan Tahanan Rotor

Untuk mendapatkan arus starting yang rendah bisa juga menggunakan tahanan yang dihubungkan pada rangkaian rotor. Tetapi kekurangannya metode ini hanya bisa dilakukan pada motor induksi rotor lilit (motor slip ring), tidak bisa di aplikasikan pada motor induksi rotor sangkar.

Prinsip pengasutan dengan cara ini adalah motor dihubungkan dengan tahanan luar, yaitu pada lilitan rotornya, tahanan luar berbentuk Rheostat yang bisa di ubah nilai R-nya. Urutan kerja rangkaian ini adalah saat mulai dioperasikan tahanan (reostart) dalam nilai maximum, motor beroperasi tetapi belum maximum, setelah beberapa saat nilai tahanan diubah semakin kecil saat itu juga motor beroperasi menuju maximum, hingga tahanan (reostart) bernilai 0, maka saat itu motor beroperasi penuh.

Saat motor diam slip = 1

Jadi \[f_{1}=f_{2}\]

\[\ Arus \ motor \ I_{2}= \frac{E_{2}}{Z_{2}}=\frac{E_{2}}{\sqrt{{R_{2}}^{2}+{X_{2}}^{2}}}\]

\[\ Perubahan \ slip: S =\frac{n_{s}-n_{r}}{n_{s}}\ x \ 100%\]

\[\ n_{r} -r_{r} = S \times  n_{s}\]

\[\ n_{r} =n_{s}-S\times n_{s}\]

Sewaktu diam, reaktansinya

Pada saat berputar, reaktansinya

Gambar 8.10 Rangkain daya, Pengasutan dengan Tahanan rotor

Sumber: Buku Instalasi Motor Listrik Semester 3 Kemendikbud

Praktikum 1

Pengasutan dengan Direct ON Line (DOL)

A. Tujuan

Siswa mampu merangkai dan mengukur arus start pengasutan motor Direct ON Line (DOL)

B. Alat Beserta Bahannya

1. Meger

2. Multimeter

3. Tool box

4. Tang Amper 3 buah

5. Panel

6. Kabel duct

7. TOR

8. Rel omega

9. Kontaktor

10. Push button NC

11. MCB 3p

12. Push button NO

13. Motor 3p

14. Kabel NYAF secukupnya

C. Petunjuk Praktikum

1. Kerjakan praktikum dengan hati-hati dan sebaik-baiknya dengan memperhatikan K3!

2. Jagalah kebersihan lingkungan praktik dan alat praktik!

3. Apabila telah selesai, peralatan praktik dikembalikan pada tempat semula!

D. Langkah-langkah Kerja

1. Menyiapkan alat beserta bahannya

2. Membuat wiring pada rangkaian kontrol dan daya pada panel sesuai dengan gambar di bawah ini!

3. Lakukan pengukuran dengan alat ukur sesuai tabel di bawah ini!

a. Hubung singkat dengan ohmmeter

b. Tahanan Isolasi dengan meger

4. Ukurlah dengan tang amper arus L1, L2 dan L3 saat motor start, kemudian matikan motor listrik, nyalakan kembali, lakukan sebanyak 3 kali, kemudian tulislah hasilnya

5. Pengoperasian

Buatlah laporan dari hasil pengoperasian dan pengukuran rangkaian, masalah apa yang muncul kemudian carilah solusinya. Kemudian buatlah kesimpulan.

Praktikum 2

Pengasutan dengan Star Delta

A. Tujuan

Siswa mampu merangkai dan mengukur arus start pengasutan motor Direct ON Line (DOL)

B. Alat beserta Bahannya

1. Meger

2. Multimeter

3. Tool box

4. Tang Amper 3 buah

5. Panel

6. Kabel duct

7. Rel omega

8. Kontaktor 3 buah

9. Push button NC

10. MCB 3p 1 buah

11. TOR 1 buah

12. Push button NO

13. Time Delay Relay 1 buah

14. Motor 3p

15. Kabel NYAF secukupnya

C. Petunjuk Praktikum

1. Kerjakan praktikum dengan hati-hati dan sebaik-baiknya dengan memperhatikan K3!

2. Jagalah kebersihan lingkungan praktik dan alat praktik!

3. Apabila telah selesai, peralatan praktik dikembalikan pada tempat semula!

D. Langkah-langkah Kerja

1. Menyiapkan alat beserta bahannya

2. Membuat wiring pada rangkaian kontrol dan daya pada panel sesuai dengan gambar di bawah ini!

Rangkaian control

Rangkaian daya

3. Lakukan pengukuran dengan alat ukur sesuai tabel di bawah ini!

a. Hubung singkat

b. Tahanan Isolasi

4. Ukurlah dengan tang amper arus L1, L2 dan L3 saat motor start Y dan ?, kemudian matikan motor listrik, nyalakan kembali, lakukan sebanyak 3 kali, kemudian tulislah hasilnya.

5. Pengoperasian

Buatlah laporan dari hasil pengoperasian dan pengukuran rangkaian, masalah apa yang muncul kemudian carilah solusinya. Kemudian buatlah kesimpulan.

CAKRAWALA

Mikhail Dolivo-Dobrovolsky

Gambar 8.11 Mikhail Dolivo-Dobrovolsky https:/ / en.wikipedia.org/ wiki/ Mikhail_Dolivo-Dobrovolsky

Merupakan seorang insinyur yang mengembangkan pertama kali motor induksi sangkar tiga-fasa yaitu pada tahun 1889, motor ini adalah mesin yang paling sering diproduksi dalam rentang daya 1 kW dan di atasnya. Pada tahun 1887, Direktur Jenderal AEG Emil Rathenau menawarinya posisi, dimana Dolivo-Dobrowolsky tetap berhubungan dengan perusahaan sampai akhir hayatnya. Di AEG, Dolivo-Dobrowolsky awalnya berupaya untuk menyempurnakan teknologi arus searah lebih lanjut. 

Bagaimanapun, asalusul AEG terletak pada anak perusahaan Edison, dan Edison, seperti Siemens, bergantung sepenuhnya pada arus searah. Pada saat itu, arus bolak-balik secara bertahap menarik perhatian teknisi, dan insinyur dari Ganz Works di Budapest telah merancang transformator pertama dalam pengertian hari ini pada tahun 1885. Namun, teknologi AC membutuhkan peralatan lebih lanjut, terutama motor yang dapat diandalkan dan memulai sendiri; Teori AC juga masih terbelakang.

Sebelum Dolivo-Dobrowolsky, pembalap Italia Galileo menarik perhatian untuk arus bolak-balik. Ferraris bereksperimen dengan dua arus bolak-balik bergeser 90°, dengan mana ia mengoperasikan motor yang dirancang khusus. Namun, ia percaya bahwa efisiensi maksimum adalah 50%. Terpisah dari ini, pada tahun 1887 Nikola Tesla merancang motor sinkron untuk arus bolak dua fase, yang akan memperkenalkan jaringan arus bolak dua fase di Amerika.

Nikola Tesla sudah menangani masalah ini pada tahun 1882 dan mengembangkan sistem dalam waktu yang sangat singkat, yang dilindungi oleh hak paten yang luas. Ini terdiri dari motor dan generator dengan multi-fase, lebih disukai arus bolakbalik dua fase.

Terlepas dari peristiwa ini, solusi berwawasan ke depan ditemukan di AEG pada tahun 1888. Dolivo-Dobrowolsky bekerja dengan rantai arus bolak-balik tiga fase dan memperkenalkan istilah arus tiga fase. Motor asinkron terkait yang ditemukan olehnya adalah solusi fungsional pertama. Namun, motor asinkron dengan rotor tupai-sangkar memiliki masalah hanya memberikan torsi rendah pada kecepatan rendah, seperti ketika memulai.

Solusinya adalah slip ring motor, variasi motor asinkron di mana hubung singkat rotor dibuka dan diarahkan ke luar melalui sliprings. Dengan menghubungkan berbagai resistor eksternal, Dolivo-Dobrowolsky dapat memperkenalkan motor asinkron dengan torsi awal yang tinggi pada tahun 1891.

Pada awal 1889, motor tiga fase AEG pertama sedang beroperasi, dan pada tahun berikutnya mereka sudah menghasilkan 2 hingga 3 tenaga kuda. Dolivo-Dobrowolsky memperhatikan belitan yang terdistribusi dengan baik, dispersi garis-garis gaya yang rendah dan medan gaya yang serata mungkin dan mencapai hasil yang memuaskan. Pada tahun 1891, ia juga mengembangkan transformator Delta-wye pertama untuk tujuan ini.

RANGKUMAN

1. Pengasutan dengan cara DOL mempunyai Torsi start pada rangkaian ini sebesar 0,5 kali sampai dengan 1,5 kali torsi nominal, Arus starnya sebesar 4 kali sampai dengan 8 kali arus nominal, waktu total starting tidak lebih dari 10 detik.
2. Pengasutan dengan menggunakan tahanan primer dilakukan dengan menghubungkan seri lilitan stator motor dengan tahanan dan menggunakan 2 buah kontaktor sebagai saklar magnetic.
3. Pengasutan dengan Auto transformer adalah dengan cara menghungkan tahapan tegangan dengan motor, biasanya terdapat tiga tahapan, misalkan 50%, 65% dan 80% atau 90%.
4. Pengasutan dengan Tahanan Rotor adalah motor dihubungkan dengan tahanan luar, yaitu pada lilitan rotornya, tahanan luar berbentuk Rheostat yang bisa di ubah nilai R-nya.

Demikian pembahasan instalasi motor listrik dengan pengasutan, pengertian, dan jenis yang bisa kami paparkan kepada sobat semua. Semoga bisa bermanfaat.

Location:

Share :