Pengaturan pemakaian energi pada motor listrik
- 2. Pendahuluan Pengaturan arus dan daya merupakan bagian dari pengaturan pemakaian energi yang dikonsumsi oleh motor listrik. Hal yang utama dalam pemakaian motor induksi yaitu keadaan start, keadaan berjalan/running (bergantung pada beban dan tegangan) dan pengereman bergantung pada metoda pengereman dan lamanya pengereman).
- 3. Start Motor Hal utama pada start motor adalah arus mula. Arus start akan bergantung pada besar tegangan masuk ke stator, frekuensi tegangan sumber. Cara membatasi/mereduksi arus start motor yaitu: 1. Melalui penggunaan tahanan/induktor seri dengan kumparan stator 2. Melalui pengaturan tegangan masuk ke stator motor 3. Melalui start dengan saklar Y - Δ
- 4. Hard start = start motor pada tegangan nominal (tegangan penuh) Medium start = kondisi start menengah dimana arus mencapai 3-5 kali harga arus beban penuh. Low start = start rendah dimana arus mencapai 1-3 kali harga arus beban penuh ini bisa dicapai dengan cara memperkecil tegangan masukan dengan ototrafo/induktor seri/tahanan depan Soft start = start lunak, dimana arus bisa lebih kecil dari arus beban penuh atau bahkan dari nol dan naik secara bertahap hingga pada harga arus normalnya.
- 5. Pengaturan Energi Start dengan Memperkecil Tegangan Masuk Dengan memperkecil tegangan masuk pada stator akan menghasilkan arus start lebih kecil. Berikut karakteristik arus-waktu pada start motor dengan tegangan yang berbeda. Pada start motor dengan tegangan nominal akan mengalami arus awal yang sangat tinggi
- 6. Secara umum torsi mula yang dibutuhkan oleh motor pada saat start mempunyai bentuk persamaan: Besar energi saat start akan bergantung pada lamanya waktu start motor dengan persamaan:
- 7. Perhitungan energi berdasarkan gambar karakteristik yaitu melalui perhitungan luas area yang dibatasi oleh masing-masing fungsi kurva dan waktu start kemudian dikalikan dengan tegangan operasi sebagai berikut: 1. Untuk kategori 1, jika kurva arus turun secara linear (garis lurus), luas trapesium 1 adalah: 2. Untuk kategori 2, jika kurva arus turun secara linear (garis lurus), luas trapesium 2 adalah:
- 8. 3. Untuk kategori 3, jika kurva arus turun secara linear (garis lurus), luas trapesium 3 adalah: 4. Untuk kategori 4, yaitu soft start, jika arus naik secara linear, maka luas segitiga adalah:
- 9. Pengaturan Start Motor dengan Induktor Seri Besar arus start yang mungkin terjadi akan bergantung pada besar induktansi/reaktansi dari induktor tersebut, semakin besar nilai induktasinya maka arus start akan semakin kecil namun tetap mempertimbangkan torsi start yang rendah. Secara pendekatan arus start dengan menggunakan induktor seri adalah:
- 10. Pengaturan Energi pada Keadaan Motor sedang Berjalan a. Operasi pada tegangan kerja minimum sesuai dengan keadaan beban pengaturannya dapat dilakukan melalui ototrafo/phasecontroller b. Transkonfigurasi kumparan Δ – Y yang khusus bagi motor kumparan Δ, dengan pengubahannya boleh dilakukan hanya sampai pada kondisi maksimum harga beban penuhnya dalam keadaan terhubung Y. c. Induktor variabel atau dengan kombinasi antara induktor dan phasecontroller d. Teknik inverter modulasi lebar pulsa
- 11. Kurva Arus dan Diagram Vektor
- 12. Kurva Arus terhadap Tegangan, Motor dan Beban Linier dengan Garis Lurus
- 13. a. Pada kondisi beban penuh Daya yang diserap adalah b. Pada kondisi beban sedang c. Pada kondisi beban sedang Energi yang digunakan adalah Daya yang direduksi sebesar: Rumus Artinya bahwa penghematan terjadi dengan nilai cukup berarti yaitu lebih baik mengoperasikan motor pada tegangan minimumnya untuk setiap kondisi pembebanannya.
- 14. Metoda Transfigurasi Delta-Bintang (Δ – Y) Tegangan yang terjadi pada setiap kumparan terhubung Δ adalah tegangan antar fasa VL-L (tegangan line to line). Arus yang melalui setiap kumparan adalah Arus line adalah Daya tiga fasa yang dihasilkan oleh motor ketika terhubung secara Δ adalah Arus pada setiap kumparan fasanya sama dengan arus linenya yaitu
- 15. Daya yang dihasilkan oleh motor ketika terhubung secara Y dalam nilai perfasa adalah Dalam nilai 3 fasa adalah Perbandingan dari daya dalam ke dua konfigurasi adalah
- 16. Torsi untuk memutar motor Torsi sebanding tegangan V1 dan arus masuk I Daya aktif yang dipergunakan dalam kondisi operasi bintang adalah Daya dalam kondisi operasi delta adalah Perbandingan daya dari kedua keadaan itu adalah
- 17. Pengaturan dengan Induktor dan Phasecontroller Dalam teknik ini, kerja pengaturan aliran daya adalah lewat pengaturan tegagan yang dilakukan oleh saklar semikonduktor misalnya triac atau SCR dan inductor variable dengan sensor arus berupa transformator arus yang dipasang pada salah satu line fasa atau pada ketiga line fasanya (untuk sistem 3 fasa)
- 18. Pengaturan daya oleh pengubahan tegangan kerja dalam hal ini tegangan kerja minimum motor. Saklar triac dan induktor bekerja secara bersama mengalirkan daya ke motor dan dikontrol oleh rangkaian kendali pulsa trigger untuk mengatur penyalaan triac/kontaktor penghubung induktor. Sensor arus (CT) akan mendeteksi besar arus dan akan memberikan informasi kondisi pembebanan dan sekaligus mengatur kerja kendali pulsa trigger. Pada keadaan motor tanpa beban arus line berharga paling kecil dan CT akan memberikan informasi kepada rangkaian kontrol mengatur sudut penyalaan triac menjadi lebih besar sehingga triac mengatur tegangan kerja minimum pada kondisi tanpa beban. Pada keadaan beban motor mulai bertambah, CT akan memberikan informasi arus pada kondisi pembebanan ini yang selanjutnya triac akan mengatur tegangan yang masuk ke motor sehingga motor bekerja pada tegangan minimum yang sesuai dengan kondisi pembebanan ini. Demikian seterusnya sampai pada kondisi beban penuh, lalu kembali ke kondisi awal dan seterusnya. Dalam rangkaian digunakan induktor (reaktor) sehingga filter arus untuk memberikan performance yang lebih baik ke pada motor yang mana arusnya mengalami distorsi oleh karena penggunaan teknik Phasecontroller dengan menggunakan triac.
- 19. TERIMA KASIH