Memberi kejelasan tentang apa dan bagaimana cara pengaturan motor induksi

1. Pertemuan 8
Mesin 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