Dasar Teori
MCB
MCB (Miniature Circuit Breaker) adalah adalah pemutus hubungan listrik secara otomatis bilamana daya atau tegangan melampaui standar yang ditentukan . MCB berfungsi sebagai alat pengaman arus lebih. MCB ini memproteksi arus lebih yang disebabkan terjadinya beban lebih dan arus lebih karena adanya hubungan pendek. Terjadinya arus lebih ini disebabkan oleh beberapa gejala, seperti: hubung singkat (short circuit) dan beban lebih (overload). MCB memiliki fungsi yang sama dengan sekring (fuse), yaitu akan memutus aliran arus listrik circuit ketika terjadi gangguan arus lebih. Yang membedakan keduanya adalah saat terjadi gangguan, MCB akan trip dan ketika rangkaian sudah normal, MCB bisa di ON-kan lagi (reset) secara manual, sedangkan fuse akan terputus dan tidak bisa digunakan lagi. MCB biasa diaplikasikan atau digunakan pada instalasi rumah tinggal, pada instalasi penerangan, pada instalasi motor listrik di industri dan lain sebagainya.
Biasanya MCB digunakan oleh pihak PLN untuk membatasi arus sekaligus sebagai pengaman dalam suatu instalasi listrik. MCB akan secara otomatis dengan segera memutuskan arus apabila arus yang melewatinya melebihi dari arus nominal yang telah ditentukan pada MCB tersebut. Arus nominal yang terdapat pada MCB adalah 1A, 2A, 4A, 6A, 10A, 16A, 20A, 25A, 32A dan lain sebagainya.
Gambar 3.1.1 MCB (Mini Circuit Breaker)
Bagian Bagian MCB
Dalam memilih circuit breaker hal-hal yang harus dipertimbangkan adalah :
Karakteristik dari sistem di mana circuit breaker tersebut dipasang.
Kebutuhan akan kontinuitas pelayanan sumber daya listrik.
Aturan-aturan dan standar proteksi yang berlaku
Fungsi MCB
MCB memiliki 2 fungsi yaitu :
1. Sebagai pengaman (protection) terhadap beban lebih (arus yang melaluinya).
2. Sebagai pengaman apabila terjadi hubung singkat (short circuit) atau konsleting dalam rangkaian.
Prinsip Kerja MCB
Ketika ada arus lebih maka arus lebih tersebut akan menghasilkan panas pada bimetal, saat terkena panas bimetal akan melengkung sehingga memutuskan kontak MCB (Trip). Selain bimetal, pada MCB biasanya juga terdapat solenoid yang akan mengtripkan MCB ketika terjadi grounding (ground fault) atau hubung singkat (short circuit).
Kontaktor ( Magnetic Contactor)
Kontaktor magnet adalah gawai elektromekanik yang dapat berfungsi sebagai penyambung dan pemutus rangkaian, yang dapat dikendalikan dari jarak jauh. Pergerakan kontak-kontaknya terjadi karena adanya gaya elektromagnet. Kontaktor magnet merupakan sakelar yang bekerja berdasarkan kemagnetan, artinya lat ini bekerja bila ada gaya kemagnetan. Magnet berfungsi sebagai penarik dan pelepas kontak-kontak. Arus kerja normal adalah arus yang mengalir selama pemutaran tidak terjadi. Kumparan atau belitan magnet (coil) suatu kontaktor magnet dirancang untuk arus searah (DC) saja atau arus bolak-balik (AC) saja.
Kontaktor arus searah (DC) kumparannya tidak menggunakan kumparan hubung singkat, sedang kontaktor arus bolak-balik (AC), pada inti magnetnya dipasang kumparan hubung singkat. Umumnya kontaktor magnet akan bekerja normal bila tegangannya mencapai 85% tegangan kerjanya, bila tegangan turun kontaktor akan bergetar. Ukuran dari kontaktor magnet ditentukan oleh batas kemampuan arusnya.
Gambar 3.2 KontaktorGambar 3.2 Kontaktor
Gambar 3.2 Kontaktor
Gambar 3.2 Kontaktor
Bagian- Bagian Kontaktor :
Pada umumnya kontaktor memiliki beberapa bagian, yaitu :
Koil
Kontak Utama (Main Contact)
Kontak Bantu (Auxiliry Contact)
Koil
Merupakan komponen utama dalam kontaktor, berfungsi sebagai penggerak kontak – kontak yang ada. Coil ini berupa besi yang terlilit oleh kumparan dari tembaga dan bekerja seperti sistem pada elektromagnetik, dimana apabila kumparan tersebut dialiri arus, maka besi carrent akan menghasilkan magnit, sehingga dapat menarik kontak – kontak tersebut.
Pada kontaktor terdapat 2 koil yaitu koil A1 dan A2 . Dimana koil A1 merupakan terminal masukan dari sumber tegangan, sedangkan koil A2 merupakan terminal keluaran yang menuju ke nol / netral.
Kontak Utama (Main Contact)
Merupakan kontak – kontak yang ada pada kontaktor yang memiliki bentuk lebih besar dari kontak – kontak lainnya. Umumnya kontak utama ini digunakan untuk menghubungkan dan memutuskan arus listrik yang menuju ke beban atau motor.
Simbol Input Kontaktor Utama:
Simbol Output Kontaktor utama :
1 atau L1 atau R
2 atau T1 atau U
3 atau L2 atau S
4 atau T2 atau V
5 atau L3 atau T
6 atau T3 atau W
Kontak Bantu (Auxiliry Contact)
Merupakan kontak – kontak tambahan yang telah disediakan oleh kontaktor tersebut. Kontak ini hanya digunakan pada rangkaian kontrol. Terdiri dari 2 jenis kontakyaitu normally open (NO) dan normally close (NC).
Kontak NO
Mempunyai ciri : bernomor ganda dan mempunyai nomor terakhir adalah 3 dan 4. Contoh : 13-14 , 23-24 , 33-34
23 menunjukan jenis kontak dengan kondisi NO 24
Kontak NC
Mempunyai ciri : bernomor ganda dan mempunyai nomor terakhir adalah 1 dan 2. Contoh : 11-12 , 21- 22 , 31- 32
11 menunjukan jenis kontak dengan kondisi NC
12
Gambar Bagian Kontaktor
Pemilihan Kontaktor :
Kontaktor dinilai berdasarkan :
Jenis suplainya(AC/DC)
Jenis bebannya (kategori penggunaan)
Kapasitas beban : (A), (kW)
Tegangan Kerja(volt)
Jumlah kontak penghubung/ pemutus
Frekuensi catu (suplai)
Fungsi Kontaktor :
Adapun beberapa fungsi kontaktor digunakan untuk mengerjakan atau mengoperasikan dengan seperangkat alat control beban, seperti :
Penerangan
Pemanas
Pengontrolan Motor – motor Listrik
Pengaman Motor – motor Listrik
Sedangkan pada pengaman motor – motor listrik beban lebih dilakukan secara terpisah. Kontaktor akan bekerja dengan normal bila diberikan tegangan 85 % sampai 110 % dari tegangan permukaannya. Sedangkan bila lebih kecil dari 85 % kontaktor akan bergetar atau bunyi. Jika lebih besar dari 110 % kontaktor akan panas dan terbakar.
Simbol dan Nama Pada Kontaktor
Ada beberapa simbol – simbol dan nama – nama yang ada dalam kontaktor yang harus diketahui sebelum menggunakannya, yaitu :
KOIL
Simbol sebuah koil yang merupakan komponen : utama dalam kontaktor, berfungsi sebagai penggerak kontak – kontak yang ada
KONTAK-KONTAK
: Sebuah kontak pada kondisi NORMALLY OPEN dan disingkat dengan istilah NO
: Sebuah kontak pada kondisi NORMALLY CLOSE dan disingkat dengan istilah NC
Dalam sebuah kontaktor akan terdiri dari 2 buah Coil dan beberapa kontak yang bersifat Normally Open (NO) dan beberapa kontak yang bersifat Normally Close (NC), tergantung dari type kontaktor yang dipakainya.
Prinsip Kerja Kontaktor
Sebuah kontaktor terdiri dari koil, beberapa kontak Normally Open ( NO ) dan beberapa Normally Close ( NC ). Pada saat satu kontaktor normal, NO akan membuka dan pada saat kontaktor bekerja, NO akan menutup. Sedangkan kontak NC sebaliknya yaitu ketika dalam keadaan normal kontak NC akan menutup dan dalam keadaan bekerja kontak NC akan membuka. Koil adalah lilitan yang apabila diberi tegangan akan terjadi magnetisasi dan menarik kontak-kontaknya sehingga terjadi perubahan. Kontaktor yang dioperasikan secara elektromagnetis adalah salah satu mekanisme yang paling bermanfaat yang pernah dirancang untuk penutupan dan pembukaan rangkaian listrik maka gambar prinsip kerja kontaktor magnet dapat dilihat pada gambar berikut :
Gambar. 3.2. Prinsip Kerja KontaktorGambar. 3.2. Prinsip Kerja Kontaktor
Gambar. 3.2. Prinsip Kerja Kontaktor
Gambar. 3.2. Prinsip Kerja Kontaktor
Karakteristik Kontaktor
Spesifikasi kontaktor magnet yang harus diperhatikan adalah kemampuan daya kontaktor ditulis dalam ukuran Watt / KW, yang disesuaikan dengan beban yang dipikul, kemampuan menghantarkan arus dari kontak – kontaknya, ditulis dalam satuan ampere, kemampuan tegangan dari kumparan magnet, apakah untuk tegangan 127 Volt atau 220 Volt, begitupun frekuensinya, kemampuan melindungi terhadap tegangan rendah, misalnya ditulis ± 20 % dari tegangan kerja. Dengan demikian dari segi keamanan dan kepraktisan, penggunaan kontaktor magnet jauh lebih baik dari pada saklar biasa.
Aplikasi
Keuntungan penggunaan kontaktor magnetis sebagai pengganti peralatan kontrol yang dioperasikan secara manual meliputi hal :
Kontaktor memungkinkan operasi majemuk dilaksanakan dari satu operator (satu lokasi) dan diinterlocked untuk mencegah kesalahan dan bahaya operasi.
Kontaktor dapat dikontrol secara otomatis dengan alat pilot atau sensor yang sangat peka.
Tegangan yang tinggi dapat diatasi oleh kontaktor dan menjauhkan seluruhnya dari operator, sehingga meningkatkan keselamatan / keamanan instalasi.
Dengan menggunakan kontaktor peralatan kontrol dapat dipasangkan pada titik-titik yang jauh. Satu-satunya ruang yang diperlukan dekat mesin adalah ruangan untuk tombol tekan.
Dengan kontaktor, kontrol otomatis dan semi otomatis mungkin dilakukan dengan peralatan seperti kontrol logika yang dapat diprogram seperti Programmable Logic Controller (PLC)
3.3 Push Button
Push Botton merupakan suatu bentuk saklar yang sering digunakan dalam suatu rangkaian control dan mempunyai fungsi sama dengan saklar–saklar lainnya pada umumnya, tetapi memiliki perbedaan dalam sistem penguncian yang digunakannya. Push botton (tombol tekan) ini hampir selalu digunakan dalam setiap pembuatan panel kontrol, baik secara konvensional maupun secara modern. Dari jenis warna push botton (tombol tekan) yang sering digunakan adalah yang berwarna hijau sebagai push untuk posisi ON, dan yang berwarna merah sebagai push untuk posisi OFF. Alat ini dapat di jumpai pada panel listrik atau di luar panel listrik. Berikut merupakan gambar dari push button NC dan NO :
Gambar. 1.4 Push Button ON dan OFFGambar. 1.4 Push Button ON dan OFF
Gambar. 1.4 Push Button ON dan OFF
Gambar. 1.4 Push Button ON dan OFF
Fungsi
Tombol tekan adalah untuk mengontrol kondisi on atau off rangkaian listrik.
Prinsip Kerja
Tombol tekan adalah kerja sesaat maksudnya jika tombol kita tekan sesaat maka akan kembali pada posisi semula.
Berdasarkan fungsinya tombol tekan terbagi atas 3 tipe kontak :
Kontak NO (Normally Open = Kondisi Terbuka)
Tombol jenis ini biasanya digunakan untuk menghubungkan arus pada suatu rangkaian Kontrol atau sebagai tombol start. Fungsi mengalirkan arus pada tombol ini terjadi apabila pada bagian knop nya ditekan sehingga kontaknya saling terhubung.
Kontak NC (Normally Close = Kondisi Tertutup)
Tombol jenis ini adalah jenis kontak tertutup biasanya di gunakan untuk memutus arus listrik yaitu dengan cara menekan knopnya sehingga kontaknya terpisah, namun kalau knop di lepas maka akan kembali pada posisi semula.
Kontak NO dan NC
Kontak pada tombol tekan jenis ini merupakan gabungan antara kontak NO dan kontak NC, mereka bekerja secara bersamaan dalam satu poros. Jika tombol di tekan maka kontak NO yang semula terbuka (open) dan kontak NC yang terhubung (close) akan berbalik arah yaitu Kontak NO akan menjadi terhubung (close) dan Kontak NC akan menjadi terbuka (open).
Thermal Over Load (TOL)
Komponen TOL ini bekerja berdasarkan panas ( temperature ) yang ditimbulkan oleh arus yang mengalir melalui elemen – elemen pemanas bimetal. Dari sifat pelengkungan bimetal akibat panas yang ditimbulkan, bimetal ini akan menggerakkan kontak – kontak mekanis pemutus rangkaian listrik. TOL ini selalu digunakan dalam merangkai rangkaian control dari suatu system terutama berhubungan dengan motor – motor penggerak yang berfasa tunggal ( satu fasa ) ataupun berfasa tiga ( tiga fasa ). TOL ini sangat penting sekali digunakan dalam pengamanan dan perlindungan motor – motor DC atau motor – motor AC dari ukuran kecil sampai menengah. Thermal Over Load atau relay beban lebih selalu dipasang seri dengan beban.
Thermal Over Load (TOL) memiliki perangkat yaitu, :
a) Reset Mekanik
Fungsinya yaitu : untuk mengembalikan kedudukan kontak pada posisi semula, pengaturan batas arus trip bila terjadi beban lebih.
b) Arus Setting ( batas arus )
Fungsinya yaitu : sebagai harga arus atau batas arus pada pemanasnya atau arus yang mengalir pada kontaktor.
Fungsi TOR
Tor berfungsi untuk mengamankan atau memberikan perlindungan dari kerusakan akibat pembebanan lebih pada motor. Apabila terjadi kelebihan beban, hubungan singkat, atau gangguan lainnya yang mengakibatkan naiknya arus secara otomatis, relay ini akan bekerja memutuskan arus listrik dengan beban. Sehingga keamanan beban terjaga.
Penyebab dari pembebanan lebih ini antara lain :
1. Terlalu besar beban mekanik dari motor.
2. Arus start yang terlalu besar.
3. Motor berhenti secara mendadak.
4. Terjadinya hubung singkat / konsleting.
5. Hilangnya salah satu fasa dari motor tiga fasa
Over load relay memiliki kontak Bantu NO dan NC. Kontak Bantu NC dipergunakan sebagai pengontrol operasi dari kontaktor penghubung suplai daya ke kumparan motor. Apabila terjadi gangguan arus beban lebih pada saat motor beroperasi, maka kontak Bantu NC akan membuka sehingga suplai daya akan terputus ke kontaktor dan akibatnya motor akan berhenti beroperasi.
Prinsip kerja TOR
Prinsip kerja TOR adalah berdasarkan panas yang timbul karena adanya arus listrik yang mengalir melewati arus nominal motor. Energi panas tersebut akan diubah menjadi energi mekanik oleh logam bi metal. Akibatnya kontak NC akan terbuka sehingga operasi motor diamankan oleh pengaman TOR berhenti bekerja. Adapun kerja TOR ini tergantung kepada gangguan arus beban lebih yang terjadi dan lamanya gangguan berlangsung Pada TOR terdapat selektor untuk memilih batasan nilai arus yang diinginkan yang biasanya disesuaikan dengan besar arus nominal beban yang akan dihubungkan.
Gambar 1.5 berikut ini menampilkan bentuk fisik TOR dan simbol dari TOR.Gambar 1.5 berikut ini menampilkan bentuk fisik TOR dan simbol dari TOR.
Gambar 1.5 berikut ini menampilkan bentuk fisik TOR dan simbol dari TOR.
Gambar 1.5 berikut ini menampilkan bentuk fisik TOR dan simbol dari TOR.
Motor 3 Fasa
3.1 Pengenalan Motor Induksi
Motor induksi merupakan motor listrik arus bolak balik (AC) yang paling banyak digunakan dalam dunia industri . Dinamakan motor induksi karena motor ini bekerja berdasarkan induksi medan magnet stator ke statornya, dimana arus rotor motor ini bukan diperoleh dari sumber tertentu, tetapi merupakan arus yang terinduksi sebagai akibat adanya perbedaan relatif antara putaran rotor dengan medan putar (rotating magnetic field) yang dihasilkan oleh arus stator.
Motor induksi mempunyai konstruksi yang sederhana,kokoh dan harganya relative murah. Sehingga motor induksi mulai menggeser penggunaan motor DC pada indutri. Motor induksi memiliki parameter yang bersifat non linear, terutama resistansi rotor, yang memiliki nilai bervariasi untuk kondisi operasi yang berbeda. Hal ini menyebabkan pengaturan pada motor induksi lebih rumit dibanndingkan motor DC.
Motor induksi tiga fasa berputar pada kecepatan yang pada dasarnya adalah konstan. Kecepatan putaran motor ini dipengaruhi oleh frekuensi, dengan demikian tidak mampu mempertahankan kecepatanya dengan konstan bila terjadi perubahan beban. Apabila terjadi perubahan beban maka kecepatan motor induksi akan menurun. Untuk mendapatkan kecepatan konstan serta memperbaiki kineja motor induksi terhadap perubahan beban , maka dibutuhkan suatu pengontrol.
Motor induksi yang umum dipakai adalah motor induksi 3-fase dan motor induksi 1-fase. Motor induksi 3-fase dioperasikan pada sistem tenaga 3-fase dan banyak digunakan di dalam berbagai bidang industri dengan kapasitas yang besar. Motor induksi 1-fase dioperasikan pada sistem tenaga 1-fase dan banyak digunakan terutama untuk peralatan rumah tangga seperti kipas angin, lemari es, pompa air, mesin cuci dan sebagainya karena motor induksi 1-fase mempunyai daya keluaran yang rendah. Bentuk gambaran motor induksi 3-fasa diperlihatkan padagambar 3.1,
bentuk fisik b. motor induksi dilihat dari dalam
Gambar 3.1 Motor Induksi 3 fasa
Konstruksi Motor Listrik 3 Fasa
Sebuah motor induksi tiga fasa memiliki kontruksi yang hamper sama dengan motor listrik jenis lainya. Motor ini memiliki dua bagian utama , yaitu stator dan rotor, bagian rotor dipisahkan dengan bagian stator oleh celah udara yang sempit (air gap) dengan jarak antara 0,4 mm sampai 4 mm.
Gb. Konstruksi Motor Listrik 3 FasaGb. Konstruksi Motor Listrik 3 Fasa
Gb. Konstruksi Motor Listrik 3 Fasa
Gb. Konstruksi Motor Listrik 3 Fasa
Stator
Bagian yang tidak berputar dan terletak pada bagian luar. Dibuat dari besi bundar berlaminasi dan mempunyai alur-alur sebagai tempat meletakkan kumparan.
Gambar Penampang stator dan rotor
Rotor
Berdasarkan jenis rotornya , motor induksi tiga fasa dapat dibedakan menjadi dua jenis yaitu
Rotor belitan (wound rotor) adalah tipe motor induksi yang memiliki rotor terbuat dari lilitan yang sama dengan lilitan statornya
Rotor sangkar tupai (Squirrel-cage rotor) yaitu tipe motor induksi dimana konstruksi rotor tersusun oleh beberapa batangan logam yang dimasukkan melewati slot-slot yang ada pada rotor motor induksi, kemudian setiap bagian disatukan oleh cincin sehingga membuat batangan logam terhubung singkat dengan batangan logam yang lain.
Fungsi Motor 3 Fasa
Pada dasarnya motor 3 fase sama dengan motor 1 fase yang lain.hanya
saja pada masukan terdapat 3 sumber yaitu RST (merah, kuning, Biru).
Didalam perindustrian motor 3 fase harus mememiliki sistem proteksi
dan sistem kontrol untuk mengaktifkan motor,
Sistem proteksi : biasanya mengunakan kumparan Load, yang mana cara kerja nya apabila arus yang mengalir ke motor melebihi arus yang telah diberikan atau arus pada motor naik secara tiba-tiba maka pada kumparan load akan menghasilkan induksi sehinggga dari induksi tersebut dapat menarik tuas saklar untuk memutuskan arus.
Sistem control : banyak cara untuk mengkontrol motor 3Phasa. Perlu diingat faktor keselamtan kerja adalah yang terpenting, Magnetic Kontaktor merupakan salah satu alat yang dapat mengkontrol motor, meskipun masih banyak yang lainnya. magnetic kontaktor juga dapat dikontrol mengunakan PLC (Programeble Logic Control).
Untuk mengerakkan motor kita harus menghubungkan ketiga sumber tegangan kemotor dengan kode RST, maka didapat putaran motor searah jarum jam, akan tetapi apabila kita ingin memutar putaran motor berlawanan arah jarum jam maka kita harus merubah sumber tegangan 3 Phasa menjadi RTS
Membalik Arah Putaran Motor Induksi 3-fasa
Untuk membalik putaran motor dapat dilaksanakan dengan menukar dua di
antara tiga kawat dari sumber tegangannya seperti yang diperlihatkan pada gambar 3.19.
Gambar 3.19 Cara membalik arah putaran motor induksi 3-fasa
Memilih Motor Induksi 3 fasa
Setiap motor induksi sebagai alat penggerak sudah mempunyai klasifikasi tertentu sesuai dengan kebutuhan yang diinginkan. Klasifikasi tiap motor induksi bisa dibaca pada papan nama (name plate) yang dipasang pada motor sehingga untuk berbagai keperluan bisa dipilih motor yang sesuai. Contoh data yang ditampilkan pada name plate motor induksi ini diperlihatkan pada gambar 3.3
Gambar 3.3 Contoh data yang ada di plat nama motor induksi
Pada gambar diatas merupakan angka pada name plate motor induksi 3 fasa yang tegangan kerja kumparan motor jika motor tersebut dihubungkan star atau delta.
C. Prinsip Kerja Motor Listrik 3 Fasa
Pada saat terminal tiga fasa stator motor induksi diberi suplai tegangan tiga fasa seimbang, maka akan mengalir arus pada konduktor di tiap belitan fasa stator dan akan menghasilkan fluksi bolak-balik. Amplitudo fluksi per fasa yang dihasilkan berubah secara sinusoida dmenghasilkan fluks resultan (medan putar) dengan magnitud yang nilainya konstan yang berputar dengan kecepatan sinkron :
Ns=120 f/P………………………………………………()
Dimana,
Ns = Kecepatan Sinkron/ medan putar (rpm)
f = Frekuensi Sumber Daya (Hz)
P = Jumlah kutub motor induksi
Medan putar stator tersebut akan memotong batang konduktor pada rotor. Akibatnya pada batang konduktor dari rotor akan timbul GGL induksi. Karena batang konduktor merupakan rangkaian yang tertutup maka GGL akan menghasilkan arus (I). Adanya arus (I) di d alam medan magnet akan menimbulkan gaya (F) pada rotor. Bila kopel mula yan g dihasilkan oleh gaya (F) pada rotor cukup besar untuk memikul kopel beban, rotor akan berputar searah dengan medan putar stator. GGL induksi timbul karena terpoton gaya batang konduktor (rotor) oleh medan putar stator. Artinya agar GGL induksi tersebut timbul, diperlukan adanya perbedaan relatif antara kecepatan medan putar stator (ns) dengan kecepatan berputar rotor (nr).
Perbedaan kecepatan antara nr dan ns disebut slip (s), dinyatakan dengan
S=(ns-nr)/ ns……………….……………………………………()
Bila nr = ns, GGL induksi tidak akan timbul dan arus tidak mengalir pada batang konduktor (rotor), dengan demikian tidak dihasilkan kopel. Dilihat dari cara kerjanya, motor induksi disebut juga sebagai motor tak serempak atau asinkron.
Keuntungan dan Kerugian Motor 3 Fasa
Keuntungan motor 3 fasa :
Konstruksi sangat kuat dan sederhana terutama bila motor dengan rotor sangkar.
Harganya relatif murah dan kehandalannya tinggi.
Effesiensi relatif tinggi pada keadaan normal, tidak ada sikat sehingga rugi gesekan kecil.
Biaya pemeliharaan rendah karena pemeliharaan motor hampir tidak diperlukan.
Kerugian Penggunaan Motor Induksi:
Kecepatan tidak mudah dikontrol
Power faktor rendah pada beban ringan
Arus start biasanya 5 sampai 7 kali dari arus nominal
Hubungan antara beban, kecepatan dan torsi (torque)
Gambar di bawah ini menunjukkan grafik hubungan antara torque - kecepatan dengan arus pada motor induksi 3 phase:
Motor mulai menyala ternyata terdapat arus start yang tinggi akan tetapi torque-nya rendah.
Saat motor mencapai 80% dari kecepatan penuh, torque-nya mencapai titik tertinggi dan arusnya mulai menurun.
Pada saat motor sudah mencapai kecepatan penuh, atau kecepatan sinkron, arus torque dan stator turun ke nol.
STAR DELTA
Star - Delta adalah sebuah rangkaian yang tersusun pada sebuah motor dengan kapasitas tiga phase atau tiga potensial, dimana lilitan yang terdapat di sebuahmotor tersebut terdiri dari tiga lilitan utama dengan jumlah kutup dua belaskutup. Masing masing lilitan memiliki potonsial yang berbeda. Ujung darisetiap lilitan tersebutlah yang menentukan apakah sebuah sebuah motor memiliki rangkaian Star atau rangkaian Delta. Dikatakan rangkaian star,karena simpul rangkaian tersebut berbentuk Y/ bintang. Dan dikatakan delta
karena simpul rangkaian tersebut berbentuk segi tiga atau Delta(Δ)untuk
menggerakkan Electro Motor, diperlukan peralatan pendukung yaitu, motor starter atau biasa disebut starter.Saat ini dikenal ada beberapa jenis starter diataranya adalah starter Star - Delta.Starter Star - DeltaStarter ini di gunakan untuk mengurangi lonjakan arus dan torsi pada saatstart. ( Pada starter DOL misalnya Komposisi komponennya terdiri dari satucontactor dan satu proteksi arus. Kelemahan starter model ini adalahkemungkinan timbulnya arus start yang sangat tinggi. biasanya bisa mencapai6 sampai 7 kali. Pada saat starter ini di start, torsi saat start ini juga sangattinggi dan biasanya lebih tinggi dari kebutuhan. Ini dapat terlihat adanyalonjakan/ gerakan yang keras saat motor di star ). Sedangkan starter Star -Delta Tersusun atas Main Braker dan 3 buah contactor yaitu Main Contactor,Star Contactor dan Delta Contactor, Timer untuk pengalihan dari Star keDelta serta sebuah overload relay. Pada saat start, starter terhubung secaraStar. Gulungan stator hanya menerima tegangan sekitar 0,578 (seper akar tiga)dari tegangan line. Jadi arus dan torsi yang dihasilkan akan lebih kecil.
STAR DELTA
Dalam aplikasinya starting star delta menggunakan 3 kontaktor yaitu:
Main Kontaktor: Kontaktor yang selalu memberikan arus listrik, dimana penyebutan startingya tergantung dari kontaktor delta atau star yang sedang close.
Delta Kontaktor: Jika kontaktor ini yang terhubung, maka settingan motor tersebut adalah delta.
Star Kontaktor: Jika kontaktor ini yang terhubung maka settingan motor tersebut adalah star.
Prinsip Kerja Star-Delta
Pada gambar rangkaian star delta terbagi atas 2 kondisi yaitu pada kondisi star dan kondisi delta. Prinsip kerja Rangkaian star delta sangat sederhana sekali yaitu ketika tombol start ditekan sesaat maka kondisi star akan aktif, sesaat kemudian kondisi star akan mati bergantian dengan kondisi delta yang akan menyala. Perpindahan antara kondisi star- delta diatur waktunya secara otomatis oleh timer selama 3 detik. Sedangkan tombol stop berfungsi untuk memutuskan aliran listrik keseluruhan rangkaian.
Pengasutan Motor Listrik 3 Fasa
Pengasutan merupakan metoda penyambungan kumparan-kumparan dalam motor 3 phase. Ada 2 model penyambungan kumparan pada motor 3 phase:
1. Sambungan Bintang/Star/Y
2. Sambungan Segitiga/Delta
1. Sambungan Star
Sambungan bintang dibentuk dengan menghubungkan salah satu ujung dari ketiga kumparan menjadi satu. Ujung kumparan yang digabung tersebut menjadi titik netral, karena sifat arus 3 phase yang jika dijumlahkan ketiganya hasilnya netral atau nol.
Nilai tegangan phase pada sambungan bintang = 3 x tegangan antar phase
2. Sambungan Delta
Gb. Sambungan Delta
Sambungan delta atau segitiga didapat dengan menghubungkan kumparan-kumparan motor sehingga membentuk segitiga. Pada sambungan delta tegangan kumparan = tegangan antar phase akan tetapi arus jaringan sebesar 3 arus line.
Kali ini saya akan memberikan sedikit materi tentang bagaimana cara dan proses kerja System Kendali Elektromagnetik pada motor induksi 3 fasa. Tetapi sebelumnya terlebih dahulu kita perlu mengetahui cara kerja dari sebuah motor 3 fasa.
Cara kerja motor 3 fasa :
Motor 3 phasa akan bekerja/ berputar apabila sudah dihubungkan dalam hubungan tertentu.
Mendapat tegangan (jala-jala/ power/ sumber) sesuai dengan kapasitas motornya.
1. Motor 3 fasa bekerja dengan 2 hubungan yaitu :
a. Motor bekerja Bintang/ Star
Berarti motor harus dihubungkan bintang baik secara langsung pada terminal maupun melalui rangkaian kontrol.
Gambar 1. Hubungan Bintang/ Star (Y)
b. Motor bekerja segitiga /Delta ( )
Berarti motor harus dihubungkan segitiga baik secara langsung pada terminal maupun melalui rangkaian kontrol. Kecuali mesin-mesin yang berkapasitas tinggi diatas 10 HP, maka motor tersebut wajib bekerja segitiga ( ) dan harus melalui rangkaian kontrol star delta baik secara mekanik, manual, PLC.
PLC
PLC (Programmable Logic Control)
Programmable Logic Controllers (PLC) adalah Perangkat elektronik standar industri yang dapat diprogram dengan mudah berdasarkan fungsi logika Boolean.
Berdasarkan namanya konsep PLC adalah sebagai berikut :
Programmable, menunjukkan kemampuan dalam hal memori untuk menyimpan program yang telah dibuat yang dengan mudah diubah-ubah fungsi atau kegunaannya.
Logic menunjukkan kemampuan dalam memproses input secara aritmatik dan logic (ALU), yakni melakukan operasi membandingkan, menjumlahkan, mengalikan, membagi, mengurangi, negasi, AND, OR, dan lain sebagainya.
Controller, menunjukkan kemampuan dalam mengontrol dan mengatur proses sehingga menghasilkan output yang diinginkan.
PLC ini dirancang untuk menggantikan suatu rangkaian relay sequensial dalam suatu sistem kontrol. Selain dapat diprogram, alat ini juga dapat dikendalikan, dan dioperasikan oleh orang yang tidak memiliki pengetahuan di bidang pengoperasian komputer secara khusus. PLC ini memiliki bahasa pemrograman yang mudah dipahami dan dapat dioperasikan bila program yang telah dibuat dengan menggunakan software yang sesuai dengan jenis PLC yang digunakan sudah dimasukkan.Alat ini bekerja berdasarkan input-input yang ada dan tergantung dari keadaan pada suatu waktu tertentu yang kemudian akan meng-ON atau meng-OFF kan output-output. 1 menunjukkan bahwa keadaan yang diharapkan terpenuhi sedangkan 0 berarti keadaan yang diharapkan tidak terpenuhi. PLC juga dapat diterapkan untuk pengendalian sistem yang memiliki output banyak.
Fungsi PLC secara umum adalah sebagai berikut:
Sekuensial Control
PLC memproses input sinyal biner menjadi output yang digunakan untuk keperluan pemrosesan teknik secara berurutan (sekuensial), disini PLC menjaga agar semua step atau langkah dalam proses sekuensial berlangsung dalam urutan yang tepat.
Monitoring Plant.
PLC secara terus menerus memonitor status suatu sistem (misalnya temperatur, tekanan, tingkat ketinggian) dan mengambil tindakan yang diperlukan sehubungan dengan proses yang dikontrol (misalnya nilai sudah melebihi batas) atau menampilkan pesan tersebut pada operator.
Gambar . Bentuk PLC SYSMAC CPM2A
PLC SYSMAC CPM2A merupakan produksi dari OMRON yang di dalamnya terdapat 6 komponen utama, yaitu:
Catu daya AC 100-240V 50/60 Hz dan DC 24V 0,3A
Unit pengolah utama (Central Processing Unit, CPU)
Unit memori: SR, IR, TR, HR, AR, LR, DM, timer/counter area d. Modul Input : 11 input dan 1 COM
Modul Output: 7 output dan 4 COM
Pheripheral Programmers: RS232 dan RS422
Gambar Kontruksi PLC OMRON SYMAC CPM2A
