PENGASUTAN DAN KARAKTERISTIK MOTOR WAY-DELTA
Disusun Oleh : Kelompok 4 1. Kgs.M.Amir Amrullah 2. M.Busrol Hawatif 3. Reksa Alviona 4. Sandra Tri Septarini 5. Yohanes Martua Tampubolon
Kelas : 5 ELC
Dosen Pembimbing
:
1. Anton Firmansyah S.T.,M.T. 2. Yessi Marniati S.T.,M.T.
POLITEKNIK NEGERI SRIWIJAYA 2014
I.
TUJUAN
Adapun tujuan dalam percobaan ini adalah : 1. Mengidentifikasi
hubungan
terminal
yang
terdapat
pada
motor
mengoperasikannya sebagai motor asinkron tiga phasa 2. Memanfaatkan data nominal motor berdasarkan pada label yang ada 3. Mengukur tegangan dan arus 4. Mengidentifikasi perbedaan antara hubungan way-delta 5. Mengetahui fungsi dari saklar delta 6. Menempatkan motor dalam operasi dengan rem 7. Membuat motor bekerja
dan
II.
TEORI DASAR
II.1 PENGERTIAN
Secara umum motor-motor induksi dapat distart dengan cara menghubungkan motor secara langsung ke rangkaian pencatu daya ataupun dengan menggunakan tegangan yang telah dikurangi ke motor selama periode start. Pengoperasiannya dapat dilakukan secara manual ataupun magnetik Motor yang distart dengan tegangan penuh akan menghasilkan kopel start yang lebih besar dibandingkan jika motor distart dengan tegangan yang dikurangi. Hal inii dibuktikan bahwa kopel motor induksi berbanding lurus dengan kuadrat tegangan yang digunakan. Jika selama start tegangan dikurangi hingga mencapai 80 % dari harga yang seharusnya, maka kopel start hanya mencapai 64% dari harga yang diperoleh apabila start dengan tegangan penuh. Pengurangan tegangan yang digunakan pada motor selama periode start
akan
mengurangi arus start dan pada saat yang sama menambah waktu percepatan karena kopel start yang kurang. Jenis beban yang akan distart ha rus menjadi perhatian dalam menggunakan cara start yang digunakan. Cara-cara start pada motor induksi ada berbagai macam, cara-cara tersebut antara lain sebagai berikut : 1. Penstart tegangan penuh atau penstart pada saluran (across the line starter). 2. Penstart dengan tegangan yang diturunkan (reduced-voltage starter). 3. Penstart lilitan bagian (part winding starter). 4. Penstart Wye-Delta. dan yang akan kita bicarakan disini adalah cara star t dengan rangkaian “bintang – delta”. Sambungan Wye – Delta merupakan suatu alat yang digunakan untuk mengatur arus start yang mana dengan cara menurunkan arus pada arus star t pada motor 3 phase.
Gambar. Hubungan Star dan Delta
II.1 Prinsip kerja
Motor distart pada hubungan Wye untuk kemudian diubah menjadi hubungan Delta pada kecepatan nominalnya. Motor induksi bertipikal seperti ini hanya motor induksi dengan daya diatas 5.5 HP (Horse Power), sedangkan 1 HP adalah bernilai 0.75 KW (kilowatt). Dengan penggunaan arus mula yang lumayan besar ini maka hubungan Wye dipakai karena menghasilkan arus yang lebih rendah sehingga menurunkan tegangan. Setelah motor berputar dan arus sudah mulai turun dengan menggunakan timer arus dipindahkan menjadi segitiga/ delta sehingga tegangan dan arus yang mengalir ke motor penuh.
Gambar. Rangkaian wiring wye-delta electric-mechanic.blogspot.com Dari gambar diatas dapat dilihat bahwa wiring star delta menggunakan 3 buah kontaktor utama yang terdiri dari K1 (input utama) K2 (hubung star) dan K3 (hubung delta). Dan semua itu disebut juga Rangkaian Utama. Pada gambar, ketika K1 dan K2 aktif atau berubah menjadi NC maka hubungan yang terjadi pada motor menjadi hubung star, dan ketika K2 menjadi NO maka K3 pada saat yang bersamaan menjadi NC. Dan perubahan ini menyebabkan rangkaian pada motor menjadi hubung delta.
II.2 Hubungan Bintang (Y, wye)
Pada hubungan bintang (Y, wye), ujung-ujung tiap fase dihubungkan menjadi satu dan menjadi titik netral atau titik bintang. Tegangan antara dua terminal dari tiga terminal a – b – c mempunyai besar magnitude dan beda fasa yang berbeda dengan tegangan tiap terminal terhadapa titik netral. Tegangan Va, Vb dan Vc disebut tegangan “fase” atau Vf.
Gambar. Hubungan Bintang (Y, wye). http://kumengerti.blogspot.com/2012/09/hubungan-bintang-delta-padamotor.html Dengan adanya saluran / titik netral maka besaran tegangan fase dihitung terhadap saluran / titik netralnya, juga membentuk sistem tegangan 3 fase yang seimbang dengan magnitudenya (
3 dikali magnitude dari tegangan fase). Vline =
3 Vfase = 1,73Vfase
Sedangkan untuk arus yang mengalir pada semua fase mempunyai nilai yang sama, ILine = Ifase Ia = Ib = Ic
II.3 Hubungan Segitiga
Pada hubungan segitiga (delta, Δ, D) ketiga fase saling dihubungkan sehingga membentuk hubungan segitiga 3 fase.
Gambar 3. Hubungan Segitiga (delta, Δ, D). http://kumengerti.blogspot.com/2012/09/hubungan-bintang-delta-pada-motor.html Dengan tidak adanya titik netral, maka besarnya tegangan saluran dihitung antar fase, karena tegangan saluran dan tegangan fasa mempunyai besar magnitude yang sama, maka: Vline = Vfase
Tetapi arus saluran dan arus fasa tidak sama dan hubungan antara kedua arus tersebut dapat diperoleh dengan menggunakan hukum kirchoff, sehingga: Iline = akar 3 Ifase = 1,73 Ifase
II.4 Hubungan Wye-Delta.
Dalam hubungan Wye, arus line dan arus fase adalah arus yang sama, tetapi tegangan fase adalah seperakar 3 dari tegangan line. Dalam hubungan delta harga tegangan tidak berubah, tetapi harga arus pada tiap kumparan adalah seperakar 3 dari arus line. Dengan menstart motor pada hubungan wye, tegangan dan arus start dapat dikurangi. Ketika putaran motor mencapai putaran nominalnya maka secara otomatis hubungan akan diubah menjadi hubungan delta. Arus start pada motor yang distart pada hubungan Wye akan direduksi hingga sepertiga arus start pada hubungan delta. Torsi start pada hubungan Wye adalah sepertiga torsi dari hubungan delta.
II.5 Pengertian arus Start, arus Line, arus Fase, tegangan line dan tegangan Fase
Arus start , adalah arus awal yang digunakan untuk menyalakan alat atau motor pertama kali dan yang diteruskan ke dalam rangkaian.
Arus line, adalah arus yang terdapat dalam rangkaian /arus yang berjalan dalam rangkaian wye delta.
Arus fase, adalah arus yang terdapat pada tiap-tiap resistor pada suatu rangkaian saklar wye-delta
Tegangan line, adalah tegangan yang terdapat dalam rangkaian /arus yang berjalan dalam rangkaian.
Tegangan fase, adalah tegangan yang terdapat pada tiap-tiap posisi/fase pada suatu rangkaian
II.6 Korelasi antara Arus line, arus Fase, tegangan line dan tegangan Fase
Hubungan yang terjadi adalah apabila Arus line kecil maka tegangan yang terjadi juga kecil begitu pula sebaliknya seperti pada rumus berikut : I = V/R Begitupula pada arus fase apabila arusnya tinggi maka tegangan fasenyapun juga tinggi dan begitupula sebaliknya. Dalam hubungan wye, arus line dan arus fase adalah arus yang
sama tetapi tegangan fase adalah 1 / ( 3 ) dari tegangan line. Dalam hubungan delta harga tegangan tidak berubah, tetapi harga arus pada tiap kumparan adalah 1 / ( 3 ) dari arus line. Rumusan :
DELTA ke WYE R 1 =
R 2 =
R 1 =
WYE ke DELTA
R12 R13
R 12 =
R12 R 23 R31
R12 R 23
R 23 =
R12 R 23 R31
R 23 R31
R 31 =
R12 R 23 R31
R1 R2
R1 R3 R3 R2
R3
R 2 R3
R1 R 2 R1 R3
R1
R3 R1
R1 R 2 R 2 R3
R2
Gambar. Rangkaian Saklar Wye-Delta keterangan : 1.
Rangkaian Y : A,B,C terhubung
2.
Rangkaian
: A dan E terhubung B dan F terhubung C dan G terhubung
Saklar ini menghubungkan handbook volume 3)
motor 3 phase dan sumber tegangan
(electrical science
II.7 SKEMA WYE DELTA
Cam switch
Gambar. Skema wye delta Arus AC dari sumber tegangan masuk ke MCB lalu sesudahnya rangkaian dihubungkan secara Wye-Delta sehinga bisa menggerakkan motor induksi. Rangakaian diatas bekerja menggunakan rangkaian wye pada saat menstart motor. Penggunaan rangkaian wye ini diaksudkan untuk mengurangi konsumsi arus listrik pada saat start. Apabila putaran motor telah stabil maka secara otomatis rangkaian wye akan diganti dengan rangkaian delata. MCB (Miniatur Circuit Breaker)-rate saat ini tidak lebih dari 100 A yang merupakan pemutus hubungan listrik secara otomatis bilamana daya/tegangan melampaui standar yang ditentukan. Gunanya untuk mencegah terjadinya korsleting/hubungan pendek ataupun kerusakan peralatan listrik akibat melonjaknya tegangan listrik.
III.
GAMBAR RANGKAIAN
3.1.Hubungan Way
3.2.Hubungan Delta
IV.
ALAT DAN BAHAN
Adapun peralatan yang digunakan pada praktek kali ini adalah : 1. Motor 3 phasa 2. Kabel
*Praktek menggunakan seperangkat peralatan yang telah terpasang (tanpa dirangkai terlebih dahulu) pada Laboratorium Powerplant
V.
LANGKAH KERJA
5.1.Langkah kerja untuk starting
Langkah kerja dalam melaksanakan praktek kali ini adalah : 1. Mengoperasikan motor dan mengamati responnya 2. Menurunkan kecepatan motor sesuai dengan kecepatan nominalnya 3. Pada waktu yang sama, ukur nilai dari tegangan dan arusnya
*Brake Mode : Torque Control **Langkah kerja tersebut berlaku baik pada hubungan way maupun hubungan delta
5.2.Langkah kerja untuk karakteristik
Langkah kerja dalam melaksanakn praktek kali ini adalah : 1. Satu karakteristik beban akan direkam untuk hubungan way dan delta 2. Membuat torsi beban pada motor sesuai dengan yang diberikan pada tabel 3. Masukan variable M,n,U, dan I pada tabel untuk diukur
VI.
TABEL
6.1.Tabel Karakteristik Hubungan Way
M/Nm
0.0
0.1
0.3
0.5
0.7
0.9
n/(1/min)
2982
2972
2957
2942
2920
2910
U L-N/V
225
226
226
226
227
227
I/A
0.30
0.34
0.39
0.47
0.57
0.64
6.2.Tabel Karakteristik Hubungan Delta
M/Nm
0.0
0.1
0.3
0.5
0.7
0.9
n/(1/min)
3005
2994
2980
2968
2956
2941
U L-N/V
227
226
227
227
227
226
I/A
0.89
0.96
1.09
1.23
1.40
1.61
VII.
GRAFIK
7.1.Grafik Karakteristik Hubungan Way
7.2.Grafik Karakteristik Hubungan Delta
VIII. ANALISA
Pada praktek kali ini dimana menghubungkan motor 3 phasa ke dalam hubungan way dan delta. Pertama motor dirangkai sesuai dengan gambar rangkaian 3.1. untuk hubungan way. Lalu mengoperasikan motor tersebut sesuai dengan petunjuk yang ada. Pada motor 3 phasa hubungan way ini didapatkan nilai arus startingnya,yang mana nilai arus startingny sangat kecil, atau mendekati nilai 0. Setelah didapatkan nilai arus dan tegangannya, maka rangkaian dibongkar dan dirangkai kembali dengan hubungan delta. Pada hubungan delta didapatkan hasil bahwa nilai arus starting yang terukur lebih besar dibandingkan arus starting pada hubungan way.
Dari praktek ini juga terlihat bahwa nilai kecepatan torsi pada rangkaian kedua lebih seimbang dibandingkan nilai kecepatan torsi pada rangkaian kedua. Hal ini dikarenakan nilai torsi akan seimbang jika dihubungkan dengan hubungan delta atau segitiga.
Lalu praktek kali ini juga mengamati suara motor saat bekerja, dimana percobaan pertama tanpa menggunakan saklar way/delta, dan percobaan kedua menggunakan saklar way/delta. Dari kedua percobaan tersebut saat diamati bahwa perbedaan suara antara kedua kondisi tersebut sangat berbeda. Karena pada percobaan kedua, dimana menggunakan saklar way/delta suara motor tersebut lebih halus dibandingkan percobaan pertama.
Pengamatan yang dilakukan pada percobaan kali ini pun dapat dilihat dari grafik karakteristik motor saat dihubungkan way dan delta.
IX.
KESIMPULAN
Berdasarkan praktek yang telah dilakukan dapat disimpulkan bahwa : 1. Arus starting pada hubungan way sangat kecil atau bahkan mendekati nilai 0 2. Arus starting pada hubungan delta lebih besar dibandingkan arus starting pada hubungan way 3. Torsi motor akan lebih seimbang jika dihubungkan secara delta 4. Saklar way/delta berguna untuk membuat suara motor lebih lembut saat beroperasi
Palembang, Januari 2014
Kelompok 4
