Rangkaian Star-Delta Starting Motor Induksi

 

Rangkaian Star-Delta Starting Motor Induksi

Motor induksi merupakan jenis motor listrik yang paling banyak digunakan dalam teknologi industri sebagai mesin penggerak, seperti penggerak pada pompa, blower, kipas, mesin vacuum, conveyor, elevator, lifter, vibrator, compressor, dan lain-lain.

 

Dalam klasifikasi mesin-mesin listrik, motor listrik ac (alternating current) dibagi menjadi dua jenis, yaitu motor sinkron dan motor induksi (asinkron). Sebelumnya, kami menulis artikel tentang “Metoda Starting Motor Sinkron (SynchronousMotor)”, bila kalian tertarik, kalian dapat membacanya. Dalam hal starting, berbeda dengan motor sinkron yang tidak memiliki kemampuan self starting, motor induksi memiliki kemampuan self starting sehingga metoda yang digunakan untuk melakukan running menjadi lebih mudah.

 

Untuk melakukan running sebuah motor induksi, terdapat beberapa Teknik untuk menyuplai daya listrik terhadap belitan statornya. Setiap Teknik akan memiliki rangkaian starting yang berbeda, dan tentunya juga memiliki kelebihan dan kekurangannya masing-masing. Beberapa Teknik starting motor induksi tersebut adalah sebagai berikut:

 

1. Directon the line (DOL starting)

2. Star-delta starting

3. Autotransformer starter

4. Resistive starter

5. Variable speed/frequency drive (VSD/VFD)

 

Pada kesempatan kali ini, kami hanya akan membahas mengenai rangkaian star delta starting motor induksi. Perlu kalian ingat, pada saat melakukan starting motor induksi, dapat mengalir arus listrik sebesar 5 hingga 8 kali lipat dari full load ampere (FLA) sebuah motor induksi. Arus besar sesaat ini biasa disebut inrush current atau starting current. Bila kalian tertarik tentang topik inrush current, kalian dapat membaca artikel kami yang berjudul “Cara Menghitung Inrush Current Motor Induksi”.

 

Konsep Wiring Star-Delta

 

Wiring star-delta artinya adalah konfigurasi berubah dalam 2 tahap, tahap pertama adalah konfigurasi star, kemudian tahap kedua adalah konfigurasi delta. Teknik ini biasanya digunakan untuk motor induksi dengan kapasitas cukup besar dan bertujuan untuk meredam inrush current pada saat starting awal.

 

Pada Teknik star-delta starting, inrush current dapat diredam dengan cara memberikan tegangan suplai lebih rendah pada rentang waktu beberapa detik (umumnya 3 – 8 detik), yaitu sebesar 1/√3 dari nominal tegangan motor induksinya. Hal ini dilakukan dengan mengaplikasikan wiring star pada motor induksi tersebut. Dengan memberikan tegangan yang lebih rendah, maka arus starting yang terjadi akan menjadi 1/√3 dari yang semestinya. Kemudian, ketika kecepatan motor induksi kian meningkat mendekati kecepatan operasinya, wiring motor induksi berubah menjadi delta, sehingga motor mendapatkan tegangan yang lebih besar dan sesuai dengan tegangan nominalnya.

 

Wiring star-delta ini hanya dapat digunakan pada motor induksi dengan wiring normalnya pada kondisi running steady adalah delta, misalnya motor 380V dengan sistem suplai 220/380, atau motor induksi 660V dengan sistem suplai 380/660V. prinsip dasarnya adalah ketika starting, motor diberikan wiring star (tegangan suplai lebih rendah dibanding nominal tegangannya), sehingga arus starting menjadi lebih rendah, kemudian dalam rentang waktu tertentu (biasanya 3 – 8 detik), wiring berubah menjadi delta (tegangan suplai sesuai kebutuhan tegangan nominalnya), sehingga motor dapat running dengan normal tanpa pengurangan kapasitas output daya mekaniknya.

 

Rangkaian Star-Delta Starting Motor Induksi

 

Berikut adalah gambar rangkaian daya star-delta starting untuk motor induksi.

 

Rangkaian Daya Star-Delta Starting Motor Induksi

R, S dan T adalah suplai tegangan 3 phase. CB adalah circuit breaker, dalam aplikasinya, dapat berupa MCB atau MCCB, berfungsi sebagai proteksi terhadap gangguan short circuit. Kemudian rangkaian menggunakan 3 buah magnetic contactor, yaitu M1, M2 dan M3. Kontaktor kontaktor inilah yang menentukan konfigurasi wiring motor induksi apakah menggunakan star atau menggunakan delta. TOR adalah thermal overload relay, berfungsi untuk memproteksi motor dari kondisi overload/over current. TOR ini dapat di set nilai batas arus nya dan disesuaikan dengan rating arus motor induksinya.

 

Perhatikan rangkaian daya tersebut, pada saat starting, M1 dan M2 close Bersama, sedangkan M3 open. Sehingga sistem suplai membentuk wiring star pada motor induksi. Kemudian setelah beberapa saat, status kontaktor berubah, M1 dan M3 close Bersama dan M2 open, sehingga sistem suplai membentuk wiring delta pada motor induksi. Bila kalian tertarik lebih jauh untuk mendalami perbedaan wiring star dan delta, beserta konsep matematis dari keduanya, kalian dapat membaca artikel kami yang berjudul “WiringMotor Induksi, Star Atau Delta?”.

 

Kemudian berikut adalah gambar rangkaian kontrol star-delta starting untuk motor induksi.

 

Rangkaian Kontrol Star-Delta Starting Motor Induksi

L+ dan L- adalah suplai tegangan kontrol, nilainya bisa saja 24Vdc atau 220Vac, atau bahkan nilai lainnya sesuai spesifikasi desain sistem kontrol. F adalah MCB 1 phase atau dapat juga digantikan dengan fuse, berfungsi sebagai proteksi terhadap short circuit. Komponen yang diberi kotak, adalah relay coil. M1, M2 dan M3 adalah relay coil milik kontaktor M1, M2 dan M3. T adalah relay coil dari komponen time delay relay (timer). L1 adalah pilot lamp indicator ON (umumnya digunakan warna hijau), L2 adalah pilot lamp indicator OFF (umumnya digunakan warna merah), dan L3 adalah pilot lamp indicator trip pada thermal overload relay (umumnya digunakan warna kuning).

 

Perhatikan gambar rangkaian kontrol tersebut, pada saat push button ON ditekan, relay coil M1 akan energize, L1 menyala menandakan motor ON. Bersamaan dengan M1, relay coil M2 dan relay coil T juga energize, sehingga pada kondisi ini kontaktor M1 dan M2 pada rangkaian daya menjadi close, sehingga terbentuklah rangkaian star pada wiring motor induksi. Kemudian, karena relay coil T sudah energize, dalam selang waktu sesuai setting pada komponen time delay relay, M3 energize dan menyebabkan M2 deenergize, hal ini menyebabkan kontaktor M2 open dan M3 close, sehingga terbentuk rangkaian delta pada wiring motor induksi (M1 dan M3 close).

 

L2 akan menyala bila M1 deenergize, yaitu pada kondisi motor induksi OFF. Kemudian L3 hanya akan menyala apabila TOR mengalami trip yang disebabkan kondisi overload atau over current (arus yang mengalir melebihi batas arus yang di setting pada TOR).

 

Berikutnya, bila sistem rangkaian didesain agar dapat beroperasi pada mode automatic dan manual, rangkaian kontrol nya akan menjadi seperti berikut:

 

Rangkaian Auto-Manual Mode Star-Delta Starting

Komponen S adalah selector switch yang berfungsi untuk memilih mode automatic (A), shut off (0) atau mode manual (M). ketika dipilih mode manual (M), cara kerja rangkaian seperti yang dijelaskan diatas. Bila di pilih shut off (0), maka semua rangkaian terputus dari power suplai. Bila dipilih mode automatic (A), maka fungsi push button ON, push button OFF, dan relay contact NO dari M1 menjadi tidak mempengaruhi rangkaian karena di bypass oleh control switch. Control switch ini dapat berupa pressure switch, thermostat, atau external signal dari berbagai macam controller yang digunakan untuk ON dan OFF motor induksi secara otomatis. Bila control switch close, maka motor akan running, bila control switch open, maka motor akan stop.

 

Komponen Rangkaian Star-Delta Starting

 

Berikut adalah beberapa contoh gambar komponen-komponen utama rangkaian star-delta starting untuk motor induksi.

 

1. MCB 3 Phase Atau MCB 1 Phase

 

MCB 3 Phase Atau MCB 1 Phase

2. Magnetic Contactor

 

Magnetic Contactor

3. Thermal Overload Relay

 

Thermal Overload Relay

4. Push Button NC dan NO

 

Push Button NC dan NO

5. Pilot Lamp

 

Pilot Lamp

6. Time Delay Relay

 

Time Delay Relay

Demikian penjelasan mengenai rangkaian star-delta starting motor induksi. Untuk diskusi lebih jauh, silahkan tinggalkan komentar kalian.

 

Penulis : ER

 

Share this post