Wiring Motor Induksi, Star Atau Delta?

 

Wiring 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. Oleh karena itu, bagi praktisi engineering atau teknisi elektrikal, pemahaman mengenai wiring motor induksi menjadi wawasan dasar dan harus dipahami dengan baik.

 

Wiring motor induksi pada dasarnya terdapat 2 jenis konfigurasi, yang pertama adalah konfigurasi wiring star atau Y (di Indonesia umum juga disebut wiring bintang), dan yang kedua adalah konfigurasi wiring delta (di Indonesia umum juga disebut wiring segitiga).

 

Pada prinsipnya, pemilihan wiring star atau delta ditentukan oleh tegangan nominal motor induksi (tertera pada nameplate) dan tegangan kerja sistem suplainya (tegangan sumber). Aplikasi konfigurasi wiring yang tidak tepat pada motor induksi dapat menyebabkan penurunan kapasitas daya mekanik yang dihasilkan motor induksi, atau bahkan dapat menyebabkan kerusakan serius pada motor induksi berupa terbakarnya belitan stator akibat overheat.

 

Pada artikel ini, kami ingin membahas topik tentang wiring motor induksi, agar pembaca dapat memahami kapan harus menggunakan wiring star (bintang) dan kapan menggunakan wiring delta (segitiga), serta memahami konsep dasar perhitungan daya listrik dibalik kedua jenis konfigurasi wiring tersebut.

 

Konsep Dasar Rangkaian Star

 

Perhatikan skema rangkaian star pada sebuah motor induksi 3 phase berikut ini.

 

Rangkaian Star Motor Induksi 3 Phase

Pada sisi suplai daya, R, S dan T menyimbolkan tegangan suplai 3 phase. V_L adalah tegangan line (tegangan R-S, S-T, atau R-T). Di Indonesia umumnya nilai V_L adalah 380Vac, namun tidak menutup kemungkinan nilai lainnya seperti 220Vac, 660Vac, dan lain-lain sesuai desain sistem kelistrikan lokal. Kemudian I_L adalah arus line (arus phase R, S atau T), yang nilainya ditentukan oleh daya kerja motor induksi.

 

Pada sisi motor induksi, terdapat 3 belitan, dengan salah satu ujung dari ketiga belitan di sambungkan menjadi konfigurasi star (Y atau bintang). V_ph adalah tegangan phase, yaitu tegangan yang diberikan pada setiap belitan. I_ph adalah arus phase, yaitu arus yang mengalir pada masing masing belitan.

 

Pada konfigurasi wiring star, berlaku persamaan-persamaan berikut ini.

 

S          = √3 x V_L x I_L

P          = S x PF = √3 x V_L x I_{L X} PF

 

S adalah apparent power/daya tampak/daya semu (VA) input

P adalah real power/active power/daya aktif (W) input

PF adalah nilai power factor beban/motor induksi

 

Kemudian,  hubungan antara tegangan line (V_L) dan phase (V_ph), serta hubungan antara arus line (I_L) dan phase (I_ph) adalah sebagai berikut.

 

V_ph      = V_L / √3

I_ph        = I_L

 

Misalnya tegangan line menggunakan sistem 380Vac, diberikan pada motor induksi dengan konfigurasi star, maka tegangan yang diterima oleh belitan motor adalah sebesar 220Vac. sedangkan arus pada masing-masing belitan motor (arus phase) akan bernilai sama dengan arus line.

 

Jadi, bila kalian memiliki motor induksi dengan tegangan nominal tertera di nameplate adalah 220Vac (ini adalah tegangan nominal untuk belitan motor atau V_ph) sedangkan sistem kelistrikan 3 phase kalian adalah 220/380V, maka wiring motor induksi tersebut haruslah menggunakan konfigurasi star (bintang) untuk mendapatkan tegangan 220V pada suplai belitan motor tersebut. Penggunaan konfigurasi wiring delta pada kondisi tersebut dapat menyebabkan belitan motor induksi terbakar akibat overheat, karena belitan membutuhkan 220V tetapi diberikan tegangan 380V.

 

Contoh berikutnya adalah bila motor induksi kalian memiliki spesifikasi tegangan nominal 380V, sedangkan jaringan listrik 3 phase kalian adalah 380/660V, maka wiring yang diperlukan adalah star untuk mendapatkan tegangan 380V pada suplai ke belitan motor induksi.

 

Konsep Dasar Rangkaian Delta

 

Perhatikan skema rangkaian delta pada sebuah motor induksi 3 phase berikut ini.

 

Rangkaian Delta Motor Induksi 3 Phase

Pada konfigurasi wiring delta (segitiga), berlaku persamaan-persamaan berikut ini.

 

S          = √3 x V_L x I_L

P          = S x PF = √3 x V_L x I_{L X} PF

 

S adalah apparent power/daya tampak/daya semu (VA) input

P adalah real power/active power/daya aktif (W) input

PF adalah nilai power factor beban/motor induksi

 

Kemudian,  hubungan antara tegangan line (V_L) dan phase (V_ph), serta hubungan antara arus line (I_L) dan phase (I_ph) adalah sebagai berikut.

 

V_ph      = V_L

I_ph        = I_L / √3

 

Misalnya tegangan line menggunakan sistem 380Vac, diberikan pada motor induksi dengan konfigurasi delta, maka tegangan yang diterima oleh belitan motor adalah sebesar 380Vac. sedangkan arus pada masing-masing belitan motor (arus phase) akan bernilai sama dengan I_L / √3.

 

Jadi, bila kalian memiliki motor induksi dengan tegangan nominal tertera di nameplate adalah 380Vac (ini adalah tegangan nominal untuk belitan motor atau V_ph) sedangkan sistem kelistrikan 3 phase kalian adalah 220/380V, maka wiring motor induksi tersebut haruslah menggunakan konfigurasi delta (segitiga). Penggunaan konfigurasi wiring star pada kondisi tersebut dapat menyebabkan kapasitas daya mekanik output motor induksi menurun, karena belitan membutuhkan 380V tetapi diberikan tegangan 220V.

 

Contoh berikutnya adalah bila motor induksi kalian memiliki spesifikasi tegangan nominal 660V, sedangkan jaringan listrik 3 phase kalian adalah 380/660V, maka wiring yang diperlukan adalah delta untuk mendapatkan tegangan 660V pada suplai ke belitan motor induksi tersebut.

 

Konfigurasi Terminal Motor Induksi

 

Motor induksi 3 phase memiliki 3 belitan, yang biasanya disimbolkan sebagai U,V dan W. oleh karena terdapat 3 belitan, dan setiap belitan memiliki dua ujung, maka jumlah terminal belitan pada stator motor induksi adalah enam terminal. Terminal ini biasa dinyatakan dengan simbol U1, U2, V1, V2, W1 dan W2. Urutan posisi setiap terminal motor induksi akan berupa seperti gambar berikut.

 

Skema Terminal Motor Induksi 3 Phase

Wiring Motor Induksi

 

Kita telah membahas konsep dasar konfigurasi wiring star dan delta. Bagaimana cara mengaplikasikan wiring star atau delta pada terminal motor induksi? Mari simak gambar wiring motor induksi sebagai berikut.

 

Konfigurasi wiring star pada motor induksi

Bila kalian menghendaki wiring star, maka kalian cukup memberikan suplai tegangan R, S dan T pada terminal U1, V1 dan W1 secara berurutan. Kemudian, gabungkan terminal W2, U2 dan V2 seperti gambar diatas, maka terbentukan konfigurasi wiring star.

 

Konfigurasi wiring delta pada motor induksi

Bila kalian menghendaki wiring delta, maka kalian cukup memberikan suplai tegangan R, S dan T pada terminal U1, V1 dan W1 secara berurutan. Kemudian, gabungkan terminal U1 dengan W2, V1 dengan U2, dan W1 dengan V2 seperti gambar diatas, maka terbentukan konfigurasi wiring delta.

 

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.

 

Wiring 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 kebutuhna tegangan nominalnya), sehingga motor dapat running dengan normal tanpa pengurangan kapasitas output daya mekaniknya.

 

Untuk mengatur kontrol perubahan wiring tersebut, digunakan rangkaian kontrol khusus yang biasa disebut rangkaian star-delta starting motor induksi. Namun, topik ini tidak kami bahas pada artikel ini, kami akan membahasnya pada artikel selanjutnya.

 

Demikian pembahasan mengenai wiring motor induksi yang dapat kami jelaskan dalam kesempatan kali ini. Untuk diskusi lebih lanjut, silahkan tinggalkan komentar kalian.

 

Penulis : ER

 

Share this post