Prinsip Pengontrolan Motor Induksi 3 Fasa

Prinsip Pengontrolan Motor Induksi 3 Fasa

Kata kontrol berarti mengatur atau mengendalikan, jadi yang dimaksud dengan pengontrolan motor adalah pengaturan atau pengendalian motor mulai dari pengasutan, pengoperasian hingga motor itu berhenti. Maka pengontrolan motor dapat dikategorikan menjadi tiga bagian menurut fungsinya, yaitu:  Pengontrolan pada saat pengasutan (starting)  Pengontrolan pada saat motor dalam keadaan beroperasi (pengaturan kecepatan, pembalikan arah putaran dan lain-lain)  Pengontrolan pada saat motor berhenti beroperasi (pengereman).

Sesuai dengan perkembangan teknologi yang memicu perkembangan industri, cara atau sistem pengontrolan itu terus berkembang. Maka dari caranya dapat diklasifikasikan menjadi:  Pengontrolan cara manual (manual control)  Pengontrolan semi-otomatis (semi-automatic control)  Pengontrolan otomatis (automatic control)  Pengontrolan terprogram (programmable controller)

Dalam mengoperasikan motor listrik, agar dapat berfungsi andal dan terhindar dari gangguan dan kerusakan, dan terjamin keselamatan terhadap bahaya sengatan listrik, maka setiap instalasi motor-motor listrik dilengkapi dengan peralatan proteksi. Yaitu proteksi beban lebih, pentanahan, dan hubung singkat.

Motor induksi (Asynchronous motor) secara luas banyak digunakan di fasilitas industri dan bangunan besar. Rancangan dan perawatannya sederhana, dapat disesuaikan pada berbagai aplikasi di lapangan dan pengoperasiannya ekonomis. Ini sangat menguntungkan sebagai solusi pengendali motor induksi pada sisi harga dan kualitas.

Karakteristik motor induksi tiga-phasa adalah arus bebannya tinggi pada sumber tegangan dengan direct-on-line starting. Menghasilkan arus start dan lonjakan yang tinggi jika diaplikasikan pada tegangan penuh, akan mengakibatkan penurunan tegangan sumber dan pengaruh transien torsi pada sistem mekanik.

Gambar 1. Metoda Motor Starting

Keterangan nomor/kode gambar: 1. Direct-On-Line motor starting.

2. Start-delta (bintang-segitiga) motor starting. 3. Soft starter (Q2), motor starter kontinyu dan bertahap, alternafif secara elektronik sebagai pengganti Start-delta (bintang-segitiga) motor starting. 4. Variable Frequency Drivers atau inverter sebagai pengendali kecepatan motor dan terintegrasi dengan proteksi motor secara elektronik.

Sistem

pengoperasian

motor

dilakukan

pada

saat start, running dan Stop.

Keberhasilan suatu pengoperasian sebuah motor listrik bukan saja ditentukan, pada “ Running Performance “ motor , tetapi juga juga ditentukan oleh “ Starting Performance “. Pemilihan metoda starting banyak dipengaruhi oleh beberapa faktor seperti kapasitas daya motor / keperluan arus starting , torsi starting, kecepatan , jenis atau tipe motor dan macam-macam beban yang digerakkan oleh motor tersebut. Starting Motor induksi rotor sangkar dapat dilakukan antara lain :  Direct on line ( DOL ) Starting dengan metoda ini menggunakan tegangan jala-jala / line penuh yang dihubungkan langsung ke terminal motor melalui rangkaia pengendali mekanik atau dengan relay kontaktor magnit.  Star Delta Star awal dilakukan dalam hubngan bintang dan kemudian motor beroperasi normal dalam hungan delta. Pengendalian bintang ke delta dapat dilakukan dengan sakelar mekanik Y/Δ atau dengan relay / kontaktor magnit.  Starting Dengan Menggunakan Tahanan Primer (Primary Resistance) 

Starting dengan metoda ini adalah dengan mengunakan tahanan primer untuk menurunkan tegangan yang masuk ke motor.

 Auto Transformer Starting dengan metoda ini adalah dengan menghubungkan motor pada taptegangan sekunder auto transformer terendah dan bertahap dinaikkan hingga

mencapai kecepatan nominal motor

dan motor terhubung langsung pada

tegangan penuh / tegangan nominal motor .  Motor Slip Ring / Rotor lilit. Untuk motor rotor lilit ( Slip Ring ) starting motor dilakukan dengan metoda pengaturan rintangan rotor (Scondary Resistor) . Motor beroperasi normal pada rotor dalam hubungan bintang. A. Pengasutan Langsung (Direct on line/DOL starter) Karakteristik umum :  Arus starting : 4 sampai 8 kali arus nominal  Torsi starting : 0,5 sampai 1,5 kali torsi nominal  Kriteria pemakaian : 

3 terminal motor, daya rendah sampai menengah



Arus starting tinggi dan terjadi drop tegangan



Peralatan sederhana

 Waktu total yang diperlukan untuk DOL Starting direkomendasikan tidak lebih dari 10 detik.

Gambar 2. Karakteristik arus, torsi dan kecepatan

Harga torsi dan arus pada saat starting dapat ditentukan dari persamaan berikut : Daya = Torsi x kecepatan sudut

= T x ω............watt Jika; ω = 2Ns, maka daya masukan motor (Pin) Pin = 2NsT atau = KT Perbandingan Torsi starting dengan Torsi beban penuh kalau,

Pengasutan secara langsung DOL (direct on line) akan menarik arus sangat besar dari jaringan (6 - 7 kali arus normal), dan torsi pengasutan 0,5 - 1,5 x torsi nominal. Rangkaian kontrol pengasutan motor secara DOL dapat dilihat pada gambar 3.

Gambar 3. Rangkaian pengontrolan motor Apabila motor induksi direkomendasikan diasut DOL, waktu pengasutan singkat, tidak lebih dari 10 detik dan kapasitas BHP motor maksimum 5kW. Atau pengasutan DOL dapat direkomendasikan dengan kapasitas motor hingga 0,5 -1MW apabila waktu asut ≤ 5 detik dan persediaan daya pada feeder cukup, dimana waktu t dan besaran kuat arus starting motor tidak melampau triping alat proteksi. Karakteristik hubungan antara arus I dan kecepatan n r, dan torsi T dan kecepatan n r dengan pengasutan DOL dapat dilihat pada gambar 2.

Komponen-komponen kontrol Motor Induksi 3 Fasa 1. Kontaktor Magnet (Magnetic Contactor) Kontaktor magnet atau sakelar magnet adalah sakelar yang bekerja berdasarkan kemagnetan, artinya saklar ini dapat bekerja apabila ada gaya kemagnetan. Magnet berfungsi sebagai penarik dan pelepas kontak-kontak. Sebuah kontaktor harus mampu mengalirkan dan memutuskan arus listrik dalam keadaan normal. Arus listrik yang mengalir secara normal adalah arus listrik yang mengalir selama pemutusan tidak terjadi. Kumparan magnet kontaktor (coil) dapat dirancang untuk arus searah (DC) atau arus bolak-balik (AC). Kontaktor AC pada inti magnetnya dipasang cincin hubung singkat untuk menjaga arus kemagnetan tetap

stabil, sehingga kontaktor tersebut bekerja normal. Sedangkan pada kumparan magnet DC tidak dipasang cincin hubung singkat. Bila kontaktor DC digunakan pada tegangan bolak-balik (AC) maka kemagnetannya akan timbul dan hilang setiap saat mengikuti bentuk gelombang tegangan bolak-balik (AC). Bila kontaktor yang rancang untuk tegangan bolak-balik (AC) digunakan pada tegangan searah (DC), maka pada kumparan tersebut tidak akan menimbulkan induksi sehingga kumparan menjadi panas. Sebaliknya bila kontaktor untuk untuk tegangan searah (DC) yang tidak mempunyai cincin hubung singkat dihubungkan dengan tegangan bolak-balik (AC) maka kontaktor tersebut akan bergetar yang disebabkan oleh kemagnetan pada kumparan magnet yang timbul dan hilang setiap detik 100 kali.

Gambar 4. Kontaktor magnet Biasanya pada kontaktor terdapat beberapa kontak, yaitu kontak normal terbuka (normaly open / NO) dan kontak normal tertutup (normaly close / NC). Kontak NO berarti saat kontaktor belum bekerja kedudukannya membuka dan bila kontaktor bekerja kedudukan kontaknya menutup/menghubung. Jadi fungsi kontak NO dan NC berlawan. Fungsi kontak-kontak tersebut terdiri dari kontak utama dan kontak bantu. Kontak utama terdiri dari kontak NO dan kontak bantu terdiri dari kontak NO dan NC. Kontruksi dari kontak utama berbeda dengan kontak bantu, dimana kontak utama

mempunyai luas permukaan yang luas dan tebal. Sedangkan kontak bantu luas permukaannya kecil dan tipis,

Gambar 5 Kontak-kontak pada kontaktor magnet Kontak utama digunakan untuk mengalirkan arus pada rangkaian utama,yaitu arus yang diperlukan untuk peralatan listrik misalnya : motor listrik, pesawat pemenas dan sebagainya. Sedangkan kontak bantu digunakan untuk mengalirkan arus pada rangkaian pengendali (kontrol) yang diperlukan untuk kumparan magnet, alat bantu rangkaian, lampu indikator, dan sebagainya. Kategori penggunaan kontaktor magnet sebagai berikut :

Tabel 1. Kategori Penggunaan Kontaktor Magnet Katagori AC1 AC2 AC3

Uraian Katagori menurut IEC Non Induktif atau beban induktif ringan Starting Motor slip-ring Starting Motor Induksi Rotor Sangkar dan hanya

AC4

pensaklaran setelah kecepatan motor naik Starting Motor Induksi Rotor Sangkar dengan pengendali

AC11

inching

dan

Start/Stop Rangkaian Kontrol (Auxiliary)

plugging.

Rangkaian

Penggunaan kontaktor harus dipahami rangkaian pengendali (kontrol) dan rangkaian daya (utama). Rangkaian pengendali adalah rangkaian yang hanya menggambarkan bekerjanya kontaktor dengan kontak-kontak bantu. Sedangkan rangkaian utama adalah rangkaian yang khusus melayani hubungan peralatan listrik dengan sumber tegangan (jala-jala).

Push Button and Selector Switch

2.1 Tombol tekan (push button) Tombol tekan masih banyak sekali dipakai untuk menggontrol motor. Tombol yang normal direncanakan untuk berbagai jenis yang mempunyai kontak normal tertutup (Normaly Close/ NC) atau kontak normal terbuka (Normaly Open/ NO).

Gambar 6. Kontruksi tombol tekan NO

Gambar 7. Kontruksi tombol tekan NC Kontak NO akan menutup, jika tombol diteka dan kontak NC akan membuka bila tombol ditekan. Tombol tekan NO digunakan untuk start sedangkan tombol tekan NC digunakan untuk stop.

Push Button and Selector Switch

Gambar 8. Kontruksi saklar selector Perbedaan yang mendasar antara tombol tekan dan sakelar selektor adalah dioperasikan secara mekanik. Dengan sakelar selektor operator dapat memutarkan menjadi kontak terbuka dan tertutup. Sakelar selektor digunakan untuk memilih satu dari dua atau lebih rangkaian yang memungkinkan. Contoh berhenti dan jalan atau berhenti, kecepatan rendah dan kecepatan tinggi. Pada contoh berikut, lampu pilot PL1 akan menyala jika saklar pada posisi 1, dan lampu pilot PL2 akan menyala pada posisi 2. Ini hanya bagian dari rangkaian kontrol

untuk permesinan dan status lampu pilot dapat digunakan untuk mengindikasikan kondisi mesin, contoh berhenti (stop) dan jalan (run).

Gambar 9.Saklar selektor dua posisi

Thermal Over Load Relay (TOR/TOL). Alat pengaman yang digunakan bila pada motor terjadi beban lebih disebut Thermal Over Load Relay (TOR/TOL) biasanya digandengkan dengan kontaktor, dipasaran ada juga pengaman beban lebih yang terintegrasi pada Motor Circuit Breaker. Relay ini biasanya dihubungkan pada kontaktor ke kontak utama 2, 4, dan 6 sebelum dihubungkan ke beban (motor). Gunanya untuk memberikan perlindungan terhadap motor dari kerusakan akibat beban lebih.

Beberapa penyebab terjadinya beban lebih adalah :  Terlalu besarnya beban mekanik pada motor.  Arus start yang terlalu besar atau motor berhenti secara mendadak.  Terbukanya salah satu fasa dari motor 3 fasa. Arus yang terlalu besar timbul pada beban motor akan mengalir pada belitan motor yang dapat menyebabkan kerusakan dan terbakarnya belitan motor. Untuk menghindari

hal

tersebut

terjadi

(TOR/TOL) pada rangkaian pengendali.

dipasang Thermal

Over

Load

Relay

Prinsip kerja Thermal Over Load Relay (TOR/TOL) berdasarkan panas (temperatur) yang ditimbulkan oleh arus yeng mengalir melalui elemen-elemen pemanas bimetal, yang menakibatkan bimetal melengkung selanjutnya akan menggerakan kontakkontak mekanik pemutus rangkaian listrik kontak 95 – 96 membuka dan kontak 97 – 98 menutup.

Gambar 10. TOR dalam keadaan normal

Gambar 11. TOR dalam keadaan beban lebih

Gambar 12. Kontruksi Thermal Over Load Relay (TOR/TOL) Perlengkapan lain dari thermal beban lebih adalah reset mekanik yang fungsinya untuk mengembalikan kedudukan kontak 95 – 96 pada posisi semula (menghubung dalam keadaan normal) dan kontak 97 – 98 (membuka dalam keadaan normal). Setelah tombol reset ditekan maka kontak 95 – 96 yang semula membuka akibat beban lebih akan kembali menutup dan kontak 97 – 98 akan kembali membuka. Bagian lain dari thermal beban lebih adalah pengatur batas arus.

Lampu Indikator Lampu-lampu indikator merupakan komponen yang digunakan sebagai lampu tanda. Lampu-lampu tersebut digunakan untuk berbagai keperluan misalnya untuk lampu indikator pada panel penunjuk fasa R, S dan T atau L1, L2 dan L3. Selain itu juga lampu indikator digunakan sebagai indikasi bekerjanya suatu sistem kontrol misalnya lampu indikator merah menyala motor bekerja dan lampu indikator hijau menyala motor berhenti.

Gambar 13. Kontruksi lampu indicator Menurut gambar rangkaian berikut ini, jika motor di stop, kontak normaly close kontaktor Mb tertutup, dan lampu indicator warna hijau menyala.

Gambar 14. Penggunanan lampu indicator pada rangkaian control Jika kumparan kontaktor energize, lampu indikator merah menyala mengindikasikan bahwa motor jalan (berputar). Dalam kondisi ini, kontak Mb menjadi terbuka, dan lampu indicator hijau padam. Lampu indikator merah dihubungkan parallel dengan kumparan kontaktor sehingga motor akan berputar terus jika lampu indikator tersebut terbakar.

Gambar 15. Kumparan kontaktor energize Jika terjadi beban lebih, kontak normaly close OL terbuka, motor berhenti dan lampu indikator merah menyala, kontak Mb terbuka, lampu indikator hijau menyala dan kontak normaly open OL tertutup, lampu indikator kuning (A) menyala.

Gambar 16. Saat terjadi beban lebih (over load)

Relay penunda waktu (Time Delay Relay/TDR) Time Delay adalah saklar penunda waktu yang digunakan sebagai alat bantu sistim pengendali. Terminal sumber tegangan terdapat pada nomor 2-7, Kontak NO pada terminal 1-3 dan 6-8 dan kontak NC terdapat pada terminal 1-4 dan 5-8.

Gambar 17. Hubungan terminal relay penunda waktu (TDR)

Gambar 18. Bagian depan relay penunda waktu (TDR)

Gambar 19. Mode operasi relay penunda waktu (TDR) Kebanyakan dari relay penunda waktu yang mempunyai batas pengesetan waktu bervariasi. Contoh, relay penunda waktu memiliki pengesetan waktu dari 0,05 sampai 100 jam. Relay penunda waktu jenisnya ada dua on-delay atau offdelay yang dapat dihubungkan dengan beban, tergantung bagaimana keluaran dari pengawatan rangkaian. Pada ilustrasi yang ditunjukan pada gambar dibawah ini, sebagai

contoh on-delay atau closed

timer,

juga

disebut

relay

penunda

waktu normally open, time closed (NOTC). Pada contoh ini relay penunda waktu diset untuk menunda waktu 5 detik.

Gambar 20. Relay penunda waktu on-delay

Jika S1 tertutup, relay penunda waktu mulai bekerja atau energizes (menghitung waktu). Setelah 5 detik, kotak dari relay tersebut tertutup, dan lampu indikator

menyala. Jika S1 terbuka, relay penunda waktu tidak bekerja atau de-energizes, kotak dari relay tersebut secara bersamaan terbuka, sehingga lampu indikator padam.

Gambar 21.Relay penunda waktu on-delay setelah 5 detik

Motor Circuit Breaker Motor Circuit Breaker adalah pengaman motor listrik yang mengintegrasikan pengaman hubung singkat dan beban lebih.

Gambar 22.Kontruksi Motor Circuit Breaker

Starter Kombinasi Kombinasi starter adalah perangkat yang menggabungkan starting motor, pengaman hubung singkat, dan sarana untuk pemutusan yang aman. Starter kombinasi tersebut ada yang mengacu ke standar komponen IEC maupun NEMA.

Gambar 23. Kontruksi Combination Starters

Peralatan Proteksi Motor Listrik Motor, Sirkit dan Kendali Ikhitisar pasal 5.5 ditunjukan pada gambar 3-3, rujuk pada PUIL 2000.

Gambar 24. Ikhtisar pasal 5.5 PUIL 2000

Gambar 25. Contoh pada pasal 5.5.6.1

Persyaratan Proteksi Persyaratan tentang instalasi listrik di Indonesia adalah Persyaratan Umum Instalasi Listrik (PUIL) yang diterbitkan oleh Standar Nasional Indonesia (SNI), yang telah disesuaikan dengan International Electrotechnical Commission (IEC). Persyaratan proteksi tentang instalasi pada PUIL, meliputi bahaya kejut, sentuh langsung maupun tak langsung, pembumian, efek termal, arus lebih, dan lain sebagainya. Berkenaan dengan instalasi motor listrik, pasal-pasal pentingnya adalah; pasal 3.4.6 tentang IP (International Protection), yang melindungi motor dari benda padat dan benda cair. Dimana pada pelat nama motor tercantum IP. 1.1 Peralatan Proteksi Peralatan proteksi untuk instalasi pengontrolan motor meliputi :

 Hubung singkat  Arus lebih Sambar Petir  Tegangan lebih Dalam tabel 3-1 akan diperlihatkan komponen-komponen peralatan proteksi instalasi pengontrolan motor. Dimana selain sebagai alat proteksi juga berfungsi sebagai saklar pemutus.

1.1.1

Proteksi Beban Lebih Motor

Memproteksi operasi motor terhadap gangguan dan kerusakan, pada rangkaian kontrolnya diterapkan peralatan proteksi seperti dari tabel 3-1. Keandalan kinerja proteksi akan sangat menentukan perlindungan motor terhadap gangguan. Sebagai gambaran dipelihatkan pada gambar 3-1, suatu rangkaian pengontrolan motor dengan dua kecepatan dan dua arah putar yang dilengkapi dengan alat-alat proteksi TOL dan sekring atau MCB. Tabel 2. Komponen proteksi kontrol motor Komponen

Fungsi kerja

No 1.

Sekering 1 fasa mengamankan arus lebih dengan cara memutus (melebur) rangkaian jaringan

2.

Sekering 3 fasa mengamankan arus lebih dengan cara memutus (melebur) rangkaian jaringan

3.

4.

Saklar pemutus bekerja secara termal elektrik

Saklar pemutus bekerja secara elektro magnetis

5.

Saklar pemutus bekerja secara termal elektrik dan elektro magnetis

6. Termal elektrik 3 fasa, menimbulkan panas oleh karena aliran arus listrik

7.

TOL 3 fasa, menggerakkan posisi kontak relai saat terjadi arus lebih

Saklar pemutus tiga kutub melepaskan arus lebih dengan termal 8.

elektrik dan elektro magnet, yang bekerja berdasarkan panas yang ditimbulkan oleh arus listrik. Dan magnet bekerja saat arus sangat besar, dan relai kontak berubah posisi. Saklar pemutus tiga kutub pelepasan arus lebih dengan termal elektrik

9.

dan hubung singkat dengan elektro magnetis, yang bekerja berdasarkan panas yang ditimbulkan oleh arus listrik.Dan magnet bekerja saat arus cukup besar. dan relai kontak berubah posisi.

Gambar 26. Sistem proteksi pengontrolan motor Dari gambar 26. sistem proteksi pengontrolan motor mempunyai dua, dimana masing-masing akan memproteksi arus yang berbeda, maka batas penyetelan pemutusan arus tidak sama besar. Proteksi dari sumber tegangan dengan sekering, baik untuk rangkaian daya maupun untuk rangkaian kontrol. Fungsi sekering dapat diganti dengan MCB, lihat gambar 31. Keandalan TOL (thermal over load) sebagai alat proteksi adalah besaran arus proteksi dapat disetel mengacu kepada arus nominal motor. Besaran arus TOL yang disetel adalah 110 - 120% dari arus nominal motor. Sebagai contoh: suatu motor mempunyai arus nominal sebesar 9A, maka batas pemutusan arus disetel; Penyetelan pemutusan arus TOL= 110% x 9 A = 10 A.

Untuk alat proteksi lainnya seperti MCB, batas pemutusan arusnya tidak dapat disetel. Untuk menentukan nominal arus MCB sebagai proteksi rangkaian adalah minimum 120% dari kuat arus rangkaian yang diproteksi, misalnya beban motor. Kontaktor-kontaktor magnet dari gambar 26, selain sebagai saklar, juga berfungsi sebagai proteksi tegangan nol. Dimana bila ke kumparannya tidak bertegangan, maka kontaktor akan memutus hubungan ke beban. Hal ini akan terjadi apabila sistem kontrol tersambar petir. Koordinasi waktu tripping alat-alat proteksi dari gambar 26, harus tepat, dimana waktu pemutusan TOL harus lebih singkat dari waktu pemutusan sekering, terutama saat terjadi gangguan hubung singkat. Sistem pentanahan suatu motor listrik seperti diperlihatkan pada gambar 3-2, adalah peralatan proteksi motor terhadap tegangan sentuh dan sambaran petir.

Gambar 27. Kabel Pentanahan Motor

Apabila baut pengikat kabel pentanahan dari gambar 27, tidak terikat kencang akan terjadi pengapian saat badan motor tersentuh tegangan yang disebabkan oleh kegagalan isolasi motor atau motor disambar petir.

Akibat

ikatan

baut

pentanahan

tidak

sempurna

mengakibatkan

resistansi

pentanahan tambah besar, apabila badan motor tersentuh tegangan seperti tersebut diatas dan badan motor itu disentuh manusia, maka tegangan pentanahan yang tidak baik akan mengalirkan arus melalui tubuh manusia yang besarannya dapat berakibatkan fatal. Oleh sebab itu, periksa kabel pentanahan motor, terutama kekencangan ikatan sambungan

kabel

seperti

terlihat

pada

gambar 27.

Pentanahan

yang

baik besarnya tahanan maksimum adalah 0,8 Ω. Sebagai referensi mengenai sistem proteksi instalasi motor dapat dilihat di Persyaratan Umum Instalasi Llistrik (PUIL) 2000/2007.

Tabel 3. Penempatan unsur pengindera proteksi beban lebih

Catatan, jika motor disuplai melalui transformator yang dihubungkan dalam segitigabintang

atau

bintang-segitiga,

Instalasi

berwenang

pemasangan tiga unsur sensor, satu pada setiap penghantar.

dapat

mengharuskan

Tabel 4.Nilai Pengenal atau Setelan Tertinggi Gawai Proteksi Sirkit Motor Terhadap Hubungan Singkat

INSTALASI MOTOR DAN SIRKIT PENGENDALI

MOTOR ROTOR SANGKAR 3 FASA, 50 Hz Gambar 28. Sistem proteksi instalasi motor induksi rotor sangkar

Hubungan motor induksi tiga-phasa Jika motor induksi tiga-phasa dihubungkan ke sumber tegangan, data pada pelat nama motor harus disesuaikan dengan sumber tegangan dan frekuensinya. Hubungan diimplementasikan melalui enam terminal (versi standar) pada kotak terminal motor dan perbedaannya antara dua jenis rangkaian, hubungan bintang dan hubungan segitiga. Contoh untuk sumber tegangan tiga phasa 400 Volt, 50 Hz (lihat gambar 29 dan 30).

Gambar 29. Hubungan Bintang

Gambar 30. Hubungan Segitiga

Secara umum, keadaan motor tiga-phasa ditentukan pada standar (DIN/VDE 0530, IEC/EN 60034). Bagaimanapun juga rancangan pabrikan sangat dominan. Contoh, yang ada di pasaran untuk daya output motor yang kecil (<4 kW) secara khusus digunakan pada pompa dan kipas, kadang-kadang kita temukan motor tanpa kotak terminal. Disini kumparan dihubungkan dibagian dalam motor dan hanya tiga kabel yang dapat dihubungkan untuk tegangan tertentu.

Motor Induksi 3 Fasa Konstruksi Motor Induksi Motor induksi terdiri dari dua bagian utama :  Bagian yang tetap , disebut Stator  Bagian yang bergerak , disebut Rotor Dilihat dari konstrusi rotor motor induksi ada dua jenis :  Motor rotor sangkar rangkaian rotor nya dihubung singkat.  Motor cicincin luncur ( Slip ring motor ),mempunyai rotor lilit

Gambar 31. Kontruksi motor induksi

Stator terdiri dari tiga bagian utama yaitu : 1. Rangka , adalah rangka tuang atau baja tuang 2. Inti stator yang berupa lembaran baja khusus yang dilaminasi untuk mengurangi kerugian inti dari arus pusar ( Eddy current ) dan dipres langsung pada rangka , inti stator dibuat alur-alur pada bagian dalam yang melingkar untuk penempatkan belitan / kumparan stator 3. Belitan stator terdiri tiga belitan yang identik dengan belitan fasa dan ditempatkan pada 120 derajat listrik disekeliling stator. Masing-masing belitan terdiri dari sejumlah kumparan yang dihubungkan seri dan menghasilkan jumlah kutub perfasa yang dibutuhkan, Gambar 1-6, memperlihatkan konstruksi stator dan

rotorsangkar. Gambar1-7, memperlihatkan pelat ama motor induksi memampilkan informasi penting yang diperlukan untuk pemilihan dan aplikasi.

Gambar 32. Pelat nama motor induksi

Prinsip Starting Motor Induksi 3 Fasa Pengasutan bintang-segitiga (Motor Starting Star-Delta) Metoda starting Y - Δ banyak digunakan untuk menjalankan motor induksi rotor sangkar yang mempunyai daya di atas 5 kW (atau sekitar 7 HP). Untuk menjalankan motor dapat dipilih starter yang umum dipakai antara lain : saklar rotari Y - Δ, saklar

khusus Y- Δ atau dapat juga menggunakan beberapa kontaktor magnit beserta kelengkapannya yang dirancang khusus untul rangkaian starter Y - Δ. Perlu diingat jika pada name plat motor tertulis 220/380 V, sedangkan tegangan jalajala yang tersedia sumber 3 fasa 380 V, maka motor tersebut hanya boleh dihubungkan bintang (Y) artinya motor berjalan normal pada hubungan bintang pada tegangan 380 V. Motor tersebut dapat dilakukan starting Y - Δ. Apabila dihubungkan pada tegangan jala 3 fasa 220 V.

Gambar 33. Perbandingan tegangan hubungan bintang (Y) dan segitiga (Δ)

Gambar 34. Karakteristik arus, torsi dan kecepatan Karakteristik Umum : 

Arus start 1,8 sampai 2,6 kali arus nominal



Torsi start 0,5 kali torsi nominal



Kriteria pemakaian :

 6 terminal motor  Torsi puncak pada perubahan star ke delta

Gambar 35. Motor starting bintang-segitiga

Perbandingan arus start bintang – segitiga

Pengasutan dengan Tahanan Primer (Primary Resistance) Starting dengan menggunakan tahanan primer adalah suatu cara menurunkan tegangan yang masuk ke motor melalui tahanan yang disebut tahanan primer karena tahanan ini terhubung pada sisi stator. Hal ini menggunakan prinsip tegangan jatuh. Dari gambar 36. terlihat kalau tap berubah menjadi X volt sehingga berlaku persamaan :

Gambar 36. Starter dengan Tahanan Primer (Primary Resistance Starter)

Perbandingan torsi dengan torsi beban penuh :

Penggunaan metoda starting ini banyak digunakan untuk motor-motor kecil.

Pengasutan dengan Auto transformer (Auto Transformer Starting) Starting dengan cara ini adalah dengan menghubungkan motor pada tahapan tegangan sekunder auto transformer terendah. Setelah beberapa saat motor dipercepat, transformator diputuskan dari rangkaian dan motor terhubung langsung pada tegangan penuh.

Gambar 37. Starter dengan Auto-Transformer

Transformator dibuat dari sejumlah tahapan tegangan sekunder yang biasanya 83%, 67 % dan 50% dari tegangan primer. Jika perbandingan tahapan tegangan = k, maka pasa tap 67%, k = 0,67. Ini berarti bahwa tegangan pada motor akan sama dengan kali tegangan jaring atau sama dengan k x V volt Arus yang diambil motor akan menjadi k kali bila motor tersebut distarting langsung ke jala-jala (DOL starting) yang sama dengan k x I. Dengan mengabaikan arus magnetisasi transformator, arus primer yang diambil sama dengan k kali arus sekunder yang sama dengan k 2I. Jadi k2 adalah penurunan arus aktual motor jika distarting dengan auto transformer starting. Sebagai contoh : Jika motor distart langsung ke jala-jala mengambil arus 600% kali arus beban penuh. Pada tap 67%, arus pada terminal motor akan sama dengan 400%, akan tetapi arus primer pada waktu starting akan sama dengan k kali 400% atau sama dengan 267% dari arus beban penuh ini adalah arus yang diambil dari sistem suplay.

Gambar 38. Diagram hubungan arus dan tegangan pada DOL starting dan Auto Transformer starting

Torsi starting sebanding dengan kuadrat arus motor. Pada tap dengan perbandingan tegangan k, torsi akan menjadi k 2 kali torsi starting yang dihasilkan pada waktu motor distarting langsung ke jala-jala. Pada tap 67%, torsi starting akan menjadi 67% kuadrat atau sama dengan 45% dari harga torsi DOL. Keuntungan dari metoda starting ini adalah tegangan motor pada saat distart pada kondisi torsi yang telah besar daripada metoda starting dengan tahanan primer (primary resistance starting), pada penurunan tegangan yang sama dan arus jaringan yang sama.

Pengasutandengan Pengaturan Tahanan Rotor Metoda lain untuk menurunkan arus starting (I 2) adalah dengan menggunakan tahanan (R) yang dihubungkan pada rangkaian rotor. Starting ini hanya dapat dipakai untuk motor induksi motor rotor lilit (motor slip ring), sedangkan untuk motor induksi rotor sangkar hal ini tidak bisa dilakukan.

Motor induksi rotor lilit juga disebut motor induksi cincin geser (slipring), rotornya mempunyai lilitan yang dihubungkan ke tahanan luar. Pada waktu starting, motor dihubungkan dengan tahanan (Rheostat) dengan harga R yang maksimum. Setelah motor running, maka rheostat dihubung singkat. Pada saat motor diam slip = 1

Pada saat rotor bergerak harga slip mulai berkurang dari slip = 1 sampai pada suatu harga slip beban penuh.

Gambar 39. Pengaturan tahanan rotor

Contoh soal : Motor induksi 4 kutub dipasang pada jala-jala dengan frekuensi f = 50 Hz, putaran motor = 1455 rpm. Hitung beban slip dan f2 ? Jawab:

Pengontrolan Motor dengan DOL Perhatikan rangkaian gambar 1-3 pada bab 1, (rangkaian pengontrol motor asut langsung DOL). Apabila tersedia tegangan untuk rangkaian daya dan rangkaian kontrol, tekan tombol ON, kontaktor K akan bekerja, lampu H1 akan menyala dan motor akan bekerja. Setelah tekanan ke tombol ON dilepas, tombol ON kembali keposisi NO, rangkaian kontrol tetap bekerja, karena fungsi Tombol ON diambil alih oleh kontak NO nomor 53 – 54 kontaktor K (saklar pengunci).Apabila arus ke motor naik melampaui arus penyetelan

TOL F2, maka TOL F2 akan bekerja yang

mengubah posisi kontak-kontak relainya. Kontak relai TOL F2 nomor 95 – 96 berubah posisi dari NC ke posisi terbuka. Akibatnya hubungan rangkaian kontrol sumber tegangan terputus dan sistem pengontrolan motor berhenti beroperasi. Apabila hal ini terjadi, periksa dan analisa gangguan

yang

mengembalikan

mungkin sistem

terjadi kontrol

terhadap ke

sistem

posisi

operasi

semula

motor.

adalah

Untuk dengan

menekan RESET agar kontak relai nomor 95 – 96 kembali ke posisi semula (NC).Untuk menghentikan motor adalah dengan menekan tombol OFF.