Tujuan pengasutan bintang - segitiga, pada instalasi motor induksi 3 fasa rotor sangkar adalah

You're Reading a Free Preview
Pages 6 to 12 are not shown in this preview.

PENGASUTAN BINTANG SEGITIGA PADA MOTOR 3 PHASA Motor listrik adalah suatu alat utama yang memanfaatkan energi listrik untuk menggerakkan mesin-mesin penggerak dan peralatan industri lainnya. Motor-motor listrik merupakan penunjang yang paling utama di dunia industri. Motor listrik yang induksi merubah menggunakan adalah suatu energi listrik menjadi energi gandengan medan mesin gerak dengan listrik dan mempunyai slip antara medan stator dan medan rotor. Keuntungan menggunakan motor 3 Phasa yaitu 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 pemeliharaan rugi gesekan rendah karena kecil, Biaya pemeliharaan motor hampir tidak diperlukan. Motor induksi merupakan motor yang paling banyak kita jumpai dalam industri. Untuk menggerakan elektro motor, diperlukan peralatan pendukung yaitu motor starter atau biasa disebut starter (pengasutan). Dikenal terdapat beberapa macam jenis starter. diantaranya : Direct On Line (DOL) Starter, Star Delta Starter, Autotransformer Starter dan Soft Starter Demikian adalah pengasutan motor dengan start bintangsegitiga, Starter ini mengurangi lonjakan arus dan torsi pada saat start. Tersusun atas 3 buah contactor yaitu Main Contactor, Star Contactor dan Delta Contactor, Timer untuk pengalihan dari Star ke Delta serta sebuah overload relay. Pada saat start, starter terhubung secara Star. Gulungan stator hanya menerima tegangan sekitar 0,578 (seper akar tiga) dari tegangan line. Jadi arus dan torsi yang dihasilkan akan lebih kecil dari pada DOL Starter. Setelah mendekati speed normal starter akan berpindah menjadi terkoneksi secara Delta. Starter ini akan bekerja dengan baik jika saat start motor tidak terbebani dengan berat. Hubungan Star adalah hubungan yang berfungsi memperbesar arus start pada saat motor 3 phasa pertama berjalan dan memiliki 4 masukkan yaitu R,S,T,N R : phasa ( tegangan positif ) S : phasa ( tegangan positif ) T : phasa ( tegangan positif ) N : netral ( tegangan negatif ) Hubungan Delta adalah hubungan yang berfungsi memperkecil arus pada saat motor 3 phasa berjalan dan memiliki 3 masukkan yaitu R,S,T R : phasa ( tegangan positif ) S : phasa ( tegangan positif ) T : phasa ( tegangan positif ) Gambar 2. Rangkaian Star Delta Starter Gambar panel Bintang-Segitiga Dalam operasinya, kontaktor utama K3 dan kontaktor star K1 awalnya akan energizedkemudian setelah beberapa waktu kontaktor star akan de-energized digantikan oleh kontaktor delta K2. Kontaktor-kontaktor ini diatur oleh timer K1T yang waktunya bisa diatur. Hubungan star dan delta akan diproteksi dari potensi aktif pada saat yang bersamaan dengan menggunakan interlok anak kontak masing-masing terhadap lawannya. Jaringan distribusi tegangan PLN umumnya memiliki tegangan 220/380 V. Sebuah motor yang menggunakan Star Delta starter tergantun pada tegangan jaringannya. (Harten, 1997). Tegangan yang terlalu rendah dapat merusak motor. Perbedaan tegangan tidak melebihi + 5% atau -5% dari nilai nominalnya. Kemungkinan untuk mengurangi arus asut ini digunakan Star Delta starter untuk menjalankan motornya, karena arus asutnya lebih kecil, kopel asutny juga lebih kecil sehingga kecepatan putar motornya akan meningkat lebih lamban. Apabila menggunakan Star Delta starter, rangkaian tidak boleh dibiarkan dalam kedudukan bintang, Karen bila dibiarkan dalam kedudukan bintang, arus dalam kumparan motor akan ditentukan oleh beban motor, sehingga motor akan menjadi terlalu panas dan akhirnya terbakar. Cara pengasutan motor-motor harus sedemikian sehingga tidak menimbulkan goncangangoncangan tegangan yang mengganggu dalam jaringan. Harus benar-benar diperhatikan bahwa pengasutannya dilakukan menurut urutan yang tepat. Alat asutnya tidak boleh terlalu cepat dipindahkan kekedudukan berikutnya. Untuk mengawasi arus asutnya harus dipasang Ampermeter yang memiliki peredam yang baik. semoga bermanfaat,,,,,,,,,,,,,, Pengasutan Langsung/Direct On Line (DOL) Pada Kontrol Elektromagnetik PENGASUTAN LANGSUNG / DIRECT ON LINE (DOL) Pertemuan 2 pada sesi kontrol elektromagnetik ini, akan dibahas mengenai starting motor induksi tiga fasa dengan pengasutan langsung atau biasa disebut direct on line (DOL) dari sumber catu daya tiga fasa. Pengasutan motor induksi tiga fasa dengan pengasutan langsung dapat dilakukan dengan menggunakan saklar manual atau dengan menggunakan magnetik kontaktor. Dalam mengoperasikan sebuah motor terutama motor induksi tiga fasa, sebelum mencapai putaran penuh atau pada saat start motor sebelumnya perlu mendapatkan pengasutan terlebih dahulu, guna mengurangi arus start yang cukup tinggi. Terdapat dua permasalahan yang sering dijumpai dalam start motor induksi tiga fasa, yaitu arus start yang besar dan torsi awal yang terlalu kecil. Disisi lain untuk melakukan start pada motor tiga fasa terdapat beberapa hal yang perlu diperhatikan yaitu sistem tegangan yang menyuplainya dan jenis kumparan stator motor. Pengasutan motor induksi tiga fasa yang paling sederhana dilakukan adalah dengan pengasutan secara langsung. Cara ini dapat dilakukan dengan menggunakan saklar manual tiga fasa dan menggunakan magnetik kontaktor. Kelemahan pada cara ini adalah arus pada saat start yang tinggi yaitu dapat mencapai 4-8 kali arus nominal motor. Oleh karena itu motor induksi tiga fasa yang diijinkan dapat distart secara pengasutan langsung hanyalah jenis motor yang berkapasitas relatif kecil yaitu dibawah 4 KW. Pada pengasutan langsung, stator motor dihubungkan langsung pada catu daya listrik. Pada pertemuan 2 kesempatan kali ini akan diperkenalkan cara pengasutan langsung menggunakan magnetik kontaktor. Komponen-komponen pengasutan dapat dilihat pada gambar di bawah ini : Skema Pengasutan Motor Secara Langsung Menggunakan Kontaktor Magnet Pengasutan secara langsung menggunakan magnetik kontaktor, digunakan pada saat motor harus dikendalikan dari tempat yang jauh dan membutuhkan pangasutan awal untuk motor-motor berkapasitas kecil. Cara ini memerlukan tiga komponen utama yaitu magnetik kontaktor, relai suhu arus beban lebih atau thermal overload relay (TOR) dan pusat pengendali. 1. Magnetik Kontaktor Magnetik kontaktor K1 mempunyai tiga kontak utama K dan sebuah kontak bantu Kx. Jenis kontak utamanya adalah Normally Open (NO). Kontak utama harus mempunyai kemampuan menghantarkan arus start yang tinggi tanpa menimbulkan pemanasan yang berlebihan. Sedangkan kontak bantu terdiri dari Normally Open (NO) dan Normally Close (NC). Kontak bantu mempunyai kemampuan menghantarkan arus yang lebih kecil karena hanya akan menghantarkan arus pada rangkaian pengendali dan ke kumparan magnetik kontaktor. 2. Relai Suhu Arus Beban Lebih (TOR) Relai suhu atau Thermal Overload Realy berfungsi melindungi motor dari arus beban lebih. Relai ini mempunyai tiga elemen pemanas tersendiri, dimana masingmasing elemen dihubungkan secara seri dengan suplai daya tiga fasa. Relai ini mempunyai kontak T sebagai kontak Normally Close (NC) yang akan membuka ketika relay suhu arus beban lebih berubah menjadi panas dan tetap terbuka, sehingga akan menghentikan aliran arus ke motor sehingga motor berhenti berputar. Hal ini akan berlangsung terus dengan kontak T terbuka sampai relai di reset kembali. Pada saat akan mereset kembali relai diutamakan untuk menunggu beberapa menit agar relai menjadi dingin. 3. Pusat Pengendali Pusat pengendali mempunyai beberapa komponen kendali yaitu tombol tekan start dan stop, yang berfungsi akan menghidupkan dan mematikan motor. Pada gambar di atas terlihat komponen tambahan sebelum melakukan start motor tiga fasa, terlebih dahulu menghubungkan saklar penghubung tiga fasa. Jadi pusat pengendali berfungsi sebagai pengendalian dalam pengasutan motor induksi tiga fasa baik menghidupkan maupun mematikan motor. Jika anda telah memahami penjelasan di atas, selanjutnya anda dapat melakukan praktek memasang instalasi motor listrik 3 fasa yang dikendalikan dengan menggunakan kontaktor magnet secara langsung atau direct on line (DOL). Dalam melaksanakan praktek ini anda bisa melakukan sendiri atau minta bantuan/bimbingan guru, teman sebaya yang telah berpengalaman. Untuk itu di bawah disediakan lembaran kerja (Jobsheet) sebagai panduan anda melakukan praktek. Anda bisa melakukan praktek tentunya jika anda memiliki peralatan dan bahan yang diperlukan seperti pada jobsheet, tapi jika anda tidak mempunyai peralatan dan bahan tersebut karena harganya yang cukup mahal tidak perlu berkecil hati. Anda bisa praktek melalui simulasi program Electrical Control Techniques Simulator (EKTS), yang dapat diunduh pada link ini Download EKTS Lembar Kerja (Jobsheet) Alat dan Bahan 1. Magnetik kontaktor 220/50 Hz...................................... 1 buah 2. MCB 1 fasa.................................................................... 1 buah 3. MCB 3 fasa.................................................................... 1 buah 4. Tombol ON dan OFF.................................................... 5. Motor induksi 3 fasa 380 V........................................... 1 buah 6. Relai suhu (TOR).......................................................... 1 buah 1 buah : 7. Lampu indikator............................................................ 8. Kabel penghubung......................................................... 2 buah secukupnya Kesehatan dan Keselamatan Kerja 1. Gunakanlah pakaian praktik ! 2. Bacalah dan pahami petunjuk praktikum pada lembar kerja ini ! 3. Janganlah memberikan sumber tegangan pada rangkaian melebihi batas yang ditentukan ! 4. Hati-hati dalam melakukan praktik ! Langkah Kerja 1. Siapkanlah alat dan bahan yang akan digunakan untuk percobaan ! 2. Periksalah alat dan bahan sebelum digunakan dan pastikanlah semua alat dan bahan dalam keadaan baik ! 3. Rangkaialah skema seperti Gambar di atas, saklar MCB dalam keadaan terbuka. 4. Periksakanlah rangkaian yang telah dirangkai dengan teliti ! 5. Jika telah yakin rangkaian sudah benar, cobalah terlebih dahulu rangkaian pengendali dan pastikanlah rangkaian tersebut dapat bekerja dengan baik. 6. Setelah rangkaian pengendali bekerja dengan baik, tutuplah MCB 3 fasa dan MCB 1 fasa. 7. Tekanlah tombol ON, dan lepaskanlah maka motor skan berputar, karena tombol ON terkunci oleh kontak kontaktor NO K1! 8 Setelah motor berputar beberapa saat, matikanlah motor dengan menekan tombol OFF, maka motor akan berhenti! 9. Lepaskanlah dan kembalikanlah semua alat dan bahan praktikum ketempat semula, kemudian apa yang dapat anda simpulkan dari hasil praktikum ! Diposkan oleh margiono abdillah di 20.29 Kirimkan Ini lewat EmailBlogThis!Berbagi ke TwitterBerbagi ke Facebook 2 komentar: 1. rustan antaso18 Maret 2013 21.09 mas cara nentukan tolong penjelasannya.... Balas Balasan pengaman pada rangkaian kontrol gmn???? 1. margiono abdillah19 Maret 2013 06.33 maksud anda ukuran ampere pengaman ? atau letaknya ? Balas Link ke posting ini Buat sebuah Link Posting Lebih BaruPosting LamaBeranda Langganan: Poskan Komentar (Atom) Assalamu'alaikum Wr.Wb. buy this book by margiono abdil Visitors Total 1207 Kamis, 26 Mei 2011 Pengasutan motor listrik Pengasutan motor listrik Kualitas daya di suatu pabrik ditentukan oleh arus, tegangan, frekuensi,harmonisa, fakor daya dan pentanahan di pabrik tersebut. Kualitas daya listrik dapat dikatakan baik jika arus, tegangan dan frekuensi yang terdapat di suatu pabrik selalu konstan, tetapi pada kenyataannya arus, tegangan dan frekuensi di suatu pabrik tidak selalu bernilai konstan, tergantung pada peralatan listrik yang dipakai dan pengaturan system distribusi listrik pabrik. Goncangan Tegangan dapat dilihat dari pengaruh terang gelapnya cahaya atau warna yang terjadi pada sejumlah pengamatan. Terang gelapnya cahaya atau warna yang terjadi biasanya dipakai sebagai bahan pengamatan adalah lampu pijar, karena lampu pijar peka sekali terhadap perubahan tegangan. Motor Listrik adalah alat yang mengubah energi listrik menjadi energi mekanik, motor listrik ini penggunaannya paling di butuhkan dalam dunia industri dan paling banyak menimbulkan goncangan tegangan ( flicker ). Agar dapat meminimalisir goncangan tegangan maka kita harus mengetahui diantaranya teknik pengasutan motor listrik, memakai stabilizer,memakai kapasitor, menggunakan kompensator statis dengan control thyristor, melengkapi dengan CVCF. Pengasutan motor induksi Saat motor induksi distarting secara langsung,arus awal motor besarnya antara500 % sd700 % dari arus nominal. Ini akan menyebabkan drop tegangan yang besar pada pasokan tegangan PLN. Untuk motor daya kecil sampai 5 kW, arus starting tidak berpengaruh besar terhadap drop tegangan. Pada motor dengan daya diatas 30 kW sampai dengan 100 kW akan menyebabkan drop tegangan yang besar dan menurunkan kualitas listrik dan pengaruhnya pada penerangan yang berkedip. Pengasutan motor induksi adalah cara menjalankan pertama kali motor, tujuannya agar arus starting kecil dan drop tegangan masih dalam batas toleransi. Ada beberapa cara teknik pengasutan, di antaranya: 1.Hubungan langsung (Direct On Line = DOL) 2.Tahanan depan Stator (Primary Resistor) 3.transformat 4.Segitiga-Bintang (Start-Delta) 5.Pengasutan Soft starting 6.Tahanan Rotor lilit G a m b a r 1 . Karakteristik arus fungsi putaran, pengasutan DOL Pengasutan Hubungan Langsung (DOL) Pengasutan hubungan langsung atau dikenal dengan istilah Direct On Line (DOL) .Jala-jala tegangan rendah 380 V melalui pemutus rangkaian atau kontaktor Q1 langsung terhubung dengan motor induksi. Sekering berfungsi sebagai pengaman hubung singkat, jika terjadi beban lebih diamankan oleh relay pengaman beban lebih (overload relay). Saat pemutus rangkaian/kontaktor di-ON-kan motor induksi akan menarik arus starting antara 5 sampai 6 kali arus nominal motor. Untuk motor induksi dengan daya kecil 5 kW, hubungan langsung bisa dipakai. Arus starting yang besar akan menyebabkan drop tegangan disisi suply. Rangkaian jenis ini banyak dipakai untuk motor-motor penggerak mekanik seperti mesin bubut, mesin bor, atau mesin freis. Torsi = I22 /s Motor di starting pada tegangan nominal, akan mengalir arus mendekati arus hubung singkat = 7 In. jika slip = 4% = 0,04. (Tst T ) = (Ist/I )2 · s = (7)2 × 0,04 = 1,96 Besarnya torsi starting = 1,96 kali torsi nominalnya. Kesimpulannya, saat arus starting 5 s/d 6 kali arus nominalnya.Gambar 1. nominal hanya menghasilkan 1,96 × torsi Karakteristik pengasutan langsung hanya sesuai untuk motor induksi berdaya kecil, karena untuk motor daya besar akan menyebabkan pengaruh drop tegangan yang besar. Ketika start- ing dimulai motor induksi akan menarik arus yang besarnya sampai 6 kali arus nominalnya. Secara berangsur-angsur ketika kecepatan motor mendekati nominalnya maka arus motor akan berada pada kondisi nominalnya. Gambar 2. Karakteristik pengasutan resistor stator Pengasutan Resistor Stator Pengasutan dengan memasangr e s i s t o r pada rangkaian stator. Pertama kali kondisi starting kontaktor Q1O N, maka tegangan jala-jala PLN ke rangkaian stator dengan melewati resistor R1. Fungsi resistor untuk menurunkan tegangan ke stator. Jika tegangan ke stator berkurang 5 0 %, maka arus starting ditekan menjadi5 0 % yang akan menyebabkan torsi menjadi2 5 % dari torsi nominalnya (Gambar 5.20). Setelah proses starting selesai, kontaktor Q2 di-ON-kan sehingga stator mendapat tegangan nominal dan motor akan menarik arus nominal dan hasilnya adalah torsi nominal. Belitan stator motor induksi dalam hubungan bintang, di mana terminal W2, U2 dan V2 dihubungsingkatkan. Jika x adalah faktor pengurangan tegangan, maka: I starting= x · I hsd a n T starting= x 2· T hs Torsi = I22 /s Motor distarting pada tegangan nominal, akan mengalir arus mendekati arus hubung singkat = 7 In. jika slip = 4% = 0,04; x = 0,5 Pengasutan resistor dapat digantikan dengana u t o t r a n s f o r m a t o rtiga phasa, yang dihubungkan seri dengan belitan stator (Gambar 5.21) Tegangan ke stator dapat diatur sesuai kebutuhan, misalkan k = 80%, 70%, atau 50%. Tstarting= k 2 · T hs Misalkan k = 50%. Ths = 1,96 Tstarting = (0,5)2 · 1,96 = 0,5 G a m b a r 3 . Karakteristik Torsi Pengasutan Bintang-Segitiga Pengasutan Sakelar Bintang-Segitiga Motor induksi dengan pengasutan segitiga-bintang dengan sakelar manualRangkaian bintang-segitiga juga dapat dilaksanakan menggunakan kontaktor secara elektromagnetik. Motor induksi dirangkai dengan sakelar manual bintang-segitiga.Saat sakelar posisi tuas 0, semua rangkaian terbuka, sehingga motor dalam kondisi tidak bertegangan. Saat sakelar posisi bintang (tanda Y),L 1 - U 1;L 2 - V 1, danL 3 - W 1, sementara W2-U2-V2 dihubungsingkatkan. Tegangan ke stator Ketika sakelar posisi segitiga(tanda∆ ), motor induksi bekerja pada tegangan normal, arus nominal dan torsi nominal.Belitan stator mendapatkan tegangan sebesar tegangan phasa ke phasa. Harus diperhatikann ameplate motor untuk hubungan segitiga bintang harus disesuaikan dengan tegangan kerja yang digunakan, jika salah menggunakan belitan akan terbakar. Karakteristik arus fungsi putaran I = f(n) pengasutan bintang-segitiga, ketika motor terhubung bintang, arus starting dua kali arus nominalnya sampai 75% dari putaran nominal. Ketika motor terhubung segitiga arus motor meningkat empat kali arus nominalnya. Secara berangsur-angsur arus motor menuju nominal saat putaran motor nominal. Karakteristik torsi fungsi putaran T =f(n) pengasutan bintang-segitiga. memperlihatkan ketika motor terhubung bintang, torsi starting sebesar setengah dari torsi nominalnya sampai 75% dari putaran nominal. Ketika motor terhubung segitiga torsi motor meningkat menjadi dua kali lipat torsi nominalnya. Secara berangsur-angsur torsi motor mendekati nominal saat putaran motor nominal G a m b a r 4 . 1 Karakteristik torsi sotor slipring G a m b a r 4 . 2 Pengawatan Motor Slipring dengan tiga tahapan Resistor G a m b a r 4 . 3 Karakteristik torsi dengan tiga tahapan Resistor rotor juga berfungsi mengatur putaran rotor dari putaran rendah saat tahap-1 menuju putaran nominal pada tahap-7. Pengaturan resistor rotor dapat menggunakan kontaktor elektromagnetdengan menggunakan 3 tahap. Kontaktor Q1 menghubungkan stator dengan sumber daya listrik. 1. Ketika Q2, Q3, Q4 OFF resistansi rotor maksimum (R A = R1 + R2 + R3). 2. Saat Q2 ON resistansi luar RA = R2 + R3. 3. Ketika Q3 ON resistansi RA = R3 saja. 4. Ketika Q4 ON rotor kondisi terhubung singkat R A = 0, motor bekerja nominal. Grafi k momen motor rotor lilit Gambar 5.33 dengan empat tahapan. Tahap pertama yang saatQ 1 kondisiO N danQ 2 +Q 3 +Q 4 posisiO F F. maka rangkaian tahanan rotor besarnya maksimum, besarnya arus starting 1,5 In sampai beberapa saat ke tahap kedua. Tahap keduaQ 2 kondisiO N danQ 3 +Q 4 posisiO F F, arus starting 1,5 In menuju In sampai tahap ketiga. Tahap ketigaQ 3 kondisiO N danQ 4 posisiO F F, arus starting kembali ke posisi1 , 5 I n dan terakhir posisi tahap keempat saat Q 4 O N semua resistor dihubungsingkatkan, dan motor slipring bekerja kondisi nominal. Pengasutan Motor Induksi 3 Fasa Pengasutan Motor Induksi 3 Fasa Pada motor induksi yang diam apabila tegangan normal diberikan ke stator maka akan ditarik arus yang besar oleh belitan primernya. Motor induksi saat dihidupkan secaralangsung akan menarik arus 5 sampai 7 kali dari arus beban penuh dan hanya menghasilkan torsi 1,5 sampai 2,5 kali torsi beban penuh. Arus mula yang besar ini dapat mengakibatkan drop tegangan pada saluran sehingga akan mengganggu peralatan lain yang dihubungkan pada saluran yang sama. Untuk mengurangi besarnya arus pengasutan pada motor, ada beberapa metoda pengasutan motor induksi yang biasa digunakan, yaitu :  Pengasutan dengan primary resistors (rheostat)  Pengasutan dengan auto-transformator  Pengasutan bintang - segitiga (Y - Δ)  Pengasutan dengan tahanan rotor (rheostat), khusus untuk motor tipe rotor belitan. Pengasutan Motor Induksi Tiga Fasa Metode Bintang–Segitiga (Y-Δ) Secara umum, pengasutan motor induksi dapat dilakukan baik dengan cara menghubungkan rotor secara langsung ke rangkaian pencatu atau dengan menggunakan tegangan yang telah dikurangi ke motor selama periode pangasutan. Pengendalian yang digunakan untuk pengasutan motor pada kedua metode tersebut dapat dioperasikan secara manual atau secara magnetik. Sistem pengasutan bintang segitiga adalah metode pengasutan dengan pengurangan tegangan. Sebuah motor induksi dengan hubungan bintang - segitiga memiliki enam buah terminal sehingga dapat diswitch, baik untuk hubungan bintang atau segitiga. Motor dihubungkan bintang (Y) pada waktu pertama kali di-start, dan ketika motor telah mendekati kecepatan normal, hubungan diubah menjdi hubungan segitiga (Δ). Saat terhubung bintang, tegangan masing-masing fasa dikurangi sebesar 1/√3 (57,7 % tegangan saluran) karena itu torsi yang timbul menjadi 1/3 dari apabila motor langsung terhubung delta. Arus saluran dikurangi sebesar 1/3. dimana : Isc = arus start bila motor terhubung Δ Ist = arus start bila motor terhubung Y Pada pengasutan ini selama periode start lilitan motor akan berada dalam hubungan bintang dan setelah selang waktu tertentu akan berpindah ke hubungan lilitan delta. Dengan cara ini kenaikan arus start dapat dibatasi hingga sepertiga kali saja dibandingkan bila motor langsung terhubung delta. Gambar berikut pengasutan star – delta. memperlihatkan rangkaian daya dan rangkaian kendali Rangkaian kendali pengasutan dengan cara ini disuplai oleh tegangan 220 Volt. Cara kerjanya: Jika tombol start S2 ditekan, arus mengalir melalui F2 – S1 – S2 – kontak bantu timer T (NC) – kontak bantu K3 – K1. Kontaktor magnetik 1 (K1) bekerja dan motor terhubung dalam lilitan bintang. Saat itu juga kontak bantu K1 (NC) membuka dan kontak bantu K1 (NO) menutup sehingga arus mengalir melalui F2 – S1 – S2 – kontak bantu K1 (NO) – K2. Kontaktor magnetik 2 (K2) bekerja dan motor terhubung pada sumber tegangan. Pada saat yang sama kontak bantu K2 (NO) menutup dan timer T bekerja. Setelah t detik kontak bantu T (NC) membuka sehingga K1 tidak dilewati arus (K1 tidak bekerja), kontak bantu T (NC) menutup, arus mengalir melalu F2 – S1 – kontak K2 (NO) – kontak bantu T (NO) – kontak bantu K1 (NC) – K3. Kontaktor magnetik K3 bekerja, motor terhubung dalam belitan delta. Tombol S1 digunakan untuk melepaskan motor dari sumber tegangan. Jenis Motor Listrik Gambar di bawah ini memperlihatkan motor listrik yang paling umum. Motor tersebut dikategorikan berdasarkan pasokan input, konstruksi, dan mekanisme operasi, dan dijelaskan lebih lanjut dibawah ini. 1. Motor DC Motor arus searah, sebagaimana namanya, menggunakan arus langsung yang tidak langsung/direct-unidirectional. Motor DC digunakan pada penggunaan khusus dimana diperlukan penyalaan torque yang tinggi atau percepatan yang tetap untuk kisaran kecepatan yang luas. Motor DC yang memiliki tiga komponen utama : Gb. Motor DC  Kutub medan. Secara sederhada digambarkan bahwa interaksi dua kutub magnet akan menyebabkan perputaran pada motor DC. Motor DC memiliki kutub medan yang stasioner dan dinamo yang menggerakan bearing pada ruang diantara kutub medan. Motor DC sederhana memiliki dua kutub medan: kutub utara dan kutub selatan. Garis magnetik energi membesar melintasi bukaan diantara kutub-kutub dari utara ke selatan. Untuk motor yang lebih besar atau lebih komplek terdapat satu atau lebih elektromagnet. Elektromagnet menerima listrik dari sumber daya dari luar sebagai penyedia struktur medan.  Dinamo. Bila arus masuk menuju dinamo, maka arus ini akan menjadi elektromagnet. Dinamo yang berbentuk silinder, dihubungkan ke as penggerak untuk menggerakan beban. Untuk kasus motor DC yang kecil, dinamo berputar dalam medan magnet yang dibentuk oleh kutub-kutub, sampai kutub utara dan selatan magnet berganti lokasi. Jika hal ini terjadi, arusnya berbalik untuk merubah kutub-kutub utara dan selatan dinamo.  ƒCommutator. Komponen ini terutama ditemukan dalam motor DC. Kegunaannya adalah untuk membalikan arah arus listrik dalam dinamo. Commutator juga membantu dalam transmisi arus antara dinamo dan sumber daya. Keuntungan Dari Motor DC Keuntungan utama motor DC adalah sebagai pengendali kecepatan, yang tidak mempengaruhi kualitas pasokan daya. Motor ini dapat dikendalikan dengan mengatur:   ƒTegangan dinamo – meningkatkan tegangan dinamo akan meningkatkan kecepatan ƒArus medan – menurunkan arus medan akan meningkatkan kecepatan. Motor DC tersedia dalam banyak ukuran, namun penggunaannya pada umumnya dibatasi untuk beberapa penggunaan berkecepatan rendah, penggunaan daya rendah hingga sedang seperti peralatan mesin dan rolling mills, sebab sering terjadi masalah dengan perubahan arah arus listrik mekanis pada ukuran yang lebih besar. Juga, motor tersebut dibatasi hanya untuk penggunaan di area yang bersih dan tidak berbahaya sebab resiko percikan api pada sikatnya. Motor DC juga relatif mahal dibanding motor AC. Perhitungan Hubungan antara kecepatan, flux medan dan tegangan dinamo ditunjukkan dalam persamaan berikut: Dimana E =gaya : elektromagnetik yang dikembangkan pada terminal dinamo (volt) Φ N Ia K = = flux kecepatan Karakteristik medan dalam yang berbanding lurus RPM (putaran per menit) T = arus = konstanta Motor DC dengan = torque arus medan electromagnetik dinamo persamaan Shunt Gb. Karakteristik Motor DC shunt Berikut tentang kecepatan motor shunt (E.T.E., 1997): Kecepatan pada prakteknya konstan tidak tergantung pada beban (hingga torque tertentu setelah kecepatannya berkurang, lihat Gambar diatas) dan oleh karena itu cocok untuk penggunaan komersial dengan beban awal yang rendah, seperti peralatan mesin. Kecepatan dapat dikendalikan dengan cara memasang tahanan dalam susunan seri dengan dinamo (kecepatan berkurang) atau dengan memasang tahanan pada arus medan (kecepatan bertambah). 2. Motor AC Motor arus bolak-balik menggunakan arus listrik yang membalikkan arahnya secara teratur pada rentang waktu tertentu. Motor listrik memiliki dua buah bagian dasar listrik: "stator" dan "rotor" seperti ditunjukkan dalam Gambar. Stator merupakan komponen listrik statis. Rotor merupakan komponen listrik berputar untuk memutar as motor. Keuntungan utama motor DC terhadap motor AC adalah bahwa kecepatan motor AC lebih sulit dikendalikan. Untuk mengatasi kerugian ini, motor AC dapat dilengkapi dengan penggerak frekwensi variabel untuk meningkatkan kendali kecepatan sekaligus menurunkan dayanya. Motor induksi merupakan motor yang paling populer di industri karena kehandalannya dan lebih mudah perawatannya. Motor induksi AC cukup murah (harganya setengah atau kurang dari harga sebuah motor DC) dan juga memberikan rasio daya terhadap berat yang cukup tinggi (sekitar dua kali motor DC).  Motor Sinkron Motor sinkron adalah Motor AC, bekerja pada kecepatan tetap pada sistim frekwensi tertentu. Motor ini memerlukan arus searah (DC) untuk pembangkitan daya dan memiliki torque awal yang rendah, dan oleh karena itu motor sinkron cocok untuk penggunaan awal dengan beban rendah, seperti kompresor udara, perubahan frekwensi dan generator motor. Motor sinkron mampu untuk memperbaiki faktor daya sistim, sehingga sering digunakan pada sistim yang menggunakan banyak listrik. Gb. Motor Sinkron Komponen utama Motor Sinkron : Rotor. Perbedaan utama antara motor sinkron dengan motor induksi adalah bahwa rotor mesin sinkron berjalan pada kecepatan yang sama dengan perputaran medan magnet. Hal ini memungkinkan sebab medan magnit rotor tidak lagi terinduksi. Rotor memiliki magnet permanen atau arus DC-excited, yang dipaksa untuk mengunci pada posisi tertentu bila dihadapkan dengan medan magnet lainnya. ƒStator. Stator menghasilkan medan magnet berputar yang sebanding dengan frekwensi yang dipasok. Motor ini berputar pada kecepatan sinkron, yang diberikan oleh persamaan berikut (Parekh, 2003): Dimana : f = frekwensi dari pasokan frekwensi P= jumlah kutub  Motor Induksi Motor induksi merupakan motor yang paling umum digunakan pada berbagai peralatan industri. Popularitasnya karena rancangannya yang sederhana, murah dan mudah didapat, dan dapat langsung disambungkan ke sumber daya AC Motor induksi memiliki dua komponen listrik utama : Rotor, Motor induksi menggunakan dua jenis rotor: - Rotor kandang tupai terdiri dari batang penghantar tebal yang dilekatkan dalam petak-petak slots paralel. Batang-batang tersebut diberi hubungan pendek pada kedua ujungnya dengan alat cincin hubungan pendek. - Lingkaran rotor yang memiliki gulungan tiga fase, lapisan ganda dan terdistribusi. Dibuat melingkar sebanyak kutub stator. Tiga fase digulungi kawat pada bagian dalamnya dan ujung yang lainnya dihubungkan ke cincin kecil yang dipasang pada batang as dengan sikat yang menempel padanya. ƒ Stator. Stator dibuat dari sejumlah stampings dengan slots untuk membawa gulungan tiga fase. Gulungan ini dilingkarkan untuk sejumlah kutub yang tertentu. Gulungan diberi spasi geometri sebesar 120 derajat. Gb. Motor Induksi Klasifikasi Motor Induksi Motor induksi dapat diklasifikasikan menjadi dua kelompok utama (Parekh, 2003): ƒMotor induksi satu fase. Motor ini hanya memiliki satu gulungan stator, beroperasi dengan pasokan daya satu fase, memiliki sebuah rotor kandang tupai, dan memerlukan sebuah alat untuk menghidupkan motornya. Sejauh ini motor ini merupakan jenis motor yang paling umum digunakan dalam peralatan rumah tangga, seperti fan angin, mesin cuci dan pengering pakaian, dan untuk penggunaan hingga 3 sampai 4 Hp. ƒMotor induksi tiga fase. Medan magnet yang berputar dihasilkan oleh pasokan tiga fase yang seimbang. Motor tersebut memiliki kemampuan daya yang tinggi, dapat memiliki kandang tupai atau gulungan rotor (walaupun 90% memiliki rotor kandang tupai); dan penyalaan sendiri. Diperkirakan bahwa sekitar 70% motor di industri menggunakan jenis ini, sebagai contoh, pompa, kompresor, belt conveyor, jaringan listrik dan grinder. Tersedia dalam ukuran 1/3 hingga ratusan Hp. Kecepatan Motor Induksi Motor induksi bekerja sebagai berikut. Listrik dipasok ke stator yang akan menghasilkan medan magnet. Medan magnet ini bergerak dengan kecepatan sinkron disekitar rotor. Arus rotor menghasilkan medan magnet kedua, yang berusaha untuk melawan medan magnet stator, yang menyebabkan rotor berputar. Walaupun begitu, didalam prakteknya motor tidak pernah bekerja pada kecepatan sinkron namun pada “kecepatan dasar” yang lebih rendah. Terjadinya perbedaan antara dua kecepatan tersebut disebabkan adanya “slip/geseran” yang meningkat dengan meningkatnya beban. Slip hanya terjadi pada motor induksi. Untuk menghindari slip dapat dipasang sebuah cincin geser/ slip ring, dan motor tersebut dinamakan “motor cincin geser/ slip ring motor”. Persamaan berikut dapat digunakan untuk menghitung persentase slip/geseran (Parekh, 2003): Dimana : Ns = kecepatan sinkron dalam RPM Nb = kecepatan dasar dalam RPM Hubungan antara beban, kecepatan dan torque Gambar dibawah ini menunjukan grafik torque-kecepatan motor induksi AC tiga fase dengan arus yang sudah ditetapkan. Bila motor (Parekh, 2003): ƒ- Mulai menyala ternyata terdapat arus nyala awal yang tinggi dan torque yang rendah (“pull-up torque”). ƒ- Mencapai 80% kecepatan penuh, torque berada pada tingkat tertinggi (“pull-out torque”) dan arus mulai turun. - Pada kecepatan penuh, atau kecepatan sinkron, arus torque dan stator turun ke nol.

Gb. Grafik Torque-Kecepatan Motor Induksi AC 3-Fase (Parekh, 2003)