Rangkaian diagram garis star delta pada motor induksi AC 3 phasa
Rangkaian diagram garis star delta pada motor induksi AC 3 phasa
Mungkin semua sudah tahu apa itu rangkaian star delta? Dan apa fungsi dari rangkaian star delta itu sendiri. Untuk yang belum tahu akan saya jelaskan secara singkat. Rangkaian star delta adalah rangkaian instalasi motor dengan sambungan bintang segitiga (Y∆), atau lebih dikenal dengan nama koneksi star delta. lalu apa fungsi dari koneksi motor secara star delta itu? Fungsi dari koneksi star delta adalah untuk menurunkan atau mengurangi besarnya arus start motor.
Bagaimana teori atau metode koneksi star delta ini bisa menurunkan besarnya arus starting motor? sebelumnya tentu kita tahu besarnya tegangan dan arus itu berbanding terbalik.
Semakin besar tegangan maka arus akan semakin kecil begitu sebaliknya semakin kecil tegangan maka arus akan semakin besar. Bagaimana itu terjadi ?untuk menjawab itu kita harus tahu dulu, hubungan antara daya ( P ), tegangan( V ) , dan arus ( I ).
Dari rumus diatas tentu kita sudah mengerti. Coba anda hitung berapa besarnya arus ( I )?, dengan daya (P) yang sama, coba anda bagi dengan tegangan(V) yang berbeda. Tentu saja hasilnya sudah bisa ditebak, dengan tegangan yang besar maka arus akan kecil, begitu juga sebaliknya. Lalu apa hubungannya rumus diatas dengan rangkaian star delta?? Pada koneksi star delta ada perbedaan antara besarnya tegangan pada koneksi star dan besarnya tegangan pada koneksi delta.
Tegangan dan arus pada koneksi star delta
Besarnya tegangan(V) line pada sambungan star/bintang (Y) adalah akar 3 . V fasa, dan besarnya arus line pada sambungan star/bintang sama dengan besarnya arus fasa. Sedangkan pada sambungan delta/segitiga(∆) tegangan(V) line = V fasa, dan arus(I) line = akar 3 . arus(I) fasa.
Contohnya dengan tegangan fasa 220V berapa tegangan line untuk hubung star dan hubung delta?
Tegangan pada sambungan star --- Vline = akar 3 . V fasa = 1.73 . 220V = 380V
Tegangan pada sambungan delta--- V line = V fasa = 220V
Dari hasil diatas pada hubungan star memiliki tegangan yang lebih besar dibanding tegangan pada hubungan delta. dan tentu sudah terbukti metode starting motor secara star delta dapat menurunkan besarnya arus start.
Kesalahan pada koneksi star delta
Mungkin semua sudah tahu apa itu star delta beserta fungsi-fungsinya. Namun mungkin masih banyak yang belum mengerti bagaimanana melakukan instalasi/penyambungan star delta sesuai standar yang benar. Melakukan instalasi sesuai standar yang benar itu sangat penting agar kita tidak dirugikan dengan pemasangan instalasi yang salah/ngawur. Contohnya pada koneksi delta jika pada pemasangannya kita tidak berhati-hati dan tidak sesuai dengan standar tentu bisa membuat koneksi motor tersebut kehilangan salah satu fasa (phase loss).
Dan apa akibatnya bila motor 3 fasa dioperasikan dengan kehilangan salah satu fasa?, tentu saja lilitan motor akan terbakar dalam waktu singkat atau jika anda beruntung mungkin akan membuat breaker atau protector(overload relay) cuma trip. Tetapi itu dengan catatan jika anda memasang atau mensetting breaker dan protector dengan standar yang benar. Tentu kita tidak ingin kedua hal tersebut terjadi dan merugikan kita. Karena itulah standarisasi SPL (single point lesson) begitu penting dan selalu terapkan di semua perusahaan. Berikut ini gambaran kesalahan pada koneksi star delta yang sering terjadi pada rangkaian dayanya.
Mungkin anda bertanya-tanya apa yang salah dengan rangkaian daya diatas? Dari Kedua rangkaian daya diatas memang tidak ada yang salah dari koneksi starnya, namun ada
beberapa kesalahan di dalam koneksi deltanya. Memang dalam instalasi motor dengan sistem starting secara star delta ini, kebanyakan kesalahan terdapat dalam pemasangan pada koneksi delta. hal ini disebabkan karena pemasangan untuk hubung delta bisa dikatakan lebih rumit daripada hubung star. Pada gambar 1 rangkaian daya diatas jelas terlihat tegangan fasa R (kabel berwarna merah) dihubungkan pada terminal motor dengan label U1 dan U2, hal ini berarti tegangan fasa R hanya dihubungkan pada 1 belitan/lilitan pada motor. hal yang sama juga terlihat pada tegangan fasa S dan T. Apa yang salah dengan itu? Tentu saja sangat salah/ngawur. Sebelumnya tentu anda tahu kenapa koneksi pada motor disebut star dan delta?hal itu karena pada koneksi motor tersebut bisa dibentuk/terlihat seperti bintang ataupun segitiga. Coba anda ubah gambar 1 dan gambar 2 rangkaian daya diatas menjadi koneksi star delta secara terpisah dan sederhana tanpa memperhatikan kontaktor dan protector. Lalu lihat dengan seksama apakah gambar diatas mirip dengan rangkaian delta?
jawabannya tentu saja tidak. Untuk memperjelas pemahaman anda tentang koneksi star dan koneksi delta secara benar coba anda lihat gambar dibawah berikut ini.
Gambar koneksi star dan koneksi delta
Gambar diatas bisa menjadi patokan bagaimana melihat koneksi star delta yang benar dan salah. Contohnya secara sederhana begini, jika anda perhatikan gambar pada sebuah rangkaian daya star delta anda bisa melihat pada koneksi starnya apakah mirip dengan star/bintang, dan pada koneksi deltanya apakah mirip delta/segitiga seperti gambar koneksi star delta diatas. Jika itu mirip atau sama bisa dipastikan rangkaian daya itu benar. Dan juga perlu diingat jika anda ingin membalik putaran motor pada rangkaian star delta dengan membalik salah satu tegangan maka anda juga harus membalik salah satu tegangan pada satu sisi yang lain.
Rangkaian daya dan rangkaian kontrol star delta yang benar
Kesimpulan dari artikel rangkaian star delta. Setelah panjang lebar penjelasan tentang star delta, kita bisa menarik kesimpulan kalau pemasangan instalasi motor itu harus sesuai standar yang benar agar tidak terjadi hasil yang tidak diinginkan seperti lilitan motor terbakar
dikarenakan phase loss, hubungan singkat atau sebab-sebab lainnya. Khususnya kita harus berhati-hati pada motor yang label terminalnya sudah hilang atau motor hasil
repairan/perbaikan yang mungkin sudah tidak sesuai lagi antara terminal dan lilitannya. Jadi kita harus bisa tentukan dulu mana U1U2, V1V2, dan W1W2.
Cara Membalik Arah Putaran Motor Star Delta
Mungkin ini adalah artikel lanjutan dari merubah arah putaran motor listrik. Dan artikel kali ini akan membahas bagaimana cara merubah atau membalik arah putaran motor induksi listrik 3 fasa yang beroperasi dengan koneksi star delta.
Untuk membalik arah putaran motor star delta sebenarnya sama saja dengan membalik putaran motor induksi 3 fasa yang beroperasi dalam koneksi delta ataupun motor induksi 3 fasa yang beroperasi dalam koneksi star, yaitu dengan membalik salah satu tegangan yang masuk ke motor. Namun dalam metode start star delta, motor 3 fasa tersebut dioperasikan dalam kedua koneksi yaitu koneksi star pada mula startnya dan setelah itu berganti dengan koneksi delta. karena hal itu akan ada 6 terminal pada motor yang didesain untuk metode start star delta. Perhatikan gambar dibawah ini. (jika gambar kurang jelas klik pada gambar untuk memperjelas)
Diagram rangkaian daya beserta koneksinya
Mungkin gambar diatas sudah menjelaskan begitu banyak tentang koneksi motor secara star, delta, dan star delta. Coba perhatikan pada gambar C (koneksi star delta) diatas, jika K1 dan K3 bekerja maka motor akan beroperasi pada koneksi star dan jika K1 dan K2 yang bekerja motor akan beroperasi dalam koneksi delta. Lalu bagaimana cara membalik arah putaran motor koneksi star delta tersebut ? untuk membaliknya kita bisa membalik salah satu tegangan yang masuk ke motor, untuk membalik tegangan tersebut kita harus berhati-hati agar motor tidak kehilangan salah satu tegangan (phase loss). Untuk lebih mudahnya kita bisa membalik tegangan pada titik sumbernya untuk menghindari phase loss. Seperti pada gambar dibawah berikut ini. (jika gambar kurang jelas klik pada gambar untuk memperjelas)
Membalik arah putaran motor star delta dengan mengubah polaritas pada titik sumber tegangan
Dari gambar diatas jelas terlihat kalau sumber tegangan tiga fasa RST dibalik menjadi SRT, sehingga arah putaran motor bisa berbalik. Memang arah putaran motor bisa berputar balik
namun rangkaian tersebut terlihat tidak selaras atau tidak seragam dengan rangkaian- rangkaian yang lain. Oleh karena itu para mekanik biasanya lebih memilih untuk membalik tegangan pada terminal motor. Dan cara membalik putaran motor seperti inilah yang biasanya terjadi kesalahan phase loss, oleh karena itu kita harus berhati-hati dalam membalik salah satu tegangan tersebut. Perhatikan gambar dibawah ini.
Membalik putaran motor star delta. mengubah polaritas tegangan yang masuk pada terminal motor
Dari gambar diatas terlihat tegangan R(berwarna merah) dibalik dengan tegangan S(berwarna kuning). Coba perhatikan gambar diatas, tegangan yang dibalik tidak hanya pada satu ujung terminal belitan U1V1W1, namun juga pada ujung terminal belitan yang lain U2V2W2 dalam contoh ini (pada motor tipe lain biasanya terminal motor diberi label UVWXYZ).
Yang terpenting dalam membalik rangkaian ini adalah kita harus tahu terlebih dulu, yang mana belitan U1U2, V1V2, W1W2.
Hubungan Bintang Delta pada Motor Listrik 3 Fasa OLEH : WAHYU PRAM
Motor 3 fasa bekerja dengan 2 hubungan yaitu : a. Motor bekerja Bintang/ Star (Y)
Berarti motor harus dihubungkan bintang baik secara langsung pada terminal maupun melalui rangkaian kontrol.
Gambar 1. Hubungan Bintang/ Star (Y)
b. Motor bekerja segitiga /Delta (Δ)
Berarti motor harus dihubungkan segitiga baik secara langsung pada terminal maupun melalui rangkaian kontrol.
Kecuali mesin-mesin yang berkapasitas tinggi diatas 10 HP, maka motor tersebut wajib bekerja segitiga (Δ) dan harus melalui rangkaian kontrol star delta baik secara mekanik, manual, plc
Gambar 2. Hubungan Delta (Δ)
Dimana bekerja awal (start) motor tersebut bekerja bintang hanya sementara, selang berapa waktu barulah motor bekerja segitiga dan motor boleh dibebani.
Cara menghubungkan motor dalam hubungan bintang (Y) :
1. Cukup mengkopelkan/ menghubungkan salah satu dari ujung-ujung kumparan phasa menjadi satu.
2. Sedangkan yang tidak dihubungkan menjadi satu dihubungkan kesumber tegangan.
Cara menghubungkan motor dalam hubungan segitiga (Δ) :
1. Ujung pertama dari kumparan phasa I dihubungkan dengan ujung kedua dari kumparan phasa III 2. Ujung pertama dari kumparan phasa II dihubungkan dengan ujung kedua dari kumparan phasa I 3. Ujung pertama dari kumparan phasa III dihubungkan dengan ujung kedua dari kumparan phasa II.
Mengapa motor harus dihubungkan dengan Star (Y) – Delta (Δ)?
1. Beban dengan inersia yang tinggi/ besar akan menyebabkan waktu starting motor menjadi lama untuk mencapai kecepatan nominalnya.
2. Selama periode starting tersebut, maka pada stator dan rotor akan mengalir arus yang besar sehungga bisa terjadi pemanasan berlebih (overheating) pada motor
3. Lebih buruk lagi menyebabkan gangguan pada sistem jala-jala sumber listriknys sehingga akan menurunkan tegangannya. hal ini akan mengganggu beban listrik lainnya.
4. Untuk menghindari hal tersebut, suatu motor induksi seringkali di start dengan level tegangan yang lebih rendah dari tegangan nominalnya.
5. Pengurangan tegangan starting tersebut akan membatasi dayas yang diberikan ke motor, namun demikian disis lain pengurangan tegangan ini akan berdampak memperpanjang waktu/ periode starting (waktu yang dibutuhkan untuk mencapai kecepatan nominalnya).
2. Rangkaian System Kendali Elektromagnetik Pada Motor Induksi 3 Fasa
Rangkaian sederhana dengan menggunakan kontaktor magnet yaitu mengontrol sebuah motor listrik.
Pengontrolan oleh kontaktor magnet menggunakan 2 rangkaian yaitu rangkaian kontrol dan rangkaian utama.
Peralatan kontrol yang digunakan dalam pengoperasianya yaitu, MCB 3 fasa, TOR (Thermal Overload Relay), sakelar tekan ON/ OFF dan kontaktor.
Rangkaian kontrol merupakan rangkaian yang mengendalikan/ mengoperasikan rangkaian utama, sedangkan rangkaian utama merupakan aliran hubungan ke beban (motor 3 fasa). Rangkaian utama menggunakan kontak utama (1-3-5 dan 2-4-6) dari kontaktor magnet untuk menghubungkan/ memutuskan jaringan dengan motor listrik. Karena arus yang mengalir pada rangkaian utama relaitf lebih besar daripada rangkaian kontrol, maka pada rangkaian utama dilengkapi dengan TOR (Thermal Overload Relay) atau pengaman beban lebih dari hubung singkat ataupun beban yang lebih.
Pada rangkaian kontrol, arus yang mengalir relatif kecil. Rangkaian kontrol dilengkapi dengan sakelar tekan NO untuk tombol NP dan NC untuk tombol OFF. Karena menggunak open.an tombol (sakelar) tekan, maka pada tombol ON dibuat pengunci (sakelar bantu) dari kontak bantu kontaktor yang normally open.
Gambar 3. Rangkaian System Kendali Elektromagnetik Pada Motor Induksi 3 Fasa
2. Rangkaian System Kendali Elektromagnetik Pada Motor Induksi 3 Fasa Hubungan Bintang Segitiga Rangkaian daya hubungan bintangsegitiga menggunakan tiga buah kontaktor Q1, Q2, dan Q3Gambar 4. Fuse F1 berfungsi mengamankan jika terjadi hubungsingkat pada rangkaian motor. Saat motor terhubung bintang kontaktor Q1 dan Q2 posisi ON dan kontaktor Q3 OFF. Beberapa saat kemudian timer yang disetting waktu 60 detik energized, akan meng-OFF-kan Q1, sementara Q2dan Q3 posisi ON, dan motor terhubung segitiga.
Pengaman beban lebih F3 (thermal overload relay) dipasangkan seri dengan kontaktor, jika terjadi beban lebih disisi beban, relay bimetal akan bekerja dan rangkaian kontrol berikut kontaktor akan OFF.
Tidak setiap motor induksi bias dihubungkan bintang-segitiga, yang harus diperhatikan adalah tegangan name plate motor harus mampu diberikan tegangan sebesar tegangan jala-jala (Gambar 4), khususnya pada saat motor terhubung segitiga. Jika ketentuan ini tidak dipenuhi, akibatnya belitan stator bisa terbakar karena tegangan tidak sesuai. Rangkaian kontrol bintang-segitiga (Gambar 4), dipasangkan fuse F2 untuk pengaman hubung singkat pada rangkaian kontrol.
