Starting Motor Dengan Penambahan Tahanan Stator

Starting Motor Dengan Penambahan Tahanan Stator - Mode ini (gambar dibawah) terdiri dari dua tahapan, tahap pertama, motor dijalankan dengan mengurangi tegangan yang menuju terminal stator melalui cara penambahan tahanan luar yang diserikan dengan terminal belitan stator motor. Sehingga selama tahap pertama dari mode ini, besarnya nilai tegangan yang diberikan kemotor adalah sebesar tegangan suplay dikurangi tegangan jatuh (voltage drop) pada tahahan tersebut.

Setelah kecepatan motor stabil , rangkaian berpindah ketahap kedua untuk melepas hubungan tahanan sehingga motor mendapat suplay dengan tegangan penuh. Proses perpindahan tahapan ini biasanya dikontrol dengan menggunakan timer.



Besarnya nilai tahanan yang akan digunakan dihitung berdasarkan besarnya arus maksimum yang diinginkan ketika start awal atau berdasarkan nilai minimum torsi yang dibutuhkan untuk menggerakkan beban.

Starting motor dengan mode ini sangat cocok digunakan untuk penggerak beban yang memiliki  tahanan torsi yang nilainya meningkat seiring dengan naiknya kecepatan motor, seperti pompa sentrifugal atau fan.



Dengan memperbesar nilai tahanan , arus start motor dapat dikurangi, namun perlu diperhatikan bahwa dengan memperbesar nilai tahanan, maka drop tegangan semakin besar sehingga tegangan yang menuju ke terminal motor semakin rendah. hal ini dapat menyebabkan penurunan yang cukup besar pada torsi awal motor. Sehingga pengaturan nilai tahanan sangat penting untuk mencegah besarnya penurunan torsi awal pada motor.

Starting Motor dengan mode Start Delta

Starting Motor dengan mode Star Delta - Secara umum , mode ini terdiri dari dua tahapan starting, tahap pertama starting motor pada rangkaian bintang (Start-Y) dan setelah beberapa detik berpindah kerangkaian segitiga (Delta-Δ). Mode ini hanya mengubah hubungan dikedua ujung terminal stator dari posisi awalnya bintang (Star-Y) dan kemudian setelah motor beroperasi normal hubungan tersebut menjadi segitiga (Delta-Δ). Sistim ini (seperti gambar dibawah), hanya dapat digunakan pada motor yang kedua ujung stator tiga phasa-nya (U,V,W dan X,Y,Z) tersedia pada terminal keluaran sehingga bisa digunakan untuk membentuk rangkaian seperti pada gambar. Selain itu, perlu diperhatikan name plate motor yang akan digunakan, name plate motor harus menyatakan hubungan delta pada tegangan suplay yang kita gunakan. Sederhananya seperti gambar berikut ini :
 
Dari dua gambar name plate diatas, terlihat sistim koneksi motor Δ/Y : 400/690V dan Δ/Y : 230/400V. Hal ini berarti , motor yang pertama bila terminalnya dirangkai delta (Δ), maka tegangan suplai haruslah 400 V dan  bila dirangkai star (Y) tegangan suplay mesti 690 V. Sedangkan pada motor kedua, bila terminalnya dirangkai delta (Δ), maka tegangan suplai haruslah 230 V dan  bila dirangkai star (Y) tegangan suplay mesti 400 V.



Terlepas dari berapa daya yang diperlukan, rpm dan IP motor, sehingga kita asumsikan kedua motor tersebut memiliki name plate yang sama kecuali untuk rating tegangannya (Δ/Y),  jika tegangan disistim jala-jala kita adalah 400 V (380 V s/d 420V), yang berarti tegangan suplay untuk operasional normal motor adalah 400 V, dan  kita ingin menggunakan sistim starting dengan mode star-delta , maka motor yang dapat digunakan adalah motor yang pertama yaitu : Δ/Y : 400/690 V.

Starting dengan mode star / delta memberikan arus awal yang lebih rendah , lebih kurang sekitar sepertiga dari arus starting dengan mode direct-on-line, meskipun hal ini juga mengurangi torsi awal sekitar 25%.


Starting dengan mode star- delta cocok untuk mesin dengan torsi resistif rendah atau yang dimulai dengan tanpa beban ( misalnya mesin pemotong kayu ) . Yang perlu diperhatikan pada mode ini adalah transisi dari koneksi bintang ke delta karena ada delay  delay 1-2 detik dalam perpindahan tersebut. Penundaan tersebut melemahkan kekuatan medan magnit sehingga mode ini hanya dapat digunakan jika mesin memiliki cukup inersia untuk mencegah terlalu banyak pengurangan kecepatan selama waktu tunda .

Daya Reaktif Pada Saluran Transmisi

Daya Reaktif Pada Saluran Transmisi - Dalam saluran transmisi , aliran daya reaktif pada saluran tersebut sangat mempengaruhi kondisi tingkat tegangan pada ujung akhir disisi penerima. Pemantauan dan pengaturan tingkat tegangan pada ujung penerima sangat penting dilakukan karena apabila pada sisi penerima tingkat tegangannya lebih tinggi dari batasan yang diperbolehkan akan menimbulkan kerusakan pada peralatan konsumen dan akan timbul kerugian kerugian lain yang nilainya cukup besar . Pada artikel kali ini, mari kita bahas secara sederhana , bagaimana besarnya daya rekatif pada sebuah saluran transimisi dapat mempengaruhi tingkat tegangan disisi penerima .

Untuk membahasnya, kita perlu menggunakan persamaan baku (teori), yang nantinya berguna untuk penjabaran apa pengaruh daya reaktif terhadap tingkat tegangan disisi penerima pada sebuah saluran transmisi tersebut.




Berdasarkan teori, rumus untuk menghitung besarnya daya reaktif disisi ujung penerima adalah sbb :
Qr = ( Vs . Vr . Cos θ / X1 ) - ( Vr 2/ X1 )

Dimana θ adalah sudut daya yang dijaga nilainya rendah karena alasan stabilitas sistim, X1 adalah reaktansi dari saluran transmisi , Vs adalah tegangan diujung pengiriman dan Vr adalah tegangan diujung penerima .

Karena sudut θ dijaga serendah mungkin, maka nilai Cos θ  mendekati 1, sehingga Qr menjadi :
Qr = ( Vs . Vr . 1  / X1 ) - ( Vr 2/ X1 )  , atau
Qr = ( Vs . Vr  / X1 ) - ( Vr 2 / X1 )

Penyederhanaan dari persamaan diatas menjadi :
Vr 2 - ( Vs . V) + ( X1 . Qr ) = 0

Sehingga tegangan disisi penerima , Vr  menjadi sbb :
V = ( Vs - √ ( Vs 2  - 4 . X1 . Qr ) / 2

Sekarang , dari persamaan diatas , kita akan jabarkan pengaruh daya reaktif Qr terhadap tingkat tegangan pada sisi penerima.

Apabila Q1 merupakan besarnya kebutuhan daya reaktif beban pada sisi penerima dan Q2 daya reaktif yang disediakan oleh pembangkit , maka Qadalah ( Q- Q2 ) .

Kasus - 1

Ketika pasokan Qsama dengan permintaan Qmaka Vs = V , sehingga tingkat tegangan pada ujung penerima akhir akan sama dengan tingkat tegangan pada ujung pengirim. Kondisi ini merupakan kondisi yang diinginkan ideal).

Kasus - 2

Ketika permintaan Qlebih besar dan pasokan Qkurang , maka Qmenjadi negatif , sehingga tegangan penerima akhir menjadi lebih rendah dari pada tegangan pengirim.

Kasus - 3

Ketika permintaan Q1 kurang , pasokan Q tinggi , Qmenjadi positif . Dengan demikian , tegangan pada sisi penerima menjadi lebih besar daripada tegangan pengirim , kondisi ini dapat membahayakan konsumen.

Dengan cara ini , kita dapat melihat bahwa bagaimana kondisi tegangan dipengaruhi oleh daya reaktif.  Kondisi ini pada sisi konsumen dapat kita lihat sebagai berikut : Selama siang hari , permintaan untuk daya reaktif meningkat (karena aktifitas konsumen seperti pabrik, rumah tangga dll) , karena itu dip tegangan (tegangan rendah) terjadi . Di sisi lain , selama waktu pagi dan malam , permintaan daya reaktif berkurang , sehingga terjadi kenaikan tingkat tegangan pada sisi penerima . Untuk menjaga tingkat tegangan antara sisi penerima maupun pengirim sama besar, maka kita perlu menajaga  Q= Q .

Starting Motor dengan mode Direct On Line

Starting Motor dengan mode Direct On Line merupakan model starting yang paling sederhana , dimana terminal startor pada motor asinkron terhubung langsung kesaluran tegangan listrik , seperti terlihat pada gambar dibawah ini. 

Pada mode strating Motor Direct On Line ini, karakteristik motor seperti arus star , torsi awal dll tidak mengalami perubahan. Ketika mulai diaktifkan, motor tersebut akan berperilaku seperti sebuah transformator yang sisi sekundernya terhubung singkat. Hal ini sesuai dengan kondisi rotor pada semua motor yang terhubung singkat dan semenetara itu disisi stator merupakan sisi primer apabila kita mengangap motor  tersebut seperti sebuah transformator. 


Sehingga bisa dikatakan, untuk mode starting ini, pada saat diaktifkan, motor akan berperilaku dengan karakteristiknya sendiri karena tidak ada perubahan apapun yang dilakukan pada motor tersebut, seperti perubahan nilai tahahan belitan (baik rotor maupun stator) , hubungan rangkaian pada terminal stator (Delta atau bintang) , pengaturan nilai tegangan yang masuk stator, pengaturan nilai frekwensi tegangan suplay yang masuk stator dll.

Ketika diaktifkan, pada mode starting Motor direct on line ini , akan timbul arus induksi yang tinggi pada rotor , sehingga menimbulkan arus yang  besar (inrush current) yang menuju keterminal stator. Besarnya arus start awal trsebut dapat mencapai 5 sampai 6 kali dari arus nominal motor tersebut. Sedangkan rata-rata torsi awal pada saat motor tersebut distart dapat mencapai 1,5 kali dari Torsi Nominal Motor tersebut.



Meskipun starting motor dengan model direct on line ini memiliki keuntungan seperti peralatan sederhana, torsi awal yang tinggi, waktu start lebih cepat, biaya rendah dan lain sebagainya, namun perlu diperhatikan bahwa starting motor dengan mode direct-on-line ini hanya akan cocok apabila, sebagai berikut :
- Daya motor tersebut harus lebih rendah dibandingkan dengan ketersedian suplai daya listrik disistim, atau dalam hal ini harus lebih rendah dari setting proteksi yang telah membatasi besarnya lonjakan arus akibat terjadinya gangguan sisitm distribusi tenaga listrik.
- Peralatan yang akan digerakkan oleh motor tersebut tidka membutuhkan kenaikan kecepatan secara bertahap , dan beban motor tersebut (peralatan yang digerakan) tahan atau dapat meredam kejutan atau guncangan ketikan motor distart.
- Dikarenakan torsi awal dapat mencapai nilai yang tinggi, maka model ini hanya bisa digunakan pada peralatanatau operasional mesin yang tidak berpengaruh pada toris awal tersebut.