Home » » Hubungan Volts Per Herzt (V/Hz) pada AC Drive

Hubungan Volts Per Herzt (V/Hz) pada AC Drive

Posted by Admin Posted on 09:54 with 13 comments
Hubungan Volts Per Herzt (V/Hz) pada AC Drive - Fungsi utama dari sebuah variabel speed drive (VSD) adalah untuk meyuplai daya listrik kesebuah motor AC sehingga kecepatan putaran motor AC tersebut dapat divariasikan sesuai dengan keepatan yang diinginkan.

Dengan mengatur besar kecilnya frekwensi daya listrik dari keluaran VSD, kecepatan putaran sebuah motor dapat diubah menjadi cepat atau lambat.vHAl ini sesuai dengan rumus kecepatan motor :
Ns = 120 * F / P , 

Dimana :
Ns = Putaran motor 
F = Frekuensi suplay daya listrik ke motor
P = Jumlah kutub motor.

Dari formula diatas terlihat, dengan memvariasikan nilai F (Frekuensi), maka nilai kecepatan motor (Ns) akan ikut berubah.

Faktor penting dalam pengaturan kecpatan motor adalah konstant Torsi , ketika kecepatan motor dinaikan diharapkan torsi motor akan stabil (konstant) sehingga kekuatan motor tersebut  untuk menarik ataupun memutar beban tetap sama, meskipun kecepatan motor diubah - ubah. Dari sini terlihat bahwa yang diinginkan dari perubahan kecepatan adalah tidak mempengaruhi kinerja motor tersebut.

Sama halnya ketika sebuah motor disuplay tanpa menggunakan VSD, frekuensi suplay tetap yaitu sebesar 50 Hz dan tegangan tetap sbesar 380 V, maka torsi motor tersebut akan cenderung stabil. Torsi yang stabil tersebutlah yang akan dijaga oleh sebuah VSD ketika kecepatan motor divariasikan.

Bagaimana Cara menjaga Torsi Tetap Konstant ?
Jawaban dari pertanyaan diatas adalah dengan menjaga arus kemotor tetap konstant. 

Ketika tegangan suplay ke sebuah motor dijaga konstant (misalkan 380 V) dan frekuensi suplay kemotor diubah untuk mendapatkan kecepatan motor sesuai dengan yang diinginkan, maka arus ke motor akan berubah sehinga torsi akan ikut berubah.

Kenapa arus kemotor berubah ketika frekuensi diubah ?
Jawabannya adalah karena kumparan stator pada motor yang kita hubungkan ke sumber suplay (VSD) berperilaku sepertisebuah induktor. 

Pada sebuah induktor, tahanan AC atau yang kita kenal dengan reaktansi induktif akan berubah ketika suplay daya lisrik yang dialiri ke iduktor tersebut divariasikan. Hal ini sesuai dengan formula :
XL = 2 * 𝝅 * f * L
Dimana :
XL= Reaktansi Induktif 
𝝅 = 3.14
f = Frekuensi suplay daya listrik ke motor
L = Induktansi Gulungan

Dari persamaan XL (Reaktansi Induktif )tersebut terlihat bahwa nilai XL akan berubah jika nilai F (Frekuensi) di variasikan. Semakin dinaikan nilai F (Frekuensi) maka nilai XL akan bertambah.

Dan ketika nilai tegangan V dijaga tetap , maka kenaikan nilai XL , akan menyebabkan penurunan pada besarnya arus, sesuai dengan formula :
I = V / XL ,



 Sehingga kesimpulannya adalah :
Ketika nilai F (Frekuensi) dinaikan, maka kecepatan motor Ns akan meningkat , nilai XL (Rekatansi Induktif) akan ikut meningkat dan menyebabkan I (arus) akan mengecil sehingga T (Torsi) akan mengecil.


Dan sebaliknya , ketika nilai F (Frekuensi) diturunkan, maka kecepatan motor Ns akan menurun, nilai XL (Rekatansi Induktif) akan ikut rendah dan menyebabkan I (arus) akan membesar sehingga T (Torsi) akan ikut membesar.

 Efek perubahan Torsi akibat pengaturan kecepatan motor akan menggangu pengoperasian peralatan yang digerakan oleh motor, apa lagi untuk peralatan yang memerlukan presisi yang tinggi. Disamping hal tersebut, kenaikan arus yang tinggi juga menyebabkan naiknya temperatur motor karena kelebihan arus yang pada ujungnya dapat merusak motor atau memperpendek umur pakai motor.

Diatas sudah dijelskan bahwa agar Torsi konstant maka arus yang mengalir kemotor harus dijaga konstant. Dikarenakan Frekuensi divariasikan untuk mendapatkan kecepatan motor dengan torsi yang konstant, maka disamping frekuensi, tegangan kemotor juga harus ikut diatur sehingga arus yang kemotor tetap konstant. Dan pada akhirnya Torsi pun ikut konstant.

Untuk lebih mudahnya, dapat dilihat melalui contoh ilustrasi dibawah ini :
Apabila diketahui frekuensi sumber F = 50 Hz, Induktansi coil stator L = 50mH, tegangan sumber V = 380, maka arus yang menuju ke coil adalah :

XL = 2 * 𝝅 * f * L
XL = 2 * 3,14 * 50 Hz * 50 mH
XL = 15.7 Ω

 Arus yang mengalir ke coil : 

 I = V / XL 
I = 380 / 15.7
I =24.2 A

 Sekrang apa bila frekuensi dinaikan menjadi 75 dan agar torsi tetap konstant, maka arus harus dijaga sebesar 24.2 A dan tegangan harus di naikan menjadi sbb :

 XL = 2 * 𝝅 * f * L
XL = 2 * 3,14 * 75 Hz * 50 mH
XL = 23.55 Ω

 Besar tegangan yang harus diatur agar arus tetap sebesar 24.2 A adalah sbb :
I = V / XL 
V = I *  XL
V =24.2 A * 23.55
V = 570 Volt

 Dari penjelasan diatas, kesimpulan yang dapat kita ambil dari hubungan Volts Per Herzt (V/Hz) pada AC Drive adalah :

  1. Pada Variabel Speed Drive (VSD), torsi yang konstant dapat dijaga dengan menjaga besarnya arus yang menuju stator motor selalu konstant.
  2. Ketika besaran frekuensi suplay dinaikan dan tegangan yang menuju ke stator dijaga konstant, arus yang menuju belitan stator akan mengecil.
  3. Ketika besaran frekuensi suplay yang menuju ke motor dinaikan , besarnya tegangan suplay ke motor harus dinaikan agar arus yang menuju ke stator tetap konstant.

Demikian, semoga bermanfaat


Label:

13 komentar:

  1. Bebs30 July 2018 at 23:03

    Sungguh membantu

    ReplyDelete
  2. jaket_kulit17 October 2018 at 14:00

    actual dilapangan tidak pernah saya temui variable speed drive yg menurunkan atau menaikan nilai frekuensi sekligus menaikan atau menurunkan tegangan outputnya.
    setiap perubahan frekuensi output, maka dengan otomatis nilai tegangan akan berubah, sesuai dengan perhitungan tegangan efective sinyal sinusiodal....
    akibatnya arus pun akan berubah sesuai dengan output frekuensi..

    ReplyDelete
  3. Unknown20 November 2018 at 15:15

    Berarti pada output VSD Parameter F,V,I Berbanding Lurus ya.

    ReplyDelete
  4. Admin21 November 2018 at 06:20

    @jaket_kulit....
    Memang di lapangan semua alat VSD telah mengakomodir semua kebutuhan itu.. setiap perubahan pada frekuensi output secara otomatis tegangan output ikut disesuaikan.
    Yang saya coba sampaikan dalam artikel ini lebih ke prinsip VSD itu sendiri. Peralatan VSD dilapangan sudah dilengkapi dengan perhitungan pengaturan itu sendiri... sehingga kita tidak perlu susah - susah mengatur tegangan juga.

    Terima kasih komen ya

    ReplyDelete
  5. Admin21 November 2018 at 06:23

    @Sulaeman satya....
    Bisa dikatakan seperti itu pak.... tapi tidak selalu... karena tergantung model operasi peralatan yang diinginkan.... apakah torsinya harus dijaga konstan.. atau turun ketika frekuensi dinaikan atau bagaimana....

    Semuanya itu disediakan fasilitas parameternya di panel VSD
    Terima kasih atas komennya

    ReplyDelete
    Replies
    1. agone21 December 2021 at 22:24

      Bisa dibahas pa masalah fasilitas parameter untuk menjaga torsi tetap konstan. Saya mengukur inverter ABB; arus, tegangan berubah, ketika rpm nya dirubah. Ketika rpm dinaikan arus naik dan tegangan pun naik. Begitu sebaliknya. Terima kasih.

      Delete
    2. Admin22 December 2021 at 10:27

      Terdapat dua mode operasi VSD , mode torsi konstan dan mode daya konstan. Dalam mode daya konstan, vsd menggerakkan motor di atas rating frekuensi motor untuk mendapatkan kecepatan lebih sehingga harus harus mengorbankan torsi.

      Untuk mode torsi konstan, vsd mempertahankan tegangan output dan frekuensi secara proporsional satu sama lain. Artinya ketika dibutuhkan torsi pada frekeuensi tertentu, maka tegangan menjadi naik.

      Mungkin spt itu jawaban saya, terkait parameter akan berbeda beda sistim entry parameternya.

      Demikian, terima kasih

      Delete
  6. Admin21 November 2018 at 06:23

    @frens PBD
    TErima kasih... semoga bermanfaat

    ReplyDelete
  7. muara teknik elektrik19 April 2021 at 18:46

    MUARA TEKNIK ELEKTRIK
    Transformator & Automation System

    Kami Supplier Vfd Inverter dengan Merk EASYDRIVE,berikut type yang tersedia :
    - MINI-S 0.75 KW sampai dengan 1.5 KW 220Vac 1 Phase
    - Mini-L 0.75 KW sampai dengan 2.2 KW 380Vac 3 Phase
    - CV3100 0.75 KW sampai dengan 2.2 KW 220Vac 1 Phase
    - CV3100 0.75 KW sampai dengan 630 KW 380Vac 3 Phase
    - GT200 5.5 KW sampai dengan 280 KW 380Vac 3 Phase

    Garansi 1 tahun.
    Gratis antar area Jabodetabek, Cikarang dan Karawang.

    Muara Teknik Elektrik
    Transformer & Automation System
    www.mtelektrik.id
    Saepul anwar, S.kom (Official Sales & Marketing)
    0852-1552-5453
    saepul@mtelektrik.id
    Office : Jl. Raya Narogong No.KM. 11, RT.002/RW.010, Bantargebang, Kota Bks, Jawa Barat 17151
    Workshop : Kp. Ciketing RT. 001/002 kelurahan. Sumur batu, RT.004/RW.002,
    kecamatan, Bantargebang, Kota Bekasi, Jawa Barat 17151

    ReplyDelete
  8. Paulus2 August 2021 at 21:22

    pak admin, ketika tegangan otomatis naik oleh karena arus motor yang harus dijaga konstant,
    apakah nanti akan menyebabkan motor rusak (karena motor kan sudah terspesfikasi dioperasikan di tegangan tertentu )??

    ReplyDelete
    Replies
    1. Admin3 August 2021 at 11:08

      Iya...
      Penjelasan iartikel diatas, ketika kita menaikan speed motor dan untuk menjaga torsinya tetap konstant.

      Pertanyannya, apakah menaikan speed lebih ekstrim akan memiliki konsekwensi ke struktur mekanikal motor,spt frame, kekuatan shaft, bearing dsb.

      Kemudian dilihat lagi, pengaturan kecepatan motor, bukan berarti motor diset kecepatannya melebihi kemampuannya, baik secara electrikal maupun mekanikalnya. Umumnya motor diatur kecepatannya dari keepatan rendah hingga sampai ke kecepatan nominalnya.

      Contoh :
      Motor, speednya 1400 rpm, bukan berati diatur kecepatannya hingga diatas 1400 rpm. Tetapi diatu dari rendah hingga 1400 rpm.
      Kalau kebutuhannya melebihi itu, motor yang digunakan bukan 1400 rpm.

      Demikian penjelasannya

      Delete
  9. rudi23 August 2022 at 14:12

    pak admin,, adakah formula hubungan V/F terhadap VFD, jika kita menurunkan frekuensi, maka tegangan dan arus akan turun. adakah formula untuk mengetahui nilai pembenaran pada pembacaan pada tampilan VFD

    ReplyDelete