Sistem Starter Motor Listrik 3 fasa dengan Auto Trafo

Terdapat banyak teknik pengasutan motor listrik 3 phasa yang dibuat untuk mengurangi arus asut / start yang tinggi, bahkan untuk motor induksi arus asut bisa sampai mencapai 4 s/d 7 kali dari arus I nominal motor. Salah satu teknik pengasutan yang populer yaitu pengasutan star-delta. Pada artikel ini saya akan memperkenalkan teknik pengasutan dengan metode lain yaitu sistem starter motor listrik 3 fasa dengan auto trafo.

Pada dasarnya beberapa teknik pengasutan motor adalah teknik supply tegangan motor yang bertahap dari tegangan dibawah tegangan kerja motor sampai mencapai tegangan kerja motor pada rentang waktu tertentu. Hal ini dilakukan karena motor listrik adalah beban listrik yang bersifat dinamis, artinya menurunkan tegangan maka arus pun akan turun.

Pengertian Auto Trafo


Auto trafo atau auto transformator adalah transformator yang memiliki 1 jenis gulungan dimana gulungan tersebut merupakan gulungan primer sekaligus gulungan sekunder. Dinamakan Auto trafo pastinya ada proses automatis dari trafo tersebut. Menurut hemat penulis, auto tersebut ditujukan untuk proses perbandingan belitan primer dan sekunder yang saling mempengaruhi secara otomatis jika posisi tap trafo dirubah.  Berbeda dengan transformator pada umumnya yang memiliki gulungan primer dan sekunder yang terpisah secara induksi. Pada trafo biasa perubahan tap trafo hanya diatur pada salah satu lilitan primer atau sekundernya saja, dan perubahan tap tersebut sama sekali tidak mempengaruhi lilitan pasangannya, hanya tegangan dan arus pada belitan yang tapnya dirubahlah yang terpengaruh. Itu sekilas tentang auto trafo agar anda mulai ada gambaran bahwa auto trafo berbeda dengan trafo biasa pada umumnya.

Diagram Daya Pengasutan Motor dengan Auto Trafo


Berikut ini adalah diagram daya dari pengasutan / starter motor 3 phasa dengan menggunakan auto trafo :

Diagram daya pengasutan motor 3 phasa dengan auto trafo
Diagram daya pengasutan motor 3 phasa dengan auto trafo

Pada diagram daya diatas terdapat 3 buah kontaktor K1, K2 dan K3. K1 dan K2 operasi dalam proses pengasutan motor 3 phasa menggunakan auto trafo. Sedangkan K3 operasi pada tegangan kerja motor 3 phasa sesuai dengan name plate nya. Jadi yang harus operasi pertama dari proses pengasutan motor ini adalah K1 dan K2. K1 merupakan supply tegangan dari auto trafo, sedangkan K2 merupakan hubungan belitan bintang dari auto trafo tersebut. Jika hanya K1 saja yang bekerja tanpa operasi K2 maka auto trafo tersebut tidak bisa menghasilkan output tegangan karena loop di trafo terbuka.

Ketika K1 dan K2 sudah operasi, maka supply tegangan ke motor 3 phasa bisa diatur dengan merubah posisi tap trafo secara bertahap. Proses ini sama dengan menaikkan tegangan supply motor 3 phasa secara bertahap sehingga arus asut motor 3 phasa bisa diredam / tidak terlalu tinggi. Proses perpindahan dari tap auto trafo ini biasanya dilakukan secara manual oleh operator motor walaupun tidak menutup kemungkinan jika dirancang secara otomatis mengenai perpindahan tap auto trafo tersebut.

Auto trafo biasanya memiliki 3 posisi tap untuk setiap phasanya misalkan 80 %, 65 % dan 50 % sehingga karakteristik untuk pengasutan motor 3 phasa bisa dilakukan dengan menyesuaikan kondisi beban. Jika tegangan output auto trafo yang merupakan  supply motor sudah bisa membuat putaran motor di kisaran 80 % s/d 90 % maka boleh dilakukan manufer perpindahan supply tegangan menjadi tegangan kerja motor dengan cara membuka kontak dari kontaktor K2. Membukanya kontak dari kontaktor K2 merupakan syarat bisa dioperasikannya kontaktor K3 sebagai supply tegangan motor sesuai tegangan kerjanya, Dan beroperasinya kontaktor K3 harus otomatis membuat kontak dari kontaktor K1 menjadi terbuka, sehingga supply tegangan motor tidak dipengaruhi lagi auto trafo.

Diagram Kontrol Pengasutan Motor dengan Auto Trafo


Berikut ini adalah diagram kontrol dari proses pengasutan motor 3 phasa menggunakan auto trafo yang bisa membuat proses pengasutan berlangsung sesuai yang sudah dijelaskan pada diagram daya diatas.

Diagram kontrol pengasutan motor 3 phasa dengan auto trafo
Diagram kontrol pengasutan motor 3 phasa dengan auto trafo
Diagram kontrol sudah di uji via software simulasi.

Ket : 
S0 = Push button Stop
S1 = Push button Start Pengasutan
S2 = Push button Start motor setelah pengasutan
K1 = Kontaktor supply tegangan auto trafo
K2 = Kontaktor close loop auto trafo
K3 = Kontaktor supply tegangan sesuai tegangan kerja motor

Prinsip kerja dari rangkaian kontrol pengasutan motor 3 phasa dengan auto trafo diatas adalah sebagai berikut :

Motor hanya bisa dioperasikan jika push button yang ditekan pertama kali adalah push button S1. Jika yang ditekan sebelum motor operasi adalah push button S2 terlebih dahulu maka tidak akan ada reaksi apa-apa pada motor karena aliran arus menuju kontaktor K3 pada kondisi ini adalah terbuka ( open loop ). Dengan prinsip kerja seperti ini maka proses pengasutan menggunakan auto trafo sifatnya wajib, tidak ada fitur pilihan start motor langsung tanpa pengasutan auto trafo tersebut. Ini juga dilakukan untuk menghindari salah pencet push button start saat akan mengoperasikan motor.

Dengan menekan push button S1 terlebih dahulu maka kontaktor K1 dan K2 akan langsung operasi dan motor otomatis disupply tegangan dari output auto trafo. Pada kondisi ini bisa langsung dilakukan pengaturan tap auto trafo mengikuti kondisi beban. Jika putaran motor sudah mencapai 80 % s/d 90 % maka bisa langsung dilakukan perpindahan supply tegangan dari auto trafo menjadi supply lain sesuai tegangan kerja motor. Caranya adalah dengan menekan push button S2. Ketika push button S2 ditekan maka K2 yang merupakan close loop dari auto trafo menjadi terbuka, artinya tegangan output dari auto trafo menjadi nol karena loop terbuka. Anda jangan khawatir pada kondisi ini motor akan stop karena kehilangan tegangan, tetapi saat push button S2 tersebut ditekan tegangan output auto trafo memang menjadi nol dan akan dengan cepat tergantikan dengan supply dari sumber lain sesuai tegangan kerja motor dengan operasinya kontaktor K3. Operasinya kontaktor K3 juga langsung memutuskan supply tegangan menuju auto trafo karena aliran arus menuju kontaktor K1 menjadi terbuka. Setelah motor bekerja dengan supply tegangan kerjanya yaitu dengan operasinya K3 maka push button S1 atau pun S2 jika ditekan pada kondisi ini tidak akan mempengaruhi motor.

Untuk stop motor bisa langsung menekan push button S0 dan proses pengasutan mereset kembali ke kondisi awal.

Pengasutan dengan menggunakan auto trafo akan lebih efisien meredam arus start dibandingkan sistem pengasutan star - delta. Hal ini dikarenakan pada pengasutan menggunakan auto trafo terdapat variable pengaturan tegangan asut yang lebih banyak. Sedangkan pada sistem pengasutan star - delta variable tegangan asut hanya satu yaitu saat motor terhubung star.

Demikianlah artikel singkat tentang sistem starter motor listrik 3 fasa dengan auto trafo. Saran, masukan ataupun koreksi silahkan meninggalkan jejak di kolom komentar.


Wassalam.
loading...

Berlangganan update artikel terbaru via email:

6 Responses to "Sistem Starter Motor Listrik 3 fasa dengan Auto Trafo"

  1. Assalamualaikum..
    mas, saya mau nanya.. kenapa pada saat tegangannya diubah dari rendah menuju tinggi dgn menggunakan auto trafo ,, arusnya juga memiliki nilai sebanding dari rendah menuju tinggi ya??

    bukankah rumus dari trafo adalah S=V.I ??
    dengan demikian, apabila tegangan saya turunkan, maka secara otomatis arus yang akan mengalir bukankan justru semakin besar ya mas??

    mohon dikoreksi atas penalaran saya. terimakasih, mas.
    Wassalamualaikum

    ReplyDelete
    Replies
    1. Waalaikum salam wr.wb..
      Pertanyaan dan penalarannya bagus mas, namun ada kesalahan persepsi yang mudah-mudahan bisa diluruskan bersama ya. Pahami juga tentang “karakteristik beban” sebuah peralatan listrik tsb.

      Daya trafo yang mas maksud secara ideal memang benar S primer = S sekunder, sehingga dari unsur S yaitu I dan V jika salah satu parameter besarannya kita rubah maka akan merubah pula besaran lainnya untuk mempertahankan nilai S yang tetap. Besaran yang paling mudah dirubah dari S trafo adalah besaran V karena memang fungsi trafo adalah konversi nilai tegangan pada variasi nilai tertentu berdasarkan persamaan terhadap jumlah lilitannya (n). Lalu besaran I sebagai salah satu unsur S trafo dari mana didapatkan itulah yang harus dipahami.

      Nilai I pada sebuah trafo adalah tergantung dari besarnya S beban. Awas!!! jangan “salah persepsi”, bukan S trafo yang mengendalikan nilai I trafo, tapi S bebanlah yang mengendalikan nilai I trafo pada variasi nilai tertentu. Jadi jika S beban turun maka sebenarnya nilai S trafo akan turun juga otomatis. Pada kondisi ini S primer trafo tetap akan terjaga nilainya sama dengan S skunder trafo pada nilai S yang tentunya sudah berubah sesuai nilai S beban tersebut (asumsi rugi2 penghantar saya abaikan).
      Adapun nilai S yang tertera di nameplate trafo adalah nilai S maksimun yang diijinkan untuk trafo tersebut.

      Jadi penalaran mas tentang V trafo diturunkan maka nilai I trafo akan naik otomatis itu adalah BENAR jika beban memiliki karakteristik mempertahankan nilai S pada besaran yang TETAP meskipun terjadi penurunan tegangan pada trafo atau pada beban tersebut.

      Pada konteks beban sebuah “motor listrik” punya karakteristik beban tersendiri. Semakin kecil tegangan motor maka semakin kecil pula arus motor atau semakin kecil pula S motor, sebaliknya semakin besar tegangan motor semakin besar pula arus motor atau semakin besar pula S motor (fakta lapangan bisa membuktikan).

      Jadi ingat kembali “bukan S trafo yang mengendalikan nilai I trafo, tapi sebaliknya S bebanlah yang mengendalikan nilai I trafo” Saat motor diberikan tegangan yang kecil dari trafo maka S motor pun kecil sehingga I trafo juga akan kecil menyesuaikan motor tersebut.

      Demikian, semoga bisa dipahami.
      Terimakasih sudah berkunjung.

      Delete
    2. ooohhh begitu tooh.. paham saya jadinya.. tapi masih ada yg sedikit ganjal, mas..

      Mas bilang bahwa daya, tegangan, dan arus pada motor itu nilainya sebanding. Di mana ketika tegangan diturunkan, maka arus dan dayanya pun bisa jadi turun.

      Akan tetapi sejauh ini yang saya pahami mengenai rumus daya pada suatu beban bukannya:
      P=V.I.cos phi
      ya, mas?
      dan kalau 3 phasa nya hanya tinggal dikalikan √3.

      Itu sih yang saya tangkap pada teori rumusnya, saya belum pernah mengukur dalam konteks lapangannya.

      Apakah yang saya tangkap mengenai rumusnya benar seperti itu, mas?
      Atau mungkin saya juga masih ada kesalahan dalam menalar rumusnya?

      mohon koreksiannya,, terimakasih.

      Delete
    3. Rumus daya P = I V cos phi (listrik 1 phasa), rumusnya benar tapi tidak menjawab karakteristik beban motor yang saya maksudkan.

      Pada rumus daya tersebut I memang berbanding terbalik terhadap V jika nilai daya P tetap. Ingat JIKA nilai daya P tetap. I = P / (V Cos phi). Sedangkan pada karakteristik motor perubahan nilai I atau nilai V akan diikuti juga dengan perubahan nilai P sehingga rumus daya diatas tidak bisa dipakai untuk menyimpulkan karakteristik beban motor listrik.

      Konversi rumus daya P dari system 1 phasa ke 3 phasa tidak hanya memperhatikan tinggal kali akar 3 saja, tetapi perhatikan juga nilai V yang digunakan.

      Pada system 1 phasa V = VLN; sedangkan system 3 phasa V = VLL. Asal muasal rumus 3 phasa tersebut berasal dan tak lepas dari rumus hubungan bintang dan segitiga. Mudah-mudahan bisa saya jelaskan diartikel selanjutnya, he..he..

      Semoga membantu.

      Delete
  2. Maaf..pak..bisakah pust butom 2 diganti menggunakan timer..kalau bisa minta tolong pak diagram kontrolnya...trimakasih banyak atas petunjuknya

    ReplyDelete
    Replies
    1. bisa pak, gambar diagram kontrolnya ganti saja kontak yang berasal dari push button 2 tersebut menjadi kontak timer (referensi kondisi NO dan NC push button 2 tsb. Cuma menurut saya kurang efektif saja pak jika pengendalian besaran tegangan dari auto trafonya dilakukan secara manual, kecuali pengendalian besaran tegangan auto trafonya memang sudah auto, pemasangan timer tidak masalah.

      Delete

Silahkan berkomentar yang sesuai dengan topik, Mohon Maaf komentar dengan nama komentator dan isi komentar yang berbau P*RN*GRAFI, OB*T, H*CK, J*DI dan komentar yang mengandung link aktif, Tidak akan ditampilkan!

Iklan Atas Artikel

Iklan Tengah Artikel 1

Iklan Tengah Artikel 2

Iklan Bawah Artikel