#3 Jenis Instalasi Starter Motor Listrik Paling Populer

Pengasutan motor listrik adalah teknik untuk memperkecil arus asut atau arus start saat motor listrik pertamakali dioperasikan. Motor listrik yang saya bicarakan disini adalah motor listrik 3 phasa. Seperti kita ketahui bahwa karakteristik dari motor listrik khususnya motor induksi saat pertama kali dioperasikan membutuhkan arus asut yang sangat tinggi hingga 4 sampai dengan 7 kali dari arus nominal motor listrik tersebut. Ini artinya akan ada lonjakan arus sesaat dan jika sistem kehandalan instalasi tidak mendukung, arus asut tersebut tentu saja akan mengganggu sistem kehandalan instalasi, salah satunya adalah terjadi kedipan tegangan. Bagi beban listrik yang sensitif apalagi skala produksi industri, hal ini akan menjadi permasalahan yang kompleks.

Ada banyak teknik untuk proses pengasutan motor listrik ini, setidaknya saya akan menjelaskan #3 jenis instalasi starter motor listrik paling populer digunakan, yaitu:

#1 Pengasutan Motor Listrik Langsung ( DOL )

Pengasutan motor listrik direct on line ( DOL ) adalah jenis pengasutan pada motor listrik secara langsung. Jadi sebenarnya pada pengasutan jenis ini bisa disebut juga tanpa pengasutan. Tapi, jenis pengasutan DOL ini memang populer juga didunia industri, khususnya untuk motor listrik dengan kapasitas daya yang kecil. Artinya pengasutan ini efektif dan efisien digunakan daripada menggunakan jenis pengasutan yang memerlukan banyak peralatan asut yang mahal.

Apakah terjadi arus asut yang tinggi saat pertama kali motor dioperasikan dengan pengasutan DOL? Mungkin anda mulai bertanya untuk mengkonfirmasi pernyataan saya di paragraf awal, he.. Jawabannya tentu saja terjadi, tetapi arus asut yang tinggi tersebut sudah diperhitungkan sebelumnya sehingga tidak sampai mengganggu kehandalan sistem listrik disekitarnya. Hal ini bisa diatasi jika motor listrik yang diasut memang berdaya kecil, dan atau sistem ketersediaan dan kehandalan supply listrik ditempat motor listrik tersebut memang baik serta didukung proteksi motor listrik yang memadai.

Berikut saya sertakan bagaimana contoh pengawatan daya dari pengasutan motor listrik DOL lengkap dengan diagram kontrolnya sebagai gambaran awal bagi anda yang memang memiliki ketertarikan didunia kelistrikan khususnya tentang instalasi motor listrik.

a. Diagram Daya DOL

Diagram daya ini menjelaskan tentang pengawatan motor listrik untuk komponen yang menggunakan listrik 3 phasa secara langsung.

Diagram daya DOL motor Bintang dan delta

Diagram daya diatas merupakan diagram daya untuk motor listrik dengan hubungan belitan bintang ataupun hubungan belitan delta. Perbedaan hanya ada pada jenis koneksi pada hubungan belitan motornya. Kapan motor listrik tersebut harus dihubung delta ataupun bintang, anda harus memahami dahulu cara membaca name plate dari motor listrik ini. Saya sudah mengulasnya dengan lengkap diartikel : " Cara membaca dan memahami name plate motor " dan artikel " cara memahami konsep hubungan belitan motor 3 phasa ".

b. Diagram Kontrol DOL

Pada diagram kontrol DOL ini menjelaskan instalsi kontrol menggunakan listrik 1 phasa. Instalasi ini mengendalikan start dan stop motor listrik 3 phasa.

Diagram kontrol motor DOL

Anda yang berkecimpung didunia kelistrikan tentu tidak asing lagi dengan diagram kontrol diatas, dan bagi anda yang merasa pemula dalam dunia kelistrikan, sangat direkomendasikan untuk memahami diagram kontrol diatas karena diagram kontrol tersebut adalah dasar dari kontrol motor listrik pada umumnya yang selanjutnya bisa dikembangkan lagi mengikuti kondisi yang ada.

Pada artikel ini saya tidak akan menjelaskan bagaimana prinsip kerja dari diagram motor DOL yang sudah dibuat diatas, tetapi jangan khawatir bagi anda yang penasaran bisa lihat diartikel saya sebelumnya yaitu : "Mengenal Instalasi Motor 3 Phasa DOL Starter"

#2 Pengasutan Motor Listrik Star Delta ( Bintang Segitiga )

Jenis pengasutan motor listrik populer yang kedua adalah pengasutan dengan metode star delta atau bintang segitiga. Teknik pengasutan ini terbukti bisa menurunkan arus start sampai 30% atau lebih dari arus asut normalnya. Selain itu, teknik pengasutan ini juga tidak memerlukan biaya yang cukup mahal karena hanya menambah komponen bantu 2 buah kontaktor beserta perangkat instalasi kontrolnya.

a. Diagram Daya Pengasutan Star Delta

Pada diagram ini menggambarkan proses instalasi motor 3 phasa dengan instalasi yang sama meskipun nantinya saya akan menampilkan 2 jenis diagram kontrol untuk mengendalikan pengasutan star delta motor listrik tersebut.

Diagram daya pengasutan motor star delta

Proses pengendalian pada diagram diatas ada pada kontaktor yang menentukan hubungan belitan motor dalam beroperasi yaitu kontaktor KY dan kontaktor KD. Kontaktor yang harus pertama kali beroperasi pada pengasutan ini adalah kontaktor KY yang menandakan bahwa motor beroperasi pada hubungan belitan bintang. Baru setelah itu berdasarkan seting waktu yang sudah ditentukan, kontaktor KD sebagai tanda bahwa motor beroperasi pada hubungan belitan delta boleh beroperasi. Tetapi tentu saja ada syarat yang tidak boleh diabaikan saat motor akan beroperasi dengan hubungan belitan delta, diantaranya adalah motor harus terlebih dahulu melepas hubungan belitan bintangnya atau bisa berbarengan dengan berpindahnya mode operasi motor menjadi hubungan belitan delta selama tidak terjadi short circuit pada hubungan belitannya.

Untuk lebih jelasnya tentang pengasutan motor star delta ini, anda bisa membacanya lengkap di artikel : "Mengenal Instalasi Starting Motor 3 Phasa Star Delta".

b. Diagram Kontrol Pengasutan Star Delta

Seperti yang saya katakan sebelumnya, saya akan mengulas diagram kontrol dari pengasutan motor listrik star delta ini menjadi 2 jenis diagram kontrol yaitu secara manual dan automatis.

- Diagram Kontrol Star Delta Manual

Pada diagram ini menjelaskan pengoperasian pengasutan motor star delta secara manual yaitu perpindahan dari hubungan belitan motor star ke delta dilakukan dengan manual yaitu menekan push button tertentu oleh operator.

Diagram kontrol motor star delta manual

Pada diagram kontrol manual ini, perpindahan hubungan belitan motor dari star ke delta dilakukan dengan memencet push button S-YD ( digambar berwarna merah ) sekali tekan meskipun sesaat. Pada proses ini diperlukan kematangan percobaan sebelumnya yang matang sehingga bisa terprediksi kapan waktu efektif saat perpindahan hubungan belitan motor tersebut diperbolehkan. Oleh karena itu, kompetensi dari operator sangat diperhitungkan.

- Diagram Kontrol Star Delta Automatis

Pada diagram ini menjelaskan pengoperasian pengasutan motor star delta yaitu perpindahan dari hubungan belitan motor star ke delta dilakukan secara otomatis menggunakan perangkat tambahan yaitu TDR ( Timer Delay Relay ). TDR ini akan bekerja menghitung waktu untuk merubah posisi kontaknya sesuai dari seting waktu yang telah ditentukan selama TDR mendapatkan tegangan kerjanya.

Diagram kontrol motor star delta automatis

Pada diagram kontrol otomatis ini, perpindahan hubungan belitan motor dari star ke delta dilakukan secara otomatis berdasarkan waktu yang telah diseting sebelumnya pada komponen TDR. Jika waktu pada TDR sudah tercapai maka hubungan belitan motor akan berpindah menjadi delta dengan sendirinya. Jadi pada jenis kontrol ini, keterampilan operator tidak terlalu diperhitungkan seperti jenis kontrol manual sebelumnya.

#3 Pengasutan Motor Listrik Auto Trafo

Jenis pengasutan motor listrik populer yang ketiga adalah pengasutan dengan metode auto trafo. Teknik pengasutan ini bisa menurunkan arus start lebih baik dari pengasutan DOL ataupun star delta. Maka tidak heran jika pengasutan ini butuh biaya yang agak mahal karena harga outo trafo sendiri sebagai komponen utama memang mahal.

Auto trafo atau auto transformator merupakan transformator yang memiliki 1 jenis gulungan yang merupakan gulungan primer sekaligus gulungan sekunder. Makna Auto pada nama auto trafo tersebut ditujukan untuk proses perbandingan belitan primer dan sekunder yang saling mempengaruhi secara otomatis jika terjadi perubahan pada posisi tap trafo.  Berbeda dengan transformator pada umumnya yang memiliki gulungan primer dan sekunder yang terpisah secara induksi. Pada trafo biasa perubahan tap trafo dilakukan hanya pada salah satu lilitan primer atau sekundernya saja, dan perubahan tap tersebut sama sekali tidak mempengaruhi jumlah lilitan pasangannya, hanya mempengaruhi tegangan yang dihasilkan.

a. Diagram Daya Pengasutan Star Delta

Pada diagram ini menjelaskan pengoperasian pengasutan motor menggunakan auto trafo, dimana pada prinsipnya perubahan tap dari auto trafo merupakan input tegangan bagi motor 3 phasa yang terhubung star ataupun segitiga, dimana besarnya input tegangan motor tersebut berlangsung secara bertahap dari minimal sampai tegangan optimal sesuai tegangan kerja motor. Oleh karena itulah arus asut pada metode ini bisa ditekan sekecil-kecilnya.

Diagram daya pengasutan motor dengan auto trafo

Pada diagram daya diatas terdapat 3 buah kontaktor yang nantinya dikendalikan lewat diagram kontrol. kontaktor K1 dan K2 akan beroperasi pertama kali, setelah itu baru kontaktor K3 yang beroperasi dengan melepas kontaktor K1 dan K2 terlebih dahulu. Motor beroperasi pada tegangan kerjanya dengan beroperasinya kontaktor K3.

b. Diagram Kontrol Pengasutan Auto Trafo

Pada Diagram kontrol ini menggambarkan bagaimana proses kontrol dari 3 buah kontaktor pada diagram daya diatas.

Diagram kontrol pengasutan motor dengan auto trafo

Pada diagram kontrol diatas bisa disimpulkan bahwa proses kontrol dilakukan dengan cara membuan kontaktor K1 dan K2 bekerja terlebih dahulu. Saat kontaktor tersebut bekerja maka dilakukan perpindahan tap dari auto trafo secara bertahap dan manual oleh operator, dan saat akan mencapai tegangan nominal motor maka dilakukan perpundahan operasi kontaktor K1 dan K2 menjadi hanya kontaktor K3 yang beroperasi dengan menekan push button S2 ( gambar warna merah ), yang artinya proses pengasutan motor dengan auto trafo selesai.

Untuk lebih jelasnya bagaimana prinsip kerja lengkap pada pengasutan auto trafo ini, saya sudah mengulasnya diartikel : "Cara Pengasutan Motor 3 Phasa Auto Trafo".

Perbandingan Tiga Metode Pengasutan

Ketiga metode di atas menyelesaikan masalah yang sama — arus start motor yang terlalu besar bagi jaringan — dengan harga yang berbeda-beda. Tabel berikut merangkum pertukarannya:

Aspek	DOL	Star-Delta	Auto Trafo
Arus start	5–7 × arus nominal	Sepertiga dari DOL	Tergantung tap, 25–64% dari DOL
Torsi start	Penuh	Sepertiga dari DOL	Sama persentasenya dengan arusnya
Jumlah kontaktor	1	3 + timer	3 + timer + auto trafo
Syarat motor	Bebas	Harus mampu bekerja delta pada tegangan jaringan	Bebas
Torsi start bisa diatur	Tidak	Tidak	Ya, lewat pemilihan tap
Biaya dan ruang panel	Paling hemat	Sedang	Paling besar
Paling cocok untuk	Motor kecil sampai menengah	Pompa sentrifugal, blower, beban ringan saat start	Motor besar, beban yang butuh torsi start tertentu

Kenapa tap auto trafo menurunkan arus jaringan lebih besar daripada dugaan

Ini bagian yang sering salah dipahami. Pada tap 65%, motor memang menerima 65% tegangan sehingga menarik 65% arus. Tetapi arus yang diambil dari jaringan lebih kecil lagi, karena auto trafo bekerja seperti transformator: arus sisi primer adalah 65% dari arus sisi sekunder. Hasil akhirnya 0,65 × 0,65, yaitu sekitar 42%.

Tap auto trafo	Tegangan ke motor	Arus dari jaringan	Torsi start
50%	50%	25% dari DOL	25% dari DOL
65%	65%	42% dari DOL	42% dari DOL
80%	80%	64% dari DOL	64% dari DOL

Perhatikan bahwa torsi selalu turun sebesar persentase yang sama dengan arus jaringan. Tidak ada metode pengasutan yang menurunkan arus tanpa ikut menurunkan torsi — itulah hukum yang berlaku untuk semuanya, termasuk star-delta.

Cara Memilih di Antara Ketiganya

Urutan pertanyaannya seperti ini:

1. Apakah jaringan sanggup menahan arus start DOL? Kalau sanggup dan bebannya tidak bermasalah, DOL adalah pilihan paling sederhana dan paling murah dirawat.
2. Apakah beban ringan saat start? Pompa sentrifugal dan blower memenuhi syarat ini, sehingga torsi sepertiga dari star-delta sudah cukup.
3. Apakah name plate motor memungkinkan star-delta? Motor harus bisa bekerja delta pada tegangan jaringan — misalnya name plate 380/660 V pada jaringan 380 V. Kalau name plate-nya 220/380 V, star-delta tidak bisa dipakai.
4. Butuh torsi start tertentu yang tidak dipenuhi star-delta? Di sinilah auto trafo masuk, karena tap-nya bisa dipilih.

Di luar tiga metode klasik ini, ada dua pilihan yang kini umum dipakai di industri: soft starter, yang menaikkan tegangan secara bertahap sehingga perpindahannya mulus tanpa hentakan, dan variable speed drive, yang selain mengasut juga mengatur putaran motor sepanjang operasi. Keduanya lebih mahal di awal, tetapi menghilangkan hentakan mekanik yang memperpendek umur kopling dan gearbox.

Pertanyaan yang Sering Diajukan

Metode mana yang paling hemat listrik?
Tidak ada. Metode pengasutan hanya mengatur beberapa detik pertama, sedangkan konsumsi listrik ditentukan oleh beban selama motor bekerja. Yang menghemat pemakaian adalah variable speed drive, karena ia menyesuaikan putaran dengan kebutuhan beban — bukan karena cara mengasutnya.

Kenapa star-delta tidak bisa dipakai pada semua motor?
Karena motor harus dirancang bekerja delta pada tegangan jaringan yang tersedia. Cara memastikannya adalah membaca dua angka tegangan di name plate.

Apakah pengasutan bertahap mengurangi arus nominal motor?
Tidak. Setelah motor mencapai putaran kerja, arus yang ditarik sama saja untuk semua metode, karena ditentukan oleh beban. Yang berkurang hanya lonjakan arus pada detik-detik awal.

Bahasan lengkap tiap metode

• Rangkaian DOL motor listrik 3 fasa
• Rangkaian star delta motor listrik 3 fasa
• Rangkaian star delta dengan switch manual-auto
• Rangkaian star delta menggunakan PLC
• Cara pengasutan motor 3 fasa dengan auto trafo
• Rangkaian forward reverse motor listrik 3 fasa
• Self holding, instalasi dasar kontaktor
• Cara membaca name plate motor listrik
• Cara menentukan spesifikasi komponen instalasi motor listrik

Demikian artikel tentang #3 Jenis instalasi starter motor listrik paling populer, masukan ataupun koreksi silahkan untuk tidak ragu meninggalkan jejak dikolom komentar. Semoga bermanfaat.

Wassalam.