YOU ARE DOWNLOADING DOCUMENT

Please tick the box to continue:

Transcript
Page 1: Rangkaian Pengendali Motor

MAKALAH ELEKTONIKA INDUSTRI MEMBAHAS

TENTANG RANGKAIAN PENGENDALI MOTOR

Disusun oleh

Mei Eka Handayana 5301413037

Meliana Kusuma Dewi 5301413040

Sa’diah Fajri 5301413043

PENDIDIKAN TEKNIK ELEKTRO-TEKNIK ELEKTRO

UNIVERSITAS NEGERI SEMARANG

SEMARANG

OKTOBER, 2015

Page 2: Rangkaian Pengendali Motor

RANGKAIAN PEMGENDALI MOTOR

PERLINDUNGAN DAN INSTALASI MOTORPerlindungan motor berusaha melindungi motor, sistem suplai, dan individu dari

berbagai kondisi yang mengganggu beban yang digerakkan, sistem suplai, atau motor itu sendiri. Sebagai bagian dari rangkaian cabang motor, dalam pandangan dari motor diperlukan cara pemutusan yang tepat dengan kapasitas yang cukup. Tujuan alat pemutus adalah membuka penghantar suplai ke motor yang memungkinkan orang bekerja dengan aman pada pemasangan. NEC (Undang-undang listrik nasional di USA) mendefinisikan “di dalam penglihatan” dari motor bahwa alat pemutusan dapat dilihat dan tidak lebih 50 kali dari peralatan yang sedang dikontrol. Apabila sumber untuk rangkaian cabang motor berada di dalam penglihatan motor, alat pemutusan yang sama dan dapat digunakan untuk memenuhi semua persyaratan undang-undang tersebut. Jika sumber untuk dirangkaian cabang motor tidak dekat dengan motor, alat pemutus yang lain diperlukan. Apabila sumber pengendali dan motor tidak didalam penglihatan dari motor satu sama lain, diperlukan tiga alat pemutus terpisah.

Alat pemutus tersebut mempunyai kemampuan ampere paling tidak sebesar 115% dari arus kerja beban-penuh motor. Alat pemutus tersebut akan membuka semua penghantar suplai bawah tanah dan akan menjadi gang yang dioperasikan sehingga satu mekanisme pengoperasian membuka semua kutub secara bersamaan. Aka nada indikasi yang jelas apakah pemutus dalam posisi membuka (OFF) atau tertutu (ON). Pemutus tersebut harus mampu terkunci pada posisi membuka.

Persyaratan untuk saklar pemutus yang digunakan pada rangkaian cabang motor diberi ukuran 600V. Saklar pemutus harus mempunyai ukuran kerja hp sama dengan atau lebih besar dibandingkan ukuran kerja horsepower diperlukan ketika motor macet dan pengendali motor gagal membuka rangkaian dengan betul. Apabila saklar pemutus dioperasikan, kemudian saklar harus memutuskan arus rotor tertahan dari motor, yang biasanya 600% dari arus beban penuh motor. Pembukaan saklar dari pemutus di bawah ukuran kerja yang tidak dapat memadamkan busur api, dapat menyebabkan busur api melompat ke tutup logam atau meloncat dari line ke line, menyebabja hubungan singkat yang dapat menghentikan lubang pada tutup dan menyatakan kemungkinan terlukanya operator. Ada pengecualian untuk ukuran kerja horsepower dari saklar yang berlaku pada motor ac yaitu yang mempunyai ukuran kerja 100hp atau lebih dimana alat pemutus yang diijinkan

Page 3: Rangkaian Pengendali Motor

adlaah penggunaan-umum saklar isolasi yang dengan jelas diberi tanda “JANGAN BEKERJA DENGAN BEBAN”.

Saklar pemutus biasanya tidak digunakan untuk pengasutan dan penghentian yang biasa. Hal ini karena motor berisi induksi yang besar. Ketika saklar terbuka pada keadaan berbeban, bunga api akan meloncat diantara saklar karena saklar membuka. Bunga api dapat membakar pisau saklar. Jangan berdiri didepan saklar apabila saklar dioperasionalkan. Yang paling aman adalah menjauhkan muka dan badan pada satu sisi dan menggunakan tangan kiri untuk mengoperasikan saklar. Meskipun bunga api yang besar tidak sering terjadi, bahaya kerusakan yang serius pada saklar dan luka pada operator selalu mengancam.

Umumnya motor mempunyai arus awal 6x arus kerja beban penuhnya. Kalau rancangan dari rangkaian pengumpan motor tidak memungkinkan arus awal yang besar, motor tidak perlu ditutup. Pada awal waktu motor diasut dengan betul dan berjalan, motor kemudian harus terlindung dari pemanasan lebih akibat pembebenan mekanis yang berlebihan.

Komponen utama yang diperlukan untuk pemasangan motor diperlihatkan pada gambar dibawah ini. Pengendali motor adalah alat yang melakukan penghubungan ON/OFF yang sesungguhnya. Pada dasarnya pengendali harus mempunyai ukuran kerja horsepower yang tidak lebih rendah dari ukuran kerja horsepower dari motor yang dikontrol.

Motor sering dibebani melampaui kapasitas yang dirancang. Misalnya, ketika menggunakan ketika menggunakan gergaji apabila papannya basah atau potongannya terlalu

Page 4: Rangkaian Pengendali Motor

dalam, motor akan dibebani lebih dan berjalan lambat. Arus mengalir yang mengalir pada lilitan akan bertambah dan panas motor diatas suhu rancangannya. Pompa yang tersumbat atau beban berat berlebihan pada lift atau kerekan akan mempunyai efek yang sama pada motor. Jika tidak dilakukan sesuatu akan mengakibatkan kerusakan permanen pada lilitan motor dan diperlukan perbaikan yang mahal.

Alat perlindungan beban lebih motor dipasang pada tiap line daya dari motor untuk melindungi motor, pengontrol motor, dan penghantar rangkaian cabang, terhadap pemanasan berlebihan yang diakibatkan oleh beban lebih motor atau kegagalan mengasut motor. Pada beberapa contoh perlindungan termal adalah terpadu dengan motor. Meskipun demikian, pada sebagian aplikasi alat perlindungan beban-lebih terpisah diperlukan.

Ukuran kerja arus dari relai beban lebih-termal dipilih untuk melindungi motor terhadap beban-lebih yang ditahan. Kontak beban lebih (OL) membuka setelah periode waktu yang tergantung pada magnitude arus beban-lebih. Gambar dibawah ini akan menunjukkan waktu pelepasan sebesar beberapa kali arus kerja relai beban-lebih. Pada arus kerja (kelipatan satu), relai tidak memutus tetapi arus dua kali arus kerja akan memutus tetapi arus dua kali arus kerja akan memutuskan setelah interval 40 detik.

Perlindungan hubung-singkat (termasuk perlindungan kesalahan pentanahan) dimaksudkan untuk melindungi komponen rangkaian motor, misalnya penghantar, saklar, pengendali, relai beban lebih motor, dan sebagainya, terhadap arus hubung-singkat atau hubungan tanah. Perlindungan ini disediakan oleh sekering atau alat pemutus rangkaian. Alat perlindungan hubung singkat diberi ukuran berdasarkan prosentase ampere beban-penuh (full-load ampers) dari motor. Pemilihan sekering atau pemutus rangkaian yang tidak hati-hati dapat mengakibatkan kerusakan pada sistem pengawatan dan kemungkinan melukai personil. Aturan NEC tersebut mengizinkan jenis alat-alat berikut dipakai sebagai alat perlindungan hubung singkat:

- Sekering tunda “nontime”.

- Sekering dua elemen (sekering tunda-waktu).

- Pemutus yang berhenti sesaat (hanya jika dapat diatur dan bagian dari kombinasi pengontrol yang mempunyai perlindungan beban-lebih dan juga hubung-singkat serta kesalahan pertanahan dari motor pada tiap penghantar).

Page 5: Rangkaian Pengendali Motor

- Pemutus waktu yang terbalik.

NEC juga menjelaskan persyaratan untuk penghantar rangkaian pengendali motor. Penghantar rangkaian pengendali motor didefinisikan sebagai rangkaian dari alat pengendali atau sistem yang membawa sinyal listrik yang mengarahkan performa pengontrol. Misalnya, penghantar dari station stop-start pada pengontrol itu sendiri, hanya untuk mengendalikan starter dan tidak mengalirkan daya utama atau arus motor. Rangkaian kontrol dicabang-ambil pada sisi beban dari sekering rangkaian cabang motor sehingga kontrol motor pada rangkaian cabang itu akan dilindungi terhadap arus lebih.

Motor dapat dilindungi dari beban lebih dengan dua cara: dengan perlindungan internal yang dipasangkan pada motor dan dengan perlindungan eksternal yang dipasangkan pada atau dekat pengasut motor. Perlindungan beban lebih internal biasanya adalah detector suhu pada lilitan motor. Alat perlindungan internal yang umum antara lain:

- Alat thermostatis. Alat tersebut biasanya ditambahkan pada lilitan dan dihubungkan langsung pada rangkaian pengendali.

- Detektor suhu tahanan. RTD digunakan untuk menunjukan suhu pada lilitan secara cermat.

- Termokopel. Alat ini adalah pemasangan dari penghantar yang tidak sama disambungkan pada ujung.

Page 6: Rangkaian Pengendali Motor

- Thermistor. Alat ini adalah semi-konduktor yang berubah tahanannya dengan menyala apabika ada perubahan suhu.

Perlindungan beban lebih eksternal, seperti yang disediakan oleh relai beban lebih pada pengasutan motor, hanya merasakan arus motor dalam usaha menentukan panas pada lilitan motor. Metode perlindungan dapat kurang efektif jika motor tertutup oleh kotoran atau debu. Perlindungan beban lebih eksternal juga tidak peka terhadap perubahan pada suhu kamar sekitar motor. Jadi, motor dapat mengalami panas lebih dan perlindungan beban lebih eksternal tidak akan memutus. Perlindung internal dianjurkan untuk aplikasi dimana suhu kamar sekitar dapat berubah secara drastic atau kebersihan motor tidak dapat dijamin. Relai beban lebih eksternal juga kurang efektif jika motor sering diasut dan dihentikan atau jika diasut lagi terlalu vepat setelah pemutusan atau beban lebih. Perlindungan termal internal adalah yang terbaik untuk aplikasi pengasutan yang sering.

Jenis lain rangkaian perlindungan motor termasuk:- Perlindungan tegangan rendah. Jenis perlindungan ini bekerja apabila tegangan

suplai turun dibawah nilai yang ditentukan untuk menyediakan perlindungan operator mesin. Motor harus diasut lagi pada permulaan dari tegangan suplai normal.

- Perlindungan melepas tegangan rendah. Metode ini menghentikan rangkaian apabila tegangan suplai turun dibawah nilai yang ditentukan dan membuat rengkaian lagi ketika tegangan suplai kembali normal.

- Perlindungan kegagalan fase. Perlindungan ini membentuk perlindungan yang menghentikan daya pada semua fase dari rangkaian fase banyak apabila terjadi kegagalan dari salah satu fase. Pemberian sekering yang normal dan perlindungan beban lebih tidak cukup untuk melindungi motor fase banyak dari kerusakan operasi satu fase. Tanpa perlindungan ini, motor akan terus bekerja jika satu fasenya hilang. Arus urutan negative yang besar ditimbulkan pada rangkaian rotor, yang menyebabkan arus dan panas yang berlebihan pada rangkaian rotor yang menyebabkan arus dan panas yang berlebihan pada rangkaian stator yang lambat laun akan terbakar.

- Perlindungan pembalikan fase. Metode ini bekerja berdasarkan arah pembalikan fase pada rangkaian fase banyak. Ini digunakan pada aplikasi misalnya elevator yang akan merusak atau berbahaya untuk motor yang berputar membalik dengan tidak hati-hati.

Page 7: Rangkaian Pengendali Motor

- Perlindungan kesalahan pentanahan. Metode perlindungan ini bekerja apabila satu fase dari motor terhubung ke tanah, mencegah arus yang besar dari kerusakan lilitan stator dan inti besi.

PENGASUTAN MOTOR Perlu diingat bahwa prinsip kerja motor listrik adalah magnetism. Besarnya arus yang

diperlukan untuk menimbulkan magnetism tergantung pada ukuran dan desain motor. Makin tinggi ukuran kerja motor akan makin tinggi arus start dan arus jalan.

Setiap motor apabila berputar cenderung menghasilkan tegangan dan arus didalam lilitannya. Aksi generator tersebut menghasilkan tegangan yang berlawanan dengan tegangan yang diberikan. Apabila motor berputar, GGL lawan atau tegangan yang ditimbulkan oleh pemotong rotor pada garis gaya magnet yang dibangkitkan oleh rotor yang memotong pada garis gaya magnet. Hal ini mengurangi arus yang diberikan pada motor. Pada saat diasut dan sebelum motor mulai berputar tidak ada GGL lawan yang membatasi arus dan awalnya ada arus kejut. Karena arus tersebut terjadi sebelum rotor bergerak, arus rotor yang ditahan akan sama, apakah motor sedang diasut pada keadaaan tanpa beban atau pada keadaan beban penuh. Istilah arus rotor ditahan diambil dari kenyataan bahwa itu ditentukan dengan penahanan poros motor sehingga tidak dapat berputar, kemudian menerapkan tegangan kerja pada motor dan pengukur arus. Meskipun arus rotor ditahan mencapai enam kali arus kerja normal, umumnya berlangsung hanya sepersekiandetik.

Faktor utama yang menentukan besarnya pembangkitan tegangan yang melawan dan arus pada motor adalah kecepatan. Oleh karena itu, semua motor cenderung menarik arus yang lebih besar selama periode pengasutan (arus awal) dibandingkan ketika berputar pad akecepatan kerja (arus jalan). Jika beban yang diberikan pad motor mengurangi kecepatan, arus yang ditimbulkan akan menjadi lebih kecil dan arus yang diberikan akan lebih besar. Yaitu semakin besar beban motor semakin rendah putaran motor dan semakin besar arus yang diberikan yang mengalir pada kumparannya. Jika motor dimacetkan atau arus sicegah dari putarannya karena sesuatu hal, keadaan rotor ditahan terjadi dan arus yang diberikan menjadi sangat besar. Arus yang besar tersebut menimbulkan motor terbakar dengan cepat.

PENGASUTAN TEGANGAN PENUH DARI MOTOR INDUKSI ACPengasutan tegangan penuh atau langsung ke line dirancang untuk memberikan

tegangan line penuh pada motor pada waktu pengasutan. Pengasutan tegangan penuh dapat secara manual atau magnetis. Pengasutan manual sering digunakan untuk motor kecil sampai dengan 10hp. Pengasutan manual terdiri dari saklar dengan satu perangkat kontak untuk tiap fase dan peralatan beban lebih thermal. Kontak pengasut tetap tertutup ketika daya dihilangkan dari rangkaian. Motor diasut lagi ketika daya diberikan lagi. Pengasutan manual untuk motor horse power pecahan satu fase popular karena motor-motor tersebut berfungsi sebagai pelindung motor dan pemutus pengisi cabang. Gambar berikut menunjukan pengasutan fase tunggal yang mempunyai satu relai beban lebih dan saklar togel. Karena arus yang diperlukan oleh arus fase tunggal biasanya kecil, maka pengasut fase tunggal tidak diperlukan sebagai pemutus operasional. Biasanya thermostat, relai dan sejenisnya dapat melayani dengan normal untuk menghubungkan dan memutuskan motor ketika operasi otomatis diinginkan.

Page 8: Rangkaian Pengendali Motor

Ketika terjadi beban lebih, handel pengasut secara otomatis bergerak ke posisi pusat untuk menandakan bahwa kontak telah membuka karena beban lebih dan motor tidak lagi beroperasi. Kontak pengasut tidak dapat ditutup lagi sampai relai beban lebih diriset secara manual. Relai diriset dengan menggerakkan handel pada posisi OFF penuh setelah dibiarkan sekitar dua menit untuk mendinginkan pemanas.

Pengasut manual tiga fasa biasanya dioperasikan dengna menekan tombol pada tutup starter yang secara mekanis mengoperasikan pengasut. Jenis ini menyediakan perlindungan beban lebih, tapi tidak dapat digunakan jika perlindungan tegangan rendah diperlukan atau untuk operasi otomatis jarak jauh. Ketika relai beban lebih putus, mekanisme pengasut tidak meruncing yang membuka kontak untuk menghentikan motor. Kontak tidak dapat ditutup lagi sampai mekanisme pengasut telah direset dengan menekan pada tombol STOP, meskipun demikian pertama-tama unit thermal memerlukan waktu untuk mendinginkan.

Pengasut tersebut dirancang untuk pengasutan yang jarak dari motor ac kecil (10hp atau lebih kecil) pada tegangan yang berkisar dari 120 sampai 600V.

Motor yang lebih besar perlu menggunakan kontaktor untuk menangani arus beban dan biasanya diperlukan operasi pengasut secara otomatis di bawah pengendali atau alat yang diletakkan jarak jauh seperti tombol tekan, saklar, thermostat, relai dan pengontrol solid-state. Oleh karena itu, jenis yang paling umum dari pengasut motor adalah pengasut magnetis langsung ke line yang dioperasikan dengan electromagnet atau solenoid. Pengasut manualharus dipasangkan sehingga mudah dijangkau operator mesin. Dengan pengendali

Page 9: Rangkaian Pengendali Motor

magnetis, station tekan tombol dipasangkan dekat, tetapi alat pilot pengendali otomatis dapat dipasangkan hampir disemua bagian mesin.

Prinsip pengoperasian membuat pengasut megnetis berbeda dengan pengasut manual setelah menggunakan elektromagnetis. Gambar berikut menunjukan pengasut magnetis langsung line ac dan diagram hubungan yang terkait. Rankaian pengasut mempunyai tiga komponen utama; kontraktor magnetis, relai beban lebih dan station kontrol. Ketika tombol START ditekan, kumparan M diberi tenaga.

Gambar pengasut line ac dan pengasut magnetis tiga faseKetika kumparan M diberi tenaga semua, kumparan membuka semua kontak M.

Kontak M seri dengan motor yang hampir menutup untuk menghubungkan lintasan arus pada motor. Kontak-kontak tersebut adalah bagian dari rangkaian daya dan harus dirancang untuk menangani arus beban penuh dari motor. Kontak pengendali M (langsung dari tombol START) menutup untuk menyegel rangkaian kumparan ketika tombol START diletakkan. Kontak tersebut adalah bagian dari rangkaian pengendali yang diperlukan untuk menangani arus yang kecil yang diperlukan untuk memberikan energy pada kumparan. Pengasut mempunyai tiga pemanas beban lebih, satu pada tiap-tiap fase. Kontak relai OL normalilly closed (NC) membuka secara otomatis ketika arus beban lebih dirasakan pada salah satu fase untuk menghilangkan energy kumparan M dan menghentikan motor.

Pengasutan kombinasi terdiri dari pengasutan langsung pada line dan alat pemutus yang dihubungkan bersama-sam a dengan kemasan biasan. Tutup dari kemasan diinterlock

Page 10: Rangkaian Pengendali Motor

dengan handel pengoperasian eksternal dari alat pemutus. Pintu tidak dapat dibuka selama alat pemutus tertutup. Apabila alat pemutus membuka, semua bagian pengasut dapat dimasuki. Meskipun demikian, bahaya berkurang karena bagian yang siap dimasuki dari pengasut tidak terhubung pada line daya.

PENGASUT TEGANGAN DIKURANGIAda dua alasan pokok penggunaan tegangan yang dikurangi ketika motor diasut:- Membatasi gangguan line

- Mengurangi torsi yang berlebihan pada alat yang digerakkan.Ketika motor diasut pada tegangan penuh, arus yang ditarik dari line daya umumnya

6000% dari arus bebean oenuh normal.Arus kejut pengasutan yang besar dari motor besar dapat menyebebabkan penurunan

tegangan secara besar-besaran. Tambahan pula dengan arus yang tinggi, motor juga menghasilkan torsi awal yang lebih tinggi disbanding torsi beban penuh. Pada beberapa aplikasi, torsi awal ini dapat menyebabkan kerusakan mekanis yang berlebihan. Misal pada belt, rantai, atau kopling. Ketika tegangan yang dikurangi diberikan pada motor yang dihasilkan oleh motor keadaan tenang, arus ditarik oleh motor dan torsi yang dihasilkan oelh motor menurun.

Pembatasan arus utility dan juga kapasitas rel pada pabrik dapat memerlukan motoryang diatas power tersebut diasut dengan tegangan yang dikurangi. Beban kinerja tegangan tinggi dapat memerlukan kontrol akselerasi motor beban. Jika beban yang digerakkan atau sistem distribusi daya tidak dapat menerima pengasutan beban penuh, beberapa jenis tegangan yang dikurangi atau skema pengasutan ringan harus digunakan. Pengasutan tegangan yang dikurangi meliputi pengasutan tahanan primer, otorransformator, pengasut bintang-delta, pengasut bagian lilitan dan pengasutan solid state. Alat-alat tersebut hanya dapat digunakan hanya kalau torsi pengasut rendah dipergunakan.

Gambar berikut menunjukan susunan pengasut tahanan primer yang sekarang tidak umum digunakan. Motor AC sering dibandingkan dengan transformator pada lilitan stator atau primer. Pengasut tahanan primer menambah tahanan pada rangkaian stator selama periode pengasutan, jadi mengurangi arus yang ditarik dari line. Penutupan kontak pada A menghubungkan motor dengan suplai melalui tahanan yang memberikan penurunan tegangan untuk mengulangi tegangan pengasut yang ada pada motor.

Page 11: Rangkaian Pengendali Motor

Nilai tahanan yang dipilih untuk menghasilkan tepri pengasutan yang cukup sambil mengurangi arus starting. Arus “inrush” motor menurun selama akselerasi, sehingga mengurangi penurunan tegangan pada tahanan dan memberikan torsi yang lebih besar. Hal ini mengakibatkan akselerasi yang lembut. Sesudah beberapa periode waktu, kontak A membuka dan tahanan di “shorted” oleh kontak B yang memberikan tegangan penuh pada motor.

Satu jenis pengasut ototransformator diperlihatkan pada gambar berikut. Janis ini menggunakan ototransformator untuk mengurangi tegangan pada waktu pengasutan. Ketika motor mendekati kecepatan penuh, ototransformator di “by pass”. Ototransformator adalah transformator lilitan tunggal pada inti yang berlapis-lapis dengan tap pada berbagai titik pada lilitan. Tap-tap biasanya dinyatakan sebagai persentase dari jumlah lilitan, jadi merupakan persentase tegangan output yang diberikan. Tiga ototransformator dihubungkan dalam konfigurasi bintang, denga tap yang dipilih untuk memberikan arus pengasutan yang secukupnya. Motor pertama kali diberi energy dengan teganga ynag dikurangi dengan menutup kontak A. Setelah waktu singkat, ototransformatordihubungkan keluar dari rangkaian oleh pembukaan kontak A danpenutupan kontak B, jadi pemberian tegangan penuh pada motor. Ototransformator tidak perlu mempunyai kapasitas tinggi, sebab ototransformator hanya digunakan untuk periode waktu yang singkat.

Gambar pengendali ototranformator

Gambar hubungan wye dan delta

Page 12: Rangkaian Pengendali Motor

Gambar pengasut bintang segitigaPengasutan bintang segitiga dapat digunakan dengan motor ac tiga fase dimana

tersedia enam ujung dari lilitan stator (pada beberapa motor hnya mempunyai 3 ujung lilitan). Keuntungan utama penggunaaan pengasut bintang segitiga adalah tidak adanya tahanan pengasut atau transformator pengasut. Dengan pertama kali penutupan kontak A dan B, lilitan dihubungkan pada konfigurasi bintang hanya 58% dari tegangan kerja motor.

Tegangan penuh kemudian diberikan dengan menghubungkan lagi motor pada konfigurasi delta penutupan kontak C dan pembukaan kontak-kontak pada A. Arus dan tegangan asut adalah 33% dari tegangan kerja penuhnya yang membatasi aplikasi pada beban dan memerlukan torsi start yang sangat rendah.

Pengasutan bagian lilitan kadang-kadang digunakan pada lilitan motor untuk operasi dua tegangan, misalnya motor 230/460 V. Motor-motor tersebut mempunyai dua perangkat lilitan yang dihubungkan parallel untuk tegangan rendah dan dihubungkan seri atau operasi tegangan tinggi. Ketika digunakan pada tegangan rendah, motor diaut dengan pertama kali hanya memberikan energy satu lilitan, yang membatasi arus awal dan torsi awal mendekati setengah dari nilai tegangan penuh. Lilitan kedua biasanya dihubungkan pada saat motor mendekati kecepatan kerja sekitar dua detik berikutnya.

Pengasut elektromagnetis dengan tegangan yang dikurangi harus membuat transisi dari tegangan yang dikurangi, sampai teganga penuh pada beberapa titik pada siklus pengasutan. Pada titik ini biasanya ada arus kejutan lurus. Besarnya kajutan tergantung pada:

- Jenis transisi yang digunakan

- Kecepatan motor pada titik transisi

Page 13: Rangkaian Pengendali Motor

Ada dua metode transisi dari tegangan yang dikurangi sampai tegangan penuh yaitu transisi rangkaian terbuka dan tertutup. Transisi terbuka berarti motor sungguh-sungguh diputuskan dari line untuk periode waktu yang singkat selama transisi terjadi.

Pada transisi tertutup, motor tetap terhubung pada line selama transisi. Transisi terbuka akan menghasilkan arus kejut yang lebih tinggi karena motor dilepas hubungannya sebentar dari line. Transfer dari tegangan yang dikurangi sampai pada tegangan penuh harus terjadi sedekat mungkin dengan kecepatan penuh. Hal ini mengurangi arus kejut pada line.

Gambar model pengasut dan diagram skematikPengasutan solid state, menyediakan pengasutan tegangan ynag dikurangi tanpa

langkah-langkah dari motor ac. Pada proses ini, pada industry dikenal sebagai pengasutan ringan, tegangan dinaikkan sedikit0sedikit pada waktu motor diasut. Hal ini menyediakan akselerasi torsi terkontrol yang halus tidak dan terputus-putus. Prinsip yang sma dari arus dan torsi diberikan pada pengasut elektromagnetis tegangan yang dikurangi dan pengontrol solid state.

Pada pengasut solid-state, semikonduktor daya tinggi misalnya SCR digunakan untuk mengontrol tegangan pada motor. SCR mengijinkan arus mengalir pada satu arah saja. Besarnya konduksi SCR diatur dengan pulsa yang diterima pada gerbang SCR. Apabila dua

Page 14: Rangkaian Pengendali Motor

SCR dihubungkan bertolak belakang, daya AC dan beban dapat dikontrol dengan pengubahan sudut penyulutan dari tegangan line selama tiap setengah siklus. Dengan pengubahan sudut, memungkinkan untuk menambah atau mengurangi tegangan dan arus pada motor. Pengasut menggunakan computer mikro untuk mengontrol penyulutan SCR. Enam SCR digunakan pada bagian daya untuk menyediakan pengontrol siklus penuh dari tegangan dan arus.

Beberapa pengasut solid state menawarkan pilihan dari tiga model pengasutan-pengasutan ringan, pembatasan arus atau tegangan penuh pada beberapa alat. Pengontrol juga mengijinkan pengaturan waktu untuk kemiringan start lunak atau pembatasan nilai arus maksimum yang memungkinak pemilihan karakteristik pengasutan untuk menyesuaikan dengan aplikasi pada gambar dibawah ini. Waktu sampai tegangan penuh dapat diatur, biasanya 2 sampai 30 detik. Akibatnya, tidak ada arus kejutan yang besar ketika pengontrol solid state diatur dan dicocokan dengan beban yang betul. Batas arus dapat digunakan jika pembatasan line daya menghendaki beban arus tertentu.

Page 15: Rangkaian Pengendali Motor

Pengontrol solid state mengontrol tegangan yang diberikan pada motor karena semikonduktor yang digunakan pada rangkaian daya, bahkan ketika motor sampai pad kecepatan. Ini mengijinkan solid-dtate dikurangi tegangannya untuk memberikan fungsi penghematan energy untuk motor yang bekerja dengan tidak dimuati atau dibebani ringan untuk periode waktu yang lama. Komputer mikro didalam pengontrol solid state menentukan kapan motor dibebani dnegan ringan. Tegangan pada motor kemudian dapat dikurangi dengan pengontrolan semikonduktor yang tepat sampai motor beroperasi pada titik optimum. Kompnen mikro mendeteksi kapan beban diberikan lagi dan menambah tegangan untuk mencegah kemacetan.

Keistimewaan lain yang ada pada pengontrol solid state meliputu tambahan perllindungan pad motor dan pengontrol dan diagnosis yang membantu pembentukan dan pencarian kesalahan. Perlindungan umum yang disediakan ternasuk SCR yang dihubung singkat, kerugian fase, ujung beban terbuka, kelebihan suhu SCR, dan motor macet. LEC mengiluminasi dengan tepat dan membantu pencarian kesalahan ketika satu dari pemutusan karena kesalahan-kesalahan pengontrol tegangan solid state dikurangi.

PENGENDALI MOTOR DCMotor arus searah digunakan lebih jarang dibandingkan dengan limit ac (moto arus

searah memerlukan oeralatan pengasutan khusus). Seperti motor ac, motor dc yang kecil dapat dihubungkan langsung pada line untuk pengasutan karena gesekan kecil dan kelembaman yang juga kecil dicapai dengan cepat dalam pencapaian kecepatan dan GGL lawan penuh. Pengasut manual horsepower pecahan atau kontaktor magnetis dan pengasut yang digunakan untuk pengasutan pada line langsung dari motor dc kecil.

Page 16: Rangkaian Pengendali Motor

Dengan pengasutan motor magnetis dc, pengasut perlu merealisasikan bahwa pengereman rangkaian daya menghasilkan bunga api listrik, yang akan membakar kontak daya jika tidak dipadamkan secara cepat. Untuk membantu bunga api tersebut, pengasutan dilengkapi dengan kontak daya yang dihubungkan seri.Gambar diatas menunjukkan diagram pengawatan untuk pengasut langsung pada line dc.

Seperti pada motor besar, motor ac besar harus dilengkapi dengan sarana membatasi arus awal untuk harga yang pantas. Satu penyelesaian adalah menghubungkan resistor yang diberi tap yang dihubungkan seri dengan jangkar, seperti diperlihatkan pada rangkaian pengasutan dc kecepatan konstan pada gambar dibawah ini. Ketik kontak daya M menutup, tegangan line penuh diberikan pada medan shunt, sementara tahanan dihubungkan seri pada jangkar. Sesudah pertama kali menunda, kontak A1 menutup, mem-bypass bagian dari tahanan. Periode tunda yang kedua berikutnya kontak A2 menutup, mem-byoass tahanan dan mengijinkan motor bekerja pada kecepatan basis. Metode pengasutan ini adalah transisi tertutup. Sekarang metode elektronik sering digunakan untuk membatasi arus dan memberikan pengaturan kecepatan motor dc.

Page 17: Rangkaian Pengendali Motor

KOPLING LISTRIKKopling listrik digunakan untuk:- Menghubungkan motor yang sangat besar bebannya sesudah motor mencapai

kecepatan kerja.- Menyediakan pengasutan yang lembut untuk operasi-operasi yang material yang

sedang diproses kemungkinkan rusak oleh pengasutan yang kasar.- Start beban inertia tinggi ketika pengasutan mengalami kesulitan karena motor

ditentukan untuk menangani hanya beban kerja.Pada intinya kopling listrik terdiri dari piringan electromagnet dan piringan jangkar.

Ketika dilepas hubungannya, kopling mengijinkan motor berputar terpisah bebannya. Ketika dihubungkan, kopling merangkai keduanya bersama-sama mengijinkan keduanya berputar. Medan magnet dibangkitkan segera setelah arus mengalir pada piringan electromagnet. Ini menarik piringan jangkar pada kontak langsung dengan magnet. Piringan electromagnet dihadapkan dengan bahan-bahan gesekan untuk menyediakan penggabungan positif antara dua piringan. Gerakan penggabungan dan pelepasan diberi sinyal dengan saklar atau sensor. Segera setelah arus pada kumparan dihilangkan, aksi pegas melepaskan permukaan untuk menyediakan pembersihan kecil antara piringan.

Kopling listrik tertentu dapat dikontrol yaitu torsi yang dihasilkan berbanding langsung dengan besarnya tegangan dan arus yang diberikan pada kumparan. Akibatnya pergeseran dari positif, penggabungan sesaat untuk start lunak atau dilindungi dengan bantalan, dapat mudah dicapat dengan mengatur arus kumparan.


Related Documents