MOTOR LISTRIK 3 PHASE

Motor AC 3 phase bekerja dengan memanfaatkan perbedaan fasa sumber untuk menimbulkan gaya putar pada rotornya. Jika pada motor AC 1 phase untuk menghasilkan beda phase diperlukan penambahan komponen Kapasitor (baca disini), pada motor 3 phase perbedaan phase sudah didapat langsung dari sumber seperti terlihat pada gambar arus 3 phase berikut ini:

(Sumber : http://wiskeydeoch.blogspot.com/2011/02/blog-post.html)

Pada gambar di atas, arus 3 phase memiliki perbedaan phase 60 derajat antar phasenya. Dengan perbedaan ini, maka penambahan kapasitor tidak diperlukan.

Konstruksi motor 3 phase:

Motor induksi tiga fasa memiliki dua komponen dasar yaitu stator dan rotor, bagian rotor dipisahkan dengan bagian stator oleh celah udara yang sempit (air gap) dengan jarak antara 0,4 mm sampai 4 mm. Tipe dari motor induksi tiga fasa berdasarkan lilitan pada rotor dibagi menjadi dua macam yaitu rotor belitan (wound rotor) adalah tipe motor induksi yang memiliki rotor terbuat dari lilitan yang sama dengan lilitan statornya dan rotor sangkar tupai (Squirrel-cage rotor) yaitu tipe motor induksi dimana konstruksi rotor tersusun oleh beberapa batangan logam yang dimasukkan melewati slot-slot yang ada pada rotor motor induksi, kemudian setiap bagian disatukan oleh cincin sehingga membuat batangan logam terhubung singkat dengan batangan logam yang lain.

(Sumber: http://reehokstyle.blogspot.com/2010/03/aplikasi-motor-induksi-3-fasa-dalam.html)

Prinsip Kerja:

Apabila sumber tegangan 3 fase dipasang pada kumparan stator, akan timbul medan putar den gan kecepatan

ns = 120 f/P

dimana:

Ns = Kecepatan Putar

f = Frekuensi Sumber

P = Kutub motor

Medan putar stator tersebut akan memotong batang konduktor pada rotor. Akibatnya pada batang konduktor dari rotor akan timbul GGL induksi. Karena batang konduktor merupakan rangkaian yang tertutup maka GGL akan menghasilkan arus (I). Adanya arus (I) di d alam medan magnet akan menimbulkan gaya (F) pada rotor. Bila kopel mula yan g dihasilkan oleh gaya (F) pada rotor cukup besar untuk memikul kopel beban, rotor akan berputar searah dengan medan putar stator. GGL induksi timbul karena terpoton gn ya batang konduktor (rotor) oleh medan putar stator. Artinya agar GGL induksi tersebut timbul, diperlukan adanya perbedaan relatif antara kecepatan medan putar stator (ns) dengan kecepatan berputar rotor (nr).

Perbedaan kecepatan antara nr dan ns disebut slip (s), dinyatakan dengan

S= (ns- nr)/ ns

Bila nr = ns, GGL induksi tidak akan timbul dan arus tidak mengalir pada batang konduktor (rotor), dengan demikian tidak dihasilkan kopel. Dilihat dari cara kerjanya, motor induksi disebut juga sebagai motor tak serempak atau asinkron.

Hubungan antara beban, kecepatan dan torsi (torque)

Gambar di bawah ini menunjukkan grafik hubungan antara torque - kecepatan dengan arus pada motor induksi 3 phase:

• Motor mulai menyala ternyata terdapat arus start yang tinggi akan tetapi torque-nya rendah.
• Saat motor mencapai 80% dari kecepatan penuh, torque-nya mencapai titik tertinggi dan arusnya mulai menurun.
• Pada saat motor sudah mencapai kecepatan penuh, atau kecepatan sinkron, arus torque dan stator turun ke nol.

Keuntungan motor tiga phasa :

• Konstruksi sangat kuat dan sederhana terutama bila motor dengan rotor sangkar.
• Harganya relatif murah dan kehandalannya tinggi.
• Effesiensi relatif tinggi pada keadaan normal, tidak ada sikat sehingga rugi gesekan kecil.
• Biaya pemeliharaan rendah karena pemeliharaan motor hampir tidak diperlukan.

Kerugian Penggunaan Motor Induksi:

• Kecepatan tidak mudah dikontrol
• Power faktor rendah pada beban ringan
• Arus start biasanya 5 sampai 7 kali dari arus nominal

Pengasutan motor 3 phase:

Pengasutan merupakan metoda penyambungan kumparan-kumparan dalam motor 3 phase. Ada 2 model penyambungan kumparan pada motor 3 phase:

1. Sambungan Bintang/Star/Y
2. Sambungan Segitiga/Delta

1. Sambungan Star

Sambungan bintang dibentuk dengan menghubungkan salah satu ujung dari ketiga kumparan menjadi satu. Ujung kumparan yang digabung tersebut menjadi titik netral, karena sifat arus 3 phase yang jika dijumlahkan ketiganya hasilnya netral atau nol.  

Nilai tegangan phase pada sambungan bintang =  √3 x tegangan antar phase

 

2. Sambungan Delta

Sambungan delta atau segitiga didapat dengan menghubungkan kumparan-kumparan motor sehingga membentuk segitiga.  Pada sambungan delta tegangan kumparan = tegangan antar phase akan tetapi arus jaringan sebesar √3 arus line.

Starting motor Star-Delta

Untuk mengurangi besarnya arus start motor yang mendekati 7x arus nominal maka dapat dengan menggunakan metode start Star - Delta. Dengan metode ini motor awalnya diset pada asutan Star, setelah motor mencapai kecepatan 80% kecepatan maksimal, sambungan diubah ke sambungan Delta. Dengan cara ini maka torsi dapat dipertahankan sedangkan lonjakan arus start dapat ditekan.  

RANGKAIAN MOTOR 3 PHASE

Syarat utama seorang teknisi adalah harus dapat membaca rangkaian pengendali dan rangkaian daya (Power). Apabila kedua rangkaian ini sudah dipahami dan dimengerti maka teknisi sudah bisa melaksanakan pengawatan rangkaian motor pengalih daya untuk berbagai jenis operasi pengendali. Dan sekaligus teknisi akan handal dalam mengoperasikan peralatan pengalih daya tersebut. 

Berikut ini akan diberikan beberapa contoh mengoperasikan peralatan pengalih daya tegangan rendah untuk jenis operasi yang sering digunakan oleh dunia industri.

Rangkaian Motor 3 fasa Mesin Crane

Prosedur mengoperasikan:

1.        MCB di set pada posisi „ON“ dengan cara menaikkan lidah MCB ke atas

2.        Lakukan pemilihan menentukan arah putaran Motor 3 Fasa dengan merubah posisi „SELEKTOR SWITCH“ (Saklar Pemilih) pada posisi Forward (For)

3.        Tekan tombol RUN maka Motor akan berputar maju (Forward) dan ditandai dengan menyala lampu merah

4.        Dan apabila menekan tombol JOG maka Motor akan berputar maju sesaat selama tombol ditekan dan ditandai dengan menyala lampu merah

5.        Apabila menginginkan Motor berputar mundur (Reverse) maka terlebih dahulu tekan tombol „STOP“ kemudian pindahkan saklar „SELEKTOR SWITCH“ pada posisi Reverse (Rev)

6.        Tekan tombol RUN maka Motor akan berputar mundur (Reverse) dan ditandai dengan menyala lampu merah

7.        Dan apabila menekan tombol JOG maka Motor akan berputar mundur sesaat selama tombol ditekan dan ditandai dengan menyala lampu merah

8.        Limit Switch berfungsi untuk pembatas arah gerak mesin forward dan reverse agar tidak mencapai batas tak terhingga

9.        Untuk mematikan Motor 3 Fasa, tekan tombol „STOP“

Kejadian khusus:

1.        Apabila terjadi hubung singkat (short Circuit) maka MCB akan trip. Untuk mengaktifkan kembali reset ke posisi „ON“

         2.        Dan bila terjadi beban lebih maka Thermal Overload Relay akan „Trip“ dengan
               ditandai menyala lampu warna kuning. Dan untuk mengaktifkan kembali tekan 
              tombol reset

Rangkaian Motor 3 fasa dengan Kontrol Permukaan

Prosedur mengoperasikan Motor Listrik 3 fasa dengan kontrol permukaan:

1.      MCB di set pada posisi „ON“ dengan cara menaikkan lidah MCB ke atas

2.      Pada saat Bak penampung (Reservoir) kosong maka kedua Float Switch (Saklar permukaan) Float Switch UP dan Float Switch DOWN dalam keadaan tertutup (Normally Close)

3.      Tekan tombol „START-STOP“ untuk tekanan pertama maka Motor 3 Fasa bekerja dalam rangkaian Bintang (Y), dengan ditandai menyala lampu indikator warna merah

4.      Setelah beberapa detik sesuai dengan pengesetan Time Delay Relay maka Motor 3 Fasa bekerja dalam hubungan Delta (D). Motor mengisi Bak penampung

5.      Pada saat Air telah memenuhi Bak penampung maka Float Switch UP membuka dan Motor 3 Fasa berhenti

6.      Setelah Air surut mencapai batas Float Switch Down maka Motor 3 Fasa bekerja kembali

7.      Untuk mematikan Motor 3 Fasa, tekan tombol „START-STOP“ untuk tekanan kedua

Kejadian khusus:

1.    Apabila terjadi hubung singkat (short Circuit) maka MCB akan trip. Untuk mengaktifkan kembali reset ke posisi „ON“

         2.      Dan bila terjadi beban lebih maka Thermal Overload Relay akan „Trip“ dengan 
              ditandai menyala lampu warna kuning. Dan untuk mengaktifkan kembali tekan 
              tombol reset

Rangkaian Motor 3 Fasa RUN-JOGGING

1. Run-jogging motor 3 fasa

Prosedur mengoperasikan:

1.   MCB di set pada posisi „ON“ dengan cara menaikkan lidah MCB ke atas

2.   Tekan tombol „RUN“ maka Motor 3 Fasa akan berputar Runing (maju), lampu indikator warna merah menyala

3.   Bila tombol tekan „JOG“ ditekan maka Motor 3 Fasa berputar sesaat selama tombol ditekan (Jogging)

4.   Dan bila dilepas maka Motor 3 Fasa berhenti

5.   Untuk menjalankan Running kembali tekan tombol „RUN“

6.   Untuk mematikan rangkaian tekan tombol „STOP“

Kejadian khusus:

1.      Apabila terjadi hubung singkat (short Circuit) maka MCB akan trip. Untuk mengaktifkan kembali reset ke posisi „ON“

         2.      Dan bila terjadi beban lebih maka Thermal Overload Relay akan „Trip“ dengan  
              ditandai menyala lampu warna kuning. Dan untuk mengaktifkan kembali tekan 
              tombol reset  


Rangkaia Motor 3 fasa Putar Kanan-Kiri ( FORWARD-REVERSE)

1.forward-reverse motor 3 fasa

Prosedur mengoperasikan:

1.   MCB diubah pada posisi „ON“ dengan cara menaikkan lidah MCB ke atas

2.   Tekan tombol „FOR“ maka Motor 3 Fasa akan berputar ke „Kanan“, lampu indikator menyala merah

3.   Apabila menginginkan Motor berputar ke „Kiri“ maka matikan lebih dahulu rangkaian dengan menekan tombol „STOP“

4.   Tekan tombol „REV“ maka Motor 3 Fasa akan berputar ke „Kiri“, lampu indikator hijau menyala

5.   Untuk mematikan Motor 3 Fasa, tekan tombol „STOP“

Kejadian khusus:

1.   Bila tombol „FOR“ dan tombol „REV“ ditekan secara bersamaan maka salah satu tombol yang lebih awal menekan akan bekerja lebih dahulu, karena kecepatan menekan antara kedua tombol mempunyai jarak waktu 0.02 detik

2.   Pada saat Motor 3 Fasa sedang berputar ke „kanan“ maka apabila tombol „REV“ ditekan tidak akan dapat mengoperasikan motor berputar ke „kiri“

3.   Apabila terjadi short Circuit maka MCB akan trip. Untuk mengaktifkan kembali reset ke posisi „ON“

         4.   Demikian juga bila terjadi beban lebih maka Thermal Overload Relay akan „Trip“ 
            dengan ditandai menyala lampu kuning. Dan untuk mengaktifkan kembali tekan 
            tombol reset
  
Rangkaian Motor 3 fasa Forward-Severs ( Putar kana-kiri) Otomatis

Prosedur mengoperasikan Forward-Severs ( Putar kana-kiri) otomatis:

1.      MCB di set pada posisi „ON“ dengan cara menaikkan lidah MCB ke atas

2.      Tekan tombol „START-STOP“ untuk tekanan ke 1 maka Motor 3 Fasa bekerja dengan arah putaran maju (Forward) yang ditandai lampu indikator menyala berwarna merah. Setelah beberapa detik sesuai dengan pengesetan Time Delay Relay (T₁) maka Motor 3 Fasa mati dan T₂ bekerja untuk menunda waktu

3.      Setelah Delay T₂ habis maka Motor 3 Fasa berputar mudur (Reverse) yang ditandai dengan menyala lampu warna hijau dan T₃ bekerja menunda waktu sesuai pengesetan

4.      Apabila Setting T₃ telah habis maka Motor 3 Fasa mati, dan T₄ bekerja untuk menunda waktu

5.      Setelah Delay T₄ habis maka Motor 3 Fasa kembali berputar maju (Forward). Demikian seterusnya

6.      Untuk mematikan Motor 3 Fasa, tekan tombol „START-STOP“. Untuk tekanan ke 2

Kejadian khusus:

1.        Apabila  rangkaian Putar kanan-kiri initerjadi hubung singkat (short Circuit) maka MCB akan trip. Untuk mengaktifkan kembali reset ke posisi „ON“

        2.        Dan bila terjadi beban lebih maka Thermal Overload Relay akan „Trip“ dengan 
              ditandai menyala lampu berwarna kuning. Dan untuk mengaktifkan kembali tekan 
              tombol reset

 

Rangkaian Moror 3 fasa Starting Y-D  Otomatis (Bintang-Delta)

1.    Starting Y-D  Otomatis (Bintang-Delta)

Prosedur mengoperasikan:

1.      MCB di set pada posisi „ON“ dengan cara menaikkan lidah MCB ke atas

2.      Tekan tombol „START“ maka Motor 3 Fasa bekerja dalam hubungan Bindatang ( Y), dengan ditandai lampu indikator warna merah menyala

3.      Setelah beberapa detik sesuai dengan pengesetan Time Delay Relay maka Motor 3 Fasa bekerja dalam hubungan Delta ( D) dengan ditandai lampu indikator warna hijau menyala

4.      Untuk mematikan Motor Listrik 3 Fasa, tekan tombol „STOP“

Kejadian khusus:

1.      Apabila terjadi hubung singkat (short Circuit) maka MCB akan trip. Untuk   mengaktifkan kembali reset ke posisi „ON“

          2.      Dan bila terjadi beban lebih maka Thermal Overload Relay akan „Trip“ dengan 
               ditandai menyala lampu warna kuning. Dan untuk mengaktifkan kembali tekan 
               tombol reset