BAB 1

STARTING DENGAN PEREDUKSIAN TEGANGAN

1. PENGASUT DENGAN TAHANAN PRIMER

Metode ini menggunakan memiliki sebuah resistor yang terhubung seri dengan jala – jala

pada motor. Hal ini menyebabkan penurunan arus dan kecepatan starting motor. Tahanan

tersebut dapat dilepaskan ketika motor mencapai kecepatan tertentu dan motor tersebut

bekerja pada tegangan total jala – jala. Pemakaian dan pelepasan tahanan pada rangkaian

pengasut motor dapat dilakukan secara manual maupun otomatis.

Pengasut dengan tahanan primer digunakan untuk mengasut motor rotor sangkar dimana

suatu pembatasan torsi diperlukan untuk menghindari kerusakan pada mesin tersebut.

Starting semacam ini juga digunakan pada inrush current yang terbatas untuk

menghindari gangguan saluran tenaga yang berlebihan.

Gambar 1.1 di bawah menunjukkan pengasut yang terhubung dengan suatu motor induksi

3 jenis rotor sangkar. Ketika tombol start ditekan, suatu rangkaian tercipta dari L1

menuju tombol STOP, tombol START, koil (M) dan relay kontak beban lebih hingga L2.

Ketika koil M energized, kontak – kontak daya utama M dan holding contact (kontak

penahan) M tertutup. Sehingga motor pun energized melalui relay termal beban lebih dan

tahanan pengasut. Dengan terhubung serinya terminal – terminal motor dengan tahanan,

suatu jatuh tegangan timbul pada tahanan tersebut yang menyebabkan motor bekerja

dengan tegangan yang direduksi.

Gambar 1.1 Diagram garis untuk suatu pengasut tahanan primer

Seiring motor mengalami percepatan, jatuh tegangan pada tahanan tadi berkurang secara

bertahap dikarenakan adanya pengurangan arus starting motor. Pada saat yang sama,

tegangan terminal motor meningkat.

Setelah suatu masa percepatan tertentu, kontak delay M menghubungkan rangkaian

hingga koil kontaktor S. Koil S, secara langsung, menutup kontak – kontak S, tahanan –

tahanan tadi terhubung paralel, dan motor tersebut terubung langsung ke tegangan jala –

jala.

Perhatikanlah bahwa tombol STOP secara langsung mengontrol koil M. ketika kontak –

kontak daya M terbuka, koil – koil S terlepas. Setelah koil M energized, suatu unit

pewaktuan pneumatik yang terhubung dengan unit pengasut M menunda penutupan

kontak waktu M. Skema ini menggunakan menggunakan pengasut M untuk suatu tujuan

ganda dan menghilangkan suatu koil, suatu relay pewaktuan.

2. PENGASUT AUTOTRANSFORMATOR

Untuk mengurangi tegangan pada terminal motor selama periode percepatan, suatu

pengasut sutotransformator umumnya memiliki dua autotransformator yang terhubung

delta terbuka.Selama starting dengan pereduksian tegangan, motor itu terhubung ke tap -

tap pada autotransformator. Dikarenakan tegangan starting yang rendah, motor tersebut

menarik arus yang lebih sedikit dan menghasilkan torsi yang lebih sedikit dibandingkan

jika ia terhubung langsung dengan tegangan jala – jala.

Suatu relay waktu yang dapat diatur mengendalikan perpindahan dari keadaan tegangan

yg dikurangi ke tegangan totalnya. Suatu relay yang sensitif terhadap arus mungkin

digunakan untuk mengendalikan perpindahan untuk memperoleh percepatan yang

terbatas-arus.

Untuk mengerti mengenai prinsip kerja dari pengasut autotransformator dengan lebih

jelas, lihatlah gambar 1.2 di bawah. Ketika tombol START ditekan untuk sementara,

relay pewaktuan energized dan menjaga rangakaian yang terletak pada tombol START

dengan kontak instantaneous normally open. Koil starting S energized dari terminal

empat melalui kontak ”penundaan waktu di awal” TR dan melalui interlok yang normally

closed. Pengasut operasi (running starter) tak dapat ditutup pada saat ini disebabkan

karena terbukanya kontak interlock normally closed S dan bekerjanya interlok mekanis.

Setelah suatu periode pewaktuan preset TR, kontak – kontak yang normally closed

terbuka dan yang normally open tertutup. Ketika koil S de-energized, N.C. interlock S

menutup dan meng-energize-kan pengasut operasi R.

Pengaturan penyaklaran kontak untuk suatu rangkaian daya yang umum ditunjukkan pula

pada gambar 1.2.

Gambar 1.2 Pengasut autotrafo memberikan torsi pengasutan yang lebih besar

Per ampere-nya yang ditarik dari jala – jala bila dibandingkan pengasut pereduksi

tegangan lainnya. Diagram pengkawatan ditunjukkan pada gambar sebelah kiri, sedang

diagram garisnya ditunjukkan di sebelah kanan.

Ketika dua transformator digunakan, maka akan terdapat suatu ketidakseimbangan pada

tegangan motor selama starting yang akan mengahsilkan variasi torsi sebesar 10 %. Pada

posisi running, motor terhubung secara langsung dengan jala – jala. Sehingga dengan

demikian, hanya tiga kontak saja yang diperlihatkan.

3. PENGASUT MOTOR DENGAN LILITAN TERPISAH

Motor lilitan terpisah (part winding motor) memiliki kontsruksi yg serupa dengan motor

rotor sangkar standar. Tetapi, motor lilitan terpisah memiliki dua lilitan identik yang

dapat terhubung ke jala – jala secara berurutan untuk menghasilkan arus dan torsi starting

yang lebih kecil.

Pengasut lilitan terpisah dirancang untuk digunakan pada motor rotor sangkar yang yang

memiliki dua lilitan stator yang paralel dan terpisah. Motor lilitan terpisah dipakai untuk

mengendalikan beban – beban sentrifugal seperti kipas, blower, pompa sentrifugal, dan

untuk beban laian dimana diperlukan suatu pengurangan torsi awal.

3.1 PENGASUTAN DUA LANGKAH

Pada suatu pengasut lilitan terpisah, pada gambar 1.3, penekanan tombol START akan

meng-energize kontaktor start S. Hasilnya, setengah dari lilitan motor terhuung ke

saluran dan sebuah relay pewaktuan TR energize. Setelah suatu waktu tunda yang

besarnya tidak lebih dari lima detik, kontak - kontak pewaktuan menutup untuk meng-

energize kontaktor “run”. Kontaktor ini menghubungkan paruh kedua dari ilitan motor

menuju ke jala – jala secara paralel dengan paruh pertama dari lilitan tersebut. Amatilah

bahwa rangkaian kontrol dihasilkan oleh suatu kontak instantaneous N.O. TR yang

dioperasikan oleh relay pewaktuan TR dan kontak pengasutan S. Kedua lilitan tersebut

akan terputus dari jala – jala apabila tombol STOP tertekan atau ada relay beban lebih

yang trip.

Gambar 1.3 Diagram garis suatu pengasut lilitan terpisah, dua-langkah

Suatu pengasut lilitan terpisah tipe dua lilitan memiliki beberapa keuntungan : lebih

murah jika dibandingkan dengan metode pengasutan yang lain karena ia ia tidak

memerlukan elemen pereduksi tegangan seperti transformator, tahanan, ataupun reaktor;

ia hanya menggunakan kontaktor yang berukuran setengah dari ukuran dari kontaktor

pada umumnya; dan ia meyediakan pengasutan transisi yang tertutup. Sedang kekurangan

dari pengasut ini adalah torsi pengasutan tetap yang buruk dan dan pengasut tersebut

hampir selalu merupakan alat pengasut berjenjang (incremental start device).

3.2 PENGASUTAN TIGA LANGKAH

Kapasitas termal dari suatu motor membatasi jarak percepatan pada lilitan pertama kira –

kira hingga 5 detik. Pada banyak kejadian, motor tersebut tidak akan berakselerasi hingga

lilitan keduia dihubungkan.

Pengasutan tiga langkah serupa dengan pengasutan dua langkah, kecuali bahwa ketika

kontaktor pertama tertutup, lilitan pertama terhubung ke jala - jala melalui sebuah

tahanan di tiap fasanya.

Gambar 1.4 Diagram elementer dari suatu pengasut motor liloitan terpisah,

tiga-langkah

Setelah suatu waktu tunda kira – kira sebesar 2 detik, tahanan tersebut dilepas dan lilitan

pertama terhubung ke tegangan penuh. Setelah suatu waktu tunda yang lain sebesar dua

detik, kontaktor run menutup untuk menghubungkan kedua lilitan ke tegangan jala – jala.

Tahanan tersebut tadi dirancang untuk menyediakan kira – kira 50 % tegangan jala – jala

untuk lilitan pengasutan. Dengan demikian, motor mulai bekerja dengan tiga kenaikan

arus pengasutan yang sebanding.

4. PENGASUT OTOMATIS UNTUK MOTOR Y-

Motor Y- memiliki konstruksi yang serupa dengan motor rotor sangkar standar, dengan

pengecualian bahwa kedua ujung dari masing – masing tiga lilitan dibawa menuju ke

terminalnya. Jika suatu pengasut digunakan dimana ia memiliki jumlah kontak

pengkawatan yang tepat, maka motor tersebut dapat diasut secara hubunng bintang dan

bekerja pada hubung delta.

Syarat awal dari skema ini adalah bahwa motor dibelit sedemikian rupa hingga ia akan

bekerja dengan belitan statornya terhubung delta. Ujung –ujung dari seluruh lilitan perlu

ditarik keluar ke terminal – terminal motor untuk menjamin hubungan mereka yang tepat

di lapangana nanti.

Aplikasi utama dari motor Y- adalah untuk mengendalikan beban – beban sentrifugal

seperti kipas, blower, pompa, dan juga untuk situasi dimana suatu torsi pengasutan

diperlukan.

Tiga relay beban lebih dipasang pada pengasut Y-. Relay ini dipasang sehingga mereka

membawa arus lilitan motor. Dengan demikian, relay tersebut harus dipilih berdasarkan

besarnya arus lilitan dan bukannya berdasarkan arus beban penuh yang terhubung . Jika

nameplate motor hanya menunjukkan arus beban penuh terhubung , maka bagilah

dengan 1,73 untuk memperoleh arus lilitan yang digunakan sebagai dasar untuk

menentukan proteksi lilitan motor.

Gambar 1.5 Diagram pengkawatan dan diagram garis untuk pengasut Y-

PENGASUTAN TRANSISI TERBUKA

Pengasutan transisi yang terbuka untuk suatu pengasut Y- ditunjukkan pada gambar 1.5.

Seperti diperlihatkan pada diagram garis di sebelah kanan, perpindahan otomatis dari Y

ke oleh suatu pewaktu pneumatik, yang dioperasikan oleh pergerakan jangkar dari

salah satu kontaktor. Dengan mengoperasikan tombol tekan, tombol STARTmeng-

energize kontaktor S yang ketiga kontak utamanya menghubungkan ketiga ujung motor

secara bersamaan (T4, T5, dan T6) untuk membentuk suatu hubung bintang. Kontak

kontrol normally open S dari kontaktor yang sama menge-energize kontaktor lain, IM.

Dikarenakan pewaktu pneumatik terhubung dengan kontaktor IM, maka motor terhubung

ke jala – jala dan dimulainya periode pewaktuan. Ketika periode pewaktuan telah

selesai, kontaktor pertama S de-energized, yang berakibat tertutupnya kembali normally

closed interlock, dan energized-nya kontaktor 2M yang menghubungkan motor secara

delta. Motor pun bekerja dalam konfigurasi hubung delta. Skema ini disebut transisi

terbuka. Karena terdapat saat dimana rangkaian motor terbuka antara pembukaan kontak

– kontak daya dan penutupan dari kontak – kontak 2M. Keuntungan dari metode ini

adalah bahwa ia tidak membutuhkan peralatan pelengkap pereduksi tegangan. Tapi ia

juga memiliki kerugian dari transisi rangkaian terbuka, ia menghasilkan torsi pengasutan

yang besar per ampere jala – jalanya dibanding suatu pengasut lilitan terpisah.

PENGASUTAN TRANSISI TERTUTUP

Gambar 1.6 diagram elementer dari pengasut Y- dengan pengasutan transisi tertutup

Gambar 1.6 memperlihatkan modifikasi dari gambar 1.5. Pada gambar 1.6, tahanan

digunakan untuk menjaga kontinuitas ke motor untuk menghindari kesulitan – kesulitan

yang berhubungan dengan bentuk transisi rangkaian terbuka dari start dan run.

Dengan pengasutan transisi tertutup, perpindahan dari hubung Y ke dilakukan tanpa

memutuskan motor dari jala – jala. Ketika perpindahan dari Y ke dilakukan pada

pengasutan transisi terbuka, pengasut tersebut sesaat terputus dari motor dan tersambung

kembali dalam hubung . Walaupun suatu transisi terbuka dianggap memuaskan dalam

banyak kasus, namun beberapa instalasi tertentu mungkin memrlukan pengasutan transisi

tertutup untuk menghindari gangguan saluran tenaga. Pengasutan transisi tertutup dicapai

dengan menambah suatu kontaktor 3 kutub dan tiga buah tahanan pada rangkaian

pengasut, yang terhubung sebagaimana dapat dilihat pada gambar 1.3. Kontaktor tersebut

hanya energized selama transisi dari Y ke . Ia menjaga motor terhubung ke catu daya

melalui tahanan selama periode transisi. Surja arus berjenjang, yang diakibatkan dari

transisi tersebut, dengan demikian, dikurangi.

Persyaratan pengasutan motor mungkin akan sangat berpengaruh, batasannya juga ketat,

dan kebutuhan yang rumit hingga tak mungkin untuk memperoleh hasil yang diinginkan

melalui hanya satu metode pengasutan dengan pereduksian arus. Mungkin diperlukan

untuk mengusahakan suatu gabungan metode pengasutan sebelum kinerja yang

memuaskan tercapai. Instalasi – instalasi khusus memerlukan rancangan sistem

pengasutan yang benar – benar cocok untuk memenuhi kondisi – kondisi tertentu.