Tutorial PLC : Pengendalian Motor Induksi 3 Phasa dengan Star Delta pada Otomasi Industri

Pengendalian motor listrik adalah salah satu bagian penting dari sistem otomasi industri. Karena motor listrik mengisi hampir di semua sistem penggerak pada peralatan atau mesin di industri. Sebelum anda terlalu jauh belajar tentang otomasi industri, terutama pengendalian motor listrik dengan perangkat kendali yang berteknologi tinggi, pastikan anda mempelajari terlebih dahulu teknik – teknik dasarnya. Pada artikel sebelumnya telah dibahas mengenai pengaturan motor listrik 3 phasa dengan metode Direct Online.

Metode yang akan dibahas kali ini adalah dengan memanfaatkan sifat kelistrikan dari kumparan yang ada di dalamnya untuk kendali motor listrik, yaitu hubungan Star Delta. Motor Listrik 3 phasa memiliki 2 bagian utama Rotor dan Stator. Rotor adalah bagian yang berputar, sedangkan Stator adalah bagian yang diam/tetap. Perhatikan pada gambar di bawah ini.

Konstruksi Motor Listrik

Rotor umumnya memiliki 2 jenis konstruksi, yaitu :

Rotor sangkar, yaitu rotor yang rangkaian rotornya dihubungkan singkat sehingga membentuk seperti sangkar.
Rotor cincin lilit, yaitu rotor yang memiliki lilitan dari kawat tembaga.

Sedangkan Stator terdiri dari tiga bagian utama yaitu :

Rangka , adalah bagian pelindung motor yang terbuat dari baja tuang
Inti stator yang berupa lembaran baja khusus yang dilaminasi/dilapisi email untuk mengurangi kerugian inti dari arus pusar ( Eddy current ) dan dipres langsung pada rangka , inti stator dibuat alur-alur pada bagian dalam yang melingkar untuk penempatkan belitan / kumparan stator.
Belitan stator terdiri tiga belitan yang identik dengan belitan phasa dan ditempatkan pada 120 derajat listrik disekeliling stator. Masing-masing belitan terdiri dari sejumlah kumparan yang dihubungkan seri dan menghasilkan jumlah kutub perfasa yang dibutuhkan. Belitan stator ini berfungsi sebagai pembangkit medan magnet bagi motor.

Setiap motor listrik umumnya akan dilengkapi dengan name plate yang menjukkan spesifikasi motor dan bagaimana seharusnya motor tersebut digunakan, baik secara elektrik yaitu penyambungan sumber listriknya maupun secara mekanik seperti torsi yang dihasilkan dan jumlah putaran motor. Gambar di bawah ini adalah contoh name plate motor listrik.

Name plat Motor listrik

Hubungan Motor Listrik 3 phasa dalam kelistrikan industri

Jika motor induksi tiga-phasa dihubungkan ke sumber tegangan, data pada pelat nama motor harus disesuaikan dengan sumber tegangan dan frekuensinya. Hubungan diimplementasikan melalui enam terminal (versi standar) pada kotak terminal motor dan perbedaannya antara dua jenis rangkaian, hubungan bintang (Star) dan hubungan segitiga (Delta). Contoh untuk hubungan terminal motor ada pada gambar di bawah ini.

Hubungan Star

Hubungan Delta

Dari 2 kelompok gambar di atas, kita dapat menyimpulkan bahwa hubungan Star memiliki nilai arus motor yang sama dengan arus pada Line 3 phasa, sedangkan pada rangkaian Delta memiliki arus motor akar 3 kali arus pada phasa.

Pengendalian Motor dengan Star Delta

Hubungan star dengan kebutuhan arus yang tinggi memberi hasil putaran motor listrik dengan kecepatan rendah tapi memiliki torsi yang tinggi, hal ini cocok digunakan untuk memulai putaran awal pada motor listrik. Sedangkan hubungan delta membutuhkan arus yang lebih besar sehingga kecepatan putaran motor listrik tinggi. Metode pengendalian motor listrik Star Delta mengkombinasikan 2 hubungan tersebut secara berurutan.

Pengendalian Motor listrik dengan Star delta banyak digunakan untuk menjalankan motor induksi rotor sangkar yang mempunyai daya di atas 5 kW (atau sekitar 7 HP). Untuk menjalankan motor dapat dipilih starter yang umum dipakai antara lain : saklar rotary Star Delta, atau dengan menggunakan rangkaian kontaktor magnet. Gambar di bawah adalah rangkaian daya pengendalian motor listrik 3 phasa dengan menggunakan rangkaian kontaktor.

Diagram daya Motor Listrik Star Delta

Dari gambar di atas dapat kita lihat rangkaian tersebut menggunakan 3 buah kontaktor. Kontaktor 1 berfungsi sebagai penyalur daya utama ke motor untuk masuk terminal utama, sedangkan kontaktor 2 dan 3 berturut – turut adalah pemnyambung hubungan Delta dan Star.

Anda perlu memperhatikan standar tegangan yang tertulis di name plate Motor listrik. Jika pada name plat motor tertulis Delta/Star adalah 220/380 V, sedangkan tegangan jala-jala yang tersedia sumber 3 fasa 380 V, maka motor tersebut hanya boleh dihubungkan Star (Y) artinya motor berjalan normal pada hubungan Star pada tegangan 380 V. Namun jika tegangan pada jala – jala tegangan 3 phasa adalah adalah 220V, maka kita dapat menghubungkan Star atau Delta.

Berikut ini adalah diagram kontrol untuk pengendalian motor listrik dengan Star Delta.

Diagram kontrol Motor Listrik Star Delta

Rangkaian di atas menggunakan 3 buah kontaktor dan 1 Timer (K4). Mula – mula motor dihubungkan secara Star oleh kontaktor K1 dan kontaktor K3, sekaligus memberi supply untuk Timer. Setelah setting waktu tunda Timer tercapai, kontak Timer (K4) akan memutus supply untuk kontaktor K3 dan berganti menyuplai kontaktor K2. Kombinasi K1 dan K2 akan menghubungkan motor secara Delta.

Baca : Rangkaian Kendali Dasar Otomasi Industri

Demikian pembahasan tentang pengendalian motor listrik dengan Star Delta, semoga memberi manfaat bagi anda yang ingin atau sedang belajar sistem otomasi industri, Silakan hubungi admin jagootomasi.com jika ada yang ingin ditanyakan atau didiskusikan lebih lanjut tentang otomasi industri.