TELP : 087874527971

Pengertian DOL-Auto Star Delta-Soft Starter dan Perhitungan Circuit Breaker Pada Motor Listrik


Prinsip Dasar Motor Listrik
Electrical motor adalah peralatan listrik yang mengkonversikan dari energy listrik menjadi energy mekanik. Prinsip ini bertolak belakang dengan generator atau dynamo. Bila dilihat dari tinggi rendahnya tegangan pada motor listrik, maka dapat di kategorikan menjadi 3 (tiga) kelompok; yaitu:
LV (Low Voltage) – Tegangan Rendah
MV (Medium Voltage) – Tegangan Medium
HV (High Voltage) – Tegangan Tinggi

Pada artikel kali ini hanya membahas seputar motor listrik kategori LV (Low Voltage). Pada motor listrik tegangan rendah memiliki spesifikasi teknis dimana motor listrik ini tidak melebihi 1000VAC atau 1500VDC (IEC 60947-4-1).

Baca juga : “5 Istilah Dasar Kontaktor Listrik”

Tegangan Kerja Motor Listrik
Seperti pada prinsip dasar diatas tentu saja motor listrik membutuhkan enegri listrik untuk menggerakkan rotornya. Tegangan kerja pada motor listrik ini beragam, sesuai dengan kebutuhan dari masing-masing motor listrik. Ada motor listrik yang di design cukup hanya menggunakan 1 phasa dan ada juga dengan 3 phasa. Untuk memahami lebih lanjut mengenai system tegangan 1 phasa dan 3 phasa, baca disini:

Pengertian 1 Phase dalam Kelistrikan
Memahami Sistem 3 Phase dalam Kelistrikan

Tipe Kontrol Motor DOL (Direct On Line)
Gbr. Rangkaian DOL 1 phase

Pada umumnya motor listrik tegangan rendah dengan kapasitas kecil <10kW rangkaian dayanya di hubungkan secara DOL (Direct On Line). DOL adalah tipe rangkaian motor listrik ini bisa langsung di hubungkan dari Fuse/MCB/ELCB sebagai pengaman beban listrik dengan stop kontak listrik ataupun sakelar sebagai pemutus tegangan kemudian di rangkai ke motor listrik. Saat bertegangan/berenergi, terminal motor starter langsung terhubung on line (DOL) ke catu daya.

Berikut ini adalah contoh rangkaian yang sering di gunakan pada rumah tangga. Rangkaian ini bisa diterapkan pada beban listrik seperti pada pompa air.

Seperti halnya pada motor listrik 1 phase, motor listrik 3 phase tipe DOL juga sama rangkaiannya. Perbedaan sedikit terdapat tambahan dengan adanya kontaktor. Tujuan adanya kontaktor ini adalah mencegah adanya percikan listrik saat kedua plat saklar bertemu. Selain itu tidak semua sakelar memiliki daya hantar sebesar daya hantar pada kontaktor.

Berikut ini adalah contoh rangkaian yang sering di gunakan pada rumah tangga atapun industry kecil. Rangkaian ini bisa diterapkan pada beban listrik seperti pada mesin pengadon roti, dll.

Gbr. Rangkaian DOL 3 phase

Auto Star-Delta
Pada motor dengan kemampuan daya sedang sebaiknya menggunakan rangkaian Auto Star-Delta. Rangkaian Auto Star-Delta adalah rangkaian listrik reduced-voltage, dimana rangkaian star-delta menghubungkan motor ke catu daya melalui perangkat pengurangan voltase dan meningkatkan tegangan yang diterapkan secara bertahap atau dalam beberapa langkah. Pada rangkaian Auto Star-Delta akan terdapat beberapa kombinasi rangkaian listrik kontaktor, timer, sakelar, Fuse, MCB. Rangkaian Auto Star-Delta di gunakan pada system listrik 3 phase.

Penggunaan motor listrik ini pada motor listrik 3 phase dengan daya 5,5kW hingga 22kW.

Berikut ini adalah contoh sederhana rangkaian listrik Auto Star-Delta
Gbr. Rangkaian kontrol Auto Star-Delta

Gbr. Rangkaian power Auto Star-Delta

Note:
S0 = ‘OFF’ Push button
S1 = ‘ON’ Push button
K1 = Line contactor
K2 = Star contactor
K3 = Delta contactor
K4 = Star delta timer (7PU60 20)
F2 = Overload relay
F1 = Backup fuse
F3 = Control circuit fuse

Soft Starter
Prinsip dasar Soft Starter adalah mirip dengan rangkaian Auto Star-Delta, yaitu mengurangi tegangan awal yang tinggi. Pada rangkaian soft starter, motor listrik yang di kendalikan memiliki kemampuan/daya sedang hingga tinggi.

Penggunaan motor listrik ini pada motor listrik 3 phase dengan daya 5,5kW hingga diatas 22kW.

Gbr. Rangkaian Soft Starter

Perhitungan MCB
Pada saat ini kita coba ilustrasikan beban listrik yaitu 3 buah motor listrik. Dari ketiga motor listrik itu, dimana beban motor utama sebesar 18,5kW, beban motor listrik ke dua sebesar 300W, dan beban motor listrik terakhir sebesar 5300W.

Bagaimana menentukan kapasitas breaker yang sesuai untuk ketiga motor tersebut?

Motor Listrik Utama
Motor listrik utama 18,5kW sebanyak 1 unit, perhitungannya sebagai berikut
18500W, dimana 100% nya adalah 18500W.

Pada perhitungan di bawah adalah menggunakan rumus daya 3 phasa :
P = V x I x V3 (akar tiga) x Cos Q.
I = 18500W/380xV3x0,8 = 36A/phase

Motor Listrik Kedua
Motor Listrik Kedua 300W sebanyak 1 unit, perhitungannya sebagai berikut
300W, dimana 50% nya adalah 150W.

Pada perhitungan di bawah adalah menggunakan rumus daya 3 phasa :
P = V x I x V3 (akar tiga) x Cos Q.
I = 150W/380xV3x0,8 = 0.2A/phase

Motor Listrik Ketiga
Motor Listrik Ketiga 5300W sebanyak 1 unit, perhitungannya sebagai berikut
5300W, dimana 25% nya adalah 1325W.

Pada perhitungan di bawah adalah menggunakan rumus daya 3 phasa :
P = V x I x V3 (akar tiga) x Cos Q.
I = 1325W/380xV3x0,8 = 2,5A/phase

Maka total kebutuhan maksimumnya adalah:

Phase R = Motor 1 + Motor 2 + Motor 3 = 36 + 0.2 + 2.5 = 38.7

Phase S = Motor 1 + Motor 2 + Motor 3 = 36 + 0.2 + 2.5 = 38.7

Phase T = Motor 1 + Motor 2 + Motor 3 = 36 + 0.2 + 2.5 = 38.7

Dari perhitungan diatas, maka kebutuhan breaker adalah sebesar 38.7A

Tentunya di pasaran tidak ada MCB 3 phase yang dijual dengan koma-koma. Ada beberapa pilihan yang ada antara lain 15A, 20A, 25A, 30A, 40A, 50A, 60A, 75A, 80A, 100A.

Berdasarkan nilai breaker yang ada di pasaran, maka MCB 3phase yang ada dipasaran mendekati jumlah beban di atas adalah 40A.

Referensi

  • PUIL (2011) Persyaratan Umum Instalasi Listrik 2011
  • IEC 60947-4-1 Low-voltage switchgear and controlgear – Part 4-1: Contactors and motor-starters – Electromechanical contactors and motor-starters
TELP : 087874527971