Pengetahuan Dasar Elektro Motor Star Delta

Star delta adalah sebuah sistem starting motor yang  paling banyak dipergunakan untuk  starting motor listrik. Dengan menggunakan star delta starter Lonjakan arus listrik  yang terlalu tinggi bisa dihindarkan. cara kerjanya adalah  saat start awal motor tidak dikenakan tegangan penuh hanya 0.58  dengan cara dihubung bintang / star. Setelah motor berputar dan arus sudah mulai turun dengan menggunakan timer arus dipindahkan menjadi segitiga / delta sehingga tegangan dan arus yang mengalir ke motor penuh.

Dengan melihat amper meter yang biasanya terlihat di panel listrik, ada perbedaan yang significant antara arus yang di pakai pada waktu start dinamo motor jika memakai rangkaian start biasa dengan rangkaian delta.

Metode starting star-delta dapat mengurangi arus starting pada waktu dinamo motor akan start. Seperti apakah / bagaimana gambaran perhitungannya atau rumusan fisika nya ????? ok saya coba gambarkan

Berikut adalah gambar rangkaian hubung star (Y) serta diagram phasor tegangannya :

 (a) Hubung Star pada rangkaian listrik                                     (b) Diagram Phasor tegangan

 

Pada gambar di atas, tegangan E_AB, E_BC dan E_CA merupakan tegangan line dimana :

 

E_AB = E_AN + E_NB = E_AN - E_BN

E_BC = E_BN + E_NC = E_BN – E_CN

E_CA = E_CN + E_NA = E_CN – E_AN

 

Gambar b memperlihatkan diagram phasor di mana dapat dilihat bahwa tegangan phase E_AN, E_BN dan E_CN memiliki magnitude yang sama namun terpisah satu sama lain sebesar 120º. Tegangan line E_AB merupakan penjumlahan dari vector E_AN dan – E_BN begitupun dengan tegangan line E_BC dan E_CA dan juga terpisah 120º satu dengan yang lainnya.

 

 E_AB = E_BC = E_CA = 2 E_AN cos 30^º     
                                         

    

                                              

 Sedangkan arus yang mengalir dapat dihitung dengan persamaan :

I_A = I_B = I_C = I_ph(I_a, I_b, I_c) (magnitude)

 

Dari persamaan di atas, dapat dilihat bahwa arus yang mengalir pada belitan motor (I_a) sama dengan arus yang masuk (I_A). dan diagram phasornya dapat dilihat pada gambar berikut :

Mari kita bandingkan dengan hubungan arus dan tegangan pada rangkaian listrik hubung delta seperti gambar berikut :

 (a) Hubung Delta pada rangkaian listrik                                        (b) Phasor arus dan tegangan

 

Tegangan phase a (belitan a) = tegangan line = V_CA

Sementara arus dalam rangkaian dapat dihitung dengan persamaan :

dan arus line (I_A,I_B,I_C) bisa diperoleh dengan menerapkan hukum Kirchhoff's

I_A = I_ab – I_ca

I_B = I_bc - I_ab

I_C = I_ca - I_bc

 

Dari persamaan di atas, dapat dilihat bahwa magnitude arus yang mengalir pada line (I_{A) adalah} √3 kali magnitude arus phasa I_ph.
berikut perbandingan arus line yang mengalir pada kedua metode hubung di atas :

Dalam transformasi dari rangkaian star ke delta (atau sebaliknya) maka nilai Z adalah :

Z_delta sama dengan 3 kali Z_star, dan Z_star sama dengan Z_delta dibagi 3

Jadi, kesimpulan dari pembahasan di atas adalah bahwa metode starter star-delta dapat mengurangi konsumsi arus yang dibutuhkan oleh motor untuk starting.

 Dari rumusan di atas, bagaimana aplikasi pemakaiannya ??

Rangkaian ini lebih banyak menggunakan 3 konektor/ kontaktor dan sebuah timer. Timer sendiri berfungsi untuk mensetting waktu perubahan antara rangkaian star ke rangkaian delta, waktunya biasa sekitar 15 – 60 detik. Sedangkan TOL (Termal Over load Relay) berfungsi apabila rangkaian kelebihan beban maka TOL akan memotong rangkaian sehingga motor dapat berhenti.

Dengan menggunakan rangkaian star delta, sesuai dengan teori di atas maka starter lonjakan arus listrik yang terlalu tinggi bisa di hindarkan. (bayangkan dengan pemakaian daya yang besar misalnya 15 HP atau kurang lebih 37 kW jika tidak memakai rangkaian ini bisa terjadi lonjakan arus kurang lebih 100 Ampere dengan tegangan 380 Volt.)  Cara kerja rangkaian star delta adalah saat start awal tidak akan di kenakan tegangan penuh dengan cara di hubung ke star. Setelah motor berputar dan arus sudah mulai turun dengan menggunakan timer, arus akan di pindahkan secara otomatis menjadi delta sehingga tegangan dan arus yang mengalir ke motor menjadi penuh.

Berikut ini adalah Rangkaian Star Delta yang menggunakan rangkaian kontrol untuk motor AC induksi 3 fasa

 

Dari rangkaian di atas di jelaskan, PB ON adalah komponen yang di gunakan untuk menghidupkan rangkaian, sedangkan PB1 adalah komponen yang di gunakan untuk mematikan rangkaian.
Cara kerja rangkaian ini adalah ketika tombol PB ON di tekan, maka K1, T1 dan K3 akan hidup. Tombol K1-NO di gunakan untuk mengunci, sehingga K1, T1 dan K3 akan tetap hidup meskipun PB-ON di matikan. Sistem kerja ini di sebut dengan konfigurasi Star.
Selanjutnya T1 akan secara otomatis menghitung nilai timer yang mencapai target. Ketika K1 mencapai target, maka tombol T1-NO akan hidup. Dengan demikian, K3 akan mati dan K2 akan hidup dan sistem motor ini di sebut dengan konfigurasi Delta.
Kontak K2-NC dan K3-NC berfungsi sebagai interclock, yang dapat memastikan bahwa konektor star dan konektor delta akan aktif secara bergantian.

Demikianlah semoga bermanfaat bagi kita semua.  !!