Makalah Starting Autotransformator (Autorecovered) [PDF]

Citation preview

MAKALAH STARTING AUTOTRANSFORMATOR



Nama Mahasiswa



: Annisa Harahap (5192431004) Chintia Agatha Siahaan (5193131002) Muhammad Irsyad Awaludin (5193131003)



Dosen Pengampu



: Prof. Dr. BAHARUDDIN, S.T, M.Pd. YOAKIM SIMAMORA, S.T, M.T.



Mata Kuliah



: PENGUNAAN DAN PENGATURAN MOTOR LISTRIK



JURUSAN PENDIDIKAN TEKNIK ELEKTRO UNIVERSITAS NEGERI MEDAN 2021



KATA PENGANTAR



Dengan mengucap puji syukur ke hadirat Tuhan YME atas semua rahmat-Nya yang telah di limpahkan. Sehingga saya dapat menyelesaikan makalah ini yang berjudul “STARTING AUTOTRANSFORMATOR” dalam bentuk dan isinya yang sangat sederhana tepat pada waktunya. Saya menyadari bahwa makalah ini masih jauh dari sempurna, oleh karena itu saya harapkan kritik dan saran dari semua pihak yang bersifat membangun demi kesempurnan makalah ini. Akhir kata, saya sampaikan terima kasih kepada semua pihak yang bersangkutan dalam pembuatan makalah ini.



Medan, 11 Oktober 2021



Kelompok 3



DAFTAR ISI



KATA PENGANTAR DAFTAR ISI BAB I PENDAHULUAN A.



LATAR BELAKANG



B.



RUMUSAN MASALAH



BAB II PEMBAHASAN A. PENGERTIAN AUTOTRANSFORMATOR B. KOMPONEN-KOMPONEN YANG DIGUNAKAN PADA START AUTO TRAFO C. SISTEM AUTOTRANSFORMATOR YANG DIGUNAKAN D. STARTING DENGAN AUTOTRANSFORMATOR E. PRINSIP KERJA F. GAMBAR RANGKAIAN BAB III PENUTUP A.



KESIMPULAN



DAFTAR PUSTAKA



BAB I PENDAHULUAN



A. Latar Belakang Seiring meningkatnya tuntutan manusia akan kemudahan dalam proses penyaluran energi listrik, maka berbagai usaha akan ditempuh dengan penerapan ilmu dan teknologi. Usaha tersebut semakin mudah dilakukan ketika manusia mampu mengembangkan ilmu dan teknologi. Berbagai masalah yang dapat dijadikan implementasi adalah dari ilmu dan teknologi, salah satunya yaitu trafo yang digunakan untuk mengubah daya AC dari taraf ke taraf yang lain. Maksud dari pengubahan taraf tersebut diantaranya seperti menurunkan Tegangan AC dari 220V AC ke 12V AC ataupun menaikkan Tegangan dari 110VAC ke 220 VAC. Salah satu jenis trafo yang dipakai adalah autotrafo, jenis trafo ini banyak digunakan untuk static balancer, booster dan peralatan motor starter. Keuntungan penggunaan autotrafo ini yaitu hanya menggunakan 1 belitan dan 1 inti dimana sebagian lilitan primer juga merupakan lilitan sekunder. Pada autotrafo ini mempunyai rugi rugi inti dan rugi tembaga yang lebih kecil sehingga mempunyai effisiensi yang lebih tinggi, trafo ini juga jika ditinjau dari segi ekonomi autotrafo lebih murah dibandingkan dengan trafo yang lainnya.



B. Rumusan Masalah 1. 2. 3. 4. 5.



Apa yang dimaksud dengan autotransformator? Apa saja jenis-jenis dari autotransformator? Apa saja Bahan yang digunakan dari auotransfomator? Bagaimana starting autotransformator? Bagaimana prinsip kerja dari autotransformator?



BAB II PEMBAHASAN



A. Pengertian Autotransformator Trafo adalah suatu alat listrik yang dapat memindahkan (transfer) energi listrik dari satu atau lebih rangkaian listrik ke rangkaian listrik yang lainnya melalui suatu gandengan magnet dan beroprasi berdasarkan prinsip induksi elektromagnet. Salah satu jenis yang dipakai dalam aplikasi adalah autotafomator (autotrafo) trafo jenis ini hanya terdiri dari satu lilitan yang berlanjut secara listrik, dengan sadapan tengah. Dalam traznsformator ini, sebagian lilitan primer juga merupakan lilitan sekunder. Seperti halnya transformator biasa, auto trafo juga dapat digunakan untuk menaiikan atau menurunkan tegangan. Auto trafo mempunyai keterbatasan yaitu tidak baik lagi bila tegangan keluarannya jauh lebih tinggi atau lebih rendah dari tegangan masukannya, atau dapat disebutkan bahwa perbandingan transformasinya adalah mendekati satu. Transformator 2 kumparan biasa dapat difungsikan sebagai auto trafo bila dirangkai sedemikian rupa dengan memperhatikan polaritas lilitannya. Pada gambar dibawah ini memperlihatkan konstruksi auto trafo yang dibuat dari transformator 2 kumparan dan konstruksi auto trafo. Oleh karena itu dalam autotransformer gulungan primer dan sekunder dihubungkan bersama secara elektrik dan magnetis. Keuntungan utama dari jenis desain transformator ini adalah dapat dibuat jauh lebih murah untuk peringkat VA yang sama, tetapi kelemahan terbesar dari autotransformer adalah tidak memiliki isolasi belitan primer / sekunder dari transformator luka ganda konvensional. autotransformer adalah tidak memiliki isolasi gulungan primer ke sekunder dari transformator luka ganda konvensional. Kemudian autotransformer tidak dapat digunakan dengan aman untuk menurunkan tegangan yang lebih tinggi ke tegangan yang jauh lebih rendah yang cocok untuk beban yang lebih kecil.



Gambar onstruksi dasar auto trafo yang dibentuk dari transformator 2 kumparan



B. Komponen-Komponen yang digunakan pada Start Auto Trafo 1. MCCB MCCB / Moulded Case Circuit Breaker merupakan salah satu komponen elektrikal yang berfungsi sebagai pengaman dan pemurus arus ketika terjadi arus pendek (korsleting) atau kelebihan beban (overload) yang dapat menyebabkan kerusakan pada motor listrik dan kebakaran karena percikan bunga api.



2. Auto Transformator 3 fasa Transformator jenis ini hanya terdiri dari satu lilitan yang berlanjut secara listrik, dengan sadapan tengah. Dalam transformator ini, sebagian lilitan primer juga merupakan lilitan sekunder. Fasa arus dalam lilitan sekunder selalu berlawanan dengan arus primer, sehingga untuk tarif daya yang sama lilitan sekunder bisa dibuat dengan kawat yang lebih tipis dibandingkan transformator biasa.



3. Kontaktor Kontaktor (Contactor / Magnetic Contactor) adalah alat elektrikal yang bekerja dengan induksi elektromagnetik pada sebuah kumparan tembaga (coil) yang



dialirkan tenaga listrik sehingga menimbulkan medan magnet yang menyebabkan Kontak Bantu NO (Normally Open) akan tertutup dan Kontak Bantu NC (Normally Close) akan terbuka.



4. TOR (Thermal Over-Load Relay) Thermal Overload Relay (TOR) adalah salah satu komponen yang digunakan dalam menyusun rangkaian suatu panel motor listrik. Komponen ini memiliki peran yang sangat penting di dalam sebuah rangkaian listrik. Fungsinya yakni sebagai pelindung apabila terjadi arus listrik berlebihan (over current) dalam elektro motor dengan prinsip kerja bersistem panas (thermal).



5. Thermostat Termostat adalah suatu perangkat yang dapat memutuskan dan menyambungkan arus listrik pada saat mendeteksi perubahan suhu di lingkungan sekitarnya sesuai dengan pengaturan suhu yang ditentukan.



6. MCB 1 Fasa MCB merupakan salah satu jenis pengaman listrik untuk melindungi atau mengamankan atau mencegah sistem instalasi listrik dari beban arus yang melebihi kemampuannya. Arus yang mengalir pada suatu penghantar akan menimbulkan bahaya listrik seperti bahaya kebakaran akibat dari korselting.



7. Push Button On&Off Push Button adalah perangkat / saklar sederhana yang berfungsi untuk menghubungkan atau memutuskan aliran arus listrik dengan sistem kerja tekan unlock (tidak mengunci). Sistem kerja unlock disini berarti saklar akan bekerja sebagai device penghubung atau pemutus aliran arus listrik saat tombol ditekan, dan saat tombol tidak ditekan (dilepas), maka saklar akan kembali pada kondisi normal.



8. Pilot Lamp Pilot lamp adalah sebuah lampu indikator yang menandakan jika pilot lamp ini menyala, maka terdapat sebuah aliran listrik masuk pada panel listrik tersebut.



C. Sistem Autotransformator Yang digunakan Autotransformer dengan Multiple Tapping Points



Metode standar untuk menandai belitan transformator-otomatis adalah melabelinya dengan huruf kapital (huruf besar). Jadi misalnya, A, B, Z dll untuk mengidentifikasi akhir persediaan. Secara umum koneksi netral umum ditandai sebagai N atau n. Untuk ketukan sekunder, angka sufiks digunakan untuk semua titik ketuk di sepanjang belitan primer transformator otomatis. Angka-angka ini umumnya dimulai pada angka "1" dan terus dalam urutan naik untuk semua titiktitik ketukan seperti yang ditunjukkan.



D. STARTING DENGAN AUTOTRANSFORMATOR Starting dengan cara ini adalah dengan menghubungkan motor pada tap tegangan sekunder autotransformer terendah. Setelah beberapa saat motor dipercepat tap autotransformer diputuskan dari rangkaian dan motor terhubung langsung pada tegangan penuh. Autotransformator adalah suatu transformator dimana lilitan primer dan sekundernya dihubungkan secara listrik. Jika transformator ini digunakan sebagai penurun tegangan, seluruh lilitan BC membentuk lilitan primer dan bagian EC membentuk lilitan sekunder.



Dengan kata lain, bagian AC merupakan bagian bersama antara primer dan sekunder. Autotranformator Untuk beberapa aplikasi yang memerlukan banyak catu tegangan, digunakan autotransformator yang lilitannya ditap pada beberapa titik. Hubungan dari beberapa tap dikeluarkan keterminal atau ke alat saklar yang sesuai sehingga dapat dipilih beberapa tegangan.



E. PRINSIP KERJA Autotransformator adalah salah satu metode yang digunakan untuk mengurangi tegangan pada stator saat start, yang akan membatasi arus start . Metode starting dengan autotransformator dapat dijalankan dengan cara open- atau close- transition. Starting dengan Autotransformator disebut demikian karena autotransformator digunakan dalam rangkaian tenaga untuk mengurangi tegangan pada saat start. Dengan mengurangi tegangan pada saat start , arus start akan lebih rendah dari arus beban penuh jika motor distart pada tegangan penuh. Setelah waktu tunda (time delay) ditetapkan, autotransformator akan dilepas dari rangkaian, dan motor rotor sangkar sangkar akan dijalankan pada tegangan penuh. Autotransformator dilengkapi dengan tap agar dapat dilakukan pemilihan 50%, 65%, atau 80% dari tegangan saluran sebagai tegangan start dengan pengurangan arus saluran pencatu yang sesuai. Karena kopel start bervariasi menurut kuadrat tegangan yang di kenakan, maka kopel yang dihasilkan bila menggunakan tap-tap ini berturutturut menjadi 25%, 42%, dan 64% dari harga tegangan penuhnya. Oleh sebab itu tap dapat dipilih agar sesuai dengan kopel start yang diperlukan oleh motor yang diberikan dan beban yang dikemudikan. Pada gambar 2.4. Dia memiliki dua kontaktor A dan B. Kontaktor A memiliki lima NO (Normally Open) kontak A dan satu No kecil ontak Ax. Kontaktor ini hanya beroperasi selama perode yang jelas ketika motor di mulai (strating up). Gambar 2.4 Diagram sederhana autotranformator starter Kontaktor B memiliki 3 kontak NO (Normally Open). Kontaktor B melayani ketika motor sedang bekerja. Autotransformer ditetapkan pada tap 65 persen. Relay time-delay RT memiliki tiga kontak RT1,RT2,RT3. Kontak RT1 dihubung paralel dengan start button yang menutup segera setelah koil RT dienergized. Dua kontak lainnya RT2, RT3 beroperasi setelah delay yang tergantung pada pengaturan relay RT. Kontaktor A dan B secara mekanik di interlocked untuk mencegah dari penutupan secara serentak. Kontaktor A menutup segera setelah start button ditekan kembali. Hal ini mengeksitasi autotransformer dan mengurangi tegangan yang timbul diterminal motor. Beberapa detik kemudian, kontak RT2 yang dihubung seri dengan kumparan A terbuka, menyebabkan 7. 7 kontaktor A untuk membuka. Pada waktu yang sama, kontak RT3 menyebabkan kontaktor B menutup. Sehingga, kontaktor A keluar, diikuti hampir seketika dengan penutupan kontaktor B. Aksi ini menerapkan tegangan penuh pada motor dan memutuskan secara serentak autotransformer dari saluran. Dalam pemindahan dari kontaktor A ke kontaktor B, motor diputuskan dari saluran untuk sedikit waktu. Ini menghasilkan permasalahan karena ketika kontaktor B menutup, arus transien yang besar ditarik dari saluran. Surja transien ini berpengaruh besar pada kontak dan juga menghasilkan kejut mekanik. Untuk alasan ini, terkadang menerapkan rangkaian yang terperinci dimana motor tidak pernah terputus sama sekali dari saluran.



Gambar 10 dan 11 membandingkan torsi dan arus saluran ketika autotransformer starting (3) dan resistansi strating (2) digunakan. Tegangan locked-rotor pada tiap kasus ialah 0.65 pu. Perlu dicatat bahwa torsi locked-rotor ialah identik, tapi arus saluran locked-rotor ialah jauh lebih rendah menggunakan autotransformer (2.7 terhadap 4.2 pu). Namun, ketika rotor mencapai sekitar 90 persen dari kecepatan sinkron, starting resistansi menghasilkan torsi yang lebih tinggi karena tegangan terminal ialah sedikit lebih tinggi daripada nilai 65 persen yang terdapat pada saat start up. Disisi lain, arus saluran pada semua kecepatan ialah lebih kecil ketika menggunakan autotransformer. Karena autotransformer beroperasi untuk tiap periode singkat, mereka dapat di belitkan dengan kawat yang jauh lebih sedikit.



F. Gambar Rangkaian



Gambar 2.4



BAB III PENUTUP A. KESIMPULAN



Trafo adalah suatu alat listrik yang dapat memindahkan (transfer) energi listrik dari satu atau lebih rangkaian listrik ke rangkaian listrik yang lainnya melalui suatu gandengan magnet dan beroprasi berdasarkan prinsip induksi elektromagnet. Salah satu jenis yang dipakai dalam aplikasi adalah autotafomator (autotrafo) trafo jenis ini hanya terdiri dari satu lilitan yang berlanjut secara listrik, dengan sadapan tengah. Dalam traznsformator ini, sebagian lilitan primer juga merupakan lilitan sekunder. Seperti halnya transformator biasa, auto trafo juga dapat digunakan untuk menaiikan atau menurunkan tegangan. Auto trafo mempunyai keterbatasan yaitu tidak baik lagi bila tegangan keluarannya jauh lebih tinggi atau lebih rendah dari tegangan masukannya, atau dapat disebutkan bahwa perbandingan transformasinya adalah mendekati satu. Transformator 2 kumparan biasa dapat difungsikan sebagai auto trafo bila dirangkai sedemikian rupa dengan memperhatikan polaritas lilitannya. Pada gambar dibawah ini memperlihatkan konstruksi auto trafo yang dibuat dari transformator 2 kumparan dan konstruksi auto trafo.