Konsep Starting Motor DC [PDF]

Citation preview

1| Edy Ervianto



PENGENDALIAN MOTOR DC Ada 5 pengendalian pada motor DC, yaitu : [1]. Kendali Starting



Adalah Kendali untuk proses starting, yaitu “menghidupkan” motor dari keadaan diam sampai berputar dengan kecepatan steady state



[2]. Kendali Kecepatan Putar



Adalah kendali untuk pengaturan kecepatan putar motor secara elektrik, baik set “awal” maupun set “berjalan”, baik per-step, maupun varibel



[3]. Kendali Arah Putaran



Adalah kendali untuk mengatur/merubah arah putaran motor secara elektrik, baik pada saat start maupun pada saat motor sedang berputar dalam arah tertentu



[4]. Kendali Pengereman



Adalah kendali untuk menghentikan putaran motor secara elektrik



KENDALI STARTING Pada motor-motor DC berukuran daya kecil maka untuk “menghidupkannya” cukup sederhana yaitu dengan cara menghubungkan langsung terminal tegangan motor ke sumber tegangan searah atau lewat Saklar Daya. Dengan cara ini maka ukuran KHA (Kemampuan Hantar Arus) dari Saklar daya tsb haruslah minimum sebesar i N



Saklar Daya



M



i IN VDC



GBR 1 . Contoh cara menghidupkan motor DC Shunt lewat Saklar Daya



Tetapi untuk motor-motor DC daya besar, maka bila “dihidupkan” dengan cara diatas kemungkinan dapat berakibat fatal yang bisa merusak motor, sehingga dibutuhkan suatu mekanisme kendali starting agar motor dapat di start dengan aman. Mengapa demikian ??? …. Pada motor-motor berdaya besar maka belitannya memiliki nilai induktansi yang besar. Besarnya nilai induktansi ini akan memperbesar efek dari fenomena in rush current yang memang ada pada setiap belitan. Fenomena in rush current adalah fenomena dimana suatu belitan akan mengalami transient arus yang besar ketika pertama kali dilalui arus listrik artinya belitan akan menyedot arus yang besar melebihi yang seharusnya. Semakin besar KHA dari belitan maka tarikan pertama arus-nya juga akan semakin besar. Inilah yang dikuatirkan terjadi pada belitan jangkar saat motor DC dihidupkan, bila ini terjadi maka belitan jangkar-nya “dapat rusak terbakar”. Kondisi tersebut dapat diillustrasikan seperti terlihat pada GBR 2 berikut :



2| Edy Ervianto



i ST A



A C



iN B



t



t ST



t ST



Kurva A adalah besarnya arus jangkar yang ditarik motor saat dihidupkan (start). Besarnya bisa beberapa kali arus normal. Butuh waktu beberapa saat untuk menuju kondisi normal



Kurva B adalah kenaikan arus jangkar yang diharapkan pada saat start. Kondisi ini tercapai bila mekanisme start-nya terkendali.



[b]



[a] A



KETERANGAN : i ST = Arus start maksimum i N = Arus Normal (steady state) t ST = Lamanya transisi Start Kurva C = Kurva arus steady state



C



iN D



t



t ST



t



Kurva D adalah kenaikan arus jangkar yang diharapkan dan lebih cepat pada saat start. Kondisi ini bisa diperoleh melalui rancangan & perhitungan pengendalian start yang tepat.



[c] GBR 2 . Gambaran transient arus start pada saat motor DC dihidupkan



3| Edy Ervianto Secara matematis, besarnya arus start pada jangkar (Arus Jangkar) pada saat motor dihidupkan dapat dihitung berdasarkan pada pers. Motor, tergantung dari jenis motor yang ditinjau. Misalkan untuk Motor Penguatan Shunt maka :



ia



M



Ra E



Start



RF



VT



→



𝑉𝑉𝑇𝑇 = 𝐸𝐸 + 𝐼𝐼𝑎𝑎 𝑅𝑅𝑎𝑎



𝑉𝑉𝑇𝑇 = 𝐶𝐶𝐶𝐶∅ + 𝐼𝐼𝑎𝑎 𝑅𝑅𝑎𝑎 𝐼𝐼𝑎𝑎 =



𝑉𝑉𝑇𝑇 − 𝐶𝐶𝐶𝐶∅ 𝑅𝑅𝑎𝑎



Dimana : 𝐸𝐸 = 𝐶𝐶𝐶𝐶∅



→| 01



Karena motor masih dalam keadaan diam maka pada saat start, putaran motor = 0 → n = 0 sehingga akhirnya :



𝐼𝐼𝑎𝑎 =



𝑉𝑉𝑇𝑇 𝑅𝑅𝑎𝑎



→| 02



Dari pers |02 diatas terlihat bahwa besarnya arus start (arus jangkar) pada saat motor dihidupkan hanya dibatasi oleh tahanan jangkar saja. Sedangkan pers |1 menunjukkan besarnya arus steady state ketika nanti motor sudah berjalan normal. Dari penjelasan diatas dapat disimpulkan bahwa : Secara matematis Khusus Motor Shunt maka untuk mengurangi besarnya arus jangkar pada saat start dilakukan dengan memperbesar tahanan jangkar ( Lihat pers |02 ).