UNIT III MENJALANKAN MOTOR INDUKSI TIGA FASE DENGAN MAGNETIC CONTACTOR I. TUJUAN 1. Agar praktikan dapat memahami prinsip kerja dan penggunaan magnetic contactor untuk menjalankan motor induksi tiga fase 2. Agar praktikan dapat mengetahui pengasutan motor induksi tiga fasa dengan hubung bintang. II. ALAT DAN BAHAN 1. Lampu warna-warni 2. MCB 3. Saklar Tiga Kutub 4. Saklar Push Botton 5. Fitting Lampu 6. Magnetic Contactor 7. Motor Induksi Tiga Fase 8. Kabel Penghubung (Jumper) 9. Obeng 10. Multimeter 11. Tachometer 12. Megger 13. Tang 14. Ampere-Clamp Tester III. LANDASAN TEORI Pengasutan Motor Induksi Tiga Fase Cara-cara menstart atau pengasutan motor-motor induksi tiga fase dapat dibagi atas : a. Pengasutan stator : LABORATORIUM INSTALASI LISTRIK TEKNIK ELEKTRO Unit III Halaman : 1
1. Pengasutan langsung. 2. Pengasutan bintang-delta ( Y- ). 3. Pengasutan dengan kumparan hambat. 4. Pengasutan dengan transformator. b. Pengasutan rotor : 1. Pengasutan dengan kumparan hambat rotor. 2. Pengasutan tahanan rotor. Magnetic Contactor Magnetic contactor adalah saklar-kerja-magnetik yang dapat melakukan pengasutan, pengereman berulang kali, dan pengendalian motor dan peralatan listrik, dimana untuk pengendaliannya digunakan saklar push button (tombol tekan berpegas). Alat ini terdiri dari sekumpulan penghubung (kontaktor) yang bekerja secara serempak yang digerakkan oleh gaya magnet yang diberikan pada sebuah lilitan. Kontak NO adalah suatu kontak yang bekerja berdasarkan gaya magnet pada Magnetic Contactor dimana kondisi awalnya terbuka (open). Sedangkan kontak NC adalah kontak yang bekerja berdasarkan gaya magnet yang bekerja pada Magnetik Contactor dimana kondisi awalnya terhubung langsung (close). Pada sebuah Magnetic Contactor biasanya terdapat tiga atau empat buah kontak NO, satu atau dua buah kontak NC dan sebuah kumparan / lilitan dimana ujung-ujungnya adalah A 1 /a dan A 2 /b. Kumparan ini didalamnya terdapat inti besi, yang bila diberi tegangan lewat A 1 dan A 2 (tegangan yang diberikan tegangan antar fasa, yaitu 380 Volt), akan menimbulkan gaya magnet pada inti besi tersebut. Inti besi yang termagnetisasi ini akan menggerakkan (menarik) kontak-kontak. Kontak-kontak yang ditarik oleh magnet ini akan membuat magnetik kontaktor bekerja, yang oleh karenanya kontak NO akan tertutup (tersambung) dan kontak NC akan terbuka (tidak tersambung). Rangkaian pengganti dari magnetic contactor, seperti ditunjukkan pada Gambar 3.1 yang berada dalam kotak putus-putus. 2
R S T A 1 NC NO LILITAN U V W Gambar 3.1 Rangkaian Pengganti Magnetic Contactor A 2 Dari Gambar 3.1 terlihat adanya empat buah kontak NO dan sebuah kontak NC dalam kondisi normal. Bila belitan A 1 dan A 2 diberi tegangan, maka magnetic contactor akan bekerja dan akan timbul medan magnet yang akan menarik semua kontak NC dan NO yang ada pada magnetic contactor. Pada kondisi ini kontak NO berubah kondisinya dari posisi terbuka menjadi tertutup atau terhubung dan kontak NC berubah kondisi dari posisi tertutup menjadi terbuka (tidak terhubung), sehingga untuk input R, S, T akan dihubungkan dengan ouput U, V, W. Untuk pemberian tegangan pada belitan A 1 dan A 2 dilayani oleh saklar push botton. Kontak tetap Pasang berisolasi bergerak Kontak bergerak Tutup pasang berisolasi Pegas Kontak Terminal hubung Pegas kembali Kotak pasang berisolasi Inti Bergerak Kumparan Pegas bufer Pelat alas Inti tetap Gambar 3.2 Penampang dari magnetic contactor 3
Hubungan Bintang Dan Delta Motor Induksi Tiga Fase Tegangan pada jaringan/saluran distribusi umumnya memiliki tegangan 220/380 Volt atau 127/220 Volt, dimana untuk distribusi lokal yang terdapat di Indonesia oleh PLN adalah hanya menggunakan sistem tegangan 220/380 Volt. Suatu motor induksi tiga fase yang akan dioperasikan dapat menggunakan hubungan-bintang (Y) atau hubungan-delta ( ), tergantung pada tegangan jaringannya. Tegangan yang harus dihubungkan dengan motor induksi tiga fase, biasanya telah dinyatakan pada pelat merek motor tersebut (name-plat), misalnya 220/380 V atau 380/660 V. Maksud dari tegangan 220/380 V atau 380/660 V pada motor induksi adalah bahwa tegangan yang lebih rendah ialah tegangan yang harus dihubungkan dengan kumparan-kumparan motor. Sedangkan untuk cara pemberian tegangan tiga fase pada hubungan-hubungan motor ini adalah sebagai berikut : Untuk hubungan-bintang, terminal kumparan motor U 1, V 1, W 1 diberi tegangan tiga fase dan terminal kumparan motor U 2, V 2, W 2, dihubungkan (dikopel), seperti pada Gambar 3.3. Untuk hubungan delta, terminal kumparan motor U 1 dikopel dengan terminal kumparan W 2, terminal V 1 dengan terminal U 2, terminal W 1 dengan V 2 dan masing-masing kopel-an tersebut dihubungkan pada tegangan tiga fase, seperti pada Gambar 3.4. W2 U2 V2 W2 U2 V2 U1 V1 W1 Gambar 3.3. Hubungan Bintang (Y) U1 V1 W1 Gambar 3.4. Hubungan Delta ( ) Dan secara skematik, Gambar 3.5. memperlihatkan bilamana suatu motor induksi harus digunakan dalam hubungan-bintang dan bilamana harus digunakan dalam hubungan-delta. 4
220 / 380 127 /220 tegangan jaring Y Y cara menghubungkan 380 /660 220 / 380 127 /220 tegangan di papan terminal motor Gambar 3.5. Cara-cara untuk menghubungkan motor 5
IV. LANGKAH KERJA 1. Amati Modul Percobaan Unit III. 2. Persiapkan alat dan bahan. Buka plat terminal motor induksi. Buka pula penghubung antar terminal sehingga terminal terpisah satu sama lain. 3. Dengan menggunakan Megger Tester, ukurlah tahanan isolasi motor antar terminal dan lengkapi data di bawah ini. U 1 - U 2 =...MΩ. V 1 - V 2 =...MΩ. W 1 - W 2 =...MΩ. U 1 - V 2 =...MΩ. U 1 - W 2 =...MΩ. V 1 - W 2 =...MΩ. U 1 - G =...MΩ. V 1 - G =...MΩ. W 1 - G =...MΩ. U 2 - G =...MΩ V 2 - G =...MΩ W 2 - G =...MΩ 4. Dari data pengamatan diatas, tentukan belitan-belitan motor tiga fase yang digunakan! Belitan I = terminal... terminal... Belitan II = terminal... terminal... Belitan III = terminal... terminal... Pertanyaan : 1. Berdasarkan data yang diambil, jelaskan hubungan antara masing-masing belitan! 2. Berdasarkan data yang diambil, terlihat bahwa tahanan isolasi dengan ground sangat besar. Mengapa? 6
5. Ukurlah besar tahanan antar terminal U 1 -U 2, V 1 -V 2, dan W 1 -W 2. U1 W2 U2 V2 W1 V1 Tahanan antara U 1 dengan U 2 =... Tahanan antara V 1 dengan V 2 =... Tahanan antara W 1 dengan W 2 =...... Ohm Ohm Ohm Pertanyaan : Mengapa tahanan antar belitan tersebut terlihat sama? Jelaskan akibatnya bila tahanan belitan motor berbeda! 6. Hubungkan belitan motor U 2, V 2 dan W 2 dengan menggunakan penghubung yang telah disediakan untuk membentuk hubungan bintang pada motor. 7. Rangkailah rangkaian untuk menjalankan motor induksi tiga fase dengan magnetic contactor sesuai dengan gambar dibawah ini. 7
R S T NC NO U1 V1 W1 U2 V2 W2 ON OFF 8. Tekan tombol ON pada modul percobaan, lalu ukur tegangan sumber dan tegangan pada terminal motor dan lengkapi data dibawah ini. Tegangan Sumber Tegangan R-S =...Volt Tegangan R-T =...Volt Tegangan S-T =...Volt Tegangan Terminal Motor Tegangan U 1 -V 1 =...Volt Tegangan U 1 -W 1 =...Volt Tegangan V 1 -W 1 =...Volt 9. Ukur tegangan dan arus yang mengalir pada masing-masing fasa. Tegangan U 1 - U 2 =... Volt I U =..A Tegangan V 1 - V 2 =... Volt I V =.A Tegangan W 1 - W 2 =... Volt I W = A 8
10. Ukur putaran motor dengan menggunakan Tachometer: Putaran motor =... rpm Pertanyaan : 1. Menurut data pada percobaan diatas, berapakah tegangan yang diterima masingmasing belitan? 2. Apakah yang terjadi bila salah satu belitan tidak diberi tegangan? Apakah motor dapat berputar atau tidak! Jelaskan! 3. Jelaskan prinsip kerja cara menjalankan motor induksi tiga fasa dengan menggunakan magnetic contactor seperti yang diperlihatkan pada gambar rangkaian diatas! 9