Memahami Sistem Star Delta Pada Rangkaian Motor 3 Phase

Lebih memahami Sistem kontrol Motor 3 phasa star delta (Bintang-Segitiga)

Bismillahirohmanirohim

Pada kesempatan kali ini saya akan berbagi kembali pada sobat tentang pengalaman saya waktu belajar di STM.

....Stm itu tidak saja identik dengan tauran loh

Pernah waktu dulu saya ditanya oleh guru "apa itu sistem kontrol/pengendali?"

Maka sayapun menjawab, sistem kontrol atau sistem pengendali adalah susunan perangkat yang dibuat sedemikian rupa agar dapat bekerja sesuai dengan keinginan manusia.

Guru saya hanya tersenyum... sampai sekarang saya belum tahu jawaban saya itu benar apa salah.

Ok sudah basa basinya...

Kali ini saya akan membahas mengenai sistem kontrol motor 3 phasa star-delta atau dalam bahasa indonesianya sistem pengendali motor 3 fasa bintang-segitiga, sama-sama saja.

Apa Yang Dimaksud Star Delta ?

Sebagaimana dijelaskan di pembukaan tadi, star delta merupakan jenis rangkaian pengasutan yang dibuat pada pengendalian motor 3 phase. Dimana Star adalah Bintang dan Delta adalah Segitiga. 

Kenapa disebut rangkaian Pengastutan Star ?

Karena jika kita buat gambar kerja pengasutan, bentuk rangkaian ini menyerupai bintang

Begitu juga dengan Pengasutan Delta, Bentuk rangkaiannnya, menyerupai Segitiga (Delta)

Rangkaian Delta :

Maka jika ada beberapa konten yang mengatakan jika star delta bisa digunakan untuk rangkaian 1 phase, itu salah. Karena pada rangkaian 1 phase, jumlah terminal yang digunakan tidak lebih dari 3, sementara untuk membuat rangkaian star dan delta dibutuhkan 6 kontak hubung. Sebagaimana gambar diatas

Sistem kontrol motor 3 phasa star delta secara prinsip kerja sama seperti motor Direct on line stater, yaitu motor dengan satu arah putaran saja. Namun kelebihan dari sistem star delta atau bintang segitiga adalah kekuatan yang dihasilkan lebih kuat dan tahan lama. 

Motor disini bukan motor yang ada dijalan yah, motor yang dimaksud adalah motor listrik (dinamo)

sistem kontrol motor 3 phasa star delta biasa digunakan di pabrik-pabrik besar, karena tenaga mesin-mesinnya pun membutuhkan kekuatan besar plus daya tahan lebih tahan lama.

Kenapa bisa lebih kuat dan lebih tahan lama?

Ok saya jelaskan

Fungsi Rangkaian Star dan Delta Motor

1) Kenapa bisa lebih kuat

Standarnya, tegangan diindonesia adalah seperti ini sob :

Fasa R S & T dan Netral N

• R dan N adalah 220 V
• S dan N adalah 220 V
• T dan N adalah 220 V 
• R dan T adalah 380 V
• S dan T adalah 380 V
• R dan S adalah 380 V

Keterangan :

RST adalah arus 3 phase yang di ambil dari sumber PLN. Sementara N adalah arus Nol atau netral yang diambil dari gardu. Pada kehidupan Masyarakat, untuk rumah pribadi listrik yang digunakan adalah 1 phase, jadi 1 phase dan Netral, misalnya R & N, S dan N dan T dan N. 

Sementara RST digunakan untuk keperluan industri seperti motor 3 phase. Selengkapnya : Perbedaan arus 1 phase dan 3 phase

Jadi, Sistem kontrol motor 3 phasa star-delta adalah sistem yang merubah pengasutan bintang bertegangan 220V menjadi pengasutan Delta/segitiga yang bertegangan 380V.

Lalu kenapa bisa lebih awet ?

Sebetulnya untuk membuat motor bertegangan 380 V itu tidak perlu sistem kontrol motor 3 phasa star delta, karena Sobat juga bisa menggunakan sistem Direct On Line (DOL) stater Dengan pengasutan Delta langsung.

Namun hal tersebut akan mengurangi umur dari Motor listrik 3 fasa dengan kejutan tenaga yang besar. 

Analoginya, ketika posisi netral/diam, motor langsung diberi tegangan 380 V sehingga cukup mengejutkan, dan akan mengurangi daya tahan motor listrik 3 fasa tersebut.

Oleh karena itu di buatlah sistem kontrol motor 3 phasa star delta agar sebelum motor berposisi delta yang sangat kuat, diberi pemanasan, ancang ancang, persiapan, latihan atau semacamnya dengan cara rangkaian bintang/star, setelah kekuatan dan pemanasannya cukup maka dilanjut dengan posisi Delta / segitiga, untuk memberikan kekuatan besar.

Untuk lebih detailnya, bisa kita perhatikan gambar dibawh ini :

Jika di buat gambar maka sistem pengasutannya akan seperti terlihat pada gambar. 

Jika sobat perhatikan pengasutan bintang, bahwa dalam motor star R,S,T tidak menyatu, hanya pada tiap ujung dari RST tersebut di kopel/jumper (disatukan) maka arus dan kekuatannyapun kurang, sehingga bisa dikatakan sebagai netral. 

• Oleh karena itu tenaga yang di hasilkan oleh pengasutan bintang tidak cukup kuat karena hanya mengandalkan tegangan sisa dari tiap kumparan yaitu kumparan RST.
• Sementara dalam rangkaian Delta / segitiga, tiap fasa saling berhubungan sehingga tegangannya menjadi 380V dan membuat tenaga dari delta lebih besar dibanding star.

Pada gambar dijelaskan bahwa untuk pengasutan bintang sobat hanya perlu mengkopel, menjumper bagian kontak hubung XYZ.

Sementara untuk pengasutan segitiga / delta, sobat harus menghubungkan :

• Tegangan R pada U dan Z maka kumparan T akan terhubung dengan R, 
• Tegangan S pada V dan X, sehingga kumparan R akan terhubung dengan S,
• Tegangan T pada W dan Y sehingga kumparan S terhunbung dengan T.

Oleh karena itu, sebelumnya saya mengatakan bahwa rangkaian delta bisa langsung dipasang tanpa harus star dahulu, namun akan kurang baik pada motor 3 phase milik sobat.

Mudah bukan! Yakin saja itu mudah insyaAlloh akan dimudahkan oleh Alloh SWT 

Oh ya, bagi yang masih bingung simbol RST dan UVWXYZ, nih...

Mulai ada gambaran sob ?

Nah, kenapa sih ada U V W Z X Y pada motor 3 phase ? 

Bagian ini merupakan sambungan terminal tiap kumparan yang ada pada motor listrik 3 fasa.

3 Jenis Rangkaian Kendali Motor 3 fasa Star Delta

Diatas kita sudah membahas mengenai pengasutan star dan delta yang di pasang pada motor listrik secara langsung.

Namun, untuk membuat sebuah rangkaian kendali star delta, tidak bisa hanya dengan mengubah rangkaian secara manual, yaitu memindahkan kabel dari terminal motor 3 fasa.

Diperlukan sebuah rangkaian kendali. Agar dapat dengan mudah memindahkan pengasutan star menjadi Delta.

Yang saya ketahui, minimalnya ada 3 cara membuat sebuah motor listrik dapat bekerja star kemudian delta, yaitu :

1) Star Delta Menggunakan TPDT

TPDT adalah saklar yang dapat menggerakan 3 fungsi saklar sekaligus pada dua posisi yang berbeda. Jadi saklar jenis ini mampu memindahkan posisi terminal motor yang sebelumnya Star menjadi delta

Cara memasang :

1. Arus RST dari sumber misalnya MCB atau MCCB dihubungkan ke bagian atas TPDT
2. Kemudian arus ini juga di teruskan ke terminal UVW motor 3 fasa
3. Pada bagian motor 3 phasa, arus dari Z X Y dihubungkan ke bagian terminal tengah TPDT
4. Bagian bawah terminal TPDT di Cople. ( Disatukan semua )

Cara Kerja Rangkaian :

1. Ketika kabel RST dialiri listrik, maka arus mengalir ke TPDT dan ke bagian terminal UVW motor 3 fasa;
2. Ketika pegangan saklar TPDT mengarah ke tengah, motor listrik dalam kondisi OFF;
3. Ketika pegangan saklar digerakan ke bawah, maka motor listrik bekerja dengan pengasutan bintang;
4. Ketika pegangan saklar TPDT diarahkan ke bagian atas, maka motor listrik akan bekerja dengan pengasutan segitiga ( Delta);

Mudah bukan...!

2) Motor 3 phasa star delta menggunakan Double Push Button

Doble push button adalah saklar tekan yang dapat menghubungkan dan memutuskan arus listrik secara bersamaan biasanya doble push botton memiliki 2 penghubung yaitu NC dan NO seperti yang telah saya bahas pada artikel sebelumnya

Yang perlu di pelajari juga ini : 

1. Mengenal  NO dan NC dalam Rangkaian
2. Macam-macam komponen panel Box 3 Phase

Komponen kendali motor 3 fasa star delta :

1) Double Push Button

Double push button (NO-NC), push button start (NO) dan push button stop (NC)

2) Kontaktor magnet

Adalah alat selanjutnya yang perlu disiapkan tepatnya 3 buah kontaktor magnet untuk penghubung dan pemutus arus utama. 

3) Sistem Proteksi

MCB, Overload dan MCCB sebagai pengamannya.

Yang sudah pasti tentunya motor 3 fasa untuk mencoba hasil rangkaian, bila sobat tidak punya tidak apa-apa jangan faksakan... xixixi

4) Penghantar

Tentunya kabel untuk menghubungkan tiap komponen. Kabel yang baik untuk rangkaian panel ini adalah jenis kanel NYAF karena selain dengan jenis penghantar serabut tunggal, NYAF juga mudah di bentuk dan dijalur-jalur. Yah pkonya begitu, saya susah cari bahasa yang bagusnya...

5) panel Box (opsional)

Jika tidak ada panel Box tidak apa-apa, yang penting komponen diatas dapat terpasang dengan rapih saja cukup.

Alat Yang dibutuhkan :

1. Tang pemotong
2. tang pengupas
3. tang pembulat
4. obeng - +.

Mari kita lihat gambar kerja

Rangkaian Tenaga Motor 3 Phase Bintang Segitiga

Diatas adalah rangkaian tenaga, yaitu rangkaian yang dimaksudkan untuk memberi power kepada beban, tentu untuk beban motor dibutuhkan listrik 3 fasa RST oleh karena itu rangkaian pada gambar terdapat 3 garis dalam arti sesunggungnya garis itu adalah fasa R S & T.

Pada rangkaian tenaga diatas, arus masuk ke dalam MCCB melalui terminal 1 3 & 5 setelah itu menuju ke Kontaktor 1 (K1) bila sobat mau mencoba, masukan kabel R pada terminal nomor  1 dan sambungan dilanjut di 2, untuk S masukan pada 3 dan sambungan dilanjutkan di 4, dan tentu T dimasukan ke 5 dan dilanjutkan di 6. Semua tempat hubung yang telah saya sebutkan diatas adalah NO (normali Open) yang dikhususkan untuk rangkaian 3 fasa tenaga.

Yang mau lebih paham mengenai cara kerja kontaktor silahkan klik disini

Kontaktor magnet dan cara kerjanya

Dilanjut ke Overload, untuk menghubungkan ke overload sama seperti pada kontaktor, namun biasanya Overload tiga kakinya bisa langsung dimasukan ke kontaktor. 

Masukan kaki overload yang bernomor 1 3 dan 5 kedalam terminal kontaktor bernomor 2 4 dan 6. Setelah iti lanjutkan arus / kabel pada terminal 2 4 dan 6 overload (Thermal Overload Relay)

Yang mau tahu cara kerja Overlaod bisa di lihat disini

Mengenal Thermal Overload Relay

Langsung dilanjut ke Motor listrik 3 fasa. Jangan lupa untuk Arus / kabel R itu pada terminal U, S untuk V, dan T pada W.

Catatan

Jangan terpaku pada gambar motor untuk posisi U V W X Y Z, karena posisi dapat berubah-ubah tapi pada umumnya posisi seperti ditunjukan pada gambar.

Fungsi Kontaktor Magnet 2 adalah untuk posisi Star / bintang

Caranya Cople atau jumper atau satukan terminal 1 kontaktor pada terminal kontaktor 3 dan 5 (seperti ditunjukan pada gambar) dengan menggunakan kabel / penghantar arus. 

Sementara terminal 2 4 & 6 dihubungkan langsung ke motor, Yaitu pada terminal Z untuk Kabel R, X untuk S, dan Y untuk T.

Fungsi Kontaktor 3 adalah untuk posisi Delta / segitiga

Terminal atau kontak hubung nomor 1 pada kontaktor 3 di hubungkan ke terminal / kontak hubung nomor  1 kontaktor  1, begitu pun terminal 3 dan 5 Kontaktor 3 yang dihubungkan para terminal 3 dan 5 kontaktor 1. Ini bertujuan untuk memberikan tegangan untuk posisi delta.

Sementara untuk terminal 2, 4 dan 6 pada kontaktor 3, bisa langsung dihubungkan ke motor Z X & Y atau juga bisa melalu kopel dengan terminal 2 4 6 pada kontaktor 2 karena sama sama mengarah ke motor lsitrik 3 fasa dan tentu lebih mempercepat pekerjaan. Yang penting adalah penempatan kabelnya harus tepat yaitu R untuk Z, S untuk X dan T untuk Y.. Lihat gambar atas tadi...

Untuk selanjutnya yaitu pada bagian kendali, lihat gambar

Rangkaian Kendali Motor 3 Phase Star Delta

Rangkaain kendali berfungsi untuk mengendalikan kinerja dari tiap kontaktor, rangkaian inilah yang menjadikan kinerja rangkaian tenaga bekerja dengan benar, dan sesuai dengan keinginan perangkainya.

Mari kita ambil arus/kabel di tegangan R yang langsung masuk ke MCB, dilanjut ke push button stop dan dilanjut ke push button start. 

Stelah pada push botton star langsung dilanjut ke Koil pada kontaktor biasa di tunjukan dengan nama terminal A1 dan A2. Maka masukan arus/kabel yang tadi melalu push botton start ke A1 dan A2 untuk kabel Netral, yang akan di pasang nanti.

Jangan lupa beri pengunci agar Koil 1 tetap berjalan sementara push botto tidak ditekan,  caranya bisa dibaca disini : Fungsi Pengunci dan interlock Kontaktor Magnet

Atau bisa juga lihat pada gambar diatas tadi

Jumper atau sambung arus/kabel  di teminal start (terminal no 2) yang sebelumnya sobat  pasang ke koil kontaktor 1, ke double push botton dan kopel juga antara hubungan NC dan NO pada doble push botton. Seperti pada gambar.

Pada bagian double push button

Pada bagian NC (Normaly Close) yaitu bagian yang terhubung sebelum ditekan. Sobat hubungkan antara terminal nomor 2 NC pada double push botton menuju terminal A1 Koil 2 pada kontaktor 2 namun sebelum ke koil kontaktor 2, pertama sobat hubungkan ke bagian ke kontak hubung NC kotak bantu kontaktor 3 yang berfungsi sebagai pengaman.

Bagian NO (normali open) yaitu pada bagian sebelum ditekan tidak terhubung, setelah sobat hubungkan pada bagian NO nomor 2 double push botton , lanjutkan kabel / arus ke koil K3 tepatnya ke A1, namun sebelum ke koil A1, sobat harus mengubungkannya ke terminal NC kotak bantu pada kontaktor 2 yang berfungsi sebagai pengaman. (lihat gambar)

Setelah selesai, sobat beri pengunci pada bagian K3 supaya arus tidak balik ke k2, caranya sambungkan arus pada terminal NO nomor 1 double push botton ke terminal NO (normaly Open) K3 dan setelah itu dilanjutkan ke A1 Koil 3 (kontaktor 3)

Pengunci bertujuan agar arus tidak lagi masuk kedalam K2 dan tertahan di K3 meskipun tombol Push botton tidak ditekan.

Dan langkah terakhir perakitan adalah dengan memasukan arus/kabel Netral pada tiap A2 baik kontaktor 1 2 dan 3

Untuk info lebih lengkap silahkan lihat gambar pengawatan dibawah ini  

Perhatikan gambar dengan baik

Cara kerja rangkaian star delta dengan Double push button

1. ON kan MCCB dan MCB, ini bertujuan agar arus masuk pada rangkaian
2. Selanjutnya, tekan start, maka motor akan berputar dalam posisi star / bintang.
3. tekan doble push botton, maka motor akan bekerja dalam posisi delta.

Catatan

Terdapat bagian Overload dan lampu yang belum di beri kendali, karena tujuan utama adalah memasang rangkaian motor listrik 3 fasa bintang segitiga, jadi pembahasan Overload dan Led dipisahkan supaya artikel tidak terlalu panjang. juga agar sobat bisa terfokus mempelajari rangkaian star deltanya.

yang penasaran, saya sudah buat laman khusus untuk membahas tentang Overload dan LED

Memasang lampu Indikator (LED) dalam sistem kontrol Motor 3 fasa

3) Rangkaian Star Delta Motor 3 Phase Otomatis TDR

Untuk rangkaia kendali motor 3 phase Otomatis, secara prinsip kerja hampir sama dengan rangkaian menggunakan Push Button, Sobat hanya tinggal mengubah Fungsi double push button menjadi Timer Delay relay.

Karena akan terlalu panjang, untuk pembahasan Rangkaian Star Delta Motor 3 Phase Otomatis menggunakan Timer (TDR) ini saya buat terpisah : Membuat rangkaian Otomatis untuk bintang segitiga motor 

Terimakasih telah membagi waktunya untuk membaca artikel yang acak-acakan ini hehe, mohon maaf bila ada kesalahan dan ketidak sesuaian karena ilmu saya masih sampai apa adanya dalam Artikel, dan itupun hasil saya belajar di SMK.

Bagi sobat yang menyukai konten ini jangan lupa share... karena share dari sobat sangat berharga bagi saya.

Untuk Yang ingin mempelajari lebih dalam lagi, simak Vidio ini Star delta ini