Dengan penemuan drive kecepatan yang sanggup disetel dan berbagai jenis motor starter lainnya, motor 3 phase sudah menjadi drive yang menguntungkan untuk aplikasi kecepatan variabel. Karena motor ini penting dalam pencetus muatan, penting juga untuk menentukan keamanan & perlindungannya kepada arus lonjakan arus masuk, beban berlebih, 1 phase, pemanasan berlebih, dan keadaan rusak lainnya.
Sebelum masuk ke perincian motor-motor ini dan metode perlindungannya, mari kita lihat dasar-dasar motor 3 phase.
Motor AC 3 Phase
Motor 3 phase atau poli-fasa utamanya berisikan dua jenis: motor induksi atau motor asinkron dan motor sinkron. Motor sinkron merupakan jenis motor khusus yang digunakan dalam aplikasi kecepatan konstan, sedangkan sebagian besar motor yang digunakan dalam aplikasi industri merupakan tipe induksi. Artikel ini cuma berfokus pada motor induksi 3 phase dan perlindungannya.
Motor ini merupakan motor induksi tipe bajing (squirrel) dan slip-ring. Motor induksi 3 phase berisikan stator dan rotor, dan tidak ada korelasi listrik antara keduanya. Stator dan rotor ini yang dibikin dari materi inti magnetik tinggi dengan lebih minim histerisis dan kerugian arus eddy. Stator berisikan belitan 3 phase yang tumpang tindih satu sama lain pada perubahan phase 120 derajat. Gulungan ini bergairah dengan supply utama 3 phase.
Motor rotor AC 3 phase ini berlainan untuk slip ring dan motor induksi kandang tupai. Dalam motor sangkar-tupai, rotor berisikan batang aluminium atau tembaga berat yang disingkat pada kedua ujung rotor silinder.
Pada motor induksi tipe slip-ring, rotor berisikan belitan 3 phase yang dibintangi secara internal di salah satu ujungnya, dan ujung yang lain dibawa keluar dan dihubungkan ke cincin selip yang dipasang pada poros rotor, menyerupai yang ditunjukkan pada gambar. Dengan santunan sikat karbon, Rheostat terhubung ke belitan ini untuk membuatkan torsi permulaan yang tinggi.
Prinsip Operasi
Setiap kali supply 3 phase diberikan ke belitan stator 3 phase, medan magnet yang berputar dengan 120 perpindahan pada besaran konstan dan berputar pada kecepatan sinkron dihasilkan di dalamnya. Medan magnet yang berubah ini berpindah ke konduktor rotor yang membuat arus pada konduktor rotor menurut aturan faraday induksi elektromagnetik. Ketika konduktor rotor dipersingkat, arus mulai mengalir lewat konduktor ini.Menurut aturan Lenz, arus induksi ini menentang penyebab untuk hasilnya, yaitu, medan magnet yang berputar. Akibatnya, rotor mulai berputar ke arah yang serupa dengan medan magnet yang berputar.
Namun, kecepatan rotor mesti kurang dari kecepatan stator - jikalau tidak ada arus yang diinduksi dalam rotor lantaran kecepatan relatif medan magnet rotor dan stator merupakan argumentasi untuk gerakan rotor. Perbedaan antara stator dan bidang rotor disebut slip. Karena perbedaan kecepatan relatif antara stator dan rotor, motor 3 phase ini disebut mesin asinkron.
Jenis Perlindungan Yang Dibutuhkan untuk Motor Induksi
Motor induksi 3 phase bertanggung jawab atas 85 persen dari kapasitas terpasang metode pencetus industri. Karena itu, proteksi motor ini dikehendaki untuk operasi beban yang andal. Kegagalan motor utamanya dibagi menjadi tiga kelompok: listrik, mekanik dan lingkungan.Tekanan mekanis membuat panas berlebih yang membuat keausan alas rotor, sedangkan beban mekanis yang berlebihan membuat arus yang besar untuk menarik, dan dengan demikian menciptakan kenaikan suhu.
Kegagalan listrik disebabkan oleh aneka macam gangguan menyerupai gangguan phase-ke-phase dan phase-ke-ground, 1 phase, tegangan berlebih dan di bawah, tegangan dan ketidakseimbangan arus, di bawah frekuensi, dll.
Selain metode pelindung motor untuk gangguan yang disebutkan di atas, perlu juga menggunakan starter motor 3 phase untuk mencegah arus memandang motor induksi. Seperti yang kita tahu - di setiap mesin listrik, dikala supply disediakan, ada perlawanan kepada supply ini dengan GGL yang diinduksi - yang disebut GGL balik.
Ini mencegah arus gambar oleh mesin, tetapi pada awalnya, GGL merupakan nol lantaran berbanding lurus dengan kecepatan motor. Dan lantaran itu, arus besar GGL balik nol akan ditarik oleh motor di awal, dan ini akan menjadi 8-12 kali arus beban sarat menyerupai yang ditunjukkan pada gambar.
Untuk melindungi motor dari arus yang memandang tinggi, ada aneka macam metode memandang yang tersedia menyerupai penghematan tegangan, resistansi rotor, DOL, starter star-delta, auto transformator, soft starter, dll.
Dan, untuk melindungi motor dari kesalahan yang dibahas di atas; aneka macam perlengkapan proteksi menyerupai relai, pemutus rangkaian (circuit breaker), kontraktor dan aneka macam drive diimplementasikan.
Ini merupakan beberapa metode proteksi untuk motor induksi 3 phase kepada arus lonjakan arus awal, gangguan panas berlebih, dan 1 phase dengan penggunaan mikrokontroler untuk aplikasi tingkat rendah untuk pengertian yang lebih baik.
Soft Start Elektronik untuk Motor Induksi 3 Phase
Soft start motor induksi ini merupakan metode permulaan yang terbaru yang meminimalisir tekanan mekanik dan listrik yang disebabkan oleh starter DOL dan star delta. Ini mencegah arus permulaan ke motor induksi dengan menggunakan thyristor (SCR).Motor starter 3 phase ini berisikan dua unit utama: satu merupakan unit daya dan unit kendali lainnya. Unit daya berisikan SCR back to back untuk setiap phase, dan ini dikendalikan oleh budi yang dipraktekkan dalam rangkaian kontrol. Unit kendali ini berisikan rangkaian penyeberangan tegangan nol dengan kapasitor untuk menciptakan waktu tunda.
Dalam diagram blok di atas, dikala supply 3 phase diberikan ke sistem, rangkaian kendali memperbaiki setiap supply phase, mengaturnya dan membandingkan untuk tegangan persimpangan nol dengan penguat operasional (Op-amp). Output Op-Amp ini menggerakkan Transistor, yang bertanggung jawab untuk menciptakan waktu tunda dengan penggunaan kapasitor.
Pelepasan Optocoupler atau Opto-isolator digerakkan untuk waktu yang sudah berlalu ini. Selama waktu ini, output Optocoupler mengakibatkan SCR back-to-back; dan, output yang dipraktekkan ke motor menyusut selama waktu ini.
Setelah waktu mulai ini, tegangan sarat dipraktekkan ke motor induksi, dan karenanya, motor berlangsung dengan kecepatan penuh. Dengan cara ini, pemicu tegangan nol untuk periode waktu tertentu pada permulaan motor induksi dengan sengaja meminimalisir arus masuk permulaan motor induksi.
Sistem Proteksi Motor Induksi
Sistem ini melindungi motor AC 3 phase dari 1 phase dan panas berlebih. Ketika salah satu phase out, maka metode ini mengenalinya dan secepatnya mematikan motor, yang ditenagai oleh listrik.
Ke 3 phase diperbaiki, disaring dan dikontrol dan diberikan ke Op-amp di mana tegangan supply ini dibandingkan dengan tegangan tertentu. Jika ada phase yang terlewatkan, maka ia menampilkan tegangan nol pada input Op-amp, dan oleh lantaran itu, ia menampilkan budi rendah pada transistor yang berikutnya menetralisir energi relai. Oleh lantaran itu, relai utama dimatikan dan daya ke motor terganggu.
Demikian pula, dikala suhu motor melampaui batas tertentu, output Op-amp (penguat operasional) menetralisir energi dari relai yang sesuai; itupun relai utama dimatikan. Dengan cara ini, kesalahan pentahapan tunggal dan keadaan suhu berlebih sanggup dituntaskan di motor induksi.
