Metode motor starting yg paling disukai dan umum digunakan adalah DOL (Direct On Line) karena lebih simple dalam hal design, installasi, maupun operation dan maintenance. Selain itu torsi start yg diperoleh juga besar karena pada saat start arus start sangat besar (approx. 650% Lock rotor current), sehingga sangat mudah membawa motor ke putaran nominalnya. Tapi pada beberapa kasus apabila DOL tidak bisa dilakukan misalnya pada kondisi kapasitas supply tidak mencukupi untuk mensupply arus starting yg tinggi (650% lock rotor current) maka metode lain sebagai pemecahannya seperi penggunaan VFD/soft starter, star/delta, autotrafo, dll. Sebagai contoh dengan menggunakan soft starter maka arus start bisa di reduce sampai 300% lock rotor current, tapi tentunya torsi start juga berkurang.

Tanya – didik blora

Dear rekan milist migas

Saya butuh informasi, apakah ada standar yang menyebutkan ttg starting motor harus menggunakan metode tertentu berdasarkan kapasitas (mungkin dari NEMA, IEC, IEEE, ANSI atau yang lain). sebagai contoh, jika ada motor 6 KW ada standar yang mengharuskan startingnya menggunakan star delta… atau yang lain.
Mohon bantuan dari rekan2 semua.. terima kasih….

Tanggapan 1 – berlian syako

Pak Didik,

Metode motor starting yg paling disukai dan umum digunakan adalah DOL (Direct On Line) karena lebih simple dalam hal design, installasi, maupun operation dan maintenance. Selain itu torsi start yg diperoleh juga besar karena pada saat start arus start sangat besar (approx. 650% Lock rotor current), sehingga sangat mudah membawa motor ke putaran nominalnya.

Tapi pada beberapa kasus apabila DOL tidak bisa dilakukan misalnya pada kondisi kapasitas supply tidak mencukupi untuk mensupply arus starting yg tinggi (650% lock rotor current) maka metode lain sebagai pemecahannya seperi penggunaan VFD/soft starter, star/delta, autotrafo, dll. Sebagai contoh dengan menggunakan soft starter maka arus start bisa di reduce sampai 300% lock rotor current, tapi tentunya torsi start juga berkurang.

Untuk itu perlu dilakukan pengujiannya apakah DOL bisa dilakukan atau tidak, yaitu dengan melakukan motor starting analysis bisa pakai ETAP atau software lainnya.
Pengujian bisa dilakukan dengan metoda static motor starting dengan mengecek besarnya voltage drop pada saat starting. Kemudian melakukan metode dinamic motor starting untuk memastikan kecukupan torsi untuk membawa motor dari kondisi start ke putaran nominal, lamanya waktu yg dibutuhkan mulai start sampai menuju putaran nominal juga bisa dianalisa.

Pada metode static: apabila voltage drop lebih besar dari 15% pada saat start, sudah bisa dipertimbangkan jangan menggunakan DOL karena akan beresiko ke beban2 lainnya. Maka metode start lainnya perlu digunakan. Saat ini umum digunakan VFD walau dampak negatifnya akan menambah besarnya harmonic component di dalam sistim. Untuk penggunaan VFD dalam jumlah besar perlu juga di analisa dampak harmonic nya (harmonic analysis juga bisa pakai ETAP).

Jadi kesimpulannya pemilihan metode motor starting ditentukan oleh hasil analisa motor starting bukan oleh standard NEMA, IEC, IEEE yg pak Didik sebutkan.

Tanggapan 2 – didik blora

Terima kasih atas info yang Pak Berlian berikan. kalau Pak berlian berkenan, mungkin bapak bisa berbagai dokumen tentang starting motor ini, sehingga saya bisa mempelajarinya lebih detail. terima kasih…

Tanggapan 3 – berlian syako

Pak didik,

Sebagai contoh coba klik link ini untuk pengenalan mengenai motor starting analysis:

www.milsoft.com/ucpapers/Motor_Analysis.ppt

ini saya cari2 di internet, banyak sekali bahan2 bacaan seperti ini kalau rajin mencarinya di internet.

Kalau mau lengkapnya Pak didik harus banyak baca buku2 mengenai power system analysis. Buku2 yg saya punya ada copy right semua jadi tidak bisa di share di internet.
Coba saya check kalau ada dokumen lainnya nanti akan saya share.

Tanggapan 4 – Muhamad Ikhsan

Terima kasih Pak Berian atas lampiran, sangat bermanfaat sekali,

mohon dijelaskan kenapa starting motor arusnya bisa sampai 7 kali arus normal ya? perhitunganya bagaimana ya,

mohon pencerahan,

terimakasih atas tanggapanya,

Tanggapan 5 – berlian syako

Pak Ikhsan,

Mengapa motor butuh arus start yg lebih besar? Untuk memahaminya perlu kembali ke fenomena prinsip bekerjanya motor, dalam hal ini motor induksi.

Motor memerlukan arus untuk membangkitkan medan magnet di kumparan stator yg selanjutnya medan magnet ini terinduksikan ke rotor sehingga rotor berputar (medan magnet menghasilkan gaya sebesar F=B x L x V). B=medan magnet, L= panjang kumparan, V=tegangan. Selanjutnya gaya akan menghasilkan torsi putar yg besarnya T ≈ V2 (Torsi sebanding dengan tegangan kwadrat).

Pada saat awal dimana medan magnet belum terbentuk di kumparan stator maka arus akan diserap lebih banyak untuk menghasilkan medan magnet ini sampai terbentuk induksi magnet di rotor yg mencukupi untuk membuat rotor berputar. Semakin besar kapasitas motor maka semakin besarlah kumparan statornya sehingga semakin besarlah kebutuhan arus untuk menghasilkan induksi magnet untuk memutar rotor.

Jadi kenapa motor memerlukan arus start yg besar, yaitu karena arus awal diperlukan untuk menghasilkan medan magnet yg mencukupi untuk membuat motor berputar, selanjutnya arus kembali ke kebutuhan normal motor sebagai beban listrik.

Para pabrikan motor berusaha menghasilkan motor yg membutuhkan arus start sekecil mungkin dan berdasarkan kemampuan para pabrikan misalnya yg mengikuti standard NEMA, saat ini bisa dihasilkan motor yg arus startnya umumnya mempunyai karakteristik 6 sampai 7 kali arus normal. Jadi datangnya arus start sebesar 7 kali arus normal itu bukan dari perhitungan tapi dari kemampuan pihak para pabrikan yg memproduksi motor, berdasarkan konstruksi dari motornya sendiri dan hasil dari manufacturer test.

Sebagaimana kita ketahui daya yg diperlukan untuk mensuply beban listrik misalnya motor adalah tergantung daya dari beban, daya yg dibutuhkan oleh motor sesuai dengan kapasitas motornya misalnya 100 kW. Karena pada saat start kebutuhan arus listrik naik maka untuk mensuply motor 100 kW tsb tentulah tegangan jadi turun, karena daya motor tetap 100 kW.

Sebagaimana kita ketahui Rumus lengkap untuk motor 3 phasa: P = V3 x V x I x CosØ

Rumus dasarnya: P ≈ V x I (daya sebanding dengan tegangan dikali arus)

Karena daya sebanding dengan tegangan dikali arus, maka setiap arus naik maka tegangan akan turun begitu juga sebaliknya. Oleh karena itulah pada saat start terjadi tegangan turun (drop).

Efek dari tegangan turun (voltage drop) tsb apabila melebihi batas maka akan berakibat ke motor itu sendiri dan juga beban2 yg lainnya. Sebagaimana telah dijelaskan bahwa Torsi sebanding dengan kwadrat tegangan, jadi kalau tegangan turun maka torsi akan turun lebih banyak sehingga motor susah menuju ke putaran nominalnya atau mungkin perlu waktu lebih lama menuju putaran nominalnya sehingga menggangu kestabilan sistim listrik. Selanjutnya tegangan drop yg berlebihan akan berdampak ke beban2 lainnya, seperti lighting flicker, dan terlepasnya magnetic coil dari motor2 starter yg lainnya sehingga menyebabkan shutdown.

Untuk itulah diperlukan motor starting analysis untuk menjamin kestabilan sistim kelistrikan, terutama pada kasus2 motor berkapasitas besar yg memerlukan torsi besar. Berbagai metoda start tersedia di pasaran untuk mengatasi problem ini misalnya penggunaan autotrafo, wye/delta starter, soft starter, VFD, dll.

Pada banyak spesifikasi batas tegangan drop yg diizinkan adalah maximum 15% drop di main busbar, ada juga yg meminta lebih ketat yaitu maximum 10% voltage drop.

Semoga ulasan ini bisa lebih membantu memahaminya.

Tanggapan 6 – Triez

Dear Pak Didik,

Coba bapak buka IEC 60947-4-1, bisa bapak gunakan sebagai referensi design untuk pemilihan jenis motor starter.
Penggunaan jenis starter seperti DOL, Start-Delta, Softstart/auto trafo, maupun VFD/VSD harus melihat filosofi designnya juga. Bukan hanya dari rating KW saja sebenarnya, tentunya outputnya engineering analysis harus design yg safe, effesien dan tepat guna.