Pendahuluan Kontrol Kecepatan Motor

Sistem Kontrol Elektromekanik Elektronik 121 Teknik Otomasi Industri

3. Kegiatan Belajar 3:

Sistem VFD Indikator Keberhasilan : Setelah menyelesaikan kegiatan belajar ini, diharapkan peserta mampu menjelaskan sistem VFD, manfaat pemakaian VFD dan keunggulannya.

3.1 Pendahuluan

Variable Frequency Drive VFD adalah sebuah peralatan yang dapat mengendalikan tegangan dan frekuensi listrik yang akan disuplaikan ke motor listrik,sehingga dapat mengendalikan kecepatan motor tersebut dan sistem yang sedang di drive-nya, bekerja sesuai dengan kebutuhan proses, maka efisiensi sistem dapat ditingkatkan. Sebuah VFD mampu mengatur kecepatan dan torsi pada suatu motor induksi. Suatu VFD menyediakan kebutuhan untuk continuous range process speed control. VFD memiliki banyak nama lain, seperti Variable Speed Drive VFD, Adjustable Speed Drives ASD, atau Inverter. Sistem VFD terdiri dari VFD itu sendiri dan motor listrik.

3.2 Kontrol Kecepatan Motor

Motor Induksi AC Alternating Current adalah mesin dengan kecepatan konstan, dengan variasi kecepatan dari tanpa beban ke beban penuh berkisar 2 – 5, merepresentasikan ―sl ip‖ dari motor tersebut. Kecepatan dari mesin tersebut ditentukan oleh frekuensi f suplai daya dan jumlah kutub P magnet pada statornya. Ditentukan melalui persamaan : N s = 120.fP Slip s = [N s - N r N s ] x 100 Sistem Kontrol Elektromekanik Elektronik 122 Teknik Otomasi Industri Dimana : N s = kecepatan sinkron RPM N r = kecepatan rotor RPM f = frequensi jala-jala Hz P = Jumlah Kutub poles Sebagian besar aplikasinya motor dengan kecepatan tetap fixed lebih banyak digunakan. Pada aplikasi atau sistem seperti ini, elemen kontrol seperti damper dan valve digunakan untuk meregulasi aliran flow dan tekanan pressure.Peralatan ini biasanya menyebabkan operasi yang tidak efisien serta pemborosan energi karena aksi pembukaan dan penutupan mereka. Bagaimanapun, sering sangat dibutuhkan sebuah motor yang dapat beroperasi pada dua atau lebih kecepatan, atau malahan pada operasi full variable speed. Elemen kontrol konvensional dapat diganti dengan menerapkan operasi variable speed menggunakan suatu VFD. Banyak sekali penghematan energi yang dapat dicapai pada berbagai aplikasi dengan memvariasikan kecepatan motor dan beban yang di drive-nya dengan menerapkan VFD yang tersedia secara komersial. Penghematan termasuk dari segi capital cost dan biaya perawatan berkaitan dengan elemen kontrol ini. Tabel berikut ini menunjukkan contoh-contoh beban dan kemungkinan penghematan energinya. Tabel 3.1 Tipe beban, aplikasi dan penghematan energi Tipe Beban Aplikasi Pertimbangan tentang Energi Beban torsi bervariasi - Daya bervariasi pada nilai pangkat tiga dari kecepatan. - Torsi bervariasi pada nilai pangkat dua dari - Fan sentrifugal - Pompa sentrifugal - Blower - Sistem HVAC Heating, Ventilation and Air Conditioning Pada kecepatan rendah terjadi penghematan energi yang signifikan sebagai akibat penurunan daya motor Sistem Kontrol Elektromekanik Elektronik 123 Teknik Otomasi Industri kecepatan. yang sebanding dengan pangkat tiga penurunan kecepatan. Beban torsi tetap - Torsi tetap pada kecepatan motor yang bervariasi. - Daya bervariasi secara langsung dengan kecepatan. - Mixer - Conveyor - Kompresor - Printing Presses Pada kecepatan rendah terjadi penghematan energi yang berbanding lurus dengan penurunan kecepatan. Beban daya tetap - Membangkitkan daya yang sama pada setiap kecepatan. - Perubahan torsi berbanding terbalik dengan perubahan kecepatan. - Peralatan-peralatan mesin - Mesin bubut - Mesin-mesin penggilingan - Punch presses Tidak ada penghematan energi pada penurunan kecepatan; akan tetapi, penghematan energi dapat dicapai dengan mengoptimasi kecepatan pemotongan dan permesinan untuk produk yang sedang diproduksi

3.3 Karakteristik Beban yang di Drive dan Kebutuhan Daya