Generator Motor listrik Perangkat starter
191
KELISTRIKAN KAPAL 2
Sebuah perangkat starter adalah istilah umum sebuah peralatan pengendalian motor yang disambung pada catu daya utama. Perangkat
starter dapat juga berfungsi untuk membatasi arus awal yang masuk ke beban sesuai dengan nilai yang diijinkan. Besaran arus yang diijinkan adalah
satu batas dimana motor atau beban listrik lain pada satu sumber listrik satu jalur tidak boleh terganggu saat motor distarter. Batasan arus starter motor
akan juga membatasi torsi motor listrik. Hal demikian juga dibutuhkan untuk melindungi gear box atau perangkat mekanik lainnya.
Gambar 7.1.: Asinkron motor
Starter Direct-on-line, DoL
Cara termudah dan termurah untuk memulai sebuah beban listrik yaitu dengan sambungan direct-on-line. Waktu memulai minimal, torsi awal yang
muncul akan maksimal demikian pula dengan tegangan jatuh voltagedrop maka awal start akan maksimal. Secara umum, generator mampu mengatasi
kelebihan beban mendadak hingga 50 persen dari daya semu kVA. Akibatnya tegangan jatuh pada terminal generator berkurang 15 persen. Hal
ini diikuti tegangan jatuh sebesar 5 persen pada jaringan distribusinya, untuk menjaga agar tegangan jatuh tetap di bawah harga maksimum yang diizinkan
yaitu 20 persen sesaat beban terbesar distarter. Tegangan jatuh sebagian besar dipengaruhi oleh kemampuan generator dan AVR automatic voltage
regulator sebagai faktor daya dari motor saat distarter hampir selalu kurang dari 0,4 tegangan nominal.
192
KELISTRIKAN KAPAL 2
Gambar 7.2.: Generator Control tipe ALSPA P320® AVR Sebuah mesin diesel harus mampu mengatasi peningkatan beban 20 persen
atau lebih tanpa frekuensi menukik turun lebih dari 10 persen, selanjutnya harus dipulihkan dalam waktu 15 detik. Pada common rail yang modern
dengan tekanan injeksi elektronik konstan mesin diesel juga mempunyai beberapa kesulitan dalam penanganan perubahan beban tersebut.
Starter dengan pengasutan tegangan Dalam beberapa aplikasi motor tidak boleh langsung dihubung pada sumber
listrik karena akan menimbulkan arus awal tinggi 5-7 kali arus nominal motor. Dalam kasus ini kita harus mengurangi tegangan dengan menghubungkan
resistor atau reaktor secara seri dengan jaringan atau dengan menggunakan sebuah autotransformer. Dalam mengurangi tegangan kita
harus ingat sebagai berikut :
193
KELISTRIKAN KAPAL 2
Gambar 7.3.: Starter auto trafo
• Arus rotor akan sebanding dengan tegangan : penurunan tegangan yaitu setengah dari setengah arusnya.
• Torsi rotor sebanding dengan kuadrat tegangan: penurunan tegangan oleh setengah tegangan dengan faktor keempat .
Pengasutan dengan resistansi awal
Starter dengan resistansi awal terdiri dari tiga resistor dirangkai secara seri dengan motor sewaktu dilakukan start-up. Saat memilih resistor
diperhitungkan tegangan rotor pada stator adalah 65 persen dari total tegangan. Akibatnya, arus rotor juga menjadi 65 persen dari nominal dan
torsi rotor terkunci pada 0,65 dari torsi beban penuh. Ini berarti bahwa motor harus diasut, dimulai dengan beban yang sangat ringan. Saat pengasutan
berjalan, ketika motor mencapai torsi maksimum akibat dari pengurangan tegangan oleh adanya pengasutan dengan resistor, akhirnya rangkaian
terjadi hubung pendek tanpa beban asutan dan arus kejut yang timbul senilai arus nominal motor sehingga diperoleh torsi maksimum.
194
KELISTRIKAN KAPAL 2
Pengasutan dengan autotrafo
Dibandingkan dengan
pengasutan dengan
resistansi, keuntungan
pengasutan autotrafo adalah bahwa untuk torsi diberikan itu sama sedangkan arusnya jauh lebih rendah. Kerugiannya adalah bahwa autotrafo
biaya lebih besar, dan transisi pengurangan tegangan hingga tegangan penuh tidak cukup halus. Autotrafo biasanya memiliki langkah saat mengasut
tegangan mulai dari 0,8; 0,65, dan 0,5 kali nominal. Dan torsi awalnya adalah masing-masing 0,64; 0,42 dan 0,25 dari tegangan penuh torsi awal.
Selanjutnya arus pada rangkaian mulai juga berkurang menjadi 0,64; 0,42 dan 0,25 dari tegangan penuh rotor.
Pengasutan Star- delta Pengasutan star- delta juga merupakan
cara pengasutan tegangan awal. Star- delta
adalah metode
yang banyak
digunakan dilapangan, karena efektif biaya, terbukti menggunakan teknologi
dan tersedia
secara luas.
Metode pengasutan ini memberikan hasil yang
sama sebagaimana pengasutan dengan autotrafo yaitu 58 persen . Alasannya
adalah bahwa √ 1 tegangan setiap berliku
195
KELISTRIKAN KAPAL 2
bintang yang terhubung hanya = 0,58 dari tertakarnya
3 nilai
. • saat awal arus berkurang menjadi 58
persen • torsi awal akan berkurang menjadi 0,58
hingga 0,33 atau hanya 33 persen.
Gambar 7.4.: Pengasutan Y - Δ
Fakta bahwa generator kapal laut mampu menerima kenaikan beban besar dan
pengurangan torsi besar saat pengasutan. Kemungkinan alasan inilah bahwa pengasutan bintang - delta hampir tidak pernah digunakan pada lingkungan
kapal laut.
Pengasutan choke tegangan tinggi Cara lain untuk membatasi pengasutan motor saat ini adalah dengan reaktor
seri. Jika inti udara digunakan untuk reaktor seri maka sangat efisien dan pengasutan secara lembut dapat diandalkan bahkan dapat dirancang karena
cocok untuk semua jenis motor induksi 3 fase baik sinkron atau asinkron mulai dari 25 kW, 415 V sampai 30 MW, 11kV. Melalui pengasutan secara lembut inti
udara reaktor seri air core series reactor adalah praktek yang sangat umum
untuk aplikasi seperti pompa, kompresor, kipas dan lainnya. Biasanya pengasutan dengan torsi awal tinggi tidak
digunakan pada methode ini.
196
KELISTRIKAN KAPAL 2
Pengasutan halus elektronik Metode pengasutan secara halus dapat
menggunakan perangkat solid state untuk mengontrol aliran arusnya dan karena itu,
tegangan disambung langsung pada motor. Solid state dapat dihubungkan secara seri ke
motor, atau
dapat dihubungkan
didalam rangkaian delta Δ pada motor sistem delta
dengan tujuan mengendalikan tegangan pada masing-masing
kumparan motornya.
Pengasutan secara halus dapat mengontrol fase tunggal atau lebih pada aplikasi motor induksi
dengan hasil yang dicapai terbaiknya yaitu pada kontrol motor tiga fase. Biasanya, tegangan
dikendalikan oleh rectifier silikon sambungan paralel
reverse thyristor,
tetapi dalam
beberapa keadaan dengan kontrol tiga fase, elemen kontrol dapat menjadi reverse-paralel
yang terhubung SCR dan dioda. Gambar 7.5.:
Soft sart elektronik
Sebuah soft starter mengontrol pasokan tegangan pada motor tiga fase selama masa start-up. Pada methode ini, motor disesuaikan dengan perilaku beban
mesin. Kerja peralatan mekanis dipercepat dengan cara lembut. Kenyataannya, perilaku kerja dan arus kerja berpengaruh positif.
Ketika Anda telah menyelesaikan pertanyaan-pertanyaan ini , memeriksa jawaban di bagian belakang buku ini . Catatan : lebih dari satu pilihan ganda
jawaban yang benar. 1.
Mesin pembangkit listrik yang dipakai di kapal …. a. Mesin sinkron
b. Mesin asinkron
197
KELISTRIKAN KAPAL 2
c. Mesin ac d. Mesin dc
e. AVR 2. Hal penting pada pembebanan motor pada kapal yaitu cara starting
motornya, berikut starting motor yang tidak cocok pada kapal …. a. DoL
b. Pengasutan tegangan c. Pengasutan resistansi
d. Y – Δ
e. Pengasutan elektronik 3. Pengasutan motor yang
mempunyai sistem operasi dengan autotrafo …. a. DoL
b. Pengasutan tegangan c. Pengasutan resistansi
d. Y – Δ
e. Pengasutan elektronik 4.
Sedangkan yang dimaksud dengan pengasutan halus adalah …. a. DoL
b. Pengasutan tegangan c. Pengasutan resistansi
d. Y – Δ
e. Pengasutan elektronik 5. Sumber pembangkit listrik kapal yang disediakan lebih dari satu dengan
tujuan …. a. Untuk parallel dengan lainnya
b. Sebagai cadangan c. Sebagai pengganti jika utama rusak
d. Memenuhi aturan persyaratan kapal e. Supaya energinya cukup
198
KELISTRIKAN KAPAL 2
Tugas:
1. Amatilah genset atau diesel yang ada, bagaian manakah yang akan menghasilkan atau membangkitkan listrik.
2. Amati, bagaimanakah caranya menghidupkan mesin frais, bubut atau mesin gerinda?