Mengapa motor fasa tunggal memerlukan arus yang lebih besar saat starting dibandingkan saat running

Motor fase tunggal membutuhkan arus yang lebih besar saat startup dibandingkan saat beroperasi, terutama karena alasan berikut:

1. Inersia Saat Startup

Saat startup, motor harus mengatasi inersia statisnya sendiri. Karena motor diam sebelum startup, torsi yang lebih besar diperlukan untuk mengatasi gesekan statis dan mempercepat hingga kecepatan operasional. Proses ini membutuhkan arus yang lebih tinggi untuk menyediakan torsi awal yang diperlukan dibandingkan dengan operasi normal.

2. Perubahan Densitas Fluks

Pada saat startup, densitas fluks dalam motor perlu dibentuk dari nol. Ini berarti motor memerlukan arus yang lebih besar untuk dengan cepat membangun medan magnet yang diperlukan untuk menghasilkan torsi awal yang cukup. Ketika motor mulai berputar, densitas fluks stabil, dan arus yang diperlukan menurun.

3. Selisih Fase

Motor fase tunggal, pada saat startup, hanya memiliki satu fase listrik, yang tidak secara alami menghasilkan medan magnet berputar. Untuk mensimulasikan medan magnet berputar, kapasitor, resistor, atau termistor PTC (Positive Temperature Coefficient) sering digunakan sebagai bantuan startup. Komponen-komponen ini memberikan selisih fase tambahan saat startup, membuat distribusi arus lebih merata untuk menghasilkan medan magnet berputar. Proses ini membutuhkan arus yang lebih besar untuk diaktifkan.

4. Hambatan Mekanis

Selain mengatasi inersia motor, motor mungkin juga perlu mengatasi hambatan beban yang dikendalikannya. Jika motor terhubung ke beban mekanis dengan berat atau gesekan, torsi yang lebih besar diperlukan untuk mengatasi hambatan-hambatan tersebut, yang mengakibatkan peningkatan arus startup.

5. Efek Induktif

Lilitan motor memiliki sifat induktif, yang berarti perubahan mendadak arus menghasilkan gaya elektromotif balik (back EMF) yang menahan peningkatan arus. Namun, saat startup, karena motor belum berputar, back EMF minimal, memungkinkan arus naik dengan cepat ke level yang lebih tinggi.

6. Efek Termal

Saat startup, motor mungkin mengalami kenaikan suhu yang cepat, menyebabkan resistansi lilitan meningkat. Meskipun kenaikan resistansi membatasi arus, pada saat awal startup, motor belum sepenuhnya panas, sehingga arus masih dapat mencapai level puncak.

Aplikasi Praktis

Untuk melindungi motor fase tunggal dari kerusakan akibat arus startup yang berlebihan, kapasitor startup, resistor startup, atau termistor PTC sering digunakan untuk memuluskan proses startup. Selain itu, perangkat pelindung overload (seperti relai termal) digunakan untuk mencegah arus startup yang besar dari overheating atau merusak motor.

Ringkasan

Motor fase tunggal membutuhkan arus yang lebih besar saat startup terutama karena mereka perlu mengatasi gesekan statis, membangun medan magnet, menyediakan torsi awal yang cukup, dan mengatasi hambatan mekanis. Melalui desain dan tindakan perlindungan yang tepat, dimungkinkan untuk memastikan bahwa motor tidak rusak selama startup dan beralih dengan lancar ke operasi normal.