Mengapa metode starting bintang-delta tidak mungkin untuk motor induksi yang terhubung delta

Motor induksi (Induction Motor) mengalami arus yang tinggi saat startup karena beberapa faktor yang bekerja bersama. Berikut adalah penjelasan rinci:

1. Kebutuhan Torsi Awal Tinggi

Torsi Awal:

• Motor induksi memerlukan torsi yang cukup untuk mengatasi inersia statis dan memulai rotasi rotor. Hal ini membutuhkan arus yang besar untuk menghasilkan medan magnet dan torsi yang kuat.

2. Faktor Daya Rendah

Faktor Daya:

• Faktor daya motor induksi sangat rendah saat startup. Faktor daya adalah rasio antara daya sebenarnya dengan daya tampak, menunjukkan efisiensi beban. Selama startup, karena rotor belum berputar, perbedaan fase antara medan magnet dan arus sangat besar, mengakibatkan faktor daya yang rendah. Faktor daya yang rendah berarti sebagian besar arus digunakan untuk menghasilkan medan magnet daripada melakukan pekerjaan sebenarnya, sehingga mengakibatkan arus awal yang tinggi.

3. EMF Balik Rendah

EMF Balik (Counter EMF):

• Dalam operasi normal, rotor yang berputar menghasilkan EMF balik (counter EMF) yang bertentangan dengan tegangan sumber, mengurangi arus. Namun, selama startup, rotor belum berputar, sehingga EMF balik hampir nol. Akibatnya, tegangan sumber penuh diterapkan pada gulungan stator, menyebabkan peningkatan signifikan dalam arus.

4. Karakteristik Impedansi Motor

Impedansi Motor:

• Impedansi motor induksi rendah saat startup. Pada awal startup, kecepatan rotor adalah nol, dan EMF yang terinduksi di gulungan rotor juga sangat rendah, membuat impedansi gulungan rotor rendah. Impedansi yang rendah berarti lebih banyak arus dapat mengalir melalui gulungan, mengakibatkan arus awal yang lebih tinggi.

5. Prinsip Induksi Elektromagnetik

Induksi Elektromagnetik:

• Menurut hukum Faraday tentang induksi elektromagnetik, ketika arus di gulungan stator berubah, hal tersebut menginduksi arus di rotor. Selama startup, karena rotor belum berputar, laju perubahan medan magnet yang dihasilkan oleh stator adalah tertinggi, mengakibatkan arus yang terinduksi di rotor mencapai puncaknya. Arus-arus yang terinduksi ini semakin meningkatkan arus awal.

6. Karakteristik Jaringan

Karakteristik Jaringan:

• Jaringan listrik memiliki kemampuan terbatas untuk menangani arus tinggi dalam jangka waktu singkat. Ketika motor induksi dimulai, arus tinggi dapat menyebabkan penurunan tegangan yang signifikan, mempengaruhi operasi perangkat lain yang berada pada jaringan yang sama.

Ringkasan

Motor induksi mengalami arus yang tinggi saat startup karena alasan berikut:

1. Kebutuhan Torsi Awal Tinggi: Diperlukan arus yang besar untuk menghasilkan torsi yang cukup.

2. Faktor Daya Rendah: Selama startup, faktor daya rendah, dan sebagian besar arus digunakan untuk menghasilkan medan magnet.

3. EMF Balik Rendah: Selama startup, EMF balik hampir nol, dan tegangan sumber penuh diterapkan pada gulungan stator.

4. Karakteristik Impedansi Motor: Impedansi motor rendah saat startup, mengakibatkan arus yang lebih tinggi.

5. Prinsip Induksi Elektromagnetik: Laju perubahan medan magnet tertinggi selama startup, mengakibatkan arus yang terinduksi di rotor mencapai puncaknya.

Untuk mengurangi arus awal, berbagai metode starting dapat digunakan, seperti starting star-delta, starting autotransformer, soft starter, dan variabel frequency drives (VFDs).