Mengapa motor induksi mengambil arus lebih besar saat starting dibandingkan saat beroperasi

Motor induksi (Induction Motor) mengkonsumsi arus yang lebih besar saat start dibandingkan saat operasional karena karakteristik elektromagnetik di dalam motor pada tahap start. Berikut adalah penjelasan rinci:

1. Permintaan Arus Tinggi Saat Start

1.1 Pembentukan Fluks Awal

Tidak Ada Medan Magnet Rotor Awal: Pada saat start, rotor berhenti dan tidak memiliki medan magnet rotasi awal. Medan magnet rotasi yang dihasilkan oleh stator perlu membentuk fluks magnet di rotor.

Arus Induksi Tinggi: Untuk membentuk fluks awal ini, stator harus menghasilkan medan magnet yang kuat, yang menyebabkan arus besar mengalir melalui gulungan stator.

1.2 Faktor Daya Rendah

Arus Tertinggal: Pada saat start, karena rotor belum berputar, terdapat selisih fase yang besar antara arus rotor dan arus stator, sehingga menghasilkan faktor daya yang sangat rendah.

Permintaan Daya Reaktif: Faktor daya yang rendah berarti sebagian besar arus adalah arus reaktif, digunakan untuk membentuk medan magnet daripada melakukan pekerjaan yang berguna.

2. Permintaan Arus Lebih Rendah Selama Operasional

2.1 Mendekati Kecepatan Sinkron

Pembentukan Medan Magnet Rotor: Ketika motor mulai berputar dan secara bertahap mendekati kecepatan sinkron, fluks magnet di rotor juga terbentuk.

Slip Menurun: Slip adalah perbedaan antara kecepatan rotor dan kecepatan sinkron. Seiring dengan menurunnya slip, arus rotor juga menurun.

2.2 Faktor Daya Lebih Tinggi

Selisih Fase Berkurang: Seiring dengan meningkatnya kecepatan motor, selisih fase antara arus rotor dan arus stator berkurang, sehingga meningkatkan faktor daya.

Daya Aktif Meningkat: Faktor daya yang lebih tinggi berarti lebih banyak arus digunakan untuk melakukan pekerjaan yang berguna, mengurangi permintaan untuk arus reaktif.

3. Perbandingan Arus Start dan Arus Operasional

Arus Start: Secara umum, arus start motor induksi dapat mencapai 6 hingga 8 kali arus operasional nominal, atau bahkan lebih tinggi.

Arus Operasional: Selama operasional normal, arus motor stabil mendekati nilai nominal, jauh lebih rendah dibandingkan arus start.

4. Strategi Start-Up

Untuk mengurangi konsumsi arus tinggi saat start dan meminimalkan dampak pada jaringan listrik dan motor itu sendiri, beberapa strategi start-up umumnya digunakan:

Direct-On-Line Starting (DOL):

Menghubungkan motor langsung ke sumber listrik, cocok untuk motor kecil.

Star-Delta Starting:

Menghubungkan motor dalam konfigurasi bintang saat start untuk mengurangi arus start, kemudian beralih ke konfigurasi delta setelah mencapai kecepatan tertentu untuk operasional normal.

Soft Starter:

Menggunakan rektifier terkontrol silikon (SCRs) atau perangkat elektronik lainnya untuk secara bertahap meningkatkan tegangan motor, memberikan proses start yang halus dan mengurangi arus start.

Variable Frequency Drive (VFD):

Menyesuaikan frekuensi dan tegangan motor untuk mencapai start yang halus dan kontrol kecepatan.

Ringkasan

Motor induksi mengkonsumsi arus yang lebih besar saat start karena perlu membentuk fluks magnet awal di rotor, dan faktor daya sangat rendah pada tahap ini. Seiring dengan meningkatnya kecepatan motor, medan magnet rotor terbentuk, slip menurun, dan faktor daya meningkat, sehingga arus menurun ke tingkat operasional normal. Dengan menggunakan strategi start-up yang tepat, arus start yang tinggi dapat dikurangi secara efektif, meminimalkan dampak pada jaringan listrik dan motor.