Mengapa motor induksi mengambil lebih banyak arus pada saat starting dibandingkan saat beroperasi

Motor induksi (Induction Motor) mengambil lebih banyak arus semasa permulaan berbanding semasa operasi kerana ciri-ciri elektromagnetik di dalam motor pada peringkat permulaan. Berikut adalah penjelasan terperinci:

1. Permintaan Arus Tinggi Semasa Permulaan

1.1 Penubuhan Flux Awal

Tiada Medan Magnet Rotor Awal: Pada masa permulaan, rotor berada dalam keadaan diam dan tidak mempunyai medan magnet putaran awal. Medan magnet putaran yang dihasilkan oleh stator perlu menubuhkan flux magnet di rotor.

Arus Terinduksi Tinggi: Untuk menubuhkan flux awal ini, stator mesti menghasilkan medan magnet yang kuat, yang menyebabkan arus besar mengalir melalui pembungkusan stator.

1.2 Faktor Kuasa Rendah

Arus Tertinggal: Pada masa permulaan, kerana rotor belum berputar, terdapat perbezaan fasa yang besar antara arus rotor dan arus stator, menyebabkan faktor kuasa sangat rendah.

Permintaan Kuasa Reaktif: Faktor kuasa yang rendah bermaksud bahawa sebahagian besar arus adalah arus reaktif, digunakan untuk menubuhkan medan magnet daripada melakukan kerja berguna.

2. Permintaan Arus Rendah Semasa Operasi

2.1 Mendekati Kelajuan Sinambung

Penubuhan Medan Rotor: Apabila motor bermula berputar dan secara bertahap mendekati kelajuan sinambung, flux magnet di rotor juga ditubuhkan.

Slip Berkurang: Slip adalah perbezaan antara kelajuan rotor dan kelajuan sinambung. Apabila slip berkurang, arus rotor juga berkurang.

2.2 Faktor Kuasa Lebih Tinggi

Perbezaan Fasa Berkurang: Seiring dengan meningkatnya kelajuan motor, perbezaan fasa antara arus rotor dan arus stator berkurang, meningkatkan faktor kuasa.

Kuasa Aktif Bertambah: Faktor kuasa yang lebih tinggi bermaksud lebih banyak arus digunakan untuk melakukan kerja berguna, mengurangkan permintaan untuk arus reaktif.

3. Perbandingan Arus Permulaan dan Arus Operasi

Arus Permulaan: Secara umumnya, arus permulaan motor induksi boleh 6 hingga 8 kali arus operasi yang diberi, atau lebih tinggi lagi.

Arus Operasi: Semasa operasi biasa, arus motor stabil berhampiran nilai yang diberi, jauh lebih rendah daripada arus permulaan.

4. Strategi Permulaan

Untuk mengurangkan pengambilan arus tinggi semasa permulaan dan mengurangkan kesan kepada grid kuasa dan motor itu sendiri, beberapa strategi permulaan sering digunakan:

Permulaan Langsung (DOL):

Menghubungkan motor secara langsung ke bekalan kuasa, sesuai untuk motor kecil.

Permulaan Star-Delta:

Menghubungkan motor dalam konfigurasi star semasa permulaan untuk mengurangkan arus permulaan, kemudian beralih ke konfigurasi delta apabila kelajuan tertentu dicapai untuk operasi normal.

Pemulai Lembut (Soft Starter):

Menggunakan penukar silikon dikawal (SCRs) atau peranti elektronik lain untuk meningkatkan voltan motor secara beransur-ansur, menyediakan proses permulaan yang licin dan mengurangkan arus permulaan.

Pemandu Frekuensi Variabel (VFD):

Menyesuaikan frekuensi dan voltan motor untuk mencapai permulaan dan kawalan kelajuan yang licin.

Ringkasan

Motor induksi mengambil lebih banyak arus semasa permulaan kerana ia perlu menubuhkan flux magnet awal di rotor, dan faktor kuasa sangat rendah pada peringkat ini. Seiring dengan meningkatnya kelajuan motor, medan magnet rotor ditubuhkan, slip berkurang, dan faktor kuasa meningkat, menyebabkan arus berkurang ke tahap operasi normal. Dengan menggunakan strategi permulaan yang sesuai, arus permulaan tinggi boleh dikurangkan secara berkesan, mengurangkan kesan kepada grid kuasa dan motor.