Perbedaan Antara Soft Starter & VFD (Variable Frequency Drive)

Penggerak frekuensi variabel (VFD) dan soft starter adalah jenis perangkat penghidupan motor yang berbeda, meskipun penggunaan komponen semikonduktor sering menyebabkan kebingungan. Meskipun keduanya memungkinkan penghidupan dan penghentian motor induksi dengan aman, mereka berbeda secara signifikan dalam prinsip operasional, fungsionalitas, dan keuntungan aplikasi.

VFD mengatur tegangan dan frekuensi untuk mengontrol kecepatan motor secara dinamis, cocok untuk skenario beban variabel. Soft starter, di sisi lain, menggunakan peningkatan tegangan untuk membatasi arus inrush selama startup tanpa menyesuaikan kecepatan setelah aktivasi. Perbedaan mendasar ini mendefinisikan peran mereka: VFD unggul dalam aplikasi yang sensitif terhadap kecepatan dan efisien energi, sementara soft starter menawarkan penghidupan yang hemat biaya dan sederhana untuk motor kecepatan tetap.

Sebelum membahas perbedaan antara VFD dan soft starter, penting untuk mendefinisikan penghidupan motor.

Penghidupan Motor

Penghidupan motor adalah perangkat kritis yang dirancang untuk menghidupkan dan menghentikan operasi motor induksi dengan aman. Selama startup, motor induksi mengambil arus inrush yang signifikan—kira-kira 8 kali arus nominalnya—karena resistansi gulungan yang rendah. Lonjakan ini dapat merusak gulungan internal, memperpendek umur motor, atau bahkan menyebabkan kebakaran.

Penghidupan motor mengurangi risiko ini dengan mengurangi arus startup, melindungi motor dari stres mekanis (misalnya, guncangan tiba-tiba) dan kerusakan listrik. Mereka juga memfasilitasi penghentian yang aman, dan seringkali termasuk perlindungan terhadap tegangan rendah dan arus berlebih—membuat mereka tidak tergantikan untuk operasi motor yang andal.

Soft Starter

Soft starter adalah penghidupan motor khusus yang mengurangi arus inrush dengan mengurangi tegangan yang disupply ke motor. Ini menggunakan thyristor semikonduktor untuk kontrol tegangan:

• Konfigurasi Thyristor: Pasangan thyristor back-to-back mengelola aliran arus dalam kedua arah.

• Sistem Tiga Fasa: Memerlukan 6 thyristor untuk mengurangi tegangan secara bersamaan di semua tiga fase, memastikan startup yang seimbang.

Thyristor memiliki tiga terminal: anoda, katoda, dan gerbang. Aliran arus diblokir hingga pulsa tegangan diterapkan ke gerbang, yang kemudian memicu thyristor dan memungkinkan arus melewati. Jumlah arus atau tegangan yang diatur oleh thyristor dikendalikan dengan menyesuaikan sudut penyalaan sinyal gerbang—mekanisme ini mengurangi arus inrush yang disupply ke motor selama startup.

Saat menghidupkan motor, sudut penyalaan diatur untuk memberikan tegangan rendah, yang secara bertahap meningkat saat motor berakselerasi. Saat tegangan mencapai tegangan jaringan, motor mencapai kecepatan nominal. Kontaktor bypass biasanya digunakan untuk mensupply tegangan jaringan langsung selama operasi normal.

Selama penghentian motor, proses berjalan terbalik: tegangan secara bertahap dikurangi untuk mengerem motor sebelum memotong suplai input. Karena soft starter hanya memodifikasi tegangan supply selama startup dan shutdown, ia tidak dapat menyesuaikan kecepatan motor selama operasi normal, membatasi penggunaannya untuk aplikasi kecepatan konstan.

Keuntungan utama soft starter termasuk:

• Tidak Menghasilkan Harmonisa: Menghilangkan kebutuhan untuk filter harmonisa tambahan.

• Desain Kompak: Jejak lebih kecil dibandingkan VFD karena komponen yang lebih sedikit, mengurangi biaya keseluruhan.

VFD (Variable Frequency Drive)

Penggerak frekuensi variabel (VFD) adalah penghidupan motor berbasis semikonduktor yang memungkinkan fungsi penghidupan/penghentian motor dengan aman sambil juga memberikan kontrol kecepatan penuh selama operasi. Berbeda dengan soft starter, VFD mengatur tegangan dan frekuensi supply. Karena kecepatan motor induksi terkait langsung dengan frekuensi supply, VFD ideal untuk aplikasi yang memerlukan penyesuaian kecepatan dinamis.

VFD terdiri dari tiga sirkuit inti: rectifier, filter DC, dan inverter. Proses dimulai dengan rectifier yang mengubah tegangan AC jaringan menjadi DC, yang kemudian dipuluskan oleh filter DC. Sirkuit inverter kemudian mengubah tegangan DC yang stabil kembali menjadi AC, dengan sistem kontrol logika yang memungkinkan penyesuaian presisi baik tegangan output maupun frekuensinya. Ini memungkinkan kecepatan motor berakselerasi mulus dari 0 RPM hingga kecepatan nominal—dan bahkan melebihi dengan meningkatkan frekuensi—memberikan kontrol komprehensif atas karakteristik torsi-kecepatan motor.

Dengan bervariasinya frekuensi supply, VFD memungkinkan penyesuaian kecepatan dinamis selama operasi, menjadikannya ideal untuk aplikasi yang memerlukan modulasi kecepatan real-time. Contohnya termasuk kipas yang menyesuaikan kecepatan berdasarkan suhu dan pompa air yang merespons tekanan air masuk. Karena torsi motor secara langsung proporsional dengan arus dan tegangan supply, kemampuan VFD untuk mengatur kedua parameter ini memungkinkan kontrol torsi yang halus.

Berbeda dengan penghidupan tradisional seperti DOL (direct-on-line) dan soft starter—yang hanya dapat menjalankan motor pada kecepatan penuh atau menghentikannya—VFD mengoptimalkan konsumsi daya dengan memungkinkan motor beroperasi pada kecepatan yang diprogram. Namun, fleksibilitas ini datang dengan trade-off: VFD menghasilkan harmonisa jaringan, sehingga memerlukan filter tambahan, dan rangkaian kompleksnya (terdiri dari rectifier, filter, dan inverter) menghasilkan ukuran fisik yang lebih besar dan biaya yang lebih tinggi—umumnya tiga kali lipat dari soft starter.