Instalasi Listrik pada Sistem Kompresor
30 Juni, 2022
Pastikan sistem kompresor listrik Anda berjalan dengan aman dan andal. Pelajari faktor instalasi listrik yang penting, mulai dari motor hingga perlindungan terhadap korsleting.
Prinsip utama motor elektrik kompresor udara
Untuk menghasilkan udara terkompresi, motor listrik kompresor udara menggunakan energi untuk menghasilkan daya. Jenis yang paling umum adalah motor induksi sangkar tupai tiga fase, yang digunakan di semua jenis industri. Jenis motor ini senyap dan andal sehingga digunakan dalam sebagian besar sistem, termasuk kompresor.
Motor elektrik kompresor udara terdiri dari dua bagian utama, stator stasioner dan rotor berputar. Stator, yang terhubung ke catu daya tiga fase, menghasilkan medan magnet yang berputar. Energi ini dikonversi menjadi energi gerak mekanis rotor.
Arus pada kumparan stator menciptakan medan gaya magnetik berputar, yang menginduksi arus dalam rotor. Ini juga menghasilkan medan magnet pada rotor. Interaksi antara medan magnetik stator dan rotor menghasilkan torsi putar, sehingga poros rotor berputar.
Jika poros motor induksi berputar pada kecepatan yang sama dengan medan magnet, arus induksi pada rotor akan nol. Namun, karena berbagai kerugian, misalnya pada bantalan, hal ini tidak mungkin terjadi. Oleh karena itu, kecepatan selalu sekitar 1-5% di bawah kecepatan sinkron medan magnet (disebut "selip"). (Motor magnet permanen tidak menghasilkan selip sama sekali.)
Konversi energi pada motor tidak akan terjadi tanpa terjadi defisiensi. Defisiensi seperti ini antara lain sebagai akibat dari defisiensi resistif, defisiensi ventilasi, defisiensi magnetisasi, dan defisiensi friksi.
Material insulasi pada kumparan motor dibagi ke dalam kelas insulasi berdasarkan standar International Electrotechnical Commission (IEC) 60085. Masing-masing kelas dibedakan oleh sebuah huruf, yang didasarkan oleh suhu batas atas area aplikasi isolasi. Jika batas atas melebihi 10 °C selama jangka waktu tertentu, hampir separuh masa pakai insulasi akan hilang.
Kelas isolasi |
B |
F |
H |
Suhu kumparan maks. °C |
130 |
155 |
180 |
Suhu sekitar °C |
40 |
40 |
40 |
Peningkatan suhu °C |
80 |
105 |
125 |
Margin termal °C |
10 |
10 |
15 |
Kelas perlindungan, menurut IEC 60034-5, menentukan seberapa terlindungi motor terhadap kontak dan air. Kelas-kelas ini dinyatakan dengan huruf IP dan dua digit angka. Digit pertama menyatakan perlindungan terhadap kontak dan penetrasi oleh benda padat. Digit kedua menyatakan perlindungan terhadap air. Lihat di bawah ini untuk memahami arti setiap kelas.
IP 23: (2) perlindungan terhadap objek yang lebih besar dari 12 mm. (3) perlindungan terhadap semprotan air langsung hingga 60° dari arah vertikal.
IP 54: (5) perlindungan terhadap debu. (4) perlindungan terhadap semprotan air dari segala arah.
IP 55: (5) perlindungan terhadap debu. (5) perlindungan terhadap semburan air bertekanan rendah dari segala arah.
Metode pendinginan menurut IEC 60034-6 menentukan cara kerja pendinginan motor. Kode ini ditandai dengan huruf IC, diikuti beberapa digit angka yang mewakili tipe pendinginan (tanpa ventilasi, ventilasi mandiri, pendinginan paksa) dan mode pendinginan operasi (pendinginan internal, pendinginan permukaan, pendinginan sirkuit tertutup, pendinginan cairan, dsb).
Metode instalasi, yang ditunjukkan dengan huruf IM dan empat digit, menyatakan cara pemasangan motor sesuai IEC 60034-7. Di bawah ini terdapat dua contoh maknanya.
IM 1001: dua bearing, sebuah poros dengan ujung jurnal bebas, dan sebuah bodi stator dengan kaki.
IM 3001: dua bearing, sebuah poros dengan ujung jurnal bebas, sebuah bodi stator tanpa kaki, dan sebuah flensa besar dengan lubang penahan polos.
Motor listrik tiga fasa dapat disambungkan dengan dua cara: bintang (Y) atau delta (Δ). Fase kumparan pada motor tiga fasa ditandai U, V, dan W (U1-U2; V1-V2; W1-W2). Standar di Amerika Serikat mengacu pada T1, T2, T3, T4, T5, T6. Dengan sambungan bintang (Y), "ujung" fase kumparan motor digabungkan bersama, membentuk titik nol. Secara visual, terlihat seperti bintang (Y).
Tegangan fase (tegangan fase = tegangan utama / √3; misalnya 400 V = 690 / √3) akan berada di sekujur kumparan. Arus Ih yang mengarah ke titik nol akan menjadi arus fase, dan arus fase akan mengalir melalui kumparan jika If = Ih. Dengan koneksi delta (Δ), pangkal dan ujung akan menyatu antara fase-fase yang berbeda, yang kemudian membentuk delta (Δ). Akibatnya, terdapat tegangan utama di sekujur kumparan.
Arus Ih ke arah motor adalah arus utama. Arus ini akan terbagi antara kumparan-kumparannya untuk menghasilkan arus fase, Ih / √3 = If. Motor yang sama dapat dihubungkan dengan koneksi bintang 690 V atau koneksi delta 400 V. Pada kedua kasus, tegangan di sekujur kumparan adalah 400 V.
Koneksi bintang 690 V memiliki arus ke arah motor yang lebih rendah daripada koneksi delta 400 V. Perbandingan antar nilai arus adalah √3. Dengan contoh ini, pelat motor mungkin mencantumkan 690/400 V. Koneksi bintang adalah untuk tegangan yang lebih tinggi, sementara koneksi delta adalah untuk tegangan yang lebih rendah. Besar arus juga akan dicantumkan, dan arus yang lebih rendah adalah untuk koneksi bintang, sedangkan arus yang lebih tinggi adalah untuk koneksi delta.
Torsi putaran motor listrik merupakan ekspresi dari kemampuan berputar rotor. Setiap motor memiliki torsi maksimum. Beban di atas torsi ini berarti motor tidak memiliki kemampuan untuk berputar. Jika beban normal, motor akan bekerja jauh di bawah torsi maksimumnya. Tetapi untuk urutan start akan perlu melibatkan beban tambahan. Karakteristik motor biasanya ditunjukkan dalam kurva torsi.
Artikel terkait
Pemulihan Energi pada Sistem Kompresor
30 Juni, 2022
Ketahui bagaimana energi dari panas buangan dipulihkan dalam sistem udara terkompresi berpendingin air atau udara. Kita akan melihat potensi pemulihan dan berbagai metode pemulihan energi.
Daya Listrik
5 September, 2022
Listrik berperan besar dalam kompresi udara. Pelajari lebih lanjut tentang daya listrik serta hubungan antara daya nyata, daya reaktif, dan daya semu.