Instalasi kompresor melibatkan pengetahuan tentang bagaimana komponen memengaruhi satu sama lain serta standar dan peraturan mana yang berlaku. Berikut adalah gambaran umum tentang faktor-faktor yang perlu dipertimbangkan untuk memastikan instalasi sistem listrik Anda berfungsi dengan baik.
Memilih motor yang tepat untuk kompresor sangat penting untuk memastikan bahwa sistem beroperasi dengan paling efisien dan efektif.
Hal ini meminimalkan risiko kegagalan mekanis dan mencegah perbaikan dan downtime yang mahal. Semakin lama motor bertahan dan bekerja, semakin banyak uang yang dihemat.
Umumnya operasional kompresor udara menggunakan motor induksi three-phase squirrel cage. Motor bertegangan rendah cocok digunakan untuk daya hingga 450–500 kW, sedangkan motor bertegangan tinggi lebih baik digunakan untuk daya yang lebih tinggi.
Motor biasanya berpendingin kipas dan dipilih untuk bekerja pada suhu hingga 40°C dan ketinggian hingga 1.000 m. Beberapa produsen menawarkan motor standar dengan kemampuan suhu sekitar maksimum 46°C.Saat mengukur dimensi instalasi kompresor pada ketinggian yang lebih tinggi atau suhu yang lebih tinggi, output harus diturunkan.
Motor biasanya dipasang pada flensa dan langsung tersambung ke kompresor. Kecepatan disesuaikan dengan tipe kompresor, tetapi pada praktiknya, hanya motor 2 kutub atau 4 kutub dengan kecepatan masing-masing 3.000 rpm. Output terukur motor juga ditentukan (pada 1.500 rpm).
Menggunakan motor dengan dimensi yang lebih besar dapat mengakibatkan
biaya yang lebih tinggi,
arus start tinggi yang tidak diperlukan,
sekring yang lebih besar,
faktor daya yang rendah,
dan penurunan tingkat efisiensi.
Di sisi lain, menggunakanmotor yang terlalu keciluntuk instalasi dapat mengakibatkan
Menyesuaikan output motor dengan kebutuhan kompresor akan membantu menghindari potensi masalah dan memastikan motor bekerja dengan baik. Hal ini baik untuk motor dan kompresor karena menjadikan keduanya lebih awet dan bekerja lebih efisien.
Kelas perlindungan motor adalah seberapa baik motor dapat menahan debu dan air. Kelas perlindungan motor telah terstandardisasi.
Penting untuk diperhatikan bahwa motor terbuka tidak ideal untuk digunakan dengan kompresor, karena tidak memberikan perlindungan debu dan air yang memadai. Sebagai contoh, motor IP23 hanya mampu menahan percikan air atau cipratan halus, tetapi tidak dapat direndam dalam cairan.
Desain tahan debu dan semburan air (IP55) lebih disukai daripada motor terbuka (IP23), yang mungkin memerlukan pembongkaran dan pembersihan rutin.
Dalam kasus lain, endapan debu di dalam mesin akan menyebabkan panas berlebih sehingga masa pakainya menjadi lebih singkat. Dikarenakan penutup paket kompresor juga memberikan perlindungan dari debu dan air, kelas perlindungan di bawah IP55 juga dapat digunakan.
Metode penyalaan juga penting untuk dipertimbangkan saat memilih motor. Untuk star/delta-start, motor dinyalakan hanya dengan sepertiga torsi awal normalnya. Oleh karena itu, membandingkan kurva torsi motor dan kompresor dapat berguna untuk memastikan kompresor dapat menyala dengan benar.
Metode penyalaan yang paling umum adalah direct start, star/delta–start, dan soft start.
Direct start sifatnya mudah, tetapi memiliki arus start dan torsi tinggi yang dapat merusak motor.
Star/delta-start digunakan untuk membatasi arus awal dan terdiri dari tiga kontaktor, pelindung beban berlebih, dan timer yang mengalihkan motor dari koneksi star ke delta.
Soft start adalah metode penyalaan bertahap yang menggunakan sakelar semikonduktor untuk membatasi arus awal.
Direct start sifatnya mudah dan hanya memerlukan kontaktor dan pelindung beban berlebih. Kelemahannya adalah arus start yang tinggi, yaitu 6–10 kali dari arus terukur motor, dan torsi starter tingginya yang dapat, misalnya, merusak poros dan kopling.
Star/delta-start digunakan untuk membatasi arus awal. Starter terdiri dari tiga kontaktor, pelindung beban berlebih, dan timer.
Motor ini dimulai dengan koneksi star dan setelah waktu yang ditetapkan (ketika kecepatan telah mencapai 90% dari kecepatan terukur), timer akan mengalihkan kontaktor sehingga motor tersambung ke delta, yang merupakan mode pengoperasian.
Star/delta–start mengurangi arus awal hingga sekitar 1/3 jika dibandingkan dengan direct start. Namun, pada saat yang sama, torsi start juga turun sampai 1/3.
Torsi starter yang relatif rendah berarti beban motor harus rendah selama fase awal sehingga motor nyaris mencapai kecepatan terukurnya sebelum beralih ke koneksi delta.
Jika kecepatannya terlalu rendah, puncak arus/torsi yang besarnya sama dengan direct start akan dihasilkan jika beralih ke koneksi delta.
Soft start (atau penyalaan bertahap), yang dapat menjadi metode penyalaan alternatif dari star/delta–start, adalah starter yang terdiri dari semikonduktor (sakelar daya jenis IGBT) sebagai ganti kontaktor mekanis. Penyalaannya bersifat bertahap dan arus awalnya dibatasi hingga sekitar tiga kali arus terukurnya.
Starter untuk direct start dan star/delta–start, dalam sebagian besar kasus, telah terintegrasi dalam kompresor.
Untuk pabrik kompresor besar, unit dapat ditempatkan secara terpisah di switchgear, karena:
(Berikut adalah informasi lebih lanjut tentang cara menciptakan kondisi kerja yang optimal di ruangan kompresor.)
Starter untuk soft start biasanya diposisikan secara terpisah, seperti di samping kompresor karena radiasi panas. Namun, starter dapat diintegrasikan di dalam paket kompresor, asalkan sistem pendinginan telah diamankan dengan benar. Kompresor bertegangan tinggi selalu memiliki peralatan start-nya di kabinet listrik yang terpisah.
Pelajari prinsip-prinsip utama motor listrik.
Dalam sebagian besar kasus, kontrol tegangan terpisah tidak perlu dihubungkan ke kompresor karena sudah dilengkapi dengan trafo kontrol terpadu. Ujung utama trafo dihubungkan ke catu daya kompresor. Pengaturan ini memberikan pengoperasian yang lebih andal.
Jika catu daya mengalami masalah, kompresor akan segera dihentikan dan tidak akan dimulai ulang. Fungsi ini, dengan satu kontrol tegangan yang dipasok secara internal, harus digunakan dalam situasi ketika starter terletak berjauhan dari kompresor.
Berdasarkan ketentuan standar, kabel harus "disetel dimensinya sehingga selama pengoperasian normal, kabel tidak mengalami suhu berlebih dan tidak akan rusak secara termal atau mekanis dari hubungan arus pendek".
Dalam memilih kabel yang tepat untuk suatu pekerjaan, Anda perlu mempertimbangkan:
Sekring juga dapat digunakan untuk melindungi kabel dari hubungan arus pendek dan beban berlebih.
Saat menggunakan motor, Anda memerlukan dua jenis pelindung. Pelindung hubungan arus pendek, seperti sekring, digunakan untuk mencegah hubungan arus pendek yang berbahaya. Pelindung beban berlebih, yang biasanya merupakan pelindung motor yang disertakan dalam starter, mematikan dan memutus starter saat arus melebihi level tertentu. Ini dapat melindungi motor dan kabelnya.
Pelindung hubungan arus pendek melindungi starter, pelindung beban berlebih, dan kabel. Untuk memilih ukuran kabel yang tepat, Anda dapat melihat IEC 60364-5-52.
Namun, terdapat faktor penting lainnya: "tripping condition (kondisi pemutusan mendadak)". Artinya, instalasi harus dirancang sedemikian rupa sehingga hubungan arus pendek dapat diputus dengan cepat dan aman. Untuk memastikan kondisi ini terpenuhi, Anda perlu mempertimbangkan panjang kabel, penampang, dan pelindung hubungan arus pendek.
Pelindung hubungan arus pendek ditempatkan di salah satu titik awal kabel dan dapat meliputi sekring atau pemutus arus. Opsi mana pun memberikan tingkat perlindungan yang tepat, asalkan solusi yang Anda pilih cocok dengan sistem.
Sekring bekerja lebih baik untuk arus hubungan pendek yang besar, tetapi tidak menghasilkan pemutusan sepenuhnya dan memiliki waktu istirahat yang lama untuk arus listrik kecil. Pemutus arus menghasilkan pemutusan yang cepat dan sepenuhnya mengisolasi, bahkan untuk arus listrik kecil, tetapi membutuhkan lebih banyak perencanaan. Mengukur dimensi pelindung hubungan arus pendek didasarkan pada beban yang diharapkan dan batasan unit starter.
Untuk pelindung hubungan arus pendek starter, lihat standar IEC (International Electrotechnical Commission) 60947-4-1 Tipe 1 & Tipe 2.
Pemilihan Tipe 1 atau Tipe 2 didasarkan pada bagaimana hubungan arus pendek akan memengaruhi starter.
Tipe 1: "… dalam kondisi hubungan arus pendek, kontaktor atau starter tidak akan membahayakan orang atau instalasi dan mungkin tidak dapat digunakan lagi tanpa perbaikan dan penggantian komponen."
Tipe 2: "… dalam kondisi hubungan arus pendek, kontaktor atau starter tidak akan membahayakan orang atau instalasi dan dapat digunakan lagi. Terdapat risiko pengelasan ringan terhadap kontaktor, yang dalam kasus ini produsen harus menentukan langkah pemeliharaan …"
Motor listrik mengonsumsi daya aktif (yang berubah menjadi kerja mekanis) dan daya reaktif (yang digunakan untuk magnetisasi motor). Daya reaktif membebani kabel dan trafo. Hubungan antara daya aktif dan reaktif ditentukan oleh faktor daya, cos φ. Faktor ini biasanya memiliki nilai di antara 0,7 dan 0,9, dengan nilai yang lebih rendah merujuk pada motor kecil.
Anda dapat meningkatkan faktor daya hingga hampir 1 dengan menghasilkan daya reaktif langsung dari mesin menggunakan kapasitor. Ini berarti Anda tidak perlu mengambil banyak daya reaktif dari jaringan listrik. Hal ini dilakukan untuk menghindari biaya tambahan dari pemasok daya guna mengambil daya reaktif pada tingkat yang telah ditentukan. Ini juga membantu mengurangi sebagian beban dari trafo dan kabel yang sering digunakan.
Dengan mempertimbangkan faktor-faktor ini, Anda dapat membuat sistem kelistrikan yang berfungsi dengan baik yang memaksimalkan kinerja dan masa pakai kompresor Anda.
Menggunakan motor yang terlalu besar untuk kompresor udara dapat menimbulkan berbagai kerugian. Hal ini dapat mengakibatkan biaya yang lebih tinggi, arus awal yang lebih tinggi, kebutuhan akan sekring yang lebih besar, faktor daya yang lebih rendah, dan tingkat efisiensi yang lebih rendah.
Jika ukuran motor lebih kecil untuk instalasinya, motor dapat mengalami kelebihan beban dan rentan mengalami kerusakan.
Jika masih belum memutuskan kompresor mana yang Anda butuhkan, berikut adalah beberapa saran dalam memilih kompresor udara.
Pelajari lebih lanjut tentang proses pemasangan sistem kompresor di bawah ini.
Segala hal di dunia ini membutuhkan listrik, air, gas, dan udara bertekanan. Meskipun tidak tampak, udara bertekanan ada di sekitar kita. Dengan begitu banyaknya penggunaan dan kebutuhan akan udara bertekanan, kompresor kami hadir dalam berbagai tipe dan ukuran. Panduan ini menguraikan berbagai kemampuan kompresor, mengapa Anda patut memilihnya, dan beragam opsi yang tersedia.
Klik tombol di bawah untuk bantuan lebih lanjut. Pakar kami akan segera menghubungi Anda.
25 April, 2022
Sejumlah keputusan harus dibuat saat menentukan dimensi instalasi udara terkompresi untuk disesuaikan dengan berbagai kebutuhan, menghasilkan penghematan operasi maksimum, dan dipersiapkan untuk ekspansi di masa mendatang. Pelajari selengkapnya.
31 May, 2022
Pemasangan sistem kompresor lebih mudah dari pada sebelumnya. Namun, masih ada beberapa hal yang harus diingat. Hal yang paling utama adalah tempat untuk menempatkan kompresor dan cara mengatur ruang di sekitar kompresor. Pelajari lebih lanjut di sini.
16 March, 2023
To generate compressed air, an air compressor electric motor uses energy to produce power. This guide explains how they work.
