Starter Elektronik untuk Motor Induksi 1 Fasa dengan Proteksi
Secara umum, sering kita menggunakan motor di banyak peralatan listrik dan elektronik seperti kipas, pompa air, pendingin, mixer, penggiling, eskalator, lift, crane, dan sebagainya. Ada berbagai jenis motor seperti motor DC dan motor AC berdasarkan tegangan supply mereka. Selanjutnya, motor ini diklasifikasikan ke dalam berbagai jenis berdasarkan kriteria yang berbeda.
Mari kita perhatikan bahwa motor AC diklasifikasikan lebih lanjut sebagai motor induksi, motor sinkron dan sebagainya. Di antara semua jenis motor ini, beberapa jenis motor harus dioperasikan dengan kondisi tertentu. Sebagai contoh, kami menggunakan starter elektronik untuk motor 1 Fasa untuk memfasilitasi start yang mulus.
Motor listrik yang memanfaatkan supply daya 1 fasa untuk operasinya disebut sebagai Motor 1 Fasa. Ini diklasifikasikan ke dalam berbagai jenis, tetapi motor 1 fasa yang sering digunakan dapat dianggap sebagai Motor Induksi 1 fasa dan Motor Sinkron 1 fasa.
Jika kita mempertimbangkan motor 3 fasa yang biasanya beroperasi dengan supply daya 3 fasa di mana di antara ke 3 fasa tersebut, ada pergeseran 1 fasa 20 derajat antara dua fasa yang ada, maka ia menghasilkan medan magnet yang berputar. Karena ini, arus diinduksi dalam rotor dan menyebabkan interaksi antara stator dan rotor yang mengakibatkan rotor berputar.
Tetapi, pada motor 1 fasa yang berjalan dengan hanya catu daya 1 fasa, ada berbagai cara untuk memulai motor ini - salah 1 caranya adalah dengan menggunakan starter motor 1 fasa. Dalam semua metode ini, sebagian besar fasa kedua, disebut sebagai fasa tambahan atau fasa mulai diproduksi untuk membuat medan magnet berputar di stator.
Metode ini banyak digunakan dalam motor tugas industri sederhana. Motor ini terdiri dari dua set gulungan, yaitu, start winding dan utama atau run winding. Belitan awal dibuat dari kawat yang lebih kecil yang menawarkan resistansi tinggi terhadap aliran listrik dibandingkan dengan belitan berjalan.
Karena resistansi yang tinggi ini, medan magnet dikembangkan start belitan oleh arus lebih awal daripada run belitan medan magnet. Dengan demikian, dua bidang terpisah 30 derajat, tetapi sudut kecil ini sendiri sudah cukup untuk menyalakan motor.
Gulungan motor kapasitor start hampir mirip dengan motor fasa-terpisah. Kutub stator dipisahkan 90 derajat. Untuk mengaktifkan dan menonaktifkan belitan start, sakelar yang biasanya tertutup digunakan dan kapasitor ditempatkan secara seri dengan belitan start.
Karena kapasitor ini, tegangan sadapan arus, sehingga kapasitor ini digunakan untuk menghidupkan motor dan akan terputus dari rangkaian setelah mendapatkan 75% kecepatan pengenal motor.
Dalam metode kapasitor start, Kapasitor harus diputuskan setelah motor mencapai kecepatan motor tertentu. Tetapi dalam metode ini, kapasitor tipe-run ditempatkan secara seri dengan belitan start atau belitan bantu.
Kapasitor ini digunakan secara terus-menerus, dan tidak memerlukan sakelar apa pun untuk melepaskannya karena tidak digunakan untuk menyalakan motor saja. Torsi awal PSC mirip dengan motor fasa split, tetapi dengan arus awal yang rendah.
Fitur kapasitor start dan metode PSC dapat dikombinasikan dengan metode ini. Kapasitor run dihubungkan secara seri dengan belitan start atau belitan bantu, dan kapasitor start terhubung dalam rangkaian menggunakan sakelar yang biasanya tertutup saat menghidupkan motor.
Kapasitor start memberikan dorongan mulai ke motor dan PSC memberikan running tinggi ke motor. Ini lebih mahal, tetapi masih memfasilitasi torsi awal dan kerusakan yang tinggi bersama dengan karakteristik kelancaran pada peringkat tenaga kuda yang tinggi.
Dalam kondisi ini sensor arus trip rangkaian untuk melindungi motor. Starter elektronik untuk diagram blok rangkaian motor ditunjukkan di bawah ini.
Sakelar S1 digunakan untuk menyalakan supply melalui transformator T2 dan N/C dari Relai RL1. Tegangan DC yang dikembangkan melintasi kapasitor C2 melalui penyearah jembatan akan memberi energi pada relai RL2. Dengan pemberian energi pada relai RL2, tegangan yang dikembangkan melintasi C2 memberi energi pada relai RL3 dan dengan demikian, supply diberikan ke motor.
Jika motor menarik arus lebih, maka tegangan yang dikembangkan melintasi sekunder transformator T2 memberi energi pada relai RL1 untuk membuat tripel relay RL2 dan RL3.
Mirip dengan metode kontrol TRIAC, tegangan bervariasi dari nol hingga maksimum selama awal dalam rentang waktu yang sangat kecil. Seperti, dalam teknik ini kami menggunakan teknik PWM (modulasi lebar pulsa) yang menghasilkan harmonik tingkat tinggi jauh lebih rendah.
Dalam proyek ini, tegangan listrik AC dimodulasi secara langsung menggunakan jumlah komponen daya aktif dan pasif yang sangat sedikit. Oleh karena itu, tidak memerlukan topologi konverter dan konverter konvensional mahal untuk menghasilkan bentuk gelombang tegangan output. Diagram kabel starter motor 1 fasa ditunjukkan pada gambar di bawah ini.
Dalam drive ini, beban dihubungkan secara seri dengan terminal input penyearah jembatan dan terminal outputnya terhubung ke MOSFET daya yang dikendalikan PWM (transistor IGBT atau transistor Bipolar atau transistor daya). Jika transistor daya ini mati, maka tidak ada arus yang mengalir melalui penyearah jembatan dan dengan demikian beban tetap dalam keadaan OFF.
Demikian pula, jika transistor daya menyala, maka terminal output dari penyearah jembatan mengalami korsleting dan arus mengalir melalui beban. Seperti yang kita ketahui bahwa transistor daya dapat dikendalikan oleh teknik PWM. Oleh karena itu, beban dapat dikontrol dengan memvariasikan siklus kerja pulsa PWM.
Teknik kontrol baru drive ini dimaksudkan untuk digunakan dalam produk konsumen dan industri (kompresor, mesin cuci, ventilator) di mana ada kebutuhan untuk mempertimbangkan biaya sistem.
Mari kita perhatikan bahwa motor AC diklasifikasikan lebih lanjut sebagai motor induksi, motor sinkron dan sebagainya. Di antara semua jenis motor ini, beberapa jenis motor harus dioperasikan dengan kondisi tertentu. Sebagai contoh, kami menggunakan starter elektronik untuk motor 1 Fasa untuk memfasilitasi start yang mulus.
Motor 1 Fasa
Motor listrik yang memanfaatkan supply daya 1 fasa untuk operasinya disebut sebagai Motor 1 Fasa. Ini diklasifikasikan ke dalam berbagai jenis, tetapi motor 1 fasa yang sering digunakan dapat dianggap sebagai Motor Induksi 1 fasa dan Motor Sinkron 1 fasa.
Jika kita mempertimbangkan motor 3 fasa yang biasanya beroperasi dengan supply daya 3 fasa di mana di antara ke 3 fasa tersebut, ada pergeseran 1 fasa 20 derajat antara dua fasa yang ada, maka ia menghasilkan medan magnet yang berputar. Karena ini, arus diinduksi dalam rotor dan menyebabkan interaksi antara stator dan rotor yang mengakibatkan rotor berputar.
Tetapi, pada motor 1 fasa yang berjalan dengan hanya catu daya 1 fasa, ada berbagai cara untuk memulai motor ini - salah 1 caranya adalah dengan menggunakan starter motor 1 fasa. Dalam semua metode ini, sebagian besar fasa kedua, disebut sebagai fasa tambahan atau fasa mulai diproduksi untuk membuat medan magnet berputar di stator.
Metode Starting Motor 1 Fasa
Ada beberapa metode untuk memulai motor 1-ϕ, yaitu:- Split Fasa atau Resistansi Start
- Kapasitor Start
- Kapasitor Split Permanen
- Motor Kapasitor Start Runining
- Starter Elektronik untuk Motor 1 Fasa
Split Fasa atau Resistansi Start
Metode ini banyak digunakan dalam motor tugas industri sederhana. Motor ini terdiri dari dua set gulungan, yaitu, start winding dan utama atau run winding. Belitan awal dibuat dari kawat yang lebih kecil yang menawarkan resistansi tinggi terhadap aliran listrik dibandingkan dengan belitan berjalan.
Karena resistansi yang tinggi ini, medan magnet dikembangkan start belitan oleh arus lebih awal daripada run belitan medan magnet. Dengan demikian, dua bidang terpisah 30 derajat, tetapi sudut kecil ini sendiri sudah cukup untuk menyalakan motor.
Kapasitor Start
Gulungan motor kapasitor start hampir mirip dengan motor fasa-terpisah. Kutub stator dipisahkan 90 derajat. Untuk mengaktifkan dan menonaktifkan belitan start, sakelar yang biasanya tertutup digunakan dan kapasitor ditempatkan secara seri dengan belitan start.
Karena kapasitor ini, tegangan sadapan arus, sehingga kapasitor ini digunakan untuk menghidupkan motor dan akan terputus dari rangkaian setelah mendapatkan 75% kecepatan pengenal motor.
Permanent Split Capacitor (PSC)
Dalam metode kapasitor start, Kapasitor harus diputuskan setelah motor mencapai kecepatan motor tertentu. Tetapi dalam metode ini, kapasitor tipe-run ditempatkan secara seri dengan belitan start atau belitan bantu.
Kapasitor ini digunakan secara terus-menerus, dan tidak memerlukan sakelar apa pun untuk melepaskannya karena tidak digunakan untuk menyalakan motor saja. Torsi awal PSC mirip dengan motor fasa split, tetapi dengan arus awal yang rendah.
Motor Kapasitor Start Running
Fitur kapasitor start dan metode PSC dapat dikombinasikan dengan metode ini. Kapasitor run dihubungkan secara seri dengan belitan start atau belitan bantu, dan kapasitor start terhubung dalam rangkaian menggunakan sakelar yang biasanya tertutup saat menghidupkan motor.
Kapasitor start memberikan dorongan mulai ke motor dan PSC memberikan running tinggi ke motor. Ini lebih mahal, tetapi masih memfasilitasi torsi awal dan kerusakan yang tinggi bersama dengan karakteristik kelancaran pada peringkat tenaga kuda yang tinggi.
Skema Proteksi Motor Induksi 1 Fasa
Starter adalah perangkat yang digunakan untuk beralih dan melindungi motor listrik dari kelebihan beban berbahaya dengan tripping. Ini mengurangi arus start ke motor induksi AC dan juga mengurangi torsi motor.Rangkaian Kerja Starter Elektronik
Starter elektronik digunakan untuk perlindungan motor dari kondisi kelebihan beban dan korsleting. Sensor arus dalam rangkaian digunakan untuk membatasi arus yang ditarik oleh motor karena dalam beberapa kasus seperti kegagalan bearing, cacat pompa atau alasan lain, arus yang ditarik oleh motor melebihi arus pengenal normal.Dalam kondisi ini sensor arus trip rangkaian untuk melindungi motor. Starter elektronik untuk diagram blok rangkaian motor ditunjukkan di bawah ini.
Sakelar S1 digunakan untuk menyalakan supply melalui transformator T2 dan N/C dari Relai RL1. Tegangan DC yang dikembangkan melintasi kapasitor C2 melalui penyearah jembatan akan memberi energi pada relai RL2. Dengan pemberian energi pada relai RL2, tegangan yang dikembangkan melintasi C2 memberi energi pada relai RL3 dan dengan demikian, supply diberikan ke motor.
Jika motor menarik arus lebih, maka tegangan yang dikembangkan melintasi sekunder transformator T2 memberi energi pada relai RL1 untuk membuat tripel relay RL2 dan RL3.
Soft Start Motor Induksi oleh ACPWM
Sistem yang diusulkan dimaksudkan untuk menawarkan soft start motor induksi 1 fasa menggunakan tegangan sinusoidal PWM saat menghidupkan motor. Sistem ini menghindari drive kontrol sudut fasa-TRIAC yang sering digunakan dan memberikan tegangan AC variabel selama starting motor induksi 1 fasa.Mirip dengan metode kontrol TRIAC, tegangan bervariasi dari nol hingga maksimum selama awal dalam rentang waktu yang sangat kecil. Seperti, dalam teknik ini kami menggunakan teknik PWM (modulasi lebar pulsa) yang menghasilkan harmonik tingkat tinggi jauh lebih rendah.
Dalam proyek ini, tegangan listrik AC dimodulasi secara langsung menggunakan jumlah komponen daya aktif dan pasif yang sangat sedikit. Oleh karena itu, tidak memerlukan topologi konverter dan konverter konvensional mahal untuk menghasilkan bentuk gelombang tegangan output. Diagram kabel starter motor 1 fasa ditunjukkan pada gambar di bawah ini.
Dalam drive ini, beban dihubungkan secara seri dengan terminal input penyearah jembatan dan terminal outputnya terhubung ke MOSFET daya yang dikendalikan PWM (transistor IGBT atau transistor Bipolar atau transistor daya). Jika transistor daya ini mati, maka tidak ada arus yang mengalir melalui penyearah jembatan dan dengan demikian beban tetap dalam keadaan OFF.
Demikian pula, jika transistor daya menyala, maka terminal output dari penyearah jembatan mengalami korsleting dan arus mengalir melalui beban. Seperti yang kita ketahui bahwa transistor daya dapat dikendalikan oleh teknik PWM. Oleh karena itu, beban dapat dikontrol dengan memvariasikan siklus kerja pulsa PWM.
Teknik kontrol baru drive ini dimaksudkan untuk digunakan dalam produk konsumen dan industri (kompresor, mesin cuci, ventilator) di mana ada kebutuhan untuk mempertimbangkan biaya sistem.