Rangkaian Star Delta: Pengertian, Cara kerja, dan Wiring Star Delta
Apa Itu Star Delta? Bagaimana Cara Kerjanya?
Rangkaian star-delta (atau juga disebut sebagai rangkaian bintang-delta) adalah salah satu jenis rangkaian listrik tiga fasa yang digunakan untuk menghidupkan motor listrik tiga fasa dengan daya yang cukup besar. Rangkaian ini mengkombinasikan dua jenis konfigurasi koneksi, yaitu koneksi bintang (star) dan koneksi delta.
Pada koneksi bintang, tiga ujung kumparan motor terhubung ke sebuah simpul pusat, yang kemudian dihubungkan ke sistem daya. Sementara pada koneksi delta, tiga ujung kumparan dihubungkan secara seri membentuk sebuah bentuk delta atau segitiga.
Rangkaian star-delta digunakan untuk mengurangi arus awal yang tinggi saat motor dihidupkan. Pada saat motor pertama kali dihidupkan, arus awal yang mengalir akan sangat besar, sehingga dapat menyebabkan gangguan pada sistem listrik dan merusak motor itu sendiri. Dengan menggunakan rangkaian star-delta, arus awal dapat dikurangi sekitar tiga kali lipat dari nilai arus awal pada saat motor langsung dihubungkan ke sistem daya.
Proses penghidupan motor dengan rangkaian star-delta dilakukan dengan cara menghidupkan motor dengan konfigurasi bintang terlebih dahulu untuk mengurangi arus awal, dan kemudian setelah beberapa waktu, motor akan dihubungkan kembali dengan konfigurasi delta untuk menjalankan beban dengan efisiensi yang lebih baik.
Perbedaan Hubungan Star dan Delta?
Untuk dapat mengetahui perbedaan rangkaian star dan delta. Berikut akan kami ulas beberapa karakteristik dari masing-masing rangkaian tersebut :
1. Hubungan Star
Beberapa karakteristik dari hubungan Star antara lain adalah sebagai berikut:
- Untuk hubungan star, penggunaan sering diaplikasikan pada tipe rangkaian yang membutuhkan arus start yang sedikit.
- Karena membutuhkan insulasi yang rendah, koneksi bintang dapat digunakan untuk kontrol jarak jauh.
- Jumlah arus masuk (input) dan keluar pada koneksi bintang adalah sama.
- Koneksi bintang sering digunakan untuk rangkaian listrik 1 phase dan 3 phase.
2. Hubungan Delta
Beberapa karakteristik hubungan Delta antara lain adalah sebagai berikut :
- Penggunaan koneksi delta biasa diaplikasikan pada komponen elektronik yang membutuhkan torsi awal tinggi.
- Hubungan delta lebih banyak digunakan untuk kontrol jarak dekat.
- Jumlah arus input dan arus keluar pada koneksi delta adalah √3 x arus input.
- Penggunaannya hanya untuk rangkaian star delta 3 phase.
Cara Kerja Star Delta Pada kendali Motor 3 Fasa
Rangkaian kendali motor 3 fasa star delta adalah jenis rangkaian yang digunakan untuk menghidupkan motor listrik tiga fasa dengan menggunakan dua jenis konfigurasi koneksi, yaitu koneksi bintang (star) dan koneksi delta. Rangkaian ini terdiri dari beberapa komponen yang terdiri dari kontaktor, timer, dan relay termal yang digunakan untuk mengontrol arus listrik dan waktu pemutaran motor.
Berikut adalah penjelasan singkat mengenai langkah-langkah dalam pengoperasian rangkaian kendali motor 3 fasa star delta:
- Langkah pertama adalah menghidupkan motor dengan konfigurasi koneksi bintang (star). Pada saat ini, arus yang diberikan ke motor akan lebih rendah daripada apabila motor langsung dihubungkan ke sistem daya tanpa menggunakan rangkaian star delta.
- Setelah beberapa waktu, motor akan dihubungkan kembali dengan konfigurasi delta. Hal ini dilakukan untuk menjalankan beban dengan efisiensi yang lebih baik.
- Waktu penghubungan kembali motor dari konfigurasi bintang ke delta biasanya diatur dengan menggunakan timer, yang disebut sebagai waktu start. Waktu start ini dapat disesuaikan sesuai dengan kebutuhan.
- Selain itu, rangkaian kendali motor 3 fasa star delta juga dilengkapi dengan relay termal yang berfungsi untuk mengontrol arus yang mengalir ke motor dan mencegah terjadinya kerusakan pada motor akibat arus yang terlalu tinggi.
- Jika terjadi gangguan pada sistem listrik, seperti overcurrent atau overvoltage, maka kontaktor akan membuka sirkuit dan memutus pasokan listrik ke motor.
Rangkaian kendali motor 3 fasa star delta umumnya digunakan pada motor yang memiliki daya yang cukup besar, seperti motor pada industri dan perusahaan besar, karena dapat mengurangi arus awal yang tinggi pada saat motor dihidupkan dan menghemat energi listrik.
Perangkat Rangkaian Listrik Delta
Untuk memahami lebih jauh mengenai rangkaian star delta, kami juga akan mengulas secara singkat skema dari komponen rangkaian star delta.
Langsung saja kita kupas satu per satu komponen yang ada pada panel star delta beserta dengan fungsinya berikut ini.
1. MCB 3 Phole
Seperti namanya, MCB atau Miniatur Circuit Breaker merupakan alat yang berfungsi untuk menyambungkan dan memutus arus listrik. Pada rangkaian bintang, MCB juga berfungsi untuk mengontrol arus listrik yang mengalir pada jaringan.
Apabila terjadi konsleting, lonjakan arus listrik atau bahkan hubungan pendek arus listrik, maka MCB 3 phole ini bertugas untuk memutuskan arus secara otomatis.
2. Kontaktor
Pada rangkaian star delta motor 3 phase, kontaktor juga berperan sebagai alat yang fungsinya untuk memutuskan dan menyambung arus listrik. Namun, arus yang dihasilkan oleh rangkaian ini berasal dari lilitan koil yang menghasilkan medan magnet.
Pada rangkaian star dan delta, terdapat 3 buah kontaktor yang digunakan. Diantaranya adalah sebagai berikut ini :
- Kontaktor utama (main kontaktor)
- Kontaktor kedua yang digunakan pada saat rangkaian dalam sistem star.
- Kontaktor ketiga ini juga digunakan pada rangkaian. Terutama ketika jaringan sedang dalam sistem delta.
3. Thermal Overload Relay
Thermal Overload Relay atau yang dikenal dengan singkatan TOR. Dimana komponen ini merupakan komponen rangkaian bintang yang berfungsi sebagai pengaman.
Jadi, apabila jaringan mengalami kelebihan muatan listrik, maka TOR akan berfungsi untuk mengamankannya. Selain itu, komponen yang satu ini juga akan melakukan deteksi berdasarkan thermal.
4. Timer
Timer adalah komponen yang memiliki fungsi untuk memutuskan dan menyambungkan arus, namun dengan menggunakan sistem alat ukur waktu.
Jadi, pada saat koil dialiri oleh arus listrik, maka timer akan memindahkan operasional induksi pada motor. Prosesnya yaitu memindahkan induksi dari star, kemudian diubah menjadi delta.
Kelemahan Sistem Star Delta
Meskipun rangkaian kendali motor 3 fasa star delta memiliki kelebihan dalam mengurangi arus awal yang tinggi pada saat motor dihidupkan, namun rangkaian ini juga memiliki beberapa kelemahan yang perlu diperhatikan, antara lain:
- Pengaturan waktu start dan stop yang rumit: Untuk menjaga agar motor berjalan dengan baik, waktu start dan stop antara konfigurasi bintang dan delta harus diatur dengan benar. Hal ini bisa menjadi rumit jika operator tidak terbiasa dengan pengaturan waktu.
- Dibutuhkan lebih banyak ruang: Dalam rangkaian star delta, dibutuhkan ruang yang lebih besar untuk menempatkan komponen seperti kontaktor, timer, dan relay termal. Hal ini dapat menyebabkan masalah pada instalasi di mana ruang terbatas.
- Biaya lebih tinggi: Rangkaian kendali motor 3 fasa star delta membutuhkan komponen tambahan seperti kontaktor, timer, dan relay termal yang lebih mahal. Hal ini bisa menjadi masalah bagi perusahaan yang ingin menghemat biaya.
- Tidak cocok untuk beban berat: Rangkaian star delta biasanya tidak cocok untuk menghidupkan motor yang digunakan untuk menggerakkan beban yang sangat berat. Karena ketika beralih dari konfigurasi star ke delta, motor akan mengalami pemutusan sementara dan saat itu tidak dapat menghasilkan torsi yang cukup untuk mengatasi beban yang berat.
- Perawatan yang rumit: Rangkaian star delta memerlukan perawatan yang lebih rumit karena terdapat banyak komponen yang harus diperiksa dan diperbaiki. Jika salah satu komponen rusak atau mengalami kerusakan, maka perbaikan bisa memakan waktu dan biaya yang cukup besar.
Oleh karena itu, sebelum memilih penggunaan rangkaian kendali motor 3 fasa star delta, perlu dipertimbangkan terlebih dahulu kelemahan dan kelebihan yang dimilikinya serta kondisi dan kebutuhan instalasi listrik pada tempat yang akan digunakan.
