Untuk drive (menyalakan) motor induksi yang sederhana, biasanya menggunakan kontaktor 3 fasa. Satu buah kontaktor untuk drive DOL (Direct On Line), dua buah kontaktor untuk drive Forward-Reverse, dan tiga buah kontaktor untuk drive Star-Delta. Namun drive kontaktor ini tidak dapat mengendalikan kecepatan motor.
 |
| VSD ABB ACS355 |
Untuk mengendalikan kecepatan motor, dalam teori ada beberapa cara untuk mengendalikan kecepatan motor, yaitu mengatur tegangan dan/atau frekuensi motor. Alat untuk mengendalikan kecepatan motor itu disebut Variable Speed Drive (VSD). Saya mau share tentang alat VSD yang ada di tempat kerja saya.
VSD yang digunakan di tempat kerja saya adalah VSD ABB ACS355. Di dalam manualnya (bisa Anda cari dan baca sendiri di google), prinsip kerja VSD digambarkan sebagai berikut:
 |
| Prinsip Kerja VSD ABB ACS355 |
Terdapat 4 komponen utama VSD: Rectifier, Capacitor Bank, Inverter, dan Brake Chopper. Bisa dilihat dari simbolnya, Rectifier adalah alat untuk mengonversi suplai AC 3 fasa menjadi DC. Rangkaian Rectifier tersebut kemungkinan seperti ini:
 |
| 3 phase bridge (full wave) rectifier / 6 pulse recitfier |
RECTIFIER
Karena di dalam manual tidak disebutkan jenis rectifier 3 fasa apa yang digunakan, kemungkinannya bisa 3 pulse rectifier / 6 pulse rectifier atau mungkin lebih dari 6-pulse?. Tapi saya menemukan kata "bridge rectifier" di halaman Troubleshooting, jadi kemungkinan besar yang digunakan adalah 6 pulse rectifier.
Yang dimaksud dengan 6 pulse rectifier artinya dalam satu periode waktu (50 Hz = 0.02 detik) terdapat 6 pulse. Pulse-pulse ini menyerupai tegangan DC karena hanya berpolaritas positif atau hanya negatif, tidak seperti AC yang polaritasnya bolak-balik. Rectifier bisa mengatur tegangan DC dengan cara mengatur sudut fasa pulse tersebut. Untuk mengatur sudut fasa, semikonduktor yang digunakan bukan dioda, tetapi yang digunakan bisa MOSFET, SCR, dll. Namun di manual VSD ini tidak disebutkan semikonduktor apa yang digunakan.
CAPACITOR BANK
Capacitor Bank berada di antara Rectifier dan Inverter, karena berfungsi sebagai penghubung antara kedua konverter tersebut. Capacitor Bank berfungsi untuk menghaluskan gelombang output 6-pulse rectifier agar lebih menyerupai gelombang DC. Capacitor memiliki sifat meredam perubahan tegangan yang mendadak, sehingga gelombang 6 pulse berkurang ripple nya.
Jika dilihat di manual, terdapat dua skema proteksi tegangan DC: Overvoltage Control dan Undervoltage Control. Overvoltage Control memanfaatkan brake chopper untuk mendisipasi daya ke resistor eksternal ketika terjadi overvoltage di rangkaian DC. Skema Undervoltage Control hanya bisa diterapkan untuk motor yang memiliki inertia beban yang tinggi, contohnya motor yang memutar centrifugal, motor yang memutar kipas, atau motor yang memutar roda gila (flywheel).
 |
| Kutipan dari Manual tentang skema undervoltage control |
Begini cara kerja Undervoltage Control:
Jika suplai AC 3 fasa yang masuk ke rectifier tiba-tiba drop, maka tegangan DC output rectifier pun akan ikut drop. Saat VSD mendeteksi Tegangan DC drop, VSD akan menurunkan setpoint rpm/frekuensi Inverter. Karena beban motor memiliki inertia (kelembaman), beban masih tetap berputar karena energi potensial yang tersimpan meskipun VSD menurunkan setpointnya. Karena VSD turun frekuensi nya dan beban inertia frekuensi (rpm) nya lebih tinggi dari VSD, malah beban inertia balik men drive motor dan motor tersebut berubah menjadi sifatnya menjadi generator. Motor yang berubah menjadi generator tersebut menghasilkan tegangan yang lebih tinggi dari output inverter VSD, sehingga inverter tersebut pun berubah sifatnya menjadi rectifier. Inverter yang berubah menjadi rectifier itu mengubah tegangan AC generator ke tegangan DC, sehingga tegangan DC Capacitor normal kembali dan tidak terjadi undervoltage. Skema Undervoltage ini hanya bertahan beberapa detik saja, sampai beban inertia kehilangan energi potensialnya. Menurut manual skema ini paling lama bertahan hanya 500 ms saja.
Perlu diketahui bahwa MOTOR dan GENERATOR itu adalah Benda Yang Sama, begitu juga dengan RECTIFIER dan INVERTER adalah Benda Yang Sama. Yang membuat beda adalah arah dayanya (power flow).
Sekian pembahasan kali ini, dilanjut pembahasan INVERTER, BRAKE CHOPPER, dan peripheral VSD di postingan selanjutnya,
Salam,
Fajar
Comments
Post a Comment