Mengenal Rangkaian Direct On Line (DOL)

Daftar Isi

Kelas Teknisi | Rangkaian DOL atau Direct On Line adalah metode starting motor listrik dengan menghubungkan terminal motor langsung ke tegangan jaringan dalam satu tahap. Pada motor induksi tiga fasa, kontaktor menghubungkan ketiga fasa sumber langsung menuju motor sehingga motor menerima tegangan line penuh sejak awal starting.

Rangkaian DOL menjadi salah satu starter motor yang paling sederhana, ekonomis, dan mudah dirawat. Namun karena motor langsung menerima tegangan penuh, arus starting yang timbul dapat mencapai beberapa kali arus nominal motor dan berpotensi menyebabkan penurunan tegangan pada jaringan.

Jawaban singkat:

Rangkaian DOL adalah rangkaian starting motor yang menghubungkan motor langsung ke tegangan jaringan melalui kontaktor dalam satu tahap. Kelebihannya sederhana, murah, dan menghasilkan starting torque tinggi. Kekurangannya adalah starting current juga tinggi sehingga harus dipastikan jaringan mampu menerimanya.

Apa Itu Rangkaian DOL?

Direct On Line starter adalah starter yang memberikan tegangan jaringan secara langsung ke terminal motor dalam satu langkah.

Berbeda dengan metode reduced-voltage seperti Star-Delta, soft starter, atau autotransformer starter, DOL tidak mengurangi tegangan motor saat proses starting.

Alur dasarnya sangat sederhana:

Sumber 3 Fasa → Proteksi → Kontaktor → Overload Relay → Motor

Ketika kontaktor aktif, ketiga fasa langsung terhubung ke terminal motor. Ketika kontaktor dilepas, suplai ke motor terputus.

Fungsi Rangkaian DOL

Fungsi utama rangkaian DOL adalah menghidupkan dan menghentikan motor dengan menghubungkan motor secara langsung ke tegangan jaringan menggunakan perangkat switching.

Dalam sistem yang lengkap, rangkaian DOL juga menyediakan:

• kontrol Start dan Stop;
• self-holding atau pengunci kontaktor;
• proteksi overload motor;
• proteksi hubung singkat melalui perangkat yang sesuai;
• kemampuan kontrol jarak jauh;
• interface ke sensor, PLC atau sistem kontrol lainnya.

Komponen Rangkaian DOL

1. MCB, MCCB atau Fuse

Perangkat proteksi pada sisi sumber diperlukan untuk menangani gangguan seperti hubung singkat sesuai desain dan koordinasi proteksi.

Jenis perangkat yang digunakan dapat berupa MCB, MCCB, fuse, atau motor protection circuit breaker tergantung ukuran motor dan rancangan sistem.

Pemilihan pengaman tidak boleh hanya berdasarkan arus nominal motor karena perlu mempertimbangkan starting current, breaking capacity, karakteristik trip, serta koordinasi dengan kontaktor dan overload relay.

2. Kontaktor Magnet

Kontaktor merupakan perangkat switching utama yang menghubungkan dan memutus ketiga fasa menuju motor.

Terminal utamanya biasanya berupa:

• L1, L2, L3 pada sisi sumber;
• T1, T2, T3 pada sisi keluaran;
• A1 dan A2 untuk coil;
• kontak bantu seperti 13–14 (NO) dan 21–22 (NC), tergantung model.

Saat coil A1-A2 mendapat tegangan yang sesuai, elektromagnet menarik mekanisme kontaktor sehingga main contact yang awalnya Normally Open menjadi tertutup.

Perlu diperhatikan: NO yang menutup tidak kemudian disebut “NC”. NO dan NC menunjukkan kondisi kontak pada keadaan normal ketika kontaktor tidak aktif.

3. Thermal Overload Relay

Thermal Overload Relay (TOR) digunakan untuk melindungi motor terhadap kondisi overload sesuai karakteristik dan setting perangkat.

Pada rangkaian DOL dengan kontaktor, TOR umumnya tidak memutus ketiga fasa dengan mekanisme switching seperti circuit breaker. Ketika overload terjadi, kontak bantu NC overload membuka rangkaian coil kontaktor sehingga kontaktor release dan main contact memutus suplai motor.

TOR juga bukan pengganti proteksi hubung singkat. Karena itu sistem motor membutuhkan koordinasi antara overload protection dan short-circuit protection.

4. Push Button Start

Tombol Start umumnya menggunakan kontak Normally Open (NO). Ketika ditekan, rangkaian coil kontaktor mendapat suplai sehingga kontaktor aktif.

5. Push Button Stop

Tombol Stop umumnya menggunakan kontak Normally Closed (NC). Ketika ditekan, rangkaian coil terputus dan kontaktor kembali OFF.

6. Motor Listrik

Beban utama adalah motor listrik. Pada industri, DOL sangat umum digunakan untuk motor induksi tiga fasa squirrel-cage.

Rangkaian Daya dan Rangkaian Kontrol DOL

Untuk memahami wiring DOL, rangkaian perlu dibedakan menjadi dua bagian:

• rangkaian daya, yang menyalurkan daya ke motor;
• rangkaian kontrol, yang mengatur coil kontaktor.

Rangkaian Daya DOL

Pada motor tiga fasa, rangkaian daya secara sederhana adalah:

L1 – L2 – L3
↓
Circuit Protection
↓
Main Contactor
↓
Thermal Overload Relay
↓
Motor 3 Fasa

Saat kontaktor OFF, main contact terbuka sehingga motor tidak menerima sumber.

Saat kontaktor ON, ketiga main contact menutup dan motor langsung menerima tegangan line penuh.

Rangkaian Kontrol DOL

Rangkaian kontrol dasar DOL biasanya terdiri dari:

Sumber kontrol → Stop NC → Overload NC → Start NO → Coil KM → kembali ke sumber

Sebuah auxiliary contact NO dari kontaktor dipasang paralel terhadap tombol Start sebagai self-holding.

Apa Itu Self-Holding pada Rangkaian DOL?

Self-holding atau seal-in memungkinkan kontaktor tetap aktif setelah tombol Start dilepas.

Urutannya:

1. Tombol Start ditekan.
2. Coil kontaktor mendapat tegangan.
3. Main contact menutup dan motor hidup.
4. Auxiliary NO 13–14 juga menutup.
5. Ketika tombol Start dilepas, arus coil tetap mengalir melalui auxiliary contact tersebut.
6. Kontaktor tetap aktif sampai tombol Stop ditekan atau overload trip.

Tanpa kontak self-holding, kontaktor hanya akan aktif selama tombol Start terus ditekan pada rangkaian push button momentary biasa.

Cara Kerja Rangkaian DOL

1. Kondisi Awal

Pada kondisi awal, coil kontaktor belum aktif. Main contact masih terbuka sehingga motor tidak terhubung ke sumber.

Tombol Stop dan kontak NC overload berada dalam kondisi tertutup, sedangkan tombol Start dalam kondisi terbuka.

2. Tombol Start Ditekan

Ketika tombol Start ditekan, arus mengalir menuju coil kontaktor melalui Stop NC dan kontak overload NC.

Coil menghasilkan medan magnet dan menarik armature.

3. Main Contact Menutup

Ketiga main contact kontaktor menutup secara bersamaan sehingga L1, L2 dan L3 terhubung ke motor melalui overload relay.

Motor menerima tegangan penuh dan mulai berakselerasi.

4. Auxiliary Contact Mengunci Kontaktor

Kontak bantu NO menutup dan menjadi jalur alternatif terhadap push button Start. Karena itu ketika tombol Start dilepas, coil tetap mendapat tegangan.

5. Tombol Stop Ditekan

Ketika Stop ditekan, kontak NC membuka sehingga arus menuju coil terputus.

Medan magnet hilang, spring mengembalikan kontaktor ke posisi normal, main contact membuka, dan motor terputus dari sumber.

6. Ketika Motor Overload

Jika overload relay mendeteksi kondisi beban lebih sesuai karakteristiknya, relay trip dan kontak NC pada control circuit membuka.

Akibatnya coil kontaktor kehilangan tegangan dan kontaktor melepaskan motor dari sumber.

Berapa Arus Starting Motor dengan Rangkaian DOL?

Karena motor mendapatkan tegangan penuh saat starting, arus starting pada DOL dapat mencapai beberapa kali arus nominal motor.

Besarnya tidak boleh dipatok satu angka untuk semua motor karena dipengaruhi oleh:

• desain motor;
• daya dan ukuran motor;
• impedansi motor;
• tegangan jaringan;
• kelas efisiensi;
• karakteristik rotor;
• beban mekanis.

Nilai yang paling tepat diperoleh dari datasheet atau data locked-rotor/start motor yang digunakan.

Kenapa Arus Starting DOL Tinggi?

Ketika motor baru mulai berputar, rotor masih diam sehingga kondisi elektromagnetiknya berbeda dari saat motor sudah mendekati kecepatan nominal.

Pada saat itulah motor menarik arus besar dari jaringan. Ketika kecepatan bertambah, kondisi motor berubah dan arus turun menuju nilai operasi sesuai beban.

Arus starting yang tinggi dapat menyebabkan:

• voltage dip;
• gangguan pada beban lain;
• stres termal dan elektrodinamis;
• kebutuhan kapasitas sistem yang lebih tinggi;
• trip proteksi jika koordinasinya salah.

Kelebihan Rangkaian DOL: Starting Torque Tinggi

Artikel lama menyebut DOL tidak cocok untuk motor yang membutuhkan torsi starting tinggi. Pernyataan tersebut perlu dibalik.

Karena motor mendapat tegangan penuh, DOL justru memberikan starting torque yang tinggi sesuai karakteristik motor.

Karena itu DOL dapat berguna untuk beban yang membutuhkan akselerasi cepat atau torsi starting relatif tinggi, selama sumber listrik mampu menanggung starting current-nya.

Apakah Arus Starting Tinggi Membuat Motor Cepat Rusak?

Tidak tepat jika langsung menyimpulkan setiap DOL membuat motor cepat rusak. Motor memang dirancang untuk menghadapi kondisi starting sesuai batas desain dan duty-nya.

Yang perlu diperhatikan adalah:

• frekuensi start per jam;
• durasi akselerasi;
• beban mekanis;
• temperatur motor;
• tegangan suplai;
• jumlah start berulang;
• batas starting dari produsen motor.

Starting terlalu sering tanpa waktu pendinginan yang cukup dapat meningkatkan pemanasan motor.

Rangkaian DOL Cocok untuk Motor Berapa kW?

Tidak ada satu nilai kW yang dapat diterapkan pada seluruh instalasi.

Sebagai panduan praktis, DOL banyak digunakan pada motor kecil hingga menengah karena sistemnya sederhana. Tetapi kemampuan sebenarnya harus dinilai berdasarkan jaringan.

ABB mencatat bahwa DOL umumnya sangat umum pada motor kecil-menengah dan dalam panduan aplikasinya menyebut motor di bawah sekitar 15 kW sebagai penggunaan tipikal. Namun ABB juga menjelaskan bahwa di fasilitas industri dengan independent supply system, motor hingga ratusan kW dapat saja menggunakan DOL.

Jadi pertanyaan yang benar bukan sekadar:

“Motor berapa kW yang boleh DOL?”

melainkan:

“Apakah jaringan mampu menerima starting current motor ini tanpa menimbulkan voltage drop dan gangguan yang berlebihan?”

Cara Memilih Kontaktor untuk Rangkaian DOL

Untuk motor induksi squirrel-cage yang melakukan starting dan stopping normal, kontaktor umumnya dipilih berdasarkan utilization category AC-3.

Periksa:

• daya motor;
• arus nameplate;
• tegangan motor;
• rating AC-3 kontaktor;
• tegangan coil;
• jumlah operasi per jam;
• kondisi temperatur;
• tabel seleksi produsen.

Jangan menentukan ukuran kontaktor hanya dengan mengalikan arus motor menggunakan faktor tertentu.

Cara Setting Thermal Overload Relay pada DOL

Pada konfigurasi DOL standar, overload relay berada pada jalur arus motor sehingga setting dasarnya mengacu pada arus nameplate motor, dengan penyesuaian mengikuti jenis overload relay, service factor, standar desain, kondisi instalasi, dan rekomendasi produsen.

Jangan menetapkan TOR berdasarkan starting current karena fungsi overload relay adalah memberikan perlindungan terhadap kondisi overload berdasarkan karakteristik waktu-arusnya, bukan memutus setiap kali motor mengalami starting normal.

DOL vs Star Delta

Aspek	DOL	Star-Delta
Tegangan starting	Tegangan line penuh	Tegangan winding dikurangi saat Star
Starting current	Tinggi	Lebih rendah
Starting torque	Lebih tinggi	Lebih rendah saat Star
Jumlah kontaktor	Umumnya 1	Umumnya 3
Timer	Tidak diperlukan untuk DOL dasar	Diperlukan pada sistem otomatis
Motor 6 terminal	Tidak diperlukan untuk switching DOL	Diperlukan
Kompleksitas	Sederhana	Lebih kompleks

Jika starting current perlu dikurangi dan motor memenuhi persyaratan winding, salah satu alternatif adalah rangkaian Star Delta.

DOL vs Soft Starter

Soft starter menggunakan perangkat elektronik untuk menaikkan tegangan motor secara bertahap sehingga starting dapat dibuat lebih halus.

Dibandingkan DOL:

• DOL lebih sederhana dan murah;
• DOL memberikan tegangan penuh secara langsung;
• soft starter dapat mengurangi mechanical shock;
• soft starter dapat membatasi starting current sesuai kemampuan dan setting perangkat;
• DOL tidak membutuhkan kontrol elektronik khusus.

Kapan Sebaiknya Menggunakan Rangkaian DOL?

DOL cocok dipertimbangkan ketika:

• jaringan mampu menerima starting current;
• voltage drop saat starting masih dalam batas yang dapat diterima;
• motor tidak terlalu sering di-start;
• dibutuhkan rangkaian sederhana;
• biaya menjadi pertimbangan;
• starting torque yang tinggi diperlukan;
• akselerasi cepat dibutuhkan.

Kapan DOL Sebaiknya Tidak Digunakan?

Pertimbangkan metode starting lain apabila:

• starting current menyebabkan voltage dip berlebihan;
• kapasitas sumber terbatas;
• beban mekanis sensitif terhadap shock starting;
• motor besar terhadap kapasitas jaringan;
• proses membutuhkan akselerasi halus;
• terdapat batas starting current dari utilitas atau sistem;
• motor harus sering start-stop.

Kelebihan Rangkaian DOL

• rangkaian sederhana;
• jumlah komponen lebih sedikit;
• biaya relatif rendah;
• mudah dipasang;
• mudah melakukan troubleshooting;
• starting torque tinggi;
• motor cepat mencapai kecepatan operasi;
• mudah diintegrasikan dengan PLC atau sistem kontrol.

Kekurangan Rangkaian DOL

• starting current tinggi;
• dapat menyebabkan voltage dip;
• memberikan mechanical shock lebih besar dibanding soft starting;
• dapat memberikan stres lebih besar pada coupling dan driven equipment;
• kurang sesuai jika jaringan mempunyai batas arus starting ketat;
• tidak memberikan pengaturan percepatan motor.

Standar yang Berkaitan dengan Motor Starter

Kontaktor dan motor starter elektromekanik dibahas dalam IEC 60947-4-1:2023 yang telah memiliki corrected version 2026-03.

Standar tersebut mencakup electromechanical contactors, motor starters, motor protective switching devices, overload protection dan aspek terkait perangkat starter tegangan rendah.

Kesimpulan

Rangkaian DOL atau Direct On Line adalah starter motor yang menghubungkan motor langsung ke tegangan jaringan dalam satu tahap. Motor menerima tegangan penuh sejak starting sehingga metode ini sederhana dan menghasilkan starting torque tinggi.

Rangkaian daya DOL umumnya terdiri dari perangkat proteksi, kontaktor, thermal overload relay dan motor. Sementara rangkaian kontrol menggunakan tombol Stop NC, Start NO, kontak overload NC, coil kontaktor, serta auxiliary contact untuk self-holding.

Kelemahan utamanya adalah starting current tinggi yang dapat menyebabkan voltage dip dan tekanan terhadap sistem. Karena itu pemilihan DOL tidak boleh hanya berdasarkan angka daya motor seperti 5,5 kW, melainkan harus mempertimbangkan kemampuan jaringan, karakteristik motor, beban, proteksi dan ketentuan instalasi.

FAQ Rangkaian DOL

Apa itu rangkaian DOL?

Rangkaian DOL adalah starter yang menghubungkan motor secara langsung ke tegangan jaringan dalam satu tahap melalui perangkat switching seperti kontaktor.

Apa fungsi rangkaian DOL?

Fungsinya adalah menghidupkan dan menghentikan motor secara langsung dengan tegangan penuh serta menyediakan sistem kontrol dan proteksi sesuai desain.

Apa saja komponen rangkaian DOL?

Komponen utamanya meliputi circuit protection, kontaktor, thermal overload relay, push button Start dan Stop, auxiliary contact serta motor.

Kenapa DOL memiliki arus starting tinggi?

Karena motor langsung menerima tegangan jaringan penuh pada saat rotor masih diam sehingga starting current dapat mencapai beberapa kali arus nominal motor.

Motor di atas 5,5 kW apakah harus Star-Delta?

Tidak selalu. Batas penggunaan DOL tergantung kapasitas jaringan, karakteristik motor dan beban, voltage drop yang diizinkan serta ketentuan utilitas atau fasilitas.

Apa perbedaan DOL dan Star-Delta?

DOL memberikan tegangan penuh sejak motor mulai start, sedangkan Star-Delta mengurangi tegangan pada winding selama tahap Star sehingga starting current dan starting torque lebih rendah.

Apa fungsi auxiliary contact pada rangkaian DOL?

Auxiliary NO dapat digunakan untuk self-holding sehingga kontaktor tetap aktif setelah tombol Start dilepas.

Apa fungsi TOR pada rangkaian DOL?

Thermal Overload Relay memberikan proteksi overload motor. Ketika trip, kontak kontrolnya dapat memutus coil kontaktor sehingga motor terlepas dari sumber.

Artikel Terkait

Untuk mempelajari sistem kontrol motor lebih lanjut, baca juga Kontaktor Magnetik: Fungsi, Prinsip Kerja, Simbol, dan Bagian-Bagiannya, Thermal Overload Relay (TOR), rangkaian Star Delta, rangkaian Forward-Reverse, dan Rangkaian Kontrol Motor Listrik Hidup Berurutan Otomatis.