Mengenal Rangkaian Star Delta Otomatis

Daftar Isi

Gambar Rangkaian Star Delta Otomatis

Pengertian Rangkaian Star Delta

Rangkaian star delta atau yang sering disebut sebagai rangkaian bintang segitiga merupakan metode starting yang umum digunakan untuk mengoperasikan motor tiga fasa. Metode ini dipilih karena dapat menurunkan arus awal yang sangat besar ketika motor pertama kali dihidupkan.

Pada metode ini, motor terlebih dahulu disambungkan dalam konfigurasi Star untuk menurunkan tegangan per kumparan, sehingga arus inrush menjadi lebih kecil. Setelah motor mencapai kecepatan mendekati nominal, sambungan diubah ke Delta untuk menghasilkan torsi dan daya penuh.

Lalu bagaimana sebenarnya metode star-delta mampu menekan arus start motor?

Sebelum membahas lebih jauh, kita perlu memahami hubungan dasar antara tegangan (V), arus (I), dan daya (P) dalam sistem listrik. Pada motor tiga fasa, ketiganya saling berkaitan dan dirumuskan sebagai berikut:

P=V×I×cosφ.....I=P/V×I×cosφ

Keterangan:

• P = Daya (Watt)
• V = Tegangan (Volt)
• I = Arus (Ampere)
• cos φ = Faktor daya

Dari persamaan tersebut dapat dipahami bahwa daya merupakan hasil perkalian antara tegangan, arus, dan faktor daya. Pada kondisi beban yang sama, ketika tegangan yang diterima motor diturunkan, maka arus yang mengalir juga akan menyesuaikan.

Dalam metode star-delta, saat motor pertama kali dinyalakan dalam hubungan star, tegangan yang diterima tiap lilitan motor menjadi lebih kecil dibandingkan saat hubungan delta. Karena tegangan per fasa turun, maka arus start yang mengalir pun ikut berkurang. Inilah alasan utama mengapa sistem star-delta efektif untuk mengurangi lonjakan arus awal (inrush current).

Setelah motor mencapai kecepatan tertentu, barulah koneksi diubah ke delta, sehingga motor menerima tegangan penuh dan dapat bekerja pada kondisi normal dengan torsi maksimal.

Cara Kerja Rangkaian Star Delta

Rangkaian motor induksi tiga fasa dengan sistem starter star-delta otomatis menggunakan tiga buah kontaktor sebagai komponen utamanya. Kontaktor 1 berfungsi sebagai kontaktor utama (main), sedangkan kombinasi kontaktor 1 dan 2 digunakan saat motor beroperasi dalam hubungan star. Adapun untuk hubungan delta, yang aktif adalah kontaktor 1 dan 3.

Ketika motor pertama kali dijalankan dalam posisi star, kontaktor 1 dan 2 berada dalam kondisi aktif (ON), sementara kontaktor magnet 3 masih nonaktif (OFF). Setelah jeda waktu tertentu sesuai pengaturan timer — misalnya sekitar 20 detik — timer akan bekerja dan memutus kontaktor 2. Pada saat itulah sistem berpindah ke hubungan delta.

Saat motor sudah berada pada posisi delta, kontaktor 1 dan 3 dalam keadaan ON, sedangkan kontaktor 2 OFF. Untuk mengoperasikan rangkaian, digunakan tombol ON (start) sebagai perintah menyalakan motor, dan tombol OFF (stop) untuk mematikan seluruh sistem. Seperti yang terlihat dari Gambar Rangkaian Star Delta Otomatis.

Fungsi Utama Rangkaian Star Delta

Star delta memiliki fungsi utama, antara lain:

1. Mengurangi arus starting pada motor tiga fasa.

2. Melindungi sistem dan peralatan listrik dari lonjakan arus berlebih.

3. Mengurangi beban pada jaringan listrik saat motor dinyalakan.

Hubungan Star (Y) Delta (∆) Pada Motor Induksi 3 Phasa

Hubungan Star (Y) dan Delta (∆) pada motor induksi tiga fasa digunakan untuk menurunkan arus start yang tinggi. Berikut penjelasannya:

1. Hubungan Delta (Segitiga)

• Koneksi: Dalam konfigurasi Delta, pangkal dan ujung kumparan (U1–V2, V1–W2, W1–U2) dihubungkan membentuk segitiga.
• Karakteristik: Setiap kumparan menerima tegangan penuh (tegangan garis) sehingga motor menghasilkan torsi dan daya maksimum.
• Penggunaan: Digunakan setelah motor mencapai kecepatan mendekati nominal saat start.

2. Hubungan Star (Bintang)

• Koneksi: Ujung-ujung kumparan (U2–V2–W2) disatukan membentuk titik netral yang tidak disambungkan ke sumber.
• Karakteristik: Tegangan per kumparan menjadi 1/√3 dari tegangan garis sehingga arus start turun signifikan. Tegangan line tetap sama dan Yang turun hanya tegangan di lilitan stator.
• Penggunaan: Dipakai saat motor pertama kali dinyalakan untuk menurunkan arus inrush.

Komponen Rangkaian Motor Star Delta

1. MCB

MCB adalah perangkat pengaman dan pemutus arus otomatis untuk kondisi overload dan short circuit.

2. Push Button

Push button digunakan sebagai saklar kontrol dengan kontak NO atau NC.

3. Kontaktor Magnet

Kontaktor magnet bekerja dengan prinsip elektromagnetik untuk menghubungkan dan memutus rangkaian motor sesuai kondisi kontrol. (Pembahasan lebih dalam terkait Kontaktor Magnet di artikel berikut ini: Kontaktor Magnetik: Fungsi, Prinsip Kerja, Simbol, dan Bagian-Bagiannya)

4. Thermal Overload Relay

TOR berfungsi melindungi motor dari arus lebih akibat beban berlebihan. (Pembahasan lebih dalam terkait TOR di artikel berikut ini: Thermal Overload Relay (TOR): Pengertian, Fungsi, dan Cara Kerja)

5. Timer Delay Relay

Timer Delay Relay (TDR) digunakan untuk mengatur durasi perpindahan dari mode star ke delta.

Baca juga artikel rangkaian motor 3 phase lainnya:

1. Rangkaian Kontrol Motor Listrik Hidup Berurutan Otomatis.

2. Mengenal Rangkaian Forward Reverse Motor Listrik 3 Fasa.

3. Mengenal Rangkaian Direct On Line (DOL).

4. Kenapa Hubungan Star pada Motor 3 Phase Tidak Menyebabkan Short Circuit?.