Turorial Mencar Ilmu Listrik - Hubungan Volts Per Herzt (V/Hz) Pada Ac Drive

Hubungan Volts Per Herzt (V/Hz) pada AC Drive - Fungsi utama dari sebuah variabel speed drive (VSD) yaitu untuk meyuplai daya listrik kesebuah motor AC sehingga kecepatan putaran motor AC tersebut sanggup divariasikan sesuai dengan keepatan yang diinginkan.

Dengan mengatur besar kecilnya frekwensi daya listrik dari keluaran VSD, kecepatan putaran sebuah motor sanggup diubah menjadi cepat atau lambat.vHAl ini sesuai dengan rumus kecepatan motor :

Ns = 120 * F / P , 

Dimana :

Ns = Putaran motor 

F = Frekuensi suplay daya listrik ke motor

P = Jumlah kutub motor.

Dari formula diatas terlihat, dengan memvariasikan nilai F (Frekuensi), maka nilai kecepatan motor (Ns) akan ikut berubah.

Faktor penting dalam pengaturan kecpatan motor yaitu konstant Torsi , saat kecepatan motor dinaikan diperlukan torsi motor akan stabil (konstant) sehingga kekuatan motor tersebut  untuk menarik ataupun memutar beban tetap sama, meskipun kecepatan motor diubah - ubah. Dari sini terlihat bahwa yang diinginkan dari perubahan kecepatan yaitu tidak menghipnotis kinerja motor tersebut.

Sama halnya saat sebuah motor disuplay tanpa memakai VSD, frekuensi suplay tetap yaitu sebesar 50 Hz dan tegangan tetap sbesar 380 V, maka torsi motor tersebut akan cenderung stabil. Torsi yang stabil tersebutlah yang akan dijaga oleh sebuah VSD saat kecepatan motor divariasikan.

Bagaimana Cara menjaga Torsi Tetap Konstant ?

Jawaban dari pertanyaan diatas yaitu dengan menjaga arus kemotor tetap konstant. 

Ketika tegangan suplay ke sebuah motor dijaga konstant (misalkan 380 V) dan frekuensi suplay kemotor diubah untuk mendapat kecepatan motor sesuai dengan yang diinginkan, maka arus ke motor akan berubah sehinga torsi akan ikut berubah.

Kenapa arus kemotor berubah saat frekuensi diubah ?

Jawabannya yaitu alasannya yaitu kumparan stator pada motor yang kita hubungkan ke sumber suplay (VSD) berperilaku sepertisebuah induktor. 

Pada sebuah induktor, tahanan AC atau yang kita kenal dengan reaktansi induktif akan berubah saat suplay daya lisrik yang dialiri ke iduktor tersebut divariasikan. Hal ini sesuai dengan formula :

X_L = 2 * 𝝅 * f * L

Dimana :

X_L= Reaktansi Induktif 

𝝅 = 3.14

f = Frekuensi suplay daya listrik ke motor

L = Induktansi Gulungan

Dari persamaan X_L (Reaktansi Induktif )tersebut terlihat bahwa nilai X_L akan berubah kalau nilai F (Frekuensi) di variasikan. Semakin dinaikan nilai F (Frekuensi) maka nilai X_L akan bertambah.

Dan saat nilai tegangan V dijaga tetap , maka kenaikan nilai X_L , akan mengakibatkan penurunan pada besarnya arus, sesuai dengan formula :

I = V / X_L ,

Sehingga kesimpulannya yaitu :

Ketika nilai F (Frekuensi) dinaikan, maka kecepatan motor Ns akan meningkat , nilai X_L (Rekatansi Induktif) akan ikut meningkat dan mengakibatkan I (arus) akan mengecil sehingga T (Torsi) akan mengecil.

Dan sebaliknya , ketika nilai F (Frekuensi) diturunkan, maka kecepatan motor Ns akan menurun, nilai X_L (Rekatansi Induktif) akan ikut rendah dan menyebabkan I (arus) akan membesar sehingga T (Torsi) akan ikut membesar.

Efek perubahan Torsi akhir pengaturan kecepatan motor akan menggangu pengoperasian peralatan yang digerakan oleh motor, apa lagi untuk peralatan yang memerlukan presisi yang tinggi. Disamping hal tersebut, kenaikan arus yang tinggi juga mengakibatkan naiknya temperatur motor alasannya yaitu kelebihan arus yang pada ujungnya sanggup merusak motor atau memperpendek umur pakai motor.

Diatas sudah dijelskan bahwa supaya Torsi konstant maka arus yang mengalir kemotor harus dijaga konstant. Dikarenakan Frekuensi divariasikan untuk mendapat kecepatan motor dengan torsi yang konstant, maka disamping frekuensi, tegangan kemotor juga harus ikut diatur sehingga arus yang kemotor tetap konstant. Dan pada jadinya Torsi pun ikut konstant.

Untuk lebih mudahnya, sanggup dilihat melalui teladan ilustrasi dibawah ini :
Apabila diketahui frekuensi sumber F = 50 Hz, Induktansi coil stator L = 50mH, tegangan sumber V = 380, maka arus yang menuju ke coil yaitu :

X_L = 2 * 𝝅 * f * L
X_L = 2 * 3,14 * 50 Hz * 50 mH
X_L = 15.7 Ω

Arus yang mengalir ke coil : 

I = V / X_L 
I = 380 / 15.7
I =24.2 A

Sekrang apa bila frekuensi dinaikan menjadi 75 dan supaya torsi tetap konstant, maka arus harus dijaga sebesar 24.2 A dan tegangan harus di naikan menjadi sbb :

X_L = 2 * 𝝅 * f * L
X_L = 2 * 3,14 * 75 Hz * 50 mH
X_L = 23.55 Ω

Besar tegangan yang harus diatur supaya arus tetap sebesar 24.2 A yaitu sbb :

I = V / X_L 
V = I *  X_L
V =24.2 A * 23.55
V = 570 Volt

Dari klarifikasi diatas, kesimpulan yang sanggup kita ambil dari hubungan Volts Per Herzt (V/Hz) pada AC Drive yaitu :

1. Pada Variabel Speed Drive (VSD), torsi yang konstant sanggup dijaga dengan menjaga besarnya arus yang menuju stator motor selalu konstant.
2. Ketika besaran frekuensi suplay dinaikan dan tegangan yang menuju ke stator dijaga konstant, arus yang menuju belitan stator akan mengecil.
3. Ketika besaran frekuensi suplay yang menuju ke motor dinaikan , besarnya tegangan suplay ke motor harus dinaikan supaya arus yang menuju ke stator tetap konstant.

Demikian, semoga bermanfaat