motor mulai penurunan tegangan sinkron

motor mulai penurunan tegangan sinkron: Sebuah Ikhtisar

Permulaan motor listrik besar menghadirkan tantangan yang signifikan terhadap sistem tenaga listrik, terutama disebabkan oleh fenomena penurunan tegangan sinkron. Artikel ini merinci penyebabnya, Dampak, dan strategi mitigasi penurunan tegangan yang terjadi ketika motor sinkron dihidupkan langsung secara online. Kami akan menganalisis prinsip-prinsip teknis, membandingkan teknik mitigasi yang umum, dan menyajikan studi kasus dunia nyata.

1. Mekanisme Penurunan Tegangan Saat Motor Start

Ketika motor sinkron distart melintasi saluran (Langsung-On-Line), awalnya berperilaku seperti motor induksi dengan belitan medannya disingkat. Arus masuk yang ditarik selama periode ini biasanya 6 ke 8 kali arus beban penuh motor. Permintaan arus yang tinggi ini menciptakan penurunan tegangan yang besar pada impedansi sistem (transformator, kabel, dll.), diatur oleh Hukum Ohm (ΔV = I_mulai Z_sistem*). Penurunan tegangan ini sinkron karena terjadi segera dan bersamaan dengan kejadian switching.

Tingkat keparahan penurunan bergantung pada:

• Motor Mulai kVA: Produk dari arus awal dan tegangan pengenal.
• Kapasitas Hubungan Pendek Sistem (SCC): Jaringan yang lebih kuat (SCC yang lebih tinggi pada titik kopling umum - PCC) memiliki impedansi yang lebih rendah sehingga mengalami penurunan tegangan yang lebih sedikit.
• Impedansi Transformator Sumber: Seringkali merupakan kontributor terbesar terhadap impedansi sistem di lingkungan industri.

Penurunan tegangan yang parah dapat menyebabkan:

• Gangguan tersandung pada peralatan sensitif.
• Putusnya kontaktor di motor lain.
• Berkedip-kedipnya sistem pencahayaan.
• Ketidakstabilan atau terhentinya motor itu sendiri jika tegangan terminal turun terlalu rendah.

2. Teknik Mitigasi: Analisis Komparatif

Beberapa solusi teknik ada untuk membatasi arus masuk dan mengurangi penurunan tegangan. Pilihannya tergantung pada biaya, persyaratan sistem, dan desain motorik.

Teknik	prinsip	Kelebihan	Kontra	Pengurangan Dip Tegangan Khas
Langsung-On-Line (DOL)	Tegangan penuh diterapkan secara langsung.	Sederhana, biaya rendah, torsi awal yang tinggi.	Arus masuk tertinggi & Penurunan Tegangan.	Dasar (0% Pengurangan)
Pemula Transformator Otomatis	Menerapkan tegangan rendah melalui keran (MISALNYA., 50%, 65%, 80%) selama mulai.	Pengurangan arus masuk yang signifikan; pengaturan keran yang dapat disesuaikan.	Tebal; torsi turun dengan kuadrat tegangan; peralihan yang rumit.	~pengurangan 40-60% vs. DOL
Pemula Lembut (RSK)	Menggunakan thyristor untuk meningkatkan tegangan secara bertahap.	Akselerasi halus, profil awal yang dapat disesuaikan, Kompak.	Menghasilkan harmonik; tidak memberikan penghematan energi pada kondisi dijalankan.	~pengurangan 50-70% vs. DOL
Penggerak Frekuensi Variabel (PKS)	Mengontrol tegangan dan frekuensi dari mendekati nol ke atas.	Lonjakan terendah (<1.2x FLC), kontrol penuh torsi/kecepatan, penghematan energi.	Biaya tertinggi; membutuhkan lebih banyak ruang; mungkin memerlukan filter keluaran.	>90% Pengurangan vs. DOL

3kasus nyata: Peningkatan Penggerak Pabrik Mentah Pabrik Semen

Sebuah pabrik semen di Asia Tenggara mengoperasikan a 2.5 MW, 6 motor sinkron kV untuk raw mill nya menggunakan starter autotransformator。 Sistem yang ada menyebabkan terjadinya konsistensi 15% penurunan tegangan pada 11 kV PCC， mengganggu jalur proses lainnya setiap kali pabrik dimulai。

Larutan: Pabrik mengganti starter autotransformator dengan VFD tegangan menengah modern。 VFD memungkinkan motor sinkron dihidupkan pada frekuensi rendah yang terkontrol， membatasi arus awal menjadi 110% arus beban penuh。

Hasil:

• Penurunan Tegangan: Dikurangi dari 15% menjadi kurang dari 2% di PCC。
• Kepatuhan Jaringan: Memenuhi standar kedipan utilitas yang ketat (IEEE 519)。
• manfaat operasional: Diaktifkan dengan lancar， permulaan yang terkendali， mengurangi tekanan mekanis pada gearbox pabrik。
• efisiensi energi: VFD memberikan kontrol kecepatan yang optimal selama pengoperasian， menghasilkan sekitar 8% penghematan energi。

Hal ini menunjukkan bahwa meskipun VFD mewakili investasi modal yang lebih tinggi， mereka memberikan solusi komprehensif untuk skenario awal yang parah dengan manfaat operasional yang signifikan。

4 Pertanyaan yang Sering Diajukan (Pertanyaan Umum)

Q1: Bagaimana tingkat penurunan tegangan yang dapat diterima ditentukan?
Hal ini ditentukan oleh standar dan persyaratan fasilitas。 Misalnya， IEEE Std 141 merekomendasikan itu untuk "permulaan yang sering，" penurunan umumnya harus dibatasi pada 3-4% di PCC， dan hingga 10-12% untuk "permulaan yang jarang。" Peralatan sensitif seperti PLC mungkin memerlukan penurunan di bawah 5-7%。

Q2: Bisakah motor sinkron distarter seperti motor induksi?
Ya， tetapi hanya menggunakan metode tertentu。 Kebanyakan motor sinkron modern diawali sebagai motor induksi dengan menggunakan belitan amortisseur (belitan peredam) yang tertanam pada permukaan kutub rotor.。 Belitan ini memberikan torsi awal selama akselerasi sebelum eksitasi medan DC diterapkan untuk sinkronisasi pull-in。

Q3: Kapan soft starter lebih disukai daripada VFD untuk motor besar?
Soft starter mungkin cukup jika:

• Tujuan utamanya hanya untuk mengurangi penurunan arus/tegangan start。
• Pengoperasian kecepatan konstan setelah start dapat diterima。
• Beban memiliki inersia yang tinggi tetapi tidak memerlukan kontrol kecepatan selama pengoperasian。
• Keterbatasan anggaran sangat signifikan。 Ini berfungsi sebagai jalan tengah yang hemat biaya antara DOL dan VFD。

Q4: Peran apa yang dimainkan oleh kekuatan jaringan utilitas??
Ini bisa dibilang merupakan faktor eksternal yang paling penting。 A "lemah" jaringan (kapasitas hubung singkat rendah) akan mengalami penurunan yang jauh lebih besar pada start motor yang sama dibandingkan dengan "kaku" jaringan （SCC tinggi）。 Studi awal tingkat kesalahan utilitas di PCC sangat penting sebelum memilih metode penyalaan motor besar。

---

Referensi & Dasar
Penjelasan teknis didasarkan pada prinsip-prinsip teknik kelistrikan yang ditemukan dalam teks-teks seperti IEEE Std 3004。8-2016 （Latihan yang Direkomendasikan untuk Studi Pengasutan Motorik） Dan 《Mesin Listrik， drive， dan Sistem Tenaga》 oleh Theodore Wildi。
Studi kasus ini disintesis dari beberapa catatan aplikasi industri yang terdokumentasi dari produsen hard disk（misalnya., ABB， Siemens） diterapkan pada penggerak bantu pabrik semen， dengan angka kinerja spesifik yang digeneralisasikan untuk ilustrasi。