Mengenal V/f Pattern pada Inverter Motor

"Masih belum mengerti juga saya kang perihal inverter motor. Misal motor 1,25 kW dengan frekuensi 50 Hz, terus misal frekuensinya itu diturunkan menjadi 10 Hz, apakah daya juga akan turun? jika turun rumusnya bagaimana ya? Terimakasih sebelumnya."

Baik, saya akan mencoba jelaskan kembali pembahasan tentang inverter motor.

Kita kembali ke posting sebelumnya Apa Hubungannya Tegangan dengan Frekuensi pada Inverter Motor?, kemudian kita tuliskan notasi yang sudah diketahui dari data di atas, dan kita ambil beberapa poin atau rumus yang kita perlukan, seperti berikut ini:

Diketahui:
P = 1,25 kW
f = 50 Hz

Turunan dari rumus impedansi adalah
Z = R + j2 π f L
Z = R + j2 π (50) L
...
dibuat sedemikian rupa hingga
...
Z = 50 Ω

Kemudian kita ambil rumus tegangan:
V = I x Z atau
I = V / Z

..
Katakanlah kita juga mengetahui
V = 200 Volt
cos φ = 0,9

maka
I = V / Z
I = 200 / 50
I = 4 A

Kemudian kita ambil rumus daya:
P = √3 V I cos φ
P = √3 x 200 x 4 x 0,9
P = 1247 W
P = 1,25 kW.

:pin: Artinya:

• Nilai daya, P yang pertama kita ketahui itu samadengan nilai daya, P yang terakhir kita ketahui, yaitu 1,25 kW.
• Rumusnya sudah sesuai, begitupun dengan proses dan nilai akhirnya.
• Kita bisa mensimulasikan nilai-nilai didalamnya.

Simulasi :1:
f = 40 Hz
..
Turunan dari rumus impedansi adalah
Z = R + j2 π f L
Z = R + j2 π (40) L
...
dibuat sedemikian rupa hingga
...
Z = 40 Ω.

Kemudian kita ambil rumus tegangan:
V = I x Z
V = 4 x 40
V = 160 Volt.

Kemudian kita ambil rumus daya:
P = √3 V I cos φ
P = √3 x 160 x 4 x 0,9
P = 997 W
P = 1 kW.

Simulasi :2:
f = 10 Hz
..
Turunan dari rumus impedansi adalah
Z = R + j2 π f L
Z = R + j2 π (10) L
...
dibuat sedemikian rupa hingga
...
Z = 10 Ω.

Kemudian kita ambil rumus tegangan:
V = I x Z
V = 4 x 10
V = 40 Volt.

Kemudian kita ambil rumus daya:
P = √3 V I cos φ
P = √3 x 40 x 4 x 0,9
P = 249 W
P = 0,25 kW.

Simulasi :3:
f = 2,5 Hz
..
Turunan dari rumus impedansi adalah
Z = R + j2 π f L
Z = R + j2 π (2,5) L
...
dibuat sedemikian rupa hingga
...
Z = 2,5 Ω.

Kemudian kita ambil rumus tegangan:
V = I x Z
V = 4 x 2,5
V = 10 Volt.

Kemudian kita ambil rumus daya:
P = √3 V I cos φ
P = √3 x 10 x 4 x 0,9
P = 62 W.

Keempat simulasi perhitungan tersebut di atas, kita buat dalam bentuk tabel seperti di bawah ini.

Simulasi	0	1	2	3
Frekuensi	50 Hz	40 Hz	10 Hz	2,5 Hz
Impedansi	50 Ω	40 Ω	10 Ω	2,5 Ω
Arus	4 A	4 A	4 A	4 A
Cos φ	0,9	0,9	0,9	0,9
Tegangan	200 V	160 V	40 V	10 V
Daya	1,5 kW	1 kW	0,25 kW	62 W

Keempat simulasi perhitungan tersebut di atas, menunjukan pada satu pola tegangan terhadap frekuensi atau dalam istilah inverter motor/ VVVF disebut dengan V/f Pattern. Berikut contoh V/f Pattern yang saya ambil dari buku panduan inverter motor F7 Yaskawa.

Contoh V/f Pattern Inverter Motor

V/f pattern ini tidak hanya satu pola, tetapi memiliki banyak pola disesuaikan dengan input frekuensi, daya serta disesuaikan dengan output, beban atau kebutuhan motor. Hal itu akan menjadi pembahasan selanjutnya, insyaAlloh semangat :semangat:

Lanjut baca »»

Tes Inverter Untuk Menaikkan dan Menurunkan Kecepatan Motor

Video berikut ini merupakan contoh pengetesan inverter sebagai pengendali kecepatan motor. Kendali motor dilakukan melalui kontrol up dan down command, yang bertujuan untuk menaikkan dan menurunkan kecepatan motor (fast and slow).

Alat dan bahan yang digunakan:

1. Inverter type SV015iG5A-4 400 Volt 3 phase 1,5 KW LS Industrial Systems
2. Motor induksi 3 phase 1,5 KW 380 Volt
3. Pilot lamp 220 Volt
4. Kabel source dan kabel kontrol

Lanjut baca »»

Contoh Parameter List Inverter G3 15 kW Yaskawa

INVERTER IV21 MAIN MOTOR BOTT 1
VARISPEED 616 G3
MODEL CIMR-G3 A4015
INPUT AC 3 PH 380 – 460 V 50/60 Hz 40 A
	DC 510 – 660 V 49 A
OUTPUT AC 3 PH 0 – 460 V 27.4 KVA 36 A
SPEC 40150E
YASKAWA ELECTRIC CORPORATION JAPAN

An

Function	An- □□	Data Name	Factory set	User set
Frequency reference	01	Frequency reference 1	0 Hz	45
	02	Frequency reference 2	0 Hz	0
	03	Frequency reference 3	0 Hz	0
	04	Frequency reference 4	0 Hz	0
	05	Frequency reference 5	0 Hz	0
	06	Frequency reference 6	0 Hz	0
	07	Frequency reference 7	0 Hz	0
	08	Frequency reference 8	0 Hz	0
	09	Jog frequency reference 9	6 Hz	6

bn

Function	bn- □□	Data Name	Factory set	User set
Accel/decel	01	Acceleration time 1	10 sec	10
	02	Deceleration time 1	10 sec	10
	03	Acceleration time 2	10 sec	10
	04	Deceleration time 2	10 sec	1
	05	Frequency reference gain	100 %	100
	06	Frequency reference bias	0 %	0
	07	Torque compensation gain	10 sec	10
	08	Motor rated slip	0 %	0
	09	Energy saving level gain	80 %	80
	10	Monitor No, after turning On power supply	1	1
	11	Analog monitor channel 1 gain	1	1
	12	Analog monitor channel 2 gain	0.5	0.5

Sn

Function	Sn- □□	Data Name	Factory set	User set
Basic setting	01	Inverter capacity selected	1	28
	02	V/f patern selected	01	0F
Operator status	03	Display of operation	0000	0000
Operation mode selection 1	04	Operation methode select	0011	0000
Operation mode selection 2	05	Prohibition of REV run	0000	1011
Operation mode selection 3	06	S-curve at accel/decel time	0000	0011
Operation mode selection 4	07	Over torque detection	0000	0000
Operation mode selection 5	08	Priority of frequency reference	0100	0011
Operation mode selection 6	09	Analog output selection methode	0000	0000
Protective characteristics selection 1	10	Stall prevention	0000	0100
Protective characteristics selection 2	11	Fault contact during auto reset	0000	0000
Protective characteristics selection 3	12	External fault signal level	0100	0100
Protective characteristics selection 4	13	Stopping methode at fan fault detection	0100	0100
Protective characteristics selection 5	14	Electronic thermal protection	0000	0000
Contact input signal	15	Terminal 5 function	03	7
	16	Terminal 6 function	04	10
	17	Terminal 7 function	06	11
	18	Terminal 8 function	08	12
Analog input	19	Multi function analog input	00	00
Output signal	20	Multi function output 1	00	4
	21	Multi function output 2	01	1
	22	Multi function output 3	02	2
Option card	25	Analog reference card (AI-14B)	0000	0000
	26	Digital reference card (DI-08)	0000	0000
	27	Digital output card (DO-08)	0010	0010
	28	Analog monitor card (AO-08, AO-12)	0100	0100

Cn

Function	Cn- □□	Data Name	Factory set	User set
V/f Pattern setting	01	Input voltage	400 V	400
	02	Max. Output frequency	60 Hz	65
	03	Max. Voltage	400 V	380
	04	Max. Voltage frequency	60 Hz	60
	05	Mid. Output frequency	3 Hz	3
	06	Mid. Output frequency voltage	30 V	15
	07	Min. Output frequency	1.5 Hz	1.5
	08	Min. Output frequency voltage	20 V	10
Electronic Thermal Current	09	Motor rated current	26.5 A	29
DC Injection braking	10	DC Braking start frequency	1.5 Hz	1.5
	11	DC Braking current	50 %	50
	12	DC braking time at stopping	0.5 sec	0.5
	13	DC braking time at start	0 sec	0
Frequency limit control	14	Frequency reference upper limit	100 %	100
	15	Frequency reference lower limit	0 %	0
Frequency prohibited control	16	Setting prihibit frequency 1	0 Hz	0
	17	Setting prihibit frequency 2	0 Hz	0
	18	Setting prihibit frequency 3	0 Hz	0
	19	Setting prihibit frequency range	1 Hz	1
Operator display	20	Operator display mode	0	0
Agreed speed detection	21	Agreed frequency	0 Hz	9.8
	22	Agreed frequency detection width	2 Hz	2
Carrier frequency adjustment	23	Carrier frequency upper limit	15 kHz	15
	24	Carrier frequency lower limit	15 kHz	15
	25	Carrier frequency proportion gain	0	0
Over torque detection	26	Over torque detection level	160 %	160
	27	Over torque detection time	0.1 sec	0.1
Stall prevention	28	Stall prevention level during acceleration	170 %	170
	29	Constant HP (kW) area stall prevention	50 %	50
	30	Stall prevention level during running	160 %	160
Torque boost control	31	Motor terminal resistance	0.597 Ω	0.597
	32	Motor iron loss	440 W	440
	33	Torque compensation limitter	100 V	100
Simplified speed control	34	Motor no load current	30 %	30
	35	Slip compensatiotion primary delay time	2 sec	2
Fault retry	36	Reset/restart operation	0	0
Corrective action for momentary power loos	37	Power loss ride thru time	2 sec	2
Speed search control	38	Speed search deactivation current level	150 %	150
	39	Speed search decel time	30 sec	2
	40	Min. Base block time	0.7 sec	0.7
	41	V/f during speed search	100 %	100
	42	Voltage recovery time	0.3 sec	0.3

Lihat Gambar-gambar Inverter G3 15 kW 400V 3 Fase Yaskawa dan untuk wiringnya silahkan lihat di Contoh Wiring Diagram Inverter Motor 15 KW.

Lanjut baca »»

Gambar-gambar Inverter G3 15 kW 400V 3 Fase Yaskawa

Waktu saya post Contoh wiring diagram inverter motor 15 kW, tidak disertai gambar-gambar inverternya, hanya wiringnya saja. Sebagai pelengkap, kali ini saya post Gambar-gambar inverter G3 15 kW 400 V 3 fase Yaskawa yang telah terpasang sesuai dengan wiring diagram, dan yang terkait dengannya.

Kiri-kanan: Inverter G3 15 kW Yaskawa, inverter G7 3,3 kW Yaskawa

Keterangan:

• Inverter G3 15 kW Yaskawa, sebagai main drive untuk control main motor
• Inverter G7 3,3 kW Yaskawa, sebagai sub drive untuk control motor conveyor
• Control mencakup sinkronisasi putaran antara main motor dengan motor conveyor

Kiri-kanan: Inverter G7 3,3 kW Yaskawa, Braking resistor unit (LKEB)

Keterangan:

• Braking resistor unit, digunakan untuk memperpendek waktu deselerasi atau pengereman main motor, type LKEB-4015 Yaskawa

Breaker-breaker dan magnetic contactor, sebagai control inverter

Motor Varispeed 15 kW 400 V 3 fase Yaskawa, sebagai main motor

Lanjut baca »»

Contoh Wiring Diagram Inverter Motor 15KW

Gambar berikut adalah contoh wiring diagram inverter motor 15KW. Wiring diagram inverter ini bisa dibilang cukup rumit karena mencakup kontrol yang digunakan dan setting parameternya yang harus tepat.

Sebelum jaringan listrik 3 fase terhubung ke inverter, arus terlebih dahulu mengalir melalui breaker B21, menghasilkan output wiring R21-S21-T21, lalu dihubungkan ke magnetic contactor #21 dan menghasilkan output wiring R21A-S21A-T21A. Fase listrik R21A-S21A-T21A ini kemudian dihubungkan ke input R-S-T inverter, sementara motor dihubungkan dengan output U-V-W inverter.

Rangkaian disini menggunakan braking resistor unit jenis LKEB, yang berfungsi untuk memperpendek waktu deselerasi motor atau pengereman. Kontrol input inverter menggunakan tombol push button switch untuk Run (start), Stop, Fast dan Slow. Untuk kontrol outputnya dikoneksikan dengan Ampere meter (A21), lampu start (207-X), inverter fault (210-X), dan sinkronisasi dengan unit motor didepannya (TD2-TD3).

Kontrol input dan output inverter akan berfungsi dengan baik, apabila setting parameternya tepat. Beda type inverter tentu akan berbeda pula settingannya. Inverter yang tersebut disini adalah inverter type G3 15KW 400V 3 fase dari Yaskawa.

Lanjut baca »»

Inverter dan Rumus Menghitung Putaran Motor

Inverter adalah suatu alat elektronika yang berfungsi untuk mengubah listrik DC menjadi listrik AC. Inverter merupakan kebalikan dari rectifier, dimana rectifier berfungsi untuk mengubah listrik AC menjadi listrik DC.

Dalam dunia industri yang menggunakan motor-motor listrik (umumnya menggunakan motor induksi), inverter berfungsi untuk mengatur kecepatan motor tersebut. Kecepatan motor induksi ditentukan oleh frekuensi tegangan dan jumlah kutub motor, seperti yang dijelaskan dalam rumus menghitung putaran motor atau rpm:

n = 120 × f ÷ p

dimana:
n = jumlah putaran, dalam satuan rpm
f = frekuensi, dalam satuan Hz
p = jumlah kutub

Jumlah kutub motor telah ditentukan oleh pabrikan saat dibuat, dan frekuensi tegangan telah ditetapkan oleh penyedia jaringan listrik, seperti PLN yang menetapkan frekuensi tegangan sebesar 50 Hz, sehingga praktis putaran motor relatif tetap.

Contoh perhitungan:
Diketahui motor dengan daya 1,5 KW dan mempunyai jumlah kutub 4, berapakah jumlah putaran atau rpm motor tersebut?
Penyelesaian:
n = 120 × f ÷ p = 120 × 50 ÷ 4 = 1500 rpm

Disini inverter bekerja mengatur kecepatan motor, dengan merubah frekuensi tegangan yang masuk ke motor.

Contoh perhitungan:
Diketahui motor dengan spesifikasi seperti di atas (daya 1,5 KW dan jumlah kutub 4), berapakah rpm motor tersebut bila menggunakan inverter yang diset pada frekuensi 30 Hz, 20 Hz, dan 10 Hz?
penyelesaian:

1. pada frekuensi 30 Hz, maka rpm motornya sebesar
   n = 120 × f ÷ p = 120 × 30 ÷ 4 = 900 rpm
2. pada frekuensi 20 Hz, maka rpm motornya sebesar
   n = 120 × f ÷ p = 120 × 20 ÷ 4 = 600 rpm
3. pada frekuensi 10 Hz, maka rpm motornya sebesar
   n = 120 × f ÷ p = 120 × 10 ÷ 4 = 300 rpm

Inverter F7 Yaskawa
Beragam istilah inverter, pabrikan inverter seperti LG kerap kali mengistilahkan dengan Variable Frequency Drive (VFD), Yaskawa dengan Varispeed (Variable Speed), juga ada yang menyebut dengan istilah Variable Speed Drive (VSD), atau Variable Voltage Variable Frequency (VVVF) karena selain merubah frekuensi, inverter juga merubah tegangan yang masuk ke motor.

Lanjut baca »»