Mengenal Wiring Diagram Electric, Rangkaian DOL untuk Motor Tiga Fasa, dan Simulasi menggunakan SIMURELAY

I. Pendahuluan

Wiring Diagram adalah representasi visual dari koneksi fisik antara komponen-komponen listrik dalam suatu sistem atau perangkat. Diagram ini menunjukkan bagaimana kabel atau penghubung fisik lainnya menghubungkan komponen-komponen tersebut satu sama lain. Wiring diagram digunakan untuk merencanakan, merancang, memahami, dan memperbaiki instalasi kabel dan sirkuit listrik.

Dalam wiring diagram, komponen-komponen listrik direpresentasikan oleh simbol-simbol standar. Simbol-simbol ini mencakup berbagai jenis komponen seperti sakelar, stop kontak, lampu, motor, dan sebagainya. Jalur kabel diilustrasikan dengan garis-garis atau jalur yang menghubungkan simbol-simbol tersebut, menunjukkan bagaimana kabel atau penghubung tersebut terhubung dan berinteraksi satu sama lain.

Wiring diagram sangat penting dalam berbagai aplikasi listrik, termasuk instalasi listrik bangunan, sistem kendaraan, dan mesin industri. Diagram ini membantu seorang electrical enginer atau teknisi listrik, untuk memahami dan merencanakan instalasi listrik dengan memberikan gambaran visual tentang bagaimana kabel-kabel tersebut terhubung dan berinteraksi dalam suatu sistem atau perangkat.

Jenis-Jenis Wiring Diagram: 

Wiring Diagram Electric
Single Line Diagram Instalasi listrik daya
Single Line Diagram Denah Rumah
Double Line Diagram Denah Rumah
Panel Layout Komponen

II. Wiring Diagram Electric Motor Listrik 3 Fasa DOL

Dalam dunia industri, motor tiga fasa sangat umum digunakan untuk berbagai aplikasi, mulai dari mesin produksi hingga peralatan berat. Untuk mengoperasikan motor tiga fasa dengan efisien dan aman, penting untuk memahami sistem koneksi listriknya. Jenis koneksi yang paling dasar dikenal sebagai wiring DOL (Direct-On-Line). Umumnya dalam setiap wiring diagram electrical motor 3 fasa dibagi dua bagian rangkaian, yang saling terhubung dalam satu sistem, yaitu yang biasa dikenal dengan rangkaian daya dan rangkaian kontrol. Artikel ini akan membahas tentang wiring diagram electrical rangkaian DOL untuk motor tiga fasa, mulai dari rangkaian daya hingga rangkaian kontrol, berikut juga dengan simulasinya menggunakan software SIMURELAY.

A. Rangkaian Daya

Rangkaian daya adalah bagian dari sistem yang mengatur aliran listrik dari sumber daya ke motor. Koneksi dan perangkat utama dalam rangkaian daya DOL meliputi:

• Sumber Tegangan Tiga Fasa: Memberikan daya listrik tiga fasa dengan tegangan 380VAC (bisa juga 3 fasa 220VAC, disesuaikan kebutuhan beban), dengan kode pengkabelan R, S, dan T atau L1,L2, dan L3 atau bisa juga U, V, dan W untuk masing-masing fasa.
• Breaker: Pemutus arus untuk melindungi sistem dari lonjakan arus atau gangguan arus pendek.
• Kontaktor: Sakelar utama yang menghubungkan atau memutuskan aliran daya langsung dari sumber tegangan tiga fasa ke motor.
• Thermal Overload Relay (TOLR): Melindungi motor dari beban berlebih atau kondisi panas berlebih.
• Motor 3 Fasa: Menerima daya listrik dari kontaktor dan mulai berputar untuk menjalankan tugasnya.

Berikut ini wiring diagram rangkaian daya DOL :

(klik gambar untuk memperbesar)

B. Rangkaian Kontrol

Rangkaian kontrol adalah bagian dari sistem yang mengontrol sakelar utama atau kontaktor untuk menghidupkan atau mematikan motor. Koneksi dan perangkat utama dalam rangkaian kontrol DOL meliputi:

• MCB 1 Fasa: Pemutus arus satu fase yang mengambil tegangan dari salah satu fasa dan berfungsi sebagai pemutus arus.
• Tombol Emergency: Tombol darurat yang mematikan aliran listrik ke motor dalam situasi darurat.
• Push Button NC untuk Stop: Tombol tekan yang digunakan untuk menghentikan motor.
• Push Button NO untuk Start: Tombol tekan yang digunakan untuk menghidupkan motor.
• Koil Kontaktor: Mengaktifkan atau menonaktifkan kontaktor berdasarkan input dari tombol start dan stop.
• Koneksi ke Netral: Ini dilakukan untuk mengubah tegangan dari 380VAC tiga fasa menjadi 220VAC satu fase untuk kebutuhan beban di rangkaian kontrol. Namun, jika sumber tegangan adalah 220VAC 3 phase, maka koneksi ke netral tidak diperlukan. Kecuali jika kebutuhan tegangan pada beban adalah 110VAC satu phase, karena nilai beda potensial antara salah satu sumber tegangan dari 220VAC 3 phase terhadap netral umumnya 110VAC. Dalam aplikasi nyata itu perlu dipastikan lagi dengan cara melakukan pengukuran menggunakan tester.
• Berikut ini wiring diagram rangkaian kontrol DOL :
• (klik gambar untuk memperbesar)

C. Wiring Diagram Electrical DOL Rangkaian Daya dan Kontrol

(klik gambar untuk memperbesar)

Rangkaian Daya dan Rangkaian Kontrol DOL merupakan suatu kesatuan dari sistem rangkaian DOL motor 3 phasa.

Penjelasan prinsip kerja dari rangkaian DOL, adalah sebagai berikut:

Kondisi 1: 

Kontak utama Circuit Braker (Q1) dan MCB (Q2) belum di-On-kan sehingga tidak ada aliran sumber daya listrik ke baik ke rangkaian daya maupun ke rangkaian kontrol DOL.

Kondisi 2:

Ketika Circuit Braker (Q1) tiga fasa dan MCB (Q2) satu fasa ON, maka listrik akan terhubung ke kontak NO Kontaktor 3P (KM1), juga listrik dari jalur kabel L3-3 akan terhubung ke kontak NC TOLR (F1), kemudian terhubung ke kontak NC Emergency Button (S1), kemudian terhubung ke kontak NC Push Button Stop (S2), kemudian terhubung ke kontak NO push button start (S3) yang diparalelkan dengan kontak interlock NO kontaktor (KM1). Pada kondisi ini motor 3 phase masih off, karena push button NO Start (S3) belum ditekan.

Kondisi 3:

Ketika tombol push button start (S3) ditekan (kondisi push button start berubah dari NO menjadi Close), maka koil magnet kontaktor (KM1) menjadi kondisi On sehingga memberikan gaya untuk menggerakan kontak NO Kontaktor 3P (KM1) dan kontak interlock NO kontaktor (KM1) berubah kondisi dari NO menjadi Close. Dalam kondisi ini, penguncian kontaktor KM1 akan terjadi, walaupun push button start tidak lagi ditekan (kembali menjadi NO), yang berarti sumber daya listrik 3 fasa akan mengalir secara konsisten melalui TOLR dan menggerakan Rotor Motor 3 fasa untuk berputar. Kondisi tersebut tidak akan berubah, selama kontak interlock NO kontaktor (KM1) tetap dalam kondisi Close, sehingga sumber listrik ke koil kontaktor KM1 akan tetap terhubung.

Kondisi 4:

Ketika motor sudah berputar namun tiba-tiba mengalami Overload (misal: karena ada gangguan putaran yang menyebabkan motor berat untuk berputar), maka TOLR akan aktif sehingga kontak NC 3P (F1) dan kontak interlock NC TOLR (F2) pada TOLR akan berubah menjadi kondisi Open, sehingga sudah tidak ada lagi kuncian kontak yang menghubungkan tegangan ke koil kontaktor KM1 dan koil menjadi off. Pada kondisi ini sumber daya listrik akan terputus ke rangkaian daya dan rangkaian kontrol. Dan motor 3 fasa tidak akan bisa di-start kembali selama TOLR-nya tidak di-reset.

Kondisi 5:

Ketika Motor sudah berputar namun kemudian ada kondisi darurat (misal: misal adanya bahaya akibat dari putaran motor), maka operator akan menekan tombol emergency (ketika tombol tersebut ditekan, maka tombol emergency dari kondisi NC akan berubah menjadi Open. Hal tersebut berakibat sumber daya listrik di rangkaian kontrol akan terputus, sehingga koil magnet kontaktor (KM1) menjadi off karena tidak lagi mendapatkan supply tegangan. Bersamaan dengan itu, kontak interlock kontaktor (KM1) yang sudah dalam kondisi Close berubah kembali ke kondisi NO. Pada kondisi ini, penguncian kontak di rangkaian kontrol telah terbuka. Secara otomatis pada rangkaian daya pun akan memutuskan aliran sumber daya listrik ke motor 3 fasa. Dalam kondisi ini motor 3 fasa tidak akan bisa di-start kembali, selama tombol emergency belum di-release kembali ke posisi NC.

Kondisi 6:

Ketika Push Button Stop ditekan, hal ini serupa dengan kondisi 4 dan 5, bedanya ketika motor sudah berhenti akan bisa di-on-kan kembali dengan menekan push button start. Karena pada jenis tombol push button tidak bersifat mengunci.

III. Pengenalan Software Simurelay untuk simulasi Wiring Diagram Elektrical

Simurelay adalah sebuah software simulator yang berguna untuk membantu merancang sistem elektromekanis. Ini memungkinkan untuk membuat banyak diagram kelistrikan dengan menggunakan komponen dasar yang tersedia seperti relay, sakelar, tombol, kontaktor, pengatur waktu, motor, dll. Dengan itu, maka akan lebih memudahkan kita yang sedang mempelajari prinsip-prinsip kerja dari berbagai jenis sistem koneksi Wiring Diagram Electric.

Simulasi Wiring Diagram Electrical DOL

Untuk memahami lebih lanjut bagaimana prinsip kerja wiring diagram DOL dan bagaimana membuat simulasinya di SIMURELAY, bisa di video berikut:

IV. Kesimpulan

Wiring DOL adalah rangkaian dasar untuk mengendalikan motor induksi 3 phase dengan mode start dan stop dengan sistem interlock. Membuat sistem kendali motor tiga fasa dengan wiring DOL membutuhkan pemahaman yang baik tentang rangkaian daya dan kontrol. Dengan memahami komponen-komponen utama dan fungsinya, kita dapat merangkai sistem kendali motor 3 phasa secara efisien dan aman. Sebelum melakukan wiring langsung pada komponen-komponen atau perangkat-perangkatnya, kita bisa melakukan simulasi terlebih dahulu pada Software Simurelay. Simulasi diperlukan ketika kita ingin mendapatkan gambaran apakah desain wiring yang sudah kita buat dapat bekerja dengan benar atau tidak. Penting untuk selalu mengikuti panduan instalasi dan keselamatan yang berlaku dalam penggunaan motor tiga fasa. Semoga artikel ini bermanfaat bagi Anda yang ingin memahami tentang wiring DOL untuk motor tiga fasa.