Sistem tiga fasa: bintang-segitiga, urutan fasa, dan daya

Sebuah laundry memindahkan pengering putar bekas dari cabang lama ke ruang baru. Setelah disambung ke PHB yang baru, mesin menyala, drum berputar, dan kipas terdengar bekerja, tetapi satu beban memerlukan waktu hampir dua kali lebih lama dan linen keluar masih lembap. Ternyata kipas berputar terbalik, sehingga aliran udara turun walaupun udara masih keluar dari saluran buang. Arus saluran pemanas terukur sekitar 8,7 A, padahal tiga elemen 6 kW seharusnya menarik sekitar 26 A. Teknisi pertama membetulkan kipas dengan "menukar salah satu fasa": ia memindahkan ketiga konduktor suplai kipas masing-masing satu posisi ke terminal sebelahnya, dan arah putarnya tidak berubah.

Batas pembahasan

Pembahasan dibatasi pada sistem tiga fasa setimbang dengan tegangan sinus 50 Hz dan tegangan nominal 230/400 V: tiga tegangan sumber sama besar dan bergeser 120°, dan tiga impedansi beban sama. Fasor, sudut impedansi, dan daya satu fasa diambil dari Bab 4 sampai Bab 6. Beban tak setimbang dan netral putus ada di Bab 9, harmonisa di Bab 10, dan penguji urutan fasa di Bab 16. Terminal motor dan urutan kendali pengasutan bintang-segitiga ada di Bab 52 tentang kontrol motor. Uraian ini menjelaskan prinsip, bukan langkah kerja menyambung atau menukar konduktor. Setiap pengukuran pada sistem bertegangan hanya dilakukan oleh orang yang kompeten dengan alat berkategori ukur yang sesuai dan APD, yang dibahas di Bab 14 tentang keselamatan alat ukur.

Tiga tegangan yang bergeser 120°

Generator tiga fasa memiliki tiga kumparan identik yang diletakkan berjarak 120° di sekeliling stator. Medan magnet yang berputar memotong ketiga kumparan bergiliran, sehingga setiap kumparan menghasilkan tegangan sinus yang sama besar dan sama frekuensinya, tetapi puncaknya tercapai pada saat yang berbeda, seperti tiga sumber satu fasa yang berbagi satu medan putar. Bila nilai efektif tegangan tiap kumparan $U_\text{ph}$ dan amplitudonya $V_\text{m}=\sqrt{2}\,U_\text{ph}$, seperti notasi Bab 4, dan $\omega=2\pi f$ dengan $f=50$ Hz, ketiga tegangan sesaatnya:

$$v_1 = V_\text{m}\sin(\omega t), \qquad v_2 = V_\text{m}\sin(\omega t - 120^\circ), \qquad v_3 = V_\text{m}\sin(\omega t - 240^\circ)$$

Dalam diagram fasor, ketiganya digambar sebagai tiga panah sama panjang yang berjarak 120°, dan jumlah ketiga tegangan sesaat selalu nol. Pada $\omega t=90^\circ$ dengan $V_\text{m}=325$ V, misalnya:

$$v_1 = 325\ \text{V}, \qquad v_2 = 325 \times \sin(-30^\circ) = -162{,}5\ \text{V}, \qquad v_3 = 325 \times \sin(-150^\circ) = -162{,}5\ \text{V}$$

Jumlahnya nol, sehingga arus netral beban setimbang juga nol.

Konduktor lin (line conductor) adalah konduktor yang bertegangan pada operasi normal dan ikut menyalurkan energi, tetapi bukan netral. PUIL 2020 memakai istilah ini, juga "voltase lin ke lin" dan "voltase lin ke netral" sebagai pengganti tegangan fase ke fase dan fase ke netral. Tegangan saluran (line voltage) $U_\text{L}$ adalah tegangan antara dua konduktor lin, dan tegangan fasa (phase voltage) $U_\text{ph}$ adalah tegangan pada satu cabang sumber atau beban; arusnya $I_\text{L}$ dan $I_\text{ph}$. Konduktor lin dinamai L1, L2, dan L3, dan terminal peralatan seperti motor memakai U, V, dan W. Notasi R, S, T pada panel lama berasal dari PUIL 2000 Tabel 7.2-1, yang kini hanya rujukan cadangan.

Hubungan bintang

Hubungan bintang (star connection, Y) adalah hubungan yang menyatukan satu ujung setiap cabang di satu titik bersama, sedangkan ujung lainnya disambung ke L1, L2, dan L3. PUIL 2020 mendefinisikan titik bersama itu, titik netral, sebagai titik bersama suatu sistem polifase yang terhubung bintang. Tegangan saluran adalah beda dua tegangan fasa. Selisih dua fasor sama panjang yang berjarak 120° dihitung dengan segitiga fasor, $|U_{12}|=2\,U_\text{ph}\cos 30^\circ=\sqrt{3}\,U_\text{ph}$, dan hukum tegangan Kirchhoff memberi hasil yang sama. Tegangan saluran mendahului tegangan fasa yang bersesuaian 30° pada urutan positif L1-L2-L3 dan tertinggal 30° pada urutan negatif. Arus saluran sama dengan arus cabangnya, karena tidak ada percabangan di antaranya.

$$U_\text{L} = \sqrt{3}\,U_\text{ph}, \qquad I_\text{L} = I_\text{ph}$$

Fasor bernilai efektif untuk urutan positif, dengan $\bar{U}_\text{1N}$ sebagai acuan, adalah sebagai berikut; bentuk kompleks selisih $\bar{U}_\text{1N} - \bar{U}_\text{2N}$ dihitung di Bab 4.

$$\bar{U}_\text{1N} = 230\angle 0^\circ, \quad \bar{U}_\text{2N} = 230\angle{-120^\circ}, \quad \bar{U}_\text{3N} = 230\angle{+120^\circ}, \quad \bar{U}_{12} = 398\angle 30^\circ, \quad \bar{U}_{23} = 398\angle{-90^\circ}, \quad \bar{U}_{31} = 398\angle 150^\circ\ \text{V}$$

Dengan $U_\text{ph}=230$ V, $\sqrt{3}\times230=398{,}4$ V, yang dibulatkan dalam penamaan tegangan nominal 230/400 V menurut IEC 60038. Akibatnya $400/\sqrt{3}=230{,}9$ V, bukan tepat 230 V. Selisih 0,4% ini dapat diabaikan, tetapi menjelaskan mengapa dua cara menghitung yang benar kadang berbeda di digit ketiga. Angka 220/380 V di banyak buku ajar adalah angka lama.

Netral memungkinkan beban satu fasa 230 V disambung antara konduktor lin dan netral, dan pada beban bintang menahan tegangan setiap cabang pada tegangan fasa walaupun beban tidak sama. Pada beban setimbang, arus netral adalah jumlah fasor tiga arus sama besar yang berjarak 120°, yaitu nol, sehingga motor atau pemanas tiga elemen yang sama tidak memerlukan netral. Keadaan tidak setimbang dan netral terputus adalah pokok Bab 9.

Hubungan segitiga

Hubungan segitiga (delta connection, Δ) adalah hubungan yang menyambung ketiga cabang berantai membentuk lingkar tertutup, dengan setiap titik sambung dihubungkan ke satu konduktor saluran. Setiap cabang berada langsung di antara dua konduktor lin, sehingga tegangan fasanya sama dengan tegangan saluran. Arus saluran adalah selisih dua arus cabang yang bertemu di satu titik; besarnya $\sqrt{3}$ kali arus cabang, dan pada urutan positif $I_1=I_{12} - I_{31}$ tertinggal 30° dari $I_{12}$.

$$U_\text{ph} = U_\text{L}, \qquad I_\text{L} = \sqrt{3}\,I_\text{ph}$$

Hubungan segitiga tidak memiliki titik netral, sehingga beban segitiga murni hanya memerlukan tiga konduktor lin dan konduktor proteksi. Beban setimbang dapat dianalisis dari tegangan salurannya tanpa mengetahui hubungan sumbernya. Beban bintang dengan impedansi $Z_\text{Y}$ per cabang menarik arus saluran yang sama dengan beban segitiga dengan $Z_\Delta=3\,Z_\text{Y}$ per cabang.

Daya tiga fasa

Daya aktif sistem tiga fasa setimbang adalah tiga kali daya satu cabang, $U_\text{ph} I_\text{ph} \cos\varphi$ seperti di Bab 6, dengan $\varphi$ sudut impedansi per fasa, yaitu sudut antara tegangan dan arus pada cabang yang sama. Substitusi besaran saluran untuk bintang maupun segitiga memberi hasil yang sama:

$$P = 3\,U_\text{ph} I_\text{ph}\cos\varphi = \sqrt{3}\,U_\text{L} I_\text{L}\cos\varphi, \qquad Q = \sqrt{3}\,U_\text{L} I_\text{L}\sin\varphi, \qquad S = \sqrt{3}\,U_\text{L} I_\text{L} = \sqrt{P^2 + Q^2}$$

dengan $P$ dalam W, $Q$ dalam var, $S$ dalam VA, $U_\text{L}$ dalam V, dan $I_\text{L}$ dalam A. Asumsinya tegangan sinus, beban setimbang, dan $I_\text{L}$ arus satu konduktor saluran, bukan jumlah ketiganya. Sudut $\varphi$ di sini adalah sudut impedansi per fasa, bukan sudut antara tegangan saluran dan arus saluran. Pada beban setimbang, bintang maupun segitiga, dengan urutan positif, sudut antara $U_{12}$ dan $I_1$ adalah $\varphi + 30^\circ$; pada urutan negatif tanda 30° itu berbalik.

Daya sesaat tiga fasa setimbang bernilai tetap. Komponen ayun 100 kali per detik pada daya satu fasa, yang dibahas di Bab 6, muncul di setiap fasa, tetapi tiga komponen yang bergeser 120° saling meniadakan. Akibatnya motor tiga fasa menerima aliran energi yang rata dan menghasilkan torsi yang halus. Medan putarnya juga terbentuk tanpa belitan bantu, sehingga motor tiga fasa lebih mudah dijalankan.

Beban yang sama pada hubungan bintang dan segitiga

Mengapa pemanas di awal bab menarik sepertiga arus yang seharusnya? Bandingkan tiga impedansi $Z$ yang sama, dengan sudut $\varphi$ tetap, yang dihubung bintang lalu segitiga pada tegangan saluran $U_\text{L}$ yang sama. Setiap cabang menerima $U_\text{L}/\sqrt{3}$ pada hubungan bintang dan $U_\text{L}$ pada hubungan segitiga:

$$I_{\text{L,Y}} = I_{\text{ph,Y}} = \frac{U_\text{L}}{\sqrt{3}\,Z}, \qquad P_\text{Y} = 3\left(\frac{U_\text{L}}{\sqrt{3}}\right)^2 \frac{\cos\varphi}{Z} = \frac{U_\text{L}^2\cos\varphi}{Z}$$$$I_{\text{ph},\Delta} = \frac{U_\text{L}}{Z}, \qquad I_{\text{L},\Delta} = \frac{\sqrt{3}\,U_\text{L}}{Z}, \qquad P_\Delta = 3\,U_\text{L}^2\frac{\cos\varphi}{Z}$$$$\frac{P_\Delta}{P_\text{Y}} = 3, \qquad \frac{I_{\text{L},\Delta}}{I_{\text{L,Y}}} = \frac{\sqrt{3}\,U_\text{L}/Z}{U_\text{L}/(\sqrt{3}\,Z)} = 3$$

Faktor tiga berasal dari dua faktor $\sqrt{3}$ yang bertumpuk: tegangan cabang naik $\sqrt{3}$ kali sehingga arus cabang naik $\sqrt{3}$ kali, lalu arus saluran segitiga $\sqrt{3}$ kali arus cabang. Daya naik tiga kali karena daya cabang sebanding dengan kuadrat tegangannya.

Syaratnya impedansi cabang sama dan tegangan saluran sama; hubungan segitiga tidak otomatis tiga kali lebih kuat. Peralatan yang benar memberi daya pengenalnya dalam hubungan yang sesuai dengan tegangan pengenal cabangnya (Contoh 2). Faktor tiga menjadi masalah ketika hubungan salah: elemen yang dirancang untuk segitiga lalu dihubung bintang hanya memberi sepertiga daya, dan elemen yang dirancang untuk bintang lalu dihubung segitiga menerima daya sekitar tiga kali lipat dan cepat rusak (Contoh 3). Hasil yang sama menjadi dasar pengasutan bintang-segitiga (Contoh 6).

Urutan fasa dan arah putar

Urutan fasa (phase sequence) adalah urutan waktu ketika ketiga tegangan mencapai puncaknya. Bila L1 memuncak lebih dulu, disusul L2 sepertiga periode kemudian, lalu L3, urutannya L1-L2-L3 dan disebut urutan positif. Bila setelah L1 yang memuncak adalah L3, urutannya L1-L3-L2 dan disebut urutan negatif. Urutan fasa tidak terbaca dari voltmeter: dua suplai berurutan berlawanan memberi angka tegangan yang sama. Tiga belitan stator motor induksi yang berjarak 120° dialiri arus yang memuncak bergiliran, sehingga medan magnet berputar mengikuti urutan itu dan urutan fasa menentukan arah putar.

Arah yang terlihat juga bergantung pada penandaan terminal motor dan sisi pandang. Standar penandaan terminal dan arah putar IEC 60034-8 menetapkan konvensinya: bila urutan huruf terminal U1, V1, W1 sesuai dengan urutan waktu tegangan suplai, poros berputar searah jarum jam dilihat dari sisi ujung poros penggerak (D-end). Dilihat dari sisi kipasnya, motor yang sama tampak berputar berlawanan arah.

Aturan pembalikan yang benar

Tabel berikut mencantumkan enam cara menyambung tiga konduktor lin ke terminal U, V, W untuk suplai berurutan positif L1-L2-L3; kolom urutan puncak menunjukkan terminal yang menerima puncak tegangan lebih dulu.

Dua geseran siklik adalah lingkaran U → V → W yang dimulai dari titik lain, sehingga medan berputar ke arah yang sama; tiga sambungan bertukar menelusuri lingkaran itu ke arah sebaliknya. Jadi menukar tepat dua konduktor lin, misalnya L1 dengan L2 sementara L3 tetap, membalik arah putar, sedangkan menggeser ketiganya secara siklik tidak. Dua penukaran berturut-turut selalu mengembalikan arah semula: bila pasangannya sama, sambungan kembali persis; bila berbeda, misalnya L1 dengan L2 di kontaktor lalu L2 dengan L3 di terminal motor, hasilnya satu geseran siklik.

Kapan urutan fasa diperiksa

Urutan fasa di satu titik dapat berubah setelah pekerjaan pada sisi suplai, penggantian atau pemindahan PHB, penyambungan ulang kabel, atau pemindahan mesin, seperti pada pengering di awal bab. Pompa dan kipas sentrifugal yang berputar terbalik biasanya masih mengalirkan fluida ke arah yang sama dengan debit jauh lebih rendah, sehingga gejalanya samar: pengeringan lambat, pengaman suhu memutus, atau tekanan pompa rendah. Beban lain dapat rusak lebih cepat, misalnya kompresor tertentu, konveyor dengan penahan balik, atau mesin yang arah putarnya menentukan fungsi mekanisnya.

Urutan fasa diperiksa dengan penguji urutan fasa pada titik suplai sebelum motor dikopel ke bebannya, dan mesin yang sensitif arah dipantau terus dengan relai fasa yang memutus bila urutan terbalik atau satu fasa hilang (Bab 47). Karena pemeriksaan dilakukan pada konduktor bertegangan, pelaksananya harus kompeten dengan alat berkategori ukur yang sesuai. Perbaikan arah dilakukan dengan menukar dua konduktor lin pada titik yang sudah dibebaskan dari tegangan dan diverifikasi, di lokasi yang ditetapkan gambar kerja, lalu dicatat dan diberi label. Urutan di PHB sebaiknya ditetapkan sekali dan motor yang terbalik dibetulkan di terminalnya, sehingga urutan PHB tetap seragam untuk mesin lain.

Penamaan dan warna konduktor lin

PUIL 2020 Bagian 5-52, 5210.1.1, menyatakan bahwa, sesuai IEC 60445, warna yang lebih disukai untuk konduktor lin sistem arus bolak-balik adalah hitam, cokelat, dan abu-abu. Catatan 1 klausul itu menjelaskan bahwa urutan warna tersebut disusun secara abjad dan tidak dimaksudkan menunjukkan urutan fasa atau arah putaran. Warna biru dipakai untuk konduktor netral dan tidak boleh dipakai untuk konduktor lain bila instalasi memiliki netral (5210.1.3), dan loreng hijau-kuning hanya untuk konduktor pembumian, konduktor proteksi, dan konduktor ikatan ke bumi (5210.1.2). PUIL 2020 Bagian 1, 134.1.3, mewajibkan konduktor diidentifikasi sesuai IEC 60445, begitu pula terminal bila identifikasi terminal diperlukan.

Di sebagian negara Eropa lazim dipakai pemetaan L1 cokelat, L2 hitam, dan L3 abu-abu. Pemetaan itu boleh dipakai sebagai kesepakatan internal suatu fasilitas bila tertulis di gambar dan label, tetapi tidak boleh disebut sebagai ketentuan PUIL 2020. Instalasi lama masih banyak memakai warna PUIL 2000, merah, kuning, dan hitam untuk L1, L2, dan L3, sehingga satu bangunan dapat berisi dua sistem warna.

Warna konduktor karena itu tidak membuktikan urutan fasa: kabel cokelat di PHB baru yang disambung ke kabel merah di mesin lama tidak menjamin bahwa L1 bertemu L1. Urutan fasa ditetapkan dengan pengukuran, dicatat dengan penandaan L1, L2, L3 pada terminal dan ujung konduktor, dan dipertahankan dengan dokumen. Penandaan tambahan untuk kabel yang tidak tersedia dalam warna standar dibahas di Bab 26 tentang konduktor dan kabel.

Contoh kerja

Angka dalam contoh di bawah adalah angka latihan, kecuali disebut asalnya. Pengukuran arus, sudut, dan urutan fasa yang disebut di sini dikerjakan personel kompeten dengan alat berkategori ukur sesuai dan APD.

Contoh 1: arus saluran motor 11 kW 400 V. Sebuah mesin laundry memakai motor induksi tiga fasa 11 kW, 400 V, 50 Hz yang dijalankan langsung dari jaringan. Pelat namanya pudar, sehingga arus pengenalnya diperkirakan sementara lembar data dicari. Efisiensi diandaikan $\eta=0{,}91$ dan faktor daya $\cos\varphi=0{,}85$ pada beban penuh; nilai sebenarnya diambil dari pelat nama atau lembar data pabrik. Daya pelat nama 11 kW adalah daya mekanis di poros (Bab 52), sehingga daya masukan dihitung lebih dulu:

$$P_\text{in} = \frac{P_\text{out}}{\eta} = \frac{11\,000}{0{,}91} = 12\,088\ \text{W}, \qquad I_\text{L} = \frac{P_\text{in}}{\sqrt{3}\,U_\text{L}\cos\varphi} = \frac{12\,088}{\sqrt{3} \times 400 \times 0{,}85} = \frac{12\,088}{588{,}9} = 20{,}5\ \text{A}$$$$S = \frac{12\,088}{0{,}85} \approx 14{,}2\ \text{kVA}, \qquad Q = P_\text{in}\tan\varphi = 12\,088 \times 0{,}620 \approx 7{,}5\ \text{kvar}, \qquad I_\text{ph} = \frac{I_\text{L}}{\sqrt{3}} = 11{,}9\ \text{A}$$

Arus belitan 11,9 A berlaku bila pelat nama menunjukkan 400 V Δ, dan menjadi acuan setelan bila relai beban lebih kelak dipasang di jalur belitan pengasut bintang-segitiga (Bab 47). Tiga kekeliruan umum memberi angka yang tampak wajar: tanpa efisiensi 18,7 A, sekitar 9% terlalu kecil; dengan pembagi $3\times400$, 11,9 A, yaitu arus belitan; tanpa faktor daya 17,4 A. Arus pelat nama tetap acuan; hitungan ini perkiraan sampai data asli ditemukan.

Contoh 2: pemanas 3 kali 6 kW pada hubungan yang benar. Pengering di awal bab memakai tiga elemen pemanas 6 kW. Elemen pemanas hampir resistif murni, sehingga $\cos\varphi\approx1$, dan resistansinya dianggap tetap walaupun sedikit naik saat panas. Elemen 230 V dalam bintang dan elemen 400 V dalam segitiga masing-masing menerima tegangan pengenalnya:

$$\text{bintang: } I_\text{L} = I_\text{ph} = \frac{6000}{230} = 26{,}1\ \text{A}; \qquad \text{segitiga: } I_\text{ph} = \frac{6000}{400} = 15{,}0\ \text{A}, \quad I_\text{L} = \sqrt{3} \times 15{,}0 = 26{,}0\ \text{A}$$

Dari daya total, $I_\text{L}=18\,000/(\sqrt{3}\times400)=26{,}0$ A; selisih 0,4% pada hubungan bintang berasal dari pembulatan 230/400 V, dan arus netral nol karena beban setimbang. Bila setiap elemen bekerja pada tegangan pengenalnya, arus saluran ditentukan oleh daya total, bukan oleh hubungannya.

Contoh 3: elemen pemanas pada hubungan yang keliru. Elemen pengering di awal bab ternyata elemen 400 V yang keliru dihubung bintang. Resistansinya $R=U^2/P=400^2/6000=26{,}67$ Ω, dan tegangannya pada hubungan bintang $400/\sqrt{3}=230{,}9$ V:

$$I_\text{L} = \frac{230{,}9}{26{,}67} = 8{,}66\ \text{A}, \qquad P_\text{elemen} = \frac{230{,}9^2}{26{,}67} \approx 2000\ \text{W}$$

Daya total 6 kW dan arus saluran 8,66 A, sepertiga dari 18 kW dan 26 A, cocok dengan arus terukur 8,7 A dan pengeringan yang lambat. Kekeliruan sebaliknya merusak. Elemen 230 V yang keliru dihubung segitiga mempunyai resistansi $230^2/6000=8{,}82$ Ω, sehingga pada 400 V:

$$P_\text{elemen} = \frac{400^2}{8{,}82} = 18{,}1\ \text{kW} = \left(\frac{400}{230}\right)^2 \times 6\ \text{kW} = 3{,}02 \times 6\ \text{kW}, \qquad I_\text{L} = \frac{\sqrt{3} \times 400}{8{,}82} = 78{,}6\ \text{A}$$

Arus ini sekitar tiga kali arus rencana. Pengaman arus lebih sirkit akan memutus, tetapi pada kelipatan arus sekecil ini waktu putusnya menurut kurva waktu-arus dapat mencapai puluhan detik atau lebih, sehingga elemen dan sambungannya dapat rusak lebih dulu. Pengaman tidak menggantikan hubungan yang benar. Faktornya 3,02, bukan tepat 3, karena elemen dirancang untuk 230 V sedangkan $400/\sqrt{3}=230{,}9$ V. Tegangan pengenal cabang, yang tertera pada elemen atau diagram mesin, menentukan hubungan yang benar.

Contoh 4: mengubah beban segitiga menjadi bintang setara. Pemanas tangki air panas dapur sebuah hotel memakai tiga elemen 400 V, masing-masing 9 kW, dalam hubungan segitiga. Resistansi tiap elemen $400^2/9\,000\approx17{,}78$ Ω, dan bintang setaranya $Z_\text{Y}=Z_\Delta/3\approx5{,}93$ Ω. Arus saluran per fasa terhadap netral dan dari daya total:

$$I_\text{L} = \frac{230{,}9\ \text{V}}{5{,}93\ \Omega} \approx 39{,}0\ \text{A}, \qquad I_\text{L} = \frac{27\,000\ \text{W}}{\sqrt{3} \times 400\ \text{V}} \approx 39{,}0\ \text{A}$$

Arus cabang segitiga $400/17{,}78=22{,}5$ A, dan $\sqrt{3}\times22{,}5\approx39{,}0$ A. Ketiga jalan memberi arus saluran yang sama, sehingga kabel dan pengaman dibandingkan dengan sekitar 39 A, bukan dengan 22,5 A.

Contoh 5: sudut terukur antara tegangan saluran dan arus saluran. Alat ukur pada pompa air bersih sebuah rumah sakit membaca arus saluran 18,0 A dan sudut 62° antara $U_{12}$ dan $I_1$, dengan urutan fasa yang sudah diperiksa positif. Sudut impedansi per fasa adalah $62^\circ - 30^\circ=32^\circ$:

$$P = \sqrt{3} \times 400\ \text{V} \times 18{,}0\ \text{A} \times \cos 32^\circ \approx 10{,}6\ \text{kW}$$

Bila 62° langsung dipakai sebagai φ, hasilnya $\cos 62^\circ\approx0{,}469$ dan daya sekitar 5,9 kW, kurang sekitar 45%. Pada urutan negatif koreksinya berbalik menjadi $62^\circ + 30^\circ=92^\circ$, sudut yang mustahil untuk motor yang menyerap daya. Karena itu urutan fasa dipastikan sebelum sudut terukur dipakai.

Contoh 6: arus dan torsi asut bintang-segitiga. Pada pengasutan bintang-segitiga, motor yang belitannya dirancang untuk 400 V dalam segitiga dijalankan mula-mula dalam bintang; urutan kendalinya ada di Bab 52. Motor 11 kW 400 V Δ pada Contoh 1, dengan arus saluran sekitar 20,5 A, diandaikan menarik 6 kali arus itu saat diasut langsung, yaitu 123 A, dan menghasilkan torsi asut 2,0 kali torsi pengenal. Dalam hubungan bintang, tegangan tiap belitan turun ke $400/\sqrt{3}$ V dan $(1/\sqrt{3})^2=1/3$, sehingga arus saluran saat asut sekitar 41 A. Torsi motor induksi kira-kira sebanding dengan kuadrat tegangan belitan, sehingga torsi asut turun ke sekitar 0,67 kali torsi pengenal. Beban yang menuntut torsi awal lebih besar dari itu tidak dapat diasut dalam bintang; pilihan metodenya dibahas di Bab 53 tentang metode pengasutan motor.

Kondisi berhenti

Hentikan pekerjaan pada mesin atau sirkit itu dan serahkan penanganannya kepada personel kompeten bila salah satu keadaan berikut ditemukan:

1. Arus, tegangan, sudut, atau urutan fasa perlu diukur pada sistem bertegangan, tetapi pelaksananya bukan orang yang kompeten, atau alat berkategori ukur yang sesuai dan APD tidak tersedia (Bab 14).
2. Setelah pekerjaan sisi suplai, penggantian atau pemindahan PHB, penyambungan ulang kabel, atau pemindahan mesin, urutan fasa di titik suplai belum diperiksa dengan penguji urutan fasa. Motor tidak dikopel ke bebannya dan mesin tidak dioperasikan dengan beban sebelum arah putarnya diperiksa, terutama kompresor, konveyor dengan penahan balik, dan mesin yang arah putarnya menentukan fungsi mekanisnya.
3. Arah putar perlu dibetulkan, tetapi titik penukaran belum dibebaskan dari tegangan dan diverifikasi, atau lokasinya tidak ditetapkan gambar kerja. Perbaikan adalah satu penukaran dua konduktor lin yang dicatat dan diberi label; penukaran kedua di tempat lain mengembalikan arah semula.
4. Sambungan kabel lama ke kabel baru, atau penetapan L1, L2, dan L3, hanya didasarkan pada warna konduktor. Urutan fasa ditetapkan dengan pengukuran, ditandai pada terminal dan ujung konduktor, dan dicatat di gambar.
5. Arus saluran pemanas jauh dari arus yang dihitung dari daya totalnya, misalnya sekitar sepertiga atau tiga kali, atau hubungan elemen tidak cocok dengan tegangan pengenal cabang pada elemen atau diagram mesin. Mesin tidak dibiarkan bekerja dengan mengandalkan pengaman arus lebih (Contoh 3).

Salah tafsir yang sering terjadi

Hubungan dengan bab lain

Prasyaratnya Bab 1 (hukum Ohm dan daya resistif), Bab 4 (fasor), Bab 5 (sudut impedansi), dan Bab 6 (daya satu fasa); lanjutannya Bab 9 (beban tak seimbang dan netral putus), Bab 16 (penguji urutan fasa), Bab 40 (motor induksi tiga fasa), Bab 47 (proteksi motor dan relai fasa), dan Bab 53 (metode pengasutan). Bab 52 menerapkan semuanya pada terminal motor, Bab 14 tentang keselamatan alat ukur menjadi syarat setiap pengukuran bertegangan, dan Bab 15 · Laundry tentang pengeringan menjelaskan akibat aliran udara yang turun.

Latihan dan pembahasan

Tuliskan rumus, satuan, dan asumsi. Angka dalam soal adalah data latihan.

Referensi