Analisis Kemunculan Harmonisa pada Variable Frequency Drive dan Dampaknya terhadap Pengaturan Kecepatan Motor Induksi Tiga Fase

Abstract

Dalam dunia industri sering diperlukan motor induksi yang dapat dikendalikan kecepatan putarannya. Salah satu cara mengatur kecepatan motor induksi adalah dengan mengubah-ubah frekuensi listrik inputnya. Ini dilakukan dengan terlebih dahulu mengubah listrik arus bolak-bolik menjadi arus searah lalu mengubahnya kembali menjadi arus bolak-balik dengan frekuensi yang berbeda-beda. Alat yang dapat digunakan untuk mengatur perubahan frekuensi saat pembangkitan kembali arus bolak-balik adalah variable frequency drive (VFD). Namun masalah baru muncul dimana VFD dirangkai komponen-komponen elektronika daya yang di antaranya bersifat non linier yang dapat menimbulkan harmonisa pada sistem kelistrikan. Oleh karena itu, penelitian ini melakukan analisis kemunculan harmonisa dan dampaknya terhadap pengaturan kecepatan motor induksi khususnya tiga fase. Penelitian ini dilakukan dengan metode mengambil data lapangan secara langsung lalu mensimulasikan motor induksi yang terhubung dengan VFD menggunakan Matlab Simulink 2019a. Simulasi ini berguna untuk melihat pengaruh frekuensi terhadap kecepatan motor induksi dan harmonisa yang timbul. Data-data parameter yang didapat pada pengumpulan data diinput ke model simulasi pada Simulink lalu dijalankan simulasi dan dianalisis hasilnya. Untuk meredam harmonisa yang muncul, maka dirancang filter pasif LC pada sisi output VFD. Hasil simulasi menunjukkan bahwa perubahan frekuensi pada VFD dapat mengatur kecepatan motor induksi secara signifikan tetapi penggunaan VFD juga dapat menimbulkan harmonisa. Nilai total harmonic histortion (THD) tegangan dari harmonisa pada frekuensi 50 Hz adalah sebesar 92,84% dan THD arus sebesar 7,17%. Setelah pemasangan filter LC pada rangkaian simulasi, maka harmonisa dapat direduksi sehingga nilai THD tegangan pada frekuensi 50 Hz menjadi sebesar 1,16% dan THD arus sebesar 4,37%. Kedua nilai THD tersebut telah sesuai dengan Standar IEEE 519-2022.