Dalam sistem kelistrikan industri, motor listrik membutuhkan arus yang jauh lebih besar ketika pertama kali dinyalakan dibandingkan saat beroperasi normal. Kondisi ini dikenal sebagai inrush current atau starting current. Jika tidak diperhitungkan dengan baik, lonjakan arus tersebut dapat memberikan tekanan pada jaringan listrik, motor, maupun komponen pendukung lainnya.
Pada metode Direct-On-Line (DOL), arus starting motor induksi dapat mencapai sekitar 6–8 kali arus nominal motor, bahkan pada kondisi tertentu dapat lebih tinggi. Besarnya arus tersebut juga bergantung pada desain motor dan karakteristik bebannya.
Karena itu, pemilihan metode starting menjadi bagian penting dalam perancangan instalasi motor listrik industri. Dua solusi yang banyak digunakan adalah soft starter dan inverter atau Variable Frequency Drive (VFD).
Apa Itu Inrush Current pada Motor Listrik?
Inrush current adalah lonjakan arus yang muncul ketika motor listrik mulai diberi tegangan. Pada saat motor masih dalam kondisi diam, motor membutuhkan energi yang cukup besar untuk membangun medan magnet sekaligus menghasilkan torsi agar rotor mulai berputar.
Pada sistem DOL, motor langsung mendapatkan tegangan penuh dari sumber listrik. Akibatnya, arus starting dapat meningkat berkali-kali lipat dibandingkan rated current motor. ABB menjelaskan bahwa nilai normal pada DOL dapat berada di kisaran 6–8 kali arus nominal, sementara pada motor tertentu nilainya dapat mencapai lebih tinggi.
Sebagai contoh, apabila sebuah motor memiliki arus nominal 30 A dan saat starting membutuhkan enam kali arus nominal, maka arus sesaatnya dapat mencapai sekitar 180 A.
Apa Bahaya Inrush Current yang Terlalu Tinggi?
Lonjakan arus yang berulang dapat memberikan beberapa dampak pada sistem industri. Pertama, terjadi voltage drop pada jaringan ketika motor berkapasitas besar mulai beroperasi. Jika beberapa motor dinyalakan dalam waktu berdekatan, kondisi ini dapat semakin terasa.
Kedua, arus dan torsi starting yang tinggi dapat meningkatkan tekanan mekanis pada shaft, coupling, gearbox, belt, dan komponen mesin yang terhubung dengan motor. ABB juga mencatat bahwa starting DOL menghasilkan torsi yang tinggi sehingga dapat meningkatkan mechanical stress pada sistem penggerak.
Selain itu, starting current yang tinggi dapat meningkatkan electrical stress pada motor dan jaringan. Dalam instalasi dengan banyak motor, kondisi tersebut perlu diperhitungkan sejak tahap desain agar kapasitas sistem proteksi dan distribusi listrik sesuai dengan kebutuhan.
Soft Starter sebagai Solusi Mengurangi Starting Current
Soft starter bekerja dengan mengatur tegangan yang diberikan ke motor selama proses akselerasi. Tegangan dinaikkan secara bertahap sehingga motor tidak langsung menerima kondisi starting penuh seperti pada DOL.
Dengan metode tersebut, starting current dapat dikurangi sekaligus membuat proses akselerasi lebih halus. ABB menyebutkan bahwa nilai starting current soft starter secara umum dapat berada sekitar 3–4 kali rated motor current, meskipun kebutuhan sebenarnya tetap bergantung pada aplikasi dan waktu akselerasi. Untuk aplikasi heavy-duty, kebutuhan starting current dapat lebih tinggi.
Soft starter juga dapat digunakan untuk mengurangi starting torque. Hal ini bermanfaat pada aplikasi seperti pompa, fan, conveyor, dan compressor yang tidak membutuhkan perubahan kecepatan selama proses operasi normal.
Inverter atau VFD untuk Mengendalikan Starting Motor
Berbeda dengan soft starter, inverter atau Variable Frequency Drive (VFD) tidak hanya mengatur tegangan, tetapi juga frekuensi yang diberikan kepada motor.
Dengan mengatur frekuensi dan tegangan secara bertahap, motor dapat berakselerasi dari kecepatan rendah menuju kecepatan kerja secara lebih terkendali. Selain mengatasi masalah starting current, VFD juga memungkinkan pengaturan kecepatan motor sesuai kebutuhan proses.
Karena itu, VFD lebih relevan ketika aplikasi membutuhkan speed control, torque control, atau variasi kecepatan selama proses produksi. ABB membedakan penggunaan soft starter untuk aplikasi yang pada akhirnya beroperasi pada full speed dengan VFD untuk aplikasi yang membutuhkan kontrol kecepatan atau memiliki beban yang berubah-ubah.
Soft Starter vs Inverter, Mana yang Digunakan?
Pemilihannya sebaiknya tidak hanya berdasarkan kapasitas motor. Karakteristik beban, frekuensi starting, kebutuhan torsi, kebutuhan pengaturan kecepatan, serta kondisi jaringan listrik perlu diperhitungkan.
| Parameter | Soft Starter | Inverter/VFD |
| Mengurangi starting current | Ya | Ya |
| Soft starting | Ya | Ya |
| Soft stopping | Ya | Ya |
| Kontrol kecepatan | Tidak untuk operasi normal | Ya |
| Kontrol frekuensi | Tidak | Ya |
| Kontrol torsi | Terbatas, tergantung tipe | Lebih fleksibel |
| Cocok untuk motor full-speed | Sangat sesuai | Bisa |
| Cocok untuk speed variable | Terbatas | Sangat sesuai |
| Potensi efisiensi pada variable-speed load | Terbatas | Lebih relevan |
Soft starter dapat menjadi pilihan ketika tujuan utama adalah mengurangi lonjakan arus dan tekanan mekanis saat starting, sementara motor tetap beroperasi pada kecepatan penuh. Sebaliknya, inverter lebih tepat dipertimbangkan ketika proses produksi membutuhkan pengaturan kecepatan atau kontrol motor yang lebih fleksibel.
Hal yang Perlu Diperhatikan Sebelum Memilih
Pemilihan perangkat sebaiknya dimulai dari data nameplate motor, seperti daya, tegangan, rated current, frekuensi, dan karakteristik motor. Selanjutnya, tentukan jenis beban dan kebutuhan torsi ketika starting.
Perhatikan pula jumlah starting per jam, waktu akselerasi, kondisi lingkungan panel, serta kapasitas sistem distribusi listrik. ABB sendiri menyediakan metode sizing yang mempertimbangkan data motor, aplikasi, starting current, jumlah starting per jam, dan waktu akselerasi karena pemilihan starter tidak dapat hanya didasarkan pada daya motor.
Untuk kebutuhan instalasi industri, pemilihan antara soft starter dan inverter juga sebaiknya mempertimbangkan koordinasi dengan MCCB, overload protection, contactor, kabel, serta sistem kontrol yang sudah tersedia.
Solusi Motor Starting untuk Kebutuhan Industri
PT. Sahabat Surya Electrindo dapat menjadi partner untuk membantu kebutuhan komponen kelistrikan dan otomasi industri, termasuk pemilihan perangkat motor control sesuai karakteristik aplikasi. Dengan memahami kebutuhan motor, beban, starting current, serta sistem kontrol yang digunakan, pemilihan antara soft starter dan inverter dapat dilakukan secara lebih tepat dan terukur.
Pada akhirnya, tujuan utama bukan sekadar mengurangi angka inrush current, tetapi memastikan motor dapat melakukan starting secara aman tanpa memberikan beban berlebihan terhadap jaringan listrik maupun sistem mekanis.
Untuk berdiskusi mengenai kebutuhan soft starter, inverter, motor control, maupun komponen kelistrikan industri lainnya, silakan hubungi Whatsapp PT. Sahabat Surya Electrindo.
