VSD: Acceleration Time vs Torque

Waktu akselerasi VSD (Variable Speed Drive) adalah waktu yang dibutuhkan VSD untuk meningkatkan kecepatan dari kecepatan awal ke kecepatan set point. Pada waktu ini sudah banyak VSD dari beberapa merek yang dapat disetting sesuai yang diinginkan. Ingin 1 detik, 2 detik, 10 detik, bahkan 1 menit pun bisa. Selanjutnya pertanyaan yang muncul adalah:

1. Berapa waktu akselerasi yang sebenarnya yang dibutuhkan?

2. Apakah VSD, Motor, dan peralatan mekanikal yang digunakan sesuai?

Mari kita sama-sama evaluasi satu-persatu.   

1. Berapa waktu akselerasi yang sebenarnya yang dibutuhkan?

Jawab:       

Waktu akselerasi dapat ditentukan dengan mempertimbangkan:

a.       Kebutuhan proses: input adalah dari process engineering dan mechanical engineering.

b.      Kebutuhan safety: input dari process safety engineering dan mechanical engineering.

c.       Kebutuhan mekanikal: : input mechanical engineering.

Jika hanya mempertimbangkan common practice elektrikal, biasanya di setting 5-10 detik untuk            motor kapasitas kecil. Untuk motor dengan kapasitas besar, biasanya 30 detik.

2.   Apakah VSD, Motor, dan peralatan mekanikal yang digunakan sesuai?

Jawab:

Input data yang dibutuhkan untuk mengevaluasi pertanyaan diatas adalah:

a.       Kapasitas Motor, Misal: 100HP

b.      Kapasitas Beban, Misal: 90HP

c.       Kecepatan motor, Misal: 1790 rpm

d.      Inersia Beban (Wk2), Misal: 100 lb-ft²

e.      Waktu Akselerasi: 2 detik

Untuk mengetahui apakah peralatan yang digunakan masih sesuai untuk akselerasi 2 detik, harus dibandingkan Jumlah torsi beban (Tload) dan torsi yang digunakan untuk akselerasi (Tacc) dengan kekuatan torsi motor.

Torsi yang dibutuhkan:

a.       T_laod: 5252*HP/RPM = 5252*90/1790 = 264 lb-ft

b.      T_acc: Wk²*rpm/(308*waktu_acc) = 100*1790/(308*2) = 291 lb-ft

T_req: T_load + T_acc : 264 +291 = 565 lb-ft

Kekuatan torsi motor:

c.       T_rated:5252*HP/RPM = 5252*100/1790 = 293 lb-ft

T_110%:293 lb-ft * 1.1 = 322.3 lb-ft (dengan asusmsi saat arus 110%, torsi motor adalah 110%).

Dari hasil kalkulasi di atas didapatkan hasil bahwa torsi yang dibutuhkan lebih besar dari kemampuan motor dengan perbedaan 75%. Solusi yang dapat ditempuh:

1. Memvalidasi perhitungan dengan menanyakan data yang dibutuhkan ke pada Manufacturer terkait.
2. Merubah setting arus yang diperbolehkan sehingga didapat torsi yang dibutuhkan. Hal ini harus dilakukan tanpa mengabaikan proteksi motor.
3. Jika masih dalam tahap design, lebih baik mengganti motor dengan yang lebih besar.

 Sumber: NEMA Standards Publication-Application Guide For AC Adjustable Speed Drive Systems, 2001