Menentukan Nilai Kapasitor Motor Kapasitor Permanen (Permanent Split Capacitor)

          Motor induksi 1 fasa jenis motor kapasitor permanen atau permanent split capacitor (PSC) sering digunakan untuk motor penggerak kompresor rotary pada unit AC Split, AC Window, Kulkas yang menggunakan kompresor rotary, Motor kipas angin, Motor pompa air, dan lain lain. Secara umum untuk sebuah motor PSC memerlukan daya reaktif sekitar 1000 Var/HP atau 1 Kvar/HP, dimana daya reaktif sebuah kapasitor dinyatakan dalam satuan Var atau Kvar. Fungsi kapasitor selain memperbaiki faktor daya juga menambah torsi pada saat motor mulai bekerja (start awal).

Gambar 1. Jenis-jenis kapasitor utnuk motor PSC 

          Seperti yang telah dibahas pada artikel sebelumnya bahwa untuk menghitung nilai kapasitansi kapasitor motor induksi 1 fasa jenis motor PSC harus diketahui data besarnya faktor kerja (Cos phi) dari motor PSC tersebut. Namun jika data faktor kerja (Cos phi) dari motor PSC tidak diketahui dan pada nameplate-nya hanya diketahui besarnya daya (P), tegangan sumber (Vs) dan arus total yang mengalir (It), maka besarnya nilai kapasitansi kapasitor dapat dihitung dengan rumus yang dijelaskan pada uraian di bawah ini.

Persamaan I :

Daya reaktif kapasitor (Qc) bisa dihitung dengan rumus :

Qc = 1,35 P

Dimana : Qc = Daya reaktif kapasitor (Var atau Kvar)

                 P = Daya Motor (W atau Kw)

Untuk lebih detailnya daya reaktif kapasitor tersebut bisa dihitung dengan menggunakan rumus :

Qc = (Vc)² x 2 x π x f x C x 10^-6

Dimana: Vc = tegangan di terminal kapasitor (Volt)

               π = 3,14

               f = frekuensi jala-jala (Hertz)

               C = kapasitansi kapasitor (μF)

Persamaan II :

Jadi kapasitansi kapasitor bisa dihitung dengan menggunakan rumus :

C = Qc / (Vc)² x 2 x π x f x 10^-6  (μF)

Persamaan III :

Besarnya tegangan di terminal kapasitor bisa dihitung dari arus yang mengalir melalui lilitan bantu (auxiliary winding atau starting winding) dengan rumus :

Vc = (Ia x 10⁶) / (2 x π x f x C)

Dimana: Ia = Arus yang melalui lilitan bantu (Ampere)

              Ia = 0,75 It (It adalah arus total).

Substitusi Persamaan II dan Persamaan III :

C = Qc / (Vc)² x 2 x π x f x 10^-6

C = Qc / {(Ia x 10⁶) / (2 x π x f x C)}² x 2 x π x f x 10^-6

C = {Qc x (2 x π x f x C)²} / (Ia x 10⁶)² x 2 x π x f x 10^-6

C = (Qc x 2 x π x f x C²) / (Ia² x 10¹² x 10^-6)

C = (Qc x 2 x π x f x C²) / (Ia² x 10⁶)

1 = (Qc x 2 x π x f x C) / (Ia² x 10⁶)

Qc x 2 x π x f x C = Ia² x 10⁶

C = (Ia² x 10⁶) / (Qc x 2 x π x f)

Jadi untuk menentukan besarnya kapasitansi kapasitor bisa menggunakan persamaan :

C = (Ia² x 10⁶) / (Qc x 2 x π x f)

Contoh :

Sebuah motor induksi 1 fasa jenis motor kapsitor permanen dengan daya  (P) 125 Watt, tegangan sumber (Vs) 220 Volt dengan frekuensi 50 Hz, dan arus total (It) 0,71 Ampere. Maka ukuran atau nilai kapasitas kapasitor yang harus dipasang serie dengan kumparan bantu (starting winding) adalah sebesar :

Ia = 0,75 It

     = 0,75 x 0,71

     = 0,5325 Ampere

Qc = 1,35 P

      = 1,35 x 125

      = 168,75 Var

C = (Ia² x 10⁶) / (Qc x 2 x π x f)

    = (0,5325² x 10⁶) / (168,75 x 2 x 3,14 x 50)

    = 283.556,25 / 52.987,5

    = 5,35  μF --> dibulatkan menjadi 6 μF