Jumat, 06 Maret 2009

KEGIATAN BELAJAR 4 : DASAR ELEKTRONIKA

.
I. PEMBUATAN FUNCTION GENERATOR

Pada unit ini akan dijelaskan mengenai gambar lengkap sirkit function generator,penyiapan komponen-komponen yang dibutuhkan, praktek uji coba sirkit pada breadboard dan pembuatan PCB function generator. Function generator adalah sebuah sirkit osilator yang menghasilkan dua atau lebih gelombang output berbeda.. Tiga bentuk gelombang dasar dapat dipilih melalui switch. Ketiga bentuk gelombang tersebut adalah: triangle wave; square wave dan ascending sawtooth wave.

Gambar. 4.1 Tiga bentuk gelombang

KEGIATAN BELAJAR 4 - LATIHAN 4 DASAR ELEKTRONIKA

.
Jawablah pertanyaan di bawah ini dengan jelas dan tepat !

LATIHAN - 1
  1. Jelaskan apa yang terjadi dengan bentuk gelombang output bila R9 diputar-putar !
  2. Lakukanlah pembuatan Function Generator pada PCB.
Petunjuk :
  • Siapkan kertas millimeter, pensil dan penghapus
  • Buat jalur-jalur PCB menurut gambar sirkit
  • Gunakan kertas karbon untuk membuat jalur PCB pandangan bawah
  • Ukuran komponen pada kertas sama dengan ukuran komponen sesungguhnya
  • Gunakan kertas karbon untuk menggambar layout PCB pandangan bawah pada PCB.
  • Etching, perakitan, pengkabelan, dan ujicoba.

EVALUASI DASAR ELEKTRONIKA

THERMAL OVERLOAD RELAY (TOR)

.
Sebelum mempelajari lebih dalam mengenai Time Delay Relay (Timer), Thermal Over Load Relay (Tripper Over Load), Relay Contactor (Relay), dan Magnetic Contactor (Kontaktor), Sebaiknya kita mempelajari sistem kerjanya terlebih dahulu. agar mampu memahami suatu fungsi rangkaian kerja otomatis.

Gambar 1 : Thermal Over Load

Thermal relay atau overload relay adalah peralatan switching yang peka terhadap suhu dan akan membuka atau menutup kontaktor pada saat suhu yang terjadi melebihi batas yang ditentukan atau peralatan kontrol listrik yang berfungsi untuk memutuskan jaringan listrik jika terjadi beban lebih.
Gambar 2 : Simbol Thermal Over Load

Gambar 3 : Kontak Thermal Over Load

Thermal relay atau overload relay adalah peralatan switching yang peka terhadap suhu dan akan membuka atau menutup kontaktor pada saat suhu yang terjadi melebihi batas yang ditentukan atau peralatan kontrol listrik yang berfungsi untuk memutuskan jaringan listrik jika terjadi beban lebih.

Gambar 4 : Bagian-bagian Thermal Over Load

Gambar 5 : Fungsi Kontak Thermal Over Load

Karakteristik
  1. Terdapat konstruksi yang berhubungan langsung dengan terminal kontaktor magnit.
  2. Full automatic function, Manual reset, dan memiliki pengaturan batas arus yang dikehendaki untuk digunakan.
  3. Tombol trip dan tombol reset trip, dan semua sekerup terminal berada di bagian depan.
  4. Indikator trip
  5. Mampu bekerja pada suhu -25 °C hingga +55 °C atau (-13 °F hingga +131 °F)
Gambar 6 : Cara Kerja Thermal Over Load

Thermal overload relay (TOR) mempunyai tingkat proteksi yang lebih efektif dan ekonomis, yaitu:
  1. Pelindung beban lebih / Overload
  2. Melindungi dari ketidakseimbangan phasa / Phase failure imbalance
  3. Melindungi dari kerugian / kehilangan tegangan phasa / Phase Loss.


Referensi :
  1. http://www3.sea.siemens.com/step/pdfs/cc_2.pdf
  2. http://www05.abb.com/global/s
  3. https://docs.google.com/document/d/
  4. Badan Standarisasi Nasional. Persyaratan Umum Instalasi Listrik 2000 (PUIL 2000). Jakarta: Yayasan PUIL, 2000.
  5. Kismet Fadillah. Instalasi Motor Listrik. Bandung: PT Angkasa, 1999
  6. E. Setiawan, Ir. Instalasi Arus Kuat. Jakarta: PT Bina Cipta, 1986
  7. Perusahaan Listrik Negara. Teknologi Jaringan Distribusi. Jakarta: Pusat Pendidikan dan Latihan, 1986.
  8. Sumaryono, Marsudi. Petunjuk Keselamatan Kerja. Jakarta: Departemen Pendidikan dan Kebudayaan, 1998.
  9. http://septianboediman.wordpress.com/2010/11/24/dasar-dasar-saklar-no-nc-pada-elektro-mekanis-magnetik/

KONTAKTOR MAGNETIK / MAGNETIC CONTACTOR (MC)

.
Magnetic Contactor (MC) adalah sebuah komponen yang berfungsi sebagai penghubung/kontak dengan kapasitas yang besar dengan menggunakan daya minimal. Dapat dibayangkan MC adalah relay dengan kapasitas yang besat. Umumnya MC terdiri dari 3 pole kontak utama dan kontak bantu (aux. contact). Untuk menghubungkan kontak utama hanya dengan cara memberikan tegangan pada koil MC sesuai spesifikasinya.Komponen utama sebuah MC adalah koil dan kontak utama. Koil dipergunakan untuk menghasilkan medan magnet yang akan menarik kontak utama sehingga terhubung pada masing masing pole.Magnetic Contactor atau Kontaktor AC, perangkat pengendalian otomatis, sangat cocok untuk menggunakan di sirkuit sampai tegangan maksimal 690v 50Hz atau 60Hz dan arus sampai 780A dari 6A dalam penggunaannya kontaktor dengan struktur lebih simple / kompak, ukuran kecil dan ringan, secara luas diaplikasikan dalam rangkaian pengendalian, terutama mengendalikan motor atau perangkat listrik lainnya.Untuk aplikasi yang lebih, MC mempunyai beberapa accessories. Dan yang paling banyak dipergunakan adalah kontak bantu. Jika kontak bantu yang telah tersedia kurang bisa dilakukan penambahan di samping atau depan. Pneumatic Timer juga sering dipakai dalam wiring sebuah system, misalnya pada Star Delta Starter.

Prinsip Kerja
Sebuah kontaktor terdiri dari koil, beberapa kontak Normally Open ( NO ) dan beberapa Normally Close ( NC ). Pada saat satu kontaktor normal, NO akan membuka dan pada saat kontaktor bekerja, NO akan menutup. Sedangkan kontak NC sebaliknya yaitu ketika dalam keadaan normal kontak NC akan menutup dan dalam keadaan bekerja kontak NC akan membuka. Koil adalah lilitan yang apabila diberi tegangan akan terjadi magnetisasi dan menarik kontak-kontaknya sehingga terjadi perubahan atau bekerja. Kontaktor yang dioperasikan secara elektromagnetis adalah salah satu mekanisme yang paling bermanfaat yang pernah dirancang untuk penutupan dan pembukaan rangkaian listrik maka gambar prinsip kerja kontaktor magnet dapat dilihat pada gambar berikut :

Gambar 1 : Simbol-simbol kontaktor magnet.

Kontaktor termasuk jenis saklar motor yang digerakkan oleh magnet seperti yang telah dijelaskan di atas. Bila pada jepitan a dan b kumparan magnet diberi tegangan, maka magnet akan menarik jangkar sehingga kontak-kontak bergerak yang berhubungan dengan jangkar tersebut ikut tertarik. Tegangan yang harus dipasangkan dapat tegangan bolak balik ( AC ) maupun tegangan searah ( DC ), tergantung dari bagaimana magnet tersebut dirancangkan. Untuk beberapa keperluan digunakan juga kumparan arus ( bukan tegangan ), akan tetapi dari segi produksi lebih disukai kumparan tegangan karena besarnya tegangan umumnya sudah dinormalisasi dan tidak tergantung dari keperluan alat pemakai tertentu.

Karakteristik
Spesifikasi kontaktor magnet yang harus diperhatikan adalah kemampuan daya kontaktor ditulis dalam ukuran Watt / KW, yang disesuaikan dengan beban yang dipikul, kemampuan menghantarkan arus dari kontak – kontaknya, ditulis dalam satuan ampere, kemampuan tegangan dari kumparan magnet, apakah untuk tegangan 127 Volt atau 220 Volt, begitupun frekuensinya, kemampuan melindungi terhadap tegangan rendah, misalnya ditulis ± 20 % dari tegangan kerja. Dengan demikian dari segi keamanan dan kepraktisan, penggunaan kontaktor magnet jauh lebih baik dari pada saklar biasa.

Gambar 2 : Cara Kerja Kontak

Relay dianalogikan sebagai pemutus dan penghubung seperti halnya fungsi pada tombol (Push Button) dan saklar (Switch)., yang hanya bekerja pada arus kecil 1A s/d 5A. Sedangkan Kontaktor dapat di analogikan juga sebagai sebagai Breaker untuk sirkuit pemutus dan penghubung tenaga listrik pada beban. Karena pada Kontaktor, selain terdapat kontak NO dan NC juga terdapat 3 buah kontak NO utama yang dapat menghubungkan arus listrik sesuai ukuran yang telah ditetapkan pada kontaktor tersebut. Misalnya 10A, 15A, 20A, 30A, 50Amper dan seterusnya. Seperti pada gambar dibawah ini.

Gambar 3 : Gambar Kontak MC

Gambar 4 : Cara Kerja MC
Aplikasi
Keuntungan penggunaan kontaktor magnetis sebagai pengganti peralatan kontrol yang dioperasikan secara manual meliputi hal :
Pada penangan arus besar atau tegangan tinggi, sulit untuk membangun alat manual yang cocok. Lebih dari itu, alat seperti itu besar dan sulit mengoperasikannya. Sebaliknya, akan relatif sederhana untuk membangun kontaktor magnetis yang akan menangani arus yang besar atau tegangan yang tinggi, dan alat manual harus mengontrol hanya kumparan dari kontaktor.Kontaktor memungkinkan operasi majemuk dilaksanakan dari satu operator (satu lokasi) dan diinterlocked untuk mencegah kesalahan dan bahaya operasi.Pengoperasian yang harus diulang beberapa kali dalam satu jam, dapat digunakan kontaktor untuk menghemat usaha. Operator secara sederhana harus menekan tombol dan kontaktor akan memulai urutan event yang benar secara otomatis.Kontaktor dapat dikontrol secara otomatis dengan alat pilot atau sensor yang sangat peka.Tegangan yang tinggi dapat diatasi oleh kontaktor dan menjauhkan seluruhnya dari operator, sehingga meningkatkan keselamatan / keamanan instalasi.Dengan menggunakan kontaktor peralatan kontrol dapat dipasangkan pada titik-titik yang jauh. Satu-satunya ruang yang diperlukan dekat mesin adalah ruangan untuk tombol tekan.Dengan kontaktor, kontrol otomatis dan semi otomatis mungkin dilakukan dengan peralatan seperti kontrol logika yang dapat diprogram seperti Programmable Logic Controller (PLC).
Gambar 5 : Contoh Rangkaian Penggunaan MC


Referensi :
http://bayupancoro.wordpress.com/2008/04/07/magnetc-contactor-general-purpose/
http://www.greegoo.com/Product/Magnetic-Contactors.html
http://www.freepatentsonline.com/6707357.pdf
http://bkl-listrik-smk1kdw.blogspot.com/2008/12/kontaktor.html
http://erick-son1.blogspot.com/2009_10_01_archive.html
http://electric-mechanic.blogspot.com/

Kamis, 26 Februari 2009

MOTOR LISTRIK

.
Motor listrik merupakan sebuah perangkat elektromagnetis yang mengubah energi listrik menjadi energi mekanik. Energi mekanik ini digunakan untuk, misalnya, memutar impeller pompa, fan atau blower, menggerakan kompresor, mengangkat bahan, dll. Motor listrik digunakan juga di rumah (mixer, bor listrik, fan angin) dan di industri. Motor listrik kadangkala disebut House Power. 70% lebih motor listrik digunakan sebagai di industry sebagai penggerak mesin listrik.Dalam memahami sebuah motor, penting untuk mengerti apa yang dimaksud dengan beban motor. Beban mengacu pada keluaran tenaga putar/ torque sesuai dengan kecepatan yang diperlukan. Beban umumnya dapat dikategorikan kedalam tiga kelompok (BEE India, 2004):


  1. Beban torque konstan adalah beban dimana permintaan keluaran energinya bervariasi dengan kecepatan operasinya namun torque nya tidak bervariasi. Contoh beban dengan torque konstan adalah conveyors, rotary kilns, dan pompa displacement konstan.
  2. Beban dengan variabel torque adalah beban dengan torque yang bervariasi dengan kecepatan operasi. Contoh beban dengan variabel torque adalah pompa sentrifugal dan fan (torque bervariasi sebagai kwadrat kecepatan).
  3. Beban dengan energi konstan adalah beban dengan permintaan torque yang berubah dan berbanding terbalik dengan kecepatan. Contoh untuk beban dengan daya konstan adalah peralatan-peralatan mesin.
Gambar 1 : Motor Listrik

Hubungan antara listrik, magnet, dan gerakan pada awalnya ditemukan pada tahun 1820 oleh fisikawan Perancis André-Marie Ampere (1775-1867) itulah dasar di balik sebuah motor listrik. Untuk mempelajari motor listrik, kita tidak bisa lepas terhadap teori-teori sejenis yang diungkapkan oleh para ahli lainnya. Penemu yang melakukan hal sejenis dari Inggris, Michael Faraday (1791-1867) dan William Sturgeon (1783-1850) dan Amerika Joseph Henry (1797-1878).

Gambar 2 : Bagian-bagian Motor Listrik

Gambar 3 : Rangkaian Motor Listrik



Pada dasarnya cara kerja motor listrik adalah berdasarkan aturan tangan kiri, dimana ibu jari menunjukkan gerakan putaran motor / gaya F, jari telunjuk menunjukkan arah arus listrik atau I dan jari tengah menunjukkan arah medan magnet. Prinsip motor listrik berdasarkan pada kaidah tangan kiri. Sepasang magnet permanen utara - selatan menghasilkan garis medan magnet Φ, kawat penghantar diatas telapak tangan kiri ditembus garis medan magnet Φ. Jika kawat dialirkan arus listrik DC sebesar I searah keempat jari tangan, maka kawat mendapatkan gaya sebesar F searah ibu jari. Bagaimana kalau posisi utara-selatan magnet permanen dibalik? Ke mana arah gaya yang dirasakan batang kawat? lakukan peragaan dengan tangan kiri Anda.

Gambar 4 : Azas Kerja Motor Listrik

Bagaimana sebuah motor listrik bekerja

Gambar 5 : Langkah Kerja Motor Listrik

Gambar 6 : Putaran Motor Listrik

Gambar 7 : Konstruksi Motor DC

Untuk meningkatkan kekuatan memutar (atau torsi) pada motor kita dapat melakukan dengan tiga cara: meningkatkan kuat medan magnet / magnet permanen yang lebih kuat, meningkatkan arus listrik yang mengalir melalui kumparan kawat, menambah jumlah kumparan sehingga menambah jumlah loop. Dalam prakteknya, motor juga memiliki magnet permanen atau magnet buatan (rangkaian stator) melengkung dalam bentuk lingkaran sehingga hampir menyentuh kumparan kawat yang berputar di dalamnya (Rotor). Semakin dekat antara jarak stator dan rotor maka semakin besar gaya motor yang dapat dihasilkan.

Referensi :
http://www.explainthatstuff.com/electricmotors.html
www.energyefficiencyasia.org
http://shobru.files.wordpress.com
http://www.simotech.co.za/motors.php
http://www.westcoastelect

Rabu, 25 Februari 2009

PRINSIP KERJA DAN JENIS-JENIS MOTOR DC

Tujuan
Setelah mempelajari unit ini, diharapkan anda mampu :
  1. Menjelaskan prinsip kerja motor DC
  2. Menentukan pengaruh dan harga ggl lawan yang dihasilkan motor DC
  3. Menjelaskan terbangkitnya torsi pada motor DC
  4. Menyebutkan beberapa pengaruh reaksi jangkar pada motor DC
  5. Menggambarkan diagram rangkaian jenis-jenis motor DC
  6. Menggambarkan diagram ekivalen tiap jenis motor DC.
Kemampuan Awal
Sebelum mempelajari unit ini anda harus sudah memiliki pengetahuan tentang :
  1. Prinsip arus searah
  2. Pengukuran listrik
  3. Unit 1dan unit 2 dari modul ini.
Persyaratan Lulus
Untuk lulus dari unit ini anda harus telah menyelesaikan seluruh latihan dengan benar dan telah mengerjakan test dengan skor minimal 70.

<!--[if gte mso 9]> Normal 0 false false false EN-US X-NONE X-NONE MicrosoftInternetExplorer4 Normal 0 false false false EN-US X-NONE X-NONE MicrosoftInternetExplorer4

PRINSIP KERJA DAN JENIS-JENIS MOTOR DC

Kerja motor

Jika penghantar yang dialiri arus listrik ditempatkan di dalam medan magnit akan menimbulkan gaya pada tiap sisi-sisi penghantar. Hal ini menyebabkan putaran dan dikenal sebagai aksi/kerja motor.


Sistem Kerja Motor

Hubungan yang terdapat antara arus pada penghantar, medan magnit dan arah gaya ditentukan dengan menggunakan peraturan tangan kiri Flemming.


Peraturan tangan kiri Flemming

Latihan 1 :

Lengkapilah masing-masing gambar berikut ini dengan menggunakan peraturan tangan kiri Flemming.

Untuk (a) dan (b) tunjukkan arah gerakan penghantar.

Untuk (c) dan (d) tunjukkan arah arus yang melalui penghantar.

Untuk (e) dan (f) tunjukkan polaritas magnit.

Pada motor di atas untuk putaran searah jarum jam, tandai :
  • Arah arus yang melalui penghantar jangkar.
  • Gambar pola medan magnet di sekeliling penghantar jangkar.
  • Gambar pola medan magnet di antara kutub-kutub.
GGL lawan
Segera setelah penghantar jangkar berputar, memotong fluksi medan magnit, dan timbul ggl induksi. Ggl induksi ini bekerja dengan arah yang menentang ggl yang diberikan. Ggl yang diinduksikan didalam jangkar motor disebut ggl lawan.
Ggl lawan pada motor ini mempunyai harga yang sama seperti halnya jangkar mesin yang diputar pada kecepatan yang sama sebagai generator pada kondisi kemagnitan medan yang sama, sehingga ggl lawan ini berbanding lurus dengan fluksi dan kecepatan.

Eg ∞ ϕ n volt

Arus jangkar
Karena tegangan pemakaian dan ggl lawan berlawanan arah satu sama lain, jumlah tegangan pada jangkar adalah selisih dari kedua tegangan ini. Dengan demikian arus jangkar dapat dihitung dengan persamaan :

Ia = (Vt – Eg) / Ra amper

Dimana :
Ia = arus jangkar
Vt = tegangan terminal
Eg = ggl lawan
Ra = tahanan jangkar

Jika ggl lawan turun, arus naik dan sebaliknya. Ggl lawan dapat diatur dengan mengubah medan magnit dan/atau dengan mengubah kecepatan motor.

Torsi
Torsi yang dibangkitkan jangkar berbanding lurus dengan fluksi kutub dan arus jangkar. Hubungan antara torsi dan kecepatan dapat ditentukan dari persamaan :

P out = (2πnT) / 60 watt

Dimana :
P out = Daya mekanik output
n = kecepatan putaran motor dalam rpm
T = torsi dalam Newton-meter

Latihan 2 :
Hitung daya output motor DC shunt yang menghasilkan torsi 50 Nm pada kecepatan putaran 1500 rpm.

Reaksi jangkar
Pengaruh reaksi jangkar pada motor DC adalah menurunkan fluksi yang diperlukan ketika beban dinaikkan. Reaksi jangkar mempunyai pengaruh terhadap komutasi dan menyebabkan timbulnya bunga api. Pada umumnya untuk memperbaiki komutasi dapat dilakukan dengan menggeser posisi sikat atau melengkapi motor dengan kutub bantu.

Kedudukan medan magnit pada motor DC

Jika kutub bantu dipasang pada motor polaritasnya adalah berlawanan terhadap kutub utama berikutnya menurut arah putaran motor.

Latihan 3 :
Pada diagram dibawah tunjukkan polaritas kutub bantu.

Klasifikasi motor DC
Seperti telah dijelaskan pada unit 1 dari modul ini, mesin DC dapat dioperasikan apakah sebagai generator atau sebagai motor. Perbedaannya hanya pada jenis tutup/pelindung yang ditentukan oleh lingkungan kerja dimana motor dipasang. Motor DC juga diklasifikasikan berdasarkan cara lilitan medan magnitnya dihubungkan terhadap jangkar yaitu :
• disambung shunt
• disambung seri
• disambung kompon

Motor shunt

Diagram rangkaian Rangkaian ekivalen

Latihan 4 :
Lengkapi daftar berikut menggunakan rangkaian ekivalen motor shunt di atas:
Vt menyatakan ____________________________________________
Eg menyatakan ____________________________________________
Ra menyatakan ____________________________________________
Rsh menyatakan ____________________________________________
I menyatakan ____________________________________________
Ia menyatakan ____________________________________________
If menyatakan ____________________________________________

Motor seri



Diagram rangkaian Rangkaian ekivalen

Rse menyatakan tahanan medan seri
I adalah arus rangkaian secara umum.

Latihan 5 :
Dengan menggunakan rangkaian ekivalen motor seri di atas, tentukan persamaan untuk Vt.
Vt = _______________________ volt

Motor kompon



Diagram rangkaian dan Rangkaian ekivalen

Latihan 6 :
Dengan menggunakan rangkaian ekivalen motor kompon seperti ditunjukkan di atas tentukan persamaan untuk :
Hubungan tegangan antara suplai dan rangkaian jangkar :

Vt = ______________________ volt

Hubungan tegangan antara suplai dengan medan shunt:

Vt = ______________________ volt

Hubungan arus antara suplai dengan rangkaian jangkar dan medan magnit:

Ia = _______________________ amper

Sumber Utama :
Anonim. 2003. "Mesin DC". Jakarta : Dinas Pendidikan Nasional