Dasar – Dasar Pneumatik

Dasar – Dasar Pneumatik

Pneumatik merupakan teori atau pengetahuan tentang udara yang bergerak, keadaan-keadaan keseimbangan udara dan syarat-syarat keseimbangan. Perkataan pneumatik berasal bahasa Yunani “ pneuma “ yang berarti “napas” atau “udara”. Jadi pneumatik berarti terisi udara atau digerakkan oleh udara mampat. Pneumatik merupakan cabang teori aliran atau mekanika fluida dan tidak hanya meliputi penelitian aliran-aliran udara melalui suatu sistem saluran, yang terdiri atas pipa-pipa, selang-selang, gawai dan sebagainya, tetapi juga aksi dan penggunaan udara mampat.
Pneumatik menggunakan hukum-hukum aeromekanika, yang menentukan keadaan keseimbangan gas dan uap (khususnya udara atmosfir) dengan adanya gaya-gaya luar (aerostatika) dan teori aliran (aerodinamika). Pneumatik dalam pelaksanaan teknik udara mampat dalam industri merupakan ilmu pengetahuan dari semua proses mekanik dimana udara memindahkan suatu gaya atau gerakan. Jadi pneumatik meliputi semua komponen mesin atau peralatan, dalam mana terjadi proses-proses pneumatik. Dalam bidang kejuruan teknik pneumatik dalam pengertian yang lebih sempit lagi adalah teknik udara mampat (udara bertekanan).


Komponen-komponen Pneumatik
Komponen pneumatik beroperasi pada tekanan 8 s.d. 10 bar, tetapi dalam praktik dianjurkan beroperasi pada tekanan 5 s.d. 6 bar untuk penggunaan yang ekonomis.
Beberapa bidang aplikasi di industri yang menggunakan media pneumatik dalam hal penangan material adalah sebagai berikut :
a. Pencekaman benda kerja
b. Penggeseran benda kerja
c. Pengaturan posisi benda kerja
d. Pengaturan arah benda kerja
Penerapan pneumatik secara umum :
a. Pengemasan (packaging)
b. Pemakanan (feeding)
c. Pengukuran (metering)
d. Pengaturan buka dan tutup (door or chute control)
e. Pemindahan material (transfer of materials)
f. Pemutaran dan pembalikan benda kerja (turning and inverting of parts)
g. Pemilahan bahan (sorting of parts)
h. Penyusunan benda kerja (stacking of components)
i. Pencetakan benda kerja (stamping and embosing of components)
Susunan sistem pneumatik adalah sebagai berikut :
a. Catu daya (energi supply)
b. Elemen masukan (sensors)
c. Elemen pengolah (processors)
d. Elemen kerja (actuators)
1.1 Alasan Pemakaian Pneumatik
Persaingan antara peralatan pneumatik dengan peralatan mekanik, hidrolik atau elektrik makin menjadi besar. Dalam penggunaannya sistem pneumatik diutamakan karena beberapa hal yaitu :
a. paling banyak dipertimbangkan untuk beberapa mekanisasi,
b. dapat bertahan lebih baik terhadap keadaan-keadaan tertentu
Sering kali suatu proses tertentu dengan cara pneumatik, berjalan lebih rapi (efisien) dibandingkan dengan cara lainnya. Contoh :
1). Palu-palu bor dan keling pneumatik adalah jauh lebih baik dibandingkan dengan perkakas-perkakas elektrik serupa karena lebih ringan, lebih ada kepastian kerja dan lebih sederhana dalam pelayanan.
2). Pesawat-pesawat pneumatik telah mengambil suatu kedudukan monopoli yang penting pada :
a). rem-rem udara bertekanan untuk mobil angkutan dan gerbong-gerbong kereta api, alat-alat angkat dan alat-alat angkut.
b). pistol-pistol ( alat cat semprot, mesin-mesin peniup kaca, berbagai jenis penyejukan udara, kepala-kepala asah kecepatan tinggi ).
Udara bertekanan memiliki banyak sekali keuntungan, tetapi dengan sendirinya juga terdapat segi-segi yang merugikan atau lebih baik pembatasan-pembatasan pada penggunaannya. Hal-hal yang menguntungkan dari pneumatik pada mekanisasi yang sesuai dengan tujuan sudah diakui oleh cabang-cabang industri yang lebih banyak lagi. Pneumatik mulai digunakan untuk pengendalian maupun penggerakan mesin-mesin dan alat-alat.
1.2 Keuntungan Pemakaian Pneumatik
a. Merupakan media/fluida kerja yang mudah didapat dan mudah diangkut :
1). Udara dimana saja tersedia dalam jumlah yang tak terhingga.
2). Saluran-saluran balik tidak diperlukan karena udara bekas dapat dibuang bebas ke atmosfir, sistem elektrik dan hidrolik memerlukan saluran balik.
3). Udara bertekanan dapat diangkut dengan mudah melalui saluran-saluran dengan jarak yang besar, jadi pembuangan udara bertekanan dapat dipusatkan dan menggunakan saluran melingkar semua pemakai dalam satu perusahaan dapat dilayani udara bertekanan dengan tekanan tetap dan sama besarnya. Melalui saluran-saluran cabang dan pipa-pipa selang, energi udara bertekanan dapat disediakan dimana saja dalam perusahaan.
b. Dapat disimpan dengan mudah :
1). Sumber udara bertekanan ( kompresor ) hanya menyerahkan udara bertekanan kalau udara bertekanan ini memang digunakan. Jadi kompresor tidak perlu bekerja seperti halnya pada pompa peralatan hidrolik.
2). Pengangkutan ke dan penyimpanan dalam tangki-tangki penampung juga dimungkinkan.
3). Suatu daur kerja yang telah dimulai selalu dapat diselesaikan, demikian pula kalau penyediaan listrik tiba-tiba dihentikan.
c. Bersih dan kering :
1). Udara bertekanan adalah bersih. Kalau ada kebocoran pada saluran pipa, benda-benda kerja maupun bahan-bahan disekelilingnya tidak akan menjadi kotor.
2). Udara bertekanan adalah kering. Bila terdapat kerusakan pipa-pipa tidak akan ada pengotoran-pengotoran, bintik minyak dansebagainya.
3). Dalam industri pangan , kayu , kulit dan tenun serta pada mesin-mesin pengepakan hal yang memang penting sekali adalah bahwa peralatan tetap bersih selama bekerja.
Sistem pneumatik yang bocor bekerja merugikan dilihat dari sudut ekonomis, tetapi dalam keadaan darurat pekerjaan tetap dapat berlangsung. Tidak terdapat minyak bocoran yang mengganggu seperti pada sistem hidrolik.
d. Tidak peka terhadap suhu
1). Udara bersih ( tanpa uap air ) dapat digunakan sepenuhnya pada suhu-suhu yang tinggi atau pada nilai-nilai yang rendah, jauh di bawah titik beku ( masing-masing panas atau dingin ).
2). Udara bertekanan juga dapat digunakan pada tempat-tempat yang sangat panas, misalnya untuk pelayanan tempa tekan, pintu-pintu dapur pijar, dapur pengerasan atau dapur lumer.
3). Peralatan-peralatan atau saluran-saluran pipa dapat digunakan secara aman dalam lingkungan yang panas sekali, misalnya pada industri-industri baja atau bengkel-bengkel tuang (cor).
e. Aman terhadap kebakaran dan ledakan
1). Keamanan kerja serta produksi besar dari udara bertekanan tidak mengandung bahaya kebakaran maupun ledakan.
2). Dalam ruang-ruang dengan resiko timbulnya kebakaran atau ledakan atau gas-gas yang dapat meledak dapat dibebaskan, alat-alat pneumatik dapat digunakan tanpa dibutuhkan pengamanan yang mahal dan luas. Dalam ruang seperti itu kendali elektrik dalam banyak hal tidak diinginkan.
f. Tidak diperlukan pendinginan fluida kerja
1). Pembawa energi (udara bertekanan) tidak perlu diganti sehingga untuk ini tidak dibutuhkan biaya. Minyak setidak-tidaknya harus diganti setelah 100 sampai 125 jam kerja.
g. Rasional (menguntungkan)
1). Pneumatik adalah 40 sampai 50 kali lebih murah daripada tenaga otot. Hal ini sangat penting pada mekanisasi dan otomatisasi produksi.
2). Komponen-komponen untuk peralatan pneumatik tanpa pengecualian adalah lebih murah jika dibandingkan dengan komponen-komponen peralatan hidrolik.
h. Kesederhanaan (mudah pemeliharaan)
1). Karena konstruksi sederhana, peralatan-peralatan udara bertekanan hampir tidak peka gangguan.
2). Gerakan-gerakan lurus dilaksanakan secara sederhana tanpa komponen mekanik, seperti tuas-tuas, eksentrik, cakera bubungan, pegas, poros sekerup dan roda gigi.
3). Konstruksinya yang sederhana menyebabkan waktu montase (pemasangan) menjadi singkat, kerusakan-kerusakan seringkali dapat direparasi sendiri, yaitu oleh ahli teknik, montir atau operator setempat.
4). Komponen-komponennya dengan mudah dapat dipasang dan setelah dibuka dapat digunakan kembali untuk penggunaan-penggunaan lainnya.
i. Sifat dapat bergerak
1). Selang-selang elastik memberi kebebasan pindah yang besar sekali dari komponen pneumatik ini.
j. Aman
1). Sama sekali tidak ada bahaya dalam hubungan penggunaan pneumatik, juga tidak jika digunakan dalam ruang-ruang lembab atau di udara luar. Pada alat-alat elektrik ada bahaya hubungan singkat.
k. Dapat dibebani lebih ( tahan pembebanan lebih )
Alat-alat udara bertekanan dan komponen-komponen berfungsi dapat ditahan sedemikian rupa hingga berhenti. Dengan cara ini komponen-komponen akan aman terhadap pembebanan lebih. Komponen-komponen ini juga dapat direm sampai keadaan berhenti tanpa kerugian.
1). Pada pembebanan lebih alat-alat udara bertekanan memang akan berhenti, tetapi tidak akan mengalami kerusakan. Alat-alat listrik terbakar pada pembebanan lebih.
2). Suatu jaringan udara bertekanan dapat diberi beban lebih tanpa rusak.
3). Silinder-silinder gaya tak peka pembebanan lebih dan dengan menggunakan katup-katup khusus maka kecepatan torak dapat disetel tanpa bertingkat.
l. Jaminan bekerja besar
Jaminan bekerja besar dapat diperoleh karena :
1). Peralatan serta komponen bangunannya sangat tahan aus.
2). Peralatan serta komponen pada suhu yang relatif tinggi dapat digunakan sepenuhnya dan tetap demikian.
3). Peralatan pada timbulnya naik turun suhu yang singkat tetap dapat berfungsi.
4). Kebocoran-kebocoran yang mungkin ada tidak mempengaruhi ketentuan bekerjanya suatu instalasi.
m. Biaya pemasangan murah
1). Mengembalikan udara bertekanan yang telah digunakan ke sumbernya (kompresor) tidak perlu dilakukan. Udara bekas dengan segera mengalir keluar ke atmosfir, sehingga tidak diperlukan saluran-saluran balik, hanya saluran masuk saja.
2). Suatu peralatan udara bertekanan dengan kapasitas yang tepat, dapat melayani semua pemakai dalam satu industri. Sebaliknya, pengendalian-pengendalian hidrolik memerlukan sumber energi untuk setiap instalasi tersendiri (motor dan pompa).
n. Pengawasan (kontrol)
1). Pengawasan tekanan kerja dan gaya-gaya atas komponen udara bertekanan yang berfungsi dengan mudah dapat dilaksanakan dengan pengukur-pengukur tekanan (manometer).
o. Fluida kerja cepat
1). Kecepatan-kecepatan udara yang sangat tinggi menjamin bekerjanya elemen-elemen pneumatik dengan cepat. Oleh sebab itu waktu menghidupkan adalah singkat dan perubahan energi menjadi kerja berjalan cepat.
2). Dengan udara mampat orang dapat melaksanakan jumlah perputaran yang tinggi ( Motor Udara ) dan kecepatan-kecepatan piston besar (silinder-silinder kerja ).
3). Udara bertekanan dapat mencapai kecepatan alir sampai 1000 m/min (dibandingkan dengan energi hidrolik sampai 180 m/min ).
4). Dalam silinder pneumatik kecepatan silinder dari 1 sampai 2 m/detik mungkin saja ( dalam pelaksanaan khusus malah sampai 15 m/detik ).
5). Kecepatan sinyal-sinyal kendali pada umumnya terletak antara 40 dan 70 m/detik (2400 sampai 4200 m/min)
p. Dapat diatur tanpa bertingkat
1). Dengan katup pengatur aliran, kecepatan dan gaya dapat diatur tanpa bertingkat mulai dari suatu nilai minimum (ditentukan oleh besarnya silinder) sampai maksimum (tergantung katup pengatur yang digunakan).
2). Tekanan udara dengan sederhana dan kalau dibutuhkan dalam keadaan sedang bekerja dapat disesuaikan dengan keadaan.
3). Beda perkakas rentang tenaga jepitnya dapat disetel dengan memvariasikan tekanan udara tanpa bertingkat dari 0 sampai 6 bar.
4). Tumpuan-tumpuan dapat disetel guna mengatur panjang langkah silinder kerja yang dapat disetel terus-menerus (panjang langkah ini dapat bervariasi sembarang antara kedua kedudukan akhirnya).
5). Perkakas-perkakas pneumatik yang berputar dapat diatur jumlah putaran dan momen putarnya tanpa bertingkat.
q. Ringan sekali
Berat alat-alat pneumatik jauh lebih kecil daripada mesin yang digerakkan elektrik dan perkakas-perkakas konstruksi elektrik (hal ini sangat penting pada perkakas tangan atau perkakas tumbuk). Perbandingan berat (dengan daya yang sama) antara :
• motor pneumatik : motor elektrik = 1 : 8 (sampai 10)
• motor pneumatik : motor frekuensi tinggi = 1 : 3 (sampai 4)
r. Kemungkinan penggunaan lagi (ulang)
Komponen-komponen pneumatik dapat digunakan lagi, misalnya kalau komponen-komponen ini tidak dibutuhkan lagi dalam mesin tua.
r. Konstruksi kokoh
Pada umumnya komponen pneumatik ini dikonstruksikan secara kompak dan kokoh, dan oleh karena itu hampir tidak peka terhadap gangguan dan tahan terhadap perlakuan-perlakuan kasar.
s. Fluida kerja murah
Pengangkut energi (udara) adalah gratis dan dapat diperoleh senantiasa dan dimana saja. Yang harus dipilih adalah suatu kompresor yang tepat untuk keperluan tertentu; jika seandainya kompresor yang dipilih tidak memenuhi syarat, maka segala keuntungan pneumatik tidak ada lagi.
1.3 Kerugian / terbatasnya Pneumatik
a. Ketermampatan (udara).
Udara dapat dimampatkan. Oleh sebab itu adalah tidak mungkin untuk mewujudkan kecepatan-kecepatan piston dan pengisian yang perlahan-lahan dan tetap, tergantung dari bebannya.
Pemecahan :
• kesulitan ini seringkali diberikan dengan mengikutsertakan elemen hidrolik dalam hubungan bersangkutan, tertama pada pengerjaan-pengerjaan cermat ( bor, bubut atau frais ) hal ini merupakan suatu alat bantu yang seringkali digunakan.
b. Gangguan Suara (Bising)
Udara yang ditiup ke luar menyebabkan kebisingan (desisan) mengalir ke luar, terutama dalam ruang-ruang kerja sangat mengganggu.
Pemecahan :
• dengan memberi peredam suara (silincer)
c. Kegerbakan (volatile)
Udara bertekanan sangat gerbak (volatile). Terutama dalam jaringan-jaringan udara bertekanan yang besar dan luas dapat terjadi kebocoran-kebocoran yang banyak, sehingga udara bertekanan mengalir keluar. Oleh karena itu pemakaian udara bertekanan dapat meningkat secara luar biasa dan karenanya harga pokok energi “berguna” sangat tinggi.
Pemecahan :
• dapat dilakukan dengan menggunakan perapat-perapat berkualitas tinggi.
d. Kelembaban udara
Kelembaban udara dalam udara bertekanan pada waktu suhu menurun dan tekanan meningkat dipisahkan sebagai tetesan air (air embun).
Pemecahan :
• penggunaan filter-filter untuk pemisahan air embun (dan juga untuk penyaring kotoran-kotoran).
e. Bahaya pembekuan
Pada waktu pemuaian tiba-tiba (dibelakang pemakai udara bertekanan) dan penurunan suhu yang bertalian dengan pemuaian tiba-tiba ini, dapat terjadi pembentukan es.
Pemecahan :
• Batasi pemuaian udara bertekanan dalam perkakas-perkakas pneumatik.
• Biarkan udara memuai sepenuhnya pada saat diadakan peniupan ke luar.
f. Kehilangan energi dalam bentuk kalor.
Energi kompresi adiabatik dibuang dalam bentuk kalor dalam pendingin antara dan akhir. Kalor ini hilang sama sekali dan kerugian ini hampir tidak dapat dikurangi.
g. Pelumasan udara bertekanan
Oleh karena tidak adanya sistem pelumasan untuk bagian-bagian yang bergerak, maka bahan pelumas ini dimasukkan bersamaan dengan udara yang mengalir, untuk itu bahan pelumas harus dikabutkan dalam udara bertekanan.
h. Gaya tekan terbatas
1). Dengan udara bertekanan hanya dapat dibangkitkan gaya yang terbatas saja. Untuk gaya yang besar, pada tekanan jaringan normal dibutuhkan diameter piston yang besar.
2). Penyerapan energi pada tekanan-tekanan kejutan hidrolik dapat memberi jalan keluar.
i. Ketidakteraturan
Suatu gerakan teratur hampir tidak dapat diwujudkan :
1). Pada pembebanan berganti-ganti
2). Pada kecepatan-kecepatan kecil (kurang dari 0,25 cm/det) dapat timbul ‘stick-slip effect’.
j. Tidak ada sinkronisasi
Menjalankan dua silinder atau lebih paralel sangat sulit dilakukan.
k. Biaya energi tinggi
Biaya produksi udara bertekanan adalah tinggi. Oleh karena itu untuk produksi dan distribusi dibutuhkan peralatan-peralatan khusus. Setidak-tidaknya biaya ini lebih tinggi dibandingkan dengan penggerak elektrik.
Perbandingan biaya ( tergantung dari cara penggerak ) :
• Elektrik : Pneumatik = 1 : 10 (sampai 12)
• Elektrik : Hidrolik = 1 : 8 (sampai 10)
• Elektrik : Tangan = 1 : 400 (sampai 500)
1.4 Pemecahan Kerugian Pneumatik
Pada umumnya, hal-hal yang merugikan dapat dikurangi atau dikompensasi dengan :
a. Peragaman yang cocok dari komponen-komponen maupun alat pneumatik.
b. Pemilihan sebaik mungkin sistem pneumatik yang dibutuhkan.
c. Kombinasi yang sesuai dengan tujuannya dari berbagai sistem penggerakan dan pengendalian (elektrik, pneumatik dan hidrolik).

PEMBALIKAN ARAH PUTARAN MOTOR INDUKSI 3 FASA

PEMBALIKAN ARAH PUTARAN MOTOR INDUKSI 3 FASA

Motor induksi merupakan motor arus bolak-balik (AC) yang paling banyak digunakan untuk keperluan dalam kelangsungan proses suatu industry. Konstruksinya yang sederhana dan kuat mendasari alasan keluasan pemakaianya. Arus rotor motor ini juga tidak memerlukan sumber tertentu, malainkan hanya merupakan arus yang terinduksi akibat adanya perbedaan relatif antara putaran rotor dan putaran medan magnetic yang dihasilkan oleh arus stator.

Dengan menggunakan motor induksi, banyak hal yang bisa dilakukan dengan motor tersebut. Salah satunya adalah dengan membalik arah putarannya sesuai dengan yang kita inginkan. Cara yang sering dilakukan dalam pembalikan arah putaran adalah dengan menukar salah satu fasa dengan fasa yang lainnya yang terhubung pada belitan stator motor induksi. Dalam hal ini, jenis motor yang digunakan adalah motor induksi tiga fasa. Tulisan ini akan membahas tentang rangkaian kendali dan rangkaian daya dari pembalikan arah putaran dari sebuah motor induksi tiga fasa. Hal-hal yang harus diperhatikan dalam membalik arah putaran sebuah motor induksi adalah jangan langsung membalik arah putaran motor ketika motor tersebut sedang dalam keadaan berputar terutama jika motor tersebut sedang berada pada kecepatan maksimumnya. Jika hal itu dilakukan, maka akan menyebabkan kejutan pada motor sehingga dapat memperpendek life time dari motor itu sendiri dan juga dapat membuat motor tersebut jadi panas (menimbulkan arus urutan negatif). Untuk itu, kita harus men-stop putaran motor terlebih dahulu sebelum membalik arah putarannya. Berikut ini adalah gambar rangkaian kendali dan rangkaian daya dari pembalikan arah putaran motor induksi tiga fasa.

Gambar 1. Rangkaian Kendali

Gambar 2. Rangkaian Daya

Penjelasan rangkaian di atas adalah sebagai berikut :

1. Pastikan MCB (Miniature Circuit Breaker) pada rangkaian kendali dan rangkaian daya sudah dalam posisi ON demikian juga tombol Emercy stop sehingga arus masuk melalui saklar pilih Lokal (selector Switch).
2. Keadaan 1, pindahkan selector switch pada posisi 1-2, Coil relay RL1 akan mendapat arus listrik (energized) maka anak kontak 1-3 dari RL1 menutup. aksi ini belum memberikan reaksi apapun pada motor.
3. Bila push button S_maju1 ditekan, maka coil K1 energized karena adanya aliran arus yang masuk ke coil. Anak kontak kontaktor K1 yang digunakan sebagai pengunci yaitu 13-14 akan menutup. Ketika S_maju1 dilepas, maka arus akan tetap mengalir pada coil kontaktor K1 melalui anak kotak Relay RL1 1-3, dan anak kontak K1 13-14. Demikian juga seluruh anak kontak K1 yang terdapat dalam rangkaian daya di atas akan menutup sehingga motor berputar pada arah maju (diasumsikan putarannya punya arah yang seperti itu).
4. Lampu indikator L1 akan menyala yang menandakan bahwa motor sedang berputar pada arah maju.
5. Jika anda menekan push button S_mundur1, maka tidak akan memberikan reaksi apapun karena jalur arus listrik yang menuju ke coil K2 telah di putus oleh anak kontak kontaktor K1 yakni 21-22. Oleh karena karena itu anda harus men-stopnya terlebih dahulu. Demikian juga jika anda ingin mencoba-coba untuk mengoperasikan motor lewat rangkaian remote, juga tidak memberikan reaksi apapun.
6. Apabila selama pengoperasian motor mengalami kelebihan beban makan anak kotak TOLR (Thermal Over Load Relay) 95-96 akan membukan sedangkan 97-98 akan menutup dan kontak-kontak TOLR dalam rangkaian daya membuka semuanya sehingga motor akan berhenti berputar. Bersamaan dengan itu L3 yang menandakan motor kelebihan beban.
7. Bila push button S_off1 ditekan maka K1 tidak akan bekerja sehingga motor berhenti berputar.
8. Bila push button S_mundur1 ditekan, maka coil K2 energized karena adanya aliran arus yang masuk ke coil. Anak kontak kontaktor K2 yang digunakan sebagai pengunci yaitu 13-14 akan menutup. Ketika S_mundur1 dilepas, maka arus akan tetap mengalir pada coil kontaktor K2 melalui anak kotak Relay RL1 1-3, dan anak kontak K2 13-14. Demikian juga seluruh anak kontak K2 yang terdapat dalam rangkaian daya di atas akan menutup sedangkan selurauh anak kontak K1 membuka sehingga motor berputar pada arah mundur (diasumsikan putarannya punya arah yang seperti itu).
9. Lampu indikator L2 akan menyala yang menandakan bahwa motor sedang berputar pada arah mundur.
10. Jika anda menekan push button S_maju1, maka tidak akan memberikan reaksi apapun karena jalur arus listrik yang menuju ke coil K1 telah di putus oleh anak kontak kontaktor K2 yakni 21-22. Oleh karena karena itu anda harus men-stopnya terlebih dahulu. Demikian juga jika anda ingin mencoba-coba untuk mengoperasikan motor lewat rangkaian remote, juga tidak memberikan reaksi apapun.
11. Apabila selama pengoperasian motor mengalami kelebihan beban makan anak kotak TOLR (Thermal Over Load Relay) 95-96 akan membukan sedangkan 97-98 akan menutup dan kontak-kontak TOLR dalam rangkaian daya membuka semuanya sehingga motor akan berhenti berputar. Bersamaan dengan itu L3 yang menandakan motor kelebihan beban.
12. Bila push button S_off1 ditekan maka K1 tidak akan bekerja sehingga motor berhenti berputar.
13. Keadaan 2,Untuk pengoperasian motor dengan rangkaian remote anda harus memindahkan selector switch pada posisi 1-3. Coil relay RL2 akan mendapat arus listrik (energized) maka anak kontak 1-3 dari RL2 menutup. aksi ini belum memberikan reaksi apapun pada motor. Langkah selanjutnya sama dengan langkah no. 3 sampai no. 12, hanya beda hanyalah push buttonnya. Untuk stop tekan S_off2, maju tekan S_maju2, dan untuk mundur tekan S_mundur2. Tentu saja Push Button S_maju1 dan S_mundur1 tidak akan berfungsi apabila di tekan.
14. Apabila terjadi hal-hal yang tidak diinginkan, langsung saja tekan tombol Emercy Stop maka seluruh rangkaian akan padam.

Motor induksi yang digunakan di atas belitan statornya sudah dalam keadaan terhubung bintang. Pilihan hubungan bintang digunakan untuk menghindari arus start yang besar dibandingkan dengan menggunakan hubungan delta arus startnya akan lebih besar.

Anda dapat memodifikasi rangkaian di atas menjadi rangkaian pembalikan arah putaran motor induksi tiga fasa start bintang-delta. Jadi pada saat start menggunakan hubungan bintang, beberapa saat setelah motor mencapai kecepatan nominalnya langsung pindah ke hubungan delta. Untuk waktu tunda peralihan dari bintang ke delta dapat menggunakan Timer, untuk waktu peralihan dari bintang ke delta dapat anda tentukan sendiri. Ini sangat berguna untuk menghindari arus start yang sangat besar. Selain itu, torka motor induksi yang dihasilkan dengan hubungan delta lebih besar dari torka yang dihasilkan dengan hanya menggunakan hubungan bintang.

Rangkaian Water Level Control (WLC)

Rangkaian Water Lever Control atau yang sering disingkat dengan WLC atau rangkaian kontrol level air merupakan salah satu aplikasi dari rangkaian konvensional dalam bidang tenaga listrik yang diaplikasikan pada motor listrik khususnya motor induksi untuk pampa air. Fungsi dari rangkaian ini adalah untuk mengontrol level air dalam sebuah tangki penampungan yang banyak dijumpai di rumah-rumah atau bahkan disebuah industri di mana pada level tertentu motor listrik atau pompa air akan beroperasi dan pada level tertentu juga pompa air akan mati. Untuk mengontrol level air dalam tangki penampungan dapat menggunakan dua buah pelampung yang mana masing-masing dari pelampung tersebut menentukan batas atas dan batas dari level air. Jadi pada saat anda sedangkan menjalankan pompa air, dengan mengaplikasikan rangkaian Water Level Control pada pompa air yang anda gunakan, anda tidak perlu menunggu hanya untuk mematikan pompa air pada saat tangki atau bak air penuh karena apabila air dalam tangki sudah penuh maka pompa akan padam dengan sendirinya tanpa harus menekan tombol stop. Demikian juga apa bila air dalam tangki atau bak mulai berkurang sesuai dengan batas yang telah ditentukan maka pompa akan jalan dengan sendirinya. Dengan demikian ada bisa melakukan kegiatan yang lain yang lebih berguna, misalnya nonton acara gossip di Channel TV kesayangan anda sambil menikmati sedapnya pisang goreng yang dibalut dengan sambal terasi yang rasanya benar-benar nendang bangets. Lupakan tentang pisang goreng, dan untuk lebih jelasnya perhatikan bagaimana sebuah pelampung dapat bekerja pada sebuah rangkaian Water Level Control sebagai berikut :

Gambar 1. Prinsip Kerja Pelampung

Penjelasan dari gambar di atas :

Pada kondisi (1) kita anggap bahwa untuk pertama beroperasi air di dalam tangki seperti yang terlihat pada gambar. Dengan keadaan yang demikian, maka otomatis Pelampung 1 yang difungsikan sebagai batas atas air dan Pelampung 2 yang difungsikan sebagai batas bawah akan menggantung pada sebuah tali pelampung sehingga menyebabkan kontak pelampung yang berada di antara 2 dan A1 akan menutup karena gaya berat dari kedua pelampung. Akibatnya, motor pompa air akan beroperasi.

Ketika pompa air mulai mengisi tangki/bak maka pelampung 2 akan terangkat ke atas atau terapung seperti yang terlihat dalam gambar pada kondisi (2). Meskipun pelampung 2 sudah terapung, kontak pelampung tetap pada posisi close, pabrik sudah merancang dengan sedekian rupa sehingga hal demikian bisa terjadi, pelampung 1 masih mampu untuk menutup kontak pelampung sehingga pompa tetap beroperasi.

Seiring dengan semakin bertambahnya air tangki maka Pelampung 2 akan semakin bergerak ke atas sesuai dengan volume air dalam tangki tersebut. Apabila level air telah sampai pada Pelampung 1 seperti terihat dalam gambar untuk kondisi (3) maka Pelampung 1 akan terangkat ke atas atau terapung bersama-sama dengan pelampung 2. Akibatnya, kontak pelampung antara 2 dan A1 akan membuka dan motor atau pompa air akan mati. Jadi, bukan Pelampung 2 yang mendorong Pelampung 1 sehingga kontak pelampung terbuka (open).

Apabila air di dalam tangki atau bak mulai berkurang atau lebih rendah dari Pelampung 1, maka pelampung 1 akan menggantung pada kontak pelampung seperti lihat pada gambar untuk kondisi (4). Meskipun Pelampung 1 sudah menggantung, akan tetapi kontak pelampung masih tetap pada kondisi open karena Pelampung 1 belum cukup berat untuk menutup kontak tersebut. Jika air sudah benar-benar berkurang dalam tangki sesuai dengan batas bawah yang telah ditentukan maka pelampung 2 akan menggantung seperti pada kondisi (1) bersama-sama dengan pelampung 1. Kolaborasi kedua pelampung tersebut menghasil berat yang cukup untuk menutup kontak pelampung antara 2 dan A1 sehingga pompa air dapat berjalan atau beroperasi. Setelah itu ke kondisi (2), (3), (4), dan seterusnya.

Berikut ini adalah gambar rangkaian kendali dan sekaligus rangkaian daya dari Water Level Control. Rangkaia

ini terdiri dari dua bagian yaitu menggunakan remote untuk mengoperasikan (menjalankan dan mematikan)

ompa air dan menggunakan pelampung untuk mengoperasikan pompa air secara otomatis.

Gambar 2. Rangkaian kendali dan rangkaian daya

Langkah-langkah kerja rangkaian Water Level Control

1. Diasumsikan bahwa tombol emergency, MCB rangkaian control dan MCB rangkaian daya tertutup atau sudah pada posisi on.

Pada keadaan normal kontak overload 95 – 96 tertutup dan kontak 97 – 98 terbuka

Posisi 1 yaitu pada saat selektor switch dipindahkan pada posisi 1-2 maka lampu indikator L2 akan menyala yang menandakan bahwa yang bekerja adalah pelampung (otomatis)

Ketika air di dalam bak telah kosong atau berkurang, pelampung akan tertarik ke bawah dan menutup kontak yang terdapat pada pelampung sehingga arus akan mengalir pada kontaktor K1 dengan demikian kontak utama 1–2 pada K1 akan menutup sedangkan kontak 3-6 pada RL (Relay) tetap terbuka sehingga motor akan berputar yang di tandai dengan menyalanya lampu indikator L4

Apabila motor mengalami kelebihan beban maka kontak 95-96 akan membuka dan kontak 97-98 akan menutup sehingga lampu indikator L3 yang menandakan kelebihan beban akan menyala dan pada saat itu motor akan berhenti berputar.

Jika air di dalam bak telah penuh atau telah mencapai level yang telah ditentukan maka pelampung di dalam air akan terangkat ke atas sehingga membuka kontak yang terdapat pada pelampung tersebut dan motor akan akan berhenti berputar.

Proses selanjutnya kembali ke langkah nomor 4.

Untuk posisi 2 selektor switch dipindahkan pada posisi 3-4 maka lampu indikator L1 akan langsung menyala yang menandakan bahwa operasi motor dilakukan secara remote (menyalakan dan mematikan motor) dan pada saat itu pelampung tidak akan bekerja

Untuk menyalakan motor tekan push button S_on

Kontak 1-4 akan menutup karena koil 2-10 relay (RL) mendapat energy listrik sehingga arus akan mengalir melalui kontak 1-4 tersebut walaupun saklar S_on dilepas

Dengan demikian kontak 3-6 dan 8-11 akan menutup sedangkan kontak 1-2 pada K1 tetap terbuka, dengan demikian motor akan berputar yang ditandai dengan menyalanya lampu indikator L4

Apabila motor mengalami kelebihan beban maka kontak 95-96 akan membuka dan kontak 97-98 akan menutup sehingga lampu indikator L3 yang menandakan kelebihan beban akan menyala dan pada saat itu motor akan berhenti berputar.

Tekan push button S_off untuk mematikan motor.

Baik untuk operasi dengan remote ataupun secara otomatis (dengan pelampung) apabila ada hal-hal yang tidak inginkan terjadi pada saat motor beroperasi dapat langsung menekan tombol emergency sehingga seluruh rangkaian akan padam.

Rangkaian Water Level Control di atas belumlah sempurna, anda bisa memodifikasinya supaya menjadi lebih

baik lagi dan juga lebih andal pastinya. Ini cuma salah satu contoh saja, jika anda ingin berusaha sedikit saja maka

hasilnya pasti akan lebih bagus lagi dan tentunya memakai desain yang dibuat sendiri akan memberikan kepuasan

yang tersendiri pula.

AdaUntuk pengoperasian pompa dengan remote, saya menggunakan relay yang dalam rangkaian disingkat dengan RL dengan pertimbangan penggunaan remote hanyalah sebagai cadangan jika pelampung mengalami kegagalan dalam pengoperasiannya. Anda dapat menggantinya dengan kontaktor. Jika anda menggunakan relay, relaynya harus disesuaikan dengan kapasitas arus dari motor pompa. Kalau tidak sesuai, bisa-bisa relaynya hangus dan anda akan merogoh kocek lebih dalam lagi. Menyedihkan!

Motor yang digunakan pada rangkaian di atas adalah motor induksi 1 fasa. Jika anda menggunakan motor induksi 3 fasa, maka rangkaian kontrolnya akan lebih rumit lagi. Silahkan anda berkreasi sendiri.

Pada kondisi (3) dari gambar pelampung, usahakan jangan sampai tali pada pelampung terjadi lilitan yang menyebabkan terbentuknya sebuah simpul sehingga kedua pelampung berkumpul pada satu titik pada tali pelampung. Hal ini akan menyebabkan pompa mati menyala dalam waktu yang relatif singkat. Apabila hal ini terjadi, maka lampu indikator L4 pada gambar akan berkedip-kedip. Keuntungannya, anda akan melihat nyala lampu indikator yang berkedip-kedip pada panel sehingga anda tidak perlu membeli lampu hias di toko kesayangan anda. Kerugiannya, anda akan berteriak histeris sampai nadanya mungkin mencapai 7 oktaf (melebihi Gita Gutawa) karena melihat tagihan rekening listrik anda yang meningkat dari biasanya jika anda membiarkan hal tersebut terus berlangsung. Tentu saja penyebabnya adalah motor mati menyala dalam waktu yang relative singkat, yang mana kita tahu bersama bahwa arus start dari motor induksi bisa 5 sampai 7 kali lebih besar dari arus nominalnya yang mana juga akan mempengaruhi putaran kWh meter anda.

Pengalaman adalah guru yang baik tetapi belajar dari pengalaman orang lain adalah Guru Terbaik. Jadi, jangan segan-segan untuk berlajar dari orang-orang yang sudah berpengalaman. So, take my advice and Go On! Thanks

Bacaan sederhana yang sering dikunjungi orang-orang kreatif, disini anda akan mendapatkan sedikit tehnik dan cara kerja dari sebuah rangkaian kontrol/ kendali dengan menggunakan beban Motor 3 phasa (Sebuah mesin penggerak dengan catu daya 3 phasa sebagai sumber tenaga):

Cara kerja motor 3 phasa :
1. motor 3 phasa akan bekerja /berputar apabila sudah dihubungkan dalam hubungan tertentu .
2. mendapat tegangan (jala-jala /power /sumber) sesuai dengan kapasitas motornya.

Bekerjanya hanya mengenal 2 hubungan yaitu :
a. motor bekerja bintang /star (Y)
    berarti motor harus dihubungkan bintang baik secara langsung pada terminal maupun melalui rangkaian kontrol.
b. Motor bekerja segitiga /Delta (▲)
    berarti motor harus dihubungkan segitiga baik secara langsung pada terminal maupun melalui rangkaian kontrol.

Kecuali :mesin-mesin yang berkapasitas tinggi diatas 10 HP, maka motor tersebut wajib bekerja segitiga (▲) dan harus melalui rangkaian kontrol star delta baik secara mekanik , manual, konvensional, digital , PLC.
Dimana bekerja awal (start) motor tersebut bekerja bintang hanya sementara, selang berapa waktu barulah motor bekerja segitiga dan motor boleh dibebani.

Cara menghubungkan motor dalam hubungan bintang (Y) :
1. Cukup mengkopelkan /menghubungkan salah satu dari ujung-ujung kumparan phasa menjadi satu
2. Sedangkan yang tidak dihhubungkan menjadi satu dihubungkan kesumber tegangan.

Cara menghubungkan motor dalam hubungan segitiga (▲) :
1. ujung-ujung pertama dari kumparan phasa I dihubungkan dengan ujung kedua dari kumparan phasa III
2. ujung-ujung pertama dari kumparan phasa II dihubungkan dengan ujung kedua dari kumparan phasa I
3. ujung-ujung pertama dari kumparan phasa III dihubungkan dengan ujung kedua dari kumparan phasa II
4. Sedangkan untuk kesumber tegangan terserah kita menghubungkannya , boleh melalui ujung –ujung pertama atau ujung-ujung        kedua.



Cara penyambungan /pengkonekan ujung-ujung kumparan phasa system Direct On Line(DOL) dilihat dari tegangan jala-jala dengan plat nama pada motor.

No Jala-jala Nama plat motor Hubungan /koneksi
   1 380 V 380 V /220V Y (bintang) tegangan di motor 220 V
   2 380 V 220V /380 V Y (bintang) tegangan di motor 220 V
   3 220 V 220V /380 V ▲ (segitiga) tegangan di motor 220 V
   4 220 V 380 V /220V ▲ (segitiga) tegangan di motor 220 V
   5 380 V 380 V Sebagai pengaman kita hubungkan (Y),bila tegangan kurang kita hubungkan ▲
   6 380 V 380 V /440 V Motor harus bekerja ▲ karena kapasitas motor sebenarnya 380 V

Kesimpulan :

1. Bahwa dari berbagai data kapasitas tegangan yang tercantum pada plat motor, sesungguhnya kapasitas tegangan pada         motor tersebut adalah tegangan yang rendah. 

2. Putaran motor tidak tergantung pada besar kecilnya tegangan input melainkan tergantung dari jumlah kutup (pok), makin banyak jumlah kutup makin sedikit putarannya atau sebaliknya.

3. Keburukan motor 3 phasa yaitu apabila bekerja diatas kemampuan PK yang tersedia, motor tersebut langsung mendengung dan berhenti, berbeda dengan motor DC seri yang makin bertambah beban maka motor berputar menyesuaikan bebannya.

4. Apabila salah satu tegangan input putus maka motor akan bekerja tidak normal/mendengung .

5. Apabila pada pengkonekkan bintang /segitiga salah pengkonekkan pada salah satu ujung-ujung kumparan phasa maka akan mengakibatkan bekerja tidak normal (mendengung/bahkan konslet)

6. Untuk mengukur banyaknya putaran motor (rpm)dengan alat TACOMETER.

7. Mengukur kondisi isolasi email(kumparan)masih baik atau tidak ataupun terjadi tegangan tembus kita gunakan alat ukur             MEGER dan sekarang disebut INSULATION TESTER.ingat nilai isolasi yang bagus dihitung setiap 1000Ω perVolt dan satuannya       harus Mega.
8. Mengukur baik/buruknya pembumian /arde /ground/massa dengan menggunakan EARTH TESTER atau menggunakan dim    meter karena nilai arde yang bagus nilainya harus sekecil mungkin bahkan mendekati 0, maksimal 5 Ω, untuk segera mengetahui ardenya bagus atau tidak, cukup dengan menggunakan AVOMETER yaitu tegangan antara phasa dengan nol dan phasa dengan arde harus sama.

9. Menghitung besarnya daya menggunakan rumus P = E.I.cos q

10. Untuk mennghitung besarnya daya setiap PK (HP) pada motor.

     Prinsip kerja motor 3 phasa dan terjadinya slip
Jika kumparan 3 phasa dari motor 3 phasa dihubungkan dengan jala-jala 3 phasa, maka pada kumparan stator tersebut timbul medan magnet putaran ns (putaran sinkron), medan magnet ini memotong batang-batang konduktor pada rotor sehingga timbul GGL (Gaya Gerak Listrik). karena batang-batang konduktor tersebut dihubungkan singkat maka akan terjadi arus induksi pada batang tersebut sehingga menghasilkan medan magnet pada batang tersebut .
Medan magnet pada rotor berinteraksi dengan medan magnet pada stator terjadilah putaran (nr) = putaran rotor.
Karena prosesnya berdasarkan induksi maka rotor ini disebut motor induksi, syaratnya nr tidak sama dengan ns, Berarti terjadi perbedaan antara nr dan ns yang disebut dengan Slip

  ns - nr
  SLIP (%) = ns x 100 %
 
Berikut ini merupakan rangkaian utama dalam menjalankan motor 3 Fase dengan hubungan STAR-DELTA Otomatis.


Dan berikut ini merupakan rangkaian kendali dalam menjalankan motor 3 Fase dengan hubungan STAR-DELTA Otomatis.

.. Mengoperasikan Motor 3 Fasa dengan Sistem Kendali Elektromagnetik

Mengoperasikan Motor 1 Fasa

Dalam mengoperasikan motor 1 fasa dengan kendali elektromagnetik, dibutuhkan kontaktor magnet, MCB, dan tombol ON/ OFF (saklar tekan) untuk alat kontrolnya. Dengan kontaktor magnet, motor 1 fasa jenis split phasa dapat dijalankan dari jarak jauh, kontaktor dapat diletakkan pada tempat yang jauh dari operator. Sedangkan operator hanya mengendalikan tombol start untuk menjalankan dan tombol stop untuk mengendalikan. Dengan demikian operator dapat bekerja ditempat yang aman.

Dari gambar rangkaian kontrol dan daya, terlihat kontak-kontak kontaktor magnet dipakai sesuai keperluannya. Pada rangkaian kontrol, fasa dihubungkan ke MCB 1 fase, kemudian melalui tombol OFF, menuju ke tombol ON, yang kemudian menuju coil pada kontaktor dan berakhir di netral, karena sakelar ON yang digunakan merupakan sakkelar tombol, maka dipakai sakelar pengunci/ bantu yang terhubung pararel ke kontak bantu kontaktor NO (Normally Open). Sedangkan pada rangkaian daya, perjalanannya yaitu dari Fasa melalui MCB dan menuju ke kontaktor (pada kontak utama), dan dari kontak utama menuju motor 1 fasa. Salah satu masukan kontak utama pada kontaktor dihubungkan melalui sumber netral dan keluarannya dihubungkan ke motor listrik.

a. Rangkain Kontrol




b. Rangkaian Utama

c. Rangkaian Pengawatan

JENIS DAN KEGUNAAN KONTAKTOR MAGNET

Sistem pengontrolan motor listrik semi otomatis yang menggunakan alat kontrol kontaktor magnet memerlukan alat bantu lain agar fungsi pengontrolan berjalan dengan baik seperti: tombol tekan, thermal overload relay dan alat bantu lainnya. Kontaktor magnet banyak digunakan untuk mengontrol motor-motor listrik 1 fasa dan 3 fasa, anatara lain untuk mengontrol motor dua arah putaran, strating bintang-segitiga, beberapa unit motor bekerja dan berhenti berurutan dan lain-lain.

A. Kontaktor Magnet
Kontaktor magnet atau sakelar magnet adalah sakelar yang bekerja berdasarkan kemagnetan. Artinya sakelar ini bekerja bila ada gaya kemagnetan. Magnet berfungsi sebagai penarik dan pelepas kontak-kontak. Sebuah kontaktor harus mampu mengalirkan arus dan memutuskan arus dalam keadaan kerja normal. Arus kerja normal ialah arus yang mengalir selama pemutusan tidak terjadi. Sebuah kontaktor kumparan magnetnya (coil) dapat dirancang untuk arus searah (arus DC) atau arus bolak-balik (arus AC). Kontaktor arus AC ini pada inti magnetnya dipasang cincin hubung singkat, gunanya adalah untuk menjaga arus kemagnetan agar kontinu sehingga kontaktor tersebut dapat bekerja normal. Sedangkan pada kumparan magnet yang dirancang untuk arus DC tidak dipasang cincin hubung singkat.

1. Kontaktor Magnet Arus Searah (DC)
Kontaktor magnet arus searah (DC) terdiri dari sebuah kumparan yang intinya terbuat dari besi. Jadi bila arus listrik mengalir melalui kumparan, maka inti besi akan menjadi magnet. Gaya magnet inilah yang digunakan untuk menarik angker yang sekaligus menutup/ membuka kontak. Bila arus listrik terputus ke kumparan, maka gaya magnet akan hilang dan pegas akan menarik/menolak angker sehingga kontak kembali membuka atau menutup.
Untuk merancang kontaktor arus searah yang besar dibutuhkan tegangan kerja yang besar pula, namun hal ini akan mengakibatkan arus yang melalui kumparan akan besar dan kontaktor akan cepat panas. Jadi kontaktor magnet arus searah akan efisien pada tegangan kerja kecil seperti 6 V, 12 V dan 24 V.

 

Gambar 1. Simbol dan gambar fisik kontaktor magnet DC

Bentuk fisik relay dikemas dengan wadah plastik transparan, memiliki dua kontak SPDT (Single Pole Double Throgh) Gambar 2.1, satu kontak utama dan dua kontak cabang). Relay jenis ini menggunakan tegangan DC 6V, 12 V, 24 V, dan 48 V. Juga tersedia dengan tegangan AC 220 V. Kemampuan kontak mengalirkan arus listrik sangat terbatas kurang dari 5 ampere. Untuk dapat mengalirkan arus daya yang besar untuk mengendalikan motor induksi, relay dihubungkan dengan
Bila kontaktor untuk arus searah digunakan pada arus AC maka kemagnetannya akan timbul dan hilang setiap saat mengikuti gelombang arus AC.

1. Kontaktor Magnet Arus Bolak balik (AC)
Kontruksi kontaktor magnet arus bolak-balik pada dasarnya sama dengan kontaktor magnet arus searah. Namun karena sifat arus bolak-balik bentuk gelombang sinusoida, maka pada satu periode terdapat dua kali besar tegangan sama dengan nol. Jika frekuensi arus AC 50 Herz berarti dalam 1 detik akan terdapat 50 gelombang. Dan 1 periode akan memakan waktu 1/50 = 0,02 detik yang menempuh dua kali titik nol. Dengan demikian dalam 1 detik terjadi 100 kali titik nol atau dalam 1 detik kumparan magnet kehilangan magnetnya 100 kali.






Gambar 2. Simbol dan kode angka serta bentuk fisik dari kontaktor

Karena itu untuk mengisi kehilangan magnet pada kumparan magnet akibat kehilangan arus maka dibuat belitan hubung singkat yang berfungsi sebagai pembangkit induksi magnet ketika arus magnet pada kumparan magnet hilang. Dengan demikian maka arus magnet pada kontaktor akan dapat dipertahankan secara terus menerus (kontinu).
Bila kontaktor yang dirancang untuk arus AC digunakan pada arus DC maka pada kumparan itu tidak timbul induksi listrik sehingga kumparan menjadi panas. Sebaliknnya, bila kontaktor magnet untuk arus DC yang tidak mempunyai belitan hubung singkat diberikan arus AC maka pada kontaktor itu akan bergetar yang disebabkan oleh kemagnetan pada kumparan magnetnya timbul dan hilang setiap 100 kali.



Kontaktor akan bekerja normal bila tegangannya mencapai 85 % dari tegangan kerja, bila tegangan turun kontaktor akan bergetar.
Ukuran dari kontaktor ditentukan oleh batas kemampuan arusnya. Biasanya pada kontaktor terdapat beberapa kontak, yaitu kontak normal membuka (Normally Open = NO) dan kontak normal menutup (Normally Close = NC). Kontak No berarti saat kontaktor magnet belum bekerja kedudukannya membuka dan bila kontaktor bekerja kontak itu menutup/ menghubung. Sedangkan kontak NC berarti saat kontaktor belum bekerja kedudukan kontaknya menutup dan bila kontaktor bekerja kontak itu membuka. Jadi fungsi kerja kontak NO dan NC berlawanan. Kontak NO dan NC bekerja membuka sesaat lebih cepat sebelum kontak NO menutup.



Gambar 3. Simbol-simbol kontaktor magnet. a) Kumparan (coil), b) Kontak Utama, c) Kontak bantu

Fungsi dari kontak-kontak dibuat untuk kontak utama dan kontak bantu. Kontak utama terdiri dari kontak NO dan kontak bantu terdiri dari kontak NO dan NC. Kontak utama digunakan untuk mengalirkan arus utama, yaitu arus yang diperlukan untuk pesawat pemakai listrik misalnya motor listrik, pesawat pemanas dan sebagainya. Sedangkan kontak bantu digunakan untuk mengalirkan arus bantu yaitu arus yang diperlukan untuk kumparan magnet, alt bantu rangkaian, lampu-lampu indikator, dan lain-lain.
Dari informasi diatas dapat dilihat bahwa keuntungan penggunaan kontaktor magnet daripada saklar togel dan saklar Cam adalah,
* Arus listrik yang mengalir pada saklar pengontrol sangat kecil dibandingkan arus beban.
* Dapat mengontrol beban listrik dari tempat jauh dengan kerugian tegangan yang relatif kecil.

ilmu

Hai... kali ini saya akan mempostingkan beberapa gambar rangkaian motor listrik 3 fasa beserta cara kerjanya, mohon maaf bila ada kekurangan?

Motor Listrik 3 Fasa Putar Kanan Kiri

Rangkaian pengendali motor ini, dapat memutar motor kearah kanan dan kiri, menggunakan 2 buah magnetic kontaktor, yang akan di tukar salah satu fasanya, dan menukar NC (normaly close) pada rangkaian kontrol (lihat gambar). pada saat NO (normaly open) S2 ditekan maka K1 bekerja dan motor akan berputar, dan saat NO S3 ditekan maka NC S3 akan memutuskan K1, dan K2 akan bekerja serta motor akan berputarke arah sebaliknya, tekan tombol S1 untuk berhenti/ memutuskan rangkain.
Keterangan gambar : F1,2,3 =MCB 3 fasa
F4 =MCB 1 fasa
F0 =TOR(thermal overload relay)
K1,2 =Magnetic Kontaktor
S1,2,3 =Tombol/ Push Button
M =Motor 3 fasa

Motor listrik 3 Fasa Running Jogging Incing

Rangkaian pengendali motor ini, sama seperti rangkaian sebelumnya yaitu sama-sama memutar salah satu fasanya pada rangkaian utama. pertama tekan S2 untuk menjalankan K1 dan memutar motor dan ini di sebut running, jika ingin berhenti perlahan tekan S3 berkali-kali sampai motor berhenti, ini di sebut jogging, jika incing tekan tombol S4 maka K1 mati dan K2 akan bekerja serta menjalan kan motor untuk berputar ke arah sebaliknya, dan tekan S5 untuk jogging, untuk mematikan rangkaian tekan S1.
Keterangan gambar : F1,2,3 =MCB 3 fasa

F4 =MCB 1 fasa
F0 =TOR(thermal overload relay)
K1,2 =Magnetic Kontaktor
S1,2,3,4,5 =Tombol/ Push Button
M =Motor 3 fasa

Pemanfaatan Programmable Logic Controller dalam Dunia Industri

Pemanfaatan Programmable Logic Controller dalam Dunia Industri

Perkembangan  industri dewasa ini, khususnya dunia industri  di negara kita, berjalan  amat pesat seiring dengan  meluasnya  jenis produk-produk industri, mulai dari apa yang digolongkan sebagai industri hulu sampai dengan industri hilir. Kompleksitas  pengolahan bahan mentah menjadi bahan baku,  yang berproses baik secara fisika maupun secara kimia, telah memacu  manusia untuk  selalu meningkatkan  dan memperbaiki  unjuk  kerja  sistem  yang mendukung  proses tersebut, agar semakin produktif dan  efisien.  Salah satu yang menjadi perhatian utama dalam hal ini ialah penggunaan  sistem pengendalian proses industri (sistem kontrol industri).

Dalam  era  industri  modern, sistem  kontrol  proses  industri biasanya merujuk pada otomatisasi sistem kontrol yang digunakan.  Sistem kontrol  industri  dimana peranan manusia masih amat dominan  (misalnya dalam  merespon besaran-besaran proses yang diukur oleh  sistem  kontrol tersebut dengan serangkaian langkah berupa pengaturan panel dan  saklar-saklar  yang  relevan) telah banyak digeser dan digantikan  oleh  sistem kontrol  otomatis.  Sebabnya jelas  mengacu  pada faktor-faktor  yang  mempengaruhi  efisiensi   dan produktivitas  industri  itu sendiri, misalnya faktor human  error  dan tingkat keunggulan yang ditawarkan sistem kontrol tersebut. Salah  satu  sistem kontrol yang amat luas  pemakaiannya  ialah Programmable  Logic  Controller (PLC). Penerapannya  meliputi  berbagai jenis industri mulai dari industri rokok, otomotif, petrokimia, kertas, bahkan  sampai  pada industri tambang,  misalnya   pada pengendalian  turbin  gas  dan  unit industri lanjutan hasil  pertambangan.  Kemudahan transisi  dari sistem kontrol sebelumnya (misalnya dari  sistem  kontrol berbasis relay mekanis) dan kemudahan trouble-shooting dalam konfigurasi sistem merupakan dua faktor utama yang mendorong populernya PLC ini.
Artikel ini mecoba memberikan gambaran ringkas tentang PLC ini dari sudut pandang piranti penyusunnya.

Apakah Sebenarnya PLC itu?

NEMA   (The  National  electrical  Manufacturers   Association) mendefinisikan  PLC sebagai  piranti elektronika   digital   yang menggunakan memori yang bisa diprogram sebagai penyimpan internal  dari sekumpulan instruksi dengan mengimplementasikan fungsi-fungsi  tertentu, seperti  logika,  sekuensial, pewaktuan,  perhitungan,  dan aritmetika, untuk  mengendalikan berbagai jenis mesin ataupun proses melalui  modul I/O digital dan atau analog.

PLC merupakan sistem yang dapat memanipulasi, mengeksekusi, dan atau memonitor keadaan proses pada laju yang amat cepat,  dengan dasar  data yang bisa diprogram  dalam  sistem  berbasis mikroprosesor  integral. PLC menerima masukan dan menghasilkan  keluaran sinyal-sinyal listrik untuk mengendalikan suatu sistem. Dengan  demikian besaran-besaran fisika dan kimia yang dikendalikan, sebelum diolah  oleh PLC, akan diubah menjadi sinyal listrik baik analog maupun digital,yang merupakan data dasarnya.. Karakter  proses yang dikendalikan oleh PLC  sendiri  merupakan proses yang sifatnya bertahap, yakni proses itu berjalan  urut untuk mencapai kondisi akhir yang diharapkan. Dengan kata lain proses  itu terdiri beberapa subproses, dimana subproses  tertentu  akan berjalan sesudah  subproses  sebelumnya  terjadi.  Istilah umum  yang digunakan  untuk proses yang berwatak demikian ialah  proses sekuensial (sequential process). Sebagai perbandingan, sistem kontrol yang  populer selain PLC, misalnya Distributed Control System (DCS), mampu  menangani proses-proses yang  bersifat sekuensial dan juga  kontinyu  (continuous process) serta mencakup loop kendali yang relatif banyak.

Piranti Penyususnan PLC

PLC  yang  diproduksi oleh berbagai perusahaan  sistem  kontrol terkemuka saat ini biasanya mempunyai ciri-ciri sendiri yang  menawarkan keunggulan  sistemnya, baik  dari segi  aplikasi (perangkat  tambahan) maupun modul utama sistemnya. Meskipun demikian pada umumnya setiap PLC (sebagaimana komputer pribadi Anda yang cenderung mengalami standarisasi dan kompatibel satu sama lain) mengandung empat bagian (piranti) berikut ini:

1. Modul Catu daya.
2. Modul CPU.
3. Modul Perangkat Lunak.
4. Modul I/O.

Gambar 1

Gambar 2. Interaksi antar modul dalam PLC Trisen TS3000.

Modul Catu Daya (Power Supply: PS)

PS  memberikan tegangan DC ke berbagai modul PLC  lainnya  selain modul tambahan dengan kemampuan arus total sekitar  20A  sampai  50A, yang sama dengan battery lithium integral (yang digunakan  sebagai  memory backup). Seandainya PS ini gagal atau tegangan bolak balik masukannya turun dari  nilai spesifiknya,  isi memori akan  tetap terjaga.  PLC  buatan Triconex, USA, yakni Trisen TS3000 bahkan mempunyai double power  supply yang berarti apabila satu PS-nya gagal, PS kedua otomatis akan  mengambil alih fungsi catu daya sistem.

Modul CPU

Modul CPU yang disebut juga modul kontroler atau prosesor  terdiri dari dua bagian:

1. Prosesor
2. Memori

1. Prosesor berfungsi:

• mengoperasikan dan mengkomunikasikan modul-modul PLC melalui bus-bus serial atau paralel yang ada.
• Mengeksekusi program kontrol.

2. Memori, yang berfungsi:

• Menyimpan informasi digital yang bisa diubah dan  berbentuk  tabel  data, register citra, atau RLL (Relay  Ladder  Logic),  yang merupakan program pengendali proses.

Pada PLC tertentu kadang kita jumpai pula beberapa prosesor sekaligus dalam satu modul, yang ditujukan untuk mendukung keandalan sistem. Beberapa prosesor tersebut bekerja sama dengan suatu prosedur tertentu untuk meningkatkan kinerja pengendalian. Contoh PLC jenis ini ialah Trisen TS3000 mempunyai tiga buah prosesor dengan sistem yang disebut Tripple Redundancy Modular.

Kapasitas memori pada PLC juga bervariasi. Trisen  TS3000, misalnya, mempunyai memori 384 Kbyte (SRAM)  untuk program pengguna dan 256 Kbyte (EPROM) untuk sistem operasinya.  Simatic S5  buatan Siemens mempunyai memori EPROM 16Kbyte dan RAM 8 Kbyte.  PLC  FA-3S  Series mempunyai memori total sekitar 16 Kbyte. Kapasitas memori ini tergantung penggunaannya dan seberapa jauh Anda sebagai  mengoptimalisasikan  ruang  memori  PLC yang Anda miliki,  yang  berarti pula tergantung seberapa banyak lokasi yang diperlukan program kontrol  untuk mengendalikan  plant tertentu. Program kontrol untuk  pengaliran bahan bakar dalam turbin gas tentu membutuhkan lokasi memori yang lebih banyak dibandingkan  dengan program kontrol untuk menggerakkan putaran  mekanik robot pemasang  bodi mobil pada industri otomotif. Suatu modul memori tambahan  bisa juga diberikan ke sistem utama apabila  kebutuhan memori memang meningkat.

Modul Program Perangkat Lunak

PLC  mengenal  berbagai  macam  perangkat  lunak,  termasuk  State Language, SFC, dan bahkan C. Yang paling populer digunakan ialah RLL  (Relay   Ladder Logic). Semua  bahasa  pemrograman   tersebut   dibuat berdasarkan  proses sekuensial yang terjadi dalam plant  (sistem  yang dikendalikan). Semua instruksi dalam program akan dieksekusi oleh  modul CPU, dan penulisan program itu bisa dilakukan pada keadan on line maupun off line.  Jadi  PLC  dapat  bisa  ditulisi program kontrol  pada  saat  ia mengendalikan   proses  tanpa  mengganggu pengendalian yang   sedang dilakukan. Eksekusi perangkat lunak tidak akan mempengaruhi operasi I/O yang tengah berlangsung.

Modul I/O

Modul I/O merupakan modul masukan dan modul keluaran yang bertugas mengatur hubungan PLC dengan piranti eksternal atau periferal yang  bisa berupa  suatu komputer host, saklar-saklar, unit penggerak  motor,  dan berbagai macam sumber sinyal yang terdapat dalam plant.

1. Modul masukan

Modul masukan berfungsi untuk menerima sinyal dari unit pengindera periferal, dan memberikan pengaturan sinyal, terminasi, isolasi,  maupun indikator  keadaan sinyal masukan. Sinyal-sinyal dari piranti  periferal akan di-scan dan keadaannya akan dikomunikasikan melalui modul antarmuka dalam PLC.

Beberapa jenis modul masukan di antaranya:
 

- Tegangan  masukan  DC (110, 220, 14, 24, 48, 15-30V)  atau  arus C(4-20mA).

- Tegangan AC ((110, 240, 24, 48V) atau arus AC (4-20mA).
- Masukan TTL (3-15V).
- Masukan analog (12 bit).
- Masukan word (16-bit/paralel).
- Masukan termokopel.
- Detektor suhu resistansi (RTD).
- Relay arus tinggi.
- Relay arus rendah.
- Masukan latching (24VDC/110VAC).
- Masukan terisolasi (24VDC/85-132VAC).
- Masukan cerdas (mengandung mikroprosesor).
- Masukan pemosisian (positioning).
- Masukan PID (proporsional, turunan, dan integral).
- Pulsa kecepatan tinggi.
- Dll.

2. Modul keluaran

Modul keluaran mengaktivasi berbagai macam piranti seperti  aktuator  hidrolik, pneumatik, solenoid, starter motor,  dan  tampilan status  titik-titik periferal yang terhubung dalam sistem.  Fungsi modul  keluaran lainnya mencakup conditioning, terminasi dan  juga pengisolasian  sinyal-sinyal yang ada. Proses aktivasi  itu  tentu saja dilakukan dengan pengiriman sinyal-sinyal diskret dan  analog yang relevan, berdasarkan watak PLC sendiri yang merupakan piranti digital. Beberapa modul keluaran yang lazim saat ini di antaranya:

- Tegangan DC (24, 48, 110V) atau arus DC (4-20mA
- Tegangan AC (110, 240V) atau arus AC (4-20mA).
- Keluaran analog (12-bit).
- Keluaran word (16-bit/paralel)
- Keluaran cerdas.
- Keluaran ASCII.
- Port komunikasi ganda.

Dengan berbagai modul di atas PLC bekerja mengendalikan berbagai plant yang kita miliki. Mengingat sinyal-sinyal yang ditanganinya bervariasi dan merupakan informasi yang memerlukan pemrosesan saat itu juga, maka sistem yang kita miliki tentu memiliki perangkat pendukung yang mampu mengolah secara real time dan bersifat multi tasking,. Anda bayangkan bahwa pada suatu unit pembangkit tenaga listrik misalnya, PLC Anda harus bekerja 24 jam untuk mengukur suhu buang dan kecepatan turbin, dan kemudian mengatur bukaan katup yang menentukan aliran bahan bakar berdasarkan informasi suhu buang dan kecepatan di atas., agar didapatkan putaran generator yang diinginkan! Pada saat yang sama sistem pelumasan turbin dan sistem alarm harus bekerja baik baik di bawah pengendalian PLC! Suatu piranti sistem operasi dan komunikasi data yang andal tentu harus kita gunakan. Teknologi cabling, pemanfaatan serat optik, sistem operasi berbasis real time dan multi tasking semacam Unix, dan fasilitas ekspansi yang memadai untuk jaringan komputer merupakan hal yang lazim dalam instalasi PLC saat ini.