Alat Ukur Azas Induksi Asep Supriatna NIM : 05311008 Induksi adalah suatu keadaan listrik hasil akibat adanya medan magnet yang bangkit disekitar kumparan berarus listrik. Bila suatu konduktor ditempatkan dalam medan magnit dari arus bolak-balik, maka arus-arus putar akan dibangkitkan didalam konduktor tersebut. Medan-medan magnit dari arus-arus putar ini dan dari arus bolak-balik yang menyebabkannya, akan memberikan interaksi yang menimbulkan momen gerak pada konduktor; dan prinsip ini akan mendasari kerja daripada alat-alat ukur induksi. Alat ukur induksi ini mempunyai sistem perputaran sederhana dan kokoh, lagi pula, mudah dibuat sebagai alat ukur dengan sudut penunjukan yang lebar. Suatu aspek yang lain daripada alat ukur induksi ini, adalah kemungkinan didapatkannya momen putar yang relatiI besar. Akan tetapi alat ukur ini penggunaanya hanya untuk arus balak-balik, dan sebagai alat penunjuk , hanya dipergunakan pada panil-panil listrik. Alat ukur induksi ini dapat diklasiIikasikan dalam medan yang berputar atau medan yang bergerak; akan tetapi pada bagian ini hanya dari type medan yang bergerak, akan dijelaskan lebih lanjut. Prinsip ini juga dipergunakan dalam alat-alat ukur enersi pada arus balak-balik. Seperti yang telah dikemukakan diatas bahwa alat ukur azas induksi ini hanya dapat digunakan untuk besar AC, dan pada umumnya hanya digunakan sebagai alat ukur energi (energy kWh-meter). Prinsip kerjanya berdasarkan gaya interaksi antara Ilux magnet AC dengan arus Eddy pada piringan aluminium atau piringan tembaga. Terdapat 2 jenis alat ukur induksi, yaitu: Ferraris Type (Tipe belah phasa) Beda phasa diperoleh dengan cara menambahkan tahanan shunt pada salah satu rangkaian kutubnya. Shaded Pole Beda phasa diperoleh dengan cara memasang ring atau cincin pada salah satu kutubnya. Ring atau cincin ini bekerja seperti lilitan sekunder traIo, dimana akan terjadi induksi terlebih dahulu pada ring,sehingga Iluksnya akan menjadi terlambat dibandingkan dengan Ilux dari kutub yang satunya. Alat ukur induksi menggunakan redaman arus Eddy, jadi piringan berIungsi untuk menghasilkan torsi kerja dan sekaligus berIungsi untuk menghasilkan torsi redam. Karakteristik alat ukur induksi: 1. Hanya untuk besaran AC 2. Tingkat ketelitian rendah 3. Redaman eIektiI 4. Pemakaian daya 5. Terpengaruh Irekuensi dan suhu 6. Skala tidak uniIorm.

Gambar 17. Prinsip kerja alat ukur induksiAlat ukur induksi mempunyai kelebihan yaitu sistem perputarannya yangsederhana tapi kokoh, sudut penunjukkannyalebar karena penyimpangan untuk skala penuh dapat melebihi 200 0 serta tidak banyak dipengaruhi medan eksternal.Akan tetapi kelemahan alat ukur ini terbatas penggunaannya pada arus bolak-balik , biasanya hanya dipergunakan pada panel-panel listrik serta mengkonsumsi dayayang cukup banyak. B. Amme t e r I n d u k s iKonIigurasi alat ukur arus tipe induksi ini ditunjukkan pada gambar 18Gambar 18. Ammeter jenis induksi34 Untuk alat ukur ammeterinduksi, torsi totalyangbekerja pada piringanadalah Apabila keduaIluksyang dihasilkan olehlistrik bolak-balikyang diukur sama dengan harga maksimumnya adalah m Imaka uesin 22 IK T . Untuk sudut udan untuk Irekuensi tertentu, torsi sebanding dengan kuadrat arus. Jika piringanmempunyai kontrol pegas, piringan akan mencapai posisi simpangan stabil waktutorsi kontrol sama dengan torsi penyimpang.Ammeter induksi terbagi menjadi tiga jenis yaitu:1 . Al a t u k u r p i r i n g a nd e n g a n k u mp a r a n I a s e b e l a h , j e n i s s i l i n d e r d e n g a n kuumparan Iase-belah2. Alat ukurjenis silinder dengan kumparnIase- belah3. Ammet er i nduks ikut ubba ya nga n1.Alat ukur piringan dengan kumparanIase belah (Ierraris type)Padada sar nya be daI a sedi per o l e hde nga ncar ame na mba hka n t aha na nshunt pada salahsatu rangkaian kutubnya(gambar 19 ). Kumparan pada duamagnet yangberlapis- lapis P1 dan P2 dihubungkan secaraseri. Kumparan P2dihubungkan paralel dengan tahanan R sehingga kumparan ketinggalan arus total.Sudut pergeseran Iase uyang dihasilkan Iluks magnet 1 dan 2 oleh P1 dan P2yang diperlukan adalah 60 0 . Apabilahisterisis diabaikan,makamasing-masingIluks magnet sebanding dengan arus yang diukur yaitu I dimana I merupakan harga rmsApabila digunakan kontrol pegas, maka Ammeterinimenggunakan peredam arus eddy sehingga apabila piringanberputar, maka piringan tersebut akanmemotongIluks pada celahudaramgnetdan arus eddy yang dihasilkan menjadi peredam.Gambar 19. Ammeter induksi dengan kumparan Iase belah2. Ammet er j e ni s s i l i nder kumpar a nIa sebe l a hAlat ukur inibekerja dengan cara kerja piringan dengan kumparanIasebe l a h, di ma napi r i nga n put ar nya di ga nt ide nga ndr uma l u muni umber onnga. Kutub P1menimbulkan Iluksmagnet bolakbalik dan arus eddy pada bagiandrum yang terletak di bawah P2, sedangkan kutub P2 menghasilkan Iluks magnet bolak balik dan arus eddy pada bagian drum yang terletak di bawah P1. Terdapatgaya F1 yang sebanding dengan 21 Iserta F2 yang sebanding dengan 12 Idimanagaya tersebut adalah tangensial terhadap permukaan drumyang menimbulkantorsi dan memutarkan drum di seputar sumbunya. Kumparan P2 yang dihuungkan paralel dengan tahanan R menimbulkan pergeseran Iase antara Iluks magnet 1 dan36

Agar putaran dari drum t idak berrlebih, diatasi oleh pegas kontrolyangdapat menghentikan putaran pada suatu posisi dimana torsi penyimpang menjaadisama dengan torsi pengontrol. Jarum penunjuk dipasang padaporos yang duaujunglandasannyadiberi bantalan daribahanintan. Int i silinderyang berlapis-l a p i s d a l a mr o n g g a d r u m b e r I u n g s i u n t u k me n g u a t k a n I l u k s ma g n e t y a n g memotong drum.Kutub-kutubjuga dibuat berlapis-lapis dan rangkaianmagnetdilengkapi dengan gandar dan int i, sedangkan uuntuk peredam dilakukan oleharus eddy yang diinduksikan pada piringan alumunium terpisah (gambar 20)Gambar 20. Ammeter induksi jenis silinder dengan Iase belah3. Ammet er i nduks i kut ubba ya nga n( Shade dpo le) Kumpar a nya ng di gunaka npadaa l at ukur i ni ha nyasat ubua h. Fl l uks magnet dihasilkan oleh kumparan kemudian displitmenjadiIluks yangmembuat pegeseranIase sebesar u. Bagi a nat asda nba wa hdar ikut ubdekatpiringan terbagi dua aluryangsalah satu bgiannya dibericincinhubung singkat.I nc i ni ni ber I ungs i s e baga ikumpar a ns ekunder seda ngka nkumpar a nut a maberIungsi sebagai kumparan primer. Arusinduksimenimbulkan pergeseranIase37 2 yangmelewat ibagianyang t idak diberi cincin danyang dibericincinmasing-masingmenimbulkan arus eddy dan menghasilkan torsi penggerak total Torsiini diimbangi dengan torsi kontrol oleh pegas kontrol sepert i ditunjukkan pada gambar 21Gambar 21. Ammeter induksi kutub bayanganAmmeter induksi jenis kutub bayangan yang selengkapnya ditunjukkan pada gambar 22. Ammeter ini terdiri dari piringan alumunium atau tembaga yangdipasang pada sumbu putar (poros). Poros dengan jarum penunjuk dikontrol oleh pegas kontrol.38 Gambar 22. Skema lengkap ammeter induksi kutub bayanganPiringan yang bergerak pada celah udara elektromagnetik yang berlapis-l api s da ndi per kuat ol e har usya ngdi ukur .Per eda ma nya ngdi paka i ada l a h peredaman karena adanya arus putaryang diinduksikan olehmagnet tetapyanga d a d i b a g i a n t e r t e n t u p a d a p i r i n g a n .Du a I l u k s ma g n e t s a t u s a ma l a i n mmempunyai beda Iase 400sampai 50 0 . Masing-masing Iluks menginduksikan arus putar pada piringan.. Karenamasing-masing dari arus putar seIase denganIluks, maka terdapat dua buah torsi yang saling berlawanan arah dan menghsilkan torsitotal. Torsi ini akan memutar piringan-putaran yang dikontrol oleh pegas kontrolagar dapat berhent i. Simpanganjarum penunjuk sebanding dengan kuadrat arusatau tegangan yang sedang diukur. C. Vo lt met er I nduks iPadaa l at ukur i nij uml a hl i l it a nkump ar a nnyaba nyakda nkec i l -kec i l . Kumparan dihubungkan paralel denganjaring-jaring danmengalirkan arus kecil5-10mA. Supaya garis-garis gayamagnetyang dihasilkan cukup,jumlah lilitankumparanharusbanyak. KonIigurasidarivolt meterin