BAB I PRINSIP KERJA SISTEM KENDALI ...3. Kendali Otomatis konduktor magnit, yang bisa dilengkapi...

BAB I

PRINSIP KERJA SISTEM KENDALI ELEKTROMAGNETIK

Pada bab ini akan membahas prinsip kerja sistem pengendali elektromagnetik yang meliputi :

A. Tahapan pengendalian motor listrik pada sistem kendali elektromagnetik

B. Jenis-jenissistemkendalielektromagnetik

C. Komponen-komponensistemkendalielektromagnetik

D. Gambar rangkaian pada sistem kendali elektromagnetik

Setelah mempelajari bab ini peserta didik diharapkan dapat :

A. Menyebutkan tahapan pengendalian motor listrik pada sistem kendali elektromagnetik

B. Menyebutkan jenis-jenis sistem kendali elektromagnetik berdasarkan cara pengoperasiannya

E. Mengidentifikasi komponen-komponen sistem kendali elektromagnetik

berdasarkan fungsi, simbol dan prinsip kerjanya C. Membuatgambarrangkaianpadasistemkendalielektromagnetikbaikrangkaian

utama maupun rangkaian kontrol.

A. Tahapan pengendalian motor listrik pada sistem kendali elektromagnetik

Yang dimaksud dengan pengendali adalah segala usaha yang dilakukan untuk membimbing suatu proses dalam mencapai suatu tujuan. Jadi yang tergolong atau yang dimaksud dengan pengendalian motor adalah meliputi pengaturan dan pengendalian motor dari saat start sampai motor itu berhenti, agar operasi atau kerja dari motor tersebut sesuai dengan ketentuan atau kebutuhan. Tahapan mengoperasikan motor pada dasarnya dibagi menjadi 3 tahap, yaitu : 1. Mulai Jalan (starting)

Untuk motor yang dayanya kurang dari 4 KW, pengoperasian motor dapat disambung secara langsung (direct on line). Sedangkan untuk daya yang besar pengasutannya dengan pengendali awal motor (motor starter) yang bertujuan untuk meredam arus awal yang besarnya 5 sampai 7 kali arus nominal.

1

2. Berputar (running)

Beberapa saat setelah motor mulai jalan, arus yang mengalir secara bertahap segera menurun ke posisi arus nominal. Selanjutnya motor dapat dikendalikan sesuai kebutuhan, misalnya dengan pengaturan kecepatan, pembalikan arah perputaran, dan sebagainya.

3. Berhenti (stopping)

Tahap ini merupakan tahap akhir dari pengoperasian motor dengan cara memutuskan aliran arus listrik dari sumber tenaga listrik, yang prosesnya bisa dikendalikan sedemikian rupa (misalnya dengan pengereman / break), sehingga motor dapat berhenti sesuai dengan kebutuhan.

B. Jenis-jenissistemkendalielektromagnetik

Cara atau sistem pengendalian terdiri dari 3 jenis yaitu : 1. Kendali Manual

Instalasi listrik tenaga pada awalnya menggunakan kendali motor konvensional secara manual. Untuk menghubungkan atau memutuskan aliran arus listrik digunakan saklar manual mekanis, diantaranya adalah saklar togel (Toggle Switch). Saklar ini merupakan tipe saklar yang sangat sederhana yang banyak digunakan pada motor-motor berdaya kecil. Operator yang mengoperasikannya harus mengeluarkan tenaga otot yang kuat.

2. Kendali Semi Otomatis ��Pada kendali semi otomatis, kerja operator sedikit ringan (tidak mengeluarkan

tenaga besar), cukup dengan jari menekan tombol tekan start saat awal menggerakkan motor dan menekan tombol stop saat menghentikan putaran motor. Untuk menghubungkan atau memutuskan aliran arus listrik menggunakan

3. Kendali Otomatis

konduktor magnit, yang bisa dilengkapi rele pengaman arus lebih (Thermal Overload Relay) sebagai pengaman motor.

Dengan kendali otomatis, kerja operator semakin ringan, yaitu cukup memonitor kerja dari sistem, sehingga dapat menghemat energi fisiknya. Deskripsi kerja dari sistem kendali otomatis dibuat dengan suatu program dalam bentuk rangkaian konduktor magnit yang dikendalikan oleh sensor-sensor, sehingga motor dapat bekerja maupun berhenti secara otomatis.

C. Komponen-komponen sistem kendali elektromagnetik 1. Saklar Manual

Saklar manual ialah saklar yang berfungsi menghubung dan memutuskan arus listrik yang dilakukan secara langsung oleh orang yang mengoperasikannya. Dengan kata lain pengoperasian saklar ini langsung oleh manusia tidak menggunakan alat bantu. Sehingga dapat juga disebut saklar mekanis. Pada saat saklar memutus dan menghubung, pada kontak saklar akan terjadi percikan bunga api terutama pada beban yang besar dan tegangan yang tinggi. Karena itu gerakan memutus dan menghubung saklar harus dilakukan

3

secara cepat sehingga percikan bunga api yang terjadi kecil. Dengan saklar ini motor listrik dapat dihubungkan langsung dengan jala-jala (direct on line), atau dapat pula saklar ini digunakan sebagai starter (alat asut) pada motor-motor listrik 3 fasa daya kecil.

a) Saklar SPST (Single Pole Single Throw Switch) ��Saklar SPST adalah saklar yang terdiri

dari satu kutub dengan satu arah, Fungsinya untuk memutus dan menghubung saja. Saklar jenis SPST ini

hanya digunakan pada motor listrik dengan daya kurang dari 1 PK.

b) SakelarSPDT(SinglePoleDoubleThrowSwitch) ��Saklar SPDT adalah saklar yang terdiri dari

satu kutub dengan dua arah hubungan. Saklar

ini dapat bekerja sebagai penukar. Pemutusan dan penghubungan hanya bagian kutub positif atau fasanya saja.

c) Saklar DPST (Double Pole Single Throw Switch) ��Saklar DPST adalah saklar yang terdiri dari dua

kutub dengan satu arah. Jadi hanya dapat memutus dan menghubung saja.

d) SaklarDPDT(DoublePoleDoubleThrowSwitch) ��Saklar DPDT adalah saklar yang terdiri dari

dua kutub dengan dua arah. Sakelar jenis ini

dapat bekerja sebagai penukar. Pada instalasi motor listrik dapat digunakan sebagai pembalik putaran motor listrik arus searah dan motor listrik satu fasa. Juga dapat digunakan sebagai pelayanan

dua sumber tegangan pada satu motor listrik.

4

e) Saklar TPST (Three Pole Single Throw Switch) ��Saklar TPST adalah sakelar dengan satu

arah pelayanan. Digunakan untuk melayani motor listrik 3 fasa atau sistem 3 fasa lainnya.

. f) Saklar TPDT (Three Pole Double Throw Switch) ��Saklar TPDT adalah saklar dengan tiga ��kutub yang dapat bekerja ke dua arah. ��Saklar ini digunakan pada instalasi motor listrik 3 fasa atau sistem 3 fasa lainnya. Juga dapat digunakan sebagai pembalik putaran motor listrik 3 fasa, layanan motor listrik 3 fasa dari dua ��sumber dan juga sebagai starter bintang segitiga yang sangat sederhana. ��

. g) Drum Switch ��Saklar Drum Switch adalah saklar yang mempunyai bentuk seperti drum dengan ��

posisi handle (tangkai) penggerak memutus dan

menghubung berada di ujungnya. Drum switch digunakan pada motor-motor listrik kecil sebagai penghubung motor listrik dengan jala-jala (sumber tegangan). Jenis saklar ini banyak dipakai pada industri dan

perbengkelan. Drum switch biasanya dipasang pada dinding mesinnya. Pada bagian bawah sakelar terdapat lubang untuk pemasangan pipa.

h) Camswitch(saklarputarcam)

Saklar ini adalah salah satu jenis dari sakelar manual. Cam switch banyak digunakan dalam rangkaian

5

utama pada rangkaian kontrol. Misalnya untuk hubungan bintang segitiga, membalik putaran motor listrik 1 fasa atau motor listrik 3 fasa. Alat ini terdiri dari beberapa kontak, arah pemutaran dan sakelar akan mengubah kontak-kontak menutup atau membuka dan beroperasi dalam satu putaran.

i) Push Button

Push Button merupakan suatu jenis saklar yang banyak dipergunakan dalam rangkaian pengendali dan pengaturan. Saklar ini bekerja dengan prinsip titik kontak NC atau

NO saja, kontak ini memiliki 2 buah terminal baut sebagai kontak sambungan. Sedangkan yang memiliki kontak NC dan NO kontaknya memiliki 4 buah terminal baut. Push button akan bekerja bila ada tekanan pada tombol dan saklar ini akan memutus atau menghubung sesuai dengan jenisnya. Bila tekanan dilepas maka kontak akan kembali ke posisi semula karena ada tekanan pegas.

Push Button pada umumnya memiliki konstruksi yang terdiri dari kontak bergerak dan kontak tetap. Dari konstruksinya, maka push

button dibedakan menjadi beberapa tipe yaitu: Tipe Normally Open (NO)

Tombol ini disebut juga dengan tombol start karena kontak akan menutup bila ditekan dan kembali terbuka bila

dilepaskan. Bila tombol ditekan maka kontak bergerak akan menyentuh kontak tetap sehingga arus listrik akan mengalir.

6

Tipe Normally Close (NC)

Tombol ini disebut juga dengan tombol stop karena kontak akan membuka bila ditekan dan kembali tertutup bila dilepaskan. Kontak

bergerak akan lepas dari kontak tetap sehingga arus listrik akan terputus.

Tipe NC dan NO

Tipe ini kontak memiliki 4 buah terminal baut, sehingga bila tombol tidak ditekan maka sepasang kontak akan NC dan kontak lain akan NO, bila tombol ditekan maka kontak tertutup akan membuka dan kontak yang membuka akan tertutup.

Pada gambar disamping, posisi push button pada kondisi normal (belum ditekan) maka lampu 1 (hijau) yang akan hidup (on) dan lampu 2 (merah) akan mati (off)

Setelah ditekan, posisi push button akan berubah, sehingga lampu 1 (hijau) akan mati (off) sedangkan lampu 2 (merah) akan hidup (on) lihat gambar disamping.

7

j). Limmit Switch

Saklar tekan batas (limit switch) pada dasarnya adalah juga merupakan

saklar yang bekerja berdasarkan tekanan. Bedanya dengan tombol tekan hanya pada pelayanan dari saklar tesebut. Pemakaiannya adalah sebagai alat bantu control dari pengontrolan mesin-mesin yang memerlukan penggunaan saklar yang aktif dengan mesin tersebut. Sebagai contoh untuk pengontrolan membalik arah putaran motor secara otomatis, menjalankan motor secara berurutan pada sistem ban transport, pemilihan berat suatu benda, control pneumatic dan lain sebagainya yang semuanya bekerja secara otomatis.

Limit switch mempunyai kontak Normally Open (NO) dan kontak Normally Close (NC).

a. Saklar Elektro Mekanik (KONTAKTOR MAGNET) ��Motor-motor listrik yang mempunyai daya besar harus dapat

dioperasikan dengan momen kontak yang cepat agar tidak menimbulkan loncatan bunga api pada alat penghubungnya. Selain itu, dalam pengoperasian yang dapat dilengkapi dengan beberapa alat otomatis dan alat penghubung yang paling mudah adalah dengan menggunakan sakelar magnet yang biasa dikenal dengan kontaktor magnet. Kontaktor magnet yaitu suatu alat penghubung listrik yang bekerja atas dasar magnet yang dapat menghubungkan antara sumber arus dengan muatan. Bila inti koil pada kontaktor diberikan arus, maka koil akan menjadi magnet dan menarik kontak sehingga kontaknya menjadi terhubung dan dapat mengalirkan arus listrik.

Kontaktor magnet atau saklar magnet merupakan saklar yang bekerja berdasarkan prinsip kemagnetan. Artinya sakelar ini bekerja jika ada gaya kemagnetan pada penarik kontaknya. Magnet berfungsi sebagai penarik dan dan sebagai pelepas kontak-kontaknya dengan bantuan pegas pendorong. Sebuah kontaktor harus mampu mengalirkan dan memutuskan arus dalam keadaan kerja normal. Arus kerja normal ialah arus yang mengalir selama pemutusan tidak terjadi. Sebuah kontaktor dapat memiliki koil yang bekerja pada tengangan DC atau AC. Pada tengangan AC, tegangan minimal adalah 85% tegangan kerja, apabila kurang maka kontaktor akan bergetar.

Ukuran dari kontaktor ditentukan oleh batas kemampuan arusnya. Biasanya pada kontaktor terdapat beberapa kontak, yaitu kontak normal

8

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. Kontaktor dan konstruksinya. Pada gambar diatas, kontak 3 dan 4 adalah NC sedangkan kontak 1 dan 2

adalah NO. Apabila tidak ada arus maka kontak akan tetap diam. Tetapi apabila arus dialirkan dengan menutup switch maka kontak 3 dan 4 akan menjai NO sedangkan kontak 1 dan 2 menjadi NC.

Fungsi dari kontak-kontak dibuat untuk kontak utama dan kontak bantu. Kontak utama tendiri dari kontak NO dan kontak bantu terdiri dan kontak NO dan NC. Konstruksi dari kontak utama berbeda dengan kontak bantu, yang kontak utamanya mempunyai luas permukaan yang luas dan tebal. Kontak bantu luas permukaannya kecil dan tipis.

Kotaktor pada umumnya memiliki kontak utama untuk aliran 3 fasa. Dan juga memiliki beberapa kontak bantu untuk berbagai keperluan. Kontak utama digunakan untuk mengalirkan arus utama, yaitu arus yang diperlukan untuk beban, misalnya motor listrik, pesawat pemanas dan sebagainya. Sedangkan kontak bantu digunakan untuk

mengalirkan arus bantu yaitu arus yang diperlukan untuk kumparan magnet, alat bantu rangkaian, lampu lampu indikator, dan lain-lain. Notasi dan penomoran kontak-kontak kontaktor sebagai berikut:

9

Kontak

Notasi Jenis Kontak

Penggunaan

Huruf Angka

Utama L1 L2 L3 RST UVW 135 246 NO NO Ke Jala-jala Ke Motor

- 13 14 NO Pengunci

Bantu

- 19 20 31 32 NO Fungsi Lain

Dsb

21 22 41 42 dsb NC Pengaman dan Fungsi lain

Kumparan Magnet (COIL) Notasi Huruf a-b A1 - A2

Dewasa ini kontaktor magnet lebih banyak digunakan di bidang industri dan laboratonium. Hal ini karena kontaktor mudah dikendalikan dari jarak jauh. Selain itu, dengan perlengkapan elektronik dapat mengamankan rangkaian listrik.

Keuntungan menggunakan kontaktor ialah:

a. Pelayanannya mudah

b. Momen kontak cepat

Sedangkan Kerugiannya: a. Mahal harganya, b. Perawatannya cukup sukar, c. Jika saklar putus sedangkan kontaktor dalam keadaan bekerja, maka

kontaktor akan lepas dengan sendirinya. Kontaktor tidak akan bekerja lagi walaupun sakelar induk telah

disambung kembali sebelum tombol start ditekan lagi. Tidak seperti sakelar mekanis, dalam merakit dan menggunaan kontaktor harus dipahami rangkaian pengendali (control) dan rangkaian utama. Rangkaian pengendali ialah rangkaian yang hanya menggambarkan bekerjanya kontaktor

10

dengan kontak-kontak bantunya. Sedangkan rangkaian utama ialah rangkaian yang khusus memberikan hubungan beban dengan sumber tegangan (jaIa-jala) 1 fasa atau 3 fasa. Bila kedua rangkaian itu dipadu akan menjadi rangkaian pengawatan (circuit diagram).

Gambar Konstruksi Kontaktor Magnet Konstruksi umum sebuah kontaktor dapat dilihat pada gambar diatas.

Kontaktor memiliki kontak diam dan kontak - kontak yang bergerak apabila koil mendapat arus dari sumber. Kontaktor akan bekerja selama koil mendapat arus. Apabila arus terputus maka kontaktor akan kembali ke posisi semula.

c. THERMAL OVERLOAD RELAY (TOR)

Dalam instalasi motor listrik, dibutuhkan pengaman terhadap bebab lebih dengan tujuan untuk menjaga dan melindungi motor listrik dari kerusakan yang fatal akibat gangguan beban lebih. Thermal Overload Relay (TOR) adalah salah satu pengaman motor listrik dari arus yang

berlebihan. Bila Arus yang melewati motor listrik terlalu besar maka akan merusak beban, oleh sebab itu TOR akan memutuskan rangkaian apabila ada arus listrik yang melebihi batas beban.

11

Relay ini dihubungkan dengan kontaktor pada kontak utama 2, 4, 6 sebelum ke beban (motor listrik). Gunanya untuk mengamankan motor

listrik atau memberi perlindungan kepada motor listrik dari kerusakan akibat beban lebih. Beberapa penyebab terjadinya beban lebih antara lain:

. 1) Terlalu besarnya beban mekanik dari motor listrik ��

. 2) Arus start yang tertalu besar atau motor listrik berhenti secara mendadak ��

. 3) Terjadinya hubung singkat ��

. 4) Terbukanya salah satu fasa dari motor listrik 3 fasa. ��Arus yang terlalu besar yang timbul pada beban motor listrik akan mengalir pada belitan motor listrik yang dapat menyebabkan kerusakan dan terbakarnya belitan motor listrik. Untuk menghindari hal itu dipasang termal beban lebih pada alat pengontrol. Prinsip kerja ��

termal beban lebih berdasarkan panas

(temperatur) yang ditimbulkan oleh arus yang mengalir melalui elemen-elemen pemanas bimetal. Dan sifatnya pelengkungan bimetal akibat panas yang ditimbulkan, bimetal akan menggerakkan kontak-kontak mekanis pemutus rangkaian listrik (Kontak 95-96 membuka)

TOR bekerja berdasarkan prinsip pemuaian dan benda bimetal. Apabila benda terkena arus yang tinggi, maka benda akan memuai sehingga akan melengkung dan memutuskan arus.

Bimetal

Terkena Panas

Arus yang berlebihan akan menimbulkan panas, sehingga dapat membengkokkan benda bimetal.

95 97 95

96 98 96 98

A1

A2

135

2 4 6

97 95

98 96

12

Diagram Kontak TOR Diagram Penyambungan TOR pada Kontaktor

Untuk mengatur besarnya arus maksimum yang dapat melewati TOR, dapat diatur dengan memutar penentu arus dengan menggunakan obeng sampai didapat harga yang diinginkan.

d. TIME DELAY RELAY (TDR)

Relay timer atau relay penunda batas waktu banyak digunakan dalam instalasi motor listrik terutama instalasi yang membutuhkan pengaturan waktu secara otomatis. Peralatan kontrol ini dapat dikombinasikan dengan peralatan kontrol lain, contohnya dengan MC (Magnetic Contactor), Thermal Over Load Relay, dan lain-lain.

Fungsi dari peralatan kontrol ini adalah sebagai pengatur waktu bagi peralatan yang dikendalikannya. Timer ini dimaksudkan untuk mangatur waktu hidup atau mati dari kontaktor atau untuk merubah sistem bintang ke segitiga dalam delay waktu tertentu.

Timer dapat dibedakan dari cara kerjanya yaitu timer yang bekerja menggunakan induksi Magnet dan menggunakan rangkaian elektronik. Timer yang bekerja dengan prinsip induksi motor listrik akan bekerja bila motor listrik mendapat tegangan AC sehingga memutar gigi mekanis dan menarik serta menutup kontak secara mekanis dalam jangka waktu tertentu. Sedangkan relay yang menggunakan prinsip elektronik, terdiri dari rangkaian R dan C yang dihubungkan seri atau paralel. Bila tegangan sinyal telah mengisi penuh

13

kapasitor, maka relay akan terhubung. Lamanya waktu tunda diatur berdasarkan besarnya pengisisan kapasitor. Bagian input timer biasanya dinyatakan sebagai kumparan dan bagian outputnya sebagai kontak NO atau NC.

T

Kumparan Timer Kontak timer

Kumparan pada timer akan bekerja selama mendapat sumber arus. Apabila telah mencapai batas waktu yang diinginkan maka secara otomatis timer akan mengunci dan membuat kontak NO menjadi NC dan NC menjadi NO.

45 36

27 18

INPUT

Kaki-kaki Timer

Soket Timer

6 5 4 3

34

25 16

87

7 8 1 2

Pada umumnya timer memiliki 8 buah kaki yang 2 diantaranya merupakan kaki koil sebagai contoh pada gambar yaitu kaki 2 dan 7, sedangkan kaki yang lain akan berpasangan NO dan NC, kaki 1 akan NC dengan kaki 4 dan NO dengan kaki 3. Sedangkan kaki 8 akan NC dengan kaki 5 dan NO

dengan kaki 6. Kaki kaki tersebut akan berbeda tergantung dari jenis relay timernya

D. Gambar rangkaian pada sistem kendali elektromagnetik

Dalam sistem pengendali elektromagnetik ada dua diagram gambar yang sering digunakan, yaitu diagram kontrol dan diagram daya.

14

Yang termasuk diagram kontrol antara lain :

1. Pengaman arus kontaktor magnit : sekering / MCB (kecil).

2. Tombol tekan stop.

3. Tombol tekan start : tombol kunci start, dll.

4. Koil konduktor magnit.

5. Kontak-kontak bantu kontaktor magnit NO, NC.

6. Kontak-kontak bantu timer NO, NC.

7. Kontak-kontak bantu TOR.

8. Lampu tanda.

Arus yang mengalir pada rangkaian ini relatif kecil, karena beban listrik pada rangkaian ini adalah koil kontaktor magnit saja. Sedangkan yang termasuk diagram daya antara lain :

1. Pengaman arus beban : sekering / MCB.

2. Kontak-kontak utama kontaktor magnit.

3. Kontak-kontak pengaman arus lebih (TOR).

4. Terminal-terminal transformator.

5. Terminal-terminal resistor.

6. Terminal-terminal induktor.

7. Terminal-terminal kapasitor kompensasi.

8. Terminal-terminal belitan motor / beban lainnya.

Berikut ini contoh gambar rangkaian sistem kendali elektromagnetik untuk mengoperasikan motor 3 fase secara langsung (DOL).

15

16

Soal Latihan

1. Sebutkan dan jelaskan tahapan pengendalian motor listrik pada sistem kendali elektromagnetik ?

2. Sebutkan dan jelaskan jenis-jenis sistem kendali elektromagnetik ?

3. Gambar symbol dan jelaskan prinsip kerja komponen sistem kendali elektromagnetik ?

4. Buatlah gambar rangkaian baik rangkaian utama maupun rangkaian kontrol untuk mengoperasikan (menghidupkan dan mematikan) motor listrik 3 fase dari dua tempat !

17

BAB II

GAMBAR RANGKAIAN DAN URUTAN OPERASIONAL SISTEM PENGENDALI ELEKTROMAGNETIK

Pada bab ini akan diuraikan gambar rangkaian dan urutan operasi sistem pengendali elektromagnetik untuk mengoperasikan motor induksi 3 fase antara lain : Setelah mempelajari bab ini peserta didik diharapkan dapat menjelaskan urutan operasi sistem pengendali elektromagnetik berdasarkan gambar rangkaian

A. Rangkaian pengendali dan rangkaian daya untuk mengoperasikan motor 3 fase secara langsung (DOL)

18

Urutan operasinya adalah sebagai berikut :

E. ! "Jika F1 (MCB 1 fase) dan F0 (MCB 3 fase) di hubungkan maka lampu ��indicator merah H1 menyala ��

F. ! "S1 (start) ditekan motor bekerja, lampu merah H1 mati dan lampu hijau H2 ��menyala ��

G. ! "S0 (stop) ditekan motor mati, lampu merah menyala dan lampu hijau mati ��

H. ! "Jika terjadi overload pada motor, F2 (TOR) bekerja dan motor mati. Lampu ��hijau H2 mati sedangkan lampu merah H1 dan kuning H3 menyala. ��B. Rangkaian pengendali dan rangkaian daya untuk mengoperasikan 2 buah motor 3 fase bekerja berurutan secara manual ��

19


C. ! "Jika MCB F1 dan MCB F0 di hubungkan maka lampu indicator merah ��menyala ��

D. ! "S1 ditekan motor 1 bekerja, lampu merah mati dan lampu hijau menyala ��

E. ! "S2 ditekan motor 2 bekerja, lampu kuning menyala ��

F. ! "S0 ditekan motor 1 dan motor 2 mati, lampu merah menyala, lampu hijau ��dan kuning mati ��

G. ! "Jika terjadi overload pada salah satu motor, TOR F2 bekerja dan ke dua ��motor mati. Lampu lampu merah menyala. ��C. Rangkaianpengendalidanrangkaiandayauntukmengoperasikan2buahmotor3 fase bekerja berurutan secara otomatis ��


. ! "Jika MCB 1 fase dan MCB 3 fase di hubungkan maka lampu indicator ��merah menyala ��

. ! "S1 ditekan motor 1 bekerja, lampu merah mati dan lampu hijau menyala ��

. ! "Beberapa saat kemudian (sesuai seting waktu pada

TDR ), motor 2 bekerja, ��lampu kuning menyala ��

. ! "S0 ditekan motor 1 dan motor 2 mati, lampu merah menyala, lampu hijau ��dan kuning mati ��

. ! "Jika terjadi overload pada salah satu motor, TOR bekerja dan ke dua motor ��mati. Lampu lampu merah menyala. ��

21

D. Rangkaian pengendali dan rangkaian daya untuk mengoperasikan 2 buah motor 3 fase bekerja bergantian secara manual

22


c. ! "Jika MCB 1 fase dan MCB 3 fase di hubungkan maka lampu indicator ��merah menyala ��

d. ! "S1 ditekan motor 1 bekerja, lampu merah mati dan lampu hijau menyala ��

e. ! "Selama Motor 1 masih bekerja, Motor 2 tidak bisa di jalankan. ��

f. ! "S0 ditekan motor 1 mati, lampu merah menyala, lampu hijau mati ��

g. ! "S2 ditekan motor 2 bekerja, lampu merah mati dan lampu kuning menyala ��

h. ! "Selama Motor 2 masih bekerja, Motor 1 tidak bisa di jalankan. ��

i. ! "S0 ditekan motor 2 mati, lampu merah menyala, lampu kuning mati ��

j. ! "Jika terjadi overload pada salah satu motor, TOR bekerja dan motor mati. ��Lampu lampu merah menyala. ��E. Rangkaian pengendali dan rangkaian daya untuk mengoperasikan 2 buah motor 3 fase bekerja bergantian secara otomatis ��


. ! "Jika MCB 1 fase dan MCB 3 fase di hubungkan maka lampu indicator ��merah menyala ��

. ! "S1 ditekan motor 1 bekerja, lampu merah mati dan lampu hijau menyala ��

. ! "Beberapa saat kemudian (sesuai seting waktu pada TDR 1 ), motor 1 mati ��dan motor 2 bekerja ��

. ! "Beberapa saat kemudian (sesuai seting waktu pada TDR 2 ), motor 2 mati ��dan motor 1 bekerja ��

. ! "Proses ini berlangsung terus menerus ��

. ! "S0 ditekan motor 1 dan motor 2 mati, lampu merah menyala, lampu hijau ��dan kuning mati ��

24

! Jika terjadi overload pada salah satu motor, TOR bekerja dan ke dua motor mati. Lampu lampu merah menyala.

F. Rangkaian pengendali dan rangkaian daya untuk mengoperasikan motor 3 fase bekerja putar kanan dan kiri secara manual

25


9. ! "Jika MCB 1 fase dan MCB 3 fase di hubungkan maka lampu indicator ��merah menyala ��

10. ! "S1 ditekan motor bekerja dengan arah putaran kanan, lampu merah mati ��dan lampu hijau menyala ��

11. ! "Selama Motor masih bekerja, arah putaran motor Motor tidak bisa di balik. ��

12. ! "S0 ditekan motor mati, lampu merah menyala,

lampu hijau mati ��

13. ! "S2 ditekan motor bekerja dengan arah putaran kiri, lampu merah mati dan ��lampu kuning menyala ��

14. ! "Selama Motor masih bekerja, arah putaran motor Motor tidak bisa di balik. ��

15. ! "S0 ditekan motor mati, lampu merah menyala, lampu kuning mati ��

16. ! "Jika terjadi overload pada salah satu motor, TOR bekerja dan motor mati. ��Lampu lampu merah menyala. ��

26

G. Rangkaian pengendali dan rangkaian daya untuk mengoperasikan motor 3 fase bekerja putar kanan dan kiri secara otomatis



10. ! "S1 ditekan motor bekerja dengan arah putaran kanan, lampu merah mati ��dan lampu hijau menyala ��

11. ! "Beberapa saat kemudian (sesuai seting waktu pada TDR 1 ), motor mati ��

12. ! "Beberapa saat kemudian (sesuai seting waktu pada TDR 2 ), motor bekerja ��dengan arah putaran kiri ��

13. ! "Proses ini berlangsung terus menerus ��

14. ! "S0 ditekan motor mati, lampu merah menyala, lampu hijau dan kuning mati ��

28

! Jika terjadi overload pada motor, TOR bekerja dan motor mati. Lampu merah menyala.

H. Rangkaian pengendali dan rangkaian daya untuk mengoperasikan motor 3 fase start bintang segitiga secara otomatis



6. ! "S1 ditekan motor bekerja dengan sambungan bintang, lampu merah mati ��dan lampu hijau menyala ��

7. ! "Beberapa saat kemudian (sesuai seting waktu pada TDR ), motor bekerja ��dengan sambungan segitiga ��

8. ! "S0 ditekan motor mati, lampu merah menyala, lampu hijau mati ��

9. ! "Jika terjadi overload pada motor, TOR bekerja dan motor mati. Lampu ��merah menyala. ��

30

I. Rangkaian pengendali dan rangkaian daya untuk mengoperasikan motor 3 fase dalam run and jogging

31


! "Jika MCB 1 fase dan MCB 3 fase di hubungkan maka lampu indicator ��merah menyala ��

! "Tombol RUN ditekan motor bekerja , lampu merah mati dan lampu hijau ��menyala ��

! "Untuk mematikan motor tekan tombol S0 ��

! "Jika Tombol JOG ditekan motor bekerja dan akan mati jika tombol JOG ��dilepas ��

! "Jika terjadi overload pada motor, TOR bekerja dan motor mati. Lampu ��merah menyala. ��

32

BAB III

MENGOPERASIKAN MESIN PRODUKSI DENGAN KENDALI ELEKTROMAGNETIK

Pada bab ini akan diuraikan mengenai salah satu penerapan sistem pengendali elektromagnetik untuk mengendalikan buka tutup pintu gerbang otomatis. Untuk dapat mengoperasikan pintu gerbang, maka sebelunya harus dibuat panel pengandalinya. Beberapa hal yang perlu dilakukan adalah sebagai berikut :

A. Gambar tata letak komponen B. Diagramrangkaianutama C. Diagramrangkaiancontrol

A. Gambar tata letak komponen Gambar tata letak komponen meliputi tata letak pada base panel dan tata letak

pada pintu. Komponen-komponen pengendali yang diperlukan antara lain :

I. Kotak panel

J. MCB 3 fase

K. MCB 1 fase

L. TDR

6. TOR 7. Push Button 8. Sensor Cahaya 9. Lampu indikator

5. Kontaktor Gambar di bawah ini adalah gambat tata letak komponen panel pengendali

BASE PANEL PINTU

33

B. Diagramrangkaianutama

C. Diagramrangkaiankontrol

34

Urutan operasi sistem pengendali buka tutup pintu gerbang secara otomatis adalah sebagai berikut :

H. � �MCB 1 fase dan MCB 3 fase di hubungkan maka lampu indicator merah menyala. Ini pertanda sumber tegangan sudah masuk. ��

I. � �Untuk membuka pintu dari luar rumah, jika sensor cahaya mendapat sinar sesaat saja, maka motor bekerja dengan arah putaran kanan dan gerbang terbuka. ��

J. � �Jika pintu gerbang sudah terbuka maksimal, limit swith 2 akan membuka sehingga motor mati. ��

K. � �Pada saat bersamaan TDR mulai menghitung. Sesuai dengan setting waktu, TDR bekerja dan motor juga bekerja dengan arah putaran kiri dan pintu gerbang tertutup. ��

L. � �Setelah pintu tertutup maksimal, limit swith 1 akan membuka sehingga motor mati. ��

M. � �Untuk membuka pintu dari dalam rumah, tekan tompol buka dalam. ��

N. � �Urutan operasinya sama dengan siklus di atas. ��

35

BAB IV

TINDAKAN PENGAMANAN GANGGUAN SISTEM OPERASI KENDALI ELEKTROMAGNETIK

Pada sistem operasi kendali elektromagnetik sering sekali terjadi gangguan baik yang ringan maupun yang berat. Gangguan bisa terjadi pada peralatan dan juga pada bebannya.

Berikut ini adalah beberapa tindakan yang dilakukan untuk mengamankan sistem operasi kendali elektromagnetik yang mengalami gangguan.

A. Merencanakan dan Menyiapkan Pemeriksaan Gangguan

Merencanakan adalah suatu rencana kegiatan yang akan dilakukan sebelum pekerjaan dimulai, antara lain merencanakan prosedur pemeriksaan dan perbaikan peralatan dan rangkaian terkait sesuai persyaratan yang berlaku. Selain itu juga harus disiapan material yang diperlukan untuk menyelesaikan pekerjaan dan pengoperasian secara benar dan aman. Dan yang terpenting adalah menyiapkan gambar rangkaian pengendali baik rangkaian kontrol maupun rangkaian daya/utama.

B. MemeriksaGangguanpadaSistemKendaliElektromagnetik

Setiap ada kerusakan atau gangguan pada sistem operasi kendali elektromagnetik maka terlebih dahulu kita memeriksa kerusakan itu dan menganalisa apa penyebab dari gangguan itu. Dalam pemeriksaan rangkaian kita harus merencanakan pekerjaan yang akan dilaksanakan dimulai dari awal rangkaian itu sendiri dan dilanjutkan ke langkah berikutnya.

C. Memperbaiki gangguan pada Sistem Kendali Elektromagnetik

Jika pemeriksaan telah dilaksanakan sepenuhya dan gejala gangguan telah diketahui maka kita perlu memperbaiki. Langkah untuk memperbaiki gangguan tersebut maka kita harus mengamankan rangkaian itu (yaitu memutuskan aliran listrik) untuk menjaga keselamatan dalam perbaikan. Bila perlu dilakukan pengujian resistansi isolasi penghantar dan peralatan guna mencegah arus bocor ke bumi atau keamanan serta kehandalan peralatan.

40

Berikut ini contoh gangguan yang terjadi pada sistem operasi kendali elektromagnetik yang terjadi dan tindakan pengamanannya.

Gangguan Perencanaan Pemeriksaan Perbaikan

Motor sebagai penggerak mesin tiba- tiba berhenti atau mati.

M. � �Siapkan gambar rangkaian kendali elektromagnetik untuk mesin tersebut ��

N. � �Prosedur perbaikan yaitu mulai dari sumber tegangan sampai pada motor ��

O. � �Peralatan pemeriksaan dan perbaikan yang perlu disiapkan antara lain multi meter, tang ampere, tang kombinasi, kunci pas, obeng, dll. ��

O. � �Pemeriksaan dimulai dari sumber tegangan ��

P. � �Analisa kemungkinan penyebab gangguan antara lain :

- Sumber tegangan mati ��

- MCB break/OFF ��karena hubung singkat atau beban lebih atau beban sudah tidak seimbang ��

- TOR break karena beban lebih ��

- Kontaktor rusak baik koil maupun kontaknya ��

- Penghantar pada rangkaian longgar atau putus ��

- Motor rusak/terbakar ��

Q. � �Untuk memeriksa kemungkinan penyebabnya gunakan peralatan yang sesuai. Misalnya untuk mengukur tegangan sumber gunakan multi meter, dan sebagainya. ��

R. � �Catat hasil

. � �Perbaikan dilaksanakan setelah ditemukan penyebab terjadinya gangguan sesuai dengan hasil pemeriksaan. ��

. � �Lakukan perbaikan atau penggantian jika sudah tidak dapat diperbaiki. Misalnya TOR break karena beban lebih pada mesin maka perbaikannya adalah mengurangi beban pada mesin. Tetapi jika koil Kontaktor terbakar maka kontaktor harus diganti dengan yang bagus. ��

. � �Setelah semua penyebab gangguan diperbaiki selanjutnya sistem operasi kendali elektromagnetik coba dijalankan lagi. ��

pemeriksaan untuk setiap tahap. Karena kemungkinan penyebab gangguan lebih dari satu. ��

41

Contoh Kemungkinan letak gangguan sistem operasi kendali elektromagnetik.

MCB 1 fase

TOR

Koil kontaktor

Kontak bantu Kontaktor

Sumber tegangan

MCB 3 fase

Kabel penghantar

Kontak utama Kontaktor

Motor

42

DAFTAR PUSTAKA

P. Agus Siswanto, dkk, Teknik Otomatisasi Industri, , Jakarta : Depdiknas, 2008.

Q. Christian Mamesah dan Frans Masse P., Sistem Kelistrikan Mesin-mesin Produksi, N.59,1997

R. Christian Mamesah dan Frans Masse P., Penggunaan dan Pengaturan Motor- motor Listrik, TEDC, 1993

S. Frans Masse P., Pengendalian Magnetik, TEDC, 1996

T. Prih Sumardjati, dkk, Teknik Pemanfaatan Tenaga Listrik, Jakarta : Depdiknas, 2008

U. Siswoyo , Teknik Listrik Industri, Jakarta : Depdiknas, 2008.

BAB I PRINSIP KERJA SISTEM KENDALI ...3. Kendali Otomatis konduktor magnit, yang bisa dilengkapi...

Documents

Transcript of BAB I PRINSIP KERJA SISTEM KENDALI ...3. Kendali Otomatis konduktor magnit, yang bisa dilengkapi...