BAB II LANDASAN TEORI 2.1 TRAKTOR LISTRIKrepository.mercubuana.ac.id/40958/11/10. BAB II.pdf ·...

6

BAB II

LANDASAN TEORI

2.1 TRAKTOR LISTRIK

Traktor adalah suatu mesin traksi yang utamanya di rancang dan dinyatakan

sebagai penyedia tenaga bagi peralatan pertanian dan perlengkapan usaha tani [5].

Peralatan pertanian saat ini telah mencapai batas optimasi dalam hal kompleksitas

dan efisiensi dengan teknologi terkini. Selanjutnya perbaikan di bidang teknologi

penggerak Saat ini kebanyakan penggerak mekanis atau hidrolik terbatas. Oleh

karena itu fokus di bidang ini adalah pada penggerak listrik di masa depan.

Pada tahun 1954 International Harvester memperkenalkan sebuah fitur yang

disebut Electrall ke pasaran. Fitur ini ditawarkan sebagai pilihan pada Farmall 400

Tractors dan harus mendukung pertanian yang dioperasikan secara elektrik

peralatan dan asesoris. Sistem yang dikembangkan bersama General Electric, terdiri

dari 208 V 10 kW generator arus bolak-balik tiga fasa yang dihubungkan dengan

kabel ke perangkat yang akan dinyalakan. Generator juga bisa digunakan sebagai

unit pembangkit listrik. Kemungkinan penerapan Electrall Kekuatannya banyak, tapi

sedikit yang berhasil sampai ke pasar. Materi pemasaran IH menunjukkan adanya

haybaler Electrall bertenaga.

Pada akhir 1990-an sebuah traktor dengan kombinasi motor-motor listrik

ditempatkan di antara diesel Mesin dan transmisi dikembangkan oleh dealer

peralatan pertanian Schmetz di Jerman Traktor ini difokuskan untuk menciptakan

transmisi kecepatan variabel tak terbatas dengan listrik dan bukan drive hidrolik yang

digunakan. Awal tahun 2000 sebuah studi konsep yang didukung oleh Universitas

dan Organisasi di Jerman dan juga Fendt (AGCO) disebut MELA (Mobile

Elektrische Leistungs-und Antriebstechnik; Mobile electric teknologi power train)

telah menunjukkan solusi yang mungkin untuk elektrifikasi traktor dengan penggerak

listrik auxiliaries serta CVT listrik dan menerapkan elektrifikasi [7]

Menurut Fred Lambert paada Electrek, bahwa semua bentuk transportasi darat

akan mulai beralih ke penggerak listrik secara relatif segera. Itu termasuk traktor

besar untuk pertanian, seperti yang ditunjukkan oleh konsep traktor all-electric John

Deere yang terbaru. SESAM (Sustainable Energy Supply for Agricultural

Machinery) adalah yang pertama yang sepenuhnya didukung oleh kemasan baterai.

http://digilib.mercubuana.ac.id/

7

Di mana biasanya menemukan mesin diesel besar di bawah, ada tumpukan kemasan

baterai hingga 130 kWh.

Gambar 2.1 Contoh Traktor Listrik Modern

Gambar 2.2 Contoh Ttraktor Listrik sederhana


8

Gambar 2.3 Kelistrikan Traktor Listrik Sederhana

Gambar 2.4 Rangkaian Kelistrikan Traktor Listrik Sederhana

Gambar di atas merupakan contoh bagian traktor listrik roda empat oleh Ted

Dillard di tahun 2013, yang terdiri dari:


9

1. Battery

2. Battey Charger

3. Volt Meter

4. Fuse

5. Main Switch

6. Contactor

7. Motor DC

Cara kerja rangkaian diatas yakni ketika Main Switch di aktikan maka

contactor akan aktif tarus listik mengalir dari battery menuju motor DC, sehingga

motor akan bergerak. Sistem ini cukup konvensional dengan mudah pengoperasian,

pembuatan dan perwatannya.

2.2 INTERNET OF THINGS (IoT)

Pengggunaan komputer dimasa datang mampu mendominasi pekerjaan

manusia dan mengalahkan kemampuan komputasi manusia seperti mengontrol

peralatan elektronik dari jarak jauh menggunakan media internet, IOT (Internet Of

Things) memungkinkan pengguna untuk mengelola dan mengoptimalkan elektronik

dan peralatan listrik yang menggunakan internet. Hal ini berspekulasi bahwa di

sebagian waktu dekat komunikasi antara computer dan peralatan elektronik mampu

bertukar informasi di antara mereka sehingga mengurangi interaksi manusia. Hal ini

juga akan membuat pengguna internet semangkin meningkat dengan berbagai

fasilitas dan layanan internet

IoT adalah titik awal kapan lebih banyak "benda atau benda" terhubung ke

Internet daripada orang-orang Saat ini mobil misalnya, memiliki banyak jaringan

untuk mengendalikan fungsi mesin, fitur keselamatan, sistem komunikasi, dan

sebagainya. Bangunan komersial dan residensial juga memiliki beragam sistem

kontrol untuk pemanasan, ventilasi, dan pengkondisian udara (HVAC); layanan

telepon; keamanan; dan pencahayaan. Saat IoT berkembang, jaringan ini, dan banyak

lainnya, akan terhubung dengan menambahkan

keamanan, analisis, dan kemampuan manajemen (lihat Gambar 2.5).


10

Gambar 2.5 Contoh Applikasi IoT

2.2.1 Sejarah Internet of Things

Sejak mulai dikenalnya internet pada tahun 1989, mulai banyak hal kegiatan

melalui internet, Pada tahun 1990 John Romkey menciptakan 'perangkat',

pemanggang roti yang bisa dinyalakan dan dimatikan melalui Internet.

WearCam diciptakan pada tahun 1994 oleh Steve Mann. Pada tahun 1997 Paul

Saffo memberikan penjelasan singkat pertama tentang sensor dan masa depan. Tahun

1999 Kevin Ashton menciptakan The Internet of Things, direktur eksekutif Auto

IDCentre, MIT. Mereka juga menemukan peralatan berbasis RFID (Radio Frequency

Identification) global yang sistem identifikasi pada tahun yang sama. Penemuan ini

disebut sebagai sebuah lompatan besar dalam commercialisingIoT.

Tahun 2000 LG mengumumkan rencananya menciptakan kulkas pintar yang

akan menentukan sendiri apakah bisa atau tidak makanan yang tersimpan di

dalamnya diisi ulang. Pada tahun 2003 RFID mulai ditempatkan pada tingkat besar

besaran di militer AS di Program Savi mereka. Pada tahun yang sama melihat

raksasa ritel Walmart untuk menyebarkan RFID di semua tokotoko di seluruh dunia

untuk lebih besar batas.

Pada tahun 2005 arus publikasi utama seperti The Guardian, Amerika ilmiah

dan Boston Globe mengutip banyak artikel tentang IOT. Pada tahun 2008 kelompok

perusahaan meluncurkan IPSO Alliance untuk mempromosikan penggunaan Internet

Protocol (IP) dalam jaringan dari "Smart object" dan untuk mengaktifkan Internet of

Things.

Pada tahun 2008 FCC menyetujui penggunaan “white space spectrum”.

Akhirnya peluncuran IPv6 di tahun 2011 memicu pertumbuhan besar di bidang


11

Internet of Things, perkembangan ini didukung oleh perusahaan raksasa seperti

Cisco, IBM, Ericson mengambil inisiatif banyak dari pendidikan dan komersial

dengan IOT teknologi dapat hanya dijelaskan sebagai hubungan antara manusia dan

komputer. Perkembangan Internet of Things, semua peralatan yang kita gunakan

dalam kehidupan kita sehari hari dapat dikendalikan dan dipantau menggunakan

IOT. Mayoritas proses dilakukan dengan bantuan sensor di IOT. Sensor dikerahkan

di mana mana dan sensor ini mengkonversi data fisik mentah menjadi sinyal digital

dan mengirimkan mereka ke pusat kontrol. Dengan cara ini kita bisa memonitor

perubahan lingkungan jarak jauh dari setiap bagian dari dunia melalui internet.

Arsitektur sistem ini akan didasarkan pada konteks operasi dan proses dalam

skenario real-time. Di otomasi rumah setiap kotak saklar listrik akan terhubung

dengan ponsel pintar (atau kadang-kadang remote) sehingga itu bisa dioperasikan

dari jarak jauh. Tapi skenario seperti itu tidak perlu prosesor dan perangkat

penyimpanan dipasang di setiap kotak saklar. Hanya dibutuhkan sensor untuk

menangkap sinyal dan proses itu (kebanyakan beralih ON / OFF). Jadi arsitektur

sistem ini bervariasi tergantung pada konteks penerapannya [(Suresh et al., 2014)

2.3 BLYNK

Blynk adalah Platform dengan aplikasi iOS dan Android untuk mengendalikan

Arduino, Raspberry Pi dan sejenisnya melalui Internet. Ini adalah dasbor digital

tempat Anda dapat membuat antarmuka grafis untuk proyek Anda hanya dengan

menyeret dan menjatuhkan widget. Ini sangat mudah untuk mengatur semuanya dan

Anda akan mulai bermain-main dalam waktu kurang dari 5 menit.

Gambar 2.6 Logo Applikasi Blynk


12

Blynk tidak terikat pada papan atau perisai tertentu. Sebagai gantinya, ini

mendukung perangkat keras pilihan Anda. Apakah Arduino atau Raspberry Pi Anda

terhubung ke Internet melalui Wi-Fi, Ethernet atau chip ESP8266 baru ini, Blynk

akan menghubungi kita secara online dan siap untuk Internet dari Things.

Gambar 2.7 Tampilan Applikasi Blynk pada Android

Cara menggunakan platform dari aplikasi ANDROID, langkah-langkah sebagai

berikut :

1. Download dan install aplikasi melalui “PlayStore“

2. Buka aplikasi, dan silahkan sign up new account atau login menggunakan

“Facebook“

3. Buat new project, dan pilihlah salah satu module yang akan Anda gunakan

maupun aksesoris module yang berfungsi sebagai sarana terhubung ke Internet.


13

4. Setelah itu drag and drop rancangan proyek Anda

5. Kemudian klik Blynk untuk mengirimkan Token Auth melalui email

6. Dan terakhir cek inbox email Anda dan temukan Auth Token yang dimana ini

akan digunakan untuk program yang di downloadkan ke module

Setelah pada smart phone selesai, beralih ke software ide arduino yang akan

digunakan dalam memprogram serta mendownloadkan program ke module, langkah

– langkahnya yaitu :

1. Download file .zip rilis terbaru

2. Unzip itu file tersebut yang didalam terdapat file library

3. Peletakan Library pada OS

1. Mac : (home directory)/Documents/Arduino/libraries

2. PC (Windows) : My Documents -> Arduino -> libraries

3. Linux : (home directory)/sketchbook/libraries

Tutorial Pertama – app BLYNK untuk kendali Arduino Ethernet

Bahan yang diperlukan yaitu :

1. Library Module Ethenet

2. Libray Blynk Filenya ini

3. Smart Phone Android

4. Komputer + Software IDE Arduino

Pada smart Phone Android

a. Buka Aplikasi BLYNK

b. Pilih pada logo “+” / widget box

c. Pilih button, kemudian drag and drop

d. setting button pada pin “Digital” – “gp16”

e. Ubahlah setting dari push menjadi switch

f. Dan ubahlah logika awal dari “1” ke “0”

g. Terakhir download program dibawah dan jika sudah siap semua klik play.


https://www.nyebarilmu.com/apa-itu-module-nodemcu-esp8266/

https://www.nyebarilmu.com/?file=1095

14

Gambar 2.8 Contoh Tampilan Applikasi Blynk siap di gunakan.

Pada Ethernet menggunakan IDE Arduino

a. Open software IDE Arduino

b. Sebelum itu copy paste kan semua library yang sudah di downloadkan diatas

c. Pilih menu Tools > Boards > Ethernet

d. Copy paste kan kode program dibawah ini

e. Verifikasi program dan Download-kan


15

#include <SPI.h>

#include <Ethernet.h>

#include <BlynkSimpleEthernet.h>

// You should get Auth Token in the Blynk App.

// Go to the Project Settings (nut icon).

char auth[] = "eb826f12aabc474b8427bf8561f0bac6";

#define W5100_CS 10

#define SDCARD_CS 4

void setup()

{

// Debug console

Serial.begin(9600);

pinMode(SDCARD_CS, OUTPUT);

digitalWrite(SDCARD_CS, HIGH); // Deselect the SD card

Blynk.begin(auth);


16

// You can also specify server:

//Blynk.begin(auth, "blynk-cloud.com", 8442);

//Blynk.begin(auth, IPAddress(192,168,1,100), 8442);

// For more options, see Boards_Ethernet/Arduino_Ethernet_Manual example

}

void loop()

{

Blynk.run();

}

Gambar 2.9 Hasil Uji Menyalakan Lampu Led

2.4 ARDUINO UNO

Arduino dikatakan sebagai sebuah platform dari physical computing yang

bersifat open source, mencangkup hardware (skema rangkaian, desain PCB atau

(Printed Circuit Board), firmware bootloader, dokumen. Perlu dipahami bahwa kata

“platform” di sini adalah sebuah pilihan kata yang tepat. Arduino tidak hanya

sekedar sebuah alat pengembangan, akan tetapi merupakan kombinasi dari hardware,

bahasa pemrograman dan Integrated Development Environment (IDE) yang canggih.


17

IDE adalah sebuah software yang sangat berperan untuk menulis program, meng-

compile program menjadi kode biner dan meng-upload ke dalam memory

mikrokontroller.

Arduino mempunyai banyak jenis, di antaranya Arduino Severino, Arduino

Uno, Arduino Mega 2560, dan lainnya. (www.arduino.cc). Pada prakteknya Arduino

diaplikasikan dalam desain-desain alat atau project-project yang menggunakan

sensor dan mikrokontroller untuk menerjemahkan input analog atau digital ke dalam

sistem software untuk mengontrol gerakan alat-alat elektro-mekanik seperti lampu,

motor dan sebagainya.

Arduino Uno adalah papan mikrokontroler berdasarkan ATmega328

(datasheet) yang memiliki 14 digital pin input / output (6 dapat digunakan sebagai

output PWM), 6 input analog, osilator kristal 16 MHz, sebuah koneksi USB, colokan

listrik, header ICSP, dan tombol reset. Modul ini berisi semua yang dibutuhkan

mendukung mikrokontroler; cukup hubungkan ke komputer dengan kabel USB atau

nyalakan dengan AC-to-DC adaptor atau baterai untuk memulai. Uno berbeda dari

semua papan sebelumnya karena tidak menggunakan FTDI Driver chip USB-to-

serial. Sebagai gantinya, fitur Atmega8U2 diprogram sebagai konverter USB-to-

serial.

"Uno" berarti satu dalam bahasa Italia dan dinamai untuk menandai rilis

Arduino 1.0 yang akan datang. Uno dan versi 1.0 akan menjadi versi referensi dari

Arduno, bergerak maju. Uno adalah yang terbaru dalam rangkaian USB Papan

Arduino, dan model referensi untuk platform Arduino; untuk perbandingan dengan

versi sebelumnya.

Gambar 2.10 Arduino Uno


http://www.arduino.cc/

18

Adapun spesifikasi ringkas dari Arduino Uno dapat dilihat pada tabel 2.1 :

Mikrokontroller ATmega328

Tegangan Operasional 5 Volt

Tegangan Input 6-12 Volt

Pin I/O digital 14 (6 buah diantaranya bisa digunakan untuk PWM)

Analog Input Pin 6

Arus DC di PIN 3.3V 50 mA

Arus DC tiap pin I/O 40 mA

Memori Flash 32 KB, 0.5 KB digunakan untuk botloader

SRAM 2 KB

EEPROM 1 KB

Kecepatan clock 16 MHz

Tabel 2.1. Spesifikasi Arduino Uno

2.4.1 Daya (Power)

Arduino UNO dapat disuplai melalui koneksi USB atau dengan sebuah power

suplai eksternal. Sumber daya dipilih secara otomatis. Suplai eksternal (non-USB)

dapat diperoleh dari sebuah adaptor AC ke DC atau battery. Adaptor dapat

dihubungkan dengan mencolokkan sebuah center-positive plug yang panjangnya 2,1

mm ke power jack dari board. Kabel lead dari sebuah battery dapat dimasukkan

dalam header/kepala pin Ground (Gnd) dan pin Vin dari konektor POWER. Board

Arduino UNO dapat beroperasi pada sebuah suplai eksternal 6 sampai 20 Volt. Jika

disuplai dengan yang lebih kecil dari 7 V, kiranya pin 5 Volt mungkin mensuplai

kecil dari 5 Volt dan board Arduino UNO bisa menjadi tidak stabil. Jika

menggunakan suplai yang lebih dari besar 12 Volt, voltage regulator bisa kelebihan

panas dan membahayakan board Arduino UNO. Range yang direkomendasikan

adalah 7 sampai 12 Volt.


19

Gambar 2.11 Konfigurasi Pin Arduino Uno

2.4.2 Input dan Output

Arduino Uno 14 pin digital yang dapat digunakan sebagai input atau output,

dengan menggunakan pinMode (), digitalWrite (), dan fungsi digitalRead (). Mereka

beroperasi pada 5 volt. Setiap pin bisa memberikan atau menerima maksimal 40 mA

dan memiliki resistor pull-up internal (terputus secara default) 20-50 kOhms. Selain

itu, beberapa pin punya fungsi khusus:

• Serial: 0 (RX) dan 1 (TX). Digunakan untuk menerima (RX) dan mengirimkan

(TX) data serial TTL. Pin ini adalah terhubung ke pin yang sesuai dari chip Serial

USB-to-TTL ATmega8U2.

• External Interrupts: 2 dan 3. Pin ini dapat dikonfigurasi untuk memicu interupsi

pada nilai rendah, anaik atau turun, atau perubahan nilai. Lihat fungsi attachInterrupt

() untuk rinciannya.

• PWM: 3, 5, 6, 9, 10, dan 11. Sediakan output PWM 8 bit dengan fungsi

analogWrite ().

• SPI: 10 (SS), 11 (MIA), 12 (MISO), 13 (SCK). Pin ini mendukung komunikasi SPI,

Meskipun disediakan oleh perangkat keras yang mendasarinya, saat ini tidak

termasuk dalam bahasa Arduino.

• LED: 13. Ada LED built-in yang terhubung ke pin digital 13. Bila pin bernilai

HIGH, LED berada pada saat pin itu RENDAH, itu mati.

Arduino Uno memiliki 6 input analog, masing-masing memberikan resolusi

10 bit (yaitu 1024 nilai yang berbeda). Oleh default mereka mengukur dari tanah ke 5

volt, meskipun adalah mungkin untuk mengubah ujung atas jangkauan mereka


20

menggunakan pin AREF dan fungsi analogReference (). Selain itu, beberapa pin

memiliki spesialisasi fungsionalitas:

• I2C: 4 (SDA) dan 5 (SCL). Dukung komunikasi I2C (TWI) menggunakan Wire

Library.

Ada beberapa pin lainnya di papan tulis:

• AREF. Tegangan referensi untuk input analog. Digunakan dengan analogReference

().

• Reset. Bawalah baris ini RENDAH untuk me-reset mikrokontroler. Biasanya

digunakan untuk menambahkan tombol reset ke perisai yang menghalangi yang ada

di papan.

Komunikasi

Arduino UNO mempunyai sejumlah fasilitas untuk komunikasi dengan

sebuah komputer, Arduino lainnya atau mikrokontroler lainnya. Atmega 328

menyediakan serial komunikasi UART TTL (5V), yang tersedia pada pin digital 0

(RX) dan 1 (TX). Sebuah Atmega 16U2 pada channel board serial komunikasinya

melalui USB dan muncul sebagai sebuah port virtual ke software pada komputer.

Firmware 16U2 menggunakan driver USB COM standar, dan tidak ada driver

eksternal yang dibutuhkan. Bagaimanapun, pada Windows, sebuah file inf pasti

dibutuhkan. Software Arduino mencakup sebuah serial monitor yang memungkinkan

data tekstual terkirim ke dan dari board Arduino. LED RX dan TX pada board akan

menyala ketika data sedang ditransmit melalui chip USB-to-serial dan koneksi USB

pada komputer (tapi tidak untuk komunikasi serial pada pin 0 dan 1). Sebuah

SoftwareSerial library memungkinkan untuk komunikasi serial pada beberapa pin

digital UNO

Atmega328 juga mensupport komunikasi I2C (TWI) dan SPI. Software

Arduino mencakup sebuah Wire library untuk memudahkan menggunakan bus I2C,

lihat dokumentasi untuk lebih jelas. Untuk komunikasi SPI, gunakan SPI library.

2.4.3 Programming

Arduino UNO dapat diprogram dengan software Arduino (download). Pilih

“Arduino Uno dari menu Tools > Board(termasuk mikrokontroler pada board).

Untuk lebih jelas, lihat referensi dan tutorial. ATmega328 pada Arduino Uno hadir

dengan sebuah bootloader yang memungkinkan kita untuk mengupload kode baru ke


21

ATmega328 tanpa menggunakan pemrogram hardware eksternal. ATmega328

berkomunikasi menggunakan protokol STK500 asli (referensi, file C header).

2.5 ETHERNET SHIELD

Ethernet Shield mengizinkan Arduino terhubung ke internet. Papan

dapat berfungsi sebagai server yang menerima koneksi masuk atau klien yang

membuat yang keluar (www.arduino.cc). Library mendukung hingga empat

koneksi konkuren (masuk atau keluar atau kombinasi). Ethernet library

(Ethernet.h) mengelola chip W5100, sementara Ethernet2 library (Ethernet2.h)

mengelola chip W5500; semua fungsi tetap sama. Mengubah perpustakaan yang

digunakan memungkinkan untuk memasukkan kode yang sama dari Arduino

Ethernet Shield ke Arduino Ethernet 2 Shield atau Arduino Leonardo Ethernet

dan sebaliknya.

Arduino berkomunikasi dengan perisai menggunakan bus SPI. Ini ada pada

pin digital 11, 12, dan 13 di Uno dan pin 50, 51, dan 52 pada Mega. Pada kedua

papan, pin 10 digunakan sebagai SS. Di Mega, pin SS hardware, 53, tidak

digunakan untuk memilih W5100, tapi harus tetap sebagai output atau

antarmuka SPI tidak akan bekerja.

Gambar 2.12 Sketch Ethernet Shield


22

Shield Ethernet memungkinkan menghubungkan pengontrol Ethernet

WizNet ke papan Arduino atau Genuino melalui bus SPI. Menggunakan pin 10,

11, 12, dan 13 untuk koneksi SPI ke WizNet. Kemudian model Shield Ethernet

juga memiliki kartu SD di dalamnya. Pin digital 4 digunakan untuk mengontrol

slave select pin pada kartu SD.

Shiedl harus dihubungkan ke jaringan dengan kabel ethernet. Anda perlu

mengubah pengaturan jaringan dalam program agar sesuai dengan jaringan.

Gambar 2.13 Ethernet Shield


23

Gambar 2.14 Konfigurasi Pin Ethernet Shield

Arduino berkomunikasi dengan kartu W5100 dan SD dengan

menggunakan bus SPI (melalui header ICSP).Ini ada pada pin digital 11, 12,

dan 13 pada Duemilanove dan pin 50, 51, dan 52 pada Mega. Pada keduanya

papan, pin 10 digunakan untuk memilih W5100 dan pin 4 untuk kartu SD. Pin

ini tidak bisa digunakan umum i / o. Di Mega, pin SS hardware, 53, tidak

digunakan untuk memilih W5100 atau kartu SD, Tapi harus tetap dijaga sebagai

output atau antarmuka SPI tidak akan bekerja.Perhatikan bahwa karena kartu

W5100 dan SD berbagi bus SPI, hanya satu yang bisa aktif sekaligus. Jika

Menggunakan kedua periferal dalam program, ini harus ditangani oleh

perpustakaan yang sesuai. Jika tidak menggunakan salah satu perangkat dalam

program , bagaimanapun, harus secara eksplisit membatalkan pilihannya.

Melakukan Ini dengan kartu SD, atur pin 4 sebagai output dan tulislah yang

tinggi untuk itu. Untuk W5100, atur pin digital 10 sebagai output tinggi.


https://www.arduino.cc/en/uploads/Tutorial/EthernetShield_sch.png

24

Ethernet Shield ini menyediakan jack ethernet standar RJ45. Tombol

reset pada perisai me-reset kedua papan W5100 dan Arduino. Modul berisi

sejumlah informasi LED:

PWR: menunjukkan bahwa papan dan perisai bertenaga

LINK: menunjukkan adanya tautan jaringan dan berkedip saat perisai

mentransmisikan atau menerima data

FULLD: menunjukkan bahwa koneksi jaringan adalah full duplex

100M: menunjukkan adanya koneksi jaringan 100 Mb / s (berlawanan

dengan 10 Mb / s)

RX: berkedip saat perisai menerima data

TX: berkedip saat perisai mengirim data

COLL: berkedip saat tabrakan jaringan terdeteksi

Jumper solder bertanda "INT" dapat dihubungkan untuk memungkinkan

dewan Arduino menerima interupsi pemberitahuan kejadian dari W5100, tapi

ini tidak didukung oleh perpustakaan Ethernet. Jumper menghubungkan pin

INT dari W5100 ke pin digital 2 dari Arduino.

2.6 MOTOR DC

Pengertian Motor DC Motor listrik merupakan perangkat elektromagnetis

yang mengubah energi listrik menjadi energi mekanik. Energi mekanik ini

digunakan untuk, misalnya memutar impeller pompa, fan atau blower,

menggerakan kompresor, mengangkat bahan,dll. Motor listrik digunakan juga di

rumah (mixer, bor listrik, fan angin) dan di industri. Motor listrik kadangkala

disebut “kuda kerja” nya industri sebab diperkirakan bahwa motormotor

menggunakan sekitar 70% beban listrik total di industri. Motor DC memerlukan

suplai tegangan yang searah pada kumparan medan untuk diubah menjadi energi

mekanik. Kumparan medan pada motor dc disebut stator (bagian yang tidak

berputar) dan kumparan jangkar disebut rotor (bagian yang berputar). Jika terjadi

putaran pada kumparan jangkar dalam pada medan magnet, maka akan timbul

tegangan (GGL) yang berubah-ubah arah pada setiap setengah putaran, sehingga

merupakan tegangan bolak-balik.


25

2.6.1 Prinsip Kerja

Prinsip kerja dari arus searah adalah membalik phasa tegangan dari

gelombang yang mempunyai nilai positif dengan menggunakan komutator,

dengan demikian arus yang berbalik arah dengan kumparan jangkar yang

berputar dalam medan magnet. Bentuk motor paling sederhana memiliki

kumparan satu lilitan yang bisa berputar bebas di antara kutub-kutub magnet

permanen

Gambar 2.15. Motor D.C Sederhana

Catu tegangan dc dari baterai menuju ke lilitan melalui sikat yang menyentuh

komutator, dua segmen yang terhubung dengan dua ujung lilitan. Kumparan satu

lilitan pada gambar di atas disebut angker dinamo. Angker dinamo adalah

sebutan untuk komponen yang berputar di antara medan magnet.

Prinsip Dasar Cara Kerja Jika arus lewat pada suatu konduktor, timbul medan

magnet di sekitar konduktor. Arah medan magnet ditentukan oleh arah aliran arus

pada konduktor.

Gambar 2.16. Medan magnet yang membawa arus mengelilingi konduktor lurus.


26

Aturan Genggaman Tangan Kanan bisa dipakai untuk menentukan arah garis

fluks di sekitar konduktor. Genggam konduktor dengan tangan kanan dengan

jempol mengarah pada arah aliran arus, maka jari-jari anda akan menunjukkan

arah garis fluks. Gambar 3 menunjukkan medan magnet yang terbentuk di sekitar

konduktor berubah arah karena bentuk U.

Gambar 2.17. Medan magnet yang membawa arus mengelilingi konduktor “U”.

Catatan : Medan magnet hanya terjadi di sekitar sebuah konduktor jika ada arus

mengalir pada konduktor tersebut. Pada motor listrik konduktor berbentuk U

disebut angker dinamo.

Gambar 2.18. Medan magnet mengelilingi konduktor dan diantara kutub.

Jika konduktor berbentuk U (angker dinamo) diletakkan di antara kutub uatara

dan selatan yang kuat medan magnet konduktor akan berinteraksi dengan medan

magnet kutub. Lihat gambar 5


27

Gambar 2.19. Reaksi garis fluks

Lingkaran bertanda A dan B merupakan ujung konduktor yang

dilengkungkan (looped conductor). Arus mengalir masuk melalui ujung A dan keluar

melalui ujung B. Medan konduktor A yang searah jarum jam akan menambah medan

pada kutub dan menimbulkan medan yang kuat di bawah konduktor. Konduktor akan

berusaha bergerak ke atas untuk keluar dari medan kuat ini. Medan konduktor B

yang berlawanan arah jarum jam akan menambah medan pada kutub dan

menimbulkan medan yang kuat di atas konduktor. Konduktor akan berusaha untuk

bergerak turun agar keluar dari medan yang kuat tersebut.

Gaya-gaya tersebut akan membuat angker dinamo berputar searah jarum jam.

Mekanisme kerja untuk seluruh jenis motor secara umum : ƒ Arus listrik dalam

medan magnet akan memberikan gaya. ƒ Jika kawat yang membawa arus

dibengkokkan menjadi sebuah lingkaran / loop, maka kedua sisi loop, yaitu pada

sudut kanan medan magnet, akan mendapatkan gaya pada arah yang berlawanan. ƒ

Pasangan gaya menghasilkan tenaga putar / torque untuk memutar kumparan. ƒ

Motor-motor memiliki beberapa loop pada dinamonya untuk memberikan tenaga

putaran yang lebih seragam dan medan magnetnya dihasilkan oleh susunan

elektromagnetik yang disebut kumparan medan.

Pada motor dc, daerah kumparan medan yang dialiri arus listrik akan

menghasilkan medan magnet yang melingkupi kumparan jangkar dengan arah

tertentu. Konversi dari energi listrik menjadi energi mekanik (motor) maupun

sebaliknya berlangsung melalui medan magnet, dengan demikian medan magnet

disini selain berfungsi sebagai tempat untuk menyimpan energi, sekaligus sebagai

tempat berlangsungnya proses perubahan energi, daerah tersebut dapat dilihat pada

gambar di bawah ini :


28

Gambar 2.20. Prinsip kerja motor dc

Agar proses perubahan energi mekanik dapat berlangsung secara sempurna,

maka tegangan sumber harus lebih besar daripada tegangan gerak yang disebabkan

reaksi lawan. Dengan memberi arus pada kumparan jangkar yang dilindungi oleh

medan maka menimbulkan perputaran pada motor. Dalam memahami sebuah motor,

penting untuk mengerti apa yang dimaksud dengan beban motor. Beban dalam hal ini

mengacu kepada keluaran tenaga putar / torque sesuai dengan kecepatan yang

diperlukan. Beban umumnya dapat dikategorikan ke dalam tiga kelompok : ƒ

Beban torque konstan adalah beban dimana permintaan keluaran energinya

bervariasi dengan kecepatan operasinya namun torquenya tidak bervariasi.

Contoh beban dengan torque konstan adalah corveyors, rotary kilns, dan

pompa displacement konstan. ƒ

Beban dengan variabel torque adalah beban dengan torque yang bervariasi

dengan kecepatn operasi. Contoh beban dengan variabel torque adalah pompa

sentrifugal dan fan (torque bervariasi sebagai kuadrat kecepatan). Peralatan

Energi Listrik : Motor Listrik.

Beban dengan energi konstan adalah beban dengan permintaan torque yang

berubah dan berbanding terbalik dengan kecepatan. Contoh untuk beban

dengan daya konstan adalah peralatan-peralatan mesin.

2.6.2. Prinsip Arah Putaran Motor

Untuk menentukan arah putaran motor digunakan kaedah Flamming tangan

kiri. Kutub-kutub magnet akan menghasilkan medan magnet dengan arah dari kutub


29

utara ke kutub selatan. Jika medan magnet memotong sebuah kawat penghantar yang

dialiri arus searah dengan empat jari, maka akan timbul gerak searah ibu jari. Gaya

ini disebut gaya Lorentz, yang besarnya sama dengan F. Prinsip motor : aliran arus di

dalam penghantar yang berada di dalam pengaruh medan magnet akan menghasilkan

gerakan. Besarnya gaya pada penghantar akan bertambah besar jika arus yang

melalui penghantar bertambah besar. Contoh :

Sebuah motor DC mempunyai kerapatan medan magnet 0,8 T. Di bawah

pengaruh medan magnet terdapat 400 kawat penghantar dengan arus 10A. Jika

panjang penghantar seluruhnya 150 mm, tentukan gaya yang ada pada armature.

Jawab : F = B.I.ℓ.z = 0,8 (Vs/m2). 10A. 0,15 m.400

= 480 (Vs.A/m)

= 480 (Ws/m) = 480 N

2.6.3. Kelebihan Motor DC

Keuntungan utama motor DC adalah dalam hal pengendalian kecepatan motor

DC tersebut, yang tidak mempengaruhi kualitas pasokan daya. Motor ini dapat

dikendalikan dengan mengatur :

Tegangan kumparan motor DC – meningkatkan tegangan kumparan motor

DC akan meningkatkan kecepatan

Arus medan – menurunkan arus medan akan meningkatkan kecepatan.

Motor DC tersedia dalam banyak ukuran, namun penggunaannya pada umumnya

dibatasi untuk beberapa penggunaan berkecepatan rendah, penggunaan daya rendah

hingga sedang seperti peralatan mesin dan rolling mills, sebab sering terjadi masalah

dengan perubahan arah arus listrik mekanis pada ukuran yang lebih besar. Juga,

motor tersebut dibatasi hanya untuk penggunaan di area yang bersih dan tidak

berbahaya sebab resiko percikan api pada sikatnya.

Motor DC juga relatif mahal dibanding motor AC. Hubungan antara kecepatan, flux

medan dan tegangan kumparan motor DC ditunjukkan dalam persamaan berikut :


30

Gaya elektromagnetik :

E=KΦN

Torque :

T = K Φ Ia

Dimana:

E = gaya elektromagnetik yang dikembangkan pada terminal kumparan motor DC

(volt)

Φ= flux medan yang berbanding lurus dengan arus medan

N= kecepatan dalam RPM (putaran per menit)

T=torqueelectromagnetik

Ia = arus kumparan motor DC

K = konstanta persamaan

2.6.4. Jenis-Jenis Motor DC

Motor DC sumber daya terpisah/ Separately Excited, Jika arus medan dipasok

dari sumber terpisah maka disebut motor DC sumber daya terpisah/separately

excited.

Motor DC sumber daya sendiri/ Self Excited, Pada jenis motor DC sumber daya

sendiri di bagi menjadi 3 tipe sebagi berikut :

1.Motor DC Tipe Shunt

Pada motor shunt, gulungan medan (medan shunt) disambungkan secara

paralel dengan gulungan dinamo (A). Oleh karena itu total arus dalam jalur

merupakan penjumlahan arus medan dan arus dinamo.

Karakter kecepatan motor DC tipe shunt adalah :

Kecepatan pada prakteknya konstan tidak tergantung pada beban (hingga

torque tertentu setelah kecepatannya berkurang) dan oleh karena itu cocok

untuk penggunaan komersial dengan beban awal yang rendah, seperti peralatan

mesin.


31

Kecepatan dapat dikendalikan dengan cara memasang tahanan dalam susunan

seri dengan dinamo (kecepatan berkurang) atau dengan memasang tahanan

pada arus medan (kecepatan bertambah).

2. Motor DC Tipe Seri

Dalam motor seri, gulungan medan (medan shunt) dihubungkan secara seri

dengan gulungan dinamo (A). Oleh karena itu, arus medan sama dengan arus

dinamo.

Karakter kecepatan dari motor DC tipe seri adalah :

Kecepatan dibatasi pada 5000 RPM

Harus dihindarkan menjalankan motor seri tanpa ada beban sebab motor akan

mempercepat tanpa terkendali.

3. Motor DC Tipe Kompon/Gabungan

Motor Kompon DC merupakan gabungan motor seri dan shunt. Pada motor

kompon, gulungan medan (medan shunt) dihubungkan secara paralel dan seri dengan

gulungan dinamo (A). Sehingga, motor kompon memiliki torque penyalaan awal

yang bagus dan kecepatan yang stabil.

Karakter dari motor DC tipe kompon/gabungan ini adalah, makin tinggi persentase

penggabungan (yakni persentase gulungan medan yang dihubungkan secara seri),

makin tinggi pula torque penyalaan awal yang dapat ditangani oleh motor ini.


BAB II LANDASAN TEORI 2.1 TRAKTOR LISTRIKrepository.mercubuana.ac.id/40958/11/10. BAB II.pdf ·...

Documents

Transcript of BAB II LANDASAN TEORI 2.1 TRAKTOR LISTRIKrepository.mercubuana.ac.id/40958/11/10. BAB II.pdf ·...