BAB IITINJAUAN PUSTAKA

2.1 Umum

Pompa air adalah suatu alat pemindah air dari suatu tempat ke tempat yang

lain. Untuk menggerakan pompa dibutuhkan kontrol motor baik motor AC mupun

motor DC untuk mengatur kecepatan dari motor tersebut.

2.2 Motor-Motor Listrik

Motor-motor listrik terdiri 2 jenis motor yaitu motor AC dan motor DC.

Dimana kedua motor ini mempunyai suatu pengertian yang sama yaitu untuk

mengubah energi listrik menjadi energi mekanik, tenaga gerak berupa putaran

pada rotor.

2.2.1 Jenis-jenis motor DC

Berdasarkan sumber arus searah kemagnetan (arus penguat) kutub

magnet buatan, motor DC dapat dibedakan menjadi:

a. Motor dengan penguat terpisah

Motor dengan penguat terpisah, yaitu bila arus medan

magnet diperoleh melalui sumber tegangan listrik arus searah

diluar motor tersebut.

b. Motor dengan penguat sendiri

Motor dengan penguat sendiri, yaitu apabila arus medan

magnet untuk kutub medan magnet berasal dari motor itu sendiri.

c. Motor DC Shunt

Motor DC Shunt yaitu motor dengan penguat sendiri yang

lilitan penguat magnetnya dihubungkan parallel dengan lilitan

jangkar dan tegangan jala-jala.

1

d. Motor DC seri

Motor DC seri adalah motor dengan penguat sendiri yang

lilitan penguat sendirinya dihubungkan seri dengan lilitan jangkar.

e. Motor Compound

Motor DC compound adalah motor arus searah yang kuat

medannya terdiri dari lilitan penguat shunt dan penguat seri yang

dikombinasikan.

2.2.2 Motor AC

Motor AC Berdasarkan bermacam-macam tinjauan dapat

dibedakan atas beberapa jenis:

1. Hubungan Putaran Motor dengan Frekuensi

Bila ditinjau dari hubungan putaran dan frekuensi/putaran

fluks magnet stator, maka motor AC dapat dibedakan atas:

a. Motor sinkron (motor serempak)

Disebut motor sinkron karena putaran motor sama

dengan putaran fluks magnet stator, sesuai dengan

persamaan.

n = ………………………….2.1

Di mana:

n : jumlah putaran tiap menit (r.p.m)

f : frekuensi jala-jala

p : jumlah kutub

Pada motor sinkron, motor tidak dapat berputar sendiri

walaupun lilitan-lilitan stator telah dihubungkan dengan

tegangan luar (dialiri arus). Agar motor sinkron dapat

berputar, diperlukan penggerak permulaan. Sebagai

penggerak permulaan umumnya dikerjakan oleh mesin lain.

(Sumber:Motor Arus Bolak-balik,Drs Sumanto,1993:hal 1)

2

b. Motor asinkron

Disebut motor asinkron dikarenakan putaran motor

tidak sama dengan putaran fluks magnet stator. Dengan

perkata lain, bahwa antara pada motor dan fluks magnet

stator terdapat selisih perputaran yang disebut dengan slip.

Jadi pada motor asinkron jumlah putaran motor dapat

ditulis dengan persamaan.

n < ……………………………….2.2

(Sumber:Motor Arus Bolak-balik,Drs Sumanto,1993:ha.2)

2. Jumlah fase tegangan yang digunakan

Ditinjau dari jumlah fase tegangan yang digunakan dapat

dikenal 2 jenis motor, yaitu:

a. Motor satu fase (1Ø)

Disebut motor satu fase karena untuk menghasilkan

tenaga mekanik, pada motor tersebut dimasukan tegangan

satu fase.

b. Motor tiga fase(3Ø)

Disebut motor 3 fase karena untuk menghasilkan energi

mekanik diperlukan tegangan yang dimasukkan pada rotor

tersebut adalah tegangan 3 fase.

1.3 Peralatan listrik

2.3.1 Alat Ukur

Peralatan listrik ini memakai sumber tegangan DC atau baterai dan

pada praktek ini peralatan elektris yang digunakan adalah sebagai berikut:

3

Multimeter

Alat ukur ini berfungsi sebagai alat pengukuran tegangan, arus

dan tahanan. Untuk mengetahui terminal-terminal terhubung

atau tidak. Kita dapat mengeceknya dengan menggunakan

multimeter pada posisi ohmmeter pada posisi yang benar.

2.3.2 Busher

Busher berfungsi untuk mengecek hubungan terminal dengan

terminal lainnya. Disamping itu juga dapat untuk mengecek phasa netral.

Busher ini akan berbunyi apabila terhubung dan untuk mengecek

hubungan yang terhubung atau tidak busher akan berbunyi. Selain dari

pada itu busher ini sangat sensitive karena sejauh apapun bunyinya akan

ada asalkan terhubung.

2.3.3 Peralatan Bantu

- Tespen adalah alat praktis yang berfungsi untuk mengetahui

apakah penghantar dan terminal bertegangan atau tidak dan

juga dapat berfungsi sebagai obeng (-).

(Sumber:Instalasi arus kuat 1,van harten,1980:hal 110)

2.3.4 Peralatan Elektris

Adapun peralatan elektris yang dipakai yaitu sebagai berikut:

2.3.4.1 TOR (Thermal Overload Relay)

Relay thermal ini banyak sekali digunakan untuk

perlindungan motor-motor. Relay ini bekerja berdasarkan panas

yang ditimbulkan oleh arus yang mengalir melalui elemen-elemen

pemanas bimetal. Dari sifat perlengkungan bimetal akibat panas

yang ditimbulkan, bimetal ini akan menggerakkan kontak-kontak

mekanis pemutus rangkaian listrik.

Perlengkapan lain dari TOLR (Thermal Overload Relay)

yaitu reset mekanis, yang fungsinya untuk mengembalikan

kedudukan kontak pada posisi semula, pengaturan batas arus listrik

4

bila terjadi beban lebih. Arus setting (batas arus) berfungsi

sehingga harga arus pada pemanasnya.

2.3.4.2 Miniature Circuit Breaker (MCB)

MCB adalah suatu alat pengaman pemutus rangkaian

kelistrikan yang dapat berkerja secara outomatis. MCB berfungsi

sebagai pengaman arus beban labih atau arus hubung singkat atau

sebagai saklar yang berkemampuan untuk mengatasi kenaikan

beban saklar.

MCB juga salah satu macam CB yang dilengkapi

pengaman thermis (bimetal) sebagai pengaman beban lebih dan

juga dilengkapi pengaman magnetic untuk arus lebih atau arus

hubung singkat. Terdapat bermacam-macam MCB yang satu sama

lain mempunyai karakteristik yang berbeda-beda sesuai dengan

pemakaiannya.

Adapun karakteristik dari MCB adalah sebagai berikut :

Karakteristik arus waktu untuk jenis MCB hampir sama

dengan pengaman lebur, karena seringkali MCB dan pengaman

lebur digunakan secara bersamaan. Perlu diketahui pula kapasitas

arus MCB tidak dapat dibandingkan dengan kapasitas pengaman

lebur. Sesuai dengan peraturan yang berlaku bahwa setiap beban di

bawah 100A harus dilengkapi pengaman lebur mikro.

Bimetal yang terdapat pada pengaman arus lebih biasanya

alat ini berkerja pada suhu 200 s/d 250C. Apabila temperatur ruang

naik, maka salah satu cara untuk mengatasi adalah dengan

menurunkan beban. Untuk pengaman elektromagnetik digunakan

sebuah kumparan yang dapat menarik sebuah angker dari besi

lunak. Umumnya pemutusan secara elektromagnetik berlangsung

tanpa kelambatan waktu.

5

Arus hubung singkat yang dapat merusak pengaman

otomatisnya, sebelum arus dapat diputuskan bimetalnya akan

menjadi lebur atau kontak-kontaknya akan menjadi lengket,

sehingga otomatnya tidak dapat dipergunakan lagi.

Pengaman pengawalnya harus dipilih sedemikian rupa

sehingga otomatnya tidak menjadi rusak kalau terjadi hubung

singkat dan patronnya tidak putus kalau terjadi beban lebih.

Kontak-kontak hubung otomat ini dibuat dari bahan yang

sudah menjadi lengket, walaupun arus hubung singkat besar dan

otomat jenis ini tidak dipergunakan pengaman pengawal.

Gambar 2..8

Karakteristik MCB

6

Gambar 2.9 Simbol MCB

2.3.5 Penghantar

Kabel adalah suatu penghantar yang berbentuk kawat berisolasi

maupun serabut yang masing-masing diberi isolasi sendiri, penggabungan

satu atau lebih inti tersebut pada umumnya dilengkapi dengan selubung

atau pelindung.

1. Penghantar

Merupakan media untuk menghantarkan arus listrik.

2. Isolasi Merupakan bahan dielektrik untuk

mengisolir dari yang satu terhadap yang lain dan juga terhadap

lingkungan.

3. Pelindung luar

Yang memberikan perlindungan terhadap suatu kerusakan

mekanis, pengaruh terhadap bahan, api, dan pengaruh-

pengaruh dari luar yang lain.

Jenis-jenis kabel penghantar antara lain :

a. Kabel Instalasi

Adalah kabel yang dimaksudkan untuk suatu instalasi tetap.

Contoh: NYA, NYAF, NGA, NYM, NPL (SNUR)

b. Kabel Fleksibel

7

Adalah kabel yang sifat penghantar, isolasi dan selubungnya

fleksibel dimaksudkan untuk dihubungkan dengan peralatan

listrik yang dapat dipindah-pindahkan atau bergerak.

Contoh: NYIZ, NYZ, NYD, NYMHY, NLH.

c. Kabel Tanah

Adalah semua jenis hantaran berisolasi dan berselubung yang

karena sifat isolasinya yang selubung boleh dipasang di dalam

air.

Contoh: NYY, NAYY, NYRGbY, NYFGbY.

d. Hantaran Telanjang

Adalah suatu hantaran yang tidak memerlukan isolasi ataupun

selubung.

Contoh: BCC, ACC, AAAC, ACSR.

Nomenkelatur penghantar

Jenis penandaan pada suatu penghantar:

1. Huruf pertama menyatakan jenis atau bahan kabel, misalnya

Kabel NYA : N adalah untuk hantaran tembaga yang merupakan kabel

standart.

Kabel NAYY : NA adalah merupakan kabel standart yang hantaranya

Aluminium

2. Huruf kedua adalah menyatakan bahan isoalsi, misalnya

Kabel NYA : Y adalah isolasi yang terbuat dari bahan PVC

Kabel NGA : G adalah isolasi yang berbahan dari karet

3. Huruf ketiga menyatakan jenis perlindungan dari suatu penghantar,

misalnya

8

Kabel NYGbY : R merupakan perlindungan kabel yang jenisnya perisai

kawat baja pipih

4. Huruf terakhir menyatakan jenis selubung luarnya. Untuk selubung

luar yang berwarna hitam dan merah dintandai dengan hutuf Y dan warna

putih dintandai dengan huruf M.

Contoh: NYM, NYY, NYFGbY.

Penandaan kabel

Syarat penandaan kabel menurut ketentuan PUIL 1987 dan standart IEC untuk

masing-masing jenis kabel dilihat dibawah ini.

Penghantar NYAF

1. Kode pengenal

Huruf kode Komponen

N kabel standart, tembaga sebagai penghantar

Y isolasi PVC

A kawat berisolasi

F kawat baja pipih

Re penghantar padat bulat

Rm penghantar bulat berkawat banyak

2. Tanda kabel

Isolasi harus diberi warna kuning-hijau atau biru muda atau hitam atau

kuning dan merah. Tanda menurut standart SII dibuat dengan jarak tidak

melebihi 20 cm.

9

Gambar 2.10 Penghantar NYAF

Menentukan penampangan kabel:

Setiap penghantar dimana besarnya tahanan tersebut tergantung

pada beban antara lain l, tahanan jenis, diameter, dan panjang penghantar

tersebut.

(ohm)…………………………………..2.12

Dimana:

R : Besar tahanan penghantar (Ω)

ρ : Tahanan jenis (Ωmm2/m)

L : Panjang penghantar (m)

A : Penampang penghantar (mm2))

Semua kabel mempunyai kemampuan hantar arus KHA terus

menerus diperkenankan untuk kabel berisolasi PVC. Arus yang mengalir

pada kabel tidak boleh lebih besar dari KHA kabel tersebut. Arus yang

mengalir ditentukan oleh beban. Kebutuhan maksimum beban rangkaian

utama, dan cabang ditentukan dengan cara:

1. Perhitungan: menghitung beban terpasang

2. Penaksiran

3. pengukuran atau pembatasan

- Pengukuran: menentukan pemakaian daya dengan alat

pengukur

10

- Pembatasan: ditentukan oleh arus nominal pemutus tenaga

Rumus yang dipakai untuk menentukan panjang penghantar yang

digunakan adalah sebagai berikut:

a. Untuk arus searah (DC)

b. Untuk arus bolak balik 1 fasa

c. Untuk arus bolak balik 3 fasa

Dimana:

S : Penampang kabel (mm2)

L : Panjang penghantar (m)

P : Tahanan jenis penghantar (Ωmm2/m)(tembaga 0,00175)

I : Arus yang mengalir (A)

Cos θ : factor kerja

Vr : Rugi tegangan yang diperkenankan

(Sumber:Instalasi arus kuat 1,van harten,1980:hal 40-48)

2.3.6 Saklar

Saklar adalah suatu peralatan listrik yang mempunyai fungsi

memutuskan dan menghubungkan rangkaian listrik. Dalam keadaan

menutup mempunyai resistansi yang sangat kecil, sehingga arus

maksimum dapat mengalir menuju beban. Pada saat saklar terbuka maka

resistansinya tak terhingga sehingga tidak ada arus yang mengalir menuju

beban.

11

Macam-macam saklar, yaitu:

2.3.6.1 Saklar Tunggal

Saklar tunggal adalah saklar yang memiliki dua terminal,

satu untuk penghantar pasa dan satu keluaran untuk penghantar

keluaran saklar. Yang mana saklar ini digunakan untuk saklar

pengatur penerangan pada suatu ruangan dari satu arah. Beberapa

beban dari beberapa tempat dapat dilayani saklar tunggal yang

mengoperasikan dari satu tempat.

Gambar 2.11

a. Dagram lokasi b. Pengawatan saklar tunggal

2.3.6.2 Saklar Impuls

Saklar impuls adalah saklar yang bekerja dipengaruhi oleh

magnet, dimana posisi saklarnya akan berubah pada setiap impuls

yang diberikan. Lama pengoperasian dari tombol tekan tidak

mempengaruhi sistem kerjanya. Saklar impuls mempunyai dua

buah posisi kontak yaitu ON pada impuls pertama dan OFF pada

impuls kedua. Pada saklar impuls ini terdapat terminal 1 dan

terminal 2 sebagai terminal dari kontak bantu ON dan terminal a

dan b sebagai terminal kumparan.

Terminal 1 langsung mendapat arus dari terminal netral,

sedangkan terminal dihubungkan ke beban sebagai penghubung

line dari kontak bantu. Terminal b dihubungkan kesalah satu saklar

tekan ON sehingga kumparan bekerja menarik kontak bantu

dengan menggunakan hantaran terminal 1 dan 2 yang akan

12

terhubung sehingga beban akan langsung bekerja.

Gambar 2.12

a. Diagram lokasi b. Pengawatan saklar impuls

2.3.6.3 Selektor atau Saklar Putar

Saklar sandung merupakan salah satu jenis saklar putar.

Saklar ini umumnya dilengkapi dengan alat penahan pada setiap

kedudukan saklar poros dan piring-piringannya akan selalu

kembali kedudukan semula, yaitu kedudukan nol.

Alat pelayanannya dapat berupa knop atau sebuah kunci

tusuk yang dapat diputar dengan tangan, kadang-kadang juga

digunakan motor listrik atau cara lain menggerakkannya. Saklar

putar terdiri dari sebuah poros yang dapat berputar satu atau lebih

dari satu piringan. Pada poros terdapat alat penggerak yang

dilengkapi dengan alat penahan pada setiap kedudukan. Pada

rangkaian kontrol, saklar putar digunakan sebagai saklar utama

dari sumber tegangan ke rangkaian kontrol atau pada posisi

otomatis atau manual ataupun posisi yang sesuai dengan keinginan.

2.3.6.4 Saklar Pelampung ( Flow Switch )

13

Saklar apung ini pada dasarnya bekerja berdasarkan batas

level dari permukaan air. Apabila pelampung berada dalam

keadaan tergantung berarti saklar pada posisi NC dan apabila

pelampung berada pada posisi terapung berarti berarti saklar

berada pada keadaan NO.

Fungsi dari saklar ini pada kontrol mesin pompa air adalah

untuk menghidupkan dan mematikan kontaktor.

Gambar 2.13

(a) Konstruksi saklar pelampung

(b) Kontak NO dan NC pada saklar pelampung)

2.3.6.5 Saklar Tekan (push button)

Saklar tekan batas pada dasarnya juga merupakan saklar

yang bekerja bila mendapat tekanan, bedanya dengan tombol tekan

adalah hanya pada pelayanan dari saklar tersebut. Pemakaiannya

adalah sebagai alat bantu kontrol dari pengontrol mesin-mesin

yang memerlukan saklar yang aktif dengan mesin tersebut. Saklar

ini juga mempunyai kontak normal NO ( normally open ) dan NC

(normally closeed ).

(Sumber:Perancangan Instalasi Listrik 2,M.Noer,2005:hal. 4)

14

Gambar 2.14 Tombol tekan

a. Normally Close/NC b. Normally Open/NO

2.3.7 Kontaktor

Kontaktor adalah sebuah peralatan listrik yang dipergunakan untuk

mengoperasikan beban dengan menggunakan magnet sebagai

penggeraknya.

Penggerak magnet adalah sebuah kumparan yang bekerja apabila

mendapat sumber tegangan yang akan menimbulkan magnet untuk

menarik tuas dari anak kontak. Sebuah kontaktor dari kumparan magnet

dapat dirancang untuk arus bolak balik atau arus searah. Kontaktor magnet

akan bekerja normal bila tegangan mencapai 85% dari tegangan kerjanya.

Bila tegangan kerja turun maka kontaktor akan bergerak.

Kontaktor ini mempunyai dua jenis anak kontak yaitu NO dan NC

pada saat kontaktor mulai bekerja, anak kontak NO akan terhubung dan

anak kontak NC akan terbuka secara konstruksinya kontaktor mempunyai

dua bagian anak kontak yaitu kontak utama dan kontak bantu.

Fungsi masing-masing anak kontak

Kontak utama digunakan untuk mengoperasikan beban besar.

Kemampuan hantar arus besar karena mempunyai penampang yang besar.

Anak kontaknya hanya terdapat kontak NO (normally open) saja.

Kontak bantu, mempunyai penampang yang lebih kecil karena hanya

digunakan untuk beban sistem pengontrolan yang arusnya relatif kecil.

Pada anak kontaknya terdapat kontak NO dan NC. Penandaan pada

terminal-terminal kontaktor menurut standar IEC adalah sbb:

1, 3 dan 5 : kontak utama yang dihubungkan ke sumber

2, 4 dan 6 : kontak utama yang dihubungkan ke beban

13 – 14/23 - 24 : Kontak bantu NO (normally open)

15

21 – 22/ 41 - 42 : Kontak bantu NC (normally closed)

a,b : Terminal kumparan magnet

Kontaktor dapat dioperasikan dengan pengontrolan menggunaka

sebuah saklar magnet (a,b) diatur oleh bekerjanya saklar, bila saklar pada

posisi ON kontaktor akan bekerja sebaliknya pada posisi OFF kontaktor

akan terlepas.

Untuk pengaturan kontaktor dengan sistem sentuh bisa digunakan

saklar tombol tekan. Hanya dengan sekali menekan tombol dari tombol

tekan (push button) kontaktor akan bekerja terus menerus dan bekerja atau

mematikan setelah sumber terputus. Sebagai tombol ON digunakan

tombol NO dari tombol tekan dan untuk tombol OFF digunakan NC. Agar

kontaktor dapat bekerja terus menerus harus ada penguncinya yaitu anak

kontak bantu NO dari dari kontaktor yang dioperasikan, yang dihubungkan

paralel dengan kontak NC dari tombol tekan.

(Sumber:Perancangan Instalasi Listrik 2,M.Noer,2005:hal. 3)

1 3 5 A1 13 21 23 41

2 4 6 A2 14 22 24 42

Gambar 2.15

Anak Kontak dari Kontaktor

2.3.8 Relay

Relay adalah sebuah alat yang bekerja dengan secara otomatis

mengatur atau memasukkan suatu rangkaian listrik rangkaian trip/alarm

16

akan masuk apabila tekanan dalam ruangannya mencapai nilai tertentu

akibat adanya perubahan dari rangkaian hidrolik. Fungsi dari suatu relay

adalah untuk mengamankan peralatan dari kemungkinan yang terjadi:

Adapun macam-macam dari relay yaitu:

2.3.8.1 Relay beban lebih

Pemasangan rele beban lebih ini bertujuan untuk

mengamankan atau memberikan perlindungan terhadap motor dari

kerusakan atau memberikan pencegahan terhadap terjadinya

kerusakan akibat dari pembebanan lebih.

Beberapa penyebab terjadinya beban lebih dari motor , antara lain :

Terlalu besarnya beban mekanik dari motor

Start yang terlalu besar atau motor berhenti

mendadak

Terjadinya arus hubung singkat

Terbukanya salah satu fasa dari motor

Arus yang terlalu besar yang timbul pada belitan motor akan

menyebabkan kerusakan dan terbakarnya belitan motor. Untuk

menghindari maka dipasanglah alat perlindungan

( protection relay ) pada alat pengontrol.

2.3.8.2 Relay Termal Beban Lebih

Relay termal banyak sekali digunakan untuk melindungi

motor arus searah atau arus bolak-balik dari ukuran kecil sampai

menengah. Relay ini bekerja berdasarkan panas yang ditimbulkan,

ketika bimetal akan melakukan penggerakan kontak mekanis

pemutus rangkaian listrik.

Adapun fungsi dari reset mekanis adalah untuk

mengembalikan kontak keposisi semula serta pengaturan arus trip

bila terjadi beban lebih sedang arus setting berfungsi sebagai arus

pemanasnya.

17

Gambar 2.16

Symbol Thermal Overload Relay

2.3.8.3 Timer/delay

Relay pengatur waktu secara umum disebut timer, namun

melihat karakteristik dari input (sebut saja aksi dan reaksi dari

relay) dan output (sebut saja reaksi dari aksi relay) yang beragam,

maka ada timer jenis delay.

Delay dari prinsif kerja aksi (belitannya) dan reaksinya

(anak kontak NO dan NC) dapat dibagi 2 yaitu:

1. ON Delay atau disebut delay perlambatan.

Prinsipnya bila input atau aksinya diberi sinyal listrik maka

output (kontak NO dan NC) atau reaksinya belum ada yang

berubah sampai masa setting waktunya tercapai baru berubah,

kontak output yang tadinya NO menjadi NC dan yang tadinya

NC menjadi NO.

2. OFF Delay atau delay percepatan.

Prinsipnya bila input atau aksinya diberikan sinyal listrik maka

output (kontak NO dan NC) atau reaksinya akan langsung

berubah, kembali normal setelah setting waktunya tercapai.

18

Gambar 2.17 Simbol ON dan OFF delay

2.3.9 NTC

Thermistor NTC merupakan resistor dengan koefisien temperatur

negatif yang sangat tinggi. Thermistor jenis ini dibuat dari oksida dari

kelompok elemen transisi besi misalnya (FE203, NiO, Co0 dan lain-lain).

Oksida-oksida ini mempunyai resistivitas yang sangat tinggi dalam

zat murni, tetapi bisa ditransformasikan kedalam semikonduktor dengan

jalan menambahkan sedikit ion-ion lain yang valensinya berbeda.

Harga nominal biasanya ditentukan pada temperatur 250C.

Perubahan resistansinya yang didapatkan oleh non linieritasnya

ditunjukkan dalam bentuk diagram resistansi dengan temperatur.

Gambar 2.18 Simbol dan konstruksi NTC

19

Gambar 2.19 Grafik NTC

(Sumber:Dasar-dasar Elektronika,Ir.Bambang Guntoro,2005:hal. 21)

2.3.10 Lampu Tanda

Lampu tanda atau indikator digunakan pada peralatan kontrol

untuk menandai bekerja atau tidaknya suatu peralatan / rangkaian dan

dapat juga sebagai kondisi/ keadaan beban. Jika lampu tanda dipergunakan

untuk menandai suatu peralatan sedang bekerja, maka lampu tanda

dipasang seri kontak NO, sedangkan apabila lampu tanda dipergunakan

untuk menandai tidak bekerjanya suatu peralatan, maka lampu tanda

dipasang paralel dengan kontak NC pada rangkaian yang mengontrol

peralatan tersebut.

Jika lampu tanda dipergunakan untuk menandai keadaan suatu

peralatan beban, maka lampu tanda mempergunakan warna-warna yang

berbeda-beda bergantung pada kondisi peralatan /beban yang ditandainya.

Tabel dibawah ini ditunjukan warna-warna untuk menunjukan fungsi

warna-warna dari lampu tanda.

Tabel 2.4 fungsi warna lampu tanda

Kondisi Peralatan/Beban Warna Lampu

A. Kondisi tidak normal, beban lebih,

bahaya atau emergency

B. Hati-hati, perhatian

C. Posisi siap/ mulai berkerja

D. Beroperasi normal

Merah

Kuning

Hijau

Putih

20

(Sumber:Perancangan Instalasi Listrik 2,M.Noer,2005:hal. 4-5)

Lampu tanda tidak jauh dengan lampu penerangan biasa, biasanya

lampu ini mempunyai tahanan dalam yang besar sehingga rata-rata kecil.

2.3.11 Dioda

Dioda merupakan suatu komponen semi konduktor yang

menggunakan teknologi saluran P dan N. dioda adalah komponen kutub

dua, yang kutub-kutubnya dinamakan anoda dan katoda. Symbol untuk

sebuah dioda ideal dapat dilihat pada.

Gambar 2.21

Simbol dioda

a. karakteristik Dioda

Dengan melihat karakteristik dari dioda kita dapat

menentukan anoda lebih positif dari katoda hal ini mengakibatkan

dioda berfungsi sebagai switch yang tertutup. Dalam keadaan ini

tegangan jatuh pada dioda sama dengan nol untuk setiap arus

keadaan ini disebut forward biased atau forward conducting. Pada

kondisi ini berarti bahwa :

Tegangan anoda lebih besar daripada katoda (VA>VK)

Arus akan mengalir dari anoda ke katoda yang biasa

disebut sebagai arus maju (If = forward biased)

Resistansi dioda (Rd) kecil sekali (idealnya 0 Ω) dan akan

turun dengan naiknya temperatur.

Tegangan anoda-katoda (VAK) sekitar 0,7 Volt.

21

Dan jika anoda lebih negative dari kotoda, dioda berfungsi

sebagai switch yang terbuka dan akibatnya tidak ada arus yang

mengalir melalui dioda untuk setiap harga tegangan. Keadaan

ini disebut reverse bias. Pada kondisi ini berarti bahwa :

Tegangan anoda labih kecil dari tegangan katoda

(VA>VK)

Tidak ada aliran arus balik (Ik = reverse current)

idealnya nol, akan tetapi seandainya ada arus bocor, harganya

kecil sekali (dalam orde mikro-amper)

Tegangan baliknya (reverse voltage) = VS

Dioda dapat dianggap suatu switch yang sensitive terhadap

tegangan, dimana dia menutup atau on jika anoda lebih positif

dari katoda, dan terbuka atau off jika sebaliknya. Pada

kenyataannya ada terdapat bermacam-macam dioda, yang

paling terkenal adalah dioda hubungan P-N tunggal.

Karakteristik dari dioda-dioda tersebut pada umumnya

mempunyai bentuk yang sama, hanya saja berbeda pada

tegangan jatuhnya dan arus bocor yang mengalir pada saat

reverse biased.

Pada kondisi transisi (dari forward ke reverse), arus If akan

berkurang hingga nol dan seharusnya dioda off, akan tetapi

kenyataannya dioda masih carieri yang masih tersisa pada

lapisan depletion (depletion layer) dan pengaruh dari ukuran

bahan semi konduktor itu sendiri. Untuk menetralisir minority

tersebut diperlukan waktu yang disebut reverse recovery time

(TTR) karakteristik dioda dapat dilihat pada gambar dibawah

ini.

22

Gambar 2.22

Karakteristik Dioda

3.1 Rangkaian Kontrol Pompa Pencegah Air Melimpah

Dalam Praktek Instalasi Tegangan Rendah rangkaian kontrol sangat

berperan penting dalam memudahkan untuk mencari trouble atau masalah yang

terjadi pada saat rangkaian diujikan. Rangkaian kontrol juga dapat memudahkan

dalam merangkai rangkaian yang dalam hal ini adalah rangkaian Pompa Pencegah

Air Melimpah.

Untuk lebih jelasnya gambar rangkaian Kontrol Pompa Pencegah Air

Melimpah dapat dilihat pada halaman lampiran.

Terlampir 1 ( Pintu Panel )

Terlampir 2 ( Panel )

Terlampir 3 ( Simulator)

Terlampir 4,5,6,7,8,9,10,11,12,13 (Rangkaian Kontrol)

23

3.2 Deskripsi Kerja Rangkaian Kontrol Pompa Pencegah Air melimpah

Pada rangkaian control pompa pencegah air melimpah, saklar yang

mendeteksi air naik adalah saklar B11 dan B16 dimana peralatan yang sebenarnya

adalah floating switch namun kali ini diganti dengan sakar tekan, yang diletakan

pada pintu panel. Kedua saklar tekan ini harus kita tekan terlebih dahulu baru

akan bisa bekerja, ini dikarenakan kita hanya membuat simulatornya saja. Dan ini

hanya diperkirakan saja, setelah sampai pada batas level 2 maka kita akan

menekan B11 dan pada saat ini hanya ada satu motor yang bekerja dimana motor

ini ditandai oleh lampu pijar. Apabila air telah naik lagi maka saklar B11 kita

tekan lagi dan ini akan membuat motor berkerja saling bergantian.

Pada kondisi air naik saklar B11 menutup menggerakan motor 2 sehingga

pada level 2 tadi motor dapat berkerja bergantian. Pada saat motor 2 bekerja,

dimana batas air mencapai level 3. ini berarti bahwa air masukan lebih besar dari

pada air yang dikeluarkan. Maka kita tekan B10i sehingga motor bekerja

bersamaan. Karena jumlah air semakin meningkat dan mencapai level 4 maka kita

akan melihat pada panel ada tanda dari lampu yang menandakan air telah penuh

seperti serine, alarm, dan sebagainya. Dimana ini dihidupkan dengan menekan

B37 dan untuk mematikan lampu tanda bahaya tadi maka kita harus menekan

kembali B37 lalu menekan tombol tekan b38.

Pada keadaan otomatis ini pengaturan dilakukan selanjutnya dikendalikan

oleh saklar B11 dan B16. misalnya pada keadaan pertama d 16 terhubung pada

posisi 1-4 dan 6-5. Apabila B11 menutup maka motor yang berkerja adalah

mototr 1. Keadaan kedua anggap B11 menutup dengan kemampuan relay impuls

dapat memindahkan d11 ke posisi 1-3 dan 6-7 maka motor yang berkerja adalah

motor 2. Untuk lebih jelas lihat pada halaman lampiran.

3.3 Daftar Material dan Daftar Peralatan

3.3.1 Daftar Material

Adapun daftar material yang digunakan pada praktek maintenance

dan repair antara lain sebagai berikut :

Tabel 3.1

24

Tabel Daftar Material Pada Simulasi Pompa Pencegah Air Melimpah.

No. Daftar Material Jumlah

1 Lampu Pijar 2

2 Terminal Secukupnya

3 Saklar Putar/Selektor 2

4 Saklar Tunggal 5

4 Tombol Tekan 3

5 Lampu Tanda 7

6 Kabel Secukupnya

7 Power supply 1

8 Impuls 1

9 Kontaktor Daya + OL 2

10 Timer ON Delai 1

11 NTC 2

12 Dioda 7

13 Relay 9

14 Relay Timer 3

3.3.2 Daftar Peralatan

Adapun peralatan yang digunakan pada praktek simulator pompa

pencegah air melimpah ini dapat dilihat pada tabel 3.2 di bawah ini.

Tabel 3.2

Daftar peralatan yang digunakan dalam praktek simulator pompa pencegah air melimpah

No. Nama Peralatan Jumlah

1 Obeng (+) besar 1

2 Obeng (-) besar 1

3 Obeng (+) kecil 1

4 Obeng (-) kecil 1

25

4 Tespen 1

5 Tang Kombinasi 1

7 Tang Potong 1

8 Tang Kupas 1

9 Tang Buaya 1

10 Multitester 1

11 Water pass 1

BAB IV

PEMBAHASAN

4.1 Umum

Salah satu tujuan dari merangkai suatu rangkaian, baik rangakaian kontrol

maupun rangkaian instalasi ialah agar kita mengetahui secara langsung bagaimana

cara-cara pemasangan pada suatu peralatan, fungsinya dan cara kerjanya. Untuk

mendapatkan itu semua maka kita harus dapat menganalisa rangkaian dengan

baik. Melakukan perhitungan adalah salah satu bentuk analisa, perhitungan juga

termasuk rencana sebelum melakukan pemasangan pada suatu rangkaian.

4.2 Perhitungan

Adapun deskripsi rangkaian pada praktek di lab. mekanik listrik adalah :

1. Motor dimana hanya menggunakan lampu pijar dengan daya 40 W. Di

mana besar daya digunakan dalam daya semu yaitu = 50 VA.

26

4.2.1 Menentukan tingkat pengaman yang cocok

Berdasarkan persamaan 2.5, maka :

I =

I = 0,29 A

Berdasarkan peraturan yang ada pada tabel untuk arus 0,29 maka

pengaman yang digunakan 2 A. Dan pengaman antara kedua motor sama

karena sama-sama diwakili oleh lampu pijar dengan P = 40 W = 50 VA.

4.2.2 Menentukan panjang penghantar

Untuk motor 1 dan 2 dimana:

I = 0,29 A

S = 2,5 mm

ρ = 0,00175 Ωmm2/m

Berdasarkan persamaan 2. maka panjang penghantar:

L =

L =

L = 3086, 41 m.

4.2.3. Menentukan besar putaran sinkron (No)

Berdasarkan motor berkatup ganda dan motor berkatub empat

dengan frekuensi nominal 50 Hz, bila slipnya 60% perputaran beban

penuh (N) dapat dihitung dengan keluaran nominal 5,5.

Berdasarkan persamaan 2., maka untuk putaran ganda:

No =

No = 3000 rpm

N = No ( 1 - ) = No ( 1 - ) = 3000 x 0.4

= 1200 rpm

Kalau untuk yang berkatub empat, maka:

27

No =

= 1500 rpm

N = No ( 1- ) = No ( 1- ) = 1500 x 0,4

= 600 rpm

- Untuk 2 katup kopel beban penuh

= ..................................4.1

=

= 4,46 Kgm

- Untuk 4 katup kopel beban penuh

=

=

= 8,92 Kgm

4.2.4. Perhitungan kemampuan pompa

Berdasarkan apa yang dipraktekan di mana air dinaikkan secara

kontinyu dari tingkat yang rendah ketingkat yang lebih tinggi. Permukaan

air dengan motor memperhatikan berat massa jenis air yaitu 1 m3 adalah

1000 Kg dan gravitasi spesifikasi air sama dengan 1 ( pada 40C). Untuk

menggangkat objek, yaitu air pada kecepatan Q (m3) persekon melawan

ketinggian H (m) (jika vertikal dari permukaan air terendah kepermukaan

air teratas)., dengan mengubah persamaan daya diperlukan:

Pm = Kx 9,8 x 1000 x QH x 103 x (KW) .........................4.2

Atau:

Pm = K x x (KW) ................................................4.3

28

Volume (m3/s) jumlah hulu (m) dasar perputaran spesifikasi (Ns) untuk

menempatkan air pada kecepatan 1 m3/s terhadap hulu 1 meter.

Ns = ..............................................................................4.4

Di mana:

H : jumlah hulu (m)

Q : volume motor (m3)

Perhitungan daya pompa

Pm = x .....................................................4.5

Pm =

Pm = 10,32 KW

4.3. Pengaman

Pengaman yang digunakan hanya pengaman rangakaian untuk tegangan

220 yang hanya berupa overload.

4.4. Analisa

Pada rangkaian control pompa pencegah air melimpah ini dapat

dioperasikan secara otomatis dan manual. Operasi otomatis digunakan untuk kerja

pompa sesuai dengan urutan kerjanya. Pengoperasian otomatis ini dilakukan

apabila semua peralatan control dalam kondisi normal dan siap untuk bekerja.

Pada operasi manual, biasanya digunakan untuk hal yang bersifat darurat

(sementara), antara lain :

a. Untuk melihat kondisi kerja rangkaian, apakah sudah layak untuk

dioperasikan secara kontinyu dan dalam waktu yang cukup lama.

b. Untuk pengecekan rangkaian setelah perbaikan apabila terjadi

gangguan.

29

4.4.1. Analisa kerja rangkaian otomatis

Saat saklar utama S00 diputar pada posisi 1, sehingga rangkaian

kontrol akan tersuplai tegangan. Saklar b10 dan saklar b15 diputar pada

posisi (A) automatis maka antara sumber tegangan dan rangkaian kontrol

akan terhubung.

Pada saat air telah mencapai level 2 maka pully saklar pelampung

akan terangkat, dengan terangkatnya pully maka kontak b11 akan

terhubung, dengan terhubungnya saklar b11 maka impuls d14 akan

tersuplai tegangan dan anak kontak NO nya menutup dan rele d15 akan

tersuplai tegangan, lalu semua kontak NO d15 akan menutup dan semua

kontak NC nya akan membuka, dengan menutupnya kontak NO d15 maka

rele d16 akan tersuplai tegangan sehingga semua kontak NO rele nya akan

menutup dan kontak NC nya akan membuka. Dengan menutupnya kontak

NO relenya maka C23 akan tersuplai tegangan maka motor (pompa 2)

akan bekerja. Karena ada aliran air pengontrol aliran b15.1 maka kontak

b15.1 akan terhubung, pompa P2 tetap bekerja walau timer d16 telah habis

waktunya.

Air pada bak penampungan terus naik dan pada saat air telah

mencapai level 3 maka pully saklar pelampung b16 akan terangkat, dengan

terangkatnya pully maka kontak b16 akan terhubung, dengan menutupnya

saklar b16 maka rele d11 akan tersuplai tegangan sehingga semua kontak

NO rele nya akan menutup dan semua kontak NC nya akan membuka,

dengan menutupnya kontak NO rele maka C21 akan tersuplai tegangan

lalu motor (pompa P1) akan bekerja. Karena ada aliran air pada pengontrol

aliran b10.1 maka kontak b10.1 akan terhubung, pompa P2 tetap bekerja

walau timer d12 telah habis waktunya. Pada level ini kedua pompa (P1

dan P2) bekerja secara bersamaan.

Untuk pengetesan seluruh lampu tanda (H13, H18, H25, H26, H28,

H29 dan H39) maka tombol b31 ditekan sedang untuk pengetesan pada

saat pompa beroperasi b32 ditekan maka timmer d32 akan tersuplai

30

tegangan dan kontak NO nya akan menutup kemudian lampu H25 dan

H28 akan menyala menandakan pompa P1 dan pompa P2 bekerja.

Pada saat ketinggian air telah mencapai level 4 maka air akan

mengangkat pully saklar pelampung b37, maka kontaknya akan terhubung

(menutup). Dengan menutupnya b37 maka rele d37 akan tersuplai

tegangan, kontak NO d37 menutup maka H39 menyala menandakan

bahwa air berada pada level tertinggi.

Jika terjadi beban lebih pada pompa maka overload akan bekerja,

kontak NO overload akan menutup dan NC akan membuka, dengan

bekerjanya overload maka rele d27 dan d30 akan tersuplai tegangan

sehingga semua kontak NO menutup dan kontak NC membuka dengan

bekerjanya overload maka lampu H26 dan H29 menyala menandakan

terjadi beban lebih.

4.4.2. Analisa Kerja Rangkaian Manual

Pada posisi manual ini kerja rangkaian tidak dipengaruhi oleh

saklar pelampung b11 dan b16, pengoperasian secara manual dilakukan

pada saat perbaikan atau pada saat saklar pelampung b11 dan b16 tidak

dapat berfungsi atau mengalami gangguan.

Saat saklar utama S00 diputar pada posisi 1, sehingga rangkaian

kontrol akan tersuplai tegangan. Saklar b10 diputar pada posisi (M)

manual, d11 dan kontak relenya akan ON sehingga semua kontak NO

relenya akan menutup dan semua kontak NC relenya akan membuka.

Setelah kontak NO nya menutup maka C21 akan tersuplai tegangan maka

pompa P1 akan bekerja. Jika tidak ada aliran air pada pengontrol aliran

b10.1 dan timer d11 waktunya habis maka kontaknya akan berpindah

menjadi NO sehingga pompa P1 akan mati dan rele d12 akan tersuplai

tegangan lalu kontak NO nya akan menutup, dengan menutupnya kontak

NO d12 maka H13 menyala menandakan pompa P1 tidak ada aliran air

pada pengontrol aliran b10.1 maka b10.1 akan terhubung, pompa P1

bekerja walau timer d11 telah habis waktumya.

31

Saat saklar b15 diputar pada posisi (M) manual, d16 dan kontak

relenya ON sehingga semua kontak NO nya akan menutup dan semua

kontak NC nya akan membuka, setelah kontak NO nya menutup maka

C23 akan tersuplai tegangan dan semua kontak NO C23 akan menutup dan

kontak NC nya akan membuka, dengan bekerjanya C23 maka pompa P2

akan bekerja. Jika tidak ada aliran air pada pengontrol aliran b15.1 dan

timer d16 waktunya habis maka kontaknya akan berpindah menjadi NO

sehingga pompa P2 akan mati dan rele d17 tersuplai tegangan lalu semua

kontak NO nya akan menutup dengan menutupnya kontak NO d17 maka

H18 akan menandakan pompa P2 tidak ada aliran. Jika ada aliran air pada

pengontrol aliran b15.1 maka kontak b15.1 akan terhubung, pompa P2

tetap bekerja walau timer d16 waktunya telah habis.

Untuk pengetesan seluruh lampu tanda (H13, H18, H25, H26, H28,

H29 dan H39) maka tombol b31 ditekan sedang untuk pengetesan pada

saat pompa beroperasi b32 ditekan maka timmer d32 akan tersuplai

tegangan dan kontak NO nya akan menutup kemudian lampu H25 dan

H28 akan menyala menandakan pompa P1 dan pompa P2 bekerja.

Pada saat ketinggian air telah mencapai level 4 maka air akan

mengangkat pully saklar pelampung b37, maka kontaknya akan terhubung

(menutup). Dengan menutupnya b37 maka rele d37 akan tersuplai

tegangan, kontak NO d37 menutup maka H39 menyala menandakan

bahwa air berada pada level tertinggi.

Jika terjadi beban lebih pada pompa maka overload akan bekerja,

kontak NO overload akan menutup dan NC akan membuka, dengan

bekerjanya overload maka rele d27 dan d30 akan tersuplai tegangan

sehingga semua kontak NO menutup dan kontak NC membuka dengan

bekerjanya overload maka lampu H26 dan H29 menyala menandakan

terjadi beban lebih.

4.4.3 Analisa Kesalahan Kerja Pada Saat Praktek

32

Saat melakukan praktek dibengkel listrik semester 5 ini ada

beberapa hambatan yang membuat kerja rangkaian mengalami masalah

antara lain yaitu:

- Bahan praktek yang digunakan seperti dioda/NTC yang dipakai dalam

keadaan tidak baik/rusak, sehingga ketika keadaan anoda lebih positif dari

katoda maka mengakibatkan dioda berfungsi sebagai switch yang terbuka

bukan tertutup, sehingga arus tidak mengalir. Pada keadaan ini H25 dan

H39 secara bersamaan menyala.

- Pemasangan kabel pada TOR tidak sesuai dengan gambar pengawatan,

bagian yang harusnya terpasang pada kontak NC justru dipasang pada

kontak NO

TOR yang digunakan dalam kondisi kurang baik,sehingga

pemasangan kabel harus benar-benar pas dan tidak boleh longgar agar

tidak terjadi loss pada kabel-kabel pengawatan.

33

BAB V

PENUTUP

5.1. Kesimpulan

Dari pembahasan maka dapat diambil suatu kesimpulan sebagai berikut:

1. Kontrol pompa pencegah air melimpah ini digunakan untuk

mengendalikan pengisian bak penampungan air yang bekerja secara

otomatis dan manual.

2. Kontrol ini bekerja apabila permukaan air pada bak penampungan

telah menyentuh dan mengangkat pully dari saklar apung (floating

switch) b11 dan b16 dan akan mati apabila air telah habis atau pully

dari saklar apung kembali ke posisi awal.

3. Kontrol ini berguna untuk mempermudah pemakai dalam

pengoperasian pompa untuk pengisian bak penampungan

5.2 Saran

Dalam merangkai sebuah panel kontrol Pompa Air melimpah hal yang

perlu diperhatikan yaitu pengawatan dari masing-masing saklar pengontrol.

Dikarenakan dalam panel terdapat banyak kabel yang saling berhubungan satu

sama lain maka ketelitian dalam merangkai sangat diperlukan.Selain itu

hubungan pada komponen seperti TOR,Relai,dan Kontaktor juga harus

diperhatikan. Kesalahan dalam menggunakan kontak pada komponen (terbalik

antara NO dan NC) akan menyebabkan rangkaian tidak dapat bekerja

sebagaimana mestinya.

34

DAFTAR PUSTAKA

1. Latihan Bengkel Listrik Semester 5

2. Sugono,A.si “Teknik Tenaga Listrik”. C.V. ANEKA , Solo,2000

3. Diktat,”dasar instalasi listrik”,Politeknik Negeri Sriwijaya

4. Harten P. Vandan dan Ir E. Setiawan,”Instalasi Listrik Arus Kuat 1dan

2,Bina Cipta,Jakarta,1981dan 1985.

5. Diktat Elektronika Analog dan Digital semester 1 dan 2, teknik listrik,

Politeknik Negeri Sriwijaya

6. Suryatmo F “teknik Listrik Instalasi Penerangan”Reneka Cipta,Jakarta

1983.

35