Embed Silabus

Read More

Pengaman hubungan singkat : sekring

Sekring (fuse) berguna untuk memutuskan atau membuka rangkaian pengontrolan motor listrlk apabila terjadi hubungan singkat. Se­kring mempunyai kelebihan dan kekurangan dibanding alat pengaman lain. 

Kelebihan sekring adalah : 

• mempunyai kesanggupan untuk membatasi arus, sehingga apabila rangkaian mengalami gangguan, dapat diputuskan sebelum arus melebihi harga maksimum,
• mempunyai konstruksi yang lebih sederhana. 

Kekurangan sekring adalah : tidak dapat diganti dengan yang baru apabila kawat lebur­nya putus. Oleh sebab itu, sekring hanya dl­pakai untuk pengaman transformator kecil, transformator tegangan, motor 1 fasa, motor 3 fasa yang berdaya kecil, dan pengaman saluran cabang. 

Berdasarkan konstruksinya, sekring dapat dibagi dalam 3 macam, yaitu sebagai berikut.

 

1) Sekring tipe ulir 

Sekring ini mempunyai satu kawat tunggal yang kecil, pendek dan mudah mencair atau meleleh. 

Kawat tunggal merupakan elemen lebur yang biasanya terbuat dart bahan logam perak, tembaga, aluminium, seng, dan timah putih. Logam perak adalah bahan yang paling baik dan banyak dipergunakan sebagai elemen lebur sekring. Hal ini karena logam perak mempunyal kemampuan menghantarkan arus yang cukup besar, titik lebur atau cair yang rendah dan ti­dak mudah teroksidasi oleh udara sehingga proses pemutusannya konstan dan dalam wak­tu yang cukup lama. 

Sumber gambar disini

Kawat se­kring atau elemen lebur dlitempatkan dalam patrun yang terbuat dari bahan porselin. Jika kuat arus melampaul batas tertentu, kawat meleleh atau melebur, maka rangkalan terbuka open/off. Pasir yang ada di dalam digunakan untuk memadamkan bunga api yang terjadi pada saat pemutusan arus tersebut. Selain itu serbuk pasir berfungsi juga sebagai pendingin, karena dapat menyerap panas.  

Agar segera dapat diketahui besarnya ampere patrun sekring dan sekrup kontak, maka pada mata patrun diberi tanda berwama sebagai berikut. 

6A  : hijau ,  20A  biru , 25A  kuning ,  10A merah,  35A   hitam ,  15A  abu-abu, 50A  putih, , 60A kuning emas .

Besar sekring dalam suatu rangkaian harus disesuaikan dengan besarnya alat pemakat lis­trik yang ada dalam rangkaian Itu. Arus sekring harus lebih bésar atau sama dengan arus nomi­nal alat pernakai listrik. Apabila ditulis dengan rumus: 

I sekring  >  I nominal atau I sekring = 20 % sampa 30 %  >  nominal

Misalnya arus nominal motor listrik besar­nya 4A, maka besarnya arus sekring yang dipergunakan 20%. 

I    = I n     +   [(20% - 30%)  In] 

     = 4 A    +   (20% — 30%) 4 A] 

     = 4 A    +   (0,8 A — 1,2 A) 

     = 4,8A  sd   5,2A 

Kapasitas arus sekring untuk Instalasi te­naga atau instalasi listrik yang ada di pasaran minimum besamya 6 A, oleh karena itu untuk mengamankan motor listrik diambil sekring yang besarnya 6 A dengan jenis sekring lambat. 

2) Sekring tabung 

Sekring ini mempunyai elemen lebur yang ditempatkan dan dilindungi oleh tabung kertas fiber dan kedua ujungnya ditutup dengan kon­tak cincin perunggu. Kedua ujung elemen leburnya disambungkan kepada kontak cincin perunggu tersebut, sehingga apabila di antara kedua ujung cincin perunggu diukur dengan ohmmeter akan menunjukkan adanya hu­bungan. 

3). Sekring Pisau 

Sekring ini mempunyai konstruksi yang tertutup sehingga dapat memutuskan arus hubungan singkat yang sangat besar tanpa menimbuilcan ledakan. Oleh karena itu, sekring ini dipergunakan untuk pengaman instalasi listrik di atas 63A. 

Patrun atau tabung terbuat dari bahan porselen yaitu jenis paduan bahan yang sangat kuat. Kedua ujung patrunnya ditutup dengan pelat logam, sehingga tercipta suatu ruangan pemadam yang aman. 

Dalam ruang pemadam tersebut diletakkan elemen lebur yang berbentuk pita tipis dan bahan perak. Ujung-ujung dari elemen lebur dthubungkan ke pelat-pelat penutup tabung yang mempunyai hubungan pula dengan kontak pisaunya. Pasir kuarsa digunakan sebagai bahan pemadam bunga api apabila terjadl arus hubungan singkat. 

Sekring pisau juga dilengkapi dengan alat pemegang yang di dalamnya terdapat pegas penahan, demikian pula pada patrun pisaunya terdapat pinggulan yang menyerupai anak kunci dan dapat masuk ke dalam alat peme­gangnya. Apabila patrun pisau ditanik oleh alat pemegang, maka pegas penahan akan mengunci pinggulan tersebut sehingga patrun pisaunya tidak lepas. 

Oleh karena itu, dengan menggunakan alat pemegang ini, operator dapat memasang dan melepas patrun pisau dengan aman tanpa harus memutuskan tegangan listriknya. 

Bagian lain dan sekring pisau adalah tempat patrun yang terbuat dani bahan porselen. Pada tempat porselen terdapat kontak-kontak pegas yang terbuat dari logam baja dilapisi perak. Kontàk pegas berfungsi untuk menjepit kontak pisau di mana patrun pisaunya ditempatkan. 

Perlu diketahui bahwa jenis sekring yang dipergunakan untuk pengaman hubungan singkat pada motor listrik adalah jenis sekring lambat, sedangkan sebagai pengaman instalasi penerangan dipergunakan jenis sekring cépat. 

Jika motor diamankan dengan sekring cepat maka sekringnya akan putus setiap motor itu dijalankan, sebab pada,saat start, motor akan mengambil arus yang besarnya mencapai 4 sampai 6 kali arus nominalnya. 

Kawat atau elemen lebur sekring lambat, terbuat dari bahan tembaga yang dilapisi pe­rak untuk mencegah terjadinya oksidasi. Pada elemen lebur diberi beberapa lubang udara dengan maksud untuk memperbesar tahanan elemen leburnya dan menambah pendinginan. Dengan diberinya lubang-luhang udara, maka panas yang terjadi pada elemen lebur akan berkurang, karena adanya sebagian panas yang diradiasikan melalui lubang udara tadi. Akibatnya temperatur menjadi berkurang Se­hingga untuk memutuskan elemen lebur me­merlukan waktu yang cukup lama. Perlu diingat bahwa pada porselen sekring lambat terdapat tanda T. 

Cara pemakaian sekring pada rangkaian motor listrik adalah dengan memasang sekring atau pengaman tersebut pada kawat fasa (-), 

Sekring akan segera memutuskan arus ke motor, apabila terjadi hubungan singkat antara kawat fasa dengan kawat nol, hubungan singkat antara lilitan dengan badan motor atau hubungan singkat antara lilitan motor itu sen­diri.

Read More

Pengaman motor listrik

Pengaman motor listrik pada pengontrolan mo­tor listrik terdiri atas 3 macam, yaitu sebagai berikut. 

1. Pengaman Hubungan Singkat 

    Arus hubungan singkat dalam suatu rangkaian motor terjadi karena adanya hubungan singkat. Baik hubungan singkat dalam lilitan motor maupun hubungan dari komponen-komponen pada rangkalan motornya. Arus hubungan singkat pada rangkaian tersebut menimbulkan panas yang berlebihan pada motor dan komponen-komponen lain, yang dapat menim­bulkan kerusakan. Maka, untuk melindungi motor listrik digunakan alat pengaman. Macam alat pengaman yang digunakan, yaitu : sekring dan  pengaman otomatis.

2. Pengaman Beban Lebih 

   Berbicara masalah beban dalam rangkaian listrik, akan teringat pada beban fisik yang berupa lampu-lampu, tahanan, beban mekanik dari motor listrik dan sebagainya. Apabila motor mengangkat beban yang lebih berat, maka arus yang mengalir pada motor itu akan bertambah besar. 

Suatu motor listrik dikatakan mempunyai beban lebih, apabila arus yang mengalir mele­bihi arus nominalnya. 

Seperti telah dijelaskan di atas bahwa motor yang berbeban lebih akan menyerap arus yang berlebihan, sehingga timbul panas yang tinggi. Panas yang tinggi dan terus-menerus akan menyebabkan kerusakan pada lilitan motor, yang akhirnya dapat membakar  lilitan motor. 

Besar panas yang dihasilkan oleh arus listrik dinyatakan dengan persamaan: 

P_eu = e. I ². R. t. 

di mana :
e : Konstanta Joule

Dari sini ternyata panas itu merupakan kuadrat dari arus. Apabila arus itu naik menjadi 2 kali, maka panasnya naik menjadi 4 kali. Oleh karena itu, untuk melindungi atau mengamankan motor dari panas yang berlebihan, maka dipasanglah relay suhu beban lebih. Dalam perdagangan, dikenal dengan nama Thermal Overload Relays (TOR).

3. Pengaman hubungan singkat dan beban lebih 

Alat yang dapat melindungi motor listrik terha­dap adanya hubungan singkat dan beban lebih dalam perdagangan dikenal dengan nama "Pengaman Pemutus Rangkaian Motor atau Motor Protection Circuit Breaker (MPCB). 

Di dalam MPCB terdapat dua buah relay yaitu relay magnet dan relay thermis. Relay magnet akan memutuskan rangkaian apabila terjadi hubungan singkat, sedangkan relay therrnis akan memutuskan rangkaian apabila terjadi beban lebih pada motor. Konstruksi MPCB ada yang dilengkapi dengan pengaman terhadap tegangan rendah, ada yang tidak. Apabila motor listrik dikontrol langsung de­ngan menggunakan MPCB, maka gunakanlah MPCB yang dilengkapi dengan relay pelindung terhadap tegangan rendah. 

Sebaliknya apabila motor dikontrol dengan menggunakan kontaktor magnet, maka guna­kanlah MPCB yang tidak dilengkapi dengan relay pelindung terhadap tegangan rendah, sebab kontaktor magnet itu sendiri sudah dapat melindungi sendiri terhadap adanya penu­runan tegangan.

Read More

Sistim pengontrolan motor listrik

Berdasarkan kerja dari sistem peralatan kontrolnya, pengontrolan motor listrik dibagi dalam dua bagian utama yaitu: 

1. Sistem Pengontrolan Terbuka (Open Loop System), 
2. Sistem Pengontrolan Tertutup (Closed Loop System). 

a. Sistem Pengontrolan Terbuka 

Untuk mendapat gambaran tentang sistem pengontrolan terbuka (open loop system), dapat diambil suatu contoh mesin tenun pembuat kain. Jika mesin tenun akan dioperasikan, ma­ka sumber dáya listrik akan dialirkan melalui peralatan kontrol, kemudian motor listrik be­kerja dan selanjutnya mesin tenun melak­sanakan tugas untuk menenun serat-serat benang menjadi kain. 

Apabila salah satu serat benang terputus, sakelar pada peralatan kontrol harus dibuka, maka daya listrik kepada motor terputus, akibatnya mesin tenun berhenti. 

Di sini diperlukan seorang operator penga­mat yang akan membuka dan menutup sakelar apabila terjadi benang putus. Hal ini dilak­sanakan berdasarkan pengamatan operator pada mesin tenun. Sistem kerja pengontrolan seperti ini disebut sistem pengontrolan ter­buka.

Gambar  blok diagram sistem pengontrolan terbuka

Terlihat bahwa Input yang diinginkan adalah motor listrik harus berhenti apabila terjadi benang putus, sedangkan output yang terjadi mesin tenun terus bekerja walaupun ada be­nang putus. Ternyata dalam hal ini bahwa sig­nal output (akibat) tidak mempengaruhi input (penyebab). Jadi, pada sistem pengontrolan terbuka, perubahan kerja dari motor listrik hanya dapat terjadi apabila sistem kerja kon­trolnya diubah oleh tenaga manusia (operator) secara manual. 

b. Sistim  Pengontrolan Tertutup 

Apabila fungsi operator pada mesin tenun di atas digantikan oleh sakelar mini (micro switch) yang dipasang pada serat benang, maka sistem pengontrolan terbuka dapat menjadi sistem pengontrolan tertutup (Closed Loop System), lihat gambar berikut :

Gambar  blok diagram sistem pengontrolan tertutup

Apabila salah satu serat benang pada mesin tenun putus, maka segera akan diberikan sig­nal kepada sakelar mini. Akibatnya posisi kon­tak dari sakelar mini tertutup, arus listrik mengalir pada peralatan kontrol, seterusnya pemberian daya listrlk kepada motor terputus, motor listrik berhenti dan akhimya mesin te­nun juga berhenti. Apabila benang yang putus tadi disambungkan, maka sakelar mini mem­buka lagi dan mesin tetap diperlukan tenaga operator, akan tetapi bekerjanya lebih ringan karena hanya memberikan daya listrik pada saat permulaan mesin tenun dijalankan dan menyambungkan benang putus. 

Di sini terithat bahwa output mempengaruhi input, maka sistem ini disebut sistem pengontrolan tertutup. 

Dengan kata lain sistem pengontrolan ten­tutup adalah sistem pengontrolan yang memanfaatkan pengaruh yang ditimbulkan dan hasil kerja motor untuk melakukàn perubahan operasinya, tanpa menggunakan tenaga opera­tor.

Munculnya peralatan kontrol seperti Programable  Logic Control (PLC) dan analog komputer, penyambungan benang putus sudah dapat dilakukan secara otomatis, tanpa harus dilakukan oleh tenaga manusia. 

Dengan penerapan sistem kontrol ini me­mungkinkan sepuluh atau dua puluh buah mesin tenun, cukup hanya dilayani oleh satu tenaga operator. 

Berdasarkan uraian dari kedua macam sis­tem pengontrolan tersebut, maka pemakaian sistem pengontrolan tertutup merupakan cara yang paling efisien dan efektif untuk diguna­kan dalam pengontrolan motor listrik, apabila dibandingkan dengan sistem pengontrolan terbuka. 

Disamping keuntungan yang diperoleh ada juga kekurangannya antara lain kebutuhan tenaga manusia (man power) dalam suatu pabrik akan jauh relatif kecil apabila suatu pabrik yang menggunakan sistem pengontrolan ter­buka. 

Sehubungan dengan hal ini, maka penerapan sistem pengontrolan tertutup yang canggih di negara kita perlu dipertimbangkan dengan te­pat dan cermat.

Read More

Latar belakang pengontrolan

Sebelum pengontrolan mesin-mesin di Industri yang serba otomatis ini diketemukan penggu­naan pengontrolan dimulai dengan yang paling sederhana misalnya pengontrolan untuk mengambil air dari dalam sumur. Orang yang mengambil air bertindak sebagai operator sekaligus tenaga penggerak. 

Mengambil air yang banyak dengan alat semacam ini tentu saja memerlukan waktu lama dan tenaga yang cukup besar. 

Perkembangan selanjutnya ada1ah penggu­naan pompa air. Dengan pompa air, orang da­pat mengambil air yang banyak dalam waktu yang tidak lama dan tenaga yang dikeluarkan tidak begitu banyak. Pengungkit yang terda­pat pada pompa air merupakan alat kontrol. Dengan alat pengungkit itulah orang dapat memompa air keluar dengan jalan menekan pengungkit ke atas ke bawah. 

Langkah selanjutnya dengan menggunakan mesin pompa air yang digerakkan oleh motor listrik. Untuk menyambungkan sumber daya listrik kepada motor digunakan sakelar. Sake­lar berguna untuk menjalankan dan meng­hentlkan motor pompa air, sehingga dalam hal ini sakelarpun merupakan alat pengontrol. 

Dengan motor pompa air, orang dapat mengambil air sesual dengan kebutuhan dalam waktu yang relatif slngkat dan tenaga yang relatif sedikit. Sistem pengontrolan ini ter­masuk sistem pengontrolan terbuka, karena untuk menjalankan dan menghentikan motor pompa air Itu maslh memerlukan tenaga operator. 

Kegiatan pengontrolan terhadap bekerjanya motor listrik senantiasa berkembang, terutama setelah diperkenalkannya sakelar magnet atau kontaktor magnet, relay pengatur, tombol te­kan, dan sakelar pelampung. 

Dengan adanya peralatan kontrol tersebut di atas, maka pengontrolan motor pompa air dapat dibuat semi otomatis dan otomatis de­ngan istilah lain disebut sistem pengontrolan tertutup. Pengontrolan otomatis jika untuk menjalankan dan rñenghentikan motor pompa air tersebut, tidak lagi diperlukan tenaga ma­nusia sebagai operator. Apabila permukaan air di dalam bak atau tangki sudah penuh, maka motor pompa air berhenti dan sebaliknya apa­bila permukaan air di dalam bak atau tangki telah berkurang motor pompa air bekerja kern-ball. Begitu kembali motor listrik akan bekerja dan berhenti secara berulang-ulang sesuai derigan keadaan tinggi rendahnya permukaan air di dalam bak atau tangki. 

Walaupun tingkat otomatis di bidang pe­ngontrolan mesin-mesin di industri sudah sedernlklanmajunya, tetapi pada awal pengon­trolan tersebut dioperasikan, maslh tetap diperlukan tenaga operator untuk pemberilan tenaga listriknya. 

Munculnya komponen elektronika seperti Silicon Control Reactifler (SCR), diac, triac, rangkaian logika (Digital Integrated Circuit, dan Microprossesor telah melahirkan pula peralatan kontrol seperti sistem pengaturan (Servo System). Programmabel Logic Control (PLC) dan micro computer. Dengan peralatan kontrol ini lebih memungkinkan dilakukan proses pengon­trolan mesin-mesin yang sangat kompleks, disertai efisiensi dan efektivitas yang tinggi.

Read More

Fungsi dan kerja motor di industri

Kemampuan tenaga manusia itu sangat terba­tas, oleh karena itu manusia berusaha mencari cara untuk mendapatkan tenaga yang lebih besar. Akal manusia terus berkembang, misal­nya untuk mendapatkan beras sebagal bahan makanan dipakai cara-cara yang makin prak­tis. Mula-mula manusla menumbuk padi de­ngan menggunakan lesung kemudian dengan menggunakan mesin yang diputarkan atau digerakkan dengan tenaga binatang seperti kuda. Lalu dengan menggunakan kincir air sebagal penggerak mesin dan selanjutnya de­ngan menggunakan motor bensin atau motor listrik sebagai penggerak mesin huller. 

Ternyata mesin huller dapat menggantikan para penumbuk padi, tenaga kuda, kincir air dan lebih menguntungkan. 

Sebenarnya sudah sejak dulu manusia me­nerapkan ilmu pengetahuan yang dimilikinya yaitu dengan memanfaatkan teknologi yang paling sederhana sampai pada teknologi modem. Tenaga penggerak utama untuk memutarkan mesin-mesin di Industri digunakan motor lis­trik, tekanan udara atau pneumatik dan tekanan oil atau hidrolik. Mesin bubut, rnesin gerinda, mesin bor, mesin gergaji, mesin tenun, mesin pencampur, mesin giling, dan sebagal­nya, tidak berfungsi tanpa adanya motor ilatrik sebagai penggeraknya. 

Demikian pula mesin ban berjalan untuk memindahkan barang-barang hasil produksi dari mesin produksi ke gudang penyimpanan, tangga berjalan (elevator) dan lift. 

Mengingat peranan kerja motor listrik seperti telah diuralkan di atas, maka sekarang timbul suatu pertanyaan apakah fungsi motor listrik itu? Fungsi motor listrik adalah untuk meng­ubah tenaga listrik menjadi tenaga mekanik atau tenaga penggerak atau tenaga pemutar. 

Untuk memudahkan pengertlan, perhati­kan blok diagram fungsi motor listrik seperti terlihat pada gambar berikut :

Gambar  blok diagram fungsi motor listrik

Hubungan antara motor listrik sebagai penggerak dan mesin sebagal penghasil pro­duksi dapat dilthat pada gambar berikut :

Hubungan antara motor listrik dengon mesin 

Selain motor listrik sebagai penggerak uta­ma mesin-mesin di industri, masih ada pengge­rak lainnya seperti pneumatik dan hidrolik. Pneumatik digunakan sebagai penggerak mesin robot, mesin pembuat IC (Integrated Cir­cuit), mesin CNC (Coumputer Numeric Control), mesin CAD (ComputerAided Design), dan lainnya.

Hidrolik digunakan untuk menggerakkan mesin dengan daya besar seperti mesin traktor, mesin press, mesin derek, mesin pengangkat mobil, mesin penggerak ban pesawat terbang,  dsb. Dari ketiga macam penggerak tersebut, hanya motor listrik yang akan dibahas dalam blog  ini, terutama mengenal sis­tem pengontrolannya. 

Read More

Tinjauan Umum Kontrol

Kemajuan teknologi yang sangat pesat dewasa ini, mengakibatkan Industri sebagai produsen tidak menggunakan cara tradisional lagi karena dianggap tidak efisien dan tidak efektif. Sekarang ini industri memanfaatkan mesin­ mesin tenaga listrik untuk meningkatkan kuantitas dan kualitas produksinya. 

Ditinjau dari segi pengoperasiannya, alat kontrol dibagi menjadi tiga macam: 

1. mesin yang dikontrol dengan tangan, 
2. mesin yang dikontrol dengan Sakelar Mag­net, 
3. mesin yang dikontrol dengan cara Elektro­nika.

1. Mesin yang dikontrol dengan tangan

Mesin yang dikontrol dengan tangan (Manual Control) adalah mesin yang pengoperasiannya dikontrol secara langsung dengan tangan. 

Untuk menjalankan dan menghentikan mesin tersebut digunakan sakelar tuas dan starter tangan yang dlletakkan dl dekat mesin. 

Gambar  blok diagram mesin yang dikontrol dengan tangan 

Starter tangan dihubungkan langsung dengan jala-jala arus bolak-balik dan disebut star­ter tangan arus bolak-balik dengan tegangan penuh. Mesin-mesin yang dihubungkan lang­sung umumnya mempunyai daya yang relatif kecil. Untuk melindungi mesin terhadap ada­nya gangguan hubungan singkat digunakan pengaman lebur (sekring). Idealnya mesin ini juga harus dilindungi terhadap adanya beban lebih yaitu dengan menggunakan relay suhu arus lebih (Thermal Overcurrent Relay = TOR). 

Beberapa kegunaan pemakaian starter ta­ngan adalah untuk menjalankan mesin gerga­ji, mesin press, mesin bubut, dan mesin bor. Starter tangan yang digunakan adalah starter tangan yang dilengkapi dengan relay suhu arus lebih. Diagram rangkaian, bentuk, dan cara kerja starter tangan akan dibahas lebih terinci pada posting  yang lain.

2. Mesin yang dikontrol dengan sakelar magnet 

Mesin yang dikontrol dengan sakelar magnet (kontaktor magnet) adalah mesin yang peng­operasiannya dikontrol secara langsung dengan sakelar magnet. Pengontrolan mesin ini meru­pakan perbaikan dari pengontrolan mesin de­ngan menggunakan starter tangan, karena da­pat memberikan keleluasaan kepada operator untuk merencanakan sistem pengontrolannya, baik secara otomatis maupun non otomatis. 

Komponen pokok sistem pengontrolan mesin secara non otomatis, semi otomatis, dan otoma­tis terdirl atas sakelar magnet (kontaktor magnet), sekring, relay suhu arus lebih, dan tombol tekan start- stop. Kecuali itu untuk pengontrol­an semi otomatis masih diperlukan lagi alat bantu kontrol seperti sakelar mini (micro switch), sakelar batas (limit switch), sakelar thermis (thermo switch), sakelar penunda waktu, dan sakelar pelampung (float switch). 

3. Mesin yang dikontrol secara elektronika 

Mesin yang dikontrol secara elektronika adalah mesin yang pengoperasiannya dikontrol dengan komponen-komponen elektronika. Sistem ini menggunakan kontaktor magnet dan relay. 

Pemakalan komponen-komponen elektronika sebagai alat kontrol ternyata lebih mengun­tungkan apabila dibandingkan dengan alat kontrol lainnya. Keuntungannya adalah: 

1. pemakaian daya listrik pada rangkalan kon­trol elektronika jauh lebih kecil, 
2. tidak memerlukan tempat yang besar, ka­rena ukurannya relatli kecil, 
3. kepekaan/sensitifitas kerjanya lebih tinggi, cepat, dan teliti. 

Kesimpulannya, mesin-mesin yang dikon­trol secara elektronika, memerlukan kompo­nen-komponen elektronika dalam melakukan operasi-operasi tertentu.

Read More