BAB II LANDASAN TEORI 2.1 Mesin Listrik Prinsip

 BAB II
LANDASAN TEORI
2.1 Mesin Listrik
Prinsip dasar dari sebuah mesin listrik adalah konversi energi elektromekanik,
yaitu konversi dari energi listrik ke energi mekanik atau sebaliknya dari energi
mekanik ke energi listrik. Alat yang dapat mengubah (mengkonversi) energi mekanik
ke energi
listrik disebut generator, dan apabila mesin melakukan proses konversi
sebaliknya yaitu dari energi listrik ke energi mekanik disebut motor.
Selain generator dan motor, transformator juga termasuk alat listrik yang
menjadi bahasan pada saat mempelajari mesin, meskipun energi yang masuk dan
yang keluar dari transformator sama yaitu energi listrik. Pada transformator energi
listrik yang diberikan pada lilitan akan mengakibatkan timbulnya medan magnet pada
inti besi dan selanjutnya diubah kembali menjadi energi listrik.
Mesin listrik mulai dikenal tahun 1831 dengan adanya penemuan oleh
Michael Faraday mengenai induksi elektromagnetik yang menjadi prinsip kerja motor
listrik. Percobaan mengenai konsep mesin listrik di laboratorium-laboratorium terus
dilakukan sampai tahun 1870 saat Thomas Alfa Edison memulai pengembangan
generator arus searah secara komersial untuk mendukung distribusi tenaga listrik
yang berguna bagi penerangan listrik di rumah-rumah.
Kejadian yang penting dalam sejarah mesin listrik adalah dengan
dipantenkannya motor induksi tiga fasa oleh Nikolai Tesla pada tahun 1888. Konsep
Tesla mengenai arus bolak-balik selanjutnya dikembangkan oleh Charles Steinmetz
pada dekade berikutnya, sehingga pada tahun 1890 transformator dapat diwujudkan,
sekaligus menjadi pembuka jalan untuk melakukan transmisi daya listrik jarak jauh.
Meskipun konsep mesin listrik yang digunakan saat ini tidak berbeda dari
sebelumnya,
tetapi
perbaikan
dan
proses
pengembangan
tidak
berhenti.
Pengembangan bahan ferromagnetic dan isolasi terus dilakukan untuk meningkatkan
kemampuan daya yang lebih besar dibandingkan dengan mesin listrik yang
digunakan sekarang ini.
6
7
Mesin listrik memegang peranan yang sangat penting dalam industri maupun
dalam kehidupan sehari-hari. Pada power plant digunakan untuk membangkitkan
tenaga listrik, di industri digunakan sebagai penggerak peralatan mekanik, seperti
mesin pembuat tekstil, pembuat baja, dan mesin pembuat kertas. Dalam kehidupan
sehari-hari
mesin listrik banyak dimanfaatkan pada peralatan rumah tangga listrik,
kendaraan bermotor, peralatan kantor, peralatan kesehatan, dan sebagainya.
Ada tiga katagori utama untuk mesin putar (rotating machines) atau mesin
dinamis yaitu mesin arus searah, mesin induksi, dan mesin sinkron. Dari katagori
utama ini dikelompokkan lagi atas generator dan motor. Transformator termasuk
katagori mesin statis, dan berdasarkan fasanya dibagi atas transformator satu fasa dan
tiga fasa.
2.2 Motor Listrik
Motor listrik merupakan sebuah perangkat elektromagnetis yang mengubah
energi listrik menjadi menjadi energi mekanik. Energi mekanik ini biasanya
digunakan untuk memutar impeller pompa, fan atau blower, menggerakan
compressor, menggerakan conveyor, mengangkat bahan , dll. Motor listrik digunakan
juga di rumah (mixer, bor listrik, fan angin) dan industri. Motor listrik kadangkala
disebut “ kuda kerja” nya industri sebab diperkirakan bahwa motor-motor
menggunakan sekitar 70% beban listrik. Motor listrik terbagi menjadi 2 jenis, yaitu
motor listrik AC (Alternative Current) dan motor listrik DC (Direct Current).
2.2.1 Motor Listrik AC
Motor arus bolak-balik (motor AC) ialah suatu mesin yang berfungsi
mengubah tenaga listrik arus bolak-balik (listrik AC) menjadi tenaga gerak atau
tenaga mekanik berupa putaran daripada rotor. Bila ditinjau dari hubungan antara
putaran dan frekuensi/putaran fluks magnet pada stator, maka motor AC dapat
dibedakan atas :
1.
Motor Sinkron (motor serempak)
8
Disebut motor sinkron, karena putaran motor sama dengan putaran fluk
magnet pada stator, sesuai dengan persamaan : ns =
Dimana,
n = jumlah putaran tiap menit (r.p.m)
F = frekuensi
P = jumlah kutub
Pada motor sinkron, motor tidak dapat berputar dengan sendirinya walaupun
pada lilitan
statornya telah dihubungkan dengan sumber tegangan. Agar motor
sinkron dapat berputar, diperlukan penggerak permulaan. Sebagai penggerak
permulaan biasanya dikerjakan oleh mesin lain.
2.
Motor Asinkron (motor tak serempak)
Disebut motor asinkron, karena putaran motor tidak sama dengan putaran fluk
magnit stator, atau dengan kata lain bahwa antara rotor dengan fluks magnit stator
terdapat selisih perputaran yang disebut slip. Motor asinkron juga sering disebut
dengan motor induksi.
2.2.2 Motor Induksi
Motor induksi adalah motor yang mempunyai slip antara medan putar dengan
putaran rotornya. Di dalam motor induksi juga terdapat komponen utama yaitu rotor
dan stator. Rotor pada motor induksi terbagi menjadi dua jenis rotor yaitu :

Rotor kandang tupai terdiri dari batang penghantar tebal yang dilekatkan
dalam petak-petak slots parallel. Batang-batang tersebut diberi hubungan
pendek pada kedua ujungnya dengan alat cincin hubungan pendek.

Lingkaran rotor yang memiliki gulungan tiga fase, lapisan ganda dan
terdistribusi. Rotor tersebut dibuat melingkar sebanyak kutub stator. Tiga fase
digulungi kawat pada bagian dalamnya dan ujung yang lainnya dihubungkan
ke cicin kecil yang dipasang pada batang as dengan sikat yang menempel.
9
Untuk stator yang ada di motor induksi ini dibuat dari sejumlah stampings
dengan slots untuk membawa gulungan tiga fase. Gulungan ini dilingkarkan untuk
sejumlah kutub yang tertentu. Gulungan diberi spasi geometri sebesar 120 derajat.
Motor induksi diklasifikasikan menjadi dua kelompok utama yaitu motor
induksi satu fasa dan motor induksi tiga fasa. Untuk motor induksi satu fasa
penggunaan di industri sangatlah kurang dan kebanyakan di industri-industri besar itu
menggunakan motor induksi tiga fasa.
2.2.3 Motor Induksi Tiga Fasa
Motor induksi tiga fasa adalah motor listrik yang mempunyai
kapasitas-kapasitas daya yang besar. Dari alasan inilah banyak perusahaan atau
industri-industri besar memilih motor induksi tiga fasa ini sebagai mesin-mesin yang
membantu dalam proses produksi setiap harinya.
Gambar 2.1 Motor induksi tiga fasa
Jenis-jenis motor induksi terbagi menjadi dua yaitu ada motor induksi tiga
fasa rotor sangkar dan motor induksi tiga fasa rotor lilit.
2.2.3.1 Rotor Sangkar
Belitan rotor terdiri atas batang-batang penghantar yang ditempatkan
di dalam alur rotor. Batang penghantar ini terbuat dari tembaga, alloy atau
alumunium. Ujung-ujung batang penghantar dihubung singkat oleh cincin
10
penghubung singkat, sehingga berbentuk sangkar burung. Karena batang
penghantar rotor yang telah dihubung singkat, maka tidak dibutuhkan tahanan
luar yang dihubungkan seri dengan rangkaian pada saat awal berputar. Alur alur rotor biasanya tidak dihubungkan sejajar dengan sumbu (poros) tetapi
sedikit miring.
Gambar 2.2 Rotor sangkar
2.2.3.2 Rotor Lilit
Rotor lilit terdiri atas belitan fasa banyak, belitan ini dimasukkan ke
dalam aluralur initi rotor. Belitan ini sama dengan belitan stator, tetapi belitan
selalu dihubungkan secara bintang. Tiga buah ujung-ujung belitan
dihubungkan ke terminal- terminal sikat atau cincin seret yang terletak pada
poros rotor.
Pada jenis rotor lilit kita dapat mengatur kecepatan motor dengan cara
mengatur tahanan belitan rotor tersebut. Pada keadaan kerja normal sikat
karbon yang berhubungan dengan cincin seret tadi dihubung singkat. Motor
induksi rotor lilit dikenal dengan sebutan Motor Induksi Slipring atau Motor
Induksi Rotor Lilit.
11
Gambar 2.3 Rotor Lilit
Motor induksi rotor lilit adalah motor induksi dengan rotor di lilitankawat yang digunakan untuk aplikasi kecepatan yang variabel. Stator terdiri
dari tiga lilitan satu-fase yang diletakan berjarak 120o listrik satu sama lain,
dan dihubungkan ke sumber daya tiga-fase. Rotor tiga-fase mempunyai ujungujung luar ke slip ring.
Kecepatan rotor lilit dapat diubah dengan menempatkan tahanan pada
rangkaian rotor melalui slip ring. Semakin besar tahanan ditempatkan pada
rangkaian rotor, semakin lambat motor berputar, apabila semua tahanan
dihilangkan dari rangkaian rotor, motor akan berputar pada kecepatan penuh.
Dengan menempatkan tahanan pada rangkaian rotor, mengurangi arus start
dan menyediakan torsi start yang tinggi. Faktor daya motor jenis ini adalah
rendah pada keadaan tanpa beban, dan penuh pada keadaan beban. Untuk
membalik putaran motor jenis ini, tukarlah dua ujung-ujung sumber tegangan.
Beberapa keuntungan dan kelemahan motor induksi rotor lilit meliputi:
keuntungan:

Torsi start tinggi dengan arus start rendah.

Percepatan dengan beban berat lembut.

Tidak ada pemanasan abnormal selama periode starting.

Pengaturan kecepatan yang bagus selama bekerja dengan beban
konstan.
12
Kelemahan:

motor sangkar tupai.

Regulasi kecepatan jelek, apabila bekerja dengan tahanan pada
rangkaian rotor.
Harga awal dan pemeliharaan lebih tinggi dibandingkan dengan
2.2.3.3 Rangkaian Ekivalen Rotor Lilit
Kerja motor induksi seperti juga kerja transformator adalah
berdasarkan prinsip induksi elektromagnet. Kerja motor induksi tergantung
pada tegangan dan arus induksi pada rangkaian rotor dari rangkaian stator.
Rangkaian ekivalen motor induksi mirip dengan rangkaian ekivalen trafo.
Rangkaian ekivalen ini dibuat untuk memudahkan perhitungan. Rangkaian
tersebut dapat dilihat pada gambar dibawah ini :
Gambar 2.4 Rangkaian ekivalen motor induksi rotor lilit pada saat normal
Rangkaian ekivalen motor induksi tiga fasa terdiri dari dua bagian
yaitu, rangkaian ekivalen stator dan rangkaian ekivalen rotor. pada rangkaian
stator terdapat impedansi stator Z1 yang terdiri dari resistansi R1 dan reaktansi
stator X1. Selain impedansi Z1 terdapat impedansi yang disebabkan oleh inti
juga yang terdiri dari Rc dan Xm sehingga arus yang mengalir pada stator
adalah jumlah arus yang mengalir pada inti dan arus yang mengalir ke Z 1.
Sedangkan pada rotor tidak jauh berbeda, hanya saja pada rotor tidak terdapat
impedansi yang disebabkan oleh inti. Kecepatan putaran motor pada keadaan
normal berbeda antara stator dan rotor, karena terdapat celah udara diantara
stator dan rotor. Rotor hanya mendapatkan induksi atau imbas tegangan dari
13
stator dan itulah yang menyebabkan terjadinya perbedaan. Perbedaan
kecepatan tersebut bisa disebut sebagai slip motor. Dalam menghitung arus
pada saat berputar normal dan pada saat starting berbeda karena pada saat
berputar nilainya akan dipengaruhi oleh slip.
Saat berputar
I2 =
A...............................................................(2.1)
√
Cosφ2 =
√
...........................................................(2.2)
T=
N-m ...........................................................(2.3)
√
Gambar 2.5 Rangkaian ekivalen motor induksi rotor lilit pada saat start
Sedangkan pada saat starting atau pengasutan sebelum motor berputar
perhitungannya tidak dipengaruhi dengan slip karena motor tidak mempunyai
perbedaan kecepatan antara stator dan rotor . sehingga rumus yang digunakan
adalah sebagai berikut.
Saat pengasutan S = 1
I2 =
Cosφ2 =
T=
A..................................................................(2.4)
√
√
√
..............................................................(2.5)
N-m .............................................................(2.6)
14
dan Mekanisme Kerja Motor Listrik
2.3 Prinsip
Masing-masing motor listrik mempunyai bagian yang diam dan bagian yang
bergerak. Bagian yang bergerak dan diam terdiri dari inti besi yang dipisahkan oleh
celah udara dan membentuk rangkaian magnetic dimana fluksi dihasilkan oleh aliran
arus melalui
kumparan atau belitan yang terletak didalam kedua bagian tersebut.
Bagian pada motor listrik disebut dengan stator. Sedangkan bagian yang
bergerak disebut dengan rotor. Stator yaitu suatu kumparan pada motor yang
berfungsi
sebagai penerima tegangan. Tegangan yang diberikan pada stator akan
menghasilkan arus. Arus yang dihasilkan akan menimbulkan medan magnet yang
berputar. Medan magnet tersebut akan menginduksi pada rotor dan rotor berputar.
Gambar 2.6 Stator
Gambar 2.7 Rotor
15
Mekanisme kerja untuk seluruh jenis motor secara umum sama yaitu :

Arus listrik dalam medan magnet akan memberikan gaya
 Jika kawat yang membawa arus dibengkokan menjadi sebuah lingkaran atau
loop, kedua sisi loop pada sudut kanan medan magnet akan mendapatkan gaya
pada arah yang berlawanan.

Pasangan gaya menghasilkan tenaga putar atau torsi untuk memutar
kumparan.
Prinsip kerja motor induksi atau terjadinya putaran pada motor, bisa
dijelaskan sebagai berikut :

Bila kumparan stator diberi suplai tegangan tiga fasa, maka akan terjadi
medan putar dengan kecepatan Ns =
Gambar 2.8 Bentuk Gelombang Sinusoida dan Timbulnya Medan Putar pada Stator Motor Induksi
1. Saat sudut 00. Arus I1 bernilai positip dan arus I2 dan arus I3 bernilainegatip
dalam hal ini belitan V2, U1 dan W2 bertanda silang (arus meninggalkan
pembaca), dan belitan V1, U2 dan W1 bertanda titik (arus listrik menuju
pembaca). terbentuk fluk magnet pada garis horizontal sudut 00. kutub S
(south=selatan) dan kutub N (north=utara).
2. Saat sudut 1200. Arus I2 bernilai positip sedangkan arus I1 dan arus I3 bernilai
negatip, dalam hal ini belitan W2, V1 dan U2 bertanda silang (arus meninggalkan
16
pembaca),
dan kawat W1, V2 dan U1 bertanda titik (arus menuju pembaca). Garis
fluk magnit kutub S dan N bergeser 1200 dari posisi awal.
3. Saat sudut 2400. Arus I3 bernilai positip dan I1 dan I2 bernilai negatip, belitan U2,
W1 dan V2 bertanda silang (arus meninggalkan pembaca), dan kawat U1, W2 dan
V1 bertanda titik (arus menuju pembaca). Garis fluk magnit kutub S dan N
bergeser 1200 dari posisi kedua.
4. Saat sudut 3600. posisi ini sama dengan saat sudut 0 0. dimana kutub S dan N
kembali
keposisi awal sekali.

Medan putar stator tersebut akan mengimbas penghantar yang ada pada rotor,
sehingga pada rotor timbul tegangan induksi.

Tegangan yang terjadi pada rotor menyebabkan timbulnya arus pada
penghantar rotor.

Selanjutnya arus di dalam medan magnet menimbulkan gaya (F) pada rotor.
Gambar 2.9 Terjadinya Putaran pada Motor Induks

Bila kopel mula yang dihasilkan oleh gaya (F) pada rotor cukup besar
untuk menanggung kopel beban, maka rotor akan berputar searah dengan
medan putar stator.

Supaya timbul tegangan induksi pada rotor, maka harus ada perbedaan
relatif antara kecepatan medan putar stator(Ns) dengan kecepatan putar
rotor (Nr).Perbedaan kecepatan antara Nr dengan Ns disebut Slip (S), dan
dinyatakan dengan persamaan S =
x 100 %
17
 Bila Nr = Ns tegangan tidak akan terinduksi dan arus tidak mengalir pada
kumparan jangkar rotor, sehingga tidak dihasilkan kopel. Kopel pada motor
akan terjadi bila Nr lebih kecil dari Ns.
2.4 Metode-Metode Pengasutan Motor Induksi Tiga Fasa
2.4.1 Direct On Line (DOL)
Pengasutan hubungan langsung atau dikenal dengan istilah Direct On
Line (DOL) Gambar 2.8. Jala-jala tegangan rendah 380 V melalui pemutus
rangkaian atau kontaktor Q1 langsung terhubung dengan motor induksi.
Sekering berfungsi sebagai pengaman hubung singkat, jika terjadi beban lebih
diamankan oleh relay pengaman beban lebih (overload relay).
Saat pemutus rangkaian/kontaktor di-ON-kan motor induksi akan
menarik arus starting antara 5 sampai 6 kali arus nominal motor. Untuk motor
induksi dengan daya kecil 5 kW, hubungan langsung bisa dipakai. Arus
starting yang besar akan menyebabkan drop tegangan disisi suply. Rangkaian
jenis ini banyak dipakai untuk motor-motor penggerak mekanik seperti mesin
bubut, mesin bor, atau mesin freis.
Motor di starting pada tegangan nominal, akan mengalir arus
mendekati arus hubung singkat = 7 In. jika slip = 4% = 0,04.
(Tst T ) = (Ist/I )2 · s = (7)2 × 0,04 = 1,96
Besarnya torsi starting = 1,96 kali torsi nominalnya. Kesimpulannya,
saat arus starting 5 s/d 6 kali arus nominal hanya menghasilkan 1,96 × torsi
nominalnya. Gambar 2.9.
18
Gambar 2.10 Pengawatan motor induksi
pengasutan langsung (DOL)
Gambar 2.11 Karakteristik torsi
Karakteristik pengasutan langsung hanya sesuai untuk motor induksi
berdaya kecil, karena untuk motor daya besar akan menyebabkan pengaruh
drop tegangan yang besar. Ketika starting dimulai motor induksi akan menarik
arus yang besarnya sampai 6 kali arus nominalnya. Secara berangsur-angsur
ketika kecepatan motor mendekati nominalnya maka arus motor akan berada
pada kondisi nominalnya (Gambar 2.10).
Gambar 2.12 Karakteristik arus fungsi putaran,pengasutan DOL
19
2.4.2 Star Delta ( Y/D )
Motor induksi dengan pengasutan segitiga-bintang dengan sakelar
manual (Gambar 2.11). Rangkaian bintang-segitiga juga dapat dilaksanakan
menggunakan kontaktor secara elektromagnetik. Motor induksi dirangkai
dengan sakelar manual bintang-segitiga. Saat sakelar posisi tuas 0, semua
rangkaian terbuka, sehingga motor dalam kondisi tidak bertegangan. Saat
sakelar posisi bintang (tanda Y), L1-U1; L2-V1, dan L3-W1, sementara W2 U2-V2 dihubungsingkatkan. Tegangan ke stator:
Vstator = Vphasa =
√
Istator = Iphasa =
Tstarting = (
√
)
√
× Ths
Jika diketahui Ths = 1,96 T nominal
Tstarting =
× 1,96 = 0,65
Gambar 2.13 Pengawatan pengasutan
bintang-segitiga
Arus
nominal dan torsi nominal. Belitan stator mendapatkan tegangan
sebesar tegangan phasa ke phasa. Harus diperhatikan nameplate motor untuk
hubungan segitiga bintang harus disesuaikan dengan tegangan kerja yang
digunakan, jika salah menggunakan belitan akan terbakar.
Karakteristik arus fungsi putaran I = f(n) pengasutan bintang-segitiga
(Gambar 2.12) ketika motor terhubung bintang, arus starting dua kali arus
nominalnya sampai 75% dari putaran nominal. Ketika motor terhubung
segitiga arus motor meningkat empat kali arus nominalnya. Secara berangsurangsur arus motor menuju nominal saat putaran motor nominal.
Karakteristik torsi fungsi putaran T =f(n) pengasutan bintang-segitiga
(Gambar 2.13) memperlihatkan ketika motor terhubung bintang, torsi starting
sebesar setengah dari torsi nominalnya sampai 75% dari putaran nominal.
Ketika motor terhubung segitiga torsi motor meningkat menjadi dua kali lipat
20
torsi nominalnya. Secara berangsur-angsur torsi motor mendekati nominal
saat putaran motor nominal.
Gambar 2.14 Karakteristik arus
Gambar 2.15 Karakteristik Torsi
2.4.3 Autotransformer
Starting dengan cara ini adalah dengan menghubungkan motor pada
tap tegangan sekunder autotransformer terendah. Setelah beberapa saat motor
dipercepat tap autotransformer diputuskan dari rangkaian dan motor
terhubung langsung pada tegangan penuh.
Gambar 2.16 Diagram Pengasutan Autotransformer
21
Pada autotransformer starter, arus yang mengalir adalah :
I start =
(A).
Dimana :
Vm = Tegangan sekunder dari Auto-Transformer
V1 = Tegangan supply
IDOL = Arus start langsung
2.4.4 Soft Starter
Pengasutan soft starting menggunakan komponen solid-state, yaitu
enam buah Thyristor yang terhubung antiparalel (Gambar 2.15). Saat sakelar
Q1 di-ON-kan tegangan akan dipotong gelombang sinusoidanya oleh enam
buah Thyristor yang dikendalikan oleh rangkaian triger. Dengan mengatur
sudut penyalaan triger Thyristor, sama mengatur tegangan ke belitan stator
motor. Dengan k sebagai ratio tegangan asut dengan tegangan nominal
besarnya torsi motor starting.
Tstarting = k2 · Ths
Karakteristik arus fungsi putaran pada pengasutan soft starting,
memperlihatkan grafik arus starting besarnya tiga kali arus nominalnya
sampai motor mencapai putaran mendekati 85% (Gambar 2.16). Arus motor
berangsur-angsur menuju arus nominalnya ketika putaran motor mendekati
nominalnya. Pengasutan solid state makin diminati karena harganya ekonomis
dan handal.
Gambar 2.17 Pengawatan pengasutan soft starting
22
Karakteristik torsi fungsi putaran T = f(n) pengasutan soft starting,
memperlihatkan torsi starting sebesar setengah dari torsi nominalnya,
berangsur-angsur torsi meningkat mendekati 140% torsi saat putaran
mendekati 90% nominalnya (Gambar 2.17). Secara berangsur-angsur torsi
motor mendekati nominal saat putaran motor nominal.
Gambar 2.18 Karakteristik arus
Gambar 2.19 Karakteristik Torsi
2.4.5 Pengasutan Motor Sliring (Rotor Lilit)
Motor slipring (Gambar 2.18) atau sering disebut motor rotor lilit
termasuk motor induksi 3 phasa dengan rotor belitan dan dilengkapi dengan
slipring yang dihubungkan dengan sikat arang ke terminal. Motor slipring
dirancang untuk daya besar.
Motor slipring pada terminal box memiliki sembilan terminal, enam
terminal terhubung dengan tiga belitan stator masing-masing ujungnya (U1U2, V1-V2, dan W1-W2), tiga terminal (K-L-M) terhubung ke belitan rotor
melalui slipring. Ada tiga cincin yang disebut slipring yang terhubung dengan
sikat arang. Sikat arang ini secara berkala harus diganti karena akan
memendek karena aus.
Pengasutan rotor lilit (Gambar 2.19) belitan rotor yang ujungnya
terminal K-L-M dihubungkan dengan resistor luar yang besarnya bisa diatur.
Dengan mengatur resistor luar berarti mengatur besarnya resistor total yang
merupakan jumlah resistansi rotor dan resistansi luar (Rrotor + Rluar),
sehingga arus rotor I2 dapat diatur.
23
Gambar 2.20 Bentuk Fisik Motor Induksi Rotor Slipring
Gambar 2.21 Belitan stator dan rotor motor slipring berikut resistor pada rangkaian rotor
Ketika resistor berharga maksimum, arus rotor yang mengalir
minimum, sekaligus memperbaiki faktor kerja motor. Kelebihan pengasutan
rotor lilit yaitu diperoleh torsi starting yang tinggi, dengan arus starting yang
tetap terkendali.
24
Data teknis motor rotor lilit dalam name plate (Gambar 2.20) menjelaskan
informasi:
Tegangan stator 400 V
Arus stator 178 A
Daya input 100 kW
Faktor kerja 0,89
Putaran 1460 Rpm
Ferkuensi 50 Hz
Tegangan rotor 245 V
Gambar 2.22 Name plate motor induksi jenis slipring
Arus rotor 248 A
Indek proteksi 44
Klas isolasi F
Resistansi rotor luar dibuat bertahap (Gambar 2.21) dengan tujuh
tahapan. Saat tahap- 1 nilai resistor maksimum kurva torsi terhadap slip,
berikutnya tahap 2, 3, 4, 5, 6 dan tahap 7. Antara tahap-1 sampai tahap-7
selisih slip sebesar Δs. Dengan demikian pengaturan resistor rotor juga
berfungsi mengatur putaran rotor dari putaran rendah saat tahap-1 menuju
putaran nominal pada tahap-7.
Pengaturan resistor rotor dapat menggunakan kontaktor elektromagnet
(Gambar 2.22) dengan menggunakan 3 tahap. Kontaktor Q1 menghubungkan
stator dengan sumber daya listrik.
Gambar 2.23 Karakteristik torsi motor slipring
25
Gambar 2.24 Diagram kontrol dan diagram daya Pengendali
26
Gambar 2.25 Karakteristik torsi dengan tiga tahapan
1. Ketika Q2, Q3, Q4 OFF resistansi rotor maksimum (RA = R1 + R2 + R3).
2. Saat Q2 ON resistansi luar RA = R2 + R3.
3. Ketika Q3 ON resistansi RA = R3 saja.
4. Ketika Q4 ON rotor kondisi terhubung singkat RA = 0, motor bekerja
nominal.
Grafik momen motor rotor lilit Gambar 2.23 dengan empat tahapan.
Tahap pertama yang saat Q1 kondisi ON dan Q2 + Q3 + Q4 posisi OFF. maka
rangkaian tahanan rotor besarnya maksimum, besarnya arus starting 1,5 In
sampai beberapa saat ke tahap kedua. Tahap kedua Q2 kondisi ON dan Q3 +
Q4 posisi OFF, arus starting 1,5 In menuju In sampai tahap ketiga. Tahap
ketiga Q3 kondisi ON dan Q4 posisi OFF, arus starting kembali ke posisi 1,5
In dan terakhir posisi tahap keempat saat Q4 ON semua resistor
dihubungsingkatkan, dan motor slipring bekerja kondisi nominal.
2.5 Peralatan Kontrol pada Pengasutan Motor Rotor Lilit
2.5.1 Sekering atau Fuse
Sekering sering disebut juga dengan pengaman lebur atau fuse. Funsi
sekering adalah mengamankan peralatan atau instalasi listrik dari gangguan
hubung singkat. Dalam pemasangannya, sekering dihubungkan pada hantaran
27
phasa yang tidak diketanahkan (R, S, T). Pengaman lebur ini mempunyai
karakteristik pemutusan lebih cepat dibandingkan dengan MCB. Pengaman
ini hanya dapat dipakai satu kali dan tidak bisa dioperasikan kembali.
Gambar 2.26 Simbol Untuk Sekering
Jenis-jenis Sekering
1. Berdasarkan dari cara pemutusannya, sekering dibagi menjadi dua macam
yaitu sekering patron lebur dan sekering otomat.
Warna kode yang digunakan untuk menandai patron lebur dengan
kapasitas maksimum menghantarkan arus sebagai berikut :
Tabel 2.1 Kode Warna Sekering
Warna Kode
Kapasitas Arus Max
Warna Kode
Kapasitas Arus Max
Merah muda
2A
Biru
20 A
Coklat
4A
Kuning
25 A
Hijau
6A
Hitam
35
2. Berdasarkan bentuk fisiknya, sekering tegangan rendah terdiri dari atas :
1. Tipe Ulir
Sekering jenis ini merupakan sekering dengan kapasitas pemutus rendah
yang terdiri atas 2 model yaitu :
28
 Tipe D (diazed) memiliki bentuk fisik seperti gallon air mineral
berdimensi kecil yang terbuat dari bahan keramik. Bagian dasar dan
atas sekering terbuat dari bahan logam yang berfungsi sebagai
komponen lainnya seperti rumah sekering (fuse holder), adaptor dan
tutupnya (fuse cap).
 Tipe DO (neozed) memiliki bentuk fisik seperti tipe D dengan bentuk
penyalur arus. Dalam penggunannya, sekering diazed selalu dilengkapi
yang menyerupai botol susu berukuran mini. Gawai tersebut dapat
mengamankan gangguan arus hubung singkat dan beban lebih pada
kabel atau jaringan.
Tabel 2.2 Klasifikasi pengaman lebur tipe ulir
Ukuran Sekering
Arus Kerja
Diazed
(A)
D II
D III
D IV
Tanda Warna
Ukuran Sekering
Neozed
2
Merah muda
4
Coklat
6
Hijau
10
Merah
16
Abu-abu
20
Biru
25
Kuning
35
Hitam
50
Putih
63
Tembaga
80
Perak
100
Emas
D01
D02
Do3
Penggolongan sekering diazed dan neozed berdasarkan factor peleburan
dan penggunaanya adalah :
a. Kelas g (factor peleburan kecil)
b. Kelas a (factor peleburan besar)
Sedangkan penggolongan menurut IEC.
29
a. Kelas gl
= Untuk perlindungan arus kerja kurang dari 100 A
b. Kelas gll
= Untuk perlindungan arus kerja 100 A atau lebih
1. Tipe pisau
Sekering jenis ini merupakan sekering dengan kapasitas pemutusan
tinggi. Memiliki bentuk kotak atau bulat berbahan keramik dengan pisau
kotak pada kedua ujungnya.
2. Tipe tabung
Sekering tabung merupakan pengaman lebur dengan kapasitas pemutusan
yang variatif mulai yang tinggi sampai yang rendah.
3. Berdasarkan waktu kerjanya, sekering dapat dibedakan menjadi dua jenis,
yaitu :
1. Sekering dengan aksi cepat, dengan simbol F
2. Sekering dengan aksi lambat, dengan simbol T
Gambar 2.27 Bentuk Sekering atau Fuse
2.5.2 Push Button
Dalam dunia industri terdapat berbagai macam jenis mesin, baik itu
mesin produksi ataupun mesin penunjang, dengan cara kerja yang berbedabeda dan fungsi yang berbeda pula sehingga menghasilkan output atau hasil
yang bervariasi. untuk menggerakan suatu mesin diperlukan suatu alat yang
sangat banyak jenis dan ragamnya, salah satunya adalah Push Button atau
saklar tekan, yang dapat memberikan sinyal listrik, sehingga mesin bisa
hidup.
30
Gambar 2.28 Push Button
Push Button, dalam bahasa Indonesianya yaitu saklar tekan, artinya
alat ini bekerja dengan cara ditekan, alat ini sangat umum, banyak digunakan
diberbagai mesin produksi yang terdapat diindustri-industri dan lainnya, alat
ini juga paling mudah untuk dipelajari atau dipahami karena fungsi dan cara
kerjanya yang sangat sederhana.
Pada bagian atasnya terdapat knop yang berfungsi sebagai area
penekan (warna merah), lalu disamping kiri dan kanan terdapat terminal,
kontak normally open (no) dan normally close (nc) berfungsi sebagai terminal
wiring untuk dihubungkan dengan alat listrik lainnya, lalu mempunyai
kapasitas beban sekitar 5 A.
Alat ini befungsi sebagai pemberi sinyal masukan pada rangkaian
listrik, ketika / selama bagian knopnya ditekan maka alat ini akan bekerja
sehingga kontak-kontaknya akan terhubung untuk jenis normally open dan
akan terlepas untuk jenis normally close, dan sebaliknya ketika knopnya
dilepas kembali maka kebalikan dari sebelumnya, untuk membuktikannya
pada terminalnya bisa digunakan alat ukur tester / ohm meter. pada umumnya
pemakaian terminal jenis NO digunakan untuk menghidupkan rangkaian dan
terminal jenis NC digunakan untuk mematikan rangkaian, namun semuanya
tergantung dari kebutuhan.
31
Seperti telah kita ketahui, alat ini sangat banyak digunakan, dalam
sebuah operation panel bisa terdapat beberapa Push Button tergantung dari
keperluan, alat ini juga memiliki kode warna pada bagian knopnya untuk
membedakan fungsi dari masing-masing alat, seperti warna merah digunakan
untuk tombol berhenti/stop, lalu warna hitam/hijau digunakan untuk tombol
jalan/start kemudian warna kuning digunakan untuk tombol reset atau alarm
stop, ada beberapa contoh penggunaan Push Button seperti untuk menjalankan
motor/pompa, menjalankan conveyor, menghidupkan lampu, mereset alarm,
menyalakan bell, menghidupkan cylinder dan masih banyak lagi.
2.5.3 Relay
Relay adalah suatu peranti yang bekerja berdasarkan elektromagnetik
untuk menggerakan sejumlah kontaktor (saklar) yang tersusun. Kontaktor
akan tertutup (On) atau terbuka (Off) karena efek induksi magnet yang
dihasilkan kumparan (induktor) ketika dialiri arus listrik. Berbeda dengan
saklar dimana pergerakan kontaktor (On/Off) dilakukan manual tanpa perlu
arus listrik. Sebagai komponen elektronika, relay mempunyai peran penting
dalam sebuah sistem rangkaian elektronika dan rangkaian listrik untuk
menggerakan sebuah perangkat yang memerlukan arus besar tanpa terhubung
langsung dengan perangakat pengendali yang mempunyai arus kecil. Dengan
demikian
relay
dapat
berfungsi
sebagai
pengaman.
Ada beberapa jenis relay berdasarkan cara kerjanya yaitu:
1. Normaly On : Kondisi awal kontaktor terturup (On) dan akan terbuka
(Off) jika relay diaktifkan dengan cara memberi arus yang sesuai pada
kumparan (coil) relay. Istilah lain kondisi ini adalah Normaly Close (NC).
2. Normaly Off : Kondisi awal kontaktor terbuka (Off) dan akan tertutup
jika relay diaktifkan dengan cara memberi arus yang sesuai pada
kumparan (coil) relay. Istilah lain kondisi ini adalah Normaly Open (NO).
32
3. Change-Over (CO) atau Double-Throw (DT) : Relay jenis ini memiliki
dua pasang terminal dengan dua kondisi yaitu Normaly Open (NO) dan
Normaly Close (NC).
Dan berdasarkan terminalnya yaitu :
1. SPST (Single Pole Single Throw) : Relay ini memiliki empat terminal.
Dua terminal kumparan (coil) dan dua terminal saklar (A dan B) yang
dapat terhubung dan terputus.
2. SPDT (Single Pole Double Pole) : Relay ini memiliki lima terminal. Dua
terminal kumparan (coil) dan tiga terminal saklar (A,B, dan C) yang dapat
terhubung dan terputus dengan satu terminal pusat. Jika suatu saat
terminal A terputus dengan terminal pusat (C) maka terminal lain (B)
terhubung dengan terminal C, demikian juga sebaliknya.
3. DPST (Double Pole Single Throw) : Relay ini mempunyai enam terminal.
Dua terminal kumparan (coil), dan empat terminal merupakan dua pasang
saklar yang dapat terhubung dan terputus (A1 dan B1 - A2 dan B2).
4. DPDT (Double pole Double Throw) : Relay ini mempunyai delapan
terminal. Dua terminal kumparan (coil), enam terminal merupakan dua
set saklar yang dapat terputus dan terhubung (A1,B1,C1 dan A2, B2, C2)
Gambar 2.29 Relay
33
2.5.4 Timer
Timer atau penghitung waktu berfungsi sebagai alat penghitung
waktu, manakala waktu yang telah ditetapkan tercapai maka output kontaknya
akan bekerja. Ada dua macam jenis timer, pertama timer on delay kedua timer
off delay. Timer on delay bekerja ketika tegangan supply masuk, sedangkan
timer off delay bekerja pada saat tegangan supply terputus atau off.
Gambar 2.30 Timer
Pada saat timer ditenagai atau mendapatkan supply tegangan, maka
timer akan mulai menghitung, ketika jumlah hitungan actual sama dengan
setting ( jarum merah ), maka kontak output timer akan bekerja, Kontak timer
berupa normally close (nc) dan normally open (no).
2.6 Peralatan Rangkaian Daya pada Pengasutan Motor Rotor Lilit
Rangkaian daya pada sistem pengasutan ini digunakan untuk menghubungkan
sumber daya dari jaringan ke beban ( motor induksi tiga fasa), sehingga pada
rangkain inilah arus akan mengalir. Pada rangkaian daya, terdapat beberapa
komponen utama seperti pengaman berupa MCB, penghantar arus (kabel daya) dan
juga kontaktor.
34
2.6.1 MCB
MCB sering disebut juga pengaman otomatis. Pengaman otomatis ini
memutuskan sirkit secara otomatis apabila arusnya melebihi setting dari MCB
tersebut. Pengaman otomatis dapat langsung dioperasikan kembali setelah
mengalami pemutusan (trip) akibat adanya gangguan arus hubung singkat dan
beban lebih.
Berdasarkan waktu pemutusannya, pengaman-pengaman otomatis
dapat terbagi atas Otomat-L, Otoma-H, dan Otomat-G.
1. Otomat-L (Untuk Hantaran)
Pada Otomat jenis ini pengaman termisnya disesuaikan dengan
meningkatnya suhu hantaran. Apabila terjadi beban lebih dan suhu
hantarannya melebihi suatu nilai tertentu, elemen dwi logamnya akan
memutuskan arusnya. Kalau terjadi hubung singkat, arusnya diputuskan oleh
pengaman elekromagnetiknya. Untuk arus bolak-balik yang sama dengan 4
In-6 In dan arus searah yang sama dengan 8 In pemutusan arusnya berlangsug
dalam waktu 0.2 sekon.
2.
Otomat-H (Untuk Instalasi Rumah)
Secara termis jenis ini sama dengan Otomat-L. Tetapi pengaman
elektromagnetiknya memutuskan dalam waktu 0,2 sekon, jika arusnya sama
dengan 2,5 In–3 In untuk arus bolak-balik atau sama dengan 4 In untuk arus
searah. Jenis Otomat ini digunakan untuk instalasi rumah. Pada instalasi
rumah, arus gangguan yang rendah pun harus diputuskan dengan cepat. Jadi
kalau terjadi gangguan tanah, bagian-bagian yang terbuat dari logam tidak
akan lama bertegangan.
3. Otomat-G
Jenis Otomat ini digunakan untuk mengamankan motor-motor listrik
kecil untuk arus bolak-balik atau arus searah, alat-alat listrik dan juga
rangkaian akhir besar untuk penerangan, misalnya penerangan pabrik.
Pengaman elektromagnetiknya berfungsi pada 8 In-11 In untuk arus bolakbalik atau pada 14 In untuk arus searah. Kontak-kontak sakelarnya dan ruang
35
pemadam busur apinya memiliki konstruksi khusus. Karena itu jenis Otomat
ini dapat memutuskan arus hubung singkat yang besar, yaitu hingga 1500 A.
Gambar 2.31. Konstruksi MCB (a) dan bagian-bagian MCB (b)
Keterangan gambar (b) :
1. Tuas Operasi Strip
5. Bimetal
2. Aktuator Mekanis
6. Sekrup Kalibrasi
3. Kontak Bergerak
7. Kumparan magnetis
4. Terminal Bawah
8. Ruang busur api
Cara kerja MCB
1. Thermis; prinsip kerjanya berdasarkan pada pemuaian atau pemutusan dua
jenis logam yang koefisien jenisnya berbeda. Kedua jenis logam tersebut dilas
jadi satu keping (bimetal) dan dihubungkan dengan kawat arus. Jika arus yang
melalui bimetal tersebut melebihi arus nominal yang diperkenankan maka
bimetal tersebut akan melengkung dan memutuskan aliran listrik.
2. Magnetik; prinsip kerjanya adalah memanfaatkan arus hubung singkat yang
cukup besar untuk menarik sakelar mekanik dengan prinsip induksi
elektromagnetis. Semakin besar arus hubung singkat, maka semakin besar
gaya yang menggerakkan sakelar tersebut sehingga lebih cepat memutuskan
rangkaian listrik dan gagang operasi akan kembali ke posisi off. Busur api
yang terjadi masuk ke dalam ruangan yang berbentuk pelat-pelat, tempat
busur api dipisahkan, didinginkan dan dipadamkan dengan cepat.
36
Gambar 2.32 Karakteristik MCB
2.6.2
Penghantar
Penghantar yang digunakan adalah berupa kabel yang memiliki
bermacam-macam jenisnya. Penghantar untuk instalasi lisrik telah diatur
dalam PUIL 2000. Menurut PUIL 2000 pasal 7.1.1 Persyaratan umum
penghantar, bahwa “semua penghantar yang digunakan harus dibuat dari
bahan yang memenuhi syarat, sesuai dengan tujuan penggunaannya, serta
telah diperiksa dan diuji menurut standar penghantar yang dikeluarkan atau
diakui oleh instansi yang berwenang.”
Dilihat dari jenisnya penghantar dibedakan menjadi:

Kabel instalasi
Kabel instalasi ini digunakan untuk instalasi penerangan, jenis kabel yang
banyak digunakan untuk instalasi rumah tinggal yang pemasangannya tetap
yaitu NYA dan NYM.

Kabel tanah
Terdapat dua jenis kabel tanah yaitu :
a. Kabel tanah termoplastik tanpa perisai
b. Kabel tanah bthermoplastik berperisai

Kabel Fleksibel
Kode Pengenal Kabel
Huruf Kode
Komponen
37
N
Kabel jenis standar dengan tembaga sebagai penghantar
NA
Kabel jenis standar dengan aluminium sebagai penghanar
Y
Isolasi PVC
re
Penghantar padat bulat
M
Selubung PVC
A
Kawat Berisolasi
rm
Penghantar bulat berkawat banyak
se
Penghantar padat bentuk sektor
sm
Penghantar dipilin bentuk sektor
-1
Kabel dengan sistem pengenal warna urat dengan hijau-kuning
-0
Kabel dengan sistem pengenal warna urat tanpa hijau-kuning.
2.6.3 Kontaktor
Kontaktor
merupakan saklar daya
yang bekerja
berdasarkan
kemagnitan, Bila koil(kumparan magnit) dialliri arus listrik, maka inti magnit
menjadi jangkar, sekaligus menarik kontak-kontak yang bergerak, sehingga
kontak NO(normally open) menjadi sambung, dan kontak NC (normally
close) menjadi lepas.
Gambar 2.33 Kontaktor
38
Kontaktor magnetik adalah bentuk relay listrik ditemukan pada
kebanyakan motor bertenaga listrik. Mereka bertindak sebagai perantara untuk
sumber daya langsung, dan motor listrik beban tinggi dalam rangka untuk
menghomogenkan atau mengimbangi perubahan frekuensi listrik yang
mungkin berasal dari power supply serta bertindak sebagai perlindungan.
Perlu dicatat bahwa meskipun mereka serupa dalam desain, kontaktor
magnetik tidak pemutus sirkuit. Mereka tidak memutuskan hubungan antara
alat, dan sumber daya selama arus pendek. Mereka dipisahkan dari motor
sehingga operator dapat bekerja dengan motor itu; membongkar atau
mempertahankan itu, tanpa kemungkinan masih hidup saat melewati
perangkat.
Ketika listrik mengalir melalui kontaktor magnetik, hal itu
menyebabkan elektromagnet untuk menghasilkan medan magnet yang kuat.
Bidang ini menarik inti besi ke kumparan, dan menciptakan sebuah busur
listrik. Listrik lewat di melalui satu kontak dan ke dalam perangkat orangtua
kontaktor dalam cara ini. Untuk menonaktifkan, kontaktor dapat secara fisik
ditarik dari perangkat induk. Juga, bila tidak ada arus listrik, pegas mendorong
inti dari kumparan, memecahkan sambungan.
2.6.4
Resistor
Resistor disebut juga dengan tahanan atau hambatan, berfungsi untuk
menghambat arus listrik yang melewatinya. Satuan harga resistor adalah Ohm.
Resistor terbagi menjadi dua macam, yaitu resistor tetap da resistor variable.
Resistor tetap yaitu resistor yang nilai hambatannya relative tetap, biasanya
terbuat dari karbon, kawat atau paduan logam. Nilai hambatannya ditentukan
oleh tebalnya dan panjangnya lintasan karbon. Panjang lintasan karbon
tergantung dari kisarnya alur yang berbentuk spiral. Pada dasarnya, resistor
hanya ada dua macam, yakni resistor tetap (fixed resistor) dan resistor tidak
tetap (variable resistor).
39
Resistor variabel (variable resistor atau varistor) :
1. Potensiometer (Potentiometer)
Potensiometer dalah resistor tiga terminal yang nilai tahanannya
dapat diubah dengan cara menggeser (untuk potensio jenis geser) atau
memutar (untuk potensio jenis putar) tuasnya, penggunaan tuas
dimaksudkan bahwa rangkaian yang menggunakan potensiometer ini
sering dilakukan pengaturan, dan ditujukan untuk pemakai, pada pesawat
televisi contoh bagian yang sering dilakukan pengaturan adalah bagian
kontrol audio, brightness, contrast, dan color. Jenis potensiometer ada dua
macam, yaitu linier (lin) dan logaritmik (log). Untuk jenis linier skala
penggeseran tuas (untuk yang model geser) atau besarnya sudut
pemutaran tuas (untuk yang model putar) proporsional atau berbanding
lurus dengan perubahan tahananya. Sedangkan jenis logaritmik skala
penggeseran tuas (untuk yang model geser) atau besarnya sudut
pemutaran tuas (untuk yang model putar) tidak berbanding lurus tetapi
sesuai dengan grafik fungsi logaritmik (sesuai hukum logaritma) terhadap
perubahan tahananya, potensiometer logaritmik dapat dibuat dari
potensiometer linier ditambah dengan resistor eksternal, karena
potensiometer yang benar-benar logaritmik relatif sangat mahal,
potensiometer logaritmik lazim digunakan pada pengatur volume audio.
2. Trimpot (Trimmer Potentiometer)
Trimpot adalah potensiometer yang cara mengubah nilai
tahanannya dengan cara mentrim dengan menggunakan obeng trim. Pada
televisi, trimpot biasanya digunakan untuk mengatur besaran arus pada
rangkaian oscilator, rangkaian driver, atau pada penyetelan keseimbangan
putih (white balance). bagian-bagian yang menggunakan trimpot berarti
bagian tersebut tidak sering dilakukan penyetelan dan biasanya hanya
ditujukan untuk maintenance.
40
3. PTC (Positive Temperatur Coefisien )
PTC termasuk jenis thermistor, yaitu resistor yang nilai
tahanannya dipengaruhi oleh suhu. Nilai hambatan PTC saat dingin
adalah sangat rendah, tetapi saat suhu PTC naik maka nilai hambatannya
juga ikut naik. Pada pesawat televisi PTC biasanya digunakan untuk
memberikan suplay tegangan pada kumparan degausing (degausing coil).
4. NTC (Negative Temperatur Coefisien )
NTC juga termasuk jenis thermistor, yaitu resistor yang nilai
tahanannya dipengaruhi oleh suhu, tetapi NTC kebalikan dari PTC,
dimana nilai tahanan NTC saat dingin sangat tinggi, tetapi saat suhu NTC
semakin naik, maka nilai tahanannya akan semakin mengecil bahkan nol.
Pada pesawat televisi NTC biasanya dipasang pada terminal masukan
listrik, ini dimaksudkan untuk mengurangi kejutan tegangan pada
rangkaian power suply, sehingga efek yang ditimbulkan dari penambahan
NTC ini adalah sebuah kondisi yang disebut sebagai “soft start”.
5. LDR (Light Dependen Resistor)
LDR adalah merupakan resistor peka cahaya atau biasa disebut
dengan fotoresistor, dimana nilai resistansinya akan menurun jika ada
penambahan intensitas cahaya yang mengenainya. Fotoresistor dibuat dari
semikonduktor beresistansi tinggi. Jika cahaya yang mengenainya
memiliki frekuensi yang cukup tinggi, foton yang diserap oleh
semikonduktor akan menyebabkan elektron memiliki energi yang cukup
untuk meloncat ke pita konduksi. Elektron bebas yang dihasilkan (dan
pasangan hole-nya) akan mengalirkan listrik, sehingga menurunkan
resistansinya.
41
Resistor Tetap (fixed resistor):
1. Resistor Kawat
Resistor kawat adalah jenis resistor generasi pertama yang lahir
pada saat rangkaian elektronika masih menggunakan tabung hampa
(vacuum tube). Bentuknya bervariasi dan memiliki ukuran yang cukup
besar. Resistor kawat ini biasanya banyak dipergunakan dalam rangkaian
power karena memiliki resistansi yang tinggi dan tahan terhadap panas
yang tinggi. Jenis lainnya yang masih dipakai sampai sekarang adalah
jenis resistor dengan lilitan kawat yang dililitkan pada bahan keramik,
kemudian dilapisi dengan bahan semen. Rating daya yang tersedia untuk
resistor jenis ini adalah dalam ukuran 1 watt, 2 watt, 5 watt, 10 watt,20
watt dan 30 watt. Pengenal nilai pada resistor inio biasanya berupa daya
(P) dan resistansi (R) atau arus (I) dan resistansi (R).terdapat beberapa
persamaan yang dapat digunakan untuk menghitung resistor, yaitu :
P = V.I .................................................................................(2.7)
P = I2.R ...........................................................................(2.8)
P=
......................................................................................(2.9)
20W/20Ω
20Ω/2A
Gambar 2.34 Resistor dan nilai pengenalnya
2. Resistor Batang Karbon (Arang)
Resistor ini dibuat dari bahan karbon kasar yang diberi lilitan
kawat yang kemudian diberi tanda dengan kode warna berbentuk gelang
dan pembacaannya dapat dilihat pada tabel kode warna. Jenis resistor ini
42
juga merupakan jenis resistor generasi awal setelah adanya resistor kawat.
Sekarang sudah jarang untuk dipakai pada rangkaian – rangkaian
elektronika. Bentuk dari resistor jenis ini dapat dilihat pada gambar di
samping.
3. Resistor Keramik atau Porselin
Dengan adanya perkembangan teknologi di bidang elektronika,
saat ini telah dikembangkan jenis resistor yang terbuat dari bahan keramik
atau porselin. Kemudian, dengan perkembangan yang ada, telah dibuat
jenis resistor keramik yang dilapisi dengan kaca tipis. Jenis resistor ini
telah banyak digunakan dalam rangkaian elektronika saat ini karena
bentuk fisiknya kecil dan memiliki resistansi yang tinggi. Resistor ini
memiliki rating daya sebesar 1/4 watt, 1/2 watt, 1 watt, dan 2 watt.
Bentuk dari resistor ini dapat dilihat pada gambar di samping.
4. Resistor Film Karbon
Resistor film karbon ini adalah resistor hasil pengembangan dari
resistor batang karbon. Sejalan dengan perkembangan teknologi, para
produsen komponen elektronika telah memunculkan jenis resistor yang
dibuat dari bahan karbon dan dilapisi dengan bahan film yang berfungsi
sebagai
pelindung
terhadap
pengaruh
luar.
Nilai
resistansinya
dicantumkan dalam bentuk kode warna. Resistor ini juga sudah banyak
digunakan dalam berbagai rangkaian elektronika karena bentuk fisiknya
kecil dan memiliki resistansi yang tinggi. Namun, untuk masalah ukuran
fisik, resistor ini masih kalah jika dibandingkan dengan resistor keramik.
Resistor ini memiliki rating daya sebesar 1/4 watt, 1/2 watt, 1 watt, dan 2
watt. Bentuk dari resistor ini dapat dilihat pada gambar di samping.
43
5. Resistor Film Metal
Resistor film metal dibuat dengan bentuk hampir menyerupai
resistor film karbon. Resistor tahan terhadap perubahan temperatur.
Resistor ini juga memiliki tingkat kepresisian yang tinggi karena nilai
toleransi yang tercantum pada resistor ini sangatlah kecil, biasanya sekitar
1% atau 5%. Jika dibandingkan dengan resistor film karbon, resistor film
metal ini memiliki tingkat kepresisian yang lebih tinggi dibandingkan
dengan resistor film karbon karena resistor film metal ini memiliki 5 buah
gelang warna, bahkan ada yang 6 buah gelang warna. Sedangkan, resistor
film karbon hanya memiliki 4 buah gelang warna. Resistor film metal ini
sangat cocok digunakan dalam rangkaian – rangkaian yang memerlukan
tingkat ketelitian yang tinggi, seperti alat ukur. Resistor ini memiliki
rating daya sebesar 1/4 watt, 1/2 watt, 1 watt, dan 2 watt.