modul praktikum teknik tenaga listrik - lp3ik umsida
advertisement
MODUL PRAKTIKUM TEKNIK TENAGA LISTRIK EDI WIDODO, S.T., M.T. Dr. PRANTASI HARMI TJAHJANTI, S.Si., M.T. UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SIDOARJO 2016 MODUL PRAKTIKUM TEKNIK TENAGA LISTRIK EDI WIDODO, S.T., M.T. Dr. PRANTASI HARMI TJAHJANTI, S.Si., M.T. UMSIDA PRESS Jl. Mojopahit 666 B Sidoarjo ISBN: 978-979-3401-42-3 MODUL PRAKTIKUM TEKNIK TENAGA LISTRIK TIM PENULIS Edi Widodo, S.T., M.T. Dr. Prantasi Harmi Tjahjanti, S.Si., M.T. PENYUNTING Septi Budi Sartika, M.Pd. Sidoarjo, 2016 Diterbitkan atas Program Bantuan Penulisan dan Penerbitan Buku Ajar dan Modul Praktikum Universitas Muhammadiyah Sidoarjo Tahun 2015/2016 MODUL PRAKTIKUM TEKNIK TENAGA LISTRIK TIM PENULIS Edi Widodo, S.T., M.T. Dr. Prantasi Harmi Tjahjanti, S.Si., M.T. PENYUNTING Septi Budi Sartika, M.Pd. Diterbitkan oleh UMSIDA PRESS Jl. Mojopahit 666 B Sidoarjo ISBN: 978-979-3401-42-3 Copyright©2016. Edi Widodo & Prantasi Harmi Tjahjanti. All rights reserved. KATA PENGANTAR Puji syukur kami panjatkan kepada Allah SWT, yang selalu memberikan perlindungan, rahmat, serta hidayah-Nya kepada penulis sehingga dapat menyelesaikan Modul Praktikum “Teknik Tenaga Listrik” ini dengan baik. Dalam penyusunan modul praktikum ini penulis mengucapkan terima kasih kepada beberapa pihak yang telah membantu terselesainya penulisan Modul Praktikum Teknik Tenaga Listrik. Dalam penulisan Modul Praktikum ini mungkin masih ada kekurangan, untuk itu saran dan masukan dari Bapak/Ibu kami perlukan untuk peningkatan mutu dari isi panduan praktikum ini. Semoga Panduan Praktikum ini dapat menambah manfaat dan pengetahuan bagi para pembaca. Sidoarjo, 6 Juni 2016 Penyusun TATA TERTIB PRAKTIKUM LABORATORIUM TEKNIK TENAGA LISTRIK FAKULTAS TEKNIK UMSIDA 1. Praktikum dilaksanakan tepat waktu sesuai dengan jadwal yang ditetapkan 2. Mahasiswa yang terlambat datang atau absent harus memberikan surat/bukti yang dapat dipercaya (surat dokter atau surat keterangan kerja dari perusahaan) 3. Mahasiswa diperkenankan pindah kelompok/jam/hari praktikum dengan syarat mengkonfirmasi 1 minggu sebelum pelaksanakan praktikum melalui Koordinator Praktikum dan Kepala Lab. 4. Mahasiswa yang tidak hadir pada saat jadwal yang telah ditentukan diperkenankan mengikuti praktikum dengan membayar denda Rp 25.000,- permodul praktikum selama proses praktikum masih berlangsung pada Bank yang ditunjuk oleh UMSIDA. 5. Mahasiswa harus berbusana yang sopan dan rapi ( tidak diperkenankan memakai kaos Oblong dan Sandal atau sepatu sandal ) serta membawa kartu identitas diri ( kartu anggota ) selama praktikum.(DIBELI DI LAB) 6. Mahasiswa harus meminjam alat praktikum dengan cara mengisi lembaran bon pinjam alat yang tersedia. 7. Praktikum dianggap selesai jika mahasiswa telah menyerahkan laporan sementara dan alat yang dipinjam dalam keadaan baik, bersih, dan rapi. 8. Kerusakan alat yang dipinjam oleh mahasiswa menjadi tanggung jawab penuh kelompok mahasiswa yang bersangkutan. 9. Selama praktikum berlangsung, mahasiswa dilarang merokok, makan, bergurau, bermain alat, menghidupkan Hand Phone, atau pun keluar masuk ruangan tanpa seijin dosen pembimbing/asisten pendamping. 10. Setelah melakukan praktikum, mahasiswa harus membuat laporan sementara hasil pengamatan praktikum rangkap dua dan menyerahkan kepada dosen pembimbing/asisten pada saat meninggalkan ruangan untuk ditanda tangani.(YANG NANTINYA DILAMPIRKAN DALAM LAPORAN AKHIR). 11. Mahasiswa yang tidak melaksanakan praktikum 1 Modul dinyatakan tidak lulus. 12. Laporan Akhir Praktikum Covernya menggunakan Standart Fakultas dan Laporan diserahkan 2 minggu setelah jadwal masing-masing kelompok. 13. Apabila Laporan diserahkan lebih dari 2 minggu maka dinyatakan tidak lulus dan laporan Praktikum diserahkan ke koordinator praktikum dan kepala lab. 14. Mahasiswa yang dinyatakan tidak lulus Praktikum harus mengulang dijadwal praktikum berikutnya dengan membayar biaya praktikum yang telah ditentukan oleh Universitas melalui bank yang ditunjuk oleh UMSIDA. TIM Laboratorium Teknik Tenaga Listrik Fakultas Teknik UMSIDA. iii DAFTAR ISI Halaman KATA PENGANTAR DAFTAR ISI DAFTAR TABEL DAFTAR GAMBAR PERCOBAAN I PENGUJIAN BEBAN TRANSFORMATOR 1.1 Tujuan .................................................................................................. 1 1.2 Prinsip Dasar........................................................................................ 1 1.2.1 Polaritas............................................................................................ 1 1.2.2 Rasio Transformator ........................................................................ 2 1.2.3 Rugi Besi.......................................................................................... 2 1.2.4 Efisiensi............................................................................................ 3 1.2.5 Pengaturan Tegangan ....................................................................... 3 1.3 Alat-alat yang dibutuhkan.................................................................... 4 1.4 Prosedur dan Rangkaian Percobaan..................................................... 4 PERCOBAAN II PENGUKURAN DAYA 3 PHASA 2.1 Tujuan ................................................................................................. 14 2.2 Prinsip dasar......................................................................................... 14 2.3 Alat-alat percobaan .............................................................................. 16 2.4 Prosedur dan Rangkaian Percobaan..................................................... 17 2.5 Tugas Hasil Praktikum......................................................................... 17 PERCOBAAN III PEMBEBANAN MOTOR INDUKSI 3 FASA 3.1 Tujuan .................................................................................................. 19 3.2 Prinsip dasar......................................................................................... 19 3.3 Peralatan Yang Dibutuhkan ................................................................. 20 3.4 Prosedur dan Rangkaian Percobaan..................................................... 20 3.5 Tugas Hasil Praktikum......................................................................... 22 iv PERCOBAAN IV PENGATURAN KECEPATAN DAN TES PEMBEBANAN MOTOR DC SHUNT 4.1 Tujuan .................................................................................................. 23 4.2 Prinsip dasar......................................................................................... 23 4.3 Peralatan Yang Dibutuhkan ................................................................. 24 4.4 Prosedur dan Diagram Rangkaian ....................................................... 24 PERCOBAAN V KONTROL SEKWENSIAL MOTOR-MOTOR INDUKSI 5.1 Tujuan ................................................................................................. 26 5.2 Prinsip dasar......................................................................................... 26 5.3 Peralatan yang dibutuhkan................................................................... 28\ 5.4 Prosedur dan Rangkaian Percobaan..................................................... 29 5.5 Tugas Hasil Praktikum......................................................................... 30 PERCOBAAN VI RANGKAIAN PENYEARAH TIGA FASA 6.1 Tujuan .................................................................................................. 32 6.2 Prinsip dasar......................................................................................... 32 6.3 Alat-Alat Yang Dibutuhkan................................................................. 34 6.4 Prosedur dan Diagram Rangkaian ....................................................... 35 6.5 Tugas Hasil Praktikum......................................................................... 36 PERCOBAAN VII MESIN ARUS SEARAH 7.1 Tujuan .................................................................................................. 37 7.2 Prinsip dasar......................................................................................... 37 7.2.1 Motor arus searah............................................................................. 37 7.2.2 Generator Arus Searah ..................................................................... 38 7.3 Alat-alat yang digunakan ..................................................................... 39 7.4 Rangkaian percobaan ........................................................................... 39 7.4.1 Motor arus searah............................................................................. 39 v 7.4.2 Generator arus searah....................................................................... 40 7.5 Tahap Menjalankan Dan Pembebanan Motor ..................................... 41 7.5.1 Start Motor ....................................................................................... 41 7.5.2 Mengatur Putaran Motor .................................................................. 41 7.5.3 Pembebanan Motor .......................................................................... 41 7.5.4 Mematikan Motor ............................................................................ 41 7.6 Tahap menjalankan generator .............................................................. 42 7.6.1 Start Generator ................................................................................. 42 7.6.2 Pembebanan Generator .................................................................... 42 7.6.3 Mematikan Generator ...................................................................... 42 7.7 Percobaan-percobaan motor arus searah.............................................. 42 7.7.1 Karakteristik Beban Nol................................................................... 42 7.7.1.1 Tujuan .............................................................................................. 42 7.7.1.2 Langkah-langkah Percobaan............................................................ 42 7.7.2 Karakteristik Pengaturan Putaran..................................................... 43 7.7.2.1 Tujuan .............................................................................................. 43 7.7.2.2 Langkah-langkah percobaan ............................................................ 43 7.8 Percobaan-Percobaan Generator Arus Searah ..................................... 44 7.8.1 Percobaan Beban Nol....................................................................... 44 7.8.1.1 Tujuan .............................................................................................. 44 7.8.1.2 Langkah-langkah Percobaan............................................................ 44 7.8.2 Percobaan Berbeban......................................................................... 45 7.8.2.1 Tujuan .............................................................................................. 45 7.8.2.2 Langkah-langkah Percobaan............................................................ 45 7.9 Tugas.................................................................................................... 45 7.9.1 Percobaan Motor Arus Searah ......................................................... 45 7.9.2 Percobaan Generator Arus Searah ................................................... 46 PERCOBAAN VIII TES PEMBEBANAN GENERATOR DC KOMPOND 8.1 Tujuan .................................................................................................. 47 8.2 Prinsip Dasar....................................................................................... 47 vi 8.3 Alat-Alat Yang Dibutuhkan................................................................. 47 8.4 Prosedur dan Rangkaian Percobaan..................................................... 48 8.5 Tugas Hasil Praktikum......................................................................... 48 MODUL IX GENERATOR SEREMPAK DAN PARALEL GENERATOR 9.1 Tujuan .................................................................................................. 49 9.2 Prinsip dasar......................................................................................... 49 9.3 Percobaan............................................................................................. 50 Open Circuit and Short Circuit Synchronous Generator ................. 50 9.3.1.1 Tujuan .............................................................................................. 50 Langkah-langkah Percobaan Open Circuit Synchronous Generator ......................................................................................................... 51 Langkah-langkah Percobaan Short Circuit Synchronous Generator ......................................................................................................... 51 9.3.2 Loaded Synchronous Generator....................................................... 51 9.3.2.1 Tujuan .............................................................................................. 51 9.3.2.2 Langkah-langkah Percobaan Loaded Synchronous Generator ........ ......................................................................................................... 51 9.4 Paralel Synchronous Generator ........................................................... 53 9.4.1 Tujuan .............................................................................................. 53 9.4.2 Dasar teori ........................................................................................ 54 9.4.3 Langkah-langkah Percobaan Paralel Synchronous Generator ......... 54 9.4.4 Tugas ................................................................................................ 55 PERCOBAAN X RANGKAIAN LISTRIK 10.1 Tujuan .................................................................................................. 56 10.2 Manfaat ................................................................................................ 56 10.2.1 Rangkaian Direct online................................................................... 56 10.2.1.1 Dasar teori ................................................................................... 56 10.2.1.2 Pembahasan Praktikum ............................................................... 61 vii 10.2.1.3 Gambar rangkaian DOL ( Direct On Line ) dengan relay pengendali lampu ............................................................................. 62 10.2.1.4 Langkah - langkah praktikum ..................................................... 62 10.2.1.5 Analisa......................................................................................... 63 10.2.2 Rangkaian Timer dengan 2 Lampu Menyala Bergantian ................ 64 10.2.2.1 Dasar teori ................................................................................... 64 10.2.2.2 Pembahasan Praktikum ............................................................... 68 10.2.2.3 Gambar rangkaian Timer dengan 2 Lampu Menyala Bergantian 69 10.2.2.4 Langkah - langkah praktikum ..................................................... 69 10.2.2.5 Analisa......................................................................................... 70 Rangkaian Direct On Line dengan Kontaktor................................. 70 10.2.3.1 Dasar teori ................................................................................... 70 10.2.3.2 Pembahasan Praktikum ............................................................... 75 Gambar rangkaian Direct On Line dengan Kontaktor ............... 75 10.2.3.4 Langkah - langkah praktikum ..................................................... 76 10.2.3.5 Analisa ........................................................................................ 76 Rangkaian Relay Pengendali Timer dan Kontaktor......................... 77 10.2.4.1 Dasar teori ................................................................................... 77 10.2.4.2 Pembahasan Praktikum ............................................................... 81 Gambar rangkaian Relay Pengendali Timer dan Kontaktor ...................... 82 10.2.4.4 Langkah - langkah praktikum ..................................................... 83 10.2.4.5 Analisa ........................................................................................ 83 10.2.5 Rangkaian Relay, Timer dan Kontaktor dengan 3 Lampu............... 84 10.2.5.1 Dasar teori ................................................................................... 84 10.2.5.2 Pembahasan Praktikum ............................................................... 88 10.2.5.3 Gambar rangkaian Relay, Timer dan Kontaktor dengan 3 Lampu .............................................................................................. 89 10.2.5.4 Langkah - langkah praktikum ..................................................... 89 10.2.5.5 Analisa ........................................................................................ 90 10.2.6 Rangkaian Relay, Timer dan Kontaktor dengan 4 Lampu............... 91 10.2.6.1 Dasar teori ................................................................................... 91 10.2.6.2 Pembahasan Praktikum ............................................................... 95 viii 10.2.6.3 Gambar rangkaian Relay, Timer dan Kontaktor dengan 4 Lampu .............................................................................................. 96 10.2.6.4 Langkah - langkah praktikum ..................................................... 96 10.2.7 Analisa ............................................................................................ 97 MODUL XI PENUTUP 11.1 Kesimpulan .......................................................................................... 98 11.2 Saran .................................................................................................... 98 DAFTAR PUSTAKA ix PERCOBAAN I PENGUJIAN BEBAN TRANSFORMATOR Tujuan Tujuan dari praktikum ini adalah supaya mahasiswa dapat melakukan: 1) Pengukuran polaritas. 2) Pengukuran karakteristik transformator berbeban. Prinsip Dasar Transformator adalah suatu alat elektromagnetis yang mengubah tegangan bolak-balik menjadi tegangan bolak-balik lain dengan suatu perbandingan transformasi tertentu yang bekerja berdasarkan prinsip induksi dengan frekuensi yang sama. Konstruksi dasarnya terdiri dari kumparan primer dan kumparan sekunder yang dililitkan pada inti besi yang satu sama lainnya terhubung secara elektromagnetis. Bila pada kumparan primer diberi tegangan bolak-balik, maka akan timbul fluks yang mengalir pada inti besi dan menginduksikan tegangan pada kumparan sekunder. Gambar 1.1 Skema transformator tanpa beban Persamaan umum pada transformator antara lain : ∅ 1=− 1 ∅ 2=− 2 1 1 2 = = 1 2 2 dimana : N1 = jumlah lilitan primer N2 = jumlah lilitan sekunder a = perbandingan transformasi trafo daya Polaritas Pada rangkaian yang ditunjukkan di bawah ini, jika transformator mempunyai polaritas yang bersifat melawan (substractive polarity), V3 akan menunjukkan perbedaan antara V1 dan V2, V3 = |V1-V2|. Jika memiliki polaritas yang memperkuat 1 (additive polarity), V3 akan menunjukkan jumlah dari kedua pembacaan V1 and V2. Sehingga polaritas dapat diketahui melalui percobaan ini. Gambar 1.2. Test Polaritas Rasio Transformator Assumsikan bahwa tegangan induksi primer dan sekunder adalah E1 dan E2, dan jumlah lilitan sebagai N1 dan N2, maka akan berlaku hubungan sebagai berikut : E1 E2 N1 a N2 dimana a adalah rasio lilitan. Jika tegangan terminal primer dan sekunder diasumsikan sebagai V1 dan V2 yaitu tegangan tanpa beban, maka hubungan tersebut ditunjukkan sebagai berikut: V1 E 1 a V2 E2 Pada saat transformator dibebani, rasio transformasi dan rasio arus transformasi adalah : V1 V2 a I1 1 I2 a Rugi Besi Pada transformator tanpa beban, jika kita menghubung-kan wattmeter seperti pada rangkaian dibawah ini, wattmeter akan menunjukkan nilai dari (N2/N1)Pi dan rugi besi bisa diperoleh dari pembacaan wattmeter, yaitu : 2 P i W N2 N1 W N2 P N1 i Pi = Rugi Besi Gambar 1.3. Rangkain untuk pengukuran Rugi Besi Effisiensi Effisiensi transtormator didefinisikan sebagai berikut : Daya Output Daya Input Tetapi, rasio output/input pada kondisi beban nyata tidak bisa diambil sebagai efisiensi transformator. Pada umumnya perhitungan efisiensi didasarkan pada daya output dan rugi-rugi sebagai berikut : DayaOutput Daya Output Rugi rugi Kalau tidak disebutkan lain, power faktor 100 % , gelombang sinus dan temperatur 75°C digunakan. Rugi-rugi yang terjadi pada transformator terdiri atas rugi-rugi tembaga pada belitan primer dan sekunder, rugi besi pada inti dan rugi buta (stray loss) karena perubahan beban. Jika beban tidak terhubung dan pada saat sisi sekunder dihubung-singkatkan, hampir seluruh daya primer menunjukkan rugi tembaga. Jika sisi sekunder terbuka, ini menunjukkan rugi besi. Maka rugi-rugi dapat diukur dengan pengujian rangkaian terbuka dan pengujian hubung singkat. Tetapi pada percobaan ini, efisiensi transformator akan diukur dengan pengujian beban nyata. Pengaturan Tegangan Pengaturan tegangan pada transformator ditunjukkan sebagai berikut: V20 V2n V2n 3 Asumsikan tegangan primer konstan, dimana V20 dan V2n masing-roasing adalah tegangan tanpa beban dan tegangan rating transformator. Alat-alat yang dibutuhkan Transformator satu fasa Regulator tegangan satu fasa Wattmeter Voltmeter Ammeter Peralatan beban Saklar Catu daya variabel resistance Inductance variabel Capacitance variabel : : : : : : : : : : : 1 1 2 3 2 1 1 1 1 1 1 Prosedur dan Rangkaian Percobaan Percobaan I Catatlah spesifikasi, yaitu tegangan, kapasitas dll, yang tertulis pada label. 1) Buatlah rangkaian untuk pengujian polaritas seperti pada gambar 1. 2) Pada saat rating tegangan diberikan pada belitan primer, catat pembacaan dari 3 voltmeter dan buatlah tabel. Tabel I. Ratio Transformasi V1 V2 V3 Polaritas (Volt) (Volt) (Volt) V1/V2 3) Buatlah rangkaian untuk pengukuran rugi besi seperti pada gambar 2. Aturlah regulator tegangan pada rangkaian primer. 4) Pada saat tegangan primer dirubah dari nol sampai 125% dari tegangan ratingnya, catat pembacaan tiap-tiap meter. Isikan hasil pembacaan kedalam tabel dibawah ini. Tabel II W V1 V2 I1 Iron Loss Pi (Watt) (Volt) (Volt) (Amp) (Watt) 5) Pada saat menghitung rugi besi dari pembacaan W, gunakan rasio transformasi pada Tabel I, yang hampir santa dengan rasio belitan. 6) Buatlah rangkaian untuk pengujian beban seperti pada gambar 1.3. 7) 4 Gambar 1.4. Pengujian Berbeban 8) Aturlah beban dan regulator tegangan sehingga arus sekunder merupakan nilai rating arusnya pada rating tegangan sekunder. Catatlah tegangan primer saat itu. 9) Sambil menjaga tegangan primer konstan, yaitu pada nilai diatas, ubahlah arus sekunder dari nol sampai 125% dari nilai ratingnya. Catat pembacaan dari A1, W1, A2, W2 dan V2 10) Buatlah tabel sebagai berikut : Tabel III V1 (V) I2 (A) W2 (W) I1 (A) W1 (W) V2 (V) Efficiency ( ) Tugas Hasil Praktikum 1) 2) Apa polaritas dari transformator yang digunakan pada percobaan ini ? Buatlah grafik dari Data Tabel II seperti pada gambar 4. 5 Gambar1.5 Percobaan II Percobaan Beban Nol 1. Tujuan Untuk memperoleh : Karakteristik arus beban nol sebagai fungsi tegangan primer, Io=Io(V1) Karakteristik daya beban nol sebagai fungsi tegangan primer, Po=Po(V1) Rugi-rugi besi 2. Teori Dasar Bila sisi primer diberi tegangan sebesar nilai nominalnya (V1) dan sisi sekunder terbuka, maka dapat ditentukan daya pada beban nol (Po). V1 Ioa Ra Xo Ior (a) Ioa θ0 Ior Io 6 (b) Gambar 1.6. Skema rangkaian beban nol Po merupakan jumlah rugi-rugi besi (Pb) dan rugi-rugi tembaga (Pt) transformator. = + = 2 + 1 2 bernilai antara 0.25-2% rugi tembaga pada beban nominal. Dengan demikian, rugi 1 tembaga pada beban nol dapat diabaikan terhadap rugi besi. ≅ Fasa Io tertinggal terhadap tegangan primer V1 dan dapat diuraikan terhadap komponen Ioa yang dapat menyebabkan rugi besi dan Ior yang menyebabkan fluks utama. Gambar 1.7. Skema pengukuran beban nol Dari diagram vektor didapat hubungan : =1 = = 1 = 2 = Dari hubungan tersebut dapat dibuat diagram fasornya. 3. Rangkaian Percobaan I1 0-0.3Aac W AC A V V1 0-250Vac V V2 0 -250Vac Gambar 1.8. Rangkaian percobaan beban nol 7 4. Langkah Percobaan a. Susun rangkaian percobaan. Perhatikan rating trafo pada sisi primer dan sekunder. b. Hidupkan catu daya. Kemudian atur tegangan masukan nilai nol secara bertahap. c. Catat: Io(A1), V2, Po untuk setiap kenaikan V1. d. Setelah percobaan selesai, turunkan catu daya dan rapikan alat-alat serta meja percobaan. 5. 1. Tugas Buat grafik untuk : Ioc=Ioc(V1) Poc=Poc(V1) 2. Berikan analisa saudara untuk percobaan hubung singkat ! 3. Berikan kesimpulan untuk percobaan hubung singkat ! Percobaan III Percobaan Hubung Singkat 1. Tujuan Untuk memperoleh : Karakteristik arus hubung singkat sebagai fungsi tegangan primer, Ihs=Ihs(V1) Karakteristik rugi tembaga total sebagai fungsi tegangan primer, Pt=Pt(V1) Rugi-rugi besi 2. Teori Dasar Kumparan sekunder dihubungsingkatkan, arusnya diukur oleh A2. Sisi primer diberi tegangan dan frekuensi yang tetap. Tegangan primer diatur sedemikian rupa sehingga arus sekunder mencapai nominalnya. Tegangan primer ini disebut sebagai “Tegangan Hubung Singkat” yang dinyatakan dalam %. 8 % ℎ = ℎ × 100% Gambar 1.9. Skema pengukuran hubung singkat R1 X1 R2 Ro X2 Xo (a) R X (b) Gambar 1.10. Rangkaian ganti hubung singkat Karena sisi sekunder dihubung singkat, maka Ro>>R2 „ dan Xo>>R2 „ sehingga Io<<I2„, dengan demikian Io dapat diabaikan, sehingga dapat digambarkan seperti gambar 4.6b. ℎ = + = 2 + Karena rugi besi sebanding dengan V1 dan pada hubung singkat nilai V1 sangat kecil, maka rugi besi dapat diabaikan. ℎ≅ Dengan demikian akan didapat besarnya rugi-rugi tembaga pada percobaan hubung singkat. Maka didapat hubungan : 9 1 ′ ′= 2 2 2= = 2 ′ 1+ = 2+ 1 = 2 2 3. 1 ′ 2 2 2= ′ 2 ′ = 1+ 2 2 ℎ = 2 1. Rangkaian Percobaan I1 A a c A W V V1 AC 0-250Vac A A2 0-5Aac Gambar 1.11. Rangkaian percobaan hubung singkat 4. Langkah Percobaan b. Susun rangkaian percobaan. c. Periksa kembali rangkaian dan pastikan tidak ada kesalahan pada rangkaian. Hidupkan catu daya. d. Atur catu daya agar tercapai I2=0.2A lalu catat I1. e. Catat V1, I2, dan Phs untuk setiap kenaikan I1 dengan mengatur catu daya. f. Setelah percobaan selesai, turunkan catu daya dan rapikan alat-alat serta meja percobaan. 5. 1. Tugas Buat grafik untuk : I1=I1(V1) Phs=Phs(V1) 2. Berikan analisa saudara untuk percobaan hubung singkat ! 3. Berikan kesimpulan untuk percobaan hubung singkat ! 10 Percobaan IV Percobaan Berbeban 1. Tujuan Untuk memperoleh : Pengaturan tegangan trafo dengan beban resistif, induktif, dan kapasitif Efisiensi trafo dengan beban resistif, induktif, dan kapasitif 2. Teori Dasar Sisi sekunder berbeban dan sisi primer diberi tegangan tetap. Dengan adanya beban pada sisi sekunder, maka arus akan mengalir pada kedua kumparan trafo. (a) Gambar 1.12. Rangkaian ekivalen trafo berbeban Dari rangkaian di atas didapat persamaan berikut : 2= 2−2( 2+ 2) 1= 2 1= 1+1 1+ 1 1= + ′ 1 = 2/ Dari persamaan tersebut, terlihat bahwa arus primer merupakan fungsi dari arus beban. Perubahan beban dari nol sampai beban nominal dibanding dengan tegangan sekunder beban nol pada tegangan primer tetap dinamakan “Pengaturan Tegangan” yang dinyatakan dalam %. % = 02− 2 1/ − 1/ × 100% = 02 2 × 100% 2 = × 100% 1 11 Dari hasil open circuit test dan short circuit test, rangkaian ekivalen trafo pada keadaan berbeban yang ditransformasikan ke sisi primer dapat digambarkan seperti pada gambar 4.9. X R I1 Io V1 Ro I2' Xo V 2' ZL' Gambar 1.13. Rangkaian ekivalen trafo berbeban dari hasil OC test dan SC test Jika tegangan V1 dibuat tetap, maka didapat persamaan sebagai berikut : V2 ' V1 I2 ' R jX V2 ' aV2 I2 ' I2 / a Dari persamaan di atas, dapat digambarkan diagram fasor untuk ketiga kondisi beban sebagai berikut : 12 V1 a jX.I2 ' I2 ' V2' R.I2' V1 b jX.I2' I2 ' V2' R.I2' V1 c jX .I2' I2 ' V2' b a c Gambar 1.14. Diagram fasor trafo dengan beban (a) resistif (b) induktif (c) kapasitif Pembebanan daya reaktif akan mempengaruhi besar tegangan sekunder trafo secara dominan. Beban induktif akan menyebabkan jatuh tegangan uang cukup signifikan pada sisi sekunder trafo (V2).. Beban kapasitif akan menyebabkan tegangan sekunder (V2) menjadi lebih besar dari tegangan primernya (V1). 3. Rangkaian Percobaan W AC I1 A2 0-3Aac 0-5Aac A A V V1 0-250Vac V2 V 0-250Vac Cosφ ZL Gambar 1.15. Rangkaian percobaan trafo berbeban 13 4. Langkah Percobaan a. Susun rangkaian percobaan. b. Hidupkan catu daya sampai nominalnya (terlihat pada V1) dan dijaga konstan. c. Hidupkan beban resistif secara bertahap lalu catat hasil pengukuran yang diperlukan. d. Ulangi percobaan untuk jenis beban induktif dan kapasitif. e. Setelah percobaan selesai, padamkan catu daya dan rapikan alat-alat serta meja percobaan. 5. 1. Tugas Berikan analisa saudara untuk tiap jenis beban ! Berikan kesimpulan saudara untuk percobaan trafo berbeban ! 14 PERCOBAAN II PENGUKURAN DAYA 3 PHASA Tujuan : Untuk dapat mengerti metode pengukuran daya pada sistem 3 dengan 3 kawat dengan menggunakan metode 2 wattmeter berdasarkan teorema Blondel's. Prinsip : Ada beberapa metode pengukuran daya 3 phasa : a) Metode 3 wattmeter P = W1 + W2 + W3 P = W1 + W2 + W3 Gambar 2.1. Pengukuran Daya 3 Phasa b) Metode 1 Wattmeter satu phasa 1) Bila menggunakan titik netral P=3W Gambar 2.2. Pengukuran Daya 1 Phasa titik netral 15 2) Bila tidak menggunakan titik netral : P=3W Gambar 2.3. Pengukuran Daya 1 Phasa tanpa titik netral 3) Bila saklar tukar digunakan : P = WS=2 + WS=3 Gambar 2.4. Pengukuran Daya 1 Phasa tukar saklar c) Metode 2 Wattmeter P = W1 + W2 Gambar 2.5. Pengukuran Daya 2 wattmeter 16 d) Menggunakan PT dan CT Gambar 2.6. pengukuran Daya dengan CT dan PT Pada percobaan ini kita menggunakan metode 2 wattmeter, seperti pada point (C) diatas. Pada saat metode 2 wattmeter diterapkan pada beban tiga fasa seimbang seperti di bawah ini, W1 membaca V12I1 Cos = V12I1 Cos ( 300 + ) dimana adalah sudut fasa beban. Dengan cara yang sama, W2 membaca V32I3 cos (300 - ) . Maka: W1 W2 VI Cos (300 ) Cos 0 ) 3 VI Cos Dimana : V12 = V32 = V dan I1 = I3 = I Gambar 2.7. diagram Praktikum Alat-alat Percobaan o 30 voltage regulator o Single phasa wattmeter 1 Buah 2 buah 17 o o o o Voltmeter Ammeter Power factor meter Beban (resistive, induktive & kapasitif) 1 buah 1 buah atau 3 buah 1 buah 1 buah Prosedur dan Rangkaian Percobaan Gambar 2.8. Rangkaian percobaan a) b) c) d) Buatlah rangkaian seperti pada garobar di bawah ini, Atur voltage regulator sampai tegangan output =. 0. Atur posisi impedance beban sampai pada posisi max. Setelah meng-on-kan switch S, atur output tegangan regulator pada harga konstan (V = ..........(V)). e) Tambah arus beban secara bertahap dan aturlah pada harga konstan (I = ....(A)). f) Catat harga penunjukkan wattmeter W1 & W2 pada saat power faktor beban berubah, sambil menjaga konstan nilai dari voltmeter V dan ammeter A. g) Buatlah tabel seperti di bawah ini Tegangan (V) Power Faktor W1 (W) W2 (W) W1 + W2 I1 (A) I2 (A) Tugas Hasil Praktikum a) Gambar grafik seperti ditunjukkan pada gambar dibawah untuk hubungan antara pembacaan dari 2 wattmeter & sudut power factor. 18 b) Nyatakan efek power faktor dari wattmeter dengan membandingkan nilai P = W1 + W2 dengan nilai yang didapat dengan menggunakan persamaan : P 3 VI Cos dimana V, I dan Cos θ adalah pembacaan voltmeter, ammeter dan power faktor meter. Pertanyaan Dan Jawaban...! 1) Terangkan teorema Blondel's. Adalah metode pengukuran daya 3 phasa dengan menggunakan : a. Metode 3 Wattmeter. b. Metode 1 Wattmeter 1 phasa. c. Metode 2 Wattmeter. d. Menggunakan PT dan CT 19 PERCOBAAN III PEMBEBANAN MOTOR INDUKSI 3 FASA Tujuan a) Pengukuran torsi, arus dan effisiensi, versus daya output motor. b) Mengerti prinsip dan penanganan dari dinamometer elektrik tipe pemutus arus eddy, yang akan digunakan sebagai beban motor. c) Mengerti metode pembalikan arah putaran motor. Prinsip Dasar Karakteristik motor induksi 3 fasa biasanya diukur dari circle diagram yang dapat digambar dari satu set pembacaan pada keadaan tanpa beban dengan pemberian tegangan ratingnya, sekelompok pembacaan yang lain pada keadaan biasa dan resistansi kumparan stator. Tetapi karakteristik motor bisa diperoleh dengan melakukan uji pembebanan pada percobaan ini. Motor-motor kecil dapat diuji dengan mengkopelnya ke pemutus atau dinamometer dan dihubungkan ke sumber sinusoidal yang balance pada rating frekwensi. Ada 2 karakteristik motor induksi yang ditunjukkan disini. Pertama adalah kurva karakteristik kecepatan dan kedua adalah kurva karakteristik output. Melalui percobaan ini, akan didapatkan kurva karakteristik output seperti ditunjukkan pada gambar 1. N T I1 S : : : : : Effisiensi : Power Faktor p.f Speed Torque Arus Slip Gambar 3.1. Kurva karakteristik Output Bermacam-macam metode tersedia untuk pengukuran pada output motor. Dynamometer tipe pemutus arus eddy adalah sesuai, khususnya untuk motor-motor kecil yang tidak memerlukan beban kontinu untuk waktu yang lama. Dynamometer tipe arus eddy terdiri atas sebuah piringan dari tembaga yang ditempatkan pada poros putar dan sebuah stator dengan sejumlah lilitan elektromagnetik yang menyebabkan arus eddy akan mengalir kedalam piringan. Statornya diletakkan pada bantalan pada tempat yang sama sehingga dapat berputar dengan bebas sesuai dengan sudut yang dilaluinya. Stator memiliki lengan untuk pengukuran torsi pada kedua arah. Torsi tersebut dapat diukur dengan menambahkan spring balance. Gambaran umum dari dynamometer diperlihatkan pada gambar 2. 20 Gambar 3.2. a) Tampak depan b) Tampak samping dari dynamometer Dengan menggunakan dynamometer, daya output motor dapat diukur sebagai berikut : Anggaplah bahwa panjang lengan (dari pusat poros ke spring balance) adalah L (m) dan pembacaan spring balance adalah W (kg), maka torsi motor diberikan dengan persamaan : T = 9,8 W L (Nm) Pada saat kecepatan motor atau dynamometer N (rpm), daya output motor adalah : P OUT POUT POUT 2 N T 60 N 2 x 9,8 W L 60 1 N W L (kW) 974 Peralatan Yang Dibutuhkan Motor induksi tiga fasa dan satu set dynamometer elektrik tipe pemutus arus eddy dengan speed meternya Regulator tegangan tiga fasa Wattmeter satu fasa atau wattmeter tiga fasa Voltmeter Ammeter Power faktor meter : : : : : : : 1 1 2 1 1 1 1 Prosedur dan Rangkaian Percobaan a) Periksa dan catatlah spesifikasi motor dan dynamometer yang ada pada plat nama. 21 b) Diagram hubungan rangkaian ditunjukkan pada gambar 3. Buatlah rangkaian sesuai dengan gambar 3 dengan tepat. Gambar 3.3. Diagram Rangkaian c) Lepaskan penahan stator dari dynamometer sehingga stator dapat bergerak bebas pada. kedua arah. d) Aturlah keseimbangan berat pada kedua sisi sehingga lengan tetap pada posisi mendatar dan pembebanan spring balance menjadi nol. e) Bukalah sakelar S2 sebelum menjalankan motor. Putarlah regulator arus penguat pada arah yang berlawanan jarum jam. f) Setelah selesai mempersiapkan hal-hal diatas, jalankan motor dengan cara : Pertama, aturlah regulator tegangan sehingga tegangannya (pembacaan V) menjadi nol. g) Hidupkan sakelar S1. h) Naikkan tegangan secara bertahap sampai nilai rating motor tercapai. i) Jika arah putaran motor, yang ditentukan oleh lokasi spring balance, adalah kebalikannya, tukarlah dua hubungan pada supply utama yang ke motor. j) Pada saat motor dijalankan, spring balance akan menunjukkan gaya putar lawan. Hal ini menunjukkan beban motor yang identik dengan rugi mekanik dari dynamometer. Karena itu hal ini bukanlah merupakan suatu kesalahan. k) Pada saat sakelar S2 untuk arus penguatan tertutup dan regulator diputar dengan arah berlawanan jarum jam, nilai yang ditunjukkan oleh spring balance akan bertambah, menunjukkan kenaikan beban motor. Dalam hal Ini pegas dari spring terulur bergantung kepada tiap-tiap gaya putar lawan. Karena itu, aturlah baut untuk mengangkat spring balance sehingga jarum penunjuk sudut putaran pada posisi mendatar. 22 l) Sambil menjaga tegangan motor konstan, pada saat daya output motor diubah dengan regulator arus penguat, catatlah pembacaan tiap-tiap meter, dan buatlah tabel sebagai berikut : Tabel I V I (A) Pin (kw) p.f (%) N (RPM) S (%) η(%) Lakukan percobaan pada range 0 ~ 125% dari rating daya output. Tugas Hasil Praktikum a) Hitunglah daya output, torsi, slip dan efisiensi motor dan tambahkan hasilnya ke Tabel I. Slip dan efisiensi bisa dihitung dari : NS N s x100 % S PN OUT x100 (%) PIN Ns = Kecepatan Sinkron ( 120 F / P ) F = Frekwensi P = Jumlah Kutub 23 PERCOBAAN IV PENGATURAN KECEPATAN DAN TES PEMBEBANAN MOTOR DC SHUNT Tujuan a) Untuk mengerti tentang perlunya starter dan metode starting. b) Untuk mempelajari pengaturan kecepatan dengan cara pengaturan medan dan pengaturan tegangan. c) Untuk mengetahui bagaimana perubahan kecepatan dan torsi versus arus beban. Prinsip Dasar 1) Starter Hubungan antara tegangan dan arus motor pada saat motor bekerja biasanya diberikan dengan persamaan sebagai berikut : I Ia I f (1) V E0 I a ra (2) I Ia I f E0 K N (3) Dimana : Ia : arus jangkar, If:arus medan I : arus total, EO :ggl lawan : flux magnetik, N :kecepatan putar r0 : tahanan rangkaian jangkar Pada persamaan diatas, pada saat start (N=0) , EO=0 dan Ia=V/ra. Karena ra sangat kecil, Ia menjadi sangat besar (10 x rating arus) pada rating tegangan suplai. Hasilnya, komutator akan rusak dan belitan jangkar bisa terbakar. Untuk mencegah persoalan tersebut, digunakan starter yang dirangkai seri dengan rangkaian jangkar. Starter akan membatasi Ia pada harga yang sesuai pada saat start dan kerugian daya dapat dihindari dengan mengatur tahanan starter menjadi nol setelah start selesai. 2) Metode Pengaturan Kecepatan Kecepatan motor DC dapat ditentukan dari persamaan (2) dan (3) sebagai berikut : N V I a ra K (4) 24 Jadi N dapat diubah dengan salah satu cara berikut ini : (a) Metode pengaturan medan ……….Φ (If) berubah. (b) Metode pengaturan tegangan …….tegangan armature (jangkar) V diubah. (c) Metode pengaturan tahanan .... jika tahanan rS dihubungkan secara seri dengan jangkar, (rS + ra) dapat diubah. Dalam banyak hal, metode (a) dan (b) paling banyak digunakan untuk pengaturan kecepatan. 3) Karakteristik Beban Bila motor DC dibebani, kecepatannya akan turun dengan kenaikan Ia , bila V dan Φ dijaga konstan. (lihat pers.(4)). Torsi motor naik dengan kenaikan Ia, karena T = K Φ Ia. Peralatan Yang Dibutuhkan Motor DC dan generator DC yang ada di laboratorium Automatic Control. Prosedur dan Diagram Rangkaian Periksa dan catat spesifikasi dari generator DC yang ada pada papan nama. a) Buatlah rangkaian seperti gambar 1. b) Starting Pada saat start, posisi tahanan medan adalah harus "minimum". Handel starter harus berada pada posisi start. Setelah switch S ditutup, aturlah starter perlahan-lahan satu notch dengan memperhatikan arus pada A . Jika drop arus lebih rendah daripada nilai rating arus, naikkan lagi ke posisi notch berikutnya. Bila notch sampai pada posisi akhir, starter terhubung singkat. Gambar 4.1. Diagram rangkaian dan susunan starter 25 Tabel I V1 A1 RESISTANSI A2 V2 26 PERCOBAAN V KONTROL SEKWENSIAL MOTOR-MOTOR INDUKSI Tujuan : a) Mempelajari bagaimana mempergunakan relay untuk rangkaian kontrol sekwensial. b) Mengerti rangkaian operas! normal dan reverse pada motor-motor induksi satu fasa dan tiga fasa. c) Sebagai tambahan, untuk mengerti keperluan belitan auxiliary dengan kondenser untuk start motor pada motor induksi satu fasa. Prinsip Dasar Kontrol sekwensial adalah untuk mengoperasi secara berurutan dengan pengaturan step (langkah) menurut perintah preset, sebagai contoh : bila suatu perintah diberikan, operasi kontrol akan berjalan langkah demi langkah. Kontrol sekwensial digunakan secara luas seperti pada : mesin cuci yang secara otomatis memberikan air, memberikan sabun, mencuci, membuang air, dan membilas, pada saat saklar dihidupkan. Pada sistem elevator, dan bermacam-macam tool juga menggunakan sistem seperti itu. Pada teknik kontrol sekwensial, kontaktor-kontaktor elektromagnetik dan rele digunakan secara luas. Ada beberapa fungsi logik dasar dengan menggunakan rele-rele, yaitu : Fungsi AND Fungsi OR Fungsi NOT Fungsi NAND Fungsi NOR Fungsi MEMORY (Self-maintaining) Fungsi DELAY Fungsi INTERLOCK lihat textbook tentang "Sistem Tenaga Listrik" pada bagian 9-1. pada Bab 9. Percobaan ini akan menggunakan beberapa fungsi diatas pada rangkaian kontrol sekwensial. a) Rangkaian ON-OFF Preset-time Pada gambar 1, pada saat push-button PB1 ditekan, rele elektromagnetik R , diberi tenaga oleh hubungannya sendiri. 27 Gambar 5.1. Rangkaian Preset time ON-OFF Ini adalah Fungsi MEMORY (self maintaining) . Hubungan yang lain dari R menyebabkan rele waktu TL1 bertenaga. Lampu indikator L menyala setelah waktu preset dari TL1, dan mati setelah waktu preset dari rele waktu TL2 . Ini adalah fungsifungsi DELAY. b) Operasi Normal Dan Reverse Dari Motor-Motor Induksi Arah perputaran (rotasi normal atau reverse) dari motor induksi satu fasa dapat diubah dengan cara membalik hubungan atau rangkaian kumparan auxiliary (Lihat gambar 5.2.). Gambar 5.2. Operasi normal dan reverse Untuk motor induksi tiga fasa, pembalikan arah putaran bisa didapatkan dengan menukar dua hubungan utamanya (Lihat gambar 5.2.). Kontrol sekwensial untuk tujuan ini ditujukan pada gambar 5.3. Rangkaian kontrol yang umum dapat digunakan untuk motor-motor induksi satu fasa dan tiga fasa. 28 a). Motor Induksi 3Φ b). Motor Induksi 1Φ c). Rangkaian Kontrol umum untuk (a) dan (b) Gambar 5.3. Pada gambar 4(c), pada saat push-button PBf ditekan, kontaktor elektromagnetik FMC bertenaga. Rangkaian “self-maintained” (= diatur sendiri) oleh hubungan FMC-a, dan kontaktor utama F-MC pada rangkaian motor gambar 4(a) dan 4(b) hidup (sambung), kemudian motor mulai berputar pada satu arah. Sambil F-MC mendapatkan tenaga, kontaktor elektromagnetik yang lain tidak dapat diberi tenaga, karena rangkaian belitannya terbuka pada hubungan FMC-b dari F-MC. Ini adalah sebuah INTERLOCK. Selesai menghentikan motor dengan mematikan push-button PB0FF, operasi reverse (balik) bisa didapatkan dengan cara menekan tombol PBR. Peralatan yang dibutuhkan Motor induksi 3Φ Motor induksi 1 Φ Regulator tegangan 1 Φ Kontaktor elektromagnetlk : : : : 1 1 1 2 29 Timer relay Rele elektromagnetik Push-button (tombol tekan) Lampu display : : : : 2 1 3 2 Prosedur dan Rangkaian Percobaan a) Mengerti fungsi dari rele-rele 1. Buatlah rangkaian seperti pada gambar 1. (tambahkan saklar ke terminal A dan B). 2. Presetlah waktu dari TL1 dan TL2 secara berurutan. 3. Setelah menghidupkan saklar, tekan tombol tekan PB1. 4. Telitilah fungsi masing-masing reley pada rangkaian. b) Metode menjalankan motor induksi satu fasa. (Lihat textbook Sistem Tenaga Listrik bagiar. Bab 5 untuk prinsip motor induksi satu fasa). 1. Buatlah rangkaian motor sebagai berikut : Gambar 5.4. Motor induksi satu fasa 2. Pada saat rangkaian belitan auxiliary terbuka (SOFF), aturlah regulator tegangan sehingga arus belitan utama kurang dari nilai rating motor. Dan perkirakan bahwa motor tidak dapat start. 3. Putarlah motor dengan tangan, dan perkirakan bahwa motor akan terus berputar. 4. Pada saat saklar dihidupkan, perkirakan bahwa motor tidak dapat start dengan segera dan kecepatan bertambah dengan bertambahnya tegangan pada belitan utama. c) Operasi Normal dan Operasi Balik 1. Buatlah rangkaian seperti pada gambar 4. ( Gambar (a) untuk motor 3Φ dan gambar (c) untuk rangkaian kontrol). Page 3 30 2. Setelah menghidupkan saklar S, tekan tombol PBp dan perkirakan motor beroperasi pada satu arah. 3. Tekan tombol PBOFF, dan tunggu sampai motor berhenti. 4. Tekan tombol PBR dan perkirakan bahwa motor beroperasi pada arah yang berlawanan. 5. Tekan tombol PBOFF untuk menghentikan motor. 6. Ubahlah rangkaian motor dari gambar 4 (a) ke gambar 4(b) untuk motor induksi satu fasa. Rangkaian kontrol tidak berubah. 7. Ulangi langkah ( 2 ) sampai ( 5 ). Tugas Hasil Praktikum Untuk percobaan ini, tidak ada data, karena itu laporkan pada prosedur secara analitis dari rangkaian tahanan sekunder starter dari wound-rotor dengan menggunakan definite-time rele akselerasi yang ditunjukkan pada gambar 9-13 pada textbook Sistem Tenaga Listrik. Rangkaian tersebut ditunjukkan seperti gambar dibawah. Gambar 5.5. Prosedur secara analitis dari rangkaian diatas : Rangkaian tahanan sekunder dari rangkaian wound-rotor diatas adalah merupakan tahanan untuk mengatur kecepatan motor dengan tiga speed, pada saat rele satu bekerja maka tahanan dua dan tiga diliri tegangan dan motor akan berputar dengan speed satu. Seterusnya pada saat rele dua bekerja maka tahanan tiga dialiri tegangan, dengan demikian motor berputar dengan speed dua, saat rele tiga bekerja maka tidak ada tahanan yang dilalui tegangan, dan motor akan berputar dengan kecepatan penuh. Saat 31 tidak ada rele yang bekerja maka tahanan satu, dua dan tiga akan dilalui tegangan dengan demikian motor tidak akan berputar dikarenakan tahanan tidak dapat melewatkan tegangan. Speed satu lebih lambat dari speed dua dan juga seterusnya speed dua lebih lambat dari speed tiga. Kontaktor LMC1 berfungsi untuk menjalankan motor, dengan kata lain MC1 sebagai main kontrol power. TOR (Thermal Overload Relay) berfungsi sebagai proteksi power motor, sementara TR (Timer Relay) berfungsi untuk mengatur lamanya kerja dari masing – masing rele. R-MC berfungsi sebagai pengunci saat PB-ON dilepas dengan tujuan agar MC1 tetap bekerja. MC1 akan off jika PB-OFF ditekan. 32 PERCOBAAN VI RANGKAIAN PENYEARAH TIGA FASA Tujuan a) Untuk menyelidiki bentuk-bentuk gelombang tegangan dan arus pada rangkaian penyearah setengah gelombang dan gelombang penuh. b) Untuk mendapatkan faktor ripel masing-masing rangkaian. Prinsip Dasar a) Rangkaian Penyearah Setengah Gelombang. Rangkaian tiga fasa yang paling sederhana dengan menggunakan piranti minimum diperlihatkan pada gambar 1 Gambar 6.1. Rangkaian Penyearah Setengah Gelombang Rangkaian ini berisi 3 buah rangkaian penyearah setengah gelombang satu fasa, dengan masing-masing piranti membawa arus untuk 1/3 siklus. Keuntungan menggunakan suplai AC tiga fasa adalah lebih tinggi effisiensinya dan faktor ripelnya kecil yaitu 3 kali frekwensi sumber. b) Rangkaian Penyearah Gelombang Penuh (Jembatan). Pada rangkaian ini (lihat gambar 2), penyearahan gelombang penuh didapat dari masing-masing fasa. Pada setiap keadaan, tidak termasuk keadaan hubung singkat, dua penyearah "on" bersama-sama dan dalam hubungan seri pada urutan di dan D6 - D6 dan D2 - D2 dan D4 - D4 dan D3 D3 dan D5 - D5 dan dx menghasilkan 6 puncak per Hertz pada outputnya, yaitu dengan frekwensi ripel 6 kali frekwensi sumber. Efisiensinya 33 lebih tinggi daripada rangkaian penyearah tiga fasa setengah gelombang. Ini adalah salah satu rangkaian yang seringkali digunakan dengan menggunakan piranti semikonduktor. a). Rangkaian Dasar b). Bentuk gelombang untuk pengertian fungsi ON - OFF tiap-tiap diode c). Bentuk gelombang output Gambar 6.2.Rangkaian gelombang penuh c) Faktor Ripel . 34 Faktor Ripel r.f. didef inisikan sebagai : r. f 2 Nilai Efektif 2 ed Nilai Rata rata ed Nilai Rata rata ed dimana ed adalah tegangan output, dan nilai rata-rata Va dan nilai efektif Ve diberikan sbb : Va 1 e ( ) d T d dimana θ = ω t 1 Ve ed2 ( ) d T Dimana T ( β – α ) adalah periode. Sebagai contoh , pada rangkaian gambar 1. Va 5 6 Ve 5 6 1 1 Vm Sin d 6 3 3 Vm 2 6 5 6 V 5 6 6 6 2 m Sin 2 d Vm 1 3 3 2 8 Sehingga faktor ripal pada rangkaian penyearah setangah gelombang adalah : r. f 2 2 3 1 0,183 27 18 Dengan cara yang sama, untuk penyearah gelombang penuh faktor ripelnya adalah : r. f 2 18 3 1 0,042 12 Alat-Alat Yang Dibutuhkan Regulator tegangan tiga fasa Trafo (3x satu fasa); rasio lilitan 2:1 6 diode Voltmeter ; nilai efektif nilai rata-rata Ammeter ; nilai efektif : : : : : : 1 1 6 2 1 2 35 nilai rata-rata : : : : Beban resistif Oscilloscope Sakelar 1 1 1 1 Prosedur dan Diagram Rangkaian a) Buatlah rangkaian seperti pada gambar 3. V1 , Ve : Voltmeter nilai efektif A1 , Ae : Ammeter nilai efektif Aa , Va : Nilai rata-rata Gambar 6.3. Diagram Rangkaian b) c) d) e) Aturlah regulator tegangan hingga tegangan output V1 nol. Tutuplah sakelar S. Aturlah tegangan output regulator sampai .... volt. Dengan mengatur beban resistif, aturlah arus sampai tidak melebihi arus rating diode. f) Catatlah pembacaan masing-masing meter dan gambarlah bentuk gelombang tegangan output. g) Buatlah tabel sebagai berikut : Tabel. V = ....(V) HALF WAVE Vo I1 Io Ve 36 FULL WAVE Vo I1 Io Ve h) Ulangi langkah yang sama dari (e) sampai (f), apabila tahanan beban diubah. i) Gantilah bagian yang ditandai dengan garis putus-putus pada rangkaian gambar 3 dengan rangkaian penyearah gelombang penuh pada gambar 4. Gambar 6.4. Hubungan Rangkaian Penyearah Gelombang Penuh j) Ulangi dengan percobaan yang sama dari (b) sampai (i) untuk rangkaian penyearah gelombang penuh. Tugas Hasil Praktikum a) Hitunglah ripple factor dari nilai Va dan Ve yang diperoleh dalam percobaan. b) Bandingkan hasilnya dengan nilai teoritis. 37 PERCOBAAN VII MESIN ARUS SEARAH Tujuan Praktikum ini bertujuan untuk mengetahui karakteristik mesin arus searah. Prinsip dasar Motor Arus Searah Motor arus searah adalah mesin kolektor arus searah yang merubah energi listrik menjadi energi mekanik dengan prinsip induksi elektromagnetik. Gambar 1.1 merupakan rangkaian motor arus searah bepenguat terpisah. Gambar 7.1. Rangkaian motor arus searah berpenguat terpisah Pada motor arus searah berpenguat terpisah, berlaku persamaan-persamaan berikut ini : = = − . = . .∅ − . .∅ = . ∅. = . + . 1000 × × = 975 = × 100% dimana : Vf = tegangan eksitasi (Volt) Ip = arus penguat (Ampere) Ia = arus jangkar (Ampere) 38 n = kecepatan rotor (rpm) T = torsi (Nm) Pin = daya input (Watt) Pout = daya output (Watt) Dari persamaan-persamaan di atas tampak bahwa : n berbanding terbalik dengan Ip dan sebanding dengan Ia T berbanding lurus dengan Ia Dengan persamaan-persamaan tersebut di atas, dapat dilakukan beberapa percobaan motor berpenguat terpisah, sehingga diperoleh karakteristik motor berpenguat terpisah yaitu : A. Karakteristik Beban Nol n=n(Ip), V=C, T=0 n=n(V), Ip=C, T=0 B. Karakteristik Pengaturan Putaran n=n(Ip), V=C, T=C n=n(V), Ip=C, T=C Generator Arus Searah Mesin arus searah pada dasarnya sama dengan mesin arus bolak-balik, hanya pada mesin arus searah dilengkapi dengan komutator yang berfungsi mengubah tegangan bolak-balik menjadi searah. Berdasarkan teori elektromagnetik dapat diturunkan persamaan : = . .∅ = / × /60 dimana : E = tegangan induksi antar sikat k = konstanta mesin n = kecepatan putar rotor = fluks p = jumlah kutub a = lintasan paralel konduktor jangkar z = jumlah konduktor jangkar 39 Berdasarkan cara memberikan fluks pada kumparan medannya, generator arus searah dibagi menjadi 2 bagian : A. Generator berpenguat terpisah (separately excited field) B. Generator berpenguat sendiri (self excited field) yang terdiri dari : Generator arus searah seri Generator arus searah shunt Generator arus searah kompon panjang Generator arus searah kompon pendek Percobaan generator arus searah berpenguat terpisah yang dapat dilakukan antara lain : a. Percobaan beban nol (open circuit test) b. Percobaan berbeban Alat-alat yang digunakan 1 Motor Arus Searah 1 Generator Arus Searah 1 Modul Power Supply Modul DC Motor/Generator 1,5 Kw, 1500 rpm, 220 V, 0,8 A Modul Field Rheostat 600 Ω, 225 W 2 Modul DC Voltmeter/Amperemeter 1 Modul DC Breaker 220 Vdc, 30 A Rangkaian percobaan Motor arus searah 40 Gambar 7.2. Rangkaian percobaan motor arus searah Generator arus searah Gambar 7.3. Rangkaian percobaan generator arus searah 41 Tahap Menjalankan Dan Pembebanan Motor Start Motor Perhatikan rating motor yang diuji (tegangan masuk, arus jangkar, arus penguat dan tegangan penguat). Perhatikan rating generator yang merupakan beban motor (tegangan, arus jangkar, arus penguat, tegangan penguat, dan kopel). Naikkan saklar ke posisi ON pada modul power supply. Atur field rheostat sampai diperoleh A1 (Ip) maksimum. Putar pengatur tegangan modul power supply secara perlahan sampai tegangan tertentu dimana V1 (V) dibawah nilai 220 V. Turunkan nilai A1 sampai nilai tertentu dibawah nilai 0,47 A. Motor berputar dalam keadaan beban nol. Mengatur Putaran Motor Perhatikan putaran motor. Dengan mengatur V1 dari modul power supply dan A1 dapat ditentukan putaran motor yang diinginkan. Pembebanan Motor Beban motor adalah generator arus searah. Tahanan beban Rb pada posisi maksimum. Atur field rheostat generator sampai Vout generator bernilai 220 V. Naikkan tuas DC breaker ke posisi 1. Dengan mengatur Rb mulai posisi maksimum, maka motor dibebani dari keadaan beban nol sampai beban nominal. Mematikan Motor Turunkan tuas DC breaker ke posisi 0. Atur field rheostat sehingga A1 menunjukan nilai maksimum. Atur pengatur tegangan modul power supply sehingga V1 menunjukan nilai 0. 42 Tahap menjalankan generator Start Generator DC breaker pada posisi 0 kumparan jangkar generator tidak berhubung dengan beban Atur field rheostat generator (A4) sampai Vout generator (V2) bernilai 220 V Dengan mengatur A4 (arus penguat/Ip) mulai harga minimum sampai maksimum, maka generator dalam keadaan beban nol Pembebanan Generator Tahanan beban Rb pada posisi maksimum Naikkan tuas dc breaker pada posisi 1 Dengan mengatur Rb maka generator dalam keadaan berbeban Mematikan Generator Turunkan tuas dc breaker ke posisi 0 Atur field rheostat sehingga A1 menunjukkan nilai maksimum Atur pengatur tegangan modul power supply sehingga V1 menunjukkan 0 PERCOBAAN-PERCOBAAN MOTOR ARUS SEARAH Karakteristik Beban Nol Tujuan a. Menentukan karakteristik putaran sebagai fungsi arus penguat Ip pada tegangan V tetap dan kopel T = 0. n = n (Ip), V = C, T = 0 b. Menentukan karakteristik putaran sebagai fungsi tegangan jangkar (sebanding V) pada arus penguat tetap dan kopel T = 0. n = n (V), Ip = C, T = 0 Langkah-langkah Percobaan a. Menentukan n = n (Ip), V = C, T = 0. o Start motor sesuai dengan 1.4.1. 43 o Atur pengatur tegangan modul power supply sampai nilai V1 tertentu dan selama percobaan dijaga tetap. o Atur field rheostat dan catat nilai A1 dan n untuk setiap perubahan A1. b. Menentukan n = n (V), Ip= C, T = 0 o Atur field rheostat untuk A1 tertentu dan selama percobaan dijaga tetap. o Atur pengatur tegangan modul power supply dan catat nilai V1 dan n untuk setiap perubahan V1. Karakteristik Pengaturan Putaran Tujuan a. Menentukan karakteristik putaran sebagai fungsi arus penguat Ip pada tegangan V dan kopel tetap. n = n (Ip), V = C, T = C. b. Menentukan karakteristik putaran sebagai fungsi tegangan jangkar V pada arus penguat Ip dan kopel T tetap. n = n (V), Ip = C, T = C. Langkah-langkah Percobaan a. Menentukan n = n (Ip), V = C, T = C. o Start motor sesuai dengan 1.4.1. o Bebani motor dengan kopel tertentu sesuai dengan (III.2 dan III.3) dan nilai kopel ini selama percobaan dijaga konstan. o Atur pengatur tegangan modul power supply sampai nilai V1 tertentu dan selama percobaan dijaga tetap. o Untuk nilai kopel tertentu atur field rheostat dan catat nilai A1 dan n untuk setiap perubahan A1. b. Menentukan n = n (V), Ip = C, T = C. o Atur field rheostat sampai nilai A1 tertentu dan selama percobaan dijaga tetap. o Untuk nilai kopel tertentu, atur pengatur tegangan modul power supply, catat nilai V1 dan n untuk setiap perubahan V1. Catatan: untuk menjaga kopel konstan dengan mengatur field rheostat generator dan Rb. 44 Percobaan-Percobaan Generator Arus Searah Percobaan Beban Nol Tujuan Menentukan besarnya tegangan jepit (V) sebagai fungsi arus penguat (Ip) pada putaran tetap dan tanpa beban V = V(Ip), n = C, Ia = 0 Menentukan besarnya tegangan jepit (V) sebagai fungsi putaran (n) pada arus penguat tetap dan tanpa beban. V = V(n), Ip = C, Ia = 0 Pada percobaan beban nol ini, rangkaian jangkarnya terbuka sehingga tidak ada arus mengalir. Tegangan terminal sama dengan GGL yang dibangkitkan. V = E – Ia.Ra Eo = k.n.Ф Eo = Eo (Ip) dimana : E = GGL yang dibangkitkan V = Tegangan terminal Ip = Arus penguat Ia = Arus jangkar Jadi terdapat hubungan : Eo = E(Ip), n = C, Ia = 0 Eo = E(n), Ip = C, Ia = 0 Langkah-langkah Percobaan a. Menentukan V = V(Ip), n = C, Ia = 0 Pasang rangkaian sesuai dengan gambar 1.3 Start motor sesuai dengan 1.4.1. Putaran motor dijaga tetap dan catat nilainya. Ubah nilai A4 dengan mengatur Rp kumparan medan generator sampai nilai tertentu kemudian catat untuk perubahan nilai A4 dan V2. b. Menentukan V = V(n), Ip = C, Ia = 0 o Pasang rangkaian sesuai dengan gambar 1.3. 45 o Start motor sesuai dengan 1.4.1. o A4 dijaga tetap dan catat nilainya. o Ubah nilai n dengan mengatur V1 atau A1 motor sampai nilai tertentu kemudian catat untuk perubahan nilai n dan V2. Percobaan Berbeban Tujuan Menentukan besarnya tegangan jepit (V) sebagai fungsi arus beban (Ib) pada putaran dan arus penguatan tetap. V = V(Ib), n = C, Ip = C Langkah-langkah Percobaan a. Pasang rangkaian sesuai dengan gambar 1.3. b. Start motor sesuai dengan 1.4.1. c. Putaran motor dijaga tetap dan catat nilainya. d. Arus penguat generator (A4) dijaga tetap dan catat nilainya. e. Tahanan beban Rb pada posisi maksimum. f. Naikkan tuas dc breaker pada posisi 1. g. Atur Rb dan catat nilai A3 dan V2 untuk seluruh perubahan Rb. Tugas Percobaan Motor Arus Searah 1 Buat grafik untuk karakteristik percobaan beban nol: n = n (Ip), V = C, T = C. n = n (V), Ip = C, T = C. dan untuk karakteristik pengaturan putaran: n = n (Ip), V = C, T = C. n = n (V), Ip = C, T = C. 2 Buat analisa untuk tiap-tiap percobaan ! 3 Buat kesimpulan untuk tiap-tiap percobaan ! 46 Percobaan Generator Arus Searah 1 Buat grafik percobaan beban nol : V = V(Ip), n = C, Ia = 0 V = V(n), Ip = C, Ia = 0 dan grafik percobaan berbeban : V = V(Ib), n = C, Ip = C 2 Buat analisa untuk tiap-tiap percobaan ! 3 Buat kesimpulan yang didapat untuk tiap-tiap percobaan ! 47 PERCOBAAN VIII TES PEMBEBANAN GENERATOR DC KOMPOND Tujuan a) Untuk mengetahui bagaimana perubahan tegangan terminal ketika arus beban berubah dengan menggunakan kumparan medan penguat shunt dan seri sendirisendiri ataupun gabungan keduanya. b) Sebagai tambahan pada point (a), untuk mengerti fungsi dari kumparan medan penguat. Prinsip Dasar Pengetahuan mengenai bagaimana perilaku generator DC pada saat dioperasikan dengan keadaan beban yang bervariasi adalah sangat penting bagi mereka yang selalu menggunakan generator tersebut. Untuk generator DC, harus memberikan daya listrik VIL watt kepada beban pada tegangan V volt dan arus IL ampere. Bagaimana V bervariasi terhadap IL merupakan pertanyaan yang penting, dan dapat dijawab dengan melakukan percobaan terhadap generator tersebut pada kecepatan tetap, nilai konstan dari arus medan shunt dan mengubah-uabh tahanan beban (Jika digambarkan, antara tegangan terminal V dan arus beban IL akan membentuk grafik yang disebut sebagai "Karakteristik berbeban atau karakteristik luar" dari generator tersebut. Bentuk-bentuk karakteristik beban untuk beberapa jenis generator DC ditunjukkan pada gambar di bawah ini. Gambar 8.1. Beban generator DC Untuk lebih detailnya, lihatlah bagian 4-7 dan 4-9 pada Bab 4 dalam textbook "Sistem Tenaga Listrik". Alat-Alat Yang Dibutuhkan Pasangan motor DC dan generator DC ada di Laboratorium Automatic Control. 48 Prosedur dan Rangkaian Percobaan Periksa dan catatlah spesifikasi motor DC dan generator DC yang ada pada papan nama. a) Pengukuran Karakteristik Penjenuhan 1) Buatlah rangkaian seperti pada gambar dibawah ini Gambar 8.2. Lihatlah tentang Tes pembebanan DC sbunt motor pada buku percobaan untuk rangkaian motornya. 2) Pastikan bahwa Rf telah maksimum. 3) Setelah motor berjalan, aturlah kecepatan pada ratingnya. 4) Hubungkan saklar S, atur Rf dan naikkan arus medan If secara bertahap, dan catatlah GGL induksi E (pembacaan V) . 5) Buatlah tabel seperti di bawah ini. Tabel I If (A) E (V) Tugas Hasil Praktikum a) Gambarlah grafik dari data pada tabel I b) Apa fungsi belitan shunt dan belitan seri ? 49 MODUL IX GENERATOR SEREMPAK DAN PARALEL GENERATOR Tujuan Tujuan dari praktikum ini adalah untuk mengetahui karaktistik pembebanan generator serempak, serta bagaimana metode memparalelkan generator serempak. Prinsip Dasar Generator sinkron adalah suatu generator arus bolak-balik yang menkonversikan energi mekanik menjadi energi listrik. Dengan memutar rotor dari alternator yang diberi arus medan (If), gaya gerak listrik akan terinduksi pada kumparan jangkar stator. Bila kumparan berputar dengan kecepatan sudut tetap, maka fluks yang dilingkupi berubah-ubah, dan sebanding dengan sinus kecepatan sudut ω dan jumlah putaran setiap detik. (t) m sin t 1 (t) m sin 2 ft 2 (t) m sin 2 ft 120 3 (t) m sin 2 ft 120 GGL phasa yang dibangkitkan pada setiap kumparan besarnya sama, juga dengan beda phasa masing-masing radial (120o). e(t) N d dt Maka : e1 (t) em cos 2 ft e2 (t) em cos 2 ft 120 e3 (t) em cos 2 ft 120 Dengan : emax 2 ftm Nilai efektif tegangan tersebut adalah : 50 E em eff 2 2 f m 4, 44 f m 2 Antara tegangan (Eo) yang terinduksi pada kumparan jangkar stator dengan putaran sinkron dari rotor yang diberi arus medan (If) dihubungkan dengan rumus : Eo cn Dengan : c = konstanta mesin n = putaran sinkron = fluks yang dihasilkan oleh If Rangkaian ekivalen dari generator sinkron sendiri adalah sebagai berikut Rheo If Vdc Ra Xs Ia Ea Vt Gambar 9.1 Rangkaian ekivalen generator serempak dimana : Rf = resistansi kumparan medan Ra = resistansi kumparan jangkar Xs = reaktansi sinkron Ia = arus jangkar If = arus medan Ea = tegangan kumparan medan Vt = tegangan terminal generator Percobaan Open Circuit and Short Circuit Synchronous Generator Tujuan Mengetahui karakteristik Xs rangkaian terbuka dan rangkain hubung singkat pada generator serempak terhadap perubahan nilai If (Field Current). 51 Langkah-langkah Percobaan Open Circuit Synchronous Generator 1. Susun rangkaian seperti pada gambar 2.1 2. Rheostat diatur agar mencapai nilai maksimum 3. Atur posisi saklar synchronising module dalam posisi off 4. Hidupkan suplai utama 5. Naikkan Suplai Tegangan motor DC hingga motor mencapai kecepatan 1000 Rpm 6. Atur nilai If (Field Current) sesuai petunjuk Asisten dan catat nilai Voc (V open Circuit). 7. Jika sudah, maka kurangi sumber DC hingga bernilai 0 (nol) kemudian matikan mesin. Langkah-langkah Percobaan Short Circuit Synchronous Generator 1. Susun rangkaian seperti pada gambar 2.2 2. Rheostat diatur agar mencapai nilai maksimum 3. Atur posisi saklar synchronising module dalam posisi on 4. Hidupkan suplai utama 5. Naikkan Suplai Tegangan motor DC hingga motor mencapai kecepatan 1000 Rpm 6. Atur nilai If (Field Current) sesuai petunjuk Asisten dan catat nilai Isc (I Short Circuit) 7. Jika sudah, maka kurangi sumber DC hingga bernilai 0 (nol) kemudian matikan mesin. Loaded Synchronous Generator Tujuan Mengetahui karakteristik pembebanan generator serempak dengan tegangan induksi (Ea) konstan. Langkah-langkah Percobaan Loaded Synchronous Generator 1. Susun rangkaian seperti pada gambar 2.3 2. Rheostat diatur agar mencapai nilai maksimum 3. Atur posisi saklar synchronising module dalam posisi off 4. Hidupkan suplai utama 52 5. Naikkan Suplai Tegangan motor DC hingga motor mencapai kecepatan 1500 Rpm 6. Atur nilai If (Field Current) sesuai hingga frekuensi mencapai nilai 50 Hz 7. Atur nilai beban sesuai dengan petunjuk asisten 8. Kemudian posisikan Synchronizing module ke dalam posisi on 9. Catat nilai Arus, tegangan, Frekuensi, kecepatan, Power factor 10. Jika sudah, maka kurangi sumber DC hingga bernilai 0 (nol) kemudian matikan mesin. Tugas a. Hitung daya aktif, reaktif, perubahan kecepatan dan perubahan tegangan untuk setiap nilai beban. b. Hitung tegangan keluaran generator, persentasi kesalahan terhadap data percobaan dan diagram fasor dari generator. c. Buat analisa dan kesimpulan percobaan 53 1. Rangkaian Percobaan Three-phase Load (R+L) Cos φ A A V 1 2 3 4 5 6 G 7 + A3 A _ Rheo 2 Gambar 2.2 Rangkaian percobaan pembebanan generator serempak Paralel Synchronous Generator Tujuan Mempelajari cara memparalelkan generator Serempak 54 Dasar Teori Dalam memenuhi kebutuhan listrik dari masyarakat yang aan selalu meningkat, maka dengan sendirinya pasokan listrik juga akan selalu bertambah sedangkan kemampuan dari penyuplaian daya oleh suatu generator tidak dapat ditambah lagi. Olehh sebab itu dirancanglah sebuah system yang biasa disebut dengan interkoneksi dimana di dalam system ini, beberapa generator akan dihubungkan satu sama lain secara parallel hingga beban yang dapat disuplai juga akan bertambah. Hal ini diharapkan akan dapat memenuhi kebutuhan manusia akan listrik. Dalam memparalelkan beberapa generator serempak, terdapat syarat-syarat yang harus dipenuhi. Dan dalam memparalelkannyapun juga harus dengan suatu prosedurprosedur tertentu sehingga proses memparalelkan beberapa generator ini akan berjalan lancar dan tanpa hambatan. Syarat dalam memparalelkan generator serempak diantaranya: Besar tegangan antara generator yang akan diparalelkan harus sama Frekuensi dari generator yang akan diparalelkan harus sama Urutan fasa generator yang akan diparalelkan harus sama Tidak boleh ada beda fasa antar generator yang akan diparalelkan Tegangan dapat diatur melalui pengaturan If pada generator serempak Frekuensi diatur melalui Rpm penggeraknya (dalam percobaan ini, mengatur If dari Motor DC) Urutan fasa dapat dilihat dari synchronizing module; bila urutan fasa sama, maka synchronoscope akan menyala dan mati bersamaan. Beda fasa dapat dilihat dari nyala lampu dari synchronizing module. Langkah-langkah Percobaan Paralel Synchronous Generator 1. Susun rangkaian seperti pada gambar 3.1 2. Rheostat diatur agar mencapai nilai maksimum 3. Atur posisi saklar synchronising module dalam posisi off 4. Hidupkan suplai utama 5. Naikkan Suplai Tegangan motor DC hingga motor mencapai kecepatan 1250Rpm 55 6. Atur nilai If (Field Current) sesuai hingga tegangan mencapai 380 V dan frekuensi mencapai nilai minimal 50 Hz 7. Teliti apakah fasa pada Synchronizing Module telah sama.( jaika lampu mati dan menyala bersamaan, maka tidak ada perbedaan fasa) 8. Periksa sekali lagi apakah semua syarat memparalelkan generator telah terpenuhi. 9. Kemudian posisikan Synchronizing module ke dalam posisi on ketika lampu gelap bersamaan. 10. Generator Sinkron telah diparalelkan dengan sistem tenaga listrik milik PLN. 11. Buka saklar pada Synchronizing Module, turunkan tegangan hingga nol dan matikan mesin kemudian cabut semua kabel dan rapikan..!! Tugas Analisa proses memparalelkan generator dan jawab beberapa pertanyaan berikut: Jelaskan alasan-alasan mengapa paralel generator diperlukan Jelaskan syarat-syarat yang harus dipenuhi dalam memparalelkan generator sinkron Jelaskan langkah-langkah dalam memparalelkan generator sinkron dan jelaskan akibatnya jika syarat-syarat tersebut tidak terpenuhi? Apa yang dimaksud house diagram? Jelaskan..!! 56 PERCOBAAN X RANGKAIAN LISTRIK Tujuan Tujuan dari praktikum mata kuliah teknik tenaga listrik ini adalah : 1. Agar para mahasiswa mengerti dan paham mengenai dasar teori teknik tenaga listrik. 2. Memberikan pengetahuan kepada para mahasiswa mengenai alat- alat listrik. 3. Memberikan pengetahuan kepada para mahasiswa mengenai identitas tiap – tiap warna kabel yang sesuai dengan PUIL. 4. Memberikan pengetahuan kepada para mahasiswa mengenai cara memasang kontaktor, relay, timer dan motor 3 fasa yang benar. 5. Memberikan pengalaman kepada para mahasiswa dengan cara praktek langsung. 6. Membentuk mahasiswa yang memiliki sifat profesional, cepat dalam bekerja dan dapat bekerja sesuai dengan standard keselamatan kerja. Manfaat Manfaat dari praktikum mata kuliah teknik tenaga listrik ini adalah : 1. Mahasiswa dapat mengerti mengenai dasar teori teknik tenaga listrik. 2. Agar mahasiswa lebih terampil dalam merangkai dan memperbaiki suatu rangkaian yang menggunakan kontaktor, relay, timer dan motor 3 fasa. 3. Mengerti mengenai keselamatan kerja dalam teknik tenaga listrik. Rangkaian Direct Online Dasar Teori 1. Push Button Push Button atau saklar tekan, artinya alat ini bekerja dengan cara ditekan. Pada bagian atasnya terdapat knop yang berfungsi sebagai area penekan, lalu di 57 dalamnya terdapat 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 atau 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 atau 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. Alat ini juga memiliki kode warna pada bagian knopnya untuk membedakan fungsi dari masing-masing alat, seperti warna merah digunakan untuk tombol OFF, lalu warna hitam atau hijau digunakan untuk tombol ON. Ada beberapa contoh penggunaan Push Button seperti untuk menjalankan motor, menghidupkan lampu, menyalakan bell, dan masih banyak lagi. Gambar 10.1. Push Button 2. Relay Relay adalah komponen yang bekerja berdasarkan induksi elektromagnet. Bilamana suatu gulungan kawat penghantar (coil) dialiri arus akan timbul medan 58 magnet yang mengelilingi penghantar tersebut. Medan magnet inilah yang dimanfaatkan untuk menarik kontak saklar. Oleh karena itu, komponen utama dari relay adalah coil dan kontak. Kontak relay terdiri dari 2 (dua) jenis : yaitu normally close dan normally open. Kontak normally open berada dalam kondisi membuka ketika relay tidak dialiri arus listrik. Sedangkan kontak normally close berada dalam keadaan menutup bilamana relay tidak dialiri arus listrik. Gambar 10.2. Relay Dalam dunia elektronika, relay dikenal sebagai komponen yang dapat mengimplementasikan logika switching. Relay yang paling sederhana ialah relay elektromekanis yang memberikan pergerakan mekanis saat mendapatkan energi listrik. Secara sederhana relay elektromekanis ini didefinisikan sebagai berikut: 1) Alat yang menggunakan gaya elektromagnetik untuk menutup atau membuka kontak saklar. 2) Saklar yang digerakkan secara mekanis oleh daya atau energi listrik. Seperti saklar, relay juga dibedakan berdasar pole dan throw yang dimilikinya. Berikut definisi pole dan throw: Pole : banyaknya contact yang dimiliki oleh relay Throw : banyaknya kondisi (state) yang mungkin dimiliki contact Berikut ini penggolongan relay berdasar jumlah pole dan throw : 59 SPST (Single Pole Single Throw) DPST (Double Pole Single Throw) SPDT (Single Pole Double Throw) DPDT (Double Pole Double Throw) 3PDT (Three Pole Double Throw) 4PDT (Four Pole Double Throw) 3. Lampu Pijar Lampu pijar adalah sumber cahaya buatan yang dihasilkan melalui penyaluran arus listrik melalui filamen yang kemudian memanas dan menghasilkan cahaya. Kaca yang menyelubungi filamen panas tersebut menghalangi udara untuk berhubungan dengannya sehingga filamen tidak akan langsung rusak akibat teroksidasi. Gambar 10.3.Lampu Pijar Lampu pijar dipasarkan dalam berbagai macam bentuk dan tersedia untuk tegangan kerja yang bervariasi dari mulai 1,25 volt hingga 300 volt. Energi listrik yang diperlukan lampu pijar untuk menghasilkan cahaya yang terang lebih 60 besar dibandingkan dengan sumber cahaya buatan lainnya seperti lampu pendar dan dioda cahaya, maka secara bertahap pada beberapa negara peredaran lampu pijar mulai dibatasi. Di samping memanfaatkan cahaya yang dihasilkan, beberapa penggunaan lampu pijar lebih memanfaatkan panas yang dihasilkan, contohnya adalah pemanas kandang ayam, dan pemanas inframerah dalam proses pemanasan di bidang industri. Selubung gelas yang menutup rapat filamen suatu lampu pijar disebut dengan bola lampu. Macam-macam bentuk bola lampu antara lain adalah bentuk bola, bentuk jamur, bentuk lilin, dan bentuk lustre. Warna bola lampu antara lain yaitu bening, warna susu atau buram, dan warna merah, hijau, biru, atau kuning. 4. Kabel NYA Kabel NYA berinti tunggal, berlapis bahan isolasi PVC, untuk instalasi luar atau kabel udara. Kode warna isolasi ada warna merah, kuning, biru dan hitam sesuai dengan peraturan PUIL ( Persyaratan Umum Instalasi Listrik). Lapisan isolasinya hanya satu lapis sehingga mudah cacat, tidak tahan air (NYA adalah tipe kabel udara) dan mudah digigit tikus. Agar aman memakai kabel tipe ini, kabel harus dipasang dalam pipa (conduit) jenis PVC atau saluran tertutup. Sehingga tidak mudah menjadi sasaran gigitan tikus, dan apabila ada isolasi yang terkelupas tidak tersentuh langsung oleh orang. Kabel NYA banyak dipergunakan dalam pemasangan instalasi karena harganya murah, mudah dalam pengerjaannya dan berperan mengganti kabel NGA yang sudah tidak produksi lagi. Istilah NYA memiliki arti : N = Normal artinya penghantar terbuat dari tembaga 61 Y = Isolasi PVC yaitu Pollyvinyl Chlorida A = Arder artinya terdiri dari satu penghantar Standart Warna Kabel : Perbedaan warna kabel ini sesuai dengan PUIL (Persyaratan Umum Instalasi Listrik) yang bertujuan untuk memudahkan membedakan fungsi dari tiap-tiap kabel. Berikut adalah tabel warna kabel untuk instalasi tiga fasa dan satu fasa. UNTUK INSTALASI 3 PHASE WARNA FUNGSI Merah Kuning Phase R Phase S Hitam Phase T Biru Netral Kuning Strip Hijau Ground UNTUK INSTALASI 1 PHASE WARNA FUNGSI Hitam Line / Phase Biru Netral Kuning Strip Hijau Ground Gambar 8.4. Kabel NYA Pembahasan Praktikum Alat dan bahan yang digunakan dalam praktikum : 1. Push button 2. Relay 3. Socket relay 62 4. Lampu 5. Fitting 6. Papan modul 7. Kabel NYA 8. Catu Daya PLN 9. Steker 10. Terminal 11. Obeng 12. Tespen Gambar rangkaian DOL ( Direct On Line ) dengan relay pengendali lampu Langkah - langkah praktikum : 1. Persiapkan papan modul 2. Persiapkan alat dan bahan praktikum 3. Rangkai sesuai dengan gambar yang telah dibuat 63 4. Sambungkan rangkaian pada sumber tegangan untuk mengetes rangkaian. 5. Buat laporan sementara Cara kerja rangkaian : 1. Ketika tombol On ditekan maka relay aktif sehingga kontak1 terhubung dengan NO1 dan kontak2 terhubung dengan NO2, sehingga lampu menyala. 2. Ketika tombol On dilepas relay tetap aktif karena arus listrik dan tegangan 220VAC tetap mengalir pada koil relay melalui kontak NO1, sehingga relay tetap aktif dan lampu tetap menyala. 3. Ketika tombol Off ditekan maka arus listrik dan tegangan 220VAC terputus sehingga relay mati maka kontak1 terhubung dengan NC1 dan kontak2 terhubung dengan NC2, sehingga lampu mati. Analisa Pada praktikum ini kita mencoba membuat sebuah rangkaian pengunci yang menggunakan sebuah relay dan push button. Ketika tombol ON ditekan, arus listrik dan tegangan 220VAC mengalir ke koil relay sehingga kontak terhubung dengan NO, ketika sudah tidak ditekan relay tetap aktif karena arus listrik dan tegangan 220VAC tetap dapat mengalir ke koil melalui kontak NO relay. Kemudian untuk mematikan rangkaian ini adalah dengan cara memutuskan aliran listrik yang akan menuju rangkaian. Itulah mengapa relay tetap bisa bekerja meskipun tombol ON push button sudah tidak ditekan. 64 Rangkaian Timer dengan 2 Lampu Menyala Bergantian Dasar Teori 1. Push Button Push Button atau saklar tekan, artinya alat ini bekerja dengan cara ditekan. Pada bagian atasnya terdapat knop yang berfungsi sebagai area penekan, lalu di dalamnya terdapat 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 atau 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 atau 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. Alat ini juga memiliki kode warna pada bagian knopnya untuk membedakan fungsi dari masing-masing alat, seperti warna merah digunakan untuk tombol OFF, lalu warna hitam atau hijau digunakan untuk tombol ON. Ada beberapa contoh penggunaan Push Button seperti untuk menjalankan motor, menghidupkan lampu, menyalakan bell, dan masih banyak lagi. 2. Relay 65 Relay adalah komponen yang bekerja berdasarkan induksi elektromagnet. Bilamana suatu gulungan kawat penghantar (coil) dialiri arus akan timbul medan magnet yang mengelilingi penghantar tersebut. Medan magnet inilah yang dimanfaatkan untuk menarik kontak saklar. Oleh karena itu, komponen utama dari relay adalah coil dan kontak. Kontak relay terdiri dari 2 (dua) jenis : yaitu normally close dan normally open. Kontak normally open berada dalam kondisi membuka ketika relay tidak dialiri arus listrik. Sedangkan kontak normally close berada dalam keadaan menutup bilamana relay tidak dialiri arus listrik. Dalam dunia elektronika, relay dikenal sebagai komponen yang dapat mengimplementasikan logika switching. Relay yang paling sederhana ialah relay elektromekanis yang memberikan pergerakan mekanis saat mendapatkan energi listrik. Secara sederhana relay elektromekanis ini didefinisikan sebagai berikut: 1) Alat yang menggunakan gaya elektromagnetik untuk menutup atau membuka kontak saklar. 2) Saklar yang digerakkan secara mekanis oleh daya atau energi listrik. Seperti saklar, relay juga dibedakan berdasar pole dan throw yang dimilikinya. Berikut definisi pole dan throw: Pole : banyaknya contact yang dimiliki oleh relay Throw : banyaknya kondisi (state) yang mungkin dimiliki contact Berikut ini penggolongan relay berdasar jumlah pole dan throw : SPST (Single Pole Single Throw) DPST (Double Pole Single Throw) SPDT (Single Pole Double Throw) DPDT (Double Pole Double Throw) 66 3PDT (Three Pole Double Throw) 4PDT (Four Pole Double Throw) 3. Lampu Pijar Lampu pijar adalah sumber cahaya buatan yang dihasilkan melalui penyaluran arus listrik melalui filamen yang kemudian memanas dan menghasilkan cahaya. Kaca yang menyelubungi filamen panas tersebut menghalangi udara untuk berhubungan dengannya sehingga filamen tidak akan langsung rusak akibat teroksidasi. Lampu pijar dipasarkan dalam berbagai macam bentuk dan tersedia untuk tegangan kerja yang bervariasi dari mulai 1,25 volt hingga 300 volt. Energi listrik yang diperlukan lampu pijar untuk menghasilkan cahaya yang terang lebih besar dibandingkan dengan sumber cahaya buatan lainnya seperti lampu pendar dan dioda cahaya, maka secara bertahap pada beberapa negara peredaran lampu pijar mulai dibatasi. Di samping memanfaatkan cahaya yang dihasilkan, beberapa penggunaan lampu pijar lebih memanfaatkan panas yang dihasilkan, contohnya adalah pemanas kandang ayam, dan pemanas inframerah dalam proses pemanasan di bidang industri. Selubung gelas yang menutup rapat filamen suatu lampu pijar disebut dengan bola lampu. Macam-macam bentuk bola lampu antara lain adalah bentuk bola, bentuk jamur, bentuk lilin, dan bentuk lustre. Warna bola lampu antara lain yaitu bening, warna susu atau buram, dan warna merah, hijau, biru, atau kuning. 4. Kabel NYA 67 Kabel NYA berinti tunggal, berlapis bahan isolasi PVC, untuk instalasi luar atau kabel udara. Kode warna isolasi ada warna merah, kuning, biru dan hitam sesuai dengan peraturan PUIL ( Persyaratan Umum Instalasi Listrik). Lapisan isolasinya hanya satu lapis sehingga mudah cacat, tidak tahan air (NYA adalah tipe kabel udara) dan mudah digigit tikus. Agar aman memakai kabel tipe ini, kabel harus dipasang dalam pipa (conduit) jenis PVC atau saluran tertutup. Sehingga tidak mudah menjadi sasaran gigitan tikus, dan apabila ada isolasi yang terkelupas tidak tersentuh langsung oleh orang. Kabel NYA banyak dipergunakan dalam pemasangan instalasi karena harganya murah, mudah dalam pengerjaannya dan berperan mengganti kabel NGA yang sudah tidak produksi lagi. Istilah NYA memiliki arti : N = Normal artinya penghantar terbuat dari tembaga Y = Isolasi PVC yaitu Pollyvinyl Chlorida A = Arder artinya terdiri dari satu penghantar Standart Warna Kabel : Perbedaan warna kabel ini sesuai dengan PUIL (Persyaratan Umum Instalasi Listrik) yang bertujuan untuk memudahkan membedakan fungsi dari tiap-tiap kabel. Berikut adalah tabel warna kabel untuk instalasi tiga fasa dan satu fasa. 5. Timmer TDR (Time Delay Relay) sering disebut juga relay timer atau relay penunda batas waktu banyak digunakan dalam instalasi motor terutama instalasi yang membutuhkan pengaturan waktu secara otomatis. Fungsi dari peralatan kontrol ini adalah sebagai pengatur waktu bagi peralatan yang dikendalikannya. 68 Timer ini dimaksudkan untuk mengatur waktu hidup atau mati dari kontaktor atau untuk merubah sistem bintang ke segitiga dalam delay waktu tertentu. Bagian input timer biasanya dinyatakan sebagai kumparan (Coil) dan bagian outputnya sebagai kontak NO atau NC. Kumparan pada timer akan bekerja selama mendapat sumber arus. Apabila telah mencapai batas waktu yang diinginkan maka secara otomatis timer akan mengunci dan membuat kontak NO menjadi NC dan NC menjadi NO. Gambar 10.5.Timer Pembahasan Praktikum Alat dan bahan yang digunakan dalam praktikum : 1. Push button 2. Relay 3. Timmer 4. Socket relay 5. Lampu 6. Fitting 7. Papan modul 8. Kabel NYA 9. Catu Daya PLN 69 10. Steker 11. Terminal 12. Obeng 13. Tespen Gambar rangkaian Timer dengan 2 Lampu Menyala Bergantian Langkah - langkah praktikum : 1. Persiapkan papan modul 2. Persiapkan alat dan bahan praktikum 3. Rangkai sesuai dengan gambar yang telah dibuat 4. Sambungkan rangkaian pada sumber tegangan untuk mengetes rangkaian. 5. Buat laporan sementara Cara kerja rangkaian : 1. Ketika tombol On ditekan maka relay aktif sehingga kontak1 terhubung dengan NO1 dan kontak2 terhubung dengan NO2, terhubungnya kontak2 70 dengan NO2 mengakibatkan tegangan masuk ke koil timer dan lampu 1 menyala, sebelum waktu settingan timer habis. 2. Timer mulai menghitung sesuai setting waktu, ketika waktu habis maka kontak dengan NO timer menjadi terhubung sehingga lampu 2 menyala, sedangkan pada kontak NC timer menjadi terputus sehingga lampu 1 mati. 3. Ketika tombol Off ditekan maka arus listrik dan tegangan 220VAC terputus sehingga relay mati maka kontak terhubung dengan NC, sehingga timer dan kedua lampu mati. Analisa Kita dapat setting timer sesuai dengan waktu yang kita inginkan baik detik, menit atau jam dengan cara memutar baut setting timer di pojok kanan bawah timer. Timer mulai menghitung sesuai settingan ketika ada arus listrik yang mengalir pada koil timer. Kita juga dapat membuat dua lampu menyala bergantian dengan cara memasang satu lampu pada kontak NO dan yang lain pada kontak NC. Rangkaian Direct On Line dengan Kontaktor Dasar Teori 1. Push Button Push Button atau saklar tekan, artinya alat ini bekerja dengan cara ditekan. Pada bagian atasnya terdapat knop yang berfungsi sebagai area penekan, lalu di dalamnya terdapat terminal wiring untuk dihubungkan dengan alat listrik lainnya, lalu mempunyai kapasitas beban sekitar 5 A. 71 Alat ini befungsi sebagai pemberi sinyal masukan pada rangkaian listrik, ketika atau 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 atau 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. Alat ini juga memiliki kode warna pada bagian knopnya untuk membedakan fungsi dari masing-masing alat, seperti warna merah digunakan untuk tombol OFF, lalu warna hitam atau hijau digunakan untuk tombol ON. Ada beberapa contoh penggunaan Push Button seperti untuk menjalankan motor, menghidupkan lampu, menyalakan bell, dan masih banyak lagi. 2. Relay Relay adalah komponen yang bekerja berdasarkan induksi elektromagnet. Bilamana suatu gulungan kawat penghantar (coil) dialiri arus akan timbul medan magnet yang mengelilingi penghantar tersebut. Medan magnet inilah yang dimanfaatkan untuk menarik kontak saklar. Oleh karena itu, komponen utama dari relay adalah coil dan kontak. Kontak relay terdiri dari 2 (dua) jenis : yaitu normally close dan normally open. Kontak normally open berada dalam kondisi membuka ketika relay tidak dialiri arus listrik. Sedangkan kontak normally close berada dalam keadaan menutup bilamana relay tidak dialiri arus listrik. 72 Dalam dunia elektronika, relay dikenal sebagai komponen yang dapat mengimplementasikan logika switching. Relay yang paling sederhana ialah relay elektromekanis yang memberikan pergerakan mekanis saat mendapatkan energi listrik. Secara sederhana relay elektromekanis ini didefinisikan sebagai berikut: 1) Alat yang menggunakan gaya elektromagnetik untuk menutup atau membuka kontak saklar. 2) Saklar yang digerakkan secara mekanis oleh daya atau energi listrik. Seperti saklar, relay juga dibedakan berdasar pole dan throw yang dimilikinya. Berikut definisi pole dan throw: Pole : banyaknya contact yang dimiliki oleh relay Throw : banyaknya kondisi (state) yang mungkin dimiliki contact Berikut ini penggolongan relay berdasar jumlah pole dan throw : SPST (Single Pole Single Throw) DPST (Double Pole Single Throw) SPDT (Single Pole Double Throw) DPDT (Double Pole Double Throw) 3PDT (Three Pole Double Throw) 4PDT (Four Pole Double Throw) 3. Lampu Pijar Lampu pijar adalah sumber cahaya buatan yang dihasilkan melalui penyaluran arus listrik melalui filamen yang kemudian memanas dan menghasilkan cahaya. Kaca yang menyelubungi filamen panas tersebut menghalangi udara untuk berhubungan dengannya sehingga filamen tidak akan langsung rusak akibat teroksidasi. 73 Lampu pijar dipasarkan dalam berbagai macam bentuk dan tersedia untuk tegangan kerja yang bervariasi dari mulai 1,25 volt hingga 300 volt. Energi listrik yang diperlukan lampu pijar untuk menghasilkan cahaya yang terang lebih besar dibandingkan dengan sumber cahaya buatan lainnya seperti lampu pendar dan dioda cahaya, maka secara bertahap pada beberapa negara peredaran lampu pijar mulai dibatasi. Di samping memanfaatkan cahaya yang dihasilkan, beberapa penggunaan lampu pijar lebih memanfaatkan panas yang dihasilkan, contohnya adalah pemanas kandang ayam, dan pemanas inframerah dalam proses pemanasan di bidang industri. Selubung gelas yang menutup rapat filamen suatu lampu pijar disebut dengan bola lampu. Macam-macam bentuk bola lampu antara lain adalah bentuk bola, bentuk jamur, bentuk lilin, dan bentuk lustre. Warna bola lampu antara lain yaitu bening, warna susu atau buram, dan warna merah, hijau, biru, atau kuning. 4. Kabel NYA Kabel NYA berinti tunggal, berlapis bahan isolasi PVC, untuk instalasi luar atau kabel udara. Kode warna isolasi ada warna merah, kuning, biru dan hitam sesuai dengan peraturan PUIL ( Persyaratan Umum Instalasi Listrik). Lapisan isolasinya hanya satu lapis sehingga mudah cacat, tidak tahan air (NYA adalah tipe kabel udara) dan mudah digigit tikus. Agar aman memakai kabel tipe ini, kabel harus dipasang dalam pipa (conduit) jenis PVC atau saluran tertutup. Sehingga tidak mudah menjadi sasaran gigitan tikus, dan apabila ada isolasi yang terkelupas tidak tersentuh langsung oleh orang. 74 Kabel NYA banyak dipergunakan dalam pemasangan instalasi karena harganya murah, mudah dalam pengerjaannya dan berperan mengganti kabel NGA yang sudah tidak produksi lagi. Istilah NYA memiliki arti : N = Normal artinya penghantar terbuat dari tembaga Y = Isolasi PVC yaitu Pollyvinyl Chlorida A = Arder artinya terdiri dari satu penghantar Standart Warna Kabel : Perbedaan warna kabel ini sesuai dengan PUIL (Persyaratan Umum Instalasi Listrik) yang bertujuan untuk memudahkan membedakan fungsi dari tiap-tiap kabel. Berikut adalah tabel warna kabel untuk instalasi tiga fasa dan satu fasa. 5. Kontaktor Kontaktor yaitu peralatan listrik yang bekerja berdasarkan prinsip induksi elektromagnetik. Pada kontaktor terdapat sebuah belitan yang mana bila dialiri arus listrik akan timbul medan magnet pada inti besinya, yang akan membuat kontaknya tertarik oleh gaya magnet yang timbul tadi. Kontak Bantu NO (Normally Open) akan menutup dan kontak Bantu NC (Normally Close) akan membuka. Kontak pada kontaktor terdiri dari kontak utama dan kontak Bantu. Kontak utama digunakan untuk rangkaian daya sedangkan kontak Bantu digunakan untuk rangkaian kontrol. Gambar 10.6. Kontaktor 75 Pembahasan Praktikum Alat dan bahan yang digunakan dalam praktikum : 1. Push button 2. Relay 3. Kontaktor 4. Socket relay 5. Lampu 6. Fitting 7. Papan modul 8. Kabel NYA 9. Catu Daya PLN 10. Steker 11. Terminal 12. Obeng 13. Tespen Gambar Rangkaian Direct On Line dengan Kontaktor 76 Langkah - langkah praktikum : 1. Persiapkan papan modul 2. Persiapkan alat dan bahan praktikum 3. Rangkai sesuai dengan gambar yang telah dibuat 4. Sambungkan rangkaian pada sumber tegangan untuk mengetes rangkaian. 5. Buat laporan sementara Cara kerja rangkaian : 1. Ketika tombol On ditekan maka tegangan masuk ke koil kontaktor, maka kontaktor aktif dan kontak NO yang awalnya terbuka menjadi terhubung, sehingga menjaga kontaktor tetap aktif. 2. Ketika kontaktor aktif maka kontak bantu NO dan kontak utama R S T menjadi kondisi terhubung, sehingga kontak R S T menjadi terhubung dengan kontak U V W ( R – U, S –V, T – W). Karena kontak R – U digunakan sebagai saklar lampu, maka ketika kontaktor aktif, lampu juga menyala. 3. Ketika tombol Off ditekan maka arus listrik dan tegangan 220VAC terputus sehingga kontaktor mati, kontak bantu NO dan kontak utama R S T menjadi kondisi tidak terhubung, sehingga lampu mati. Analisa Ketika tombol On ditekan, tegangan masuk ke koil kontaktor, maka kontaktor aktif dan kontak terhubung dengan NO. Ketika kontaktor aktif maka kontak bantu NO dan kontak utama R S T menjadi kondisi terhubung, sehingga 77 kontak R S T menjadi terhubung dengan kontak U V W ( R – U, S –V, T – W). Karena kontak R – U digunakan sebagai saklar lampu, maka ketika kontaktor aktif, lampu juga menyala. Ketika tombol Off ditekan maka arus listrik dan tegangan 220VAC terputus sehingga kontaktor mati, kontak bantu NO dan kontak utama R S T menjadi kondisi tidak terhubung, sehingga lampu mati. Rangkaian Relay Pengendali Timer dan Kontaktor Dasar Teori 1. Push Button Push Button atau saklar tekan, artinya alat ini bekerja dengan cara ditekan. Pada bagian atasnya terdapat knop yang berfungsi sebagai area penekan, lalu di dalamnya terdapat 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 atau 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 atau 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. Alat ini juga memiliki kode warna pada bagian knopnya untuk membedakan fungsi dari masing-masing alat, seperti warna merah digunakan untuk tombol OFF, lalu warna hitam atau hijau digunakan untuk tombol ON. 78 Ada beberapa contoh penggunaan Push Button seperti untuk menjalankan motor, menghidupkan lampu, menyalakan bell, dan masih banyak lagi. 2. Relay Relay adalah komponen yang bekerja berdasarkan induksi elektromagnet. Bilamana suatu gulungan kawat penghantar (coil) dialiri arus akan timbul medan magnet yang mengelilingi penghantar tersebut. Medan magnet inilah yang dimanfaatkan untuk menarik kontak saklar. Oleh karena itu, komponen utama dari relay adalah coil dan kontak. Kontak relay terdiri dari 2 (dua) jenis : yaitu normally close dan normally open. Kontak normally open berada dalam kondisi membuka ketika relay tidak dialiri arus listrik. Sedangkan kontak normally close berada dalam keadaan menutup bilamana relay tidak dialiri arus listrik. Dalam dunia elektronika, relay dikenal sebagai komponen yang dapat mengimplementasikan logika switching. Relay yang paling sederhana ialah relay elektromekanis yang memberikan pergerakan mekanis saat mendapatkan energi listrik. Secara sederhana relay elektromekanis ini didefinisikan sebagai berikut: 1) Alat yang menggunakan gaya elektromagnetik untuk menutup atau membuka kontak saklar. 2) Saklar yang digerakkan secara mekanis oleh daya atau energi listrik. Seperti saklar, relay juga dibedakan berdasar pole dan throw yang dimilikinya. Berikut definisi pole dan throw: Pole : banyaknya contact yang dimiliki oleh relay Throw : banyaknya kondisi (state) yang mungkin dimiliki contact Berikut ini penggolongan relay berdasar jumlah pole dan throw : SPST (Single Pole Single Throw) 79 DPST (Double Pole Single Throw) SPDT (Single Pole Double Throw) DPDT (Double Pole Double Throw) 3PDT (Three Pole Double Throw) 4PDT (Four Pole Double Throw) 3. Lampu Pijar Lampu pijar adalah sumber cahaya buatan yang dihasilkan melalui penyaluran arus listrik melalui filamen yang kemudian memanas dan menghasilkan cahaya. Kaca yang menyelubungi filamen panas tersebut menghalangi udara untuk berhubungan dengannya sehingga filamen tidak akan langsung rusak akibat teroksidasi. Lampu pijar dipasarkan dalam berbagai macam bentuk dan tersedia untuk tegangan kerja yang bervariasi dari mulai 1,25 volt hingga 300 volt. Energi listrik yang diperlukan lampu pijar untuk menghasilkan cahaya yang terang lebih besar dibandingkan dengan sumber cahaya buatan lainnya seperti lampu pendar dan dioda cahaya, maka secara bertahap pada beberapa negara peredaran lampu pijar mulai dibatasi. Di samping memanfaatkan cahaya yang dihasilkan, beberapa penggunaan lampu pijar lebih memanfaatkan panas yang dihasilkan, contohnya adalah pemanas kandang ayam, dan pemanas inframerah dalam proses pemanasan di bidang industri. Selubung gelas yang menutup rapat filamen suatu lampu pijar disebut dengan bola lampu. Macam-macam bentuk bola lampu antara lain adalah bentuk bola, bentuk jamur, bentuk lilin, dan bentuk lustre. Warna bola lampu 80 antara lain yaitu bening, warna susu atau buram, dan warna merah, hijau, biru, atau kuning. 4. Kabel NYA Kabel NYA berinti tunggal, berlapis bahan isolasi PVC, untuk instalasi luar atau kabel udara. Kode warna isolasi ada warna merah, kuning, biru dan hitam sesuai dengan peraturan PUIL ( Persyaratan Umum Instalasi Listrik). Lapisan isolasinya hanya satu lapis sehingga mudah cacat, tidak tahan air (NYA adalah tipe kabel udara) dan mudah digigit tikus. Agar aman memakai kabel tipe ini, kabel harus dipasang dalam pipa (conduit) jenis PVC atau saluran tertutup. Sehingga tidak mudah menjadi sasaran gigitan tikus, dan apabila ada isolasi yang terkelupas tidak tersentuh langsung oleh orang. Kabel NYA banyak dipergunakan dalam pemasangan instalasi karena harganya murah, mudah dalam pengerjaannya dan berperan mengganti kabel NGA yang sudah tidak produksi lagi. Istilah NYA memiliki arti : N = Normal artinya penghantar terbuat dari tembaga Y = Isolasi PVC yaitu Pollyvinyl Chlorida A = Arder artinya terdiri dari satu penghantar Standart Warna Kabel : Perbedaan warna kabel ini sesuai dengan PUIL (Persyaratan Umum Instalasi Listrik) yang bertujuan untuk memudahkan membedakan fungsi dari tiap-tiap kabel. Berikut adalah tabel warna kabel untuk instalasi tiga fasa dan satu fasa. 5. Timmer TDR (Time Delay Relay) sering disebut juga relay timer atau relay penunda batas waktu banyak digunakan dalam instalasi motor terutama instalasi 81 yang membutuhkan pengaturan waktu secara otomatis. Fungsi dari peralatan kontrol ini adalah sebagai pengatur waktu bagi peralatan yang dikendalikannya. Timer ini dimaksudkan untuk mengatur waktu hidup atau mati dari kontaktor atau untuk merubah sistem bintang ke segitiga dalam delay waktu tertentu. Bagian input timer biasanya dinyatakan sebagai kumparan (Coil) dan bagian outputnya sebagai kontak NO atau NC. Kumparan pada timer akan bekerja selama mendapat sumber arus. Apabila telah mencapai batas waktu yang diinginkan maka secara otomatis timer akan mengunci dan membuat kontak NO menjadi NC dan NC menjadi NO. 6. Kontaktor Kontaktor yaitu peralatan listrik yang bekerja berdasarkan prinsip induksi elektromagnetik. Pada kontaktor terdapat sebuah belitan yang mana bila dialiri arus listrik akan timbul medan magnet pada inti besinya, yang akan membuat kontaknya tertarik oleh gaya magnet yang timbul tadi. Kontak Bantu NO (Normally Open) akan menutup dan kontak Bantu NC (Normally Close) akan membuka. Kontak pada kontaktor terdiri dari kontak utama dan kontak Bantu. Kontak utama digunakan untuk rangkaian daya sedangkan kontak Bantu digunakan untuk rangkaian kontrol. Pembahasan Praktikum Alat dan bahan yang digunakan dalam praktikum : 1. Push button 2. Relay 3. Timmer 82 4. Kontaktor 5. Socket relay 6. Lampu 7. Fitting 8. Papan modul 9. Kabel NYA 10. Catu Daya PLN 11. Steker 12. Terminal 13. Obeng 14. Tespen Gambar Rangkaian Relay Pengendali Timer dan Kontaktor 83 Langkah - langkah praktikum : 1. Persiapkan papan modul 2. Persiapkan alat dan bahan praktikum 3. Rangkai sesuai dengan gambar yang telah dibuat 4. Sambungkan rangkaian pada sumber tegangan untuk mengetes rangkaian. 5. Buat laporan sementara Cara kerja rangkaian : 1. Ketika tombol On ditekan maka relay aktif sehingga kontak terhubung dengan NO, sehingga timer aktif dan lampu 1 menyala. 2. Timer mulai menghitung sesuai setting waktu, ketika waktu habis maka kontak dengan NO timer menjadi terhubung sehingga kontaktor dan lampu 1 menyala, sedangkan pada kontak NC timer menjadi terputus sehingga lampu 1 mati. 3. Ketika tombol Off ditekan maka arus listrik dan tegangan 220VAC terputus sehingga relay, timer, kontaktor, lampu 1 dan 2 mati. Analisa Rangkaian ini dapat digunakan untuk mengaktifkan sebuah alat yang menggunakan timer yang waktunya dapat kita atur sesuai keinginan kita. Timer dilengkapi dengan indikator lampu untuk mengetahui apakah alat ini sudah bekerja atau tidak. Apabila lampu tidak berkedip, maka timer rusak. 84 Rangkaian Relay, Timer dan Kontaktor dengan 3 Lampu Dasar Teori 1. Push Button Push Button atau saklar tekan, artinya alat ini bekerja dengan cara ditekan. Pada bagian atasnya terdapat knop yang berfungsi sebagai area penekan, lalu di dalamnya terdapat 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 atau 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 atau 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. Alat ini juga memiliki kode warna pada bagian knopnya untuk membedakan fungsi dari masing-masing alat, seperti warna merah digunakan untuk tombol OFF, lalu warna hitam atau hijau digunakan untuk tombol ON. Ada beberapa contoh penggunaan Push Button seperti untuk menjalankan motor, menghidupkan lampu, menyalakan bell, dan masih banyak lagi. 2. Relay Relay adalah komponen yang bekerja berdasarkan induksi elektromagnet. Bilamana suatu gulungan kawat penghantar (coil) dialiri arus akan timbul medan 85 magnet yang mengelilingi penghantar tersebut. Medan magnet inilah yang dimanfaatkan untuk menarik kontak saklar. Oleh karena itu, komponen utama dari relay adalah coil dan kontak. Kontak relay terdiri dari 2 (dua) jenis : yaitu normally close dan normally open. Kontak normally open berada dalam kondisi membuka ketika relay tidak dialiri arus listrik. Sedangkan kontak normally close berada dalam keadaan menutup bilamana relay tidak dialiri arus listrik. Dalam dunia elektronika, relay dikenal sebagai komponen yang dapat mengimplementasikan logika switching. Relay yang paling sederhana ialah relay elektromekanis yang memberikan pergerakan mekanis saat mendapatkan energi listrik. Secara sederhana relay elektromekanis ini didefinisikan sebagai berikut: 1) Alat yang menggunakan gaya elektromagnetik untuk menutup atau membuka kontak saklar. 2) Saklar yang digerakkan secara mekanis oleh daya atau energi listrik. Seperti saklar, relay juga dibedakan berdasar pole dan throw yang dimilikinya. Berikut definisi pole dan throw: Pole : banyaknya contact yang dimiliki oleh relay Throw : banyaknya kondisi (state) yang mungkin dimiliki contact Berikut ini penggolongan relay berdasar jumlah pole dan throw : SPST (Single Pole Single Throw) DPST (Double Pole Single Throw) SPDT (Single Pole Double Throw) DPDT (Double Pole Double Throw) 3PDT (Three Pole Double Throw) 4PDT (Four Pole Double Throw) 86 3. Lampu Pijar Lampu pijar adalah sumber cahaya buatan yang dihasilkan melalui penyaluran arus listrik melalui filamen yang kemudian memanas dan menghasilkan cahaya. Kaca yang menyelubungi filamen panas tersebut menghalangi udara untuk berhubungan dengannya sehingga filamen tidak akan langsung rusak akibat teroksidasi. Lampu pijar dipasarkan dalam berbagai macam bentuk dan tersedia untuk tegangan kerja yang bervariasi dari mulai 1,25 volt hingga 300 volt. Energi listrik yang diperlukan lampu pijar untuk menghasilkan cahaya yang terang lebih besar dibandingkan dengan sumber cahaya buatan lainnya seperti lampu pendar dan dioda cahaya, maka secara bertahap pada beberapa negara peredaran lampu pijar mulai dibatasi. Di samping memanfaatkan cahaya yang dihasilkan, beberapa penggunaan lampu pijar lebih memanfaatkan panas yang dihasilkan, contohnya adalah pemanas kandang ayam, dan pemanas inframerah dalam proses pemanasan di bidang industri. Selubung gelas yang menutup rapat filamen suatu lampu pijar disebut dengan bola lampu. Macam-macam bentuk bola lampu antara lain adalah bentuk bola, bentuk jamur, bentuk lilin, dan bentuk lustre. Warna bola lampu antara lain yaitu bening, warna susu atau buram, dan warna merah, hijau, biru, atau kuning. 4. Kabel NYA Kabel NYA berinti tunggal, berlapis bahan isolasi PVC, untuk instalasi luar atau kabel udara. Kode warna isolasi ada warna merah, kuning, biru dan hitam sesuai dengan peraturan PUIL ( Persyaratan Umum Instalasi Listrik). 87 Lapisan isolasinya hanya satu lapis sehingga mudah cacat, tidak tahan air (NYA adalah tipe kabel udara) dan mudah digigit tikus. Agar aman memakai kabel tipe ini, kabel harus dipasang dalam pipa (conduit) jenis PVC atau saluran tertutup. Sehingga tidak mudah menjadi sasaran gigitan tikus, dan apabila ada isolasi yang terkelupas tidak tersentuh langsung oleh orang. Kabel NYA banyak dipergunakan dalam pemasangan instalasi karena harganya murah, mudah dalam pengerjaannya dan berperan mengganti kabel NGA yang sudah tidak produksi lagi. Istilah NYA memiliki arti : N = Normal artinya penghantar terbuat dari tembaga Y = Isolasi PVC yaitu Pollyvinyl Chlorida A = Arder artinya terdiri dari satu penghantar Standart Warna Kabel : Perbedaan warna kabel ini sesuai dengan PUIL (Persyaratan Umum Instalasi Listrik) yang bertujuan untuk memudahkan membedakan fungsi dari tiap-tiap kabel. Berikut adalah tabel warna kabel untuk instalasi tiga fasa dan satu fasa. 5. Timmer TDR (Time Delay Relay) sering disebut juga relay timer atau relay penunda batas waktu banyak digunakan dalam instalasi motor terutama instalasi yang membutuhkan pengaturan waktu secara otomatis. Fungsi dari peralatan kontrol ini adalah sebagai pengatur waktu bagi peralatan yang dikendalikannya. Timer ini dimaksudkan untuk mengatur waktu hidup atau mati dari kontaktor atau untuk merubah sistem bintang ke segitiga dalam delay waktu tertentu. Bagian input timer biasanya dinyatakan sebagai kumparan (Coil) dan bagian outputnya sebagai kontak NO atau NC. Kumparan pada timer akan bekerja 88 selama mendapat sumber arus. Apabila telah mencapai batas waktu yang diinginkan maka secara otomatis timer akan mengunci dan membuat kontak NO menjadi NC dan NC menjadi NO. 6. Kontaktor Kontaktor yaitu peralatan listrik yang bekerja berdasarkan prinsip induksi elektromagnetik. Pada kontaktor terdapat sebuah belitan yang mana bila dialiri arus listrik akan timbul medan magnet pada inti besinya, yang akan membuat kontaknya tertarik oleh gaya magnet yang timbul tadi. Kontak Bantu NO (Normally Open) akan menutup dan kontak Bantu NC (Normally Close) akan membuka. Kontak pada kontaktor terdiri dari kontak utama dan kontak Bantu. Kontak utama digunakan untuk rangkaian daya sedangkan kontak Bantu digunakan untuk rangkaian kontrol. Pembahasan Praktikum Alat dan bahan yang digunakan dalam praktikum : 1. Push button 2. Relay 3. Timmer 4. Kontaktor 5. Socket relay 6. Lampu 7. Fitting 8. Papan modul 9. Kabel NYA 89 10. Catu Daya PLN 11. Steker 12. Terminal 13. Obeng 14. Tespen Gambar Rangkaian Relay, Timer dan Kontaktor dengan 3 Lampu Langkah - langkah praktikum : 1. Persiapkan papan modul 2. Persiapkan alat dan bahan praktikum 3. Rangkai sesuai dengan gambar yang telah dibuat 4. Sambungkan rangkaian pada sumber tegangan untuk mengetes rangkaian. 5. Buat laporan sementara Cara kerja rangkaian : 90 1. Ketika tombol On ditekan maka relay aktif sehingga kontak terhubung dengan NO dan menyebabkan timer aktif. 2. Timer mulai menghitung sesuai setting waktu, ketika waktu habis maka kontak terhubung dengan NO timer sehingga kontaktor aktif dan lampu 1, 2, 3 sebagai indikator phase R S T menyala. 3. Ketika tombol Off ditekan maka arus listrik dan tegangan 220VAC terputus sehingga relay, timer, kontaktor, lampu 1, 2 dan 3 mati. Analisa Rangkaian ini dapat digunakan untuk mengaktifkan sebuah motor 3 phase dengan menggunakan timer. Karena lampu 1, 2, 3 dalam rangkaian ini hanya digunakan sebagai indikator phase, jadi apabila ketiga lampu tersebut menyala, menandakan rangkaian ini dapat digunakan utuk listrik tiga phase. 91 Rangkaian Relay, Timer dan Kontaktor dengan 4 Lampu Dasar Teori 1. Push Button Push Button atau saklar tekan, artinya alat ini bekerja dengan cara ditekan. Pada bagian atasnya terdapat knop yang berfungsi sebagai area penekan, lalu di dalamnya terdapat 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 atau 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 atau 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. Alat ini juga memiliki kode warna pada bagian knopnya untuk membedakan fungsi dari masing-masing alat, seperti warna merah digunakan untuk tombol OFF, lalu warna hitam atau hijau digunakan untuk tombol ON. Ada beberapa contoh penggunaan Push Button seperti untuk menjalankan motor, menghidupkan lampu, menyalakan bell, dan masih banyak lagi. 2. Relay Relay adalah komponen yang bekerja berdasarkan induksi elektromagnet. Bilamana suatu gulungan kawat penghantar (coil) dialiri arus akan timbul medan 92 magnet yang mengelilingi penghantar tersebut. Medan magnet inilah yang dimanfaatkan untuk menarik kontak saklar. Oleh karena itu, komponen utama dari relay adalah coil dan kontak. Kontak relay terdiri dari 2 (dua) jenis : yaitu normally close dan normally open. Kontak normally open berada dalam kondisi membuka ketika relay tidak dialiri arus listrik. Sedangkan kontak normally close berada dalam keadaan menutup bilamana relay tidak dialiri arus listrik. Dalam dunia elektronika, relay dikenal sebagai komponen yang dapat mengimplementasikan logika switching. Relay yang paling sederhana ialah relay elektromekanis yang memberikan pergerakan mekanis saat mendapatkan energi listrik. Secara sederhana relay elektromekanis ini didefinisikan sebagai berikut: 1) Alat yang menggunakan gaya elektromagnetik untuk menutup atau membuka kontak saklar. 2) Saklar yang digerakkan secara mekanis oleh daya atau energi listrik. Seperti saklar, relay juga dibedakan berdasar pole dan throw yang dimilikinya. Berikut definisi pole dan throw: Pole : banyaknya contact yang dimiliki oleh relay Throw : banyaknya kondisi (state) yang mungkin dimiliki contact Berikut ini penggolongan relay berdasar jumlah pole dan throw : SPST (Single Pole Single Throw) DPST (Double Pole Single Throw) SPDT (Single Pole Double Throw) DPDT (Double Pole Double Throw) 3PDT (Three Pole Double Throw) 4PDT (Four Pole Double Throw) 93 3. Lampu Pijar Lampu pijar adalah sumber cahaya buatan yang dihasilkan melalui penyaluran arus listrik melalui filamen yang kemudian memanas dan menghasilkan cahaya. Kaca yang menyelubungi filamen panas tersebut menghalangi udara untuk berhubungan dengannya sehingga filamen tidak akan langsung rusak akibat teroksidasi. Lampu pijar dipasarkan dalam berbagai macam bentuk dan tersedia untuk tegangan kerja yang bervariasi dari mulai 1,25 volt hingga 300 volt. Energi listrik yang diperlukan lampu pijar untuk menghasilkan cahaya yang terang lebih besar dibandingkan dengan sumber cahaya buatan lainnya seperti lampu pendar dan dioda cahaya, maka secara bertahap pada beberapa negara peredaran lampu pijar mulai dibatasi. Di samping memanfaatkan cahaya yang dihasilkan, beberapa penggunaan lampu pijar lebih memanfaatkan panas yang dihasilkan, contohnya adalah pemanas kandang ayam, dan pemanas inframerah dalam proses pemanasan di bidang industri. Selubung gelas yang menutup rapat filamen suatu lampu pijar disebut dengan bola lampu. Macam-macam bentuk bola lampu antara lain adalah bentuk bola, bentuk jamur, bentuk lilin, dan bentuk lustre. Warna bola lampu antara lain yaitu bening, warna susu atau buram, dan warna merah, hijau, biru, atau kuning. 4. Kabel NYA Kabel NYA berinti tunggal, berlapis bahan isolasi PVC, untuk instalasi luar atau kabel udara. Kode warna isolasi ada warna merah, kuning, biru dan hitam sesuai dengan peraturan PUIL ( Persyaratan Umum Instalasi Listrik). 94 Lapisan isolasinya hanya satu lapis sehingga mudah cacat, tidak tahan air (NYA adalah tipe kabel udara) dan mudah digigit tikus. Agar aman memakai kabel tipe ini, kabel harus dipasang dalam pipa (conduit) jenis PVC atau saluran tertutup. Sehingga tidak mudah menjadi sasaran gigitan tikus, dan apabila ada isolasi yang terkelupas tidak tersentuh langsung oleh orang. Kabel NYA banyak dipergunakan dalam pemasangan instalasi karena harganya murah, mudah dalam pengerjaannya dan berperan mengganti kabel NGA yang sudah tidak produksi lagi. Istilah NYA memiliki arti : N = Normal artinya penghantar terbuat dari tembaga Y = Isolasi PVC yaitu Pollyvinyl Chlorida A = Arder artinya terdiri dari satu penghantar Standart Warna Kabel : Perbedaan warna kabel ini sesuai dengan PUIL (Persyaratan Umum Instalasi Listrik) yang bertujuan untuk memudahkan membedakan fungsi dari tiap-tiap kabel. Berikut adalah tabel warna kabel untuk instalasi tiga fasa dan satu fasa. 5. Timmer TDR (Time Delay Relay) sering disebut juga relay timer atau relay penunda batas waktu banyak digunakan dalam instalasi motor terutama instalasi yang membutuhkan pengaturan waktu secara otomatis. Fungsi dari peralatan kontrol ini adalah sebagai pengatur waktu bagi peralatan yang dikendalikannya. Timer ini dimaksudkan untuk mengatur waktu hidup atau mati dari kontaktor atau untuk merubah sistem bintang ke segitiga dalam delay waktu tertentu. Bagian input timer biasanya dinyatakan sebagai kumparan (Coil) dan bagian outputnya sebagai kontak NO atau NC. Kumparan pada timer akan bekerja 95 selama mendapat sumber arus. Apabila telah mencapai batas waktu yang diinginkan maka secara otomatis timer akan mengunci dan membuat kontak NO menjadi NC dan NC menjadi NO. 6. Kontaktor Kontaktor yaitu peralatan listrik yang bekerja berdasarkan prinsip induksi elektromagnetik. Pada kontaktor terdapat sebuah belitan yang mana bila dialiri arus listrik akan timbul medan magnet pada inti besinya, yang akan membuat kontaknya tertarik oleh gaya magnet yang timbul tadi. Kontak Bantu NO (Normally Open) akan menutup dan kontak Bantu NC (Normally Close) akan membuka. Kontak pada kontaktor terdiri dari kontak utama dan kontak Bantu. Kontak utama digunakan untuk rangkaian daya sedangkan kontak Bantu digunakan untuk rangkaian kontrol. Pembahasan Praktikum Alat dan bahan yang digunakan dalam praktikum : 1. Push button 2. Relay 3. Timmer 4. Kontaktor 5. Socket relay 6. Lampu 7. Fitting 8. Papan modul 9. Kabel NYA 10. Catu Daya PLN 96 11. Steker 12. Terminal 13. Obeng 14. Tespen Gambar Rangkaian Relay, Timer dan Kontaktor dengan 4 Lampu Langkah - langkah praktikum : 1. Persiapkan papan modul 2. Persiapkan alat dan bahan praktikum 3. Rangkai sesuai dengan gambar yang telah dibuat 4. Sambungkan rangkaian pada sumber tegangan untuk mengetes rangkaian. 5. Buat laporan sementara Cara kerja rangkaian : 97 1. Ketika tombol On ditekan maka relay aktif sehingga kontak terhubung dengan NO, sehingga timer aktif dan lampu 1 menyala. 2. Timer mulai menghitung sesuai setting waktu, ketika waktu habis maka kontak terhubung dengan NO timer sehingga kontaktor aktif dan lampu 2, 3 serta 4 sebagai indikator phase R S T menyala. Sedangkan kontak NC timer menjadi posisi terbuka sehingga lampu 1 mati. 3. Ketika tombol Off ditekan maka arus listrik dan tegangan 220VAC terputus sehingga relay, timer, kontaktor, lampu 1, 2, 3 dan 4 mati. Analisa Ketika tombol On ditekan maka relay aktif akibatnya kontak terhubung dengan NO, sehingga timer aktif dan lampu 1 menyala. Timer mulai menghitung sesuai setting waktu, ketika waktu habis maka kontak terhubung dengan NO timer sehingga kontaktor aktif dan lampu 2, 3 serta 4 sebagai indikator phase R S T menyala. Sedangkan kontak NC timer menjadi posisi terbuka sehingga lampu 1 mati. Ketika tombol Off ditekan maka arus listrik dan tegangan 220VAC terputus sehingga relay, timer, kontaktor, lampu 1, 2, 3 dan 4 mati. 98 MODUL XI PENUTUP Kesimpulan Pada praktikum yang telah dilakukan dapat diambil kesimpulan bahwa kita harus mampu menerapkan teori ke dalam praktek teknik tenaga listrik secara benar. Dan di dalam praktek ini kita dilatih untuk selalu memperhatikan keselamatan kerja. Seperti belajar menggunakan kabel sesuai dengan PUIL, selain akan memudahkan kita untuk membedakan fungsi dari tiap – tiap kabel tersebut, itu dapat menghindarkan kita dari kesalahan dalam menyambung kabel yang dapat membahayakan diri sendiri dan orang lain. Kecakapan dalam penginstalasian dapat diperoleh apabila kita rajin mencoba melakukan atau menerapkannya di kehidupan sehari-hari. Saran Penulis menujukan saran ini kepada dosen pembimbing dan asisten dosen mata kuliah Teknik Tenaga Listrik dengan tujuan agar didapatkan metode belajar yang lebih baik di kemudian hari. Laporan praktikum teknik tenaga listrik sebaiknya dibuat dan dikumpulkan setiap satu minggu sekali. Praktikum yang dilaksanakan setiap minggu seharusnya dibuatkan modul agar mahasiswa lebih mudah dalam melakukan praktek teknik tenaga listrik Sebelum dimulainya kegiatan belajar mengajar, ada baiknya dosen pembimbing/asisten dosen menjelaskan mengenai materi yang akan dipraktikan serta menjelaskan alat dan bahan apa saja yang akan digunakan beserta fungsinya satu per satu. 99 Setelah selesai kegiatan belajar mengajar, ada baiknya bila diadakan evaluasi guna memantapkan praktikum yang telah dilakukan oleh mahasiswa 100 DAFTAR PUSTAKA 1. http://bocahisonan.blogspot.com/2011/09/timer.htmlhttp://id.wikipedia.org/wiki/ Listrik 2. http://nonoharyono.blogspot.com/2009/12/saklar-tekan-push-button.html 3. http://id.wikipedia.org/wiki/Kontaktor 4. http://forum.otomotifnet.com/otoforum/showthread.php?1323-Relay-dasar2relay-cara-masang-dll 5. http://www.instalasilistrikrumah.com/faktor-koreksi-kuat-hantar-arus-danwarna-kabel/ 6. http://terselubung.blogspot.com/2010/01/cara-kerja-lampu-pijar.html 101 PENULIS 1. Edi Widodo, S.T., M.T. Penulis lahir di Semarang, pada tanggal 4 Juni 1980. Telah menamatkan pendidikan dasar sampai tingkat SLTA di tempat kelahirannya, Kabupaten Semarang, Jawa Tengah. Berikutnya melanjutkan studi di Universitas Brawijaya Malang pada tahun 1999, pada Fakultas Teknik Jurusan Mesin. Setelah diwisuda pada tahun 2005, penulis sempat bekerja pada PT IFURA Pasuruan sebagai asisten programmer CNC selama 6 bulan. Pada tahun 2006 mendapat tugas mengajar pada SMK Muhammadiyah Suruh, Kabupaten Semarang, sebagai Guru Produktif Otomotif. Tahun 2007 mendapat kesempatan melanjutkan studi Magister pada Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya, pada Fakultas Teknologi Kelautan. dan diwisuda pada tahun 2009 dengan penelitian pada Teknologi Transportasi bidang pengembangan pembangunan pelabuhan perikanan. Pada tahun 2010 penulis menjadi dosen pengajar Fakultas Teknik Jurusan Mesin Universitas Muhammadiyan Sidoarjo sampai sekarang. Disamping itu penulis pernah menjadi pengajar mata pelajaran IPA SMP Muhammadiyah 5 Ngoro, Mojokerto dari tahun 2009 sampai 2012. Dan menjadi tentor mata pelajaran FISIKA pada LBB Primagama dari 2008 sampai 2012. 2. Dr. Prantasi Harmi Tjahjanti,S.Si., M.T. Penulis lahir di kota yang terkenal brem dan sambal pecel, Madiun, 15 November 1968. Setelah lulus S1 dari Fisika MIPA Institut Teknologi Sepuluh November Surabaya (ITS), sempat bekerja di PT Chubb cabang Surabaya, sebagai Technical Service merangkap Marketing. Selanjutnya tahun 1994 menjadi dosen pegawai negeri di Universitas Jember (Unej). Sempat menjadi Ketua Laboratorium Fisika MIPA dan Ketua Jurusan. S2 mengambil Materials Science and Engineering di Unversitas Indonesia (UI) Jakarta. Tahun 2003 pindah dari Unej sebagai Dosen Kopertis Wilayah VII Jawa Timur dpk Univesitas Muhammadiyah Sidoarjo. Selanjutnya S3 ditempuh di Fakultas Teknologi Kelautan bidang produksi dan material kapal di ITS Surabaya. Penulis sudah sering mendapatkan dana penelitian dari Ristekdikti, tahun 2016 sedang mengerjakan Hibah Penelitian Kompetensi Tahun Kedua. Penulis juga merupakan reviewer internal untuk program penelitian. 102
