BAB I ABSTRAK A. Latar Belakang Motor listrik sebagai penggerak cukup banyak kita jumpai penggunaannya pada rumah tangga, industri-industri dan sarana transfortasi. Pada umumnya setiap industri selalu menggunakan motor listrik untuk melaksanakan kegiatannya. Hal ini disebabkan karena harganya relatif murah dan mudah pengoperasiannya. Memandang semakin pesatnya pertumbuhan industri yang semakin modern dan semakin padatnya sarana transfortasi maka penggunaan motor-motor listrik ini menunjukkan peningkatan. Sejalan dengan perkembangan perlistrikan, teknologi komponen listrik mempunyai peranan yang sangat penting. Komponen listrik lain banyak digunakan dalam pengendali peralatan motor dan generator listrik, komponen listrik yang banyak digunakan saat ini adalah kontaktor. B. Rumusan Masalah Adapun rumusan masalah dari makalah ini adalah sebagai berikut: 1) 2) 3) 4) Apa definisi kontaktor? Bagaimana prinsip kerja kontaktor ? Apa definisi motor listrik induksi? Bagaimana kontaktor dapat mengendalikan motor listrik induksi ? C. Tujuan dan Manfaat 1. Tujuan Adapun penyusunan makalah ini bertujuan antara lain sebagai berikut: 1. 2. 3. 4. Mahasiswa mengetahui definisi dari kontaktor. Mahasiswa memahami prinsip ker.ja kontaktor. Mahasiswa mengetahui definisi dari motor listrik. Mahasiswa memahami cara kontaktor mengendalikan motor listrik induksi. 2. Manfaat Dalam hal ini pemakalah berharap dapat memberikan manfaat antara lain sebagai berikut : 1. Mahasiswa dapat memanfaatkan kontaktor sebagai pengendali motor induksi. 2. Mahasiswa dapat mengaplikasikan pengetahuan tentang kontaktor untuk keperluan lain dalam kehidupan sehari-hari. 3. Mahasiswa dapat menjadi penyuluh di masyarakat tentang manfaat dan aplikasi kontaktor. D. Metode Penulisan Dalam menyusun makalah ini penulis menggunakan metode studi pustaka, yaitu metode yang menggunakan sumber tertulis didapatkan baik melalui buku atau internet sebagai dasar dalam pembahasannya. E. Sistematika Penulisan Sistematika penulisan makalah ini adalah sebagai berikut: 1. Bab I. Pendahuluan Bab ini berisi latar belakang penulisan, tujuan dan manfaat penulisan, rumusan masalah, metode penulisan dan sistematika penulisan. 2. Bab II. Tinjauan Pustaka Menjelaskan tentang pengertian kontaktor, motor listrik, jenis-jenis kontaktor magnet, jenis-jenis motor listrik dan prinsip kerja kontaktor serta menguraikan keterkaitan antara kelimanya. 3. Bab III. Pembahasan Bab ini berisi penjelasan rinci mengenai cara kontaktor mengendalikan motor listrik induksi. 4. Bab IV. Penutup Menguraikan kesimpulan yang dapat di ambil dari pengerjaan makalah ini dan saran yang sedapat mungkin diberikan guna penyempuranaan dalam tugas selanjutnya. . 5. Daftar Pustaka Mencantumkan sumber-sumber pendukung dalam penyusunan makalah. BAB II PEMBAHASAN 2.1 Kontaktor 2.1.1 Definisi Kontaktor adalah jenis saklar yang bekerja secara magnetik yaitu kontak bekerja apabila kumparan diberi energi. The National Manufacture Assosiation (NEMA) mendefinisikan kontaktor magnetis sebagai alat yang digerakan secara magnetis untuk menyambung dan membuka rangkaian daya listrik. Tidak seperti relay, kontaktor dirancang untuk menyambung dan membuka rangkaian daya listrik tanpa merusak. Beban-beban tersebut meliputi lampu, pemanas, transformator, kapasitor, dan motor listrik. Sedangkan menurut glossary standard kompetensi tenaga teknik ketenaga listrikan bidang transmisi, kontaktor adalah alat yang secara berulang-ulang menutup dan membuka rangkaian listrik. Kemudian dalam sebuah wacana di 2.1.2 Jenis-Jenis Kontaktor Magnet A. Kontaktor Magnet Kontaktor magnet atau sakelar magnet adalah sakelar yang bekerja berdasarkan kemagnetan. Artinya sakelar ini bekerja bila ada gaya kemagnetan. Magnet berfungsi sebagai penarik dan pelepas kontak-kontak. Sebuah kontaktor harus mampu mengalirkan arus dan memutuskan arus dalam keadaan kerja normal. Arus kerja normal ialah arus yang mengalir selama pemutusan tidak terjadi. Sebuah kontaktor kumparan magnetnya (coil) dapat dirancang untuk arus searah (arus DC) atau arus bolak-balik (arus AC). Kontaktor arus AC ini pada inti magnetnya dipasang cincin hubung singkat, gunanya adalah untuk menjaga arus kemagnetan agar kontinu sehingga kontaktor tersebut dapat bekerja normal. Sedangkan pada kumparan magnet yang dirancang untuk arus DC tidak dipasang cincin hubung singkat. Komponen terpenting pada kontaktor magnit terdiri dari : kumparan magnit (coil) dengan simbol A1 – A2 yang akan bekerja bila mendapat sumber tegangan listrik. kontak utama terdiri dari simbol angka : 1,2,3,4,5, dan 6. kontak bantu biasanya tediri dari simbol angka 11,12,13,14, ataupun angka 21,22,23,24 dan juga angka depan seterusnya tetapi angka belakang tetap dari 1 sampai 4. Pada umumnya kontaktor magnit memiliki 3 kontak yang merupakan NO (Normally Open) utama. Bila pada kontaktor mempunyai 4 kontak semuanya NO yang terdiri dari 3 kontak utama dan 1 kontak bantu. Bila pada kontaktor mempunyai 5 kontak maka terdiri dari 3 kontak utama NO dan 1 kontak bantu NO dan 1 kontak bantu NC (Normally Close). Bila pada kontaktor mempunyai 7 kontak maka terdiri dari 3 kontak utama NO, 2 kontak bantu NO, dan 2 kontak bantu NC. B. Kontaktor Magnet Arus Searah (DC) Kontaktor magnet arus searah (DC) terdiri dari sebuah kumparan yang intinya terbuat dari besi. Jadi bila arus listrik mengalir melalui kumparan, maka inti besi akan menjadi magnet. Gaya magnet inilah yang digunakan untuk menarik angker yang sekaligus menutup/ membuka kontak. Bila arus listrik terputus ke kumparan, maka gaya magnet akan hilang dan pegas akan menarik/menolak angker sehingga kontak kembali membuka atau menutup. Untuk merancang kontaktor arus searah yang besar dibutuhkan tegangan kerja yang besar pula, namun hal ini akan mengakibatkan arus yang melalui kumparan akan besar dan kontaktor akan cepat panas. Jadi kontaktor magnet arus searah akan efisien pada tegangan kerja kecil seperti 6 V, 12 V dan 24 V. Bentuk fisik relay dikemas dengan wadah plastik transparan, memiliki dua kontak SPDT (Single Pole Double Throgh) Gambar 2.1, satu kontak utama dan dua kontak cabang). Relay jenis ini menggunakan tegangan DC 6V, 12 V, 24 V, dan 48 V. Juga tersedia dengan tegangan AC 220 V. Kemampuan kontak mengalirkan arus listrik sangat terbatas kurang dari 5 ampere. Untuk dapat mengalirkan arus daya yang besar untuk mengendalikan motor induksi, relay dihubungkan dengan anak kontak. Bila kontaktor untuk arus searah digunakan pada arus AC maka kemagnetannya akan timbul dan hilang setiap saat mengikuti gelombang arus AC. C. Kontaktor Magnet Arus Bolak-Balik (AC) Kontruksi kontaktor magnet arus bolak-balik pada dasarnya sama dengan kontaktor magnet arus searah. Namun karena sifat arus bolak-balik bentuk gelombang sinusoida, maka pada satu periode terdapat dua kali besar tegangan sama dengan nol. Jika frekuensi arus AC 50 Herz berarti dalam 1 detik akan terdapat 50 gelombang. Dan 1 periode akan memakan waktu 1/50 = 0,02 detik yang menempuh dua kali titik nol. Dengan demikian dalam 1 detik terjadi 100 kali titik nol atau dalam 1 detik kumparan magnet kehilangan magnetnya 100 kali. Karena itu untuk mengisi kehilangan magnet pada kumparan magnet akibat kehilangan arus maka dibuat belitan hubung singkat yang berfungsi sebagai pembangkit induksi magnet ketika arus magnet pada kumparan magnet hilang. Dengan demikian maka arus magnet pada kontaktor akan dapat dipertahankan secara terus menerus (kontinu). Bila kontaktor yang dirancang untuk arus AC digunakan pada arus DC maka pada kumparan itu tidak timbul induksi listrik sehingga kumparan menjadi panas. Sebaliknnya, bila kontaktor magnet untuk arus DC yang tidak mempunyai belitan hubung singkat diberikan arus AC maka pada kontaktor itu akan bergetar yang disebabkan oleh kemagnetan pada kumparan magnetnya timbul dan hilang setiap 100 kali. 2.1.3 Prinsip Kerja Kontaktor Magnet Sebuah kontaktor terdiri dari koil, beberapa kontak Normally Open ( NO ) dan beberapa Normally Close ( NC ). Pada saat satu kontaktor normal, NO akan membuka dan pada saat kontaktor bekerja, NO akan menutup. Sedangkan kontak NC sebaliknya yaitu ketika dalam keadaan normal kontak NC akan menutup dan dalam keadaan bekerja kontak NC akan membuka. Koil adalah lilitan yang apabila diberi tegangan akan terjadi magnetisasi dan menarik kontak-kontaknya sehingga terjadi perubahan atau bekerja. Kontaktor yang dioperasikan secara elektromagnetis adalah salah satu mekanisme yang paling bermanfaat yang pernah dirancang untuk penutupan dan pembukaan rangkaian listrik maka gambar prinsip kerja kontaktor magnet dapat dilihat pada gambar berikut : Kontaktor termasuk jenis saklar motor yang digerakkan oleh magnet seperti yang telah dijelaskan di atas. Bila pada jepitan a dan b kumparan magnet diberi tegangan, maka magnet akan menarik jangkar sehingga kontak-kontak bergerak. Yang berhubungan dengan jangkar tersebut ikut tertarik. Tegangan yang harus dipasangkan dapat tegangan bolak balik ( AC ) maupun tegangan searah ( DC ), tergantung dari bagaimana magnet tersebut dirancangkan. Untuk beberapa keperluan digunakan juga kumparan arus ( bukan tegangan ), akan tetapi dari segi produksi lebih disukai kumparan tegangan karena besarnya tegangan umumnya sudah dinormalisasi dan tidak tergantung dari keperluan alat pemakai tertentu. 2.1.4 Karakteristik Kontaktor Magnet Spesifikasi kontaktor magnet yang harus diperhatikan adalah kemampuan daya kontaktor ditulis dalam ukuran Watt / KW, yang disesuaikan dengan beban yang dipikul, kemampuan menghantarkan arus dari kontak – kontaknya, ditulis dalam satuan ampere, kemampuan tegangan dari kumparan magnet, apakah untuk tegangan 127 Volt atau 220 Volt, begitupun frekuensinya, kemampuan melindungi terhadap tegangan rendah, misalnya ditulis ± 20 % dari tegangan kerja. Dengan demikian dari segi keamanan dan kepraktisan, penggunaan kontaktor magnet jauh lebih baik dari pada saklar biasa. 2.2 Motor Listrik 2.2.1 Definisi Motor listrik merupakan sebuah perangkat elektromagnetis yang mengubah energi listrik menjadi energi mekanik. Energi mekanik ini digunakan untuk, misalnya, memutar impeller pompa, fan atau blower, menggerakan kompresor, mengangkat bahan, dll. Motor listrik digunakan juga di rumah (mixer, bor listrik, fan angin) dan di industri. Motor listrik kadangkala disebut “kuda kerja” nya industri sebab diperkirakan bahwa motor-motor menggunakan sekitar 70% beban listrik total di industri. 2.2.2 Prinsip Kerja Motor Listrik A. Secara Umum Mekanisme kerja untuk seluruh jenis motor secara umum sama. Arus listrik dalam medan magnet akan memberikan gaya. Jika kawat yang membawa arus dibengkokkan menjadi sebuah lingkaran/loop, maka kedua sisi loop, yaitu pada sudut kanan medan magnet, akan mendapatkan gaya pada arah yang berlawanan. Pasangan gaya menghasilkan tenaga putar/ torque untuk memutar kumparan. Motor-motor memiliki beberapa loop pada dinamonya untuk memberikan tenaga putaran yang lebih seragam dan medan magnetnya dihasilkan oleh susunan elektromagnetik yang disebut kumparan medan. Dalam memahami sebuah motor, penting untuk mengerti apa yang dimaksud dengan beban motor. Beban mengacu kepada keluaran tenaga putar/ torque sesuai dengan kecepatan yang diperlukan. Beban umumnya dapat dikategorikan kedalam tiga kelompok, yaitu: dengan kecepatan operasinya namun torque nya tidak bervariasi. Contoh beban dengan torque konstan adalah conveyors, rotary kilns, dan pompa displacement konstan. kecepatan operasi. Contoh beban dengan variabel torque adalah pompa sentrifugal dan fan (torque bervariasi sebagai kwadrat kecepatan). berbanding terbalik dengan kecepatan. Contoh untuk beban dengan daya konstan adalah peralatan-peralatan mesin. B. Prinsip Kerja Motor Listrik 3 Phasa Motor 3 phasa akan bekerja /berputar apabila sudah dihubungkan dalam hubungan tertentu. Mendapat tegangan (jala-jala /power /sumber) sesuai dengan kapasitas motornya. Bekerjanya hanya mengenal 2 hubungan yaitu : 1. langsung pada terminal maupun melalui rangkaian kontrol. 2. ▲) berarti motor harus dihubungkan segitiga baik secara langsung pada terminal maupun melalui rangkaian kontrol. Kecuali :mesin-mesin yang berkapasitas tinggi diatas 10 HP, maka motor tersebut wajib bekerja segitiga (▲) dan harus melalui rangkaian kontrol star delta baik secara mekanik , manual, konvensional, digital , PLC. Dimana bekerja awal (start) motor tersebut bekerja bintang hanya sementara, selang berapa waktu barulah motor bekerja segitiga dan motor boleh dibebani. Cara menghubungkan motor dalam hubungan bintang (Y) : hubungkan salah satu dari ujung-ujung kumparan phasa menjadi satu. menghubungkan motor dalam hubungan segitiga (▲) : -ujung pertama dari kumparan phasa I dihubungkan dengan ujung kedua dari kumparan phasa III. -ujung pertama dari kumparan phasa II dihubungkan dengan ujung kedua dari kumparan phasa I. -ujung pertama dari kumparan phasa III dihubungkan dengan ujung kedua dari kumparan phasa II. ujung–ujung pertama atau ujung-ujung kedua. 2.2.3 Jenis-Jenis Motor Listrik Bagian ini menjelaskan tentang dua jenis utama motor listrik: DC dan motor. Dafar para pemasok motor listrik tersedia di www.directindustry.com/find/electric-motor. memperlihatkan motor listrik yang paling umum. A. Motor Listrik Arus Bolak-Balik (AC) Motor arus bolak-balik menggunakan arus listrik yang membalikkan arahnya secara teratur pada rentang waktu tertentu. Motor listrik memiliki dua buah bagian dasar listrik: "stator" dan"rotor" seperti ditunjukkan daalam. Stator merupakan komponen listrik statis.Rotor merupakan komponen listrik berputar untuk memutar as motor. Keuntungan utama motor DC terhadap motor AC adalah bahwa kecepatan motor AC lebih sulit dikendalikan. Untuk mengatasi kerugian ini, motor AC dapat dilengkapi dengan penggerak frekwensi variabel untuk meningkatkan kendali kecepatan sekaligus menurunkan dayanya. Motor induksi merupakan motor yang paling populer di industri karena kehandalannya dan lebih mudah perawatannya. Motor induksi AC cukup murah (harganya setengah atau kurang dari harga sebuah motor DC) dan juga memberikan rasio daya terhadap berat yang cukup tinggi (sekitar dua kali motor DC). B. Motor Listrik Arus Searah (DC) Motor arus searah, sebagaimana namanya, menggunakan arus langsung yang tidak langsung/direct-unidirectional. Motor DC digunakan pada penggunaan khusus dimana diperlukan penyalaan torque yang tinggi atau percepatan yang tetap untuk kisaran kecepatan yang luas. input, konstruksi, dan mekanisme operasi, Secara fisik mesin DC tampak jelas ketika rumah motor atau disebut stator dibongkar terdapat kutub-kutub magnet bentuknya menonjo. Mesin DC yang sudah dipotong akan tampak beberapa komponen yang mudah dikenali. Bagian yang berputar dan berbentuk belitan kawat dan ditopang poros disebut sebagai rotor atau jangkar. Bagian yang berputar dan berbentuk belitan kawat dan ditopang poros disebut sebagai rotor atau jangkar. Bagian yang berputar dan berbentuk belitan kawat dan ditopang poros disebut sebagai rotor atau jangkar . Bagian rotor mesin DC salah satu ujungnya terdapat komutator yang merupakan kumpulan segmen tembaga yang tiap-tiap ujungnya disambungkan dengan ujung belitan rotor. Komutator merupakan bagian yang sering dirawat dan dibersihkan karena bagian ini bersinggungan dengan sikat arang untuk memasukkan arus dari jala-jala ke rotor. Sikat arang (carbon brush) dipegang oleh pemegang sikat (brush holder) (Gambar 13) agar kedudukan sikat arang stabil. Pegas akan menekan sikat arang sehingga hubungan sikat arang dengan komutator tidak goyah. Sikat arang akan memendek karena usia pemakaian dan secara periodik harus diganti dengan sikat arang baru. Salah satu kelemahan dari mesin DC adalah kontak mekanis antara komutator dan sikat arang yang harus terjaga dan secara rutin dilakukan pemeliharaan. Tetapi mesin DC juga memiliki keunggulan khususnya untuk mendapatkan pengaturan kecepatan yang stabil dan halus. Motor DC banyak dipakai di industri kertas, tekstil, kereta api diesel elektrik, dan sebagainya. 2.3. MCB 1 Phasa dan 3 Phasa MCB adalah suatu alat pengaman hubung singkat yang banyak di gunakan pada instalasi motor listrik , juga sering di gunakan karena benda ini praktis penggunaannya. Pada instalasi rumah misalnya apabila ada hubung singkat, maka MCB ini akan memutuskan kontaknya dan seluruh instalasi akan terputus. 2.4. Sekering Sekering adalah suatu alat pengaman untuk mengisolir rangkaian bila terjadi gangguan atau kesalahan pada rangkaian saat di lakukan revisi perbaikan arus yang mengalir pada suatu hantaran menimbulkan panas, supaya suhu penghantarnya tidak terlalu tinggi dan tidak melampaui batas yang dimiliki nya, maka arus dibatasi.Untuk mengamankan hantaran atau peralatan listrik yang di gunakan pengaman lebur Sekering merupakan syatu pengaman yang di gunakan untuk: Berikut jenis sekering: ah tua -abu 2.5 Relay Relay adalah suatu saklar magnet yang kerjannya berdasarkan arus listrik yang mengalir menuju koil yang bila di beri arus listrik akan menjadi magnet yang akan menarik kontak-kontaknya pada reley tersebut. 2.6 Pengendalian Motor Listrik Dengan Kontaktor 2.6.1 Stop Start/ Motor Rangkaian stop/start motor banyak di gunakan dipakai pada mesin-mesin produksi. Selain itu system kendaliseperti ini sangat sederhana dan banyak kelebihannya. Sistem seperti ini sudah banyak di pakai oleh banyak industri, pertambangan,dan rumah sakit.rangkaian sepertiini banyak memiliki kelebihan dan kekurangannya. Kelebihannya itu sendiri adalah tidak memakan tempat dalam pengendaliannya.Hal ini sangat diminati oleh banyak perusahaan, rangkaiannya memang sangat sederhana dan bisa diterapkan pada mesin-mesin produksi. Berikut ini penjelasan tentang alat-alat listrik yang di pakai dalam system pengendali stop/start motor, terdiri dari: 2.6.2 Rangkaian Pembalik Putaran Motor Selain itu ,di antara rangakain yang bias di modifikasi adalah pembalik puteran motor Rangkain hampir sama seperti rangkaian motor di atas. Berikut ini di jelaskan alat-alat listrik yang di pakai dalam pemasangan ini : tor Rangkaian pengendali motor ini, dapat memutar motor kearah kanan dan kiri, menggunakan 2 buah magnetic kontaktor, yang akan di tukar salah satu fasanya, dan menukar NC (normaly close) pada rangkaian kontrol (lihat gambar). pada saat NO (normaly open) S2 ditekan maka K1 bekerja dan motor akan berputar, dan saat NO S3 ditekan maka NC S3 akan memutuskan K1, dan K2 akan bekerja serta motor akan berputarke arah sebaliknya, tekan tombol S1 untuk berhenti/ memutuskan rangkain. 2.6.3 Rangkaian Bintang Segitiga Otomatis Rangkaian bintang segitiga dan bintang cara kerjanya hampir sama dengan rangkaian STOP/START motor. Berikut ini di jelaskan alat-alat listrik yang di pakai dalam pemasangan ini : Sistem kerja rangkaian : A. Hubungan Bintang Segitiga 1. Hubungan Bintang Tombol S2 di-ON-kan terjadi loop tertutup pada rangkaian koil Q1 dan menjadi energized bersamaan dengan koil Q2. Kontaktor Q1 dan Q2 energized motor terhubung bintang. Koil timer K1 akan energized, selama setting waktu berjalan motor terhubung bintang. 2. Hubungan Segitiga Saat Q1 dan Q2 masih posisi ON dan timer K1 masih energized, sampai setting waktu berjalan motor terhubung bintang. Ketika setting waktu timer habis, kontak Normally Close K1 dengan akan OFF menyebabkan koil kontaktor Q1 OFF, bersamaan dengan itu Q3 pada posisi ON. Posisi akhir kontaktor Q2 dan Q3 posisi ON dan motor dalam hubungan segitiga. Untuk mematikan rangkaian cukup dengan meng-OFF-kan tombol tekan S1 rangkaian kontrol akan terputus dan seluruh kontaktor dalam posisi OFF dan motor akan berhenti bekerja. Kelengkapan berupa lampu-lampu indikator dapat dipasangkan, baik indikator saat rangkaian kondisi ON, maupun saat saat rangkaian kondisi OFF, caranya dengan menambahkan kontak bantu normally open yang diparalel dengan koil kontaktor dan sebuah lampu indicator. BAB III PENUTUP 4.1 Kesimpulan Berdasarkan pembahasan di atas dapat di tarik beberapa kesimpulan antara lain sebagai berikut: Motor-motor listrik dapat dikendalikan dengan menggunakan kontaktor magnet. Pengendalian motor-motor listrik dengan kontaktor dapat dilakukan dengan beberapa cara, yaitu stop start/motor, rangkaian pembalik putaran motor dan rangkaian segitiga bintang otomatis. Stop start adalah pengendalian motor dengan rangakain kontaktor sederhana. Prinsip kerjanya hampir sama dengan saklar biasa. Rangkaian pembalik putaran motor adalah pengendalian motor yang dapat memutar ke arah kanan dan kiri dengan menggunakan dua buah kontaktor magnetik. Rangkaian segitiga bintang otomatis adalah pengendali motor dengan 3 buah kontaktor magnetik. DAFTAR PUSTAKA http://www.djlpe.esdm.go.id/modules/.PDF, Tentang pengertian kontaktor. http://blkimojokerto.wordpress.com/2009/01/19/kontaktor, Tentang kontaktor. http://carakerjakontaktor.blogspot.com/?zx=9254cb2b032200aa.
