PERANCANGAN SISTEM KONTROL DAN PENGAMAN MOTOR

Jurnal Teknologi Elektro, Universitas Mercu Buana
ISSN : 2086‐9479
PERANCANGAN SISTEM KONTROL DAN PENGAMAN MOTOR
POMPA AIR TERHADAP GANGGUAN TEGANGAN DAN ARUS
BERBASIS ARDUINO
Budi Yanto Husodo1,Ridwan Effendi2
1,2
Jurusan Elektro, Universitas Mercu Buana
Jl. Meruya Selatan, Kebun Jeruk - Jakarta Barat.
Telepon: 021-5857722 (hunting), 5840816 ext.2600 Fax: 021-5857733
Email: [email protected]
dan
dari hasil pembacaan sensor level air
pengaman motor pompa air berbasis
yang terhubung dengan media
air,sensor tegangan yang terhubung
Abstrak
-
Sistem
kontrol
arduino Uno adalah sebuah sistem
kontrol
yang
dirancang
untuk
mengontrol motor pompa hidup dan
matinya
pompa
secara
otomatis,
selain itu juga berfungsi sebagai
pengaman motor induksi tiga fasa
terhadap gangguan tegangan lebih,
tegangan
hilang
kurang,
dan
arus
tegangan
lebih.
gangguan tegangan dan
fasa
Apabila
arus lebih
pada motor induksi tiga phasa ini
tidak
segera
diatasi
maka
akan
menyebabkan motor induksi akan
terbakar,
sehingga
dapat
pompa
menjadi
menyebabkan
sistem
ini
menggunakan
mikrokontroler Arduino uno sebagai
perangkat
Arus lebih yang terhubung dengan
motor pompa.
Setelah
pengujian,
dilakukannya
sistem
proses
kontrol
dan
pengaman pompa motor terhadap
gangguan tegangan dan arus lebih,
khususnya
yang
dibuat
pada
penelitian ini. Ketika kondisi air
telah mencapai batas
yang
ditetapkan, maka pompa akan hidup
dan mati secara otomatis ,serta pada
saat terjadinya gangguan tegangan
kurang atau lebih,fasa hilang dan
terjadinya arus lebih sesuai dengan
berhenti.
Pada
dengan sumber 3 fasa dan sensor
utama
kendali
sistem.
Arduino uno memperoleh informasi
Vol.4 No.2 Mei 2013
batas yang ditentukan maka pompa
motor secara otomatis akan trip.
Kata kunci : Sensor Tegangan ,
Sensor Arus, Arduino, Uno, LM324,
C#.Net, Motor Induksi 3 Phasa,
Pompa
68
Jurnal Teknologi Elektro, Universitas Mercu Buana
menimbulkan panas
PENDAHULUAN
Dalam
skala
pemindahan
dilakukan
air
ISSN : 2086‐9479
besar,
tidak
secara
proses
mungkin
tiga
phasa
sehingga
menyebabkan motor induksi tiga
oleh
phasa akan terbakar. Selain itu
manusia, perlu adanya sistem kontrol
gangguan arus lebih ini juga dapat
untuk proses tersebut. Peran serta
merusak pada jaringan dan sisi
teknologi dalam otomasi industri
sumbernya apabila tidak diamankan.
tidak
bantu
Selama ini, jenis pengaman pompa
manusia untuk melakukan proses
motor induksi tiga phasa telah
produksi,
dapat
banyak diproduksi atau dijual di
memperingan kerja manusia dengan
pasaran, akan tetapi pengaman yang
kualitas hasil produksi yang efisien.
dijual di pasaran lebih spesifik pada
Motor listrik merupakan perangkat
jenis
elektromagnetis yang menghasilkan
Misalnya
energi mekanik. Energi mekanik
overload. Selain jenis pengaman
digunakan untuk memutar impeller
yang terpisah-pisah pengaman motor
pompa dan lain-lain. Dengan tidak
induksi tiga phasa di pasaran sulit
adanya
dalam proses instalasinya.
hanya
manual
induksi
pada motor
sebagai
alat
melainkan
gangguan
selama
proses
gangguan
untuk
tertentu
saja.
pengaman
arus
produksi maka hasil yang diperoleh
Permasalahan tersebut dapat diatasi
akan
yang
dengan membuat rangkaian system
berkualitas baik. Motor induksi tiga
kontrol dan pengaman motor pompa
phasa sering mengalami gangguan
air
ketika pompa impeller macet, yang
arduino uno. Sistem ini bekerja
berdampak pada arus lebih yang di
dengan mendeteksi tinggi level air
sebabkan
dan membandingkan nilai setpoin
menghasilkan
maupun
oleh
dari
produk
sumber
pompa
tegangan
motor
itu
menggunakan
mikrokontroler
dan parameter tegangan serta arus
sendiri.
yang disensor dari pompa motor
Gangguan pada pompa air dengan
induksi 3 phasa sebagai beban.
motor
induksi tiga phasa ini
Berdasarkan uraian di atas maka
mempunyai dampak yang sangat
dalam Penelitian ini akan dirancang
berbahaya bila dibiarkan secara terus
“Sistem Kontrol Dan Pengaman
menerus.
Motor
Gangguan
Vol.4 No.2 Mei 2013
ini
bisa
Pompa
Air
Terhadap
69
Jurnal Teknologi Elektro, Universitas Mercu Buana
ISSN : 2086‐9479
Gangguan Tegangan dan Arus lebih
fasa sangat banyak dipakai sebagai
Berbasis Arduino”.
penggerak di perindustrian karena
Tujuan
banyak memiliki keuntungan, tetapi
Tujuan yang ingin dicapai dalam
penelitian
ini
adalah
untuk
merancang dan membangun suatu
sistem
kontrol
pompa
secara
otomatis yang didalamnya terdapat
pengaman
motor
kemampuan
yang memiliki
untuk
ada juga kelemahannya.
Keuntungan motor induksi tiga fasa:
1. Motor induksi tiga fasa sangat
sederhana dan kuat.
2. Biayanya
murah
dan
dapat
diandalkan.
mendeteksi
3. Motor induksi tiga fasa memiliki
gangguan tegangan dan arus lebih
efisiensi yang tinggi pada kondisi
agar motor tidak mudah terbakar.
kerja normal
LANDASAN TEORI
4. Perawatanya mudah.
Motor Induksi 3 phasa
Kerugiannya:
Motor induksi adalah motor
1. Kecepatannya
listrik arus bolak-balik (ac) yang
bervariasi
putaran rotornya tidak sama dengan
efisiensi.
tidak
tanpa
bisa
merubah
putaran medan putar pada stator,
2. Kecepatannya tergantung beban.
dengan
Pompa
kata
lain
putaran
rotor
dengan putaran medan pada stator
Pompa
adalah
salah
terdapat selisih putaran yang disebut
peralatan
yang
dipakai
slip.
energi
mekanik
Motor
motor
yang
satu
untuk
induksi,
merupakan
mangubah
memiliki
konstruksi
mesin pengerak pompa) menjadi
(dari
yang baik, harganya lebih murah dan
energi
mudah
pengaturan
dipompa. Pada umumnya pompa
kecepatannya, stabil ketika berbeban
digunakan untuk memindahkan air
dan
tinggi.
dari suatu tempat ke tempat yang lain
yang
yang lebih tinggi tempatnya, ataupun
dalam
mempunyai
Hampir
semua
efisiensi
motor
ac
digunakan adalah motor induksi,
terutama motor induksi tiga fasa
yang
paling
banyak
dipakai
di
tekan
pada
cairan
yang
tekananya.
Pengubah
energi
mekanik
menjadi energi tekan fluida tersebut
perindustrian. Motor induksi tiga
Vol.4 No.2 Mei 2013
70
Jurnal Teknologi Elektro, Universitas Mercu Buana
di
atas
dapat
dicapai
dengan
beberapa cara, antara lain :
1. Mengubah
energi
dengan
menggunakan
semacam
sudut
ISSN : 2086‐9479
sekering, MCB dll. Yang menjadi
dasar
pertimbangan
pengaturan
mekanis
pengaman adalah arus dan waktu
alat
kerja suatu pengaman pada instalasi
atau
impeler
listrik.
Sensor arus merupakan peralatan
dengan bentuk tertentu.
gerak
pengaman motor listrik terhadap arus
bolak –balik piston atau alat
beban lebih dan biasa digunakan
semacamnya.
untuk mengukur kuat arus listrik.
2. Dengan
menggunakan
3. Dengan
penukaran
energi
Sensor arus ini menggunakan metode
menggunakan fluida perantara,
Hall Effect Sensor.
baik
Sensor
gas
atau
cair.
Fluida
merupakan
Hall Effect
sensor
yang
perantara ini diberi kecepatan
digunakan untuk mendeteksi medan
tinggi dan
magnet.
dicampur
dengan
Hall Effect Sensor akan
yang
menghasilkan sebuah tegangan yang
berkecepatan rendah. Cara ini
proporsional dengan kekuatan medan
biasa digunakan
magnet yang diterima oleh sensor
fluida
yang
dipompa
pada
pompa
tersebut.
jet (jet pump)
4. Dengan menggunakan udara atau
gas
bertekanan
tinggi
yang
diinjeksikan ke
dalam
suatu
saluran yang berisi fluida yang
dipompa. Cara ini digunakan
pada air/gas lift pump.
Gambar 2.9 Sensor arus ACS712
Sensor Tegangan
Sensor
Peralatan Pengaman.
Tujuan
tindakan
pengamanan
pada instalasi listrik adalah untuk
melindungi manusia atau peralatan
yang tersambung dengan instalasi itu
jika terjadi arus gangguan akibat dari
tegangan
berupa
sebuah transformer step-down pada
umumnya besar transformer ialah 1
Ampere. Keluaran
berupa
tegangan
dari sensor ini
berbentuk
gelombang sinusoidal.
keadaan yang tidak normal. Untuk
itu perlu dipakai pengaman seperti
Vol.4 No.2 Mei 2013
71
Jurnal Teknologi Elektro, Universitas Mercu Buana
ISSN : 2086‐9479
Gambar 2.11 Bentuk fisik dan
simbol IC LM324
Gambar 2.10 Skematik Sensor
Push Button
Tegangan
Push
Dari transformator tegangan
yang
dikonversi
menjadi
4,5V
tegangan
kemudian
komponen
sinyal
untuk menyambung dan memutuskan
dengan
penyearah
gelombang
penuh.
Kalibrasi
dilakukan
dengan
arus
listrik
listrik,
merupakan
dilepaskan
sehingga tegangan yang dihasilkan
kembali
dapat diatur, pada ujung rangkaian
bekerja
dipasang
memutuskan
filter
kapasitor
yang berfungsi
Push
kontak
Button
yang
ini
bekerja
tanpa pengunci sehingga jika tekanan
menempatkan resistor variable 50k
sebuah
adalah
220V
disearahkan
tegangan
Button
maka
ke
kontak
posisi
akan
semula
atau
menyambung
arus
listrik
dan
hanya
untuk menghasilkan tegangan DC
sesaat. Jenis kontak ini ada NO atau
murni
NC. Simbol sakelar tekan (push
yang kompatibel terhadap
tegangan
yang
dibutuhkan
oleh
button) sebagai berikut:
•
ADC.
NO (Normally Open) Contact
NO (Normally Open) Contact
Sensor Air ( Level )
merupakan
adalah saklar yang pada kondisi
komponen elektronik yang berfungsi
normal kontaknya terbuka. Apabila
sebagai
penguat
saklar
penguat
signal
amplifier.
IC
dikenal
dengan
IC
LM324
tegangan
atau
LM324
Op
atau
sebagai
umumnya
Amp
kontaknya
ditekan
mengakibatkan
tersambung.
Simbol
Normally Open contact dapat dilihat
pada gambar 2.12.
(Operational Amplifier). Bentuk fisik
dan simbol IC LM324 dapat dilihat
pada gambar 2.11.
Gambar 2.12 Simbol Normaly Open
Contact
•
Vol.4 No.2 Mei 2013
NC (Normally Closed) Contact
72
Jurnal Teknologi Elektro, Universitas Mercu Buana
ISSN : 2086‐9479
NC (Normally closed) Contact
adalah saklar yang
Kontaktor adalah salah satu
pada kondisi
jenis peralatan listrik yang digunakan
normal kontaknya tertutup. Apabila
untuk menghubungkan atau memutus
saklar
rangkaian listrik (umumnya adalah
ditekan
kontaknya
mengakibatkan
terputus.
Normally
Closed
contact
Simbol
dapat
motor
listrik)
yang
bekerja
berdasarkan prinsip elektromagnet.
dilihat pada gambar 2.13.
Gambar 2.14 Simbol Kontaktor
Gambar 2.13 Simbol Normaly
Closed Contact
Miniatur Circuit Breaker (MCB)
MCB merupakan peralatan
switching dan pemutus arus yang
berfungsi untuk memutuskan tenaga
listrik baik pada saat operasi normal
maupun dalam keadaan tidak normal.
Keterangan :
1, 3, 5
= Nomor terminal yang
digunakan
ke
dan pengaman relay untuk hubung
singkat. Pada operasi normal, MCB
dipergunakan untuk membuka suatu
rangkaian listrik, misalnya untuk
keperluan perawatan. Pada keadaan
operasi tidak normal, misalnya pada
saat terjadi gangguan arus lebih
maka pada keadaan ini MCB akan
2, 4, 6
akan segera dilokalisasi.
Peralatan Kontrol
Kontaktor
Relay.
Relay adalah suatu alat yang
digunakan dalam suatu rangkaian
control untuk melengkapi system
pengontrolan yang otomatis. Relay
berfungsi untuk memonitor besaranbesaran ukuran sesuai dengan batasbatas
yang
dikehendaki.
Relay
bekerja pada tegangan dan arus yang
kecil jadi berbeda dengan kontaktor.
Lampu Indikator
Lampu
indikator
berfungsi
untuk memberitahukan/menandakan
suatu sistem dalam keadaan bekerja
atau
terjadi
gangguan.
Lampu
tanda/indikator mempunyai beberapa
warna
Vol.4 No.2 Mei 2013
= Nomor terminal yang
digunakan ke beban
membuka kontaknya secara otomatis
sehingga rangkaian yang terganggu
(rangkaian
daya)
MCB biasanya dilengkapi dengan
pengaman thermis untuk beban lebih
supply
dan
warna
pada
lampu
73
Jurnal Teknologi Elektro, Universitas Mercu Buana
ISSN : 2086‐9479
indikator itu mempunyai makna dan
dibuat,
maksud tertentu yaitu ; Lampu tanda
pembuatan
warna merah menandakan bahwa
beberapa
sistem/komponen
perancangannya.
dalam
terjadi
gangguan/berhenti.
tanda
warna
hijau
keadaan
dimana
pada
alat
ini,
tahapan
proses
memiliki
dalam
proses
Lampu
menandakan
bahwa sistem dalam keadaan siap
kerja atau sedang bekerja dan lampu
kuning menandakan level air sudah
Gambar 3.1 Blok Diagram
tercapai.
Perancangan Alat
Arduino Uno
Uno Arduino adalah board
berbasis
mikrokontroler
pada
ATmega328. Board ini memiliki 14
digital input / output pin (dimana 6
pin dapat digunakan sebagai output
PWM), 6 input analog, 16 MHz
osilator kristal, koneksi USB, jack
listrik tombol reset. Pin-pin ini berisi
semua
yang
diperlukan
untuk
mendukung mikrokontroler, hanya
terhubung ke komputer dengan kabel
USB atau sumber tegangan bisa
didapat dari adaptor AC-DC atau
baterai untuk menggunakannya.
Perancangan Tombol Start Dan
Stop
Tombol ini berfungsi sebagai
kontrol
kendali
nantinya
akan
menghidupkan
pompa,
yang
digunakan
untuk
atau
mematikan
motor pompa. Pada rangkaian ini ada
tambahan komponen yaitu resistor,
yang bisa berfungsi sebagai pull-up
atau
pull-down,
tergantung
penempatannya. Kenapa diperlukan
resistor? Karena Arduino berbeda
dengan kita yang tahu kapan tombol
ditekan
atau
tidak.
Arduino
‘merasakan’ bahwa tombol ditekan
atau
Ga mba r 2.15 B oard Arduino
Uno
tidak
dari
arus
yang
melewatinya, apakah HIGH atau
LOW.
PERANCANGAN ALAT
Pada
Gambar
2.1
diperlihatkan
proses perancangan alat yang akan
Vol.4 No.2 Mei 2013
74
Jurnal Teknologi Elektro, Universitas Mercu Buana
Gambar 3.2 Rangkaian Skematik
Tombol Start dan Stop
ISSN : 2086‐9479
keluaran
dari
disearahkan
dengan
Rangkaian yang di gunakan
dioda
menggunakan
kemudian dibagi dengan
hanyalah sebuah pembagi tegangan
menggunakan
dan
tegangan
komparator
stepdown
dioda jembatan, tegangan keluaran
Perancangan Sensor Level Air
sebuah
trafo
dengan
rangkaian
yang
pembagi
memiliki
nilai
keluaran logika TTL. Gambar di
hambatan kecil dan toleransi sebesar
bawah adalah rangkaian pembanding
1%, sehingga nilai yang didapat
sederhana
memiliki eror yang kecil.
menggunakan
op-
amp LM324.
Gambar 3.3 Rangkaian Skematik
Gambar 3.4 Rangkaian Skematik
Sensor Level Air
Sensor Tegangan
Perancangan Sensor Arus
Perancangan Sensor Tegangan
disini
Pada bagian IC ini terdapat 2
digunakan untuk mengukur nilai
bagian yang berbeda, bagian yang
tegangan
pertama
Sensor
kebeban,
tegangan
generator
yang
yang
masuk
adalah
bagian
tegangan
akan
tinggi 220 volt AC dan bagian yang
memonitoring
kedua adalah bagian tegangan rendah
nantinya
digunakan
untuk
pengaruh
pemasangan
beban
5 volt DC. Keluaran dari sensor arus
terhadap nilai tegangannya. Pada
ini
adalah
tegangan
perancangan sensor tegangan ini
nantinya
tegangan jala-jala pada generator
Mikrokontroler. Berikut ini adalah
yang akan diukur diturunkan terlebih
gambar rangkaian sensor arus.
akan
DC
diolah
yang
oleh
dahulu dengan menggunakan trafo
stepdown, karena trafo disini tidak
digunakan
sebagai
trafo
daya,
sehingga tidak diperlukan kapasitas
ampere yang besar. Lalu tegangan
Vol.4 No.2 Mei 2013
75
Jurnal Teknologi Elektro, Universitas Mercu Buana
Gambar 3.5
Rangkaian Skematik
ISSN : 2086‐9479
terhubung dengan tombol. Adapun
Sensor Arus
untuk pin outputnya yaitu pin 5,6,7,
Perancangan Catu Daya
terhubung
Catu daya yang digunakan adalah
indicator dan pin 3,pin 4 terhubung
trafo step down yang berfungsi
pada relay. Untuk rangkaiannya bisa
menurunkan tegangan 220 volt dari
lihat pada gambar 2.7.
dengan
lampu
led
PLN menjadi 12 volt. Untuk gambar
R11
330
330
R11
Q1
rangkaian bisa lihat dibawah ini.
PIN_3
330
330
1k
RL2
RL1
R2
PIN_5
12V
D23(K)
D12(K)
PIN_6
PIN_3
DIGITAL (~PWM)
START
Q2
STOP
P C 0 /A D C 0
P C 1 /A D C 1
P C 2 /A D C 2
P C 3 /A D C 3
P C 4 /A D C 4 / SD A
P C 5 /A D C 5 /S C L
microcontrolandos.blogspot.com
TIP122
PIN_7
ANALOG IN
(1)
5
10K
10K
11
PIN_1
4K7
A0
A1
A2
A3
A4
A5
microcontrolandos.blogspot.com
1 /2
3 /4
R E SE T
220VAC
2
10K
3
10K
L(1)
4
VR201
GN D
F IL T E R
V IO U T
VCC
IP -
IP +
1
ACS712ELCTR-20A-T
VR202
VR203
29%
29%
(5)
27%
5
6
7
8
C2
4K7
RV1
R202
D203
D204
1n
D207
3%
SEN LVL ATAS
R201
D208
U2(VCC)
D211
D212
C202
2k
D201
PIN_0
10K.
C201
C203
11
Gambar 3.6 Rangkaian Skematik
R203
SEN LVL BAWAH
D202
D205
D206
2
D209
D210
1
4
3
C1
Catu Daya
100n
A0
TR201
Sensor Level Air
TR202
Perancangan Rangkaian Arduino
dengan Sensor
Setelah
sensor
air,
rangkaian
sensor
sensor
tegangan dan sensor arus lebih, pada
sub
bab
ini
TR203
Sensor Tegangan
Gambar 2.7. Rangkaian skematik
merangkai
level
Sensor Arus
akan
Sistem Kontrol dan Pengaman Motor
Pompa
Perancangan Perangkat Lunak
membahas
Perancangan
Program
rangkaian yang terhubung dengan
Perancangan
Arduino. Pin input dari arduino yang
menjadi tiga bagian yaitu software
digunakan adalah pin A0,A1,A2,A3
untuk
yang mana merupakan analog pin .
sensor tegangan, rangkaian pengolah
Pin A0 ini terhubung ke sensor Arus,
data sensor arus, rangkaian pengolah
pin A1,A2,A3 terhubung dengan
data sensor dan rangkaian kontroler.
sensor tegangan. Pin input lainnya
Untuk
yang mana merupakan digital pin
pembuatan alur program peneliti
adalah pin 0,1,2,3,4. Pin 0 dan 1
membuat
terhubung dengan sensor level air
perencanaan awal. Flowchart yang
software dibagi
rangkaian
pengolah
memudahkan
flowchart
data
dalam
sebagai
sedangkan pin 8,9 dan pin 10
Vol.4 No.2 Mei 2013
D50
POMPA
AIR PENUH ARUS GANGGUAN ON
OFF
LEBIH TEGANGAN
7
6
5
4
3
2
1
0
13
12
11
10
9
8
AR EF
24V
10k
PIN_4
1k
P D 7 / A IN 1
~ P D 6 / A IN 0
~
P D 5 /T1
P D 4 /T 0 / X C K
~ P D 3 /IN T 1
P D 2 / IN T 0
T X P D 1 /TX D
R X P D 0 /R X D
TIP122
1N4007
P B 5 /S C K
P B 4 / M IS O
~P B 3 /M O S I/ O C 2 A
~ P B 2 / S S /O C 1 B
~ P B 1 /O C 1 A
P B 0 / IC P 1 / C L K O
D23
D12
76
Jurnal Teknologi Elektro, Universitas Mercu Buana
dibuat sesuai dari
ISSN : 2086‐9479
keseluruhan
perancangan program.
Flowchart Perancangan Software
Gambar 4.1 Pengujian Sensor Level
Air
Pada
Gambar 3.8 Flowchart Perancangan
Software
pengujian
ini,
akan
ditampilkan nilai tegangan
yang
keluar
pada
akan
diolah
mikrokontroller pada tabel 4.1
ANALISA DAN PENGUJIAN
Tabel 4.1 Pengujian Nilai Sensor
ALAT
level Air
Pengujian Sensor Level Air
Pendeteksian level ketinggian
Posisi Electrode
V out
air dilakukan dengan membaca nilai
T1 Terhubung dengan
tegangan
ground
yang
dihasilkan
oleh
0 vdc
T1 Tidak terhubung
masing-masing rangkaian pembagi
4.5 vdc
dengan ground
tegangan yang tersusun oleh resistor
Berdasarkan table pengujian
R dan RAir. (RAir adalah tahanan
diatas disimpulkan bahwa sensor
yang dibentuk oleh tangkai sensor
ketinggian air
dan tangkai common (T1)). Nilai R
dengan baik.
dalam hal ini adalah 10K ohm.
Pengujian Sensor Arus
Perbedaan tegangan yang cukup jauh
Sensor
inilah yang digunakan sebagai acuan
rangkaian ini adalah menggunakan
pendeteksian
cara
sensor arus ACS712. Pengujian dari
membandingkan nilai Vout dengan
sensor arus ini secara keseluruhan
suatu tegangan referensi yang telah
dilakukan
diset sebelumnya.
minimum terpasang pada sensor ini.
Untuk
dengan
simulasi
pengujian
yang
Pengujian
dapat berfungsi
digunakan
setelah
semua
dilakukan
dalam
sistim
dengan
sensor ketinggian air dengan proteus
memberikan masukan tegangan AC
bisa lihat gambar 3.1.
pada
kaki
input
pada
sensor
ACS712.
Vol.4 No.2 Mei 2013
77
Jurnal Teknologi Elektro, Universitas Mercu Buana
ISSN : 2086‐9479
Pengujian karakteristik dari sensor
Berdasarkan table pengujian diatas
arus
disimpulkan
ACS712
dilakukan
sesuai
susunan pada gambar 4.2
bahwa
sensor
arus
dapat berfungsi dengan baik.
Pengujian Sensor Tegangan
Dalam pengujian sensor tegangan ini
yakni menggunakan trafo step-down
Gambar 4.2 Pengujian sensor arus
ACS712 – 30
1 Ampere. Karakteristik dari trafo
step-down
adalah
jika
tegangan
Pada pin V-out kita berikan volt
masukan menurun maka tegangan
meter, dan pada saat tidak ada arus
keluaran dari trafo
yang melewati sensor tersebut, volt
akan
meter menunjukkan nilai tegangan
perbandingan tersebut.
menurun
step-down juga
sesuai
dengan
sebesar 2,14 volt. Kemudian sensor
diberi beban satu buah unit komputer
dan pada V-out tegangan bertambah
menjadi 2,32 volt. Berdasarkan hasil
Gambar
4.3Pengujian
dari pengujian tersebut maka data
Tegangan
dari grafik pada gambar 4.1 diatas
Dalam pengujian sensor tegangan ini
adalah valid.
dilengkapi
Tabel 4.2 Hasil Pengujian Sensor
Tegangan yang terukur pada listrik
Arus
AC dengan tegangan keluaran pada
dengan
volt
Sensor
meter.
resistor variabel. Pada tabel 4.3 dan
Arus
V dc (IR)
4.4 di bawah ini merupakan hasil
(A)
(Volt)
pengujian
0
2.14
0.5
2.16
1
2.17
1.5
2.21
trafo dan tegangan keluaran pembagi
2
2.24
tegangan.
2.5
2.28
Tabel 4.3 Hasil Pengujian Sensor
3
2.32
Tegangan
Vol.4 No.2 Mei 2013
sensor
tegangan.
Pengujian ini dilakukan dengan cara
pengukuran pada tegangan keluaran
78
Jurnal Teknologi Elektro, Universitas Mercu Buana
ISSN : 2086‐9479
V in Potensial Transformer
V out (Pembagi Tegangan )
Semua perhitungan parameter untuk
(Volt)
Sensor Tegangan (Volt)
menentukan gangguan tegangan dan
V ac
V ac
V ac
V dc
V dc
V dc
R-N
S- N
T-N
R-N
S- N
T-N
overload
dilakukan
dengan
179.9
179.9
179
10.21
10.2
10.21
pemrogaman. Pada pengujian nilai
190.2
190.2
190.
10.8
10.8
10.8
ADC (10 bit) yang nantinya akan
200
200
200
11.39
11.3
11.39
210
210
210
11.89
11.8
11.89
220
220
220
12.5
12.5
12.5
pengolahan
231
231
231
13
13
13
Pengujian ini dilakukan dengan cara
237
237
237
13.42
13.4
13.42
memberikan arus 0 sampai dengan 6
digunakan
sebagai
pada
parameter
mikrokontroller.
Ampere dengan keluaran adc sebesar
Tabel 4.4 Hasil Sensor Tegangan
511 sampai 611. Pada pengujian ini,
Pembagi Tegangan
akan ditampilkan nilai adc yang akan
V in Potensial
V out (Pembagi
Transformer
Tegangan ) Sensor
(Volt)
Tegangan (Volt)
diolah pada mikrokontroller pada
tabel 3.5
V ac
V ac
V ac
V dc
V dc
V dc
R-N
S- N
T-N
R-N
S- N
T-N
10.21
10.21
10.21
2.58
2.58
2.58
10.8
10.8
10.8
2.77
2.77
2.77
11.39
11.39
11.39
2.92
2.92
2.92
(A)
ADC
Vdc
11.89
11.89
11.89
3.06
3.06
3.06
0
511
2.14
12.5
12.5
12.5
3.22
3.22
3.22
0.5
514
2.16
1
520
2.17
13
13
13
3.37
3.37
3.37
1.5
528
2.21
13.42
13.42
13.42
3.49
3.49
3.49
2
536
2.24
2.5
544
2.28
3
562
2.32
Tabel 4.5 Hasil Pengujian Nilai
ADC Pada Mikrokontroller
IR
Berdasarkan tabel pengujian diatas
disimpulkan bahwa sensor Tegangan
dapat berfungsi dengan baik.
4.6 Pengujian Arduino Uno
Pengujian
Arduino ini dilakukan
Arus
Berdasarkan tabel hasil pengujian
diatas disimpulkan bahwa Arduino
Uno dapat berfungsi dengan baik.
dengan pengujian software progam
bahasa C. Pengujian ini dilakukan
dengan
melihat hasil perhitungan
pada mikrokontroller melalui progam
dan ditampilkan pada serial monitor .
KESIMPULAN
Setelah
perencanaan,
pembuatan
proses
dan
pengujian alat serta dari data yang
didapat
Vol.4 No.2 Mei 2013
dilakukan
dari
perencanaan
dan
79
Jurnal Teknologi Elektro, Universitas Mercu Buana
ISSN : 2086‐9479
didapatkan
tegangan
kurang
pengaman motor pompa terhadap
sehingga
kontaktor
trip.
gangguan tegangan dan arus lebih
Sedangkan pada saat pengujian
didapat :
dengan tegangan lebih pada salah
1. Dari pengujian sistem kontrol
satu phasanya 237 volt maka
pembuatan
sistem
kontrol
dan
didapatkan
tegangan
salah satu atau dua electrode
sehingga
kontaktor
kedalam bak yang berisi air,
sedangkan padan phasa yang
secara
pompa
normal, VRN = 220 V, VSN = 220
sebaliknya
V, VTN = 220 V didapatkan
pada saat elektroda tidak terkena
kontaktor tidak trip karena tidak
air
mengurangi
pompa
dengan
dicelupkannya
otomatis
berhenti,begitupun
pompa
secara
berjalan maka
otomatis
sistem
kontrol
level air berfungsi dengan baik
kurang
trip
atau melebihkan
dari setting poin yang ditentukan.
4. Dari pengujian tegangan fasa
2. Dari pengujian sistem pengaman
hilang diperoleh bahwa fasa yang
arus lebih yang dilakukan dengan
hilang diindiksikan dari turunnya
memberi
tegangan salah
arus
antara
1.5 A
sampai dengan 2 Ampere untuk
hingga
setting arus
Vnominal.
memberi
1
arus
Ampere
antara
dan
satu/dua
fasa
dari
10%
kurang
1.5 A
sampai dengan 3 ampere untuk
DAFTAR PUSTAKA
setting arus 2 Ampere, maka
[1]Banzi, Massimo. 2008. Getting
hasil
pengujian
didapatkan
bahwa pada saat setting arus 1
Ampere dengan memberikan arus
Started
with
Arduino,
First
Edition. Sebastopol:
[2]O’Reilly
Instrument,
Depok.
sebesar 2 Ampere didapatkan
SensorArusAcs712,
kontrol trip.
http://depokinstruments.com/
3. Dari pengujian sistem pengaman
gangguan tegangan kurang yang
dilakukan dengan
From
2012/03/29/sensor-arus-listrikacs712/ , 15 juni 2014
memberikan
[3]McRoberts, Mike. 2009. Ardunio
tegangan kurang pada salah satu
Starter Kit Manual – A Complete
phasanya
180
Vol.4 No.2 Mei 2013
volt
maka
80
Jurnal Teknologi Elektro, Universitas Mercu Buana
ISSN : 2086‐9479
Beginner Guide to the Arduino.
UK: Earthshine Design.
[4]Bejo, A 2008, C & AVR Rahasia
Kemudahan
Bahasa
Mikrokontroler
C
dan
ATMEGA8535,
Graha Ilmu, Yogyakarta.
[5]Zuhal,
2004,
Prinsip
Dasar
Elektroteknik. Gramedia Pustaka
Utama. Jakarta..
[6]Prastio,
Rizki
Putra,
2013.Membaca Tegangan Analog
dengan Arduino,From
[7]http://rpprastio.wordpress.com/20
13/02/09/membaca-tegangananalog-dengan-arduino , 17 juli
2014
[8]Arindy, Radita. 2013, Penggunaan
dan Pengaturan Motor Listrik.
Graha Ilmu. Yogyakarta 2013
[9]Stevenson, William D., Jr. 1996.”
Analisis Sistem Tenaga Listrik
Edisi 6” Erlangga Jakarta
Vol.4 No.2 Mei 2013
81