bab ii teori dasar - Perpustakaan Universitas Mercu Buana

6 BAB II
TEORI DASAR
2.1
Sistem Pengukuran Tinggi Air
Pada tempat-tempat penampungan air seringkali diperlukan suatu
mekanisme untuk mengetahui ketinggian permukaan air. Sebagian besar
mekanisme pengukuran ketinggian air masih berupa cara-cara manual, misalnya
dengan melihat dan melakukan pengukuran secara langsung pada tempat
penampungan. Cara manual merupakan cara yang paling sederhana dan mudah,
tetapi akan mengalami kesulitan jika letak penampungan air sulit dijangkau
manusia, misalnya di atap bangunan, atau bila penerangan di sekitar
penampungan air kurang pencahayaannya.
2.1.1 Pengukuran Tinggi Air
Tinggi muka air adalah elevasi permukaan air pada suatu
penampang terhadap suatu titik tetap yang elevasinya telah diketahui.
Tinggi muka air biasanya dinyatakan dalam satuan meter (m) atau dalam
satuan centimeter (cm).
2.1.2
Kegunaan Pengukuran Tinggi Air
Pengukuran tinggi muka air merupakan langkah awal dalam
pengumpulan data sebagai data hidrologi. Data tinggi muka air dapat
6
http://digilib.mercubuana.ac.id/
7 digunakan secara langsung untuk berbagai keperluan misalnya untuk
penghitungan pengisian air pada bak penampungan, untuk keperluan
pendistribusian air yang ada pada bak penampungan dan keperluan
lainnya.
2.1.3
Teknologi Pengukuran Tinggi Air
Berbagai cara teknologi pengukuran tinggi air :
•
Pengukuran tinggi muka air secara manual dilaksanakan dengan
membaca elevasi permukaan air yang tertera pada alat duga air
biasa yaitu alat duga air.
•
Pengukuran tinggi muka air dengan pelampung yang langsung
dihubungkan dengan mistar geser.
•
Pengukuran tinggi muka air dengan elektrode yang dihubungkan
dengan WLC.
Namun hal tersebut diatas masih kurang karena dalam suatu perubahan
ketinggian air tidak terlihat secara kasat mata karena perubahan ketinggian
permukaan air tersebut sangat kecil, menjadikan perkembangan teknologi
yang pesat, hal itu dapat teratasi dengan bantuan alat yang dapat
diterapkan dalam pengukuran ketingian air tersebut.
Maka dibuatlah suatu alat yaitu pengukur ketinggian permukaan air
menggunakan sensor ultrasonik dan LCD berbasis mikrokontroler arduino
yang dapat melakukan pengukuran ketinggian air secara realtime.
http://digilib.mercubuana.ac.id/
8 2.2
Arduino board ATmega 328
Dalam beberapa tahun terakhir, mikrokontroler telah menjadi lebih murah
dan lebih mudah digunakan,hal ini memungkinkan terciptanya alat yang lebih
baik. Arduino adalah sebuah trobosan baru dalam dunia elektronika, khususnya
mikrokontroller. kemajuan yang dibuat dengan Arduino membawa alat ini satu
langkah lebih dekat bagi pemula, memungkinkan orang untuk memulai sebuah
perancangan sistem control dengan lebih mudah menggunakan Arduino. Arduino
adalah sebuah kit elektronik yang dirancang khusus untuk memudahkan setiap
orang dalam belajar atau mengembangkan perangkat elektronik yang dapat
berinteraksi dengan bermacam-macam sensor dan pengendali. Saat ini Arduino
sangat populer di seluruh dunia. Banyak pemula yang belajar mengenal robotika
dan elektronika lewat Arduino karena mudah dipelajari. Bahasa yang dipakai
dalam Arduino adalah bahasa C yang disederhanakan dengan bantuan librarylibrary Arduino.
http://digilib.mercubuana.ac.id/
9 Gambar 2.1. Arduino Duemilanove
Gambar diatas merupakan salah satu gambar dari versi Arduino, yaitu
Arduino Duemilanove.Arduino Duemilanove ("2009") adalah board berbasis
mikrokontroler ATmega168 atau ATmega328. ia memiliki 14 digital input /
output pin (dimana 6 dapat digunakan sebagai output PWM), 6 input analog, 16
MHz osilator kristal, koneksi USB, jack listrik, ICSP header, dan tombol reset. Ini
berisi semua yang diperlukan untuk mendukung mikrokontroler, hanya terhubung
ke komputer dengan kabel USB atau listrik dengan adaptor AC-DC atau baterai
untuk memulai. Duemilanove dibangun tahun 2009 di Italia dan diberi nama
setelah tahun peluncurannya.
http://digilib.mercubuana.ac.id/
10 2.2.1
Arduino Duemilanove
Arduino
Duemilanove
memiliki
sejumlah
fasilitas
untuk
berkomunikasi dengan komputer, Arduino lain, atau mikrokontroler
lainnya. Pada ATmega328 menyediakan (5V) komunikasi serial, yang
tersedia pada pin digital 0 (RX) dan 1 (TX). Sebuah FTDI FT232RL pada
saluran komunikasi serial board ini melalui USB dan driver FTDI
(disertakan dengan perangkat lunak Arduino) menyediakan port com
virtual untuk perangkat lunak pada komputer. Perangkat lunak Arduino
termasuk monitor serial yang memungkinkan data tekstual sederhana yang
harus dikirim ke dan dari board Arduino. RX dan TX LED pada board
arduino akan berkedip ketika data sedang dikirim melalui chip FTDI dan
koneksi USB ke komputer (tetapi tidak untuk komunikasi serial pada pin 0
dan 1). Sebuah perpustakaan Software Serial memungkinkan untuk
komunikasi serial pada setiap pin digital Duemilanove itu. ATmega168
dan ATmega328 juga mendukung I2C (TWI) dan SPI komunikasi.
2.2.2
Pemograman
Duemilanove Arduino dapat diprogram dengan perangkat lunak
Arduino (download). Pilih "Arduino Diecimila atau Duemilanove w atau
ATmega168" atau "Arduino Duemilanove w atau ATmega328" dari
Tools> menu board sesuai dengan mikrokontroler pada board sesuai tipe
arduino yang dipakai. ATmega168 atau ATmega328 pada Duemilanove
http://digilib.mercubuana.ac.id/
11 Arduino dilengkapi dengan bootloader yang memungkinkan Anda untuk
meng-upload kode baru tanpa menggunakan programmer hardware
eksternal. Ini berkomunikasi menggunakan protokol STK500 asli.
2.2.3
Perangkat Lunak ( Software Reset )
Duemilanove Arduino dirancang dengan cara yang memungkinkan
untuk diatur ulang oleh perangkat lunak yang berjalan pada komputer yang
terhubung. Salah satu perangkat keras flow kontrol (DTR) dari FT232RL
terhubung ke line reset dari ATmega168 atau ATmega328 melalui
kapasitor 100 nanofarad. Perangkat lunak Arduino memungkinkan kita
untuk meng-upload kode dengan hanya menekan tombol upload pada
menu promt pada programmer Arduino. Ini berarti bahwa bootloader dapat
memiliki waktu lebih pendek, seperti penurunan DTR dapat terkoordinasi
dengan baik dengan dimulainya upload.
Pengaturan ini memiliki implikasi lain. Ketika Duemilanove terhubung ke
salah satu komputer yang menjalankan Mac OS X atau Linux, setiap kali
me-reset sambungan dibuat untuk perangkat lunak ini (melalui USB).
Untuk ini setengah detik atau lebih, bootloader berjalan pada Duemilanove
tersebut. Sementara itu diprogram untuk mengabaikan data, itu akan
mencegah beberapa byte pertama dari data yang dikirim ke board arduino.
http://digilib.mercubuana.ac.id/
12 2.3
Bahasa C
Bahasa
C
merupakan
pengembangan
dari
bahasa
BCPL
yang
dikembangkan oleh Martin Richards pada tahun 1967.Selanjutnya bahasa ini
memberikan ide kepada Ken Thompson yang kemudian mengembangkan bahasa
yang disebut bahasa B pada tahun 1970. Perkembangan selanjutnya dari bahasa B
adalah bahasa C oleh Dennis Ricthie sekitar tahun 1970-an di Bell Telephone
Laboratories Inc. (sekarang adalah AT&T Bell Laboratories).Bahasa C pertama
kali digunakan dikomputer Digital Equipment Corporation PDP-11 yang
menggunakan system operasi UNIX.
Beberapa alasan mengapa bahasa C banyak digunakan, diantaranya adalah
sebagai berikut :
•
Bahasa C tersedia hampir di semua jenis komputer.
•
Kode bahasa C sifatnya portabel.
•
Bahasa C hanya menyediakan sedikit kata – kata kunci.
•
Proses executable program bahasa C lebih cepat.
•
Dukungan Pustaka yang banyak.
•
C adalah bahasa yang terstruktur.
•
Selain bahasa tingkat tinggi, C juga dianggap bahasa tingkat
menengah.
•
Bahasa C adalah Kompiler.
http://digilib.mercubuana.ac.id/
13 2.4
Sensor Ultrasonik
Gelombang ultrasonik adalah gelombang dengan besar frekuensi diatas
frekuensi gelombang suara yaitu lebih dari 20 KHz. Seperti telah disebutkan
bahwa sensor ultrasonik terdiri dari rangkaian pemancar ultrasonik yang disebut
transmitter dan rangkaian penerima ultrasonik yang disebut receiver. Sinyal
ultrasonik yang dibangkitkan akan dipancarkan dari transmitter ultrasonik. Ketika
sinyal mengenai benda penghalang, maka sinyal ini dipantulkan, dan diterima
oleh receiver ultrasonik. Sinyal yang diterima oleh rangkaian receiver dikirimkan
ke rangkaian mikrokontroler untuk selanjutnya diolah untuk menghitung jarak
terhadap benda di depannya (bidang pantul).
Prinsip kerja dari sensor ultrasonik dapat ditunjukkan dalam gambar
dibawah ini :
Gambar 2.2. Prinsip Kerja Sensor Ultrasonik
Prinsip kerja dari sensor ultrasonik adalah sebagai berikut :
http://digilib.mercubuana.ac.id/
14 1. Sinyal dipancarkan oleh pemancar ultrasonik. Sinyal tersebut
berfrekuensi diatas 20kHz, biasanya yang digunakan untuk mengukur
jarak benda adalah 40kHz. Sinyal tersebut di bangkitkan oleh
rangkaian pemancar ultrasonik.
2. Sinyal yang dipancarkan tersebut kemudian akan merambat sebagai
sinyal / gelombang bunyi dengan kecepatan bunyi yang berkisar 340
m/s. Sinyal tersebut kemudian akan dipantulkan dan akan diterima
kembali oleh bagian penerima Ultrasonik.
3. Setelah sinyal tersebut sampai di penerima ultrasonik, kemudian sinyal
tersebut akan diproses untuk menghitung jaraknya. Jarak dihitung
berdasarkan rumus :
S = 340.t/2
dimana S adalah jarak antara sensor ultrasonik dengan bidang pantul,
dan t adalah selisih waktu antara pemancaran gelombang ultrasonik
sampai diterima kembali oleh bagian penerima ultrasonik.
a. Pemancar Ultrasonik (Transmitter)
Pemancar Ultrasonik ini berupa rangkaian yang memancarkan sinyal
sinusoidal berfrekuensi di atas 20 KHz menggunakan sebuah transducer
transmitter ultrasonik
http://digilib.mercubuana.ac.id/
15 Gambar 2.3. Rangkaian Pemancar Gelombang Ultrasonik
Prinsip kerja dari rangkaian pemancar gelombang ultrasonik tersebut adalah
sebagai berikut :
1.
Sinyal 40 kHz dibangkitkan melalui mikrokontroler.
2.
Sinyal tersebut dilewatkan pada sebuah resistor sebesar 3kOhm
untuk pengaman ketika sinyal tersebut membias maju rangkaian
dioda dan transistor.
3.
Kemudian sinyal tersebut dimasukkan ke rangkaian penguat arus
yang merupakan kombinasi dari 2 buah dioda dan 2 buah
transistor.
4.
Ketika sinyal dari masukan berlogika tinggi (+5V) maka arus akan
melewati dioda D1 (D1 on), kemudian arus tersebut akan membias
http://digilib.mercubuana.ac.id/
16 transistor T1, sehingga arus yang akan mengalir pada kolektotr T1
akan besar sesuai dari penguatan dari transistor.
5.
Ketika sinyal dari masukan berlogika tinggi (0V) maka arus akan
melewati dioda D2 (D2 on), kemudian arus tersebut akan membias
transistor T2, sehingga arus yang akan mengalir pada kolektotr T2
akan besar sesuai dari penguatan dari transistor.
6.
Resistor R4 dan R6 berfungsi untuk membagi tengangan menjadi
2,5 V. Sehingga pemancar ultrasonik akan menerima tegangan
bolak – balik dengan Vpeak-peak adalah 5V (+2,5 V s.d -2,5 V).
b. Penerima Ultrasonik (Receiver)
Penerima Ultrasonik ini akan menerima sinyal ultrasonik yang
dipancarkan oleh pemancar ultrasonik dengan karakteristik frekuensi yang sesuai.
Sinyal yang diterima tersebut akan melalui proses filterisasi frekuensi dengan
menggunakan rangkaian band pass filter (penyaring pelewat pita), dengan nilai
frekuensi yang dilewatkan telah ditentukan. Kemudian sinyal keluarannya akan
dikuatkan dan dilewatkan ke rangkaian komparator (pembanding) dengan
tegangan referensi ditentukan berdasarkan tegangan keluaran penguat pada saat
jarak antara sensor kendaraan mini dengan sekat/dinding pembatas mencapai jarak
minimum untuk berbelok arah. Dapat dianggap keluaran komparator pada kondisi
ini adalah high (logika ‘1’) sedangkan jarak yang lebih jauh adalah low
(logika’0’). Logika-logika biner ini kemudian diteruskan ke rangkaian pengendali
(mikrokontroler).
http://digilib.mercubuana.ac.id/
17 Gambar 2.4. Rangkaian Penerima Gelombang Ultrasonik
Prinsip kerja dari rangkaian pemancar gelombang ultrasonik tersebut adalah
sebagai berikut :
1. Pertama – tama sinyal yang diterima akan dikuatkan terlebih dahulu oleh
rangkaian transistor penguat Q2.
2. Kemudian sinyal tersebut akan di filter menggunakan High pass filter pada
frekuensi > 40kHz oleh rangkaian transistor Q1.
3. Setelah sinyal tersebut dikuatkan dan di filter, kemudian sinyal tersebut
akan disearahkan oleh rangkaian dioda D1 dan D2.
4. Kemudian sinyal tersebut melalui rangkaian filter low pass filter pada
frekuensi < 40kHz melalui rangkaian filter C4 dan R4.
5. Setelah itu sinyal akan melalui komparator Op-Amp pada U3.
6. Jadi ketika ada sinyal ultrasonik yang masuk ke rangkaian, maka pada
komparator akan mengeluarkan logika rendah (0V) yang kemudian akan
diproses oleh mikrokontroler untuk menghitung jaraknya
http://digilib.mercubuana.ac.id/
18 2.5
LCD ( Liquid Crystal Display )
LCD merupakan kepanjangan dari Liquid Crystal Display penggunaan
LCD diperlukan sebagai sebuah output yang berupa tampilan yang menunjukan
suatu nilai atau besaran dari besaran yang diukur dari suatu system yang dibuat.
LCD yang umum digunakan yaitu LCD dengan ukuran 16 karakter x 2 baris
dengan type HD44780 atau sejenisnya.
Gambar 2.5. LCD HD44780
Modul LCD ini dapat dikonfigurasi untuk interface dengan mikrokontroller 4 atau
8-bit. Karena semua fungsi seperti layar RAM,karakter pembangkit, dan kristal
driver, yang diperlukan untuk mengemudi LCD dot-matriks secara internal
disediakan pada satu chip, sistem minimal dapat dihubungkan dengan controller
atau driver.
Featurs :
•
Dimungkinkan untuk LCD dot matrik 5 x 8 dan 5 x 10
http://digilib.mercubuana.ac.id/
19 •
Konsumsi daya rendah,yaitu antar 2.7 sampai 5.5V
•
Dapat digunakan 4 atau 8 bit antarmuka MPU
•
80 x 8 bit display RAM
•
Automatic reset sirkuit yang menginisialisasi controller / driver
setelah power on.
•
2.6
Osilator internal dengan resistor eksternal.
Rangkaian Relay
Dalam dunia elektronika, relay dikenal sebagai komponen yang dapat
mengimplementasikan logika switching.Sebelum tahun 70an, relay merupakan
otak dari rangkaian pengendali. Baru setelah itu muncul PLC yang mulai
menggantikan posisi relay,walaupun dalam dalam pemakaian kontak sederhana
relay masih banyak digunakan. Relay yang paling sederhana ialah relay
elektromekanis yang memberikan pergerakan mekanis saat mendapatkan energi
listrik. Secara sederhana relay elektromekanis ini dapat didefinisikan sebagai alat
yang menggunakan gaya elektromagnetik untuk menutup atau membuka kontak
saklar, dan Saklar yang digerakkan (secara mekanis) oleh daya/energi listrik
http://digilib.mercubuana.ac.id/
20 Di bawah ini contoh relay yang banyak beredar di pasaran
Gambar 2.6. Relay yang tersedia di pasaran
Secara umum, relay digunakan untuk memenuhi fungsi – fungsi
berikut :
•
Remote control : dapat menyalakan atau mematikan alat dari jarak jauh
•
Penguatan daya : menguatkan arus atau tegangan
Contoh : starting relay pada mesin mobil
•
Pengatur logika kontrol suatu system
2.6.1
Prinsip Kerja Relay
Relay terdiri dari coil dan kontak. coil adalah gulungan kawat yang
mendapat arus listrik, sedang kontak adalah sejenis saklar yang
pergerakannya tergantung dari ada tidaknya arus listrik di coil. Pada
umumnya, relay hanya mempunyai satu kumparan, tapi relay dapat
mempunyai beberapa kotak.pada relay elektromekanis terdapat kontak
diam dan kontak bergerak.sebuah kontak mempunyai 2 fungsi,
yaitu
sebagai Normally Open (NO) dan Normally Close (NC) apabila diberikan
tegangan pada kumparan, maka akan terjadi medan elektromagnetis karena
http://digilib.mercubuana.ac.id/
21 adanya medan magnit pada kumparan, maka akan menyebabkan kontak
bergeser atau bergerak dari NO ke NC. Posisi kontak NO membuka jika
tidak terdapat arus mengalir pada kumparan, dan akan menutup ketika arus
melewati kumparan sebagai efek dari medan magnit. Posisi kontak NC
menutupa jika tidak terdapat arus mengalir pada kumparan,dan akan
membuka ketika arus melewati kumparan sebagai efek dari medan magnit.
Secara sederhana prinsip kerja dari relay adalah ketika Coil mendapat
energi listrik, akan timbul gaya elektromagnet yang akan menarik armature
yang berpegas, dan contact akan menutup.
Gambar. 2.7. Skema Relay Elektromekanik
2.6.2
Relay Sebagai Pengendali
Salah satu kegunaan utama relay dalam dunia industri ialah untuk
implementasi logika kontrol dalam suatu sistem. Sebagai “bahasa
pemrograman” digunakan konfigurasi yang disebut ladder diagram atau
http://digilib.mercubuana.ac.id/
22 relay ladder logic. Berikut ini beberapa petunjuk tentang Relay ladder
logic (ladder diagram):
™ Diagram wiring yang khusus digunakan sebagai bahasa
pemrograman untuk rangkaian kontrol relay dan switching.
™ LD Tidak menunjukkan rangkaian hardware, tapi alur berpikir.
™ LD Bekerja berdasar aliran logika, bukan aliran tegangan/arus.
Relay Ladder Logic terbagi menjadi 3 komponen :
1. Input Æ pemberi informasi
2. Logic Æ pengambil keputusan
3. Output Æ usaha yang dilakukan
Sistem kendali dengan relay ini mempunyai input device
(misalnya: berbagai macam sensor, switch) dan output device (misalnya :
motor, pompa, lampu). Dalam rangkaian logikanya, masing-masing input,
output, dan semua komponen yang dipakai mengikuti standard khusus
yang unik dan telah ditetapkan secara internasional.
2.7
Motor AC
Berdasarkan karakteristik dari arus listrik yang mengalir, motor AC
(Alternating Current,Arus Bolak-balik) terdiri dari 2 jenis, yaitu :
1. Motor listrik AC 1 fasa
2. Motor listrik AC 3 fasa
Cara kerja motor AC satu fasa berbeda dengan motor AC tiga fasa, dimana
pada motor AC tiga fasa untuk belitan statornya terdapat tiga belitan yang
http://digilib.mercubuana.ac.id/
23 menghasilkan medan putar dan pada rotor sangkar terjadi induksi dan interaksi
torsi yang menghasilkan putaran. Sedangkan pada motor satu fasa memiliki dua
belitan stator, yaitu belitan fasa utama (belitan U1-U2) dan belitan fasa bantu
(belitan Z1-Z2), lihat gambar1
Gambar 2.8. Prinsip Medan Magnet Utama danMedan magnet Bantu
Motor Satu fasa
Belitan utama menggunakan penampang kawat tembaga lebih besar
sehingga memiliki impedansi lebih kecil. Sedangkan belitan bantu dibuat dari
tembaga berpenampang kecil dan jumlah belitannya lebih banyak, sehingga
impedansinya lebih besar dibanding impedansi belitan utama.
Grafik arus belitan bantu dan arus belitan utama berbeda fasa sebesar φ,
hal ini disebabkan karena perbedaan besarnya impedansi kedua belitan tersebut.
Perbedaan arus beda fasa ini menyebabkan arus total, merupakan penjumlahan
http://digilib.mercubuana.ac.id/
24 vektor arus utama dan arus bantu. Medan magnet utama yang dihasilkan belitan
utama juga berbeda fasa sebesar φ dengan medan magnet bantu.
Gambar 2.9. Grafik Gelombang arus medan bantu dan arus medan
utama
Gambar 2.10. Medan magnet pada Stator Motor satu fasa
Belitan bantu Z1-Z2 pertama dialiri arus Ibantu menghasilkan fluks magnet Φ
tegak lurus, beberapa saat kemudian belitan utama U1-U2 dialiri arus utama
Iutama. yang bernilai positip. Hasilnya adalah medan magnet yang bergeser
http://digilib.mercubuana.ac.id/
25 sebesar 45° dengan arah berlawanan jarum jam. Kejadian ini berlangsung terus
sampai satu siklus sinusoida, sehingga menghasilkan medan magnet yang berputar
pada belitan statornya. Rotor motor satu fasa sama dengan rotor motor tiga fasa
yaitu berbentuk batang-batang kawat yang ujung-ujungnya dihubung singkatkan
dan menyerupai bentuk sangkar tupai, maka sering disebut dengan motor sangkar.
Gb 2.11. Rotor Sangkar
Belitan rotor yang dipotong oleh medan putar stator, menghasilkan tegangan
induksi, interaksi antara medan putar stator dan medan magnet rotor akan
menghasilkan torsi putar pada rotor.
2.7.1
Motor Kapasitor
Motor kapasitor satu phasa banyak digunakan dalam peralatan rumah
tangga seperti motor pompa air, motor mesin cuci, motor lemari es, motor
air conditioning. Konstruksinya sederhana dengan daya kecil dan bekerja
dengan tegangan suplai PLN 220 V, oleh karena itu menjadikan motor
kapasitor ini banyak dipakai pada peralatan rumah tangga.
http://digilib.mercubuana.ac.id/
26 Gambar 2.12. Motor kapasitor
Belitan stator terdiri atas belitan utama dengan notasi terminal U1-U2, dan
belitan bantu dengan notasi terminal Z1-Z2 Jala-jala L1 terhubung dengan
terminal U1, dan kawat netral N terhubung dengan terminal U2.
Kondensator kerja berfungsi agar perbedaan sudut phasa belitan utama
dengan belitan bantu mendekati 90°.
Pengaturan arah putaran motor kapasitor dapat dilakukan dengan ( lihat
gambar 2.13 ):
• Untuk menghasilkan putaran ke kiri (berlawanan jarum jam) kondensator
kerja CB disambungkan ke terminal U1 dan Z2 dan terminal Z1 dikopel
dengan terminal.
• Putaran ke kanan (searah jarum jam) kondensator kerja disambung kan
ke terminal Z1 dan U1 dan terminal Z2 dikopel dengan terminal U1.
http://digilib.mercubuana.ac.id/
27 Gambar 2.13. Pengawatan motor kapasitor dengan pembalik
putaran.
Motor kapasitor dengan daya diatas 1 KW di lengkapi dengan dua buah
kondensator dan satu buah saklar sentrifugal. Belitan utama U1-U2
dihubungkan dengan jala-jala L1 dan Netral N. Belitan bantu Z1-Z2
disambungkan seri dengan kondensator kerja CB, dan sebuah kondensator
starting CA diseri dengan kontak normally close (NC) dari saklar
sentrifugal, lihat gambar 2.14 Awalnya belitan utama dan belitan bantu
mendapatkan tegangan dari jala-jala L1 dan Netral. Kemudian dua buah
kondensator CB dan CA, keduanya membentuk loop tertutup sehingga
rotor mulai berputar, dan ketika putaran mendekati 70% putaran
nominalnya, saklar sentrifugal akan membuka dan kontak normally close
memutuskan kondensator bantu CA.
http://digilib.mercubuana.ac.id/
28 Gambar 2.14. Pengawatan dengan Dua Kapasitor
Fungsi dari dua kondensator yang disambungkan parallel, CA+CB, adalah
untuk meningkatkan nilai torsi awal untuk mengangkat beban. Setelah
putaran motor mencapai 70% putaran, saklar sentrifugal terputus sehingga
hanya kondensator kerja CB saja yang tetap bekerja. Jika kedua
kondensator rusak maka torsi motor akan menurun drastis, lihat gambar
2.15
Gambar 2.15. Karakteristik Torsi Motor kapasitor
2.7.2 Motor Shaded Pole
Motor shaded pole atau motor phasa terbelah termasuk motor satu phasa
http://digilib.mercubuana.ac.id/
29 daya kecil, dan banyak digunakan untuk peralatan rumah tangga sebagai
motor penggerak kipas angin, blender. Konstruksinya sangat sederhana,
pada kedua ujung stator ada dua kawat yang terpasang dan dihubung
singkatkan fungsinya sebagai pembelah phasa. Belitan stator dibelitkan
sekeliling inti membentuk seperti belitan transfor mator. Rotornya
berbentuk sangkar tupai dan porosnya ditempatkan pada rumah stator
ditopang dua buah bearing.
Gambar 2.16. motor shaded pole, Motor fasa terbelah
Irisan penampang motor shaded pole memperlihatkan dua bagian, yaitu
bagian stator dengan belitan stator dan dua kawat shaded pole. Bagian
rotor sangkar ditempatkan di tengah-tengah stator, lihat gambar 2.17
http://digilib.mercubuana.ac.id/
30 Gambar 2.17. Penampang motor shaded pole
Torsi putar dihasilkan oleh adanya pembelahan phasa oleh kawat shaded
pole. Konstruksi yang sederhana, daya yang kecil, handal, mudah
dioperasikan, bebas perawatan dan cukup di suplai dengan Tegangan AC
220 V, jenis motor shaded pole banyak digunakan untuk peralatan rumah
tangga kecil.
2.7.3 Motor Universal
Motor Universal termasuk motor satu phasa dengan menggunakan belitan
stator dan belitan rotor. Motor universal dipakai pada mesin jahit, motor
bor tangan. Perawatan rutin dilakukan dengan mengganti sikat arang yang
memendek atau pegas sikat arang yang lembek. Kontruksinya yang
sederhana, handal, mudah dioperasikan, daya yang kecil, torsinya yang
cukup besar motor universal dipakai untuk peralatan rumah tangga.
http://digilib.mercubuana.ac.id/
31 Gambar 2.18. komutator pada motor universal
Bentuk stator dari motor universal terdiri dari dua kutub stator. Belitan
rotor memiliki dua belas alur belitan dan dilengkapi komutator dan sikat
arang yang menghubungkan secara seri antara belitan stator dengan belitan
rotornya. Motor universal memiliki kecepatan tinggi sekitar 3000 rpm.
Gambar 2.19. stator dan rotor motor universal
Aplikasi motor universal untuk mesin jahit, untuk mengatur kecepatan
dihubungkan dengan tahanan geser dalam bentuk pedal yang ditekan dan
dilepaskan.
http://digilib.mercubuana.ac.id/