Kapasitor Daya

           Kapasitor daya merupakan suatu peralatan yang amat sederhana yaitu suatu peralatan yang terdiri dari dua pelat metal yang dipisahkan oleh dielektrik (bahan isolasi). Adapun bagian dari kapasitor daya yaitu kertas, foil dan cairan yang telah diimpregnasi, tidak ada bagian yang bergerak akan tetapi terdapat gaya yang bekerja sebagai fungsi dari medan listrik. Sistem penghantar biasanya terbuat dari aluminium murni atau semprotan logam. Sistem dielektriknya dapat dibuat dari kertas atau plastik dengan cairan perekat [1]. Besarnya energi atau beban listrik yang dipakai ditentukan oleh reaktansi (R), induktansi (L) dan capasitansi (C).
        Besarnya pemakaian energi listrik itu disebabkan karena banyak dan beraneka ragam peralatan (beban) listrik yang digunakan. Sedangkan beban listrik yang digunakan umumnya bersifat induktif dan kapasitif. Di mana beban induktif (positif) membutuhkan daya reaktif seperti trafo pada rectifier, motor induksi (AC) dan lampu TL, sedang beban kapasitif (negatif) mengeluarkan daya reaktif. Daya reaktif itu merupakan daya tidak berguna sehingga tidak dapat dirubah menjadi tenaga akan tetapi diperlukan untuk proses transmisi energi listrik pada beban. Jadi yang menyebabkan pemborosan energi listrik adalah banyaknya peralatan yang bersifat induktif. Berarti dalam menggunakan energi listrik ternyata pelanggan tidak hanya dibebani oleh daya aktif (kW) saja tetapi juga daya reaktif (kVAR). Penjumlahan kedua daya itu akan menghasilkan daya nyata yang merupakan daya yang disuplai oleh PLN [2].

Gb. segitiga daya

Dari Gambar di atas diperoleh bahwa perbandingan daya aktif (kW) dengan daya nyata (kVA)

dapat didefinisikan sebagai faktor daya (pf) atau Cos Ø.

Cos Ø = pf = P (kW) / S (kVA) (1)

P (kW) = S (kVA) . Cos Ø (2)

     Seperti kita ketahui bahwa harga Cos Ø adalah mulai dari 0 s/d 1. Berarti kondisi terbaik yaitu pada saat

harga P (kW) maksimum [ P (kW)=S (kVA) ] atau harga Cos Ø = 1 dan ini disebut juga dengan Cos Ø yang terbaik. Namun dalam kenyataannya harga Cos Ø yang ditentukan oleh PLN sebagai pihak yang mensuplai daya adalah sebesar 0,8. Jadi untuk harga Cos Ø < 0,8 berarti pf dikatakan jelek. Jika pf pelanggan jelek (rendah) maka kapasitas daya aktif (kW) yang dapat digunakan pelanggan akan berkurang. Kapasitas itu akan terus menurun seiring dengan semakin menurunnya pf sistem kelistrikan pelanggan.

    Akibat menurunnya pf itu maka akan muncul beberapa persoalan sebagai berikut :

          a. Membesarnya penggunaan daya listrik kWH karena rugi-rugi.

          b. Membesarnya penggunaan daya listrik kVAR.

          c. Mutu listrik menjadi rendah karena jatuh tegangan.

    Untuk memperbesar harga Cos Ø (pf) yang rendah hal yang mudah dilakukan adalah memperkecil sudut Ø sehingga menjadi Ø1 berarti Ø >Ø1. Sedang untuk memperkecil sudut Ø itu hal yang mungkin dilakukan

adalah memperkecil komponen daya reaktif (kVAR). Berarti komponen daya reaktif yang ada bersifat induktif harus dikurangi dan pengurangan itu bisa dilakukan dengan menambah suatu sumber daya reaktif yaitu berupa kapasitor. Proses pengurangan itu bisa terjadi karena kedua beban (induktor dan kapasitor) arahnya berlawanan akibatnya daya reaktif menjadi kecil. Bila daya reaktif menjadi kecil sementara daya aktif tetap maka harga pf menjadi besar akibatnya daya nyata (kVA) menjadi kecil sehingga rekening listrik menjadi berkurang.

Keuntungan lain mengecilnya daya reaktif adalah :

          • Mengurangi rugi-rugi daya pada sistem.

          • Adanya peningkatan tegangan karena daya meningkat

Proses Kerja Kapasitor

       Kapasitor yang akan digunakan untuk meperbesar pf dipasang paralel dengan rangkaian beban. Bila

rangkaian itu diberi tegangan maka elektron akan mengalir masuk ke kapasitor. Pada saat kapasitor penuh

dengan muatan elektron maka tegangan akan berubah. Kemudian elektron akan ke luar dari kapasitor dan

mengalir ke dalam rangkaian yang memerlukannya dengan demikian pada saat itu kapasitor membangkitkan

daya reaktif. Bila tegangan yang berubah itu kembali normal (tetap) maka kapasitor akan menyimpan kembali elektron. Pada saat kapasitor mengeluarkan elektron (Ic) berarti sama juga kapasitor menyuplai daya reaktif ke beban. Keran beban bersifat induktif (+) sedangkan daya reaktif bersifat kapasitor (-) akibatnya daya reaktif yang berlaku menjadi kecil [2].

     Rugi-rugi daya sebelum dipasang kapasitor :

Rugi daya aktif = I2 R Watt (3)

Rugi daya reaktif = I2 x VAR (4)

    Rugi-rugi daya sesudah dipasang kapasitor :

Rugi daya aktif = (I2 – Ic2) R Watt (5)

Rugi daya reaktif = (I2 – Ic2) x VAR (6)

Pemasangan kapasitor

     Kapasitor yang akan digunakan untuk memperkecil atau memperbaiki pf penempatannya ada

dua cara :

                   1. Terpusat kapasitor ditempatkan pada:

                                     a. Sisi primer dan sekunder transformator

                                     b. Pada bus pusat pengontrol

                   2. Cara terbatas kapasitor ditempatkan

                                     a. Feeder kecil

                                     b. Pada rangkaian cabang

                                     c. Langsung pada beban

Perawatan Kapasitor

       Kapasitor yang digunakan untuk memperbaiki pf supaya tahan lama tentunya harus dirawat secara teratur. Dalam perawatan itu perhatian harus dilakukan pada tempat yang lembab yang tidak terlindungi dari debu dan kotoran. Sebelum melakukan pemeriksaan pastikan bahwa kapasitor tidak terhubung lagi dengan sumber. Kemudian karena kapasitor ini masih mengandung muatan berarti masih ada arus/tegangan listrik maka kapasitor itu harus dihubung singkatkan supaya muatannya hilang.

Adapun jenis pemeriksaan yang harus dilakukan meliputi :

1. Pemeriksaan kebocoran

2. Pemeriksaan kabel dan penyangga kapasitor

3. Pemeriksaan isolator

Di kutip dari : Jurnal Rekayasa Elektrika FT. Univ Syiah Kuala Banda Aceh

Karangan oleh : Suriadi, Syahrizal dan Ronny Chandra

»»  Baca Selengkapnya...

Mengenal S7-200 Micro PLC

S7-200 adalah  mikro-programmable logic controller (PLC Micro) yang dapat mengontrol berbagai aplikasi otomasi. Gambar di bawah menunjukkan Micro PLC S7-200 tersebut. Sebuah desain yang kompak, dapat diupgrade, biaya murah, dan seperangkat instruksi yang powerful dari  Micro PLC S7-200 menjadikannya solusi sempurna untuk mengendalikan aplikasi kecil. Selain itu, berbagai macam ukuran CPU dan tegangan menyediakan Anda  fleksibilitas yang Anda butuhkan untuk memecahkan masalah otomatisasi Anda.

Gb. Micro PLC S7-200

Gambar di bawah memperlihatkan sistem Micro PLC S7-200, termasuk sebuah CPU S7-200, sebuah komputer, STEP 7-Micro/WIN programming software dan sebuah kabel komunikasi. Supaya dapat terhubung ke komputer, kamu harus menyediakan salah satu perangkat sebagai berikut :

1. PC/ PPI Kabel

2. Communications processor (CP) card dan kabel MPI (multi point interface)

3. MPI card. Sebuah kabel communications yang di lengkapi dengan MPI card.

• Komponen Micro PLC S7-200

Sebuah micro PLC S7-200 terdiri dari  CPU sendirian atau dengan berbagai pilihan expansion module

Modul CPU S7-200  menggabungkan central processing unit (CPU), power supply, dan diskrit I / O poin menjadi satu perangkat kompak yang berdiri sendiri.

CPU (central processing unit)

  1. CPU mengeksekusi program dan menyimpan data untuk mengendalikan tugas otomatisasi atau

       proses.

  2. Catu daya menyediakan daya listrik untuk unit dasar dan untuk ekspansi setiap

       modul yang terhubung.

  3. Input dan output poin sistem kontrol: input memantau sinyal dari perangkat yang ada di lapangan (seperti                    

       sensor dan switch), dan  pengendalian output pompa, motor, atau perangkat lain.

   4.Port komunikasi memungkinkan Anda untuk menghubungkan CPU ke perangkat pemrograman atau

      perangkat lain. Beberapa CPU S7-200 memiliki dua port komunikasi.

  5. Lampu status memberikan informasi visual tentang modus CPU (RUN atau STOP), arus

      keadaan lokal I / O, dan indikator pendeteksi error jika terjadi kesalahan (error).

Gambar dibawah memperlihatkan perbedaan beberapa modul CPU PLC S7-200

Gb. CPU type 212

Gb. CPU type 214

Gb. CPU type 215 dan 216

Expansion Module

Modul CPU S7-200 menyediakan sejumlah lokal I / O. Penambahan ekspansi modul menyediakan tambahan I/ O. Seperti ditunjukkan dalam Gambar di bawah, ekspansi modul dilengkapi dengan konektor bus untuk menghubungkan ke basic unit.

Gb. CPU dengan expansion module

• Wiring instalasi dengan tegangan AC

Berikut ini pedoman umum  untuk instalasi peng kabelan dengan tegangan AC. Lihat Gambar di bawah :

 1. Menyediakan saklar tunggal (1) yang memutus daya dari CPU, inputan dan semua output (beban) sirkuit.

 2. Menyediakan perangkat overcurrent (2) untuk melindungi pasokan daya CPU,  dan poin I/ O. Anda juga                                   

     dapat menambahkan fuse pada setiap titik keluaran untuk proteksi yang lebih tinggi.

     Proteksi eksternal overcurrent untuk inputan tidak diperlukan bila Anda menggunakan  supply 24 VDC

      (3) dari PLC Micro.

 3. Menghubungkan semua terminal S7-200 ke tanah (ground) terdekat  (4) untuk  menyediakan

      tingkat tertinggi kekebalan noise. Dianjurkan agar semua terminal ground terhubung ke satu titik.                                       

      gunakan kabel 14 AWG atau 1,5 mm2  untuk pengkabelan  ini.

 4. Supply DC dari basic unit dpt digunakan untuk inputan (5), ekspansi input (6), dan ekspansi coil relay (7)

Gb. wiring dengan tegangan 220 VAC

• Wiring instalasi dengan tegangan DC

Untuk sistem teorinya tidak jauh berbeda dengan wiring instalasi AC di atas, yang membedakan adalah sumber tegangannya. Untuk lebih jelasnya dapat di lihat gambar di bawah ini : 

Gb. wiring dengan tegangan DC

Dikutip dari  : Instruction manual PLC Siemens S7-200

Translated by : Teguh E S. 

                (Dengan di edit seperlunya tanpa mengurangi makna dan isi)

»»  Baca Selengkapnya...

Motor Stepper

Prinsip kerja motor DC stepper sama dengan motor DC magnet permanent, yaitu pembangkitan medan magnet untuk memperoleh gaya tarik ataupun gaya lawan dengan menggunakan catu tegangan DC pada
lilitan / kumparannya. Motor DC magnet permanent menggunakan gaya lawan untuk menolak atau mendorong fisik kutub magnet yang dihasilkan, sedangkan pada motor DC stepper menggunakan gaya tarik
untuk menarik fisik kutub magnet yang berlawanan sedekat mungkin ke posisi kutub magnet yang dihasilkan oleh kumparan. Gerakan motor DC stepper terkendali, karena begitu kutub yang berlawanan tadi sudah tarik menarik dalam posisi yang paling dekat, gerakan akan terhenti dan di rem.


Lihat 2 gambar di bawah , jika kumparan mendapat tegangan dengan analogi mendapat logika “1”, maka akan dibangkitkan kutub magnet yang berlawanandengan kutub magnet tetap pada rotor. Sehingga posisi kutub magnet rotor akan ditarik mendekati lilitan yang menghasilkan kutub magnet berlawanan tadi. Jika langkah berikutnya, lilitan yang bersebelahan diberi tegangan, sedang catu tegangan pada lilitan sebelumnya dilepas, maka kutub magnet tetap pada rotor itu akan berpindah posisi menuju kutub magnet lilitan yang dihasilkan. Berarti telah terjadi gerakan 1 step. Jika langkah ini diulang terus- menerus, dengan memberikan tegangan secara bergantian ke lilitan-lilitan yang bersebelahan, maka rotor akan berputar.

Gb. prinsip kerja motor stepper untuk gerakan full step

Gb. prinsip kerja motor stepper untuk gerakan hal step

Logika perputaran rotor tersebut dapat dianalogikan secara langsung dengan data 0 atau 1 yang diberikan secara serentak terhadap semua lilitan stator motor. Hal ini sangat memudahkan bagi system designer dalam hal merancang putaran-putaran motor DC stepper secara bebas dengan mengatur bit-bit pada data yang dikirimkan ke rangkaian interface motor DC stepper tersebut.

Untuk motor DC stepper 4 fasa pada prinsipnya ada dua macam cara kerja , yaitu full step dan half step. Lihat table di bawah. Penjabaran formasi logika dalam table ini adalah untuk mewakili putaran penuh 360 deg relatif terhadap fasa dari motor. Motor DC stepper yang ada di pasaran sebagian besar melipatgandakan jumlah kutub magnet kumparannya dengan memperbanyak kumparan stator sejenis melingkar berurutan dalam konfigurasi penuh 360 deg riil terhadap poros rotor (dengan jumlah fasa tetap). Kondisi ini dilakukan untuk memperoleh efek riil putaran satu step yang lebih presisi, misalnya

3,6 deg / step atau 1,8 deg / step.

Gb. Formasi tegangan/ logika pada motor stepper

Untuk memperoleh efek cengkeraman yang lebih kuat, modus data yang diberikan pada mode full wave dapat dimanipulasi dengan memberikan double active bits pada setiap formasi (lihat tale di bawah).

Dengan cara ini torsi yang dihasilkan akan lebih besar. Namun demikian, penggunaan arus akan berlipat dua karena dalam satu saat yang bersamaan dua lilitanmendapatkan arus kemudi. Dalam aplikasinya,

sumber daya yang tersedia perlu diperhatikan.

Pada full step, suatu titik pada sebuah kutub magnet di rotor akan kembali mendapat tarikan medan magnet stator pada lilitan yang sama setelah step ke 4. berikutnya dapat diberikan lagi mulai dari step ke 1.

Untuk half step, setiap kutub magnet pada rotor akan kembali mendapatkan tarikan dari medan magnet lilitan yang sama setelah step ke 8. Berikutnya kembali mulai dari step 1.

Dengan melihat bahwa pergerakan motor DC stepper adalah berdasarkan perubahan logika pada input lilitan-lilitannya maka menjadi mudah bagi programmer untuk mengubah-ubah arah gerakan dan

kedudukan rotor pada posisi yang akurat. Hal ini salah satu keuntungan dari penggunaan motor DC stepper. Agar dapat membuat gerakan yang lebih presisi, biasanya jumlah batang magnet di rotor diperbanyak dan

lilitan dibuat berpasang-pasangan sesuai dengan posisi kutub magnet rotor. Cara lain adalah dengan menggunakan system gear pada poros rotor tanpa mengubah karakteristik motor DC steppernya.

Di kutip dari : Buku Dasar Automasi II, Karangan Agus Putranto, dkk.

»»  Baca Selengkapnya...

Sistem Kontrol

Kontrol, seperti yang diterapkan untuk mengendalikan sirkuit, adalah istilah yang luas yang berarti apapun dari sistem yang sederhana toggle switch hingga sistem komponen yang kompleks (yang mana termasuk relay, kontaktor, timer, switch, dan lampu indikator). Setiap rangkaian listrik, baik untuk lampu(penerangan) maupun power (instalasi tenaga)  memiliki elemen kontrol. Salah satu contoh dari rangkaian kontrol sederhana adalah tombol lampu yang digunakan untuk menyalakan dan mematikan lampu.

Tentu saja, ada banyak perangkat lain dan sistem peralatan dalam aplikasi industri. Kontrol motor, misalnya,

dapat digunakan untuk start dan stop motor serta untuk melindungi motor, mesin mesin yang terkait, dan juga personil (operator). Selain itu, kontrol motor  juga dapat digunakan untuk membalik putaran, merubah kecepatan motor (speed), joging, sequencing, dan lampu indikator. Sistem kontrol dapat menjadi kompleks, hingga derajat yang tinggi pada sistem otomatis, untuk mengoperasikan mesin yang presisi.

• Kontrol manual

Sistem kontrol dianggap dioperasikan secara manual ketika seseorang harus memulai tindakan supaya sistem kontrol beroperasi. Untuk contoh, seseorang  harus menekan saklar secara manual  untuk menghidupkan dan mematikan motor.

• Kontrol Otomatis

Sementara kontrol manual mesin masih umum dipraktekkan, banyak mesin yang start dan stop secara otomatis. Sering ada kombinasi antara kontrol manual dan kontrol otomatis. Sebuah proses mungkin harus start secara manual, tetapi mungkin harus stop secara otomatis.

Unsur-unsur dari rangkaian kontrol mencakup semua peralatan dan perangkat yang mempertimbangkan dengan fungsi sirkuit:  konduktor, relay, kontaktor, lampu pilot, dan perangkat pengaman beban lebih (over current protection). Pemilihan peralatan kontrol untuk aplikasi tertentu memerlukan pemahaman menyeluruh

mengenai karakteristik operasi pengendali  dan tata letak kabel.  Sebuah perangkat kontrol yang tepat harus dipilih dan diintegrasikan ke dalam keseluruhan desain sistem kontrol.

Simbol Kelistrikan

Simbol kelistrikan adalah bahasa telah dikembangkan untuk mentransfer ide-ide dan Informasi. Supaya untuk dapat memahami ide-ide dan informasi yang dikomunikasikan, pemahaman bahasa sangat diperlukan. Bahasa kontrol terdiri dari simbol umum yang digunakan untuk mewakili komponen kontrol.

• Simbol Kontak

Simbol kontak digunakan untuk menunjukkan jalan terbuka atau tertutup bagi aliran arus listrik. Kontak ditunjukkan sebagai normally open (NO) atau normally close (NC). Kontak yang ditunjukkan oleh simbol ini membutuhkan perangkat lain untuk menjalankan sistem kontrol.

Metode standar untuk menunjukkan sebuah kontak adalah  mengindikasikan kondisi sirkuit dihasilkan ketika perangkat penggerak dalam kondisi de-energized. Misalnya, pada ilustrasi berikut sebuah relay digunakan sebagai perangkat penggerak. Kontak ditampilkan sebagai normally open, artinya kontak terbuka ketika

relay de-energized. Pada rangkain tersebut  tidak ada arus yang mengalir ke lampu dan lampu mati.

• Contoh aplikasi Kontak NO

Dalam sebuah diagram kontrol atau gambar skema, simbol biasanya tidak ditunjukkan dalam keadaan energized atau dioperasikan. Namun, untuk tujuan penjelasan dalam postingan ini, kontak atau perangkat yang ditunjukkan berlawanan dari  keadaan normal akan disorot. Untuk contoh, dalam ilustrasi berikut sirkuit yang pertama, kontak ditampilkan de-energized. Kontak tersebut ditunjukkan sebagai kontak normally open (NO). Ketika relay energized (diberi energi), kontak tersebut akan menutup (menjadi NC), menyalurkan jalur arus dan menyalakan lampu. Kontak telah disorot untuk menunjukkan kontak yang awalnya terbuka (NO) sekarang menjadi menutup (NC). (Ini bukan gambar simbol yang sah. Hal ini digunakan di sini

hanya untuk tujuan ilustrasi.)

• Contoh aplikasi Kontak NC

Dalam ilustrasi berikut kontak ditunjukkan sebagai kontak normally close (NC), artinya kontak tertutup ketika relay dalam kondisi de-energized. Pada rangkaian tersebut ada arus yang mengalir ke lampu dan lampu menyala. Ketika relay diberi energi (energized), kontak yang awalnya menutup akan menjadi terbuka dan lampu mati.

• Simbol Koil

Kumparan digunakan dalam starter elektromagnetik, kontaktor, dan relay. Tujuan kontaktor dan relay adalah untuk membuka dan menutup kontak terkait (associated contact). Huruf Besar(inisial) yang digunakan untuk menunjuk coil, misalnya, "M" sering menunjukkan starter motor dan "CR" menunjukkan relay kontrol. Kontak yang terkait memiliki kesamaan  dalam mengidentifikasi inisial . Kontaktor dan relay menggunakan tindakan elektromagnetik (yang akan dijelaskan kemudian) untuk membuka dan menutup kontak tersebut. Kontak terkait dapat menjadi normally open (NO) atau normally close (NC).

• Contoh koil dengan menggunakan kontak NO

Dalam contoh berikut, kontak "M"  secara seri dengan motor dikendalikan oleh kumparan kontaktor "M". Ketika seseorang menutup saklar, ada aliran arus yang melalui saklar dan  koil kontaktor "M" . Koil kontaktor "M" akan  actuates kontak "M"  yang kemudian menyediakan power  untuk motor.

• Simbol Overload Relay

Overload relay digunakan untuk melindungi motor dari overheating akibat kelebihan beban pada mesin, tegangan yang rendah, atau salah satu fase terbuka dalam sistem tiga fase. Ketika arus yang diambil melebihi dari yang telah ditentukan dalam jangka waktu yang telah ditentukan pula, relay akan terbuka dan motor terputus dari sumber power.

• Simbol Lampu Indikator

Lampu indikator (kadang-kadang disebut sebagai lampu pilot) adalah lampu listrik kecil yang digunakan untuk menunjukkan suatu kondisi tertentu dari sirkuit. Misalnya, lampu merah dapat digunakan untuk menunjukkan motor berjalan. Huruf besar di tengah lampu indikator menunjukkan simbol warna lampu.

• Simbol lainnya

Selain simbol yang telah dibahas di atas, ada banyak simbol lainnya yang digunakan dalam rangkaian kontrol. Gambar berikut menunjukkan banyak simbol yang umum digunakan.

• Singkatan

Dalam hal ini adalah singkatan yang sering digunakan dalam sistem kontrol. Daftar berikut mengidentifikasi singkatan yang umum digunakan :

Di kutip dari : Basic of control component Siemens Technical
Translated by : Teguh E S.
                Dengan di edit seperlunya tanpa mengurangi makna dan isi

»»  Baca Selengkapnya...

Motor Listrik (bag. 1)

Gb. Klasifikasi jenis motor listrik

• Motor 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. Gambar di bawah memperlihatkan sebuah motor DC yang memiliki tiga komponen utama:

􀂃 Kutub medan. 

Secara sederhana digambarkan bahwa interaksi dua kutub magnet akan menyebabkan perputaran pada motor DC. Motor DC memiliki kutub medan yang stasioner dan dinamo yang menggerakan bearing pada ruang diantara kutub medan. Motor DC sederhana memiliki dua kutub medan: kutub utara dan kutub selatan. Garis magnetik energi membesar melintasi bukaan diantara kutub-kutub dari utara ke selatan.

Untuk motor yang lebih besar atau lebih komplek terdapat satu atau lebih elektromagnet. Elektromagnet menerima listrik dari sumber daya dari luar sebagai penyedia struktur medan.

􀂃 Dinamo. 

Bila arus masuk menuju dinamo, maka arus ini akan menjadi elektromagnet. Dinamo yang berbentuk silinder, dihubungkan ke as penggerak untuk menggerakan beban. Untuk kasus motor DC yang kecil, dinamo berputar dalam medan magnet yang dibentuk oleh kutub-kutub, sampai kutub utara dan selatan magnet berganti lokasi. Jika hal ini terjadi, arusnya berbalik untuk merubah kutub-kutub utara dan selatan dinamo.

􀂃 Commutator. 

Komponen ini terutama ditemukan dalam motor DC. Kegunaannya adalah untuk membalikan arah arus listrik dalam dinamo. Commutator juga membantu dalam transmisi arus antara dinamo dan sumber daya.

Keuntungan utama motor DC adalah sebagai pengendali kecepatan, yang tidak mempengaruhi kualitas pasokan daya. Motor ini dapat dikendalikan dengan mengatur:

􀂃 Tegangan dinamo – meningkatkan tegangan dinamo akan meningkatkan kecepatan

􀂃 Arus medan – menurunkan arus medan akan meningkatkan kecepatan.

Motor DC tersedia dalam banyak ukuran, namun penggunaannya pada umumnya dibatasi untuk beberapa penggunaan berkecepatan rendah, penggunaan daya rendah hingga sedang seperti peralatan mesin dan rolling mills, sebab sering terjadi masalah dengan perubahan arah arus listrik mekanis pada ukuran yang lebih besar. Juga, motor tersebut dibatasi hanya untuk penggunaan di area yang bersih dan tidak berbahaya sebab resiko percikan api pada sikatnya. Motor DC juga relatif mahal dibanding motor AC.

Hubungan antara kecepatan, flux medan dan tegangan dinamo ditunjukkan dalam persamaan :

Jenis jenis Motor DC

• Motor DC sumber daya terpisah/ Separately Excited

Jika arus medan dipasok dari sumber terpisah maka disebut motor DC sumber daya terpisah/ separately excited.

• Motor DC sumber daya sendiri/ Self Excited: motor shunt

Pada motor shunt, gulungan medan (medan shunt) disambungkan secara paralel dengan gulungan dinamo (A) seperti diperlihatkan dalam gambar di bawah. Oleh karena itu total arus dalam jalur merupakan penjumlahan arus medan dan arus dinamo.

Gb. Karakteristik Motor DC shunt

Berikut tentang kecepatan motor shunt (E.T.E., 1997):

􀂃 Kecepatan pada prakteknya konstan tidak tergantung pada beban (hingga torque tertentu setelah kecepatannya berkurang, lihat Gb. karakteristik motor DC Shunt dan oleh karena itu cocok untuk

penggunaan komersial dengan beban awal yang rendah, seperti peralatan mesin.

􀂃 Kecepatan dapat dikendalikan dengan cara memasang tahanan dalam susunan seri dengan dinamo (kecepatan berkurang) atau dengan memasang tahanan pada arus medan (kecepatan bertambah).

• Motor DC daya sendiri: motor seri

Dalam motor seri, gulungan medan (medan shunt) dihubungkan secara seri dengan gulungandinamo (A) seperti ditunjukkan dalam gambar di bawah. Oleh karena itu, arus medan sama dengan arus dinamo. Berikut tentang kecepatan motor seri (Rodwell International Corporation, 1997; L.M. Photonics Ltd, 2002):

􀂃 Kecepatan dibatasi pada 5000 RPM

􀂃 Harus dihindarkan menjalankan motor seri tanpa ada beban sebab motor akan

mempercepat tanpa terkendali.

Gb. Karakteristik Motor Seri

Motor-motor seri cocok untuk penggunaan yang memerlukan torque penyalaan awal yang tinggi, seperti derek dan alat pengangkat hoist (lihat Gb. karakteristik motor seri).

• Motor DC Kompon/Gabungan

Motor Kompon DC merupakan gabungan motor seri dan shunt. Pada motor kompon, gulungan medan (medan shunt) dihubungkan secara paralel dan seri dengan gulungan dinamo (A) seperti yang ditunjukkan pada gambar di bawah. Sehingga, motor kompon memiliki torque penyalaan awal yang bagus dan kecepatan yang stabil. Makin tinggi persentase penggabungan (yakni persentase gulungan medan yang dihubungkan secara seri), makin tinggi pula torque penyalaan awal yang dapat ditangani oleh motor ini. Contoh, penggabungan 40-50% menjadikan motor ini cocok untuk alat pengangkat hoist dan derek, sedangkan motor kompon yang standar (12%) tidak cocok (myElectrical, 2005).

Gb. Karakteristik Motor Kompon DC

Di kutip dari: UNEP (United Nations Environment Programme)

               Dengan editan seperlunya tanpa mengurangi isi dan makna.

»»  Baca Selengkapnya...

Gerbang Logika

• Fungsi Logika

Konsep bilangan biner memperlihatkan  bagaimana kuantitas fisik (variabel biner) yang ada di salah satu dari dua state (kondisi) dapat direpresentasikan sebagai 1 atau 0. Sekarang, Anda akan melihat bagaimana
penggabungan dua kondisi atau lebih dari variabel-variabel biner tersebut dapat mengakibatkan kondisi TRUE atau FALSE, yang masing masing diwakili nilai 1 dan 0.
Programmable controllers membuat keputusan berdasarkan hasil dari kondisi logika tersebut.

Operasi dilakukan oleh peralatan digital, misalnya seperti pengendali yang dapat diprogram, didasarkan pada tiga fungsi logika yaitu AND, OR, dan NOT.
Fungsi-fungsi ini menggabungkan variabel biner untuk membentuk pernyataan. Masing-masing fungsi memiliki aturan yang menentukan kondisi yang dihasilkan (TRUE atau FALSE) dan simbol yang mewakilinya tersebut. Untuk artikel ini, hasil dari keluaran kondisi (state) ini disebut output (Y), dan kondisi dari masukan logika disebut input (A dan B). Baik input dan output mewakili dua kondisi variabel, seperti yang dibahas sebelumnya dalam bagian ini.

• Fungsi AND

Gambar di bawah ini disebut sebagai gerbang AND. Yang digunakan untuk memperlihatkan  fungsi AND. Output AND adalah TRUE (1) hanya jika semua input bernilai 1 (TRUE).

Gambar tiga input gerbang AND

Fungsi AND dapat memiliki jumlah input yang tak terbatas dari, tetapi hanya dapat memiliki satu output. Gambar di bawah menunjukkan dua input gerbang AND dan menghasilkan output Y, didasarkan pada semua kombinasi masukan yang mungkin. Huruf A dan B merupakan masukan ke controller. Ini pemetaan output sesuai dengan inputan yang telah ditetapkan, disebut sebagai tabel kebenaran. Contoh gambar di bawah inimenunjukkan aplikasi dari fungsi AND.

Gambar dua input gerbang AND dan tabel kebenaran

Contoh di bawah memperlihatkan tampilkan gerbang logika, tabel kebenaran, dan representasi sirkuit untuk

alarm yang akan berbunyi jika yang dua input, tombol push PB1 dan PB2, ditekan dua duanya secara bersamaan.

Tabel kebenaran

• Fungsi OR

Gambar di bawah memperlihatkan fungsi OR, output OR akan TRUE (1) jika salah satu atau lebih input bernilai 1 (TRUE)

Gambar gerbang OR

Seperti dengan fungsi AND, fungsi gerbang OR dapat memiliki jumlah input yang tidak terbatas tetapi hanya mempunyai satu output. Gambar di bawah menunjukkan tabel kebenaran fungsi OR dan output Y yang dihasilkan, didasarkan pada  semua kombinasi masukan yang mungkin. Contoh di bawah menunjukkan penerapan fungsi OR.

Gambar dua input gerbang OR dan tabel kebenaran

Contoh dibawah menampilkan gerbang logika, tabel kebenaran, dan representasi sirkuit untuk alarm yang akan berbunyi jika salah satu dari input ditekan (tombol PB1 dan PB2).

Tabel kebenaran

• Fungsi NOT

Gambar di bawah ini menggambarkan simbol NOT, yang digunakan secara grafis mewakili fungsi NOT.  Output NOT adalah TRUE (1) jika input-an nya adalah FALSE (0). Sebaliknya, jika input TRUE (1) maka output akan FALSE(0). Hasil dari operasi NOT selalu kebalikan dari input, oleh karena itu, kadang-kadang disebut sebagai pembalik kondisi.

Fungsi NOT, tidak sama seperti fungsi AND dan OR, hanya dapat memiliki satu masukan. Fungsi NOT ini jarang digunakan sendiri, melainkan berhubungan  dengan gerbang AND atau OR. Gambar  di bawah ini menunjukkan operasi NOT dan tabel kebenarannya. Perhatikan bahwa A

dengan garis di atas merupakan NOT A.

 Gambar simbol gerbang NOT

Dua contoh berikut menunjukkan aplikasi dari fungsi NOT.

Contoh 1

Gambar di bawah menampilkan gerbang logika, tabel kebenaran, dan representasi sirkuit untuk solenoid valve (V1) yang akan terbuka (ON) jika switch S1 = ON  dan jika level switch L1 NOT ON (level liquid belum tercapai).

Catatan : Dalam contoh ini, Level switch L1 adalah NO, tetapi menjadi menutup (NC) ketika cairan mencapai limit switch L1. Pada rangkaian ladder membutuhkan tambahan relay kontrol (CR1) untuk

digunakan agar  sinyal L1 bersifat NOT NO. Ketika L1 menutup (ON), CR1 diberi energi, sehingga membuka kontak NC CR1-1 dan menonaktifkan Valve V1. S1 akan  ON ketika sistem operasi diaktifkan.

Contoh 2

Gambar di bawah menampilkan gerbang logika, tabel kebenaran, dan representasi sirkuit untuk alarm

 yang akan berbunyi jika push button PB1 adalah ON (1) dan PB2 NOT 0 (tidak ditekan)

Catatan : Dalam contoh ini, merupakan representasi fisik dari elemen perangkat lapangan yang menandakan fungsi NOT diwakili sebagai NC, atau NOT NO pada switch PB2. Pada bagian representasi logis dari contoh ini, switch push button direpresentasikan sebagai NOT open  oleh simbol NOT.

Dua contoh sebelumnya menunjukkan simbol NOT ditempatkan di input ke gerbang. Simbol NOT yang  ditempatkan di output dari gerbang AND akan negate (meniadakan), atau membalikkan, hasil output normal. Pembalikkan dari gerbang AND disebut gerbang NAND. Gambar di bawah menunjukkan simbol logika dan tabel kebenaran gerbang NAND.

Dua input gerbang NAND dan tabel kebenaran

Prinsip yang sama berlaku jika simbol NOT ditempatkan pada output dari gerbang OR. Output normal ditiadakan (negate), dan fungsi ini disebut sebagai  gerbang NOR. Gambar di bawah menunjukkan simbol NOR dan tabel kebenaran.

Gambar dua input gerbang NOR dan tabel kebenaran

Dikutip dari : Buku Programmable Controllers (second edition)

Karangan     : L.A Bryan dan E.A Bryan

Translated by: Teguh E S.(dengan editan seperlunya tanpa mengurangi isi)

»»  Baca Selengkapnya...