Home Archive for Februari 2013

di Februari 09, 2013

Motor Listrik AC Satu Fasa

Berdasarkan karakteristik dari arus listrik yang mengalir, motor AC (Alternating Current, Arus Bolak-balik) terdiri dari 2 jenis, yaitu:

1. Motor listrik AC / arus bolak-balik 1 fasa

2. Motor listrik AC / arus bolak-balik 3 fasa

Pembahasan dalam artikel kali ini di titik beratkan pada motor listrik AC 1 fasa, yang terdiri dari:

• Motor Kapasitor

• Motor Shaded Pole

• Motor Universal

Sebelumnya akan lebih baik jika anda membaca artikel mengenai motor listrik di sini

Prinsip kerja Motor AC Satu Fasa

Motor AC satu fasa berbeda cara kerjanya dengan motor AC tiga fasa, dimana pada motor AC tiga fasa untuk belitan statornya terdapat tiga belitan yang 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 1. Prinsip Medan Magnet Utama dan Medan 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 Ibantu dan arus belitan utama Iutama berbeda fasa sebesar φ, hal ini disebabkan karena perbedaan besarnya impedansi kedua belitan tersebut. Perbedaan arus beda fasa ini menyebabkan arus total, merupakan penjumlahan vektor arus utama dan arus bantu. Medan magnet utama yang dihasilkan belitan utama juga berbeda fasa sebesar φ dengan medan magnet bantu.

Gambar 2. grafik Gelombang arus medan bantu dan arus medan utama

Gambar 3. 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 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 rotor sangkar.

Gambar 4. 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.

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.

Gambar 5. 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 gambar6):

• 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.

Gambar 6. 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 7.

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.

Gambar 7. 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 8.

Gambar 8. Karakteristik Torsi Motor kapasitor

MotorShaded Pole

Motor shaded pole atau motor phasa terbelah termasuk motor satu phasa 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 9. 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 10.

Gambar 10. 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.

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.

Gambar 11. 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 12. 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.

Semoga bermanfaat.

Motor Listrik AC Satu Fasa Berdasarkan karakteristik dari arus listrik yang mengalir, motor AC (Alternating Current, Arus Bolak-balik)...

di Februari 09, 2013

Kontrol logika terprogram (bahasa Inggris: programmable logic controller atau PLC) adalah suatu mikroprosesor yang digunakan untuk otomasi proses industri seperti pengawasan dan pengontrolan mesin di jalur perakitan suatu pabrik. PLC memiliki perangkat masukan dan keluaran yang digunakan untuk berhubungan dengan perangkat luar seperti sensor, relai, contactor dll. Bahasa pemrograman yang digunakan untuk mengoperasikan PLC berbeda dengan bahasa pemrograman biasa. Bahasa yang digunakan adalah Ladder, yang hanya berisi input-proses-output. Disebut Ladder, karena bentuk tampilan bahasa pemrogramannya memang seperti tampilan tangga. Disamping menggunakan pemrograman ladder, PLC juga dapat diprogram dengan pemrograman SFC dan pemrograman ST, untuk yang ST sudah jarang digunakan lagi.

Daftar isi

Pendahuluan

Kontrol kendali industri pada awalnya mengandalkan pada relay elektromekanik. Relay ini bekerja bedasarkan prinsip kemagnetan. Sistem kendali ini memiliki beberapa kelemahan, diantranya: (1) membutuhkan ruang kontrol yang besar (2) perawatannya susah (3) pengembangan sistem tidak mudah (4) butuh waktu yang lama untuk membangun, memelihara, memperbaiki dan mengembangkan sistem kendali dengan relay elektromekanik.
Perkembangan komponen mikroelektronik pada akhirnya mampu menghasilkan sistem yang dapat menggantikan fungsi puluhan bahkan ratusan relay elektromekanik hanya dengan satu keping chip mikrokontroller yang dapat diprogram.

Pemrograman

Cara Setting Type Pemrograman

Untuk pemrograman SFC harus menggunakan alat bantu dengan nama Touch Pendant/Konsole (Tidak menggunakan komputer seperti pada pemrograman Ladder). Pemrograman dengan Touch Pendant ini sangat cocok untuk editing Program PLC di lapangan.

Contoh Pemrograman PLC

Contoh Pemrograman SFC

Berikut adalah contoh sederhana Ladder Pemrograman :

Dan Jika DiKonversikan ke dalam SFC Pemrograman, sebagai Berikut:

Kontrol logika terprogram (bahasa Inggris: programmable logic controller atau PLC ) adalah suatu mikroprosesor yang digunakan untuk otom...

di Februari 02, 2013

SCADA

SCADA (kependekan dari Supervisory Control And Data Acquisition) adalah sistem kendali industri berbasis komputer yang dipakai untuk pengontrolan suatu proses, seperti:

proses industri: manufaktur, pabrik, produksi, generator tenaga listrik.
proses infrastruktur: penjernihan air minum dan distribusinya, pengolahan limbah, pipa gas dan minyak, distribusi tenaga listrik, sistem komunikasi yang kompleks, sistem peringatan dini dan sirine
proses fasilitas: gedung, bandara, pelabuhan, stasiun ruang angkasa.

Beberapa contoh lain dari sistem SCADA ini banyak dijumpai di lapangan produksi minyak dan gas (Upstream), Jaringan Listrik Tegangan Tinggi dan Tegangan Menengah (Power Transmission and Distribution) dan beberapa aplikasi yang dipakai untuk memonitor dan mengontrol areal produksi yang cukup luas.
Suatu sistem SCADA biasanya terdiri dari:

antarmuka manusia mesin (Human-Machine Interface)
unit terminal jarak jauh yang menghubungkan beberapa sensor pengukuran dalam proses-proses di atas
sistem pengawasan berbasis komputer untuk pengumpul data
infrastruktur komunikasi yang menghuhungkan unit terminal jarak jauh dengan sistem pengawasan, dan
PLC atau Programmable Logic Controller

Yang dimaksud dengan Supervisory Control atau Master Terminal Unit (MTU) adalah kendali yang dilakukan di atas kendali lokal atau Remote Terminal Unit (RTU), sebagai ilustrasi, pada suatu ladang minyak dan gas (Oil and Gas Field) ada beberapa sumur minyak (Oil Well) yang berproduksi. Hasil minyak mentah (Crude Oil) dari masing-masing sumur produksi tersebut dikumpulkan di stasium pengumpul atau Gathering Station (GS) di mana proses lanjutan terhadap minyak mentah yang terkumpul tersebut dilakukan. Biasanya pada masing-masing sumur minyak produksi terpasang suatu sistem (RTU) yang memonitor dan mengontrol beberapa kondisi dari sumur minyak produksi tersebut. Kendali lokal dilakukan pada masing-masing production well dan supervisory control yang berada di stasiun pengumpul, melakukan control dan monitoring kepada semua production well yang ada di bawah supervisi. Jika salah satu production well mengalami gangguan, dan stasiun pengumpul tetap harus memberikan dengan production rate tertentu, maka supervisory control akan melakukan koordinasi pada production well lainnya agar jumlah produksi bisa tetap dipertahankan.
Pada umumnya jarak antara RTU dengan MTU cukup jauh sehingga diperlukan media komunikasi antara keduanya. Cara yang paling umum dipakai adalah Komunikasi Radio (Radio Communication) dan Komunikasi Serat Optik (Optical Fiber Communication).
Pada sistem tenaga listrik, media komunikasi yang dipergunakan adalah Power Line Communication, Radio Data, Serat optik dan kabel pilot. Pemilihan media komunikasi sangat bergantung kepada jarak antar site, media yang telah ada dan penting tidaknya suatu titik ( gardu ).
Pengaturan sistem tenaga listrik yang komplek, sangat bergantung kepada SCADA. Tanpa adanya sistem SCADA, sistem tenaga listrik dapat diibaratkan seperti seorang pilot membawa kendaraan tanpa adanya alat instrumen dihadapannya. Pengaturan sistem tenaga listrik dapat dilakukan secara manual ataupun otomatis. Pada pengaturan secara manual, operator mengatur pembebanan pembangkit dengan melihat status peralalatan listrik yang mungkin dioperasikan misalnya Circuit Breaker ( CB ), beban suatu pembangkit, beban trafo, beban suatu transmisi atau kabel dan mengubah pembebanan sesuai dengan frekuensi sitem tenaga listrik. Pengaturan secara otomatis dilakukan dengan aplikasi Automatic Generating Control ( AGC ) atau Load Frequency Control ( LFC ) yang mengatur pembebanan pembangkit berdasar setting yang dihitung terhadap simpangan frekuensi.
Salah satu hal yang penting pada sistem SCADA adalah komunikasi data antara sistem remote ( remote station / RTU ) dengan pusat kendali. Komunikasi pada sistem SCADA mempergunakan protokol khusus, walaupun ada juga protokol umum yang dipergunakan. Protokol yang dipergunakan pada sistem SCADA untuk sistem tenaga listrik diantaranya :

IEC Standar meliputi IEC 60870-5-101 yang berbasis serial komunikasi dan IEC 60870-5-104 yang berbasis komunikasi ethernet.
DNP 3.0
Modbus
Proprietary solution, misalnya KIM LIPI, HNZ, INDACTIC, PROFIBUS dan lain-lain

SCADA SCADA (kependekan dari Supervisory Control And Data Acquisition ) adalah sistem kendali industri berbasis komputer yang dipakai...