Makalah Panel [PDF]

Citation preview

BAB I PENDAHULIAN A. LATAR BELAKANG Motor listrik merupakan sebuah perangkat elektromagnetis yang mengubah energi listrik menjadi energi mekanik. Pembagian motor listrik terbai menjadi dua yaitu motor listrik satu fasa dan motor listrik tiga fasa. Dalam penggerakan motor listrik dibutuhkan suatu rangkayan listrik yang dinamakan suatu panel listrik. Electrical switch board atau dinamakan panel listrik adalah suatu susunan peralatan listrik / komponen listrik yang dirangkai atau disusun sedemikian rupa didalam suatu papan control (board) sehingga saling berkaitan dan membentuk fungsi sesuai dengan kebutuhan yang diinginkan. Sebelum perakitan dalam menyusun sebuah panel kita harus mengetahui komponen – komponen yang biasa digunakan dalam membuatan panel listrik. Selain itu juga kita harus mengetahui mengenai fungsi, cara penggunaanya, dan lambang yang suka digunakan dalam penggambaran susunan peralatan listrik. B. RUSAN MASALAH Penjelasan pada latar belakang makalah ini sudah mengacu pada rumusan masalah, sehingga rumusan masalah makalah ini adalah: 1. Apasajakah jenis motor listrik? 2. Apasajakah komponen – komponen yang menyusun penggerak motor listrik? 3. Apa fungsi komponen – komponen tersebut C. TUJUAN 1. Mengetahui jenis – jenis motor. 2. Mengenal komponen penggerak motor. 3. Mengetahui fungsi komponen penggerak motor.



1



BAB II LANDASAN TEORI MOTOR LISTRIK Motor listrik adalah sebuah perangkat elektromagnetis yang mengubah energi listrik menjadi energi mekanik. Energi mekanik ini digunakan untuk, misalnya, memutar impeller pompa, fan atau blower, menggerakan kompresor, mengangkat bahan, dll. Motor listrik digunakan juga di rumah (mixer, bor listrik, fan angin) dan di industri. Motor listrik kadangkala disebut “kuda kerja” nya industri sebab diperkirakan bahwa motor-motor menggunakan sekitar 70% beban listrik total di industri. A. Cara Kerja Motor Listrik Mekanisme kerja untuk seluruh jenis motor secara umum sama (Gambar 1): 



Arus listrik dalam medan magnet akan memberikan gayaJika kawat yang membawa arus dibengkokkan menjadi sebuah lingkaran/loop, makakedua sisi loop, yaitu pada sudut kanan medan magnet, akan mendapatkan gaya adaarah







yang berlawanan. Pasangan gaya menghasilkan tenaga putar/ torque untuk memutar kumparan. Motor-motor memiliki beberapa loop pada dinamonya untuk memberikan tenaga putaran yang lebih seragam dan medan magnetnya dihasilkan oleh susunan



elektromagnetik yang disebut kumparan medan. B. Jenis – Jenis Motor Listrik Jenis – jenis motor listrik dibagi beberapa bagian, berdasarkan arusnya terbagi menjadi dua bagian yaitu motor arus listrik bolak balik (AC) dan motor arus listrik searah (DC). Lebih jelasnya kita bias lihat dibagan sebagai berikut:



2



Bagan diatas menujukan bahwa motor arus bolak balik terbagi beberapa bagian yaitu sinkron dan induksi. Pada bagian induksi terbagi dua jenis motor listrik yaitu motor listrik satu fasa dan tiga fasa. Pada makalah ini akan memfokuskan pada motor listrik satu fasa dan tiga fasa. Motor listrik yang menggunakan sumber daya induksi ini paling banyak di gunakan dan di kembangkan. Penamaanya berasal dari kenyataan bahwa motor ini bekerja berdasarkan induksi medan magnet stator ke statornya, dimana arus motor ini bukan berasal dari sumber tegangan tertentu, tapi merupakan arus yang terinduksi sebagai akibat adanya perbedaan relatif antara putaran rotor dengan medan putar (rotating magnetic field) yang dihasilkan oleh arus stator. Motor listrik yang menggunakan sumber daya induksi ini paling banyak di gunakan dan di kembangkan. Penamaanya berasal dari kenyataan bahwa motor ini bekerja berdasarkan induksi medan magnet stator ke statornya, dimana arus motor ini bukan berasal dari sumber tegangan tertentu, tapi merupakan arus yang terinduksi sebagai akibat adanya perbedaan relatif antara putaran rotor dengan medan putar (rotating magnetic field) yang dihasilkan oleh arus stator. Pada dasarnya motor induksi ini bekerja pada medan elektromagnetik dari kumparan stator kepada kumparan rotor. Karena kumparan stator merupakan rangkaian tertutup, maka akan mengalir arus listrik di kumparan stator, dan ini akan menimbulkan gaya Lorentz yang cenderung akan menggerakan kumparan rotor sesuai arah gaya Lorentz tersebut. 1) Motor Listrik Satu Fasa Pada dasarnya sih sama, antara motor 1 fasa dengan motor 2 fasa. yang tidak simetris karena pada kumparan statornya dibuat dua kumparan (yaitu kumparan bantu dan kumparan utama) yang mempunyai perbedaan secara listrik dimana antara masing-masing kumparannya tidak mempunyai nilai impedansi yang sama dan umumnya motor bekerja dengan satu kumparan stator (kumparan utama). Secara prinsip , motor 1 fasa ini tidak bekerja berdasarkan gaya Lorentz melainkan bekerja berdasarkan gaya medan maju dan gaya medan mundur. Jika salah satu medan di perbesar, maka rotor akan berputar sesuai dengan arah medan yang diperbesar tersebut. Penjelasan ini dapat mempelajari teori perputaran medan ganda. 3



2) Motor Listrik Tiga Fasa. Sumber 3-fase ini biasanya digunakan oleh motor induksi 3-fase. Motor induksi 3-fase ini mempunyai kumparan 3-fase yang terpisah antar satu sama lainya sejarak 1200 listrik yang dialiri oleh arus listrik 3-fase yang berbeda fase 1200 listrik antar fasenya, sehingga keadaan ini akan menghasilkan resultan fluks magnet yang berputar seperti halnya kutup magnet aktual yang berputar secara mekanik. Bentuk gambaran sederhana hubungan kumparan motor induksi 3-fase dengan dua kutup stator.



4



BAB III LANDASAN TEORI KOMPONEN – KOMPONEN PENGGERAK MOTOR LISTRIK A. Miniature Circuit Board (MCB) dan Moulded Case Circuit Breaker (MCCB) Merupakan komponen panel listrik yang berfungsi sebagai switch pembatas arus akibat dari kenaikan daya /tegangan yang melebihi batas dan atau hubung singkat. Komponen panel listrik ini biasanya terbatas pada arus nominal kecil sampai dengan kurang dari 100 Ampere. Bentuknya ada yang satu volt (satu input dan satu output), ada yang dua volt tiga volt hingga empat pole. (Gambar 1) MCCB singkatan dari Moulded Case Circuit Breaker. Circuit Breaker pembatas arus apabila terdapat arus beban yg melebihi batas-batasnya. MCCB ini dipakai hampir sama dgn MCB tetapi dgn batas arus beban yg lebih besar dari 100 Ampere sampai dgn 1600 Ampere. (Gambar 2) B. Ground Foult Circuit Interruption (GFCI/ RCCB/ ELCB) GFCI/ RCCB/ ELCB, Ground Foult Circuit Interruption ialah semacam Circuit Breaker yg bereaksi lebih cepat dari MCB. Komponen panel listrik ini akan memantau listrik lebih rinci dan jika terdapat short atau kabel terkelupas dan mengenai manusia, tidak mengakibatkan kematian. (Gambar 3) C. Grounding Grounding pada instalasi dan komponen panel listrik ini berfungsi sebagai pengaman listrik. Pengaman listrik akibat dari kabel -kabel yg terkelupas dan mengenai body part peralatan elektonik atau peralatan listrik yg selanjutnya mengenai orang. Dengan adanya komponen panel listrik ini maka aliran arus listrik yang liar atau yang tidak berfungsi akan dibumikan.



Warna kabel instalasi listrik sudah ditetapkan diberbagai negara. Untuk Indonesia, warna kabel listrik ditentukan menurut standard SNI atau standatd IEC: 5



a. warna merah, kuning, hitam berfungsi untuk fase. b. Warna biru muda (biru laut) berfungsi untuk netral. c. warna kuning – hijau berfungsi untuk ground. (Gambar 4) D. CT CT merupakan suatu komponen panel listrik dari bahan baja / metal dalam bentuk lingkaran (ring) atau gelang persegi dan tengahnya berlubang. Fungsi dari komponen panel listrik ini yaitu sebagai penurun arus dan atau tegangan pada box panel.(Gambar 5) E. Surge Arrest Surge Arrest peralatan atau komponen panel listrik ini sebagai pengaman listrik dari kejutan listrik yang berlebihan. Contohnya apabila ada kejadian tiba-tiba aliran listrik menjadi lebih tinggi akibat dari penambahan energi potensial. (Gambar 6) F. Kontaktor dan Relay 1. Kontaktor Kontaktor adalah saklar yang digerakkan dengan gaya kemagnetan/elektromagnet. Prinsipnya kerjanya adalah rangkaian pembuat magnet untuk menggerakkan penutup dan pembuka saklar internal didalamnya. Yang membedakannya dari kedua peralatan tersebut adalah kekuatan saklar internalnya dalam menghubungkan besaran arus listrik yang melaluinya. Pemahaman sederhananya adalah bila kita memberikan arus listrik pada coil relay atau kontaktor, maka saklar internalnya juga akan terhubung. Selain itu juga ada saklar internalnya yang terputus. Hal tersebut sama persis pada kerja tombol push button, hanya berbeda pada kekuatan untuk menekan tombolnya. Saklar internal inilah yang disebut sebagai kontak NO (Normally Open= Bila coil contactor atau relay dalam keadaan tak terhubung arus listrik, kontak internalnya dalam kondisi terbuka atau tak terhubung) dan kontak NC (Normally Close= Sebaliknya dengan Normally Open). Seperti dijelaskan pada gambar dibawah ini. (Gambar 7a) Kontaktor dapat di analogikan juga sebagai sebagai Breaker untuk sirkuit pemutus dan penghubung tenaga listrik pada beban. Karena pada Kontaktor, selain terdapat kontak NO dan NC juga terdapat 3 buah kontak NO utama yang dapat 6



menghubungkan arus listrik sesuai ukuran yang telah ditetapkan pada kontaktor tersebut. Misalnya 10A, 15A, 20A, 30A, 50Amper dan seterusnya. Dibawah ini adalah contoh magnetic contactor. (Gambar 7b) 2. Relay Relay terdiri dari Coil & Contact, coil adalah gulungan kawat yang mendapat arus listrik, sedang contact adalah sejenis saklar yang pergerakannya tergantung dari ada tidaknya



arus



listrik



dicoil.



Cara



kerjanya



sama



dengan



magnetic



contactor(kontaktor) yait terdiri dari NO(Naturally Open),NC(Naturally Close) dan coil itu sendiri sebagai penggerak kumparan yang akan menggerakkan plat didalam relay. (Gambar 8a) Relay dianalogikan sebagai pemutus dan penghubung seperti halnya fungsi pada tombol (Push Button) dan saklar (Switch)., yang hanya bekerja pada arus kecil 1A s/d 5A. (Gamabar 8b) G. Push Button Push Button adalah saklar tekan yang berfungsi untuk menghubungkan atau memisahkan bagian – bagian dari suatu instalasi listrik satu sama lain (suatu sistem saklar tekan push button terdiri dari saklar tekan start. Stop reset dan saklar tekan untuk emergency. Push button memiliki kontak NC (normally close) dan NO (normally open). Prinsip kerja Push Button adalah apabila dalam keadaan normal tidak ditekan maka kontak tidak berubah, apabila ditekan maka kontak NC akan berfungsi sebagai stop dan kontak NO akan berfungsi sebagai start biasanya digunakan pada sistem pengontrolan motor – motor induksi untuk menjalankan mematikan motor pada industri – industri. (Gambar 9) H. Thermal overload relay (TOR) Thermal relay atau overload relay adalah peralatan switching yang peka terhadap suhu dan akan membuka atau menutup kontaktor pada saat suhu yang terjadi melebihi batas yang ditentukan atau peralatan kontrol listrik yang berfungsi untuk memutuskan jaringan listrik jika terjadi beban lebih. Dan jika beban lebih atau overload yang digunakan pada instalasi beban motor listrik adalah TOR.Jika arus yang melaui



7



penghantar yang menuju motor listrik melebihi kapasitas atau seting TOR,maka TOR drop atau terputus sehingga rangkain yang menuju motor listrk terputus. (Gambar 10) TOR dihubungkan dengan kontaktor pada kontak utama (untuk seri magnet kontaktor tertentu).Rotasi kontak utamanya adalah 2,4,6 sebelum beban atau motor listrik. Beberapa penyebab terjadinya beban lebih :  



Beban mekanik pada motor listrik terlalu besar Arus start terlalu besar dan terlalu lama putaran nominal tercapai atau motor







listrik berhenti secara mendadak Terjadi hubungan singkat pada motor listrik antara fasa dengan fasa,atau







antara fas dengan body. Motor listrik bekerja hanya dengan duaa fasa atau terbukanya salah satu fasa dari motor listrik tiga fasa.



Prinsip kerja termal beban berdasarkan panas atu temperature yang ditimbulkan oleh arus yang mengalir melalui elemn-elemen pemanas bimetal.Jika panas berlebihan maka salah satu logam bimetal melengkung dan menggerakkan kontak mekanis pemutus rangkaian listrik(untuk bimetal seri tertentu) notasinya95,96 Karakteristik TOR yaitu sebagai berikut: 1. Terdapat konstruksi yang berhubungan langsung dengan terminal kontaktor magnit. 2. Full automatic function, Manual reset, dan memiliki pengaturan batas arus yang dikehendaki untuk digunakan. 3. Tombol trip dan tombol reset trip, dan semua sekerup terminal berada di bagian depan. 4. Indikator trip 5. Mampu bekerja pada suhu -25 °C hingga +55 °C atau (-13 °F hingga +131 °F) Thermal overload relay (TOR) mempunyai tingkat proteksi yang lebih efektif dan ekonomis, yaitu:



1. Pelindung beban lebih / Overload. 2. Melindungi dari ketidakseimbangan phasa / Phase failure imbalance. 3. Melindungi dari kerugian / kehilangan tegangan phasa / Phase Loss. I. Time Delay Relay (Timer)



8



Sebagaimana yang telah



pembahasan relay dan kontaktor, maka pada kedua



komponen ini Timer juga mempunyai kontak NO dan NC. Dan yang membedakannya hanya pada kondisi pengaktifannya saja. Kontak NO dan NC pada Timer (Time Delay Relay) akan bekerja ketika timer diberi ketetapan waktunya, ketetapan waktu ini dapat kita tentukan pada potensiometer yang terdapat pada timer itu sendiri. Misalnya ketika kita telah menetapkan 10 detik, maka kontak NO dan NC akan bekerja 10 detik setelah kita menghubungkan timer dengan sumber arus listrik. (Gambar 11a) (Gambar 11b)



9



BAB IV PENUTUP A. Kesimpulan Penulis dapat menyimpilkan bahwa motor listrik akan bergerak atau berfungsijika ada suatu alat yang mengoprasikan, alat tersebut merupakan suatu komponen – komponen yang saling berhubungan satu sama lain. Komponen – komponen tersebut sebagian diantaranya adalah miniature circuit board (MCB) dan moulded case circuit breaker (MCCB), ground foult circuit interruption (GFCI/ RCCB/ ELCB), grounding, CT, surge arrest, Kontaktor, relay, push button, thermal overload relay (TOR), time delay relay (Timer), dan lain – lain. B. Kritik dan Saran Demikianlah yang dapat saya sampaikan mengenai materi yang menjadi bahasan dalam makalah ini, tentunya banyak kekurangan dan kelemahan kerena terbatasnya pengetahuan kurangnya rujukan atau referensi yang saya peroleh hubungannya dengan makalah ini Penulis banyak berharap kepada para pembaca yang budiman memberikan kritik saran yang membangun kepada saya demi sempurnanya makalah ini. Semoga makalah ini dapat bermanfaat bagi para pembaca khusus pada penulis. “Aamiin”



10



LAMPIRAN GAMBAR



Gambar 1 (MCB)



Gambar 2 (MCCB)



Gambar 3 (Ground Foult Circuit Interruption)



11



Gambar 4 (Warna Kabel)



Gambar 5 (CT)



Gambar 6 (Surge Arrest)



Gambar 7a (Kontaktor)



12



Gambar 7b (Kontaktor)



Gambar 8a (Relay)



Gambar 8b (Relay)



13



Gambar 9 (Push Button)



Gambar 10 (TOR)



Gambar 11a (Timer relay)



Gambar 11b (Timer Relay)



14



DAFTAR PUSTAKA http://dimasfakuhirawan.blogspot.co.id/ http://teknik-ketenagalistrikan.blogspot.co.id/2013/04/komponen-panel-listrik-danfungsinya.html#.VtJ6CdKUfuS http://agenacemaxsjateng.blogspot.co.id/2014/03/cara-kerja-contactor-relaytimer.html http://anggyovia.blogspot.co.id/p/v-behaviorurldefaultvml-o.html



15