99
A. Objektif
1. Menjelaskan prinsip kerja sistem kendali elektromagnetik 2. Mengoperasikan sistem pengendali elektromagnetik
3. Menjelaskan data operasi sistem kendali elektromagnetik 4. Mengoperasikan mesin produksi dengan sistem pengendali
elektromagnetik 5. Melakukan tindakan pengamanan pada operasi sistem kendali
elektromagnetik yang mengalami gangguan
B. Uraian Materi
1. Diagram Dasar Rangkaian Pengendali Menurut peraturan umum sistem ketenagalistrikan semua elemen
penghubung digambarkan dalam kedudukan tidak bekerja normal, kecuali rangkaian yang menggunakan sensor elevasi air atau kontak
pelampung digambarkan sesuai kedudukan yang diinginkan.
Gambar 62. Kotak Kotak Kode huruf pengenal ditempatkan disamping kiri atau disebelah
atas simbol komponen dan untuk penomorannya dituliskan disamping kanannya.
4
Sistem Pengendali Elektro Magnetik
100
TABEL 1. Kode huruf pengenal dan fungsinya Kode
Fungsi Penggunaan
Contoh
L Line penghantar fase
Jaringan L1, L2, L3
N Line penghantar nol
Jaringan N
F Alat pengaman
MCB, Termorelai, Sekring F1, F2, F3
FI Pengaman arus bocor
ELCB FI
S Pemutus, penghubung
Sakelar, tombol tekan atau bentuk sakelar lainnya.
S1, S2, S3 H
Sinyal, indikator atau alarm
Lampu pilot, sirine H1, H2, H3
K Kontaktor, relai
Kontak utama,
kontak bantu
K1, K2, K3 A
Fungsi bantu Kontaktor
bantu, relai
bantu KA, K1A,
K3A M
Fungsi utama Kontaktor
utama, relai
utama KM, K2M,
K3M T
Dengan tunda waktu Relai waktu
KT, K2T, K3T
Susunan diagram rangkaian dan komponen pengendali. Diagram rangkaian sedapat mungkin digambarkan dengan satu
garis yang tegak lurus antara penghantar fase di atas dan penghantar nol di bawah, sedangkan sumber tegangan selalu digambarkan disebelah kiri.
101 Diagram rangkaian:
S
H
+ Penghantar fase S Kontak atau tombol
H Beban lampu - Penghantar nol.
= Sumber listrik dari baterai accu.
Untuk menggambarkan sakelar, tombol dan kontak-kontak agar selalu dibuat dalam satu garis lurus perhatikan dan bandingkan contoh
penggambaran rangkaian pengendali yang salah dan gambar yang benar berikut di bawah ini.
a Gambar yang salah.
S1
S2 L
K H
K1 K2
K3
N
Kesalahan dalam penggambaran : Kontaktor K mesti terletak di
bawah kontak K1. Kontak K2 mesti digambar
membuka dari kiri ke kanan seperti kontak tombol S2 dan
segaris dengan kontak-kontak lainnya.
Kontak K3 mesti digambar tegak lurus dan segaris dengan
kontak-kontak lainnya. Lampu H mesti digambar
diantara baris kontak K1 dengan line penghantar nol
N.
102 b Gambar yang benar.
S1 L
K H
K3
N S2
K1 K2
Keterangan : L Penghantar fase dibaris
atas. S1, S2 Tombol tekan OFF,
ON. K2, K3 Kontak-kontak yang
digambarkan sebaris dengan tombol S2 atau lainnya dan K1
digambarkan dalam baris yang lain sebelum beban K, H.
K, H Sebagai beban digambarkan diantara baris
kontak-kontak dan penghantar nol N.
N Penghantar nol dibaris ditempatkan paling bawah.
Gambar 63. Skema Rangkaian Pengendali yang salah dan yang benar Disamping susunan diagram rangkaian dan komponen rangkaian
pengendali yang benar, untuk memudahkan dan mengetahui “ jumlah kontak
bantu NO dan NC dari kontaktor atau relai yang digunakan pada rangkaian pengendali
” perlu dituliskan kembali dalam kolom bawah masing-masing kontaktornya lihat contoh gambar berikut.
103
K1 N
S2
K2 K1
K1
K2 H
K2
NO NC 1
1 NO NC
2 -
Keterangan : Gambar
rangkaian sistem
pengendali digambarkan disebelah
atas pengantar nol. Kontak NO dan NC
yang digunakan masing- masing kontaktor K1
dan K2 dicantumkan di bawah pengantar nol.
Gambar 64. Cara Penulisan Jumlah Kontak Bantu NO dan NC
Macam-macam Diagram Macam-macam diagram pada dasarnya dapat dibedakan :
a Diagram satu garis. Diagram satu garis penggambarannya relatif sederhana karena pada
dasarnya merupakan rangkaian gambar simbol, tidak terlalu detail dan banyak digunakan untuk gambar pedoman pelaksanaan di lapangan sehingga hanya
terdiri dari garis-garis besar dari instalasi yang dipasang.
104
3x380220 V~ F1
M 3~
F2 K1
Gambar 65. Cara Penulisan diagram satu garis
Gambar diagram kerja pengawatan sangat jarang digunakan dalam aplikasi dilapangan karena dalam penggambarannya dibuat secara lengkap.
Gambar ini merupakan gabungan antara rangkaian utama dan pengendali. Satu hal yang merupakan elemahan dari penggambaran ini adalah jika
kemungkinan terdapat kesalahan akan menyulitkan orang yang melakukan koreksi, sebab tidak ada yang baku dan bersifat lebih bebas. Perlu diketahui
bahwa untuk keperluan yang mendesak memahami diagram kerja ini akan membutuhkan waktu relatif lama.
105
Gambar 66. Diagram Pengawatan Rangkaian Kontrol Motor b Diagram lintasan aliran
Diagram lintasan aliran ini paling banyak digunakan untuk menggambar rangkaian instalasi yang didalamnya merupakan gambar detail
dari diagram satu garis karena didalam diagram lintasan aliran dapat dibuat rangkaian utama dan rangkaian pengendali secara terpisah. Masing-masing
rangkaian yang berbeda digambarkan dari kiri rangkaian utama dan disebelah kanannya rangkaian pengendali serta semua elemennya diberi kode huruf
pengenal atau penomoran yang sudah dibakukan.
106
F1
M 3~
F2 K1
L1 L2
L3 N
PE Rangkaian Utama
Rangkaian Pengendali
S0 L
K1 N
S1 F3
F2
K1
Gambar 67. Diagram Utama dan Rangkaian Pengendali Kontrol Motor 2. Skema Simbol Rangkaian Pengendali
Untuk memahami skema simbol rangkaian pengendali dengan baik, dapat menggunakan beberapa cara sebagai berikut :
1. Menyebutkan skema simbol rangkaian pengendali seperti yang tersebut dalam kolom keterangan tabel dari nomor 1 sd 72.
2. Menggunakan skema simbol rangkaian pengendali untuk perencanaan instalasi listrik.
3. Menggambarkan skema simbol rangkaian pengendali dalam bentuk rangkaian utama atau rangkaian pengendali.
4. Membaca simbol, gambar rangkaian pengendali.
107 Sekema Simbol
Didalam perencanaan suatu sistem nstalasi listrik digunakan beberapa simbol seperti ditunjukkan dalam tabel berikut :
No. Simbol IEC
Simbol Lain Keterangan
1.
atau atau
Kontak Normal Terbuka NO Normaly
Open.
2.
atau
Kontak Normal Tertutup NC Normaly
Close
3.
atau
Kontak Pengubah dengan pemutusan
4.
a b a Kontak dengan
penutupan awal b Kontak dengan
pembukaan awal
5. Kontak pengubah dua
jalan dengan pembuka ditengah
6. Operasi manual
simbol umum
7. Operasi manual dengan
memutar 8.
Operasi manual dengan menekan
9. Operasi manual dengan
pukulan misal . Emergency
10. Operasi manual dengan
kunci
108 11.
Operasi manual dengan disentuh, misal. rol
12. Kunci Mekanik
13. Keling Mekanik
14. Roda tangan yang dapat
ditutup
15. Tombol simbol
umum.
16.
a b a
a Tombol tekan NO b Tombol tekan NC
17. Saklar putar NONC
seporos
18. Sakelar tekan NONC
seporos
19. Saklar satu kutub
dengan empat posisi.
20.
atau
atau TDC
Penutup dengan gerakan kontak tertunda
tunda hubung.
21. atau
TDO Pembuka dengan
gerakan kontak tertunda, tunda buka
lepas.
109
110 22.
atau
tdo
Penutup dengan gerakan kontak
tertunda , tunda buka lepas
23.
atau atau
atau
TDC
Pembuka dengan gerakan kontak tertunda
, tunda hubung. 24.
Saklar pengapung NO. Sakelar pengapung NC.
25.
a b
a b
a Kontak penutup saklar limit.
b Kontak pembuka saklar limit.
26. Saklar limit dengan
kontrol mekanik pada kedua arah dan dua
rangkaian terpisah. 27.
P P
Saklar limit dengan kontrol tekanan
mekanik NO dan NC. 28.
a b
Pemutus termis suatu termorelay.
a Kontak penutup b Kontak pembuka
111 29.
Pemutus elektromagnetis.
Contoh : MCB. 30.
Pengaman arus bocor tanah ELCB.
31. Miniatur Circuits
Breaker MCB.
32.
atau Fuse
Zekering.
33. Pemisah dengan
zekering.
34. Pemisah tiga kutub.
35. Pengaman zikering.
36. Saklar beban tiga kutub.
37. a Bagian kontrol
termis pemutus arus lebih satu kutub.
112 b Bagian kontrol
termis pemutus arus lebih tiga kutub.
38.
1 3 5
2 4 6
Pemutus dengan termal – relai.
39. Saklar tiga kutub
dengan pelayanan elektromagnetik dan
pengaman termis fasa tiga .
40.
I I I
Saklar tiga kutup dengan pengaman
termis pemutus arus lebih dan pengaman
maxsimun termis fasa tiga.
41. Simbol umum
kumparan kontaktor relai
42. Kumparan suatu
kontaktor relai. 43.
Kumparan relai dengan kerja tunda timer.
44. Kumparan dengan dua
lilitan paralel
113 45.
AND Gate
46. OR Gate
47. NAND Gate
48. NOR Gate
49. Set Reset Flip flop
50. Dioda Led
51. Dioda Zenner
52. Transistor NPN
53. Transistor PNP
54. A
K Dioda
55. Penyearah sistem
jembatan bridge
56. Weker
57. Sirine
114 58.
Horn 59.
Bel
60. Lampu, simbol umum
61. Lampu indikator
62. Lampu tabung TL
63. Potensiometer
64. Tahanan dengan kontak
- kontak cabang tetap 65.
atau
Transformator dengan kumparan terpisah
66.
atau
Auto transformator
67.
atau
Transformator arus current transfomer
68.
G
Simbol Generator, simbol umum.
69. a Motor arus bolak
balik MABB.
115
M ~
M =
a b
b Motor arus searah MAS.
70.
M 3 ~
Motor arus bolak balik dengan rotor sangkar , 3
ujung kumparan pada stator hubung bintang
atau segitiga 71.
M 3~
Motor arus bolak balik dengan kumparan rotor,
3 ujung kumparan pada stator dan 3 ujung
kumparan rotor yang dapat diasut
72.
M 3 ~
Motor arus bolak balik dengan rotor sangkar,
ujung kumparan pada stator untuk tipe motor
kumparan terpisah. Catatan: Dikutip dari buku Instalasi Listrik Industri
116
3.
Pengaman Arus Lebih.
Kontaktor dibedakan menjadi 2 dua bagian : a. Kontaktor utama
b. Kontaktor bantu Kode angka yang terdapat pada kontaktor:
Masukan kontaktor utama biasanya dihubungkan dengan nomor kode terminal 1, 3, 5 atau L1, L2, L3 dan untuk keluarannya melalui
nomor kode terminal tersendiri yaitu 2, 4, 6 atau T1, T2, T3. Nomor kode terminal berikut ini untuk menunjukkan jenis normal
kontaknya, yaitu untuk kontak NC atau NO pada kontaktor utama maupun kontaktor bantu
Misalnya dengan angka satuan 1, 2, 3, 4 lihat contoh berikut :
21 Angka satuan satu dan dua menunjukkan jenis kontak
yang tertutup dalam keadaan normal NC 22
line 13
14 Angka satuan tiga dan empat menunjukkan jenis
kontak yang normalnya membuka NO.
Kontak bantu yang dimiliki kontaktor utama biasanya tertera pada tabel data kontaktor tersebut, yaitu ditulis dengan angka 01 artinya
terdapat satu kontak bantu NC dan atau dengan angka 10 yaitu terdapat satu kontak bantu NO. Untuk lebih jelasnya kontak NO ditunjukkan pada
angka puluhannya sedangkan kontak NC dilihat pada angka satuannya.
117
a. Pemilihan kontaktor
Pemilihan kontaktor harus memperhatikan beberapa hal berikut ini : a
Tegangan kerja. b
Besarnya daya. c
Kemampuan hantar arus kontaknya. d
Jumlah kontak bantu yang dimiliki.
b. Pemilihan relai termal yang harus memperhatikan :
a Kemampuan hantar arus KHA.
b Tegangan kerja nominal.
c Nilai nominal arus beban lebih seting arus beban lebih.
Termorelai hanya mempunyai kontak bantu saja dan diagram kontak-kontak termorelai digambarkan seperti berikut :
Kontak nomor 95 96 disebut kontak pembuka NC Kontak nomor 97 98 disebut kontak penutup NO
Kontak nomor 95 – 96 – 98 disebut kontak tukar NONC
Gambar 68. Konstruksi KontaktorMagnit dan SistemPenomoranTerminal a. Konstruksi TOR
98 96
95 97
98 95
96
b. Diagram kontak-kontak
118 Berikut rangkaian kontaktor dengan thermal relay
Konstruksi Kontaktor dan TOR
1 3 5
2 4 6 95
96 97
98
A1
A2
Diagram kotak kontak pada Kontaktor Magnit
Gambar 69. Konstruksi Relai Termal dan SistemPenomoranTerminal
c. Penulisan kode
Penulisan kode pada kontaktor utama dan termo relai dapat diartikan sebagai berikut :
CA 3 - 12 - .. V .. - 10 + CT 3 0,16 A
Kontaktor Fungsi
utama Konstruksi 3
Kemampuan hantar arus A
Tegangan kerja kontak V
NO Kontak bantu :
NC Termorelai
konstruksi 3 Seting
arus maksimum
119
d. Gambar rangkaian kontaktor dengan termal relai.
L
Rangkaian Utama Rangkaian Pengendali
S0
S1 F2
F2
K1
F1 L1
L2 L3
N
K1 N
K1 F3
M 3~
PE
Gambar 70. Diagram fungsi kerja kontaktor K1 terhadap S0 dan S1
Komponen Posisi
Fungsi Kerj a Komponen
S0 : Tombol Stop
S1 : Tombol On
K1 : Kontaktor 1 2 3 4 5 6 7 8 1 2 3
1 1
1
120
e. Pengendalian Kontak Permanen dan Tombol Tekan
1 Rangkaian pengendali kontak permanen.
S1 K1
H1 K1
S2 K1
H2
P
N 2 Rangkaian pengendali tombol tekan.
F0 F1
L
N
Gambar 71. Pengendalian Kontak Permanen dan Tombol Tekan
121
LATIHAN
1.
Jelaskan empat hal penting untuk memilih kontaktor magnetik ?
2.
Jelaskan tiga hal penting yang anda ketahui untuk memilih Termal relai.?
3.
Jelaskan jenis kontak bantu pada diagram kontak termorelai di bawah ini
98 96
95 97
98 95
96
4.
Gambarkan diagram rangkaian kontaktor dengan relai termal dan lengkapilah sistem penomoran terminalnya .
5.
Jelaskan arti penulisan kode pada kontaktor utama dan relai termal berikut ini
CA 3 - 12 - .. V .. - 10 + CT 3 0,16 A
Termorelai konstruksi 3
a .....
b ..... c .....
d .....
e .....
122
6.
Buat Rangkaian modul yang tersedia sesuai gambar rangkaian.
7.
Aktifkan rangkaian dan isilah tabel kebenaran di bawah ini sesuai hasil percobaan.
TABEL 1 : Kebenaran rangkaian pengendali kontak permanen.
NO Posisi Saklar
Kondisi Lampu Keterangan
S
1
S
2
Lp
1
Lp
2
1 2
3 4
ON ON
OFF OFF
ON OFF
ON OFF
……….. ………..
……….. ………..
………… …………
………… …………
……………………… ……………………….
TABEL 2 : Kebenaran rangkaian pengendali tombol tekan.
NO Tombol start
Tombol stop Kondisi
Kondisi Lampu S
2
S
3
S S
1
Kontaktor H
1
H
2
H
3
1 2
3 4
5 OFF
OFF ON
ON Beban
OFF ON
OFF ON
Lebih menutup
menutup menutup
menutup menutup
menutup menutup
menutup menutup
menutup ……………
…………… ……………
…………… ……………
…………… ……………
…………… ……………
. ……
…… ……
…… ……
…… ……
…… …….
. ……
…… ……
…… ……
…… ……
…… …….
. ……
…… ……
…… ……
…… ……
…… …….
.
123
8.
Rangkaian Pengunci a. Gambar Rangkaian Pengendali
S0
S1
S 2
L
N
H2 H1
K1 K2
K1 K2
K2 K1
b. Buatlah rangkaian sesuai dengan gambar kerja di atas c. Aktifkan rangkaian dan isilah tabel kebenaran sesuai hasil percobaan.
TABEL. Kebenaran rangkaian pengunci
NO Tombol Tekan
Kontaktor Magnet Lampu
Keterangan S
o
S
1
S
2
K
1
L
1
K
2
L
2
1 2
_ _
x _
_ x
…………… ……………
…………… ……………
x = tekan sesaat
ON = kerja menyala
3 4
x _
_ _
_ x
…………… ……………
…………… ……………
OFF = tidak menyala
5 6
_ x
x _
_ _
…………… ……………
…………… ……………
7 _
x x
…………… …………… Tekan bersamaan
123
A.
Objektif
1. Menjelaskan prinsip pengoperasian sistem pengendali elektronik.
2. Merencanakan rangkaian kendali elektronik sederhana.
3. Membuat rangkaian kendali elektronik sederhana.
4. Mengoperasikan sistem kendali elektronik.
5. Menjelaskan data operasi sistem kendali elektronik.
6. Melakukan tindakan pengamanan pada sistem kendali elektronik yang
mengalami gangguan.
B. Uraian Materi