Objektif Uraian Materi Tek Instalasi Tenaga Listrik Bidang Studi

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