Perancangan Blok Diagram Sistem

Nursyahrul Ritonga : Rancangan Sistem Proteksi Tegangan Pada Motor Listrik 3 Fasa Berbasis PC, 2008. USU Repository © 2009

BAB III PERANCANGAN SISTEM PROTEKSI TEGANGAN

3.1 Perancangan Blok Diagram Sistem

Dalam membuat suatu alat ada beberapa hal yang perlu diperhatikan yaitu bagaimana cara merancang alat yang akan dibuat sesuai dasar teori, sebelum merancang suatu sistem atau rangkaian terlebih dahulu membuat blok diagramnya. Diagram blok merupakan salah satu cara yang paling sederhana untuk menjelaskan cara kerja dari suatu sistem dan memudahkan untuk melokalisir kesalahan dari suatu sistem. Dengan diagram blok kita dapat menganalisa cara kerja rangkaian dan merancang hardware yang akan dibuat secara umum. Diagram merupakan pernyataan hubungan yang berurutan dari suatu alat atau lebih komponen yang memiliki kesatuan kerja tersendiri, dan setiap blok komponen mempengaruhi komponen lainnya. Diagram blok memiliki arti yang khusus dengan memberikan keterangan didalamnya. Untuk setiap blok dihubungkan dengan suatu garis yang menunjukan arah kerja dari setiap blok yang bersangkutan. Diagram blok dari sistem ini adalah : Penyearah Fasa T Komparator Op-Amp PC Driver Relay Kontaktor Power Supply R T S Motor Induksi 3 Fasa Sistem Kontrol Rancangan Objek yang Diproteksi Penyearah Fasa R Penyearah Fasa S Komparator Op-Amp Komparator Op-Amp Gambar 3.1 Diagram Blok Sistem Nursyahrul Ritonga : Rancangan Sistem Proteksi Tegangan Pada Motor Listrik 3 Fasa Berbasis PC, 2008. USU Repository © 2009 Dari blok diagram diatas dapat diketahui kerja dari keseluruhan sistem tiap – tiap blok mempunyai fungsi sebagai berikut: 1. Penyearah, berfungsi untuk menyearahkan tegangan arus bolak balik yang masuk langsung dari jala-jala menjadi tegangan arus searah untuk diteruskan pada komparator. 2. Komparator, berfungsi untuk membandingkan besarnya tegangan keluaran dari penyearah sebelum tegangan tersebut diteruskan ke PC melalui port parallel. 3. PC personal computer, berfungsi sebagai media informasi yang memberikan intruksi kepada relay untuk membuka aliran lsitrik antara sumber tegangan dengan peralatan motor induksi 3 fasa, bilamana terjadi ketidakseimbangan fasa. Disamping itu komputer juga menampilkan perubahan tegangan, waktu cut off, tanggal, hari, dan real time serta menyimpan seluruh data tersebut. 4. Power Supply berfungsi sebagai pensupply sumber tegangan dc untuk rangkaian komparator dan driver relay gambar 3.2. 5. Driver relay, berfungsi sebagai pengendali relay yang mana akan bekerja setelah PC mengeluarkan informasi. 6. Kontaktor, alat yang digunakan sebagai penerus dari relay dimana kontaktor akan bekerja jika ketiga fasanya tidak seimbang. 7. Jala-jala, berfungsi sebagai sumber tegangan. 8. Motor induksi 3 fasa, objek yang diproteksi dari rancangan sistem ini. Nursyahrul Ritonga : Rancangan Sistem Proteksi Tegangan Pada Motor Listrik 3 Fasa Berbasis PC, 2008. USU Repository © 2009 3.2 Perancangan dan Pembuatan Perangkat Keras hardware 3.2.1 Perancangan dan pembuatan modul rangkaian catu daya Modul rangkaian catu daya ini berfungsi untuk memberikan supply tegangan keseluruh rangkaian yang ada. Rangkaian catu daya yang akan dibuat pada perancangan ini terdiri dari pilihan tegangan keluaran yaitu tegangan +5Vdc,-5Vdc, dan +12Vdc Tegangan keluaran +5Vdc, -5Vdc digunakan untuk mensupply tegangan kemodul rangkaian yang digunakan untuk mengaktifkan Op-Amp sebagai komparator. Tegangan +12Vdc digunakan untuk memberikan supply pada rangkaian driver relay. Rangkaian lengkap dari catu daya ini ditunjukkan pada gambar 3.2 dibawah ini. 3300uF 50V 3300uF 50V 100uF 50V 1N5401 7805 7805 9Vac 12Vac CT 12Vac 9Vac 1N5401 +5V 0V -5V +12V 220 Vac Sumber Tegangan DC untuk Komparator Sumber Tegangan DC untuk Komparator Sumber Tegangan DC untuk Diver Relay Gambar 3.2 Rangkaian Power Supply Nursyahrul Ritonga : Rancangan Sistem Proteksi Tegangan Pada Motor Listrik 3 Fasa Berbasis PC, 2008. USU Repository © 2009 Untuk menghasilkan tegangan +5Vdc,-5Vdc yang stabil digunakan IC 7805 seperti terlihat pada gambar diatas, dimana IC regulator ini akan menstabilkan tegangan pada +5Vdc, -5Vdc. Untuk menghasilkan tegangan +12Vdc yang stabil digunakan IC 7812, dimana IC regulator ini akan menstabilkan tegangan pada +12Vdc. Gambar 3.3 Kontruksi Power Supply

3.2.2 Perancangan dan Pembuatan Modul Rangkaian Sistem Proteksi

Tegangan 3 Fasa Blok-blok diagram sistem dapat diterjemahkan menjadi bentuk rangkaian ataupun hanya terdiri dari beberapa komponen. Salah satu komponen utama pada rangkaian ini adalah Op-Amp yang merupakan komparator atau pembanding dari tegangan yang masuk dari jala-jala yang telah disearahkan oleh penyearah, dimana hasil banding dari ketiga tegangan tersebut diteruskan ke PC malalui Port paralel. Adapun komponen pendukung lainnya adalah reisitor, trimpot, transistor, dioda 4N001, kapasitor, relay dan lainnya. Nursyahrul Ritonga : Rancangan Sistem Proteksi Tegangan Pada Motor Listrik 3 Fasa Berbasis PC, 2008. USU Repository © 2009 Modul rangkaian proteksi tegangan tiga fasa ini berfungsi sesuai namanya yaitu memproteksi. Adapun yang diproteksi oleh rancangan ini adalah fasa-fasa yang tidak seimbang dari jala-jala. Jika salah satu fasa tidak seimbang maka sistem ini akan di proteksi oleh komputer dan mengintruksikan pada relay untuk membuka hubungan dengan motor induksi 3 fasa, sehingga motor tidak mengalami kerusakan. Rangkaian pada sistem ini dapat dilihat pada gambar 3.4 dibawah ini. K O M P U T E R FASA T 330 R S T N NC +12V IN4001 LOAD 1uF 0V 500mA 3V 380V, 220 V 2 3 100K 100K VCC VCC VCC 5V 5V 5V V Ref 2 6 6 3 4 4 7 7 3 IC7432 OR GATE 270 NPN 2N3904 FASA S NPN 2N3904 TIP 31C VCC NPN 2N3904 NPN 2N3904 NPN 2N3904 NPN 2N3904 2K 2K 20K 220 220 330 330 100 1K VCC 5V 330 NPN 2N3904 330 1K 20K Gambar 3.4. Rangkaian Proteksi Tegangan Pada Motor Listrik 3 Fasa Nursyahrul Ritonga : Rancangan Sistem Proteksi Tegangan Pada Motor Listrik 3 Fasa Berbasis PC, 2008. USU Repository © 2009 Gambar 3.5 Kontruksi Rancangan Sistem Proteksi

3.3 Perancangan dan Pembuatan Perangkat Lunak software