BAB 7

Relay
A. PENGERTIAN RELAY

Relay adalah suatu peranti yang bekerja berdasarkan elektromagnetik untuk menggerakan sejumlah kontaktor yang tersusun atau sebuah saklar elektronis yang dapat dikendalikan dari rangkaian elektronik lainnya dengan memanfaatkan tenaga listrik sebagai sumber energinya. Kontaktor akan tertutup (menyala) atau terbuka (mati) karena efek induksi magnet yang dihasilkan kumparan (induktor) ketika dialiri arus listrik. Berbeda dengan saklar, pergerakan kontaktor (on atau off) dilakukan manual tanpa perlu arus listrik.
Relay yang paling sederhana ialah relay elektromekanis yang memberikan pergerakan mekanis saat mendapatkan energi listrik. Secara sederhana relay elektromekanis ini didefinisikan sebagai berikut.
Alat yang menggunakan gaya elektromagnetik untuk menutup atau membuka kontak saklar.
Saklar yang digerakkan secara mekanis oleh daya atau energi listrik.
Sebagai komponen elektronika, relay mempunyai peran penting dalam sebuah sistem rangkaian elektronika dan rangkaian listrik untuk menggerakan sebuah perangkat yang memerlukan arus besar tanpa terhubung langsung dengan perangakat pengendali yang mempunyai arus kecil. Dengan demikian relay dapat berfungsi sebagai pengaman.
Relay terdiri dari 3 bagian utama, yaitu:
Common, merupakan bagian yang tersambung dengan Normally Close (dalam keadaan normal).
Koil (kumparan), merupakan komponen utama relay yang digunakan untuk menciptakan medan magnet.
Kontak, yang terdiri dari Normally Close dan Normally Open.
B. DASAR-DASAR RELAY

Penemu relay pertama kali adalah Joseph Henry pada tahun 1835. Dalam pemakaiannya biasanya relay yang digerakkan dengan arus DC dilengkapi dengan sebuah dioda yang diparalel dengan lilitannya dan dipasang terbalik yaitu anoda pada tegangan () dan katoda pada tegangan (+). Ini bertujuan untuk mengantisipasi sentakan listrik yang terjadi pada saat relay berganti posisi dari on ke off agar tidak merusak komponen di sekitarnya.
Penggunaan relay perlu memperhatikan tegangan pengontrolnya serta kekuatan relay men-switch arus/tegangan. Biasanya ukurannya tertera pada body relay. Misalnya relay 12VDC/4 A 220V, artinya tegangan yang diperlukan sebagai pengontrolnya adalah 12Volt DC dan mampu men-switch arus listrik (maksimal) sebesar 4 ampere pada tegangan 220 Volt. Sebaiknya relay difungsikan 80% saja dari kemampuan maksimalnya agar aman, lebih rendah lagi lebih aman. Relay jenis lain ada yang namanya reedswitch atau relay lidi. Relay jenis ini berupa batang kontak terbuat dari besi pada tabung kaca kecil yang dililitin kawat. Pada saat lilitan kawat dialiri arus, kontak besi tersebut akan menjadi magnet dan saling menempel sehingga menjadi saklar yang on. Ketika arus pada lilitan dihentikan medan magnet hilang dan kontak kembali terbuka (off).
C. PRINSIP KERJA

Relay merupakan komponen listrik yang memiliki prinsip kerja magnet dengan induksi listrik. Relay terdiri atas bagian-bagian utama sebagai berikut.
Coil atau Kumparan, merupakan gulungan kawat yang mendapat arus listrik. adalah sejenis saklar yang pergerakannya tergantung dari ada tidaknya arus listrik di coil.
Contact atau Penghubung, adalah sejenis saklar yang pergerakannya tergantung dari ada tidaknya arus listrik di coil. Contact ada 2 jenis : Normally Open (kondisi awal sebelum diaktifkan open), dan Normally Closed (kondisi awal sebelum diaktifkan close).
Cara kerja relay adalah sebagai berikut :1
Saat Coil mendapatkan energi listrik (energized) akan menimbulkan gaya elektromanetik
Gaya magnet yang ditimbulkan akan menarik plat/lengan kontak (armature) berpegas (bersifat berlawanan), sehingga menghubungkan 2 titik contact
D. CARA KERJA

Cara kerja relay sangat sederhana. Di sini kita akan membahas relay pada umumnya.
2
Relay Segi (contoh : Hella, Bosch dll).
Relay terdiri dari 2 terminal trigger, 1 terminal input dan 1 terminal output.
Terminal trigger : yaitu terminal yang akan mengaktifkan relay..seperti alat electronic lainya relay akan aktif apabila di aliri arus + dan arus -. Pada contoh relay yang kita gunakan terminal trigger ini adalah 85 dan 86.
Terminal input : yaitu terminal tempat kita memberikan masukan..pada contoh adalah terminal 30
Terminal output : yaitu tempat keluarnya output pada contoh adalah terminal 87
E. JENIS-JENIS DAN SIMBOL RELAY

Ada beberapa jenis relay berdasarkan cara kerjanya yaitu:
Normaly On
Kondisi awal kontaktor tertutup (On) dan akan terbuka (Off) jika relay diaktifkan dengan cara memberi arus yang sesuai pada kumparan atau koil relay. Istilah lain kondisi ini adalah Normaly Close (NC).
Normaly Off
Kondisi awal kontaktor terbuka (Off) dan akan tertutup jika relay diaktifkan dengan cara memberi arus yang sesuai pada kumparan atau koil relay. Istilah lain kondisi ini adalah Normaly Open (NO).
Change-Over (CO) atau Double-Throw (DT)
Relay jenis ini memiliki dua pasang terminal dengan dua kondisi yaitu Normaly Open (NO) dan Normaly Close (NC).
Selain itu, seperti saklar, relay juga dibedakan berdasar pole dan throw yang dimilikinya. Pole adalah banyaknya kontak yang dimiliki oleh relay. Sedangkan throw adalah banyaknya kondisi (state) yang mungkin dimiliki kontak. Berikut ini penggolongan relayberdasar jumlah pole dan throw atau disebut juga sebagai simbol relay.
SPST (Single Pole Single Throw)
Relay ini memiliki empat terminal yaitu, dua terminal kumparan atau koil dan dua terminal saklar (A dan B) yang dapat terhubung dan terputus.
3
SPDT (Single Pole Double Pole)
Relay ini memiliki lima terminal, yaitu dua terminal kumparan atau koil dan tiga terminal saklar (A,B, dan C) yang dapat terhubung dan terputus dengan satu terminal pusat. Jika suatu saat terminal (misal A) terputus dengan terminal pusat (C) maka terminal lain (B) terhubung dengan terminal pusat tersebut (C), demikian juga sebaliknya.
4
DPST (Double Pole Single Throw)
Relay ini mempunyai enam terminal, yaitu dua terminal kumparan atau koil dan empat terminal, merupakan dua pasang saklar yang dapat terhubung dan terputus (A1 dan B1 serta A2 dan B2).
5
DPDT (Double pole Double Throw)
Relay ini mempunyai delapan terminal, yaitu dua terminal kumparan atau koil, enam terminal merupakan dua set saklar yang dapat terputus dan terhubung (A1,B1,C1 dan A2, B2, C2).
6
QPDT (Quadruple Pole Double Throw)
QPDT sering disebut sebagai Quad Pole Double Throw atau 4PDT (Four Pole Double Throw). Relay ini setara dengan 4 buah saklar atau relay SPDT atau dua buah relay DPDT dan terdiri dari 14 pin (termasuk 2 buah untuk koil). 6.3PDT (Three Pole Double Throw)
7
Selain itu terdapat jenis-jenis relay lainnya. Relay juga diaplikasiuntuk berbagai keperluan, sehingga dianggap relay tersebut memiliki fungsi khusus, seperti contoh berikut.
Timming Relay
Relay yang bekerja untuk sebuah pewaktuan. Di mana koil relay akan dianggap ON, jika memenuhi beberapa waktu tertentu (misal 5 detik). Timing relay adalah jenis relay yang khusus. Cara kerjanya ialah, jika koildari timing relayON, maka beberapa detik kemudian, baru kontak relayakan ON atau OFF (sesuai jenis NO/NC contact).
8
Latching Relay
Relay ini dipergunakan untuk menahan atau latch atau jenis relay yang digunakan untuk latching atau mempertahankan kondisi aktif input sekalipun input sebenarnya sudah mati. Cara kerjanya ialah, jika latch coil diaktifkan, ia tidak akan bisa dimatikan kecualiunlatch coil diaktifkan.
9
Reed Relay
Relay ini memiliki seperangkat kontak di dalam vakum atau gas inert untuk mengisi tabung gelas, yang melindungi kontak terhadap korosi atmosfer. Kontak tertutup oleh medan magnet yang dihasilkan ketika arus mengalir melalui kumparan di sekeliling tabung gelas. Reed relay mampu switching kecepatan lebih cepat daripada jenis relay yang lebih besar, tetapi beralih rendah arus dan tegangan peringkat.
F. FUNGSI RELAY

Fungi atau kegunaan relay dalam dunia elektronika sebenarnya juga sama seperti dalam teknik listrik. Hanya saja kebanyakan relay yang digunakan dalam teknik elektronik adalah relay dengan voltase kecil seperti 6 Volt, 12 Volt, 24 Volt berbeda dengan teknik listrik yang memakai relay 220 Volt dan 110 Volt. Namun ada juga dalam teknik elektronik yang memakai relay dengan voltase tinggi. Walau ada perbedaan pemakaian voltase pada relay, sebenarnya relay memiliki fungsi atau kegunaan yang sama yakni sebagai alat pengganti saklar yang bekerja untuk mengontrol atau membagi arus listrik ataupun sinyal lain ke sirkuit rangkaian lainnya.
Secara garis besar, fungsi relay adalah sebagai berikut.
Kontrol tegangan tinggi rangkaian dengan sinyal bertegangan rendah, seperti dalam beberapa jenis modem atau audio amplifier.
Kontrol sebuah rangkaian arus tinggi dengan sinyal arus rendah, seperti pada solenoid starter dari sebuah mobil.
Mendeteksi dan mengisolasi kesalahan pada jalur transmisi dan distribusi dengan membuka dan menutup pemutus rangkaian (perlindungan relay).
      Sebuah kumparan relay DPDT AC dengan kemasan “ice cube”.
Isolasi mengendalikan rangkaian dari rangkaian yang dikontrol ketika kedua berada pada potensi yang berbeda, misalnya ketika mengendalikan sebuah perangkat bertenaga utama dari tegangan rendah switch. Yang terakhir ini sering digunakan untuk mengontrol pencahayaan kantor sebagai kawat tegangan rendah dapat dengan mudah diinstal di partisi, yang dapat dipindahkan sesuai kebutuhan sering berubah. Mereka mungkin juga akan dikendalikan oleh hunian kamar detektor dalam upaya untuk menghemat energi.
Logika fungsi. Sebagai contoh, DAN fungsi boolean direalisasikan dengan menghubungkan relay normal kontak terbuka secara seri, maka fungsi ATAU dengan menghubungkan normal kontak terbuka secara paralel. Perubahan atas atau Formulir C kontak melakukan XOR fungsi. Fungsi yang sama untuk NAND dan NOR yang dicapai dengan menggunakan kontak normal tertutup. Tangga bahasa pemrograman yang sering digunakan untuk merancang jaringan logika relay.
Awal komputasi. Sebelum tabung vakum dan transistor, relay digunakan sebagai unsur-unsur logis dalam komputer digital.
Safety logika kritis. Karena relay jauh lebih tahan daripada semikonduktor radiasi nuklir, mereka banyak digunakan dalam keselamatan logika kritis, seperti panel kontrol penanganan limbah radioaktif mesin.
Waktu tunda fungsi. Relay dapat dimodifikasi untuk menunda pembukaan atau penutupan menunda satu set kontak. Yang sangat singkat (sepersekian detik) penundaan ini akan menggunakan tembaga disk antara angker dan bergerak blade perakitan. Arus yang mengalir dalam disk mempertahankan medan magnet untuk waktu yang singkat, memperpanjang waktu rilis. Untuk sedikit lebih lama (sampai satu menit) keterlambatan, sebuah dashpot digunakan. Sebuah dashpot adalah sebuah piston diisi dengan cairan yang diperbolehkan untuk melarikan diri perlahanlahan. Jangka waktu dapat divariasikan dengan meningkatkan atau menurunkan laju aliran. Untuk jangka waktu lebih lama, mesin jam mekanik timer diinstal.
G. APLIKASI RELAY

Relay umumnya digunakan untuk hal-hal di bawah ini, yaitu :
Untuk mengendalikan rangkaian tegangan tinggi melalui sinyal tegangan rendah.
Untuk mengendalikan rangkaian dengan arus yang tinggi melalui sinyal arus kecil.
Untuk mendeteksi dan mengisolasi kegagalan pada jalur transmisi dan distribusi dengan membuka atau menutup circuit breaker.
Untuk mengisolasi rangkaian pengendali dari rangkaian yang dikendalikan jika potensial yang digunakan berbeda. Misalnya untuk mengendalikan rangkaian daya tegangan tinggi melalui switch tegangan rendah.
Untuk merepresentasikan fungsi-fungsi logika. Misalnya fungsi AND didapat dengan menserikan dua kontak NO dan sebagainya.
Relay juga dapat digabungkan fungsinya dengan sebuah timer untuk mendapatkan fungsi penunda waktu.
H. KEUNTUNGAN PENGGUNAAN RELAY

Beberapa keuntungan penggunaan relay dalam sistem elektronika antara lain :
Menggunakan arus yang relatif kecil untuk mengendalikan peralatan dengan arus yang besar.
Dengan sebuah sinyal kontrol dapat mengendalikan lebih dari satu kontak.
Dapat menghidupkan atau mematikan peralatan yang sulit dijangkau.
Mengisolasi bahaya tegangan tinggi dari manusia, karena rangkaian dengan tegangan tinggi dapat dikendalikan melalui tegangan rendah.
I. PEMILIHAN JENIS RELAY

Untuk aplikasi tertentu, pemilihan jenis relay yang akan digunakan sangat diperlukan. Berikut ini beberapa hal yang perlu diperhatikan dalam memilih jenis relay yang akan digunakan untuk menjalankan fungsi tertentu :
-      Jumlah dan jenis kontak (NO, NC, Chang-over)
-      Rating kontak (kemampuan arus kontak)
-      Rating tegangan dari kontak
-      Tegangan coil
-      Jenis kemasan
-      Cara pemasangan (soket, rel dll)
-      Waktu switching (jika kecepatan diperlukan)
-      Proteksi kontak dan coil
-      Isolasi antara kontak dengan coil dan sebagainya.
J. SPESIFIKASI RELAY

Dalam data sheet, penjelasan untuk coil dan contact terpisah. Hal ini menyebabkan masing – masing mempunyai spesifikasi yang berbeda – beda juga. Perhatikan table berikut.
10
K. PLC VS RELAY

Perbedaan PLC dengan kontrol konvensional (menggunakan relay) adalah seperti di bawah ini:
11
Persamaan PLC dengan kontrol konvensional (menggunakan relay) adalah sebagai berikut:
   Mengontrol sekuensial
   Memproses sinyal input dan mengubahnya menjadi sinyal output.

BAB 6

Generator Arus Bolak – balik
Generator arus bolak-balik berfungsi mengubah tenaga mekanis menjadi tenaga listrik arus bolak-balik. Generator Arus Bolak-balik sering disebut jugaseabagai alternator, generator AC (alternating current), atau generatorsinkron. Dikatakan generator sinkron  karena jumlah putaran rotornya samadengan jumlah putaran medan magnet pada stator. Kecepatan sinkron inidihasilkan dari kecepatan putar rotor dengan kutub-kutub magnet yangberputar dengan kecepatan yang sama dengan medan putar pada stator.Mesin ini tidak dapat dijalankan sendiri karena kutub-kutub rotor tidak dapat tiba-tiba mengikuti kecepatan medan putar pada waktu sakelar terhubung dengan jala-jala
Generator arus bolak-balik dibagi menjadi dua jenis, yaitu:
a. Generator arus bolak-balik 1 fasa
b. Generator arus bolak-balik 3 fasa
Konstruksi Generator Arus Bolak-balik
Konstruksi generator arus bolak-balik ini terdiri dari dua bagian utama,yaitu : (1) stator, yakni bagian diam yang mengeluarkan tegangan bolak-balik, dan (2) rotor, yakni bagian bergerak yang menghasilkan medan magnityang menginduksikan ke stator. Stator terdiri dari  badan generator yang terbuat dari baja yang berfungsi melindungi bagian dalam generator, kotak terminal dan name plate pada generator. Inti Stator yang terbuat dari bahan ferromagnetik yang berlapis-lapis dan terdapat alur-alur tempat meletakkan lilitan stator. Lilitan stator yang merupakan tempat untuk menghasilkan tegangan. Sedangkan, rotor berbentuk kutub sepatu (salient) atau kutub dengan celah udara sama rata (rotor silinder).  Konstruksi dari generator sinkron ini dapat dilihat pada Gambar 1.
Prinsip Kerja Generator Arus Bolak-balik
Prinsip dasar generator arus bolak-balik menggunakan hukum Faraday yang menyatakan jika sebatang penghantar berada pada medan magnet yang berubah-ubah, maka pada penghantar tersebut akan terbentuk gaya geraklistrik.
Prinsip kerja generator arus bolak-balik tiga fasa (alternator) pada dasarnya sama dengan generator arus bolak-balik satu fasa, akan tetapi pada generator tiga fasa memiliki tiga lilitan yang sama dan tiga tegangan outputnya berbeda fasa 1200 pada masing-masing fasa seperti ditunjukkan pada Gambar 2.
Besar tegangan generator bergantung pada :
1. Kecepatan putaran (N)
2. Jumlah kawat pada kumparan yang memotong fluk (Z)
3. Banyaknya fluk magnet yang dibangkitkan oleh medan magnet (f)
Generator Arus Searah
Prinsip kerja suatu generator arus searah berdasarkan hukum Faraday :
e  = - N df/ dt
dimana :   N  : jumlah lilitan
      f   : fluksi magnet
                  e   : Tegangan imbas, ggl(gaya gerak listrik)
Dengan lain perkataan, apabila suau konduktor memotong garis-garis fluksi magnetik yang berubah-ubah, maka ggl akan dibangkitkan dalam konduktor itu.
Jadi syarat untuk dapat dibangkitkan ggl adalah :
·         harus ada konduktor ( hantaran kawat )
·         harus ada medan magnetik
·         harus ada gerak atau perputaran dari konduktor dalam medan, atau ada fluksi yang berubah yang memotong  konduktor itu.
Untuk menentukan arah arus pada setiap saat, berlaku pada kaidah tangan kanan :
·         ibu jari : gerak perputaran
·         jari telunjuk : medan magnetik kutub u dan s
·         jari tengah : besaran galvanis tegangan U dan arus I

BAB 4

Alat Pengendali Industri
 BAB I
PENDAHULUAN

1.1 LatarBelakangMasalah
Keberhasilan suatu perusahaan dalam menjalankan kegiatan perindustriannya dapat ditinjau dari beberapa hal, seperti besarnya profit yang diperoleh dari hasil produksi, jumlah produksi yang stabil atau semakin meningkat yang berarti menunjukkan tingkat kepuasan konsumen terhadap produk yang dihasilkan, produktivitas yang optimal dari para pekerja yang menandakan kepuasan karena adanya proses timbal balik yang saling menguntungkan antara perusahaan dengan pekerja, keamanan pekerja dan proses produksi yang terkendali. Untuk mencapai keberhasilan tersebut, hal penting yang harus diperhatikan adalah sistem kerja ataupun sistem produksi dari perusahaan. Oleh karena itu diperlukan suatu perancangan sistem kerja dan produksi yang dapat mendukung keefektifan dan keefisienan dalam pelaksanaan proses produksi, sehingga dapat dicapai hasil yang optimal dan berkesinambungan sehingga dapat meningkatkanprovit perusahaan tersebut.
Salah satu point penting dalam perancangan sistem produksi adalah proses produksi yang aman dan terkendali. Dari sistem produksi yang aman dan terkendali, dapat dianalisis beberapa aspek seperti alat – alat produksi yang dirancang dengan mempertimbangkan keamanan dan kenyamanan para pekerja. Misalnya dengan menambahkan alat – alat pendukung lainnya yang berfungsi sebagai alat pengendali industri sehingga dapat mengurangi ketidakefisienan dalam sistem dan dapat meningkatkan keamanan untuk para pekerja. Selain itu dengan adanya alat pengendali industri, dapat mengurangi jumlah pekerja pada perusahaan tersebut sehingga dapat mengurangi biaya yang akan dikeluarkan oleh para perusahaan.
Beberapa uraian diatas erat kaitannya dengan mata kuliah Elektronika Industri yang telah kami pelajari. Sehingga dalam makalah ini akan dibahas mengenai alat pengendali industri.

1.2 Rumusan Masalah
Apa yang dimaksud dengan transducer?
Apa saja macam – macam transducer?
Apa yang dimaksud dengan sensor?
Apa saja macam – macam sensor?

1.3 Tujuan
Membahas mengenai apa yang dimaksud dengan transducer
Membahas mengenai bagaimana cara kerja transducer
Membahas mengenai apa yang dimaksud dengan sensor
Membahas mangenai bagaimana cara kerja sensor


1.4  Manfaat
Setelah membahas mengenai alat pengendali industri, manfaat dari pembuatan tugas akhir ini adalah diharapkan agar tugas akhir ini dapat digunakan sebaik baiknya dan dapat berguna bagi pihak – pihak yang membaca tugas akhir ini.

1.5 Batasan Masalah
Agar pembahasan dalam tugas akhir ini dapat terfokus, maka diberikan batasan masalah yaitu pembahasan hanya difokuskan pada alat pengendali industry yang berupa transducer dan sensor.

Bab II
Transduser

2.1  Pengenalan Transduser
            Transduser berasal dari kata “traducere” dalam bahasa Latin yang berarti mengubah. Sehingga transduser dapat didefinisikan sebagai suatu peranti yang dapat mengubah suatu energi ke bentuk energi yang lain.
Transduser dapat dibagi menjadi dua bagian, yaitu :
Input Transduser, yaitu transducer yang mengubah energy non-listrik menjadi eneri lisrtik.
Output Transduser, yaitu trasducer yang mengubah energy listrik menjadi energy non-listrik.    
2.2  Fungsi Transduser
            Seperti yang sudah dijelaskan sebelumnya, transduser berfungsi sebagai pengubah suatu energy ke energy yang lainnya, contohnya mengubah energy mekanik, magnetic, panas, optik, ataupun kimia menjadi arus dan tegangan listrik.
Output dari transducer dapat digunakan untuk berbagai keperluan, yaitu :
-Ditampilkan (kepada manusia)
-Disimpan, untuk digunakan pada lain waktu
-Diproses lebih lanjut menggunakan metode statistik atau teknik data mining
-Digunakan sebagai umpan balik (feedback) pada sistem kendali kalang tertutup  (closed loop control system)

2.3   Macam – Macam Transduser
            Dari sisi pola aktivasinya, transduser dapat dibagi menjadi dua, yaitu :
Transduser pasif, yaitu transduser yang dapat bekerja bila mendapat energi tambahan dari luar.
Contohnya adalah thermistor. Untuk mengubah energi panas menjadi energi listrik yaitu tegangan listrik, maka thermistor harus dialiri arus listrik. Ketika hambatan thermistor berubah karena pengaruh panas, maka tegangan listrik dari thermistor juga berubah.
11
Transduser aktif, yaitu transduser yang bekerja tanpa tambahan energi dari luar, tetapi menggunakan energi yang akan diubah itu sendiri. Contohnya adalah termokopel. Ketika menerima panas, termokopel langsung menghasilkan tegangan listrik tanpa membutuhkan energi dari luar.
22

2.4   Cara Kerja Transduser
            Untuk jenis transduser pertama, contohnya adalah thermistor. Untuk mengubah energy panas menjadi energy listrik yaitu dengan listrik, maka thermistor harus di aliri arus listrik. Ketika hambatan thermistor berubah karena pengaruh panas, maka tegangan listrik dari thermistor juga berubah. Adapun contoh untuk transduser jenis yang kedua adalah termo kopel. Ketika menerima panas, termo kopel langsung menghasilkan tegangan listrik tanpa membutuhkan energy dari luar.

Bab III
Sensor

3.1  Pengenalan Sensor
            Sensor adalah alat yang dapat digunakan untuk mendeteksi dan sering berfungsi untuk mengukur magnitude sesuatu. Sensor adalah jenis transduser yang digunakan untuk mengubah variasi mekanis, magnetis, panas, sinar dan kimia menjadi tegangan dan arus listrik. Sensor biasanya dikategorikan melalui pengukur dan memegang peranan penting dalam pengendalian proses pabrikasi modern. Sensor memberikan ekivalen mata, pendengaran, hidung lidah dan menjadi otak mikroprosesor dari sistem otomatisasi industri.
3.2  Fungsi Sensor
            Secara umum, sensor berperan dalam mendeteksi gejala perubahan informasi sinyal dalam sistem kontrol, dan berfungsi sebagai umpan balik pada sebuah system kendali otomatis.
3.3   Macam – Macam Sensor
Sensor Proximity
Sensor proximity merupakan sensor atau saklar yang dapat mendeteksi adanya target jenis logam dengan tanpa adanya kontak fisik. Biasanya sensor ini tediri dari alat elektronis solid-state yang terbungkus rapat untuk melindungi dari pengaruh getaran, cairan, kimiawi, dan korosif yang berlebihan. Sensor proximity dapat diaplikasikan pada kondisi penginderaan pada objek yang dianggap terlalu kecil atau lunak untuk menggerakkan suatu mekanis saklar.
Sensor Magnet
Sensor Magnet atau disebut juga relai buluh, adalah alat yang akan terpengaruh medan magnet dan akan memberikan perubahan kondisi pada keluaran. Seperti layaknya saklar dua kondisi (on/off) yang digerakkan oleh adanya medan magnet di sekitarnya. Biasanya sensor ini dikemas dalam bentuk kemasan yang hampa dan bebas dari debu, kelembapan, asap ataupun uap.
Sensor Sinar
Sensor sinar terdiri dari 3 kategori. Fotovoltaic atau sel solar adalah alat sensor sinar yang mengubah energi sinar langsung menjadi energi listrik, dengan adanya penyinaran cahaya akan menyebabkan pergerakan elektron dan menghasilkan tegangan. Demikian pula dengan Fotokonduktif (fotoresistif) yang akan memberikan perubahan tahanan (resistansi) pada sel-selnya, semakin tinggi intensitas cahaya yang terima, maka akan semakin kecil pula nilai tahanannya. Sedangkan Fotolistrik adalah sensor yang berprinsip kerja berdasarkan pantulan karena perubahan posisi/jarak suatu sumber sinar (inframerah atau laser) ataupun target pemantulnya, yang terdiri dari pasangan sumber cahaya dan penerima.
Sensor Ultrasonik
Sensor ultrasonik bekerja berdasarkan prinsip pantulan gelombang suara, dimana sensor ini menghasilkan gelombang suara yang kemudian menangkapnya kembali dengan perbedaan waktu sebagai dasar penginderaannya. Perbedaan waktu antara gelombang suara dipancarkan dengan ditangkapnya kembali gelombang suara tersebut adalah berbanding lurus dengan jarak atau tinggi objek yang memantulkannya. Jenis objek yang dapat diindera diantaranya adalah: objek padat, cair, butiran maupun tekstil.
Sensor Tekanan
Sensor tekanan – sensor ini memiliki transduser yang mengukur ketegangan kawat, dimana mengubah tegangan mekanis menjadi sinyal listrik. Dasar penginderaannya pada perubahan tahanan pengantar (transduser) yang berubah akibat perubahan panjang dan luas penampangnya.
Sensor Kecepatan (RPM)
Proses penginderaan sensor kecepatan merupakan proses kebalikan dari suatu motor, dimana suatu poros/object yang berputar pada suatu generator akan menghasilkan suatu tegangan yang sebanding dengan kecepatan putaran object. Kecepatan putar sering pula diukur dengan menggunakan sensor yang mengindera pulsa magnetis (induksi) yang timbul saat medan magnetis terjadi.
Sensor Penyandi ( Encoder )
Sensor Penyandi ( Encoder ) digunakan untuk mengubah gerakan linear atau putaran menjadi sinyal digital, dimana sensor putaran memonitor gerakan putar dari suatu alat. Sensor ini biasanya terdiri dari 2 lapis jenis penyandi, yaitu; Pertama, Penyandi rotari tambahan ( yang mentransmisikan jumlah tertentu dari pulsa untuk masing-masing putaran ) yang akan membangkitkan gelombang kotak pada objek yang diputar. Kedua, Penyandi absolut ( yang memperlengkapi kode binary tertentu untuk masing-masing posisi sudut ) mempunyai cara kerja sang sama dengan perkecualian, lebih banyak atau lebih rapat pulsa gelombang kotak yang dihasilkan sehingga membentuk suatu pengkodean dalam susunan tertentu.
Sensor Suhu
Terdapat 4 jenis utama sensor suhu yang umum digunakan, yaitu thermocouple (T/C)- lihat gambar 1.6, resistance temperature detector (RTD), termistor dan IC sensor. Thermocouple pada intinya terdiri dari sepasang transduser panas dan dingin yang disambungkan dan dilebur bersama, dimana terdapat perbedaan yang timbul antara sambungan tersebut dengan sambungan referensi yang berfungsi sebagai pembanding. Resistance Temperature Detector (RTD) memiliki prinsip dasar pada tahanan listrik dari logam yang bervariasi sebanding dengan suhu. Kesebandingan variasi ini adalah presisi dengan tingkat konsisten/kestabilan yang tinggi pada pendeteksian tahanan. Platina adalah bahan yang sering digunakan karena memiliki tahanan suhu, kelinearan, stabilitas dan reproduksibilitas. Termistor adalah resistor yang peka terhadap panas yang biasanya mempunyai koefisien suhu negatif, karena saat suhu meningkat maka tahanan menurun atau sebaliknya. Jenis ini sangat peka dengan perubahan tahan 5% per C sehingga mampu mendeteksi perubahan suhu yang kecil. Sedangkan IC Sensor adalah sensor suhu dengan rangkaian terpadu yang menggunakan chipsilikon untuk kelemahan penginderanya. Mempunyai konfigurasi output tegangan dan arus yang sangat linear.
3.4    Komponen yang Terdapat dalam Sensor
Sensor Cahaya
LDR ( Light Dependent Resistor ) adalah sebuah resistor dimana nilai resistansinya akan berubah jika dikenai cahaya. Prinsip kerja dari LDR ini adalah Resistansi LDR akan berubah seiring dengan perubahan intensitas cahaya yang mengenainya
Fotovoltaicatausel solar Adalah alat sensor sinar yang mengubah energy sinar langsung menjadi energy listrik.
Fotokonduktif adalah Energi yang jatuh pada sel fotokonduktif akan menyebabkan perubahan tahanan sel. Apabila permukaan alat ini gelap maka tahanan alat menjadi tinggi.
Phototransistor adalahsebuah transistor yang apabila dikenai cahaya akan mengalirkan electron sehingga akan terjadi penguatan arus seperti pada sebuah transistor.
Optocoupler adalah sebuah komponen kopling berbasis optik.
Sensor Suara
Microphone
Micropone adalah komponen elektronika dimana cara kerjanya yaitu membran yang digetarkan oleh gelombang suara akan menghasilkan sinyal listrik.
Sensor Suhu
NTC adalah komponen elektronika dimana jika dikenai panas maka tahanannya akan  naik.
PTC adalah komponen elektronika dimana jika terkena panas maka tahannany akan semakin turun.
3.5   Cara Kerja Sensor
            1. Sensor Cahaya
Prinsip kerja dari alat ini adalah mengubah energy dari foton menjadi Elektron. Idealnya satu foton dapat membangkitkan satu elektron. Sensor cahaya sangat luas penggunaannya, salah satu yang paling terkenal adalah LDR (Light dependent resistor).
2. Sensor Suara
Prinsip kerja sensor suara yaitu merubah besaran suara menjadi besaran listrik
3. Sensor Suhu
Sensor suhu adalah sensor yang cara kerjanya yaitu merubah besaran suhu menjadi besaran listrik

4. Sensor tekanan
Prinsip kerja dari sensor tekanan ini adalah mengubah tegangan mekanis menjadi sinyal listrik. Kurang ketegangan didasarkan pada prinsip bahwa tahanan pengantar berubah dengan panjang dan luas penampang.

3.6   Kelebihan dan Kekurangan Sensor
            1. Sensor Proximity Switch
Sensor Proximity Switch umumnya dipakai untuk memonitoring peralatan yang berputar (Speed Monitor) selain itu juga digunakan untuk tujuan Safety (Proteksi) peralatan itu sendiri. Sensor Proximity Switch juga digunakan untuk memonitoring posisi bukaan pada gate. Contoh penggunaan: Speed Monitor Pada Belt Conveyor
a. Kelebihan :
- Sensor ini sering digunakan untuk mendeteksi atau memonitor alat-alat kerja yang berbahan logam.
- Memiliki jarak deteksi sensor yang bermacam – macam mulai dari 5-20mm tergantng besaran yang tertera pada sensor.
b. Kekurangan :
- Pengguanaannya masih terbatas pada alat atau mesin berbahan logam . Untuk non logam masih jarang ada.
2. Sensor Temperature
Dalam proses Pengukuran Temperature di dunia Industri khususnya di Industri Semen terdapat beberapa jenis sensor temperature yang bisa digunakan seperti sensor Thermocouple dan Sensor RTD. Sensor Thermocouple digunakan untuk memonitoring temperature dari proses produksi, biasanya yang memiliki temperature yang sangat tinggi. Contoh aplikasinya Monitoring Temperature di dalam Tanur (Kiln). Sedangkan Sensor Temperature tipe RTD digunakan untuk memonitoring temperature dari peralatan atau mesin, tujuannya untuk melindungi perlatan tersebut dari temperature yang berlebihan, contoh aplikasinya Monitoring Temperature Bearing Fan.
a. Kelebihan :
- Sensor ini sering digunakan untuk mendeteksi atau memonitor alat-alat kerja sehingga dapat dikontrol suhu dari alat tersebut guna menghindari terjadinya konsleting atau lainnya.
- Memiliki jangkauan deteksi sensor yang bermacam – macam mulai dari 3.000F-30.000F tergantng besaran yang tertera pada sensor.
3. Sensor Pressure
Sensor Pressure digunakan untuk mengukur dan memonitoring nilai tekanan yang terdapat pada system proses produksi, contohnya tekanan didalam Cyclone-cyclone Preheater. Ada juga yang digunakan untuk mengukur nilai tekanan yang dihasilkan dari aliran fluida (misalnya udara), contohnya Flowmeter pada fan-fan cooler.
a. Kelebihan :
- Fungsi  sensor ini adalah untuk mengubah tekanan menjadi induktasi.
- Sebagai pemantau cuaca yang sering berubah-ubah (dalam pengamatan cuaca)
b. Kekurangan :
- Keterbatasan dalam mengukur tekanan yang sangat kecil .
4. Sensor Level
Sensor Level digunakan untuk mengetahui level material (solid ataupun liquid) yang terdapat didalam tempat penyimpanan baik berupa silo, bin, storage material ataupun tempat penyimpanan lainnya.
a. Kelebihan :
- digunakan untuk mendeteksi suatu volume benda cair yang terdapat pada suatu tabung atau tangki penampungan seperti tangki air, tangki minyak dll.
5. Sensor Vibrasi
Sensor vibrasi digunakan untuk memonitoring besarnya nilai vibrasi dari suatu alat biasanya untuk tujuan safety dan proteksi terhadap peralatan itu sendiri
a. Kelebihan :
- Secara konseptual, sensor getaran berfungsi untuk mengubah besar sinyal getaran fisik menjadi sinyal getaran analog dalam besaran listrik dan pada umumnya berbentuk tegangan listrik.
-Dapat di aplikasikan ke banyak bidang seperti pemantau gempa bumi hingga di pabrik produksi.
6. Limit Switch
Limit switch merupakan sebuah saklar kontak yang didesain sedemikian rupa sehingga ketika terjadi kontak secara mekanik akan dikonversi menjadi sinyal elektrik.
a. Kelebihan :
-Sering diaplikasikan pada sensor pintu (door sensor)
-Mudah diaplikasikan pada banyak bidang
7. Load Cell
Load Cell atau sensor berat digunakan untuk mengetahui berat dari suatu objek yang diukur, misalnya berat material. Prinsip kerjanya sangat sederhana yakni mengubah gaya tekan menjadi sinyal elektrik
a. Kelebihan :
- Memutuskan dan menghubungkan rangkaian menggunakan objek atau benda lain.
-Menghidupkan daya yang besar, dengan sarana yang kecil.
-Sebagai sensor posisi atau kondisi suatu objek.
- Load Cell digunakan untuk mengukur berat material didalam Bin, selain itu juga load cell digunakan di jembatan timbang
8. Power Meter
Mungkin yang satu ini terbilang familiar. Alat yang satu ini digunakan untuk mengukur seberapa besar nilai tegangan dan arus dari suatu sistem, Bisa juga untuk mengetahui nilai Cos Pi dari sistem tersebut umumnya terdapat di panel-panel listrik.
a. Kelebihan :
-untuk mengukur dan mengamati nilai arus dan tegangan dari suatu Motor AC. untuk mengukur dan mengamati nilai arus dan tegangan dari suatu Motor AC.
-Pengguaannya luas di semua bidang
b. Kekurangan :
- Tidak semua Power meter dalam bentuk digital
9. Flow Meter
Flow Meter merupakan Sensor yang digunakan untuk mengetahui flow dari suatu material baik solid maupun liquid. Di Dunia Industri terdapat macam-macam jenis dari Sensor Flow ini. Untuk Yang Liquid biasanya menggunakan jenis Turbin, Elektromagnetic, VenturiMeter dan lain-lain. Sedangkan untuk Solid material biasanya digunakan dari kombinasi beberapa peralatan instrument yang dijadikan Flow Meter, contohnya Weigh Feeder.
Kelebihan :
-  mampu mengukur gerakan, atau laju aliran, dari volume tertentucairan dan mengekspresikan melalui sinyal listrik.
b. Kekurangan :
-Biasanya hanya dipakai pada industri produksi berskala menengah keatas.
10. Flame Detector
Flame Detector Merupakan peralatan instrumentasi yang digunakan untuk mendeteksi api biasanya menggunakan sebuah sensor optik untuk mendeteksi spektrum gelombang yang dihasilkan dari api.
a. Kelebihan :
-Mampu medeteksi adanya api sehingga dapat langsung ditangani
-Mencegah terjadinya kebakaran dengan adanya peringatan dari detector itu sendiri
-Dapat digunakan untk memantau bentuk api dalam industri yang memproduksi seperti semen dan logam .
Bab IV
Penutup

4.1   Kesimpulan
1. Transducer merupakan peralatan yang dapat mengubah energi dari satu bentuk ke bentuk lainnya. Transducer dibagi menjadi 2 bagian, yaitu electric-input transducer (mengubah energi non-listrik menjadi energi listrik) dan electric-output transducer (mengubah energi listrik menjadi energi non-listrik)
2. Terdapat 2 macam transduser, yaitu transduser pasif (transduser yang dapat bekerja bila mendapat energi tambahan dari luar) dan transduser aktif (transduser yang bekerja tanpa tambahan energi dari luar, tetapi menggunakan energi yang akan diubah itu sendiri).
3. Sensor merupakan peralatan yang digunakan untuk mendeteksi ataupun mengukur ukuran dari sesuatu.
4. Macam – macam sensor diantaranya yaitu :
a. Sensor Proximity
b. Sensor Magnet
c. Sonsor Sinar
d. Sensor Ultrasonik
e. Sensor Tekanan
f. Sensor Kecepatan (RPM)
g. Sensor Penyandi (Encoder)
h. Sensor Suhu

BAB 1

Data statistik menunjukan bahwa 98% dari semua kecelakaan dapat dihindarkan (tidak perlu terjadi). Dengan banyaknya kesempatan untuk membuat penyempurnaan, setiap orang dapat memberikan sumbangan untuk dapat mengurangi kecelakaan. Penyebab utama kecelakaan diakibatkan oleh faktor kesalahan manusia sebesar 88% dan kegagalan bahan sebesar 10%.

                Pada tahun 1970, kongres pemerintah USA membentuk badan peraturan yang disebut keselamatan pekerjaan dan administrasi kesehatan (the Occupational Safety and Health Administration = OSHA) . OSHA membuat patokan-patokan yang mengatur keselamatan kerja pada perusahaan pabrik, memeriksa perusahaan-perusahaan untuk  meyakinkan apakah mereka mengikuti peraturan keselamatan kerja, serta menginspeksi dan memberi pengakuan terhadap produk-produk yang aman

                Warna – warna berikut telah disyahkan oleh OSHA untuk memberi tanda peringatan dan bahaya tertentu :
·      Merah digunakan untuk menandai :
 Alat dan perlemgkapan perlindungan bahaya kebakaran
 Tabung yang dapat dibawa kemana-mana yang berisi cairan yang mudah dibakar
 Tombol dan saklrat stop untuk keadaan darurat
·      Kuning digunakan untuk menandai :
 Perhatian dan bahaya fisik
 Tabung bekas-buang untuk bahan yang mudah meledak dan mudah terbakar
 Perhatian erhadap starting, penggunaan atau pemindahan perlengkapan yang menjalani  perbaikan
 Titik starting atau sumber daya mesin
·     Oranye digunakan untuk menandai :
 Bahaya radiasi
·     Hijau digunakan untuk menandai :
 Pengamanan
 Lokasi perlengkapan pertolongan pertama pada kecelakaan (selain perlengkapan biaya  kebakaran)



                Pakaian yang dipakai pada waktu bekerja sangat perlu untuk keselamatan seseorang. Pakaian yang cocok harus dipakai untuk tiap tempat pekerjaan dan aktivitas kerja khusus (gambar 1-1). Hal-hal berikut harus diperhatikan :

1.    Topi yang kuat, sepatu pengamanan dan kacamata harus dipakai pada tempat-tempat dimana dianjurkan.
2.    Alat pengaman penutup telinga harus dipakai pada tempat-tempat yang bising.
3.    Pakaian harus pas-sempit untuk menghindari bahaya yang mengakibatkan terjerat pada mesin yang berputar.
4.    Permata logam seharusnya tidak dipakai selama bekerja pada rangkaian yang berarus  : emas dan perak adalah penghantar listrik yang bagus
5.    Rambut panjang harus diikat atau dipangkas kalau bekerja sekitar mesin.

BAB 13

Perangkat Keras (Hardware)
Perangkat keras computer adalah komponen fisik yang menyusun sistem komputer, meliputi:

Suplai daya
Floopy drives
Hard drive
Motherboard
Microprocessor chip
ROM chips
RAM chips
Peripheral cards
Expansion slots

Perangkat Lunak (Software)

Perangkat lunak adalah sesuatu yang menjadikan komputer “hidup”. Perangkat lunak terletak didalam perangkat keras. Anda dapat menganggap perangkat lunak sebagai program komputer. Program computer adalah daftar instruksi yang memberitahu apa yang harus dikerjakan oleh komputer. Ada dua kategori utama perangkat lunak, yaitu sistem perangkat lunak dan perangkat lunak aplikasi.

Sistem perangkat lunak mempunyai program yang memungkinkan anda berinteraksi dengan komputer anda, mengoperasikan disket, printer, dan piranti lain yang digunakan komputer.

Aplikasi perangkat lunak melibatkan program yang ditulis untuk memberikan komputer sebuah aplikasi yng spesifik, misalnya pengolah kata. Supaya aplikasi perangkat lunak dapat bekerja pada komputer anda, sistem perangkat lunak harus di-load ke dalam memori komputer.

Komputer Pada Kontrol Proses Dan Kontrol Mesin
Otomatisasi sekarang berkembang sangat cepat menuju titik kendali pusat yang diletakkan pada kantor sistem operator. Sistem pabrik dengan komputer terintegrasi memperlengkapi mesin individual untuk digunakan pada pabrikasi dengan fungsi komunikasi data dan kompabilitas yang memungkinkan piranti individual diintegrasikan pada sistem tunggal.

Komputer atau pengontrol sel, pada dasarnya adalah komunikator antar komponen. Perbedaan utama antara pengontrol yang dapat diprogram dan pengontrol sel adalah bahasa yang digunakan untuk memprogram pengontrol sel. Bahasa pemrograman PLC memerlukan pengetahuan pemrograman terbatas, pengontrol sel memerlukan pengetahuan pemrograman yang lebih banyak.

Control Numeric Computer (CNC)
Pada istilah yang umum, kontrol numerik (NC) adalah metode fleksibel dari pengontrolan mesin secara otomatis melalui penggunaan nilai numerik. Alat kontrol numerik digerakkan pada lintasan kontinu atau titik yang bervariatif untuk membuat komponen atau piranti menggunakan program yang membuat koordinat gerakan mesin dan operasi secara numerik. Kontrol numerik memungkinkan operator untuk berkomunikasi dengan alat mesin melalui sederetan angka dan simbol. Kontrol numeric idealnya dipakai untuk operasi yang melibatkan produksi yang sama variasi dan bentuknya. Pemrograman mesin kontrol numerik dapat dikategorikan menjadi dua daerah utama, yaitu pemrograman titik ke titik dan pemrogram.

Computerized Numerical Control
Pengontrol numerik terkomputerisasi (computerized numerical control = CNC) diperkenalkan sebagai fleksibelitas baru pada industri pembuatan. Pemrograman CNC sederhana terdiri dari pengambilan informasi dari bagian yang menggambarkan dan yang mengubah informasi ini ke dalam program komputer. Kelebihan CNC antara lain:

Memudahkan editing program
Kemungkinan pembuatan bentuk luar yang lebih kompleks
Pola mesin yang dapat digunakan lagi, yang dapat disimpan dan dipanggil kalau dibutuhkan
Kemampuan komunikasi pabrik yang luas dengan banyak piranti peripheral

Robot
Robot adalah alat yang dikontrol komputer yang melakukan tugas yang biasanya dilakukan oleh manusia. Dasar penggunaan robot industri secara luas sekarang ini adalah lengan atau manipulator, yang bergerak untuk melakukan operasi industri.

Tugas Robot

Penanganan : pemuatan dan pengosongan komponen dari mesin
Pemrosesan : membor, mengecat, melapisi
Perakitan : menempatkan dan meletakan suku cadang pada kompartemen yang lain
Dismantling : pemecah objek menjadi bagian bagian komponennya.
Pengelasan : perakitan objek dengan permanen
Pengangkutan : pemindahan bahan dan suku cadang
Pengecatan : penyemprotan bagian bagian yang dicat
Tugas berbahaya : beroperasi di dalam panas, debu, radioaktif, suara, bau beracun tinggi

Pengontrol
Pengontrol berisi suplai daya, control operator, rangkaian control, dan memori yang menunjukan operasi dan gerakan robot, dan komunikasi dengan alat eksternal.
Alat alat pada pengontrol :

Panel Operator
Teach Pendant
Layar CRT

BAB 2

DIAGRAM TANGGA

Diagram tangga (diagram garis atau dasar) adalah skema penyajian rangkaian listrik. Pada skema ini, dua garis power dihubungkan dengan sumber-daya dan berbagai rangkaian terpasang diantaranya seperti anak tangga pada gambar di bawah ini



Perhatikan bahwa diagram tangga adalah skema penyajian dari rangkaian, bukan penyajian fisik. Komponen-komponen listrik dan penghantar disusun menurut fungsi listrik pada rangkaian yaitu, secara skematis. Penyerdehanaan adalah tujuan dari skema tata letak diagram tangga. Keruwetan diagram dapat dikurangi dengan menunjukkan setiap rangkaian sebagai suatu garis vertikal tunggal.
Pada beberapa diagram anda dapat melihat garis penghantar yang tebal dan yang tipis (gambar di bawah ini). Garis tebal digunakan untuk penghantar yang membawa arus itnggi, misalnya Lin utama dan ujung-ujung motor ac. Garis yang tipis digunakan untuk rangkaian pengendali misal saklar, timer dan relai. Penghantar dapat bersebrangan satu sama lain tetapi tidak membuat kontak listrik; ini disajikan dengan garis saling menyilang dengan tanpa diberi titik. Penghantar membuat kontak disajikan oleh titik tebal pada sambungan.



Pada umumnya skema dapat dibagi menjadi dua bagian pokok : rangkaian daya dan rangkaian pengendali. Tujuan mempunyai rangkaian daya dan rangkaian pengendali adalah untuk menyediakan adalah untuk menyediakan pengendali dari mesin tanpa menggunakan alat (misal kontaktor dan pengawatan) dan harus membutuhkan banyak ampere. Dengan menggunakan alat seperti kontaktor, kita dapat mengendalikan motor ac atau beban yang lain yang menarik ampere dalam jumlah besar dengan sistem pengendali yang dapat menggunakan tegangan lebih rendah dan ampere yang jauh lebih kecil. Rangkaian daya memperlengkapi daya utama dan daya untuk motor ac sedangkan rangkaian pengendali memperlengkapi pengendali.

Semua saklar dan kontak relai dapat diklasifikasikan sebagai normally open dan normally closed. Posisi yang digambarkan pada diagram adalah karakteristik listrik dari tiap alat yang akan ditemui ketika dibeli dan tidak dihubungkan pada rangkaian apapun. Dalam hal ini menunjukkan pada posisi off-the-shelf. Ini perlu diketahui sebab dapat juga menyajikan pososo tidak mendapatkan energi (de-energized) suatu rangkaian. Posisi ini menunjuk pada posisi komponen ketika rangkaian mendapat energi,  atau tanpa power pada rangkaian. Pengertian penting dari referensi ini sering digunakan sebagai titik awal pada analisis operasi rangkaian

Untuk mengidentifikasi kumparan relai dan beberapa kontaknya, kita memberi huruf pada lingkaran kumparan ini.



Masing-masingkontak yang dioperasikan oleh kumparan ini akan mempunyai huruf kumparan atau huruf-hurf yang ditulis disamping simbol untuk kontak tersebut. Kadang-kadang jika ada beberapa kontak yang dioperasikan oleh suatu kumparan, angka akan ditambahkan pada huruf untuk menunjukkan nomor kontak. Meskipun ada arti yang baku dari huruf-huruf tersebut, diagram umumnya menyediakan daftar kunci untuk menunjukkan arti huruf-huruf itu; umumnya huruf-huruf itu diambil dari nama alat.

Beban adalah alat listrik pada diagram garis atau tangga yang menggnakan listrik dari L1 ke L2. Relai pengendali, kumparan (solenoid), dan lampu pilot adalah contoh-contoh beban. Paling tidak satu peralatan beban harus dimasukkan pada tiap anak tangga (rangkaian individual) diagram. Tanpa suatu alat beban, alat pengendali itu akan merubah suatu rangkaian terbuka menjadi rangkaian hubung singkat antara L1 ke L2.

Semua beban mempunyai satu sisi yang terhubung ke L2 seperti gambar di bawah ini. Umumnya, pada setiap satu garis rangkaian antara L1 ke L2 dipasang tidak lebih dari satu beban. Apabila harus dipasang lebih dari satu beban pada diagram garis itu, beban harus dihubungkan secara paralel. Hal ini untuk memastikan bahwa tegangan line penuh dari L1 ke L2 akan dirasakan pada tiap-tiap ujung beban. Jika beban dihubungkan seri tidak satupun beban akan menerima tegangan line penuh yang diperlukan untuk operasi sempurna.

Anda dapat mengingat bahwa pada rangkaian seri tegangan yang dipakai dibagi antara masing-masing beban. Pada rangkaian paralel tegangan antara masing-masing cabang sama dan nilainya sama dengan tegangan yang diberikan.beban operasional dengan alat pengendali misal saklar, tombol tekan, saklar pembatas, dan saklar tekanan. Alat pengendali dihubungkan antara L1 dan beban. Semua tambahan alat pengendali STOP atau OFF harus dipasang seri. Semua tambahan alat pengendali START atau ON harus dipasang paralel.  Gambar dibawah ini




Ladder diagram menggunakan angka untuk membantu anda menemukan alat listrik, lokasi kawat yang telah diberi nomor, dan lokasi skematis. Tiap garis atau anak tangga tanda (garis 1,2,3,dst) dimulai dari garis teratas dan dibaca kebawah. Garis dapat didefenisikan sebagai lintasan lengkap dai L1 ke L2 yang berisi beban. Gambar dibawah ini menggambarkan pemberian tanda tiap garis pada diagram garis dengan tiga garis terpisah. Angka yang dilingkari mengidentifikasikan garis pada gambar fisik; anda tidak akan mendapatkan angka tersebut dimanapun pada panel listrik.



Nomor-nomor tersebut digunakan sebagai pertolongan dalam membaca diagram. Nomor-nomor tersebut bersesuaian dengan nomor-nomor pengenal kawat pada ladder diagram. Jadi, pada garis 3 (gambar dibawah ini) anda dapat melihat tiga nomor kawat; 1,6 dan 2.

Kawat-kawat yang bersama satu sama lain biasanya ditandai dengan nomor tunggal pada diagram. Contoh kawat 2 (garis 1 dan 3 diperlihatkan pada gambar berikut) mempunyai tanda angka tunggal. Sekarang anda tahu bahwa semua kawat yang bersama pada kawat yang diberi nomor ini adalah juga kawat-kawat nomor dua. Pada sisi kanan diagram tangga dekat dengan kawat-bersama pengendali adalah suatu seri penjelasan. Deskripsi tersebut menunjukkan fungsi dari rangkaian itu dengan output alat rangkaian pengontrol.



Garis putus-putus menunjukkan fungsi mekanis, bukan penghantar listrik. Pada gambar 7 garis putus-putus tegak pada tombol tekan FWD dan REV menunjukkanbahwa kontak tersebut secara mekanis terhubung, jadi dengan menekan tombol tersebut akan membuka satu perangkat kontak dan menutup yang lain.



Jika rangkaian pengendali disuplai dari rangkaian yang ditanahkan, pengendali harus dihubungkan juga, sehingga bila terjadi suatu kecelakaan yang berkaitan dengan pentanahan pada rangkaian pengendali, tidak akan menjalankan motor ac  atau membuat tombol tekan bekerja atau pengendali tidak beroperasi. Gambar  berikut menunjukkan pengendali trasnformator yang ditanahkan dengan baik. Ketika rangkaian bekerja, seluruh rangkaian di sebelah kiri kumparan R merupakan rangkaian yang tidak ditanahkan (disebut kaki “panas”). Oleh karena itu, setiap ada hubungan dengan tanah, pada rangkaian yang tidak ditanahkan akamn memutuskan sekering transformator pengendali.



Apa yang terjadi jika rangkaian ditanahkanpada L1 (gambar dibawah ini). Hubungan ke tanah pada setiap tempat pada rangkaian pengendali akan mengaktifkan output alat. Hubungan pendek ke tanah tidak akan memutuskan sekering, hubungan itu akan mengaktifkan rangkaian, menstart motor ac yang tidak diharapkan. Kerusakan alat dan kecelakaan personal sangat mungkin terjadi, jelasnya output alat harus langsung dihubungkan dengan sisi rangkaian yang ditanahkan.



Anda dapat mengingat bahwa hanya ada satu sekering pada sisi rangkaian dari transformator pengendali. Ada suatu sekering pada sisi “panas” tetapi tidak pada sisi netral yang ditanahkan. Jika sekering dipasang pada sisi yang ditanahkan dan terbuka serta sekering pada sisi tanah dibiarkan menghantar, maka rangkaian akan inoperatif, tetapi penghantar akan tetap hidup. Meskipun rangkaian tidak dapat berfungsi, tetap dapat mengundang bahaya kepada siapa saja yang bekerja disitu. Dalam praktek, sekering tidak pernah dipasang pada sisi rangkaian yang ditanahkan.
Dalam membaca ladder diagram kita harus mengikuti beberapa aturan pokok: -    Bacalah skema dari kiri ke kanan-    Bacalah skema dari atas ke bawah-    Perhatikan bahwa pada diagram skema semua alat ditunjukkan dalam keadaan tidak diberi penguatan-    Apabila kumparan yang mengendalikan seperangkat kontak diberi penguatan, ubahlah kontak-kontak pada skema anda dalam keadaan diberi penguatan.

DIAGRAM PENGAWATAN

Diagram pengawatan dimaksudkan untuk menunjukkan hubungan sebenarnya dan lokasi fisik dari semua bagian komponen pada rangkaian. Kumparan, kontak, motor dan sejenisnya yang diperlihatkan pada posisi sebenarnya akan ditemui pada instalasi. Karena hubungan pengawatan dan pemberian tanda ujung diperlihatkan, maka jenis diagram ini sangat membantu dalam pengawatan alat dan melacak kawat-kawat dalam mencari kesalahan

BAB 3

Pengertian Transformator dan Sistem Distribusi Daya

Pengertian Transformator adalah sebuah alat yang mentransfer energi antara 2 sirkuit yang melalui induksi elektromagnetik. Transformer di mungkinkan untuk di gunakan sebagai perubahan tegangan dengan mengubah tegangan sebuah arus bolak balik dari satu tingkat tegangan ke tingkat tegangan lainnya dari input ke input alat tertentu, untuk menyediakan kebutuhan yang berbeda dari sebuah tingkatan arus sebagai sumber arus cadangan, atau bisa juga di gunakan untuk mencocokkan impedansi antara sirkuit elektrik yang tidak sinkron untuk memaksimalkan pertukaran antara 2 sirkuit. Hal ini memungkinkan terjadinya pertambahan daya arus listrik yang terjadi dari sebuah benda yang memiliki arus tegangan listrik yang tidak stabil.

Berikut ini Contoh Gambar dari Pengertian Transformator

Transmisi daya listrik jarak jauh
Pembangkit listrik biasanya dibangun jauh dari permukiman penduduk. Proses pengiriman daya listrik kepada pelanggan listrik (konsumen) yang jaraknya jauh disebut transmisi daya listrik jarak jauh. Untuk menyalurkan energi listrik ke konsumen yang jauh, tegangan yang dihasilkan generator pembangkit listrik perlu dinaikkan mencapai ratusan ribu volt. Untuk itu, diperlukan trafo step up. Tegangan tinggi ditransmisikan melalui kabel jaringan listrik yang panjang menuju konsumen. Sebelum masuk ke rumah-rumah penduduk tegangan diturunkan menggunakan trafo step down hingga menghasilkan 220 V. Transmisi daya listrik jarak jauh dapat dilakukan dengan menggunakan tegangan besar dan arus yang kecil. Dengan cara itu akan diperoleh beberapa keuntungan, yaitu energi yang hilang dalam perjalanan dapat dikurangi dan kawat penghantar yang diperlukan dapat lebih kecil serta harganya lebih murah. 

3.2  Fungsi transformator dan distribusi daya

Transformator banyak digunakan dalam teknik elektro. Dalam sistem komunikasi, transformator digunakan pada rentang frekuensi audio sampai frekuensi radio dan video, untuk berbagai keperluan. Dalam setiap peralatan yang dibuat dari rangkaian elektronika selalu menggunakan trafo atau transformator.  Yang dimaksud dengan trafo ini adalah alat yang berbentuk gulungan kawat yang ber – fungsi untuk memindahkan tenaga dari input ke output.

Trafo yang dipergunakan dalam rangkaian elektronika berbeda fungsi – nya dengan trafo yang dipergunakan untuk teknik listrik.  Pada trafo untuk keperluan rangkaian elektronika biasanya berbentuk kecil dan dengan arus yang kecil pula, baik untuk trafo input maupun trafo outputnya.Sedangkan kalau pada teknik listrik, meskipun bentuknya hampir sama, namun berbeda fungsi, dalam arti memiliki tegangan arus yang tinggi.  Tetapi dalam bentuk skemanya sama saja, baik untuk trafo arus tinggi, arus rendah, arus sedang, trafo step down.

Lambang untuk trafo dalam skema biasa disingkat Tr atau OT yang berarti output trafo dan IT berarti input trafo.  Jenis komponen ini bermacam-macam.  Sesuai dengan fungsi kegunaannya maka trafo terbagi ke dalam beberapa jenis :

• Trafo step up/down untuk menaikkan atau menurunkan tegangan.
• Trafo adaptor untuk mengubah tegangan dari arus AC ke arus DC
• Trafo IF (frekuensi menengah) untuk penguat frekuensi menengah pada radio penerima.
• Trafo OT (Out Put) digunakan pada rangkaian penguat, receiver dan perangkat audio atau audio visual.

Trafo OT (Out Put) digunakan pada rangkaian penguat, receiver dan perangkat audio atau audio visual.Trafo IF (frekuensi menengah) untuk penguat frekuensi menengah pada radio penerima.

Sistem distribusi ini berfungsi untuk penyalurkan tenaga listrik dari sumber daya listrik besar ke konsumen.

Fungsi distribusi tenaga listrik:

1. Penyaluran tenaga listrik ke beberapa tempat pelanggan.
2. Merupakan sub sistem tenaga listrik yang langsung berhubungan dengan pelanggan, karena catu daya pada pusat-pusat beban (pelanggan) dilayani langsung melalui jaringan distribusi.

Tenaga listrik yang dihasilkan oleh pembangkit listrik besar dengan tegangan dari 11 kV sampai 24 kV, kemudain dinaikan tegangan nya oleh gardu induk dengan transformator step up hingga tegangannya mencapai 70 kV ,154kV, 220kV atau 500kV yang kemudian disalurkan melalui saluran transmisi.

Tujuan menaikkan tegangan ialah untuk memperkecil kerugian daya listrik pada saluran transmisi,

dimana dalam hal ini:
Dengan daya yang sama bila nilai tegangannya diperbesar, maka arus yang mengalir semakin kecil sehingga kerugian daya juga akan kecil pula. kerugian daya adalah sebanding dengan kuadrat arus yang mengalir (I kwadrat R).

 prinsip kerja dan pemanfaatan transformator dan distribusi daya

prinsip kerja dan pemanfaatan transformator

Prinsip Kerja Transformator

Komponen Transformator (trafo)

Transformator (trafo) adalah alat yang digunakan untuk menaikkan atau menurunkan tegangan bolak-balik (AC). Transformator terdiri dari 3 komponen pokok yaitu: kumparan pertama (primer) yang bertindak sebagai input, kumparan kedua (skunder) yang bertindak sebagai output, dan inti besi yang berfungsi untuk memperkuat medan magnet yang dihasilkan.

Bagian-Bagian Transformator

Contoh Transformator

Lambang Transformator

Prinsip Kerja Transformator

Prinsip kerja dari sebuah transformator adalah sebagai berikut. Ketika Kumparan primer dihubungkan dengan sumber tegangan bolak-balik, perubahan arus listrik pada kumparan primer menimbulkan medan magnet yang berubah. Medan magnet yang berubah diperkuat oleh adanya inti besi dan dihantarkan inti besi ke kumparan sekunder, sehingga pada ujung-ujung kumparan sekunder akan timbul ggl induksi. Efek ini dinamakan induktansi timbal-balik (mutual inductance).

Pada skema transformator di bawah, ketika arus listrik dari sumber tegangan yang mengalir pada kumparan primer berbalik arah (berubah polaritasnya) medan magnet yang dihasilkan akan berubah arah sehingga arus listrik yang dihasilkan pada kumparan sekunder akan berubah polaritasnya.

Hubungan antara tegangan primer, jumlah lilitan primer, tegangan sekunder, dan jumlah lilitan sekunder, dapat dinyatakan dalam persamaan:

 
Berdasarkan perbandingan antara jumlah lilitan primer dan jumlah lilitan skunder transformator ada dua jenis yaitu:

Vp= tegangan primer (volt)
Vs = tegangan sekunder (volt)
Np = jumlah lilitan primer
Ns = jumlah lilitan sekunder
Simbol Transformator

1. Transformator step up yaitu transformator yang mengubah tegangan bolak-balik rendah menjadi tinggi, transformator ini mempunyai jumlah lilitan kumparan sekunder lebih banyak daripada jumlah lilitan primer (Ns > Np).
2. Transformator step down yaitu transformator yang mengubah tegangan bolak-balik tinggi menjadi rendah, transformator ini mempunyai jumlah lilitan kumparan primer lebih banyak daripada jumlah lilitan sekunder (Np > Ns).

Pada transformator (trafo) besarnya tegangan yang dikeluarkan oleh kumparan sekunder adalah:

1. Sebanding dengan banyaknya lilitan sekunder (Vs ~ Ns).
2. Sebanding dengan besarnya tegangan primer ( VS ~ VP).
3. Berbanding terbalik dengan banyaknya lilitan primer,

Sehingga dapat dituliskan:

Penggunaan Transformator

Power supply (catu daya) Transformator (trafo) digunakan pada peralatan listrik terutama yang memerlukan perubahan atau penyesuaian besarnya tegangan bolak-balik. Misal radio memerlukan tegangan 12 volt padahal listrik dari PLN 220 volt, maka diperlukan transformator untuk mengubah tegangan listrik bolak-balik 220 volt menjadi tegangan listrik bolak-balik 12 volt. Contoh alat listrik yang memerlukan transformator adalah: TV, komputer, mesin foto kopi, gardu listrik dan sebagainya.

Catu daya merupakan alat yang digunakan untuk menghasilkan tegangan AC yang rendah. Catu daya menggunakan trafo step down yang berfungsi untuk menurunkan tegangan 220 V menjadi beberapa tegangan AC yang besarnya antara 2 V sampai 12 V.

Adaptor(penyearaharus)

Adaptor terdiri atas trafo step down dan rangkaian penyearah arus listrik yang berupa diode. Adaptor merupakan catu daya yang ditambah dengan penyearah arus. Fungsi penyearah arus adalah mengubah tegangan AC menjadi tegangan DC.

Transmisi daya listrik jarak jauh

Pembangkit listrik biasanya dibangun jauh dari permukiman penduduk. Proses pengiriman daya listrik kepada pelanggan listrik (konsumen) yang jaraknya jauh disebut transmisi daya listrik jarak jauh. Untuk menyalurkan energi listrik ke konsumen yang jauh, tegangan yang dihasilkan generator pembangkit listrik perlu dinaikkan mencapai ratusan ribu volt. Untuk itu, diperlukan trafo step up. Tegangan tinggi ditransmisikan melalui kabel jaringan listrik yang panjang menuju konsumen. Sebelum masuk ke rumah-rumah penduduk tegangan diturunkan menggunakan trafo step down hingga menghasilkan 220 V. Transmisi daya listrik jarak jauh dapat dilakukan dengan menggunakan tegangan besar dan arus yang kecil. Dengan cara itu akan diperoleh beberapa keuntungan, yaitu energi yang hilang dalam perjalanan dapat dikurangi dan kawat penghantar yang diperlukan dapat lebih kecil serta harganya lebih murah. 

 
prinsip kerja dan pemanfaatan system distribusi daya

Sistem Tenaga Listrik Fungsi sistem jaringan adalah menyalurkan dan mendistribusikan tenaga listrik dari pusat suplai (gardu induk) ke pusat – pusat /kelompok beban (gardu trafo/distribusi) dan konsumen dengan mutu memadai.

Gardu distribusi adalah suatu tempat/ sarana, dimana terdapat transformator step down yaitu transformator yang menurunkan tegangan dari tegangan menengah menajdi tegangan rendah(sesuai kebutuhan konsumen). Jaringan distribusi berdasarkan letak jaringan terhadap posisi gardu distribusi, dibedakan menjadi 2 (dua) yaitu : Jaringan distribusi primer (jaringan distribusi tegangan menengah). Jaringan distribusi sekunder (jaringan distribusi tegangan rendah).

Jaringan distribusi primer (JDTM) merupakan suatu jaringan yang letaknya sebelum gardu ditribusi berfungsi menyalurkan tenaga listrik bertegangan menengah (misalnya 6 kV atau 20 kV). hantaran dapat berupa kabel dalam tanah atau saluran/kawat udara yang menghubungkan gardu induk (sekunder trafo) dengan gardu distribusi atau gardu hubung (sisi primer trafo didtribusi).

Jaringan distribusi sekunder (JDTR) merupakan suatu jaringan yang letaknya setelah gardu distribusi berfungsi menyalurkan tenaga listrik bertagangan rendah (misalnya 220 V/380 V). Hantaran berupa kabel tanah atau kawat udara yang menghubungkan dari gardu distribusi (sisi sekunder trafo distribusi) ke tempat konsumen atau pemakai (misalnya industri atau rumah – rumah).

Berdasarkan konfigurasi jaringan, maka sistem jaringan distribusi dapat dikelompokan menjadi 3 (tiga) macam, yaitu sistem jaringan distribusi radial, loop dan spindel.
Catu daya berasal dari satu titik sumber dan karena adanya pencabangan – pencabangan tersebut, maka arus beban yang mengalir disepanjang saluran menjadi tidak sama sehingga luas penampang konduktor pada jaringan bentuk radial ini ukurannya tidak sama karena arus yang paling besar mengalir pada jaringan yang paling dekat dengan gardu induk. Sehingga saluran yang paling dekat dengan gardu induk ini ukuran penampangnya relatif besar dan saluran cabang – cabangnya makin ke ujung dengan arus beban yang lebih kecil mempunyai ukuran konduktornya lebih kecil pula.Bentuk jaringan ini merupakan bentuk yang paling sederhana, banyak digunakan dan murah. Dinamakan radial karena saluran ini ditarik secara radial dari suatu titik yang merupakan sumberdari jaringan itu dan dicabang – cabangkan ke titik – titik beban yang dilayani.

Jaringan ini merupakan bentuk tertutup, disebut juga bentuk jaringan ring. Susunan rangkaian saluran membentuk ring. yang memungkinkan titik beban terlayani dari dua arah saluran, sehingga kontinuitas pelayanan lebih terjamin serta kualitas dayanya menjadi lebih baik, karena drop tegangan dan rugi daya saluran menjadi lebih kecil.

Struktur jaringan ini merupakan gabungan dari dua buah struktur jaringan radial, dimana pada ujung dari dua buah jaringan dipasang sebuah pemutus (PMT), pemisah (PMS). Pada saat terjadi gangguan, setelah gangguan dapat diisolir, maka pemutus atau pemisah ditutup sehingga aliran daya lidtrik ke bagian yang tidak terkena gangguan tidak terhenti.

Jaringan distribusi spindel merupakan saluran kabel tanah tegangan menengah (SKTM) yang penerapannya sangat cocok di kota – kota besar.

Kesimpulan

Pada makalah kali ini dapat disimpulkan :

- Pengertian system distribusi daya dan transformator

- Fungsi dan pemanfaatan system distribusi daya dan transformator

- Prinsip kerja dari system distribusi daya dan transformator

BAB 8

KONTAKTOR DAN PENGASUT MOTOR  

1.1 PENDAHULUAN

Peralatan kontrol yang dioperasikan manual dapat diganti dengan menggunakan kontaktor magnetis. Keuntungannya salah satunya  adalah pada penanganan arus besar atau tegangan tinggi, sulit untuk membangun alat manual yang cocok. Lebih dari itu, alat seperti itu besar dan sulit mengoperasikan. Sebaliknya, akan relatif sederhana untuk membangun kontaktor magnetis yang akan menangani arus yang besar atau teganga n yang tinggi, dan alat manual harus mengontrol hanya kumparan dari kontaktor. Pengasut motor magnetis sama dengan kontaktor baik dalam desain maupun cara kerja. Keduanya mempunyai satu keistimewaan penting secara umum. Kontak bekerja apabila kumparan diberi energi. Perbedaan penting adalahpenggunaan relai beban lebih pada pengasut motor.

1.2 KONTAKTOR MAGNETIS

Kontaktor magnetis sama dalam operasinya dengan relai elektromekanis (EMR). Keduanya mempunyai keistimewaan penting yang umum: kontak bekerja apabila kumparan diberi energi. The National Electrical Manufacture Assosiation (NEMA) mendefinisikan kontaktor magnetis sebagai alat yang digerakkan  secara magnetis untuk menyambung atau membuka berulang-ulang rangkaian daya listrik. Tidak seperti relai, kontaktor dirancang untuk menyambung dan membuka rangkaian daya listrik tanpa merusak. Beban-beban tersebut meliputi lampu, pemanas, transformator, kapasitor, dan motor listrik, yang untuk itu pelindung beban lebih dipasang secara terpisah atau tidak diperlukan (Gambar 8-1).     

Gambar 8-1

Keuntungan penggunaan kontaktor magnetis sebagai pengganti peralatan kontrol yang dioperasikan secara manual meliputi hal berikut:

• Pada penanganan arus besar atau tegangan tinggi, sulit untuk membangun alat manual yang cocok. Lebih dari itu, alat seperti besqar dan sulit mengoperasikannya. Sebaliknya, akan relative sederhana untuk membangun kontaktor magnetis yang akan menangani arus yang besar atau tegangan tinggi, dan alat manual harus mengontrol hanya kumparan dari kontraktor.
• Kontaktor memungkinkan operasi majemuk dilaksanakan dari 1 operator (1 lokasi) dan interlocked untuk nmencegah kesalahan dan bahaya operasi.
• Pengoperasian yang harus diulang beberapa kali dalam 1 jam, dapat digunakan kontraktor untuk menghemat usaha. Operator secara sederhana harus menekan tombol dan kontaktor akan memulai urutan event yang betul secara otomatis.
• Kontaktor dapat dikontrol secara otomatis dengan alat pilot yang sangat peka. Alat pilot ini menurut sifat dasarnya terbatas pada daya dan ukuran, dan akan sulit membuat desainnya untuk menangani arus besar secara langsung.
• Tegangan yang tinggi dapat diatasi dengan kontaktor dan menjauhkan seluruhnya dari operator , sehingga meningkatkan  keselamatan/keamanan instalasi. Operator juga tidak akan berada disekitar bunga api daya-tinggi yang selalu menjadi sumber bahaya dr kecelakaan akibat kejutan listrik, kebakaran, atau mungkin luka pd mata.
• Dgn kontaktor peralatan kontrol dpt dipasangkan pd titik yg jauh. 1-1nya ruang yg diperlukan dekat mesin adalah ruangan utk tombol tekan. Hal ini memungkinkan mengontrol 1 kontraktor dr byk tombol-tekan seperti yg dikehendaki, dgn hanya menjalankan sedikit kawat lampu kontrol  antara station.
• Dgn kontaktor, kontrol otomatis dan semi otomatis mungkin dilakukan dgn peralatan seperti kontrol logika yg dpt deprogram (program-mable logic controller=PLC)

Bagian-bagian prinsip dr kontraktor magnetis adalah electromagnet dan kontak. Gambar 8-3(a) menunjukkan 4 jenis pengoperasian elektromagnetis: anak genta/lonceng, bel, engkol, aksi-horizontal, dan aksi-vertikal. Rangkaian magnet terdiri dr baja ringan dgn permiabilitas tinggi dan magnet-sisa yg rendah. Tarikan magnet yg dibangkitkan oleh kumparan harus cukup utk menutup jangkar thd gaya gravitasi dan kontak pegas. Utk mencegah jangkar dr penahanan oleh magnet sisa, celah udara permanen harus diberikan pd rangkaian magnet [Gambar 8-3 (b)]. Ini umumnya dicapai dgn menempatkan “shim” bahan non magnetik antara inti dan kerangka penyangga dibawah kepala-inti atau pd bagian dpn inti.

    

Gambar 8-3 a Jenis – jenis konstruksi

Gambar 8 – 3 Lanjutan

Kumparan kontraktor mempunyai sejumlah lilitan kawat berisolasi utk memberikan belitan-ampere yg diperlukan utk beroperasi diatas kisaran 80 sampai 110% ukuran kerja tegangan ac atau dc. Kumparan kontaktor arus searah mempunyai sejumlah lilitan dan tahanan yg tinggi. Arus yg melewatinya dibatasi dgn tahanan. Arus yg melewati kumparan ac dibatasi dgn rangkaian impedansi dan reaktansi yg mempunyai efek yg lbh besar dibandingkan dgn tahanan. Akibatnya, tahanan kumparan kontaktor ac adalah rendah dan jumlah lilitan lilitan relatif sedikit. Pd magnet dc, arus pd kumparan sama baik pd waktu kontaktor membuka/menutup. Pd magnet ac, arus pd kumparan sgt ditentukan oleh reaktansi rangkaian, yg lbh rendah apabila kontaktor membuka krn adanya celah udara pd rangkaian magnet. Oleh krn itu, ada arus kejutan yg tinggi pd kumparan ketika kontaktor pertama kali dihubungkan dgn lin suplai. Arus kejutan tsb bisa 5 sampaqi 20 kali arus yg mengalir melalui kumparan ketika kontaktor sudah tertutup. Kenyataan tsb hrs diperhatikan ketika kontaktor ac dan relai digunakan. Lbh dr itu hrs diperhatikan bahwa alat pilot yg menangani arus kumparan hrs cukup kapasitasnya utk melewatkan arus kejutan listrik. Tarikan electromagnet yg mengoperasikan pd arus bolak-balik adalah getaran dan sama dgn nol dan 2 kali selama setiap siklus. Akibatnya, jangkar kumparan kontaktor ac mempunyai kecenderungan turun atau bergetar. Ini mengakibatkan kontaktor berbunyi dan merusak bagian yg bergerak (menggigil). Bunyi dan kerusakan tersebut dpt dikurangi dgn menggunakan kumparan bayangan, seperti diperlihatkan pd Gambar 8-4. Kumparan bayangan adalah lilitan tunggal bahan pengantar (biasanya tembaga/alumunium yg dipasangkan pd muka rakitan magnet. Ini membentuk penarikan magnet pembantu yg berbeda fase dgn medan utama, dan cukup kuat utk menahan jangkar lekat dgn pinggir meskipun medan magnet utama mencapai nol pd gelombang sinus. Dgn desain kumparan bayangan yg bagus, kontaktor ac dpt dibuat utk beroperasi dgn sgt tenang. Kumparan bayangan yg rusak akan memunculkan suara yg tdk enak. Kondisi seperti itu hrs segera dipulihkan krn kontaktor akan mengalami pemanasan lbh dan akan cpt rusak.

Gambar 8 – 4

Perangkat inti dan jangkar kontaktor ac dibuat dr baja berlapis-lapis, sedangkan perangkat dc adalah pejal krn tdk adanya arus eddy pd arus dc yg rata. Perangkat kontaktor ac dpt mendengung secara berlebihan krn pelurusan yg tdk tepat, adanya barang asing antara permukaan kontak, atau hilangannya lapisan-lapisan. Kumparan ac menghasilkan GGL lawan (cemf) yg membatasi arus yg mengalir pd kumparan ketika kontaktor diberi tenaga. Besarnya GGL lawan tergantung pd ketepatan pelurusan (penjajaran) jangkar dan potongan tutup-inti dan yg mengakibatkan rangkaian magnet. Pelurusan yg tdk tepat/ penghambatan kemampuan jangkar utk bergerak, mengurangi GGL lawan dan menyebabkan peningkatan arus yg mengalir pd kumparan. Tergantung pd besarnya arus yg meningkat, kumparan dpt hanya terpanaskan/ dpt terbakar jika arus bertambah cukup besar atau bertahan utk waktu yg cukup lama. Kontak utama bertindak sbg saklar, membuka dan menutup rangkaian thd beban. Umumnya kontaktor disuplai pd 1, 2, 3 atau  4 susunan kutub. Kontak utama hrs mengalirkan arus kerjanya tanpa mengalami panas lebih, membuat arus tanpa pantulan/meleleh dan mengganggu arus tanpa bunga api yg tak semestinya. 1 kontak pembantu normally open (NO) umumnya diberikan sbg standar pd sebagian kontaktor (Gambar 8-5). Tambahan kontak pembantu NO dan NC dpt diperoleh sbg pilihan. Kontak pembantu mempunyai arus kerja yg jauh lbh rendah dan digunakan spt relai utk rangkaian interlocking/bolding. Gambar 8-6 menunjukkan rangkaian skema utk rangkaian pemanas 3 fase yg dikontrol dgnkontraktor magnet.  

Gambar 8 – 5 kontak utama dan pembantu

Gambar 8 – 6 Rangkaian Pemanas yang dikontrol dengan kontaktor magnet

Kontak daya utama CR-1, CR-2, dan CR-3 menutup utk member tenaga yg memanaskan elemen pd tegangan 1in. Kontak pembantu CR-4 menutup utk menyegel pd kumparan CR kpn saja tombol tekan panas ON ditekan sebentar. Biasanya kontak dibuat dr tembaga dan/ perak. Kontak perak adalah logam yg tdk solid. Kontak-kontak tsb adalah perak yg dilapisi utk memperkecil tahanan kontak. Kontak dikenai listrik yg membakar dan memakai. Kontak tembaga selama dlm operasi yg normal hrs dipertahankan relative bersih krn aksi gosokan ketika kontak membuka dan menutup. Aksi pembersihan sendiri menghilangkan debu dan pelapisan lingkungan dr kontak setiap waktu kontak membuka/menutup. Kontak tembaga yg jarang membuka/menutup akan kehilangan warna. Kehilangan warna membuat penghantar tdk bagus dan dpt menyebabkan pemanasan yg tdk perlu jika tdk dihilangkan. Pd kontak yg lbh besar, perak diselipkan diberi kuningan/dilas pd kontak tembaga (pd bagian tumit), shg perak mengalirkan arus dan tembaga membawa gangguan bunga api. Sebagian besar pabrik menganjurkan agar kontak perak tdk pernah diisikan. Kontak perak tdk perlu dibersihkan krn penghilangan warna hitam yg tampak adalah oksida perak, yg  merupakan konduktor listrik yg relative bagus.

  1.3 PENAHANAN BUNGA API Apabila digunakan kontaktor dgn arus penghubungan yg besar, maka diperlukan bbrp jenis penahan bunga api utk mempertahankan kontak dr alat agar tdk terbakar. Jika tahanan beban terganggu (yaitu bagian kontak), maka arus tinggi akan mengalir, dan tegangan sgt rendah antara bunga api cukup utk menopang [Gambar 8-7 (a)]. Krn jarak antara kontak meningkat, tahanan bunga api meningkat, arus menurun, dan tegangan yg perlu utk memper-tahankan bunga api antara kontak meningkat [Gambar 8-7 (b)]. Akhirnya jarak dicapai pada tegangan lin-penuh antara kontak tidak cukup untuk mempertahan-kan bunga api [Gambar 8-7 (c)]. Arus turun sampai nol dan bunga api padam

Gambar 8-7 Penyimpangan  bunga api antara

kontak   Pada arus beban-penuh yang mengalir melalui tahanan yang meningkat, kenaikan suhu yang besar akan terjadi pada permukaan kontak. Kenaikan suhu ini sering cukup tinggi untuk menyebabkan permukaan kontak menjadi  meleleh dan mengisi ion dari logam yang menguap pada celah antar kontak-kontak. Karena uap ion yang panas seccara listrik menghantarkan, mengakibatkan arus terus mengalir pada pembentukan bunga api. Bunga api dapat menimbulkan panas tambahan yang apabila diterukan dapat merusak permukaan kontak. Setiap bunga api dapat dipadamkan dengan pemanjangan yang cukup, tetapi untuk menghentikan arus 200 A pada 230 V pada rangkaian motor, dibutuhkan jarak antara kontak harus sekitar 5 in. Pada kontaktor dengan ukuran yang lebih besar, di atas 400 A, digunakan kontak busur api terpisah. Kontak ini dibuat dari bahan yang lebih tahan lama dibandingkan bahan kontak utama. Jadi, kontak busur api terpisah melindungi kontak utama sehingga bertahan lebih lama. Busur harus tidak dimatikan terlalu cepat sebab dapat menimbulkan pukulan kembali kerenalaju perubahan yang tinggi dan tegangan tinggi sesuai perbandingan. Aksi yang benar adalah letusan yang bersih dan tajam tidak menimbulkan suara yang mendesis. Bunga api adalah arus-searah sangat lebih sulit untuk dipadamkan dibanding bunga api ac. Suplai dc menyebabkan arus mengalir secara konstan dengan stabilitas tinggi antara celah yang jauh lebih lebar dibandingkan dengan pada suplai ac untuk tegangan yang sama. Bunga api ac cenderung memadamkan-sendiri ketika seperangkat kontak terbuka. Sebaliknya, pada suplai dc dengan tegangan konstan, tegangan suplai ac gelombang sinus mengubah magnitude dan polaritas yang mengalir pada nol-dua dalam satu siklus. Akibatnya bunga api akan mempunyai durasi, maksimum tidak lebih dari setengah siklus. Juga selama setiap setengah-siklus, arus bunga api maksimum yang dicapai hanya satu pada setengah siklus. Untuk menghalangi bunga api yang lama pada rangkaian dc, mekanisme penghubung kontraktor dikonstruksi sehingga kontak akan memisah dengan cepat dan dengan celah udara yang cukup untuk memadamkan bunga api secepatnya pada waktu membuka. Juga perlu pada penutupan kontak dc untuk memindahkan kontak bersama-sama secepatnya untuk menghindari beberapa masalah yang dihadapi pada waktu membukanya. Akibatnya, kontaktor dc cenderung bereaksi lebih cepat dan agak lebih besar dibandingkan kontaktor ac untuk mengijinkan adanya celah udara tambahan Bunga api juga dapat terjadi pada kontaktor ketika kontaktor menutup. Satu jalan ini dapat terjadi jika kontak datang cukup dekat bersama dengan tegangan patah yang terjadi, dan bunga api dapat menyebrang pada ruangan terbuka antara kontak. Cara lain yang dapat terjadi adalah jika sisi kasar dari satu kontak menyentuh sisi pertama yang lain dan meleleh, maka menyebabkan lintasan terionisasi sehingga mengijinkan arus mengalir. Pada kasus lain, bunga api ber-akhir sampai permukaan kontak tertutup penuh. Peluncur bunga api listrik digunakan pada tiap perangkat kontak untuk membantu membatasi, membagi dan memadamkan bunga api listrik serta gas-gas yang terjadi olehnya (Gambar 8-8). Komposisinya terbuat dari keramik atau asbes supaya tahan terhadap suhu tinggi, dan dirancang untuk :

• Membatasi bunga api listrik untuk mencegah agar tidak merembet kebagian lain kontaktor.
• Mendinginkan bunga api listrik untuk mengurangi ionisasi dan memadam-kan bunga api listrik lebih cepat.

Peluncur bunga api listrik sering berisi kumparan dengan kawat tembaga yang besar yang disebut kumparan penghembus, yang dipasangkan di atas kontak dipasang seri dengan beban untuk menekan bunga api listrik yang lebih halus. Kumparan magnet penghembus tersebut membantu memadamkan bunga api listrik pada pembukaan kontak yang mendapat beban ac atau dc (Gambar 8-9). Kumparan penghembus mempunyai medan magnet yang memecahkan bunga api dengan cara yang sama seperti Anda memadamkan korek api.

Gambar 8 -9

Kumparan pemadam dihubungkan seri dengan kontak sehingga arus beban mengalir pada kumparan selama kontaktor tertutup atau selama ada bunga api listrik antara kontak. Arus menimbulkan medan magnet melalui inti dan batang  kutub dari struktur penghembus, dan antara ujung-ujung medan magnet dari konduk-tor. Apabila bunga api terbentuk, bunga api membentuk bunga api di sekitarnya. Dua medan magnet tolak-menolak satu sama lain dan bunga api mendapat gaya keatas dan meninggalkan kontak. Bunga api semakin lama semakin panjang sampai berhenti dan padam. Aksi pemadaman berjalan sangat cepat. Ini tidak hanya mempercepat kerja kontaktor tetapi juga sangat mengurangi pemakaian dan pembakaran kontak. Oleh karena itu desain penghembus yang baik merupakan faktor yang penting dalam menentukan umur pemakaian kontak. Kontak harus senantiasa bersih dan dicek secara periodik selama pemakaian. Dianjurkan untuk mengganti kontak apabila sudah dipakai 50%. Jika kontak rusak atau terbakar, pada titik yang perlu diganti harus diganti sepasang untuk menjamin bahwa kelengkapan dan ketepatan permukaan kontak selalu terjaga. Sebagai bagian program pencegahan dan pemeliharaan, kontaktor yang besar harus dicek secara periodik selama pemakaian kotak, membersihkan kontak, memasang terminal shunt, gerakan bebas dari jangkar , struktur penghembus, struktur kumparan, tegangan pegas, kontak yang benar dan celah udara yang benar. 1.4 UKURAN DAN BATAS KERJA KONTAKTORKontaktor magnet dirancang kemampuan kerjanya oleh NEMA menurut kemampuan kontaktor untuk mengalirkan arus kerja selama 8 jam tanpa mengalami panas lebih sesuai dengan ukuran dan jenis beban yang dikontrol. Tabel 8-1 dan 8-2 menunjukan beberapa tanda ukuran – 00, 1, 2, 9, dan sebagainya – untuk kegunaan umum kontaktor ac dan dc menetapkan arus beban yang dialirkan oleh masing masing kontak. Klasifikasi angka ukuran NEMA naik, demikian juga kapasitas arus dan ukuran fisik kontaktor. Kontak yang lebih besar dibutuhkan untuk mengalirkan dan membuka arus yang lebih tinggi, dan dibutuhkan mekanisme yang lebih berat untuk membuka dan menutup kontak.

Tabel 1

Tabel 2

Kontaktor magnet juga dirancang batas kerjanya untuk jenis beban yang dipakai atau aplikasi yang sesungguhnya. Kategori pemakaian beban meliputi:

• Beban non linear seperti lampu tungsen untuk penerangan (rasio tahanan panas – ke – dingin tinggi – biasanya 10:1 atau lebih tinggi; arus dan tegangan sefase).
• Beban resistif misalnya pemanasan elemen untuk tungku dan oven (tahanan konstan; arus dan tegangan sefase).
• Beban induktif misalnya motor dan transformator industri; tahanan awal rendah sampai transformator menjadi dimagnetkan atau motor mencapai kecepatan penuh; arus ketinggalan di belakang tegangan.
• Beban kapasitif misalnya kapasitor industri untuk perbaikan faktor-daya (tahanan awal rendah, unit kapasitor mengisi arus ketinggalan terhadap tegangan).

Kontaktor magnetis tertutup dibungkus dalam kemasan yang diyahkan berdasarkan lingkungan dimana kontaktor harus bekerja untuk memberikan perlindungan mekanis dan listrik. Kode listrik memberikan perintah jenis tutup yang digunakan. Semakin keras lingkungan, tutup yang kokoh semakin diperlukan. Faktor lingkungan keras yang dipertimbangkan meliputi:

• Terbuka terhadap kemungkinan mendapatkan kerusakan akibat uap atau asap.

Operasi pada tempat-tempat yang kotor.

• Terbuka terhadap kemungkinan mendapatkan debu yang berleihan.
• Dikenai getaran, kejutan dan benturan.
• Mendapat suhu udara lingkungan yang tinggi.

Ada dua tipe utama tutup: tutup untuk lokasi yang tidak berbahaya dan tutup untuk lokasi yang berbahaya. Tutup untuk lokasi yang tidak berbahaya selanjutnya dibagi menjadi kategori-kategori berikut:

• Kepentingan umum (lebh murah)
• Kedap air
• Kedap minyak
• Kedap debu

Kemasan kontaktor yang dipakai untuk tempat-tempat yang berbahaya sangat mahal, tetapi penting untuk beberapa pemakaian. Tutup atau kemasan yang dipakai pada lokasi berbahaya, yang tahan ledakan melibatkan bahan yang ditempa atau dicor dengan segel khusus dengan toleransi yang tepat dan presisi. Kemasan yang tahan ledakan dirancang supaya ledakan di dalam tidak akan merusak kemasan. Jika ledakan internal menghembus dan membuka kemasan, terjadi bahaya ledakan daerah umum dan api. Kemasan untuk lokasi yang berbahaya diklasifikasikan menjadi dua kategori:

• Uap gas (asetelin, hidrogen, bensin dan sebagainya).
• Debu yang mudah terbakar (debu logam, debu arang, debu butir dan sebagainya).

Untuk semua industri listrik dan elektronis, kemasan harus mengikuti standar yang diterbitkan oleh NEMA untuk memenuhi kebutukan kondisi lokasi. Meskipun kemasan dirancang untuk memberi perlindungan pada berbagai situasi, pengawatan internal dan konstruksi fisik dari alat tetap sama.

  1.5 PENGASUT-MOTOR MAGNETIS

Kegunaan utama motor magnet adalah untuk penghubungan daya pada elemen tahanan pemanas, penerangan, pengerem magnet atau solenoid industri berat. Kontaktor dapat juga digunakan untuk saklar motor jika diberikan pelindung beban yang terpisah. Pengasut magnetis adalah kontaktor dengan relai beban lebih yang digabung baik secara fisik maupun listrik.   Pengasut motor magnetis sama dengan kontaktor baik dalam desain maupun cara kerja. Keduanya mempunyai satu keistimewaan penting secara umum. Kontak bekerja apabila kumparan diberi energi. Perbedaan penting adalahpenggunaan relai beban lebih pada pengasut motor. Pada bentuk yang paling sederhana dan banyak digunakan, pengasut-motor magnetis terdiri dari tiga atau empat-kutub kontaktor magnet dan sebuah relai beban lebih. Alat tersbut dipasang pada tempat tertutup yang sesuai, yang merupakan konstruksi lembaran-logam yang umum digunakan; kedap debu, kedap air atau tahan ledakan; atau apapun yang diperlukan oleh kondisi instalasi. Tombol-tekan START dan STOP dipasang pada tutup kotak. Tombol tekan START – STOP yang dipasangkan secara terpisah digunakan, kalau pada kotak hanya dipasangkan tombol reset pada tutup. Pengasut juga merupakan bentuk kerangka yang menjadi satu, tanpa kemasan, untuk pemasangan pada pusat pengendali motor atau kontrol panel pada mesin. Rangkaian pengendali pengasut-motor magnetis adalah sangat sederhana. Rangkaian ini hanya melibatkan pemberian energi kumparan pengasut apabila tombol start ditekan, dan penghilangan energi kumparan tersebut apabila tombol stop ditekan atau apabila relai beban-lebih membuka. Relai beban-lebih yang tergabung pada pengasut motor membedakan pengasut motor dengan kontaktor. Penggunaan kontaktor dibatasi pada beban penerangan, tungku listrik, dan beban resistif tertentu yang lain yang nilai arusnya sudah direncanakan. Motor mendapat arus asut dan periode beban, tanpa beban yang tinggi, beban lebih jangka pendek, dan sebagainya. Motor harus mempunyai alat pelindung dengan fleksibilitas yang diperlukan oleh motor dan alat yang digerakkan. Tujuan perlindungan beban lebih adalah untuk melindungi lilitan motor dari panas yang berlebihan akibat pembebanan lebih motor. Lilitan motor tidak akan rusak apabila dibebani lebih untuk periode waktu yang singkat. Meskipun demikian, jika beban lebih harus berlangung lama, kenaikan arus yang ditopang akan menyebabkan relai beban lebih bekerja mematikan motor. Alat pelindung beban lebih eksternal yang dipasang pada pengasut mencoba mencoba menirukan pemanasan dan pendinginan motor dengan merasakan arus yang mengalir. Tujuannya adalah untuk melindungi motor dari pemanasan lebih. Arus yang ditarik oleh motor adalah ukuran yang agak akurat dari beban motor dan sehingga merupakan bakarannya. Empat bentuk umum adalah relai beban-lebih magnetis, relai beban lebih-panas, relai beban-lebih elektronis, dan sekering.         

    Relai beban-lebih magnetis. Bekerja berdasarkan aksi magnetis dari arus beban yang mengalir pada kumparan. Apabila arus beban menjadi terlalu tinggi, plunger ditarik pada kumparan, menghentikan rangkaian. Penghentian arus diatur dengan pengubahan posisi awal dari plunger terhadap kumparan. Relai beban-lebih panas menggunakan pemanas yang dihubungkan seri dengan suplai motor. Besarnya panas yang dihasilkan meningkat bersama-sama dengan arus suplai. Jika beban lebih terjadi, panas yang dihasilkan menyebabkan seperangkat kontak membuka, memutuskan rangkaian. Pemutusan arus diubah dengan pemasangan pemanas yang berbeda untuk titik pemutusan yang dikehendaki. Jenis perlindungan tersebut sangat efektif sebab pemanas hampir mendekati pemanasan yang sesungguhnya di dalam lilitan motor dan mempunyai memori panas untuk mencegah reset seketika dan pengasutan kembali. Ada dua jenis umum: jenis bimetal, yang menggunakan pita bimetal dan jenis campuran yang meleleh yang menggunakan prinsip pemanasan solder pada titik lelehnya. Pada relai beban lebih thermal, arus yang sama yang masuk pada kumparan motor (menyebabkan motor menjadi panas) juga melalui elemen-panas dari relai beban-lebih. Elemen Thermal hubungkan secara mekanis pada kontak beban-lebih NC. Apabila arus-lebih mengalir pada elemen untuk periode waktu yang cukup lama, kontak membuka. Kontak itu dihubungkan seri dengan kumparan pengontrol starter. Apabila kontak membuka, kumparan starter dihilangkan energinya. Pada gilirannya, daya utama starter membuat saklar membuka sehingga memutuskan motor dari lin. Beberapa relai beban-lebih mempunyai penunjuk pemutusan yang tergabung pada unit untuk menunjukan bahwa overload telah terjadi pada alat itu. Setelah relai terbuka atau terputus, penyebab beban lebih harus diinvestigasi. Masalah harus diselesaikan sebelum tombol reset ditekan untuk membuat starter kembali bekerja.   Pemilihan ukuran pemanas yang tepat ketika memasang pengasut-motor magnetis adalah yang paling penting. Semua pabrik starter memberikan daftar ukuran pemanas beban-lebih untuk aplikasi pengasut tertentu. Daftar tersebut menunjukan rentang arus motor yang haus digunakan, dengan kemungkinan oenambahan 3 sampai 15% dari arus beban-lebih. Makin sedikit penambahan, semakin pemilihan dapat menjadi cocok dengan motor pada kerja yang sebenarnya. Arus beban-lebih, suhu yang mengoperasikan, faktor pelayanan, dan suhu sekitar, menentukan apakah ukuran unit pemanas yang dipilih akan dapat melindungi motor dari kondisi beban-lebih. Kondisi beban-lebih “tidak” mencakup kondisi hubung-singkat; ini dipertimbangkan menjadi kondisi arus-lebih untuk periode waktu yang lama untuk merusakan motor. Unit pemanas dipilih dari tabel pabrik pembuat dengan mencocokkan arus beban-penuh dengan nomor unit pemanas. Pemilihan dilakukan dengan beberapa anggapan. Pertama, motor bekerja pada kenaikan suhu maksimum yang diijinkan sebesar 40°C dan faktor pelayanan 1,15. Sering kali unit pengasutan tidak diletakkan dekat dengan motor. Jika itu masalahnya dan suhu pada pengasut lebih tinggi dibandingkan dengan motor, maka dipilih ukuran “ranting” yang lebih tinggi; apabila suhu lebih rendah, maka digunakan ukuran “ranting” yang lebih rendah.            Relai beban-lebih elektronis menggunakan transformator arus dan rangkaian elektronis. Transformator merasakan arus yang mengalir pada motor kemudian memutuskan rangkaian apabila arus mencapai beban-penuh. Jika kondisi beban-lebih terjadi, rangkaian “sensing” memutuskan rangkaian daya. Pemutusan arus dapat diatur dengan mudah pada aplikasi tertentu yang cocok. Beban-lebih elektronis sering melakukan fungsi perlindungan tambahan seperti kesalahan-pentanahan dan perlindungan hilangnya fase Beberapa keuntungan relai beban-labih elektronis solid-state dibandingkan dengan jenis relai beban-lebih termal adalah sebagai berikut:

• Tanpa pembelian, penyediaan, pemasangan atau penggantian kumparan pemanas.
• Pengurangan panas yang dihasilkan oleh pengasut.
• Penghematan energi (sampai dengan 24 W tiap pengasut) melalui eliminasi kumparan pemanas.
• Tidak dapat merasakan perubahan suhu lingkungan sekitar.
• Ketepatan pemutusan ulang yang tinggi (± 2%)
• Dengan mudah dapat diatur pada rentang arus motor beban-lebih yang luas.

Elemen dobel atau sekering tunda waktu juga dapat digunakan untuk memberikan perlindungan beban lebih. Tetapi elemen itu mempunyai kelemahan yaitu tidak dapat diperbaharui lagi dan harus diganti setiap kali beroperasi. Seperti kontaktor daya, pengasut-motor magnetis ada dalam beberapa ukuran dan jenis kemasan untuk memenuhi berbagai permintaan. The International Electro-technical Commission (IEC) adalah cara Eropa yang digunakan untuk ukuran kerja peralatan listrik yang digunakan di Eropa. The National Electrical Manu-facturers Associatioan (NEMA) adalah dasar yang digunakan pada ukuran kerja peralatan listrik di Amerika Utara. Baik IEC maupun NEMA memberikan ukuran kerja kontaktor dan pengasut motor. Kedua sistem ukuran kerja tersebut dapat digunakan untuk memilih alat pengendali motor untuk performa maksimum dan produktivitas yang tinggi, tetapi yang penting pemakai mengerti perbedaan antara standar IEC dan NEMA untuk mencapai hasil yang dikehendaki. Kontaktor dan pengasut motor dirancang dengan standar NEMA diberi ukuran kerja dalam “horse power” dan diberi tanda angka NEMA. Angka ukuran dapat dipilih dengan menerapkan horse power, tegangan, frekuensi dan fase yang tepat pada gambar yang mudah digunakan.               Daripada mendefinisikan ukuran kerja tertentu dan ukuran alat kontrol, IEC bekerja dengan filosofi bahwa performa adalah bagian integral dari prosedur pemilihan. Pemakai pertama kali harus mengidentifikasi kategori penggunaan aplikasi spesifik kemudian memilih produk yang mampu menangani beban yang dimaksudkan pada kategori penggunaan. Kontaktor dan pengasut motor IEC lebih kecil dalam ukuran kerja horse power dibandingkan ukuran kerja horse power NEMA. Juga alat IEC dibuat dengan bahan yang diperlukan untuk aplikasi rata-rata. Meskipun demikian, alat NEMA dibuat untuk level performa yang lebih tinggi dan umur pemakaian listrik biasanya 2,5 sampai 4 kali lebih tinggi untuk alat IEC yang ekivalen.   Alat IEC juga lebih mahal tetapi alat-alat tersebut lebih peka dalam pemakaian, karena itu pengetahuan yang lebih tinggi dan kehati-hatian diperlukan selama proses pemilihan. Alat IEC pada umumnya digunakan pada peralatan orisinil dari mesin pembuat, dimana spesifikasi mesin diketahui dan tidak akan berubah. Alat NEMA umumnya digunakan dimana permintaan dan spesifikasi harus berubah-ubah.

1.6 KONTRAKTOR SOLID-STATE

Penghubungan solid-state berarti pemutusan daya dengan cara elektronis non mekanis. Kontraktor solid-state adalah alat penghubungan-daya yang dirancang untuk mengganti kontraktor magnet untuk aplikasi yang melibatkan beban resistif maupun induktif. Kontaktor tiga-fase solid-state, misalnya kontaktor daya solid-state cocok untuk aplikasi dengan siklus tinggikarena tidak adanya celah udara yang menghasilkan busur api. Ukuran berkisar dari 10 sampai dengan 600 A, dengan input tegangan dari 240 sampai dengan 550 Vac. Kontaktor solid-state sekarang mengganti kontaktor elektromekanis tiga-kutub pada tungku dan oven industri, pertambangan dan penanganan bahan, serta aplikasi industry pemanas yang lain. Penyearah silicon terkontrol (Silicon-controlled rectifiers = SCR) dapat mengontrol rangkaian listrik dari 1 kW sampai 1000 kW untuk sebagian besar pemanas tahanan,motor, dan beban industry yang lain. Seperti sebagian besar alat semikonduktor daya-tinggi umumnya, alat ini terdiri dari piringan silikon yang ditangani secara khusus, dikemas dalam rumah plastic atau rumah keramik, dengan ujung-ujung daya logam yang disusun untuk hubungan anoda dan katoda dan kawat yang lebih kecil untuk hubungan gerbang. SCR seperti kontak, baik pada status ON (kontak tertutup) atau status OFF (kontak terbuka). SCR adalah analog dengan rangkaian “relai kancing”-satu kali SCR diberi trigger. SCR akan ON sampai arus SCR turun mencapai nol. Apabila arus yang melalui SCR berhenti , “saklar SCR” akan membuka dan tetap membuka sampai diberi trigger lagi. Rangkaian SCR yang dioperasikan dc yang mengijinkan arus dihubungkan dengan beban oleh penutupan sebentar dari saklar S1 dan dilepaskan dari beban dengan penutupan sebentar dari saklar S2. Pada rangkaian yang dioperasikan ac misalnya SCR mati secara otomatis sebab arus kembali pada nol dua kali tiap siklus. Berbeda dengan kontraktor magnet, kontraktor elektronis sama sekali diam dan kontaknya tidak pernah rusak. Beban induktif dan transien tegangan, keduanya terlihat sebagai daerah masalah pada pengendali ac solid-state. Desain yang tepat dari pengendali ac solid-state mencakup tahanan dan kapasitor yang dihubungkan seri dan parallel dengan tiap kutub daya. Jaringan “RC” atau “pemotong” menyimpankan arus pengisian dari SCR dan mencegah penghidupan yang tidak dikehendaki. Semua semi-konduktor silikon, ketika dalam status ON, masih mempunyai penurunan tegangan yang kecil antara sambungan sebesar satu sampai dengan dua volt. Resultante panas 1 sampai 2 watt per ampere yang dihantarkan pada alat harus dihilangkan ke lingkungan sekitar. Rancangan penyerap panas yang tepat mencapai hal tersebt dengan transfer panas konduksi atau konveksi untuk mempertahankan silikon di bawah level suhu maksimum. Penghubungan yang kasar dari SCR dari status bloking ke status menghantarkan, khususnya pada level arus lebih tinggi, kadang-kadang dapat menyebabkan transien yang tidak disenangi pada lin daya dan menimbulkan gangguan frekuensi radio(radio frequency interference =RFI). Pengendali yang dinyalakan nol menunjuk pada penghidupan SCR pada tegangan nol selama siklus penuh, yang menerapkan daya penuh atau daya nol dengan proporsi dari siklus penuh atau penetapan daya yang dihasilkan pada beban. Hal ini kadang-kadang disebut mode siklus terpadu atau “burst firing”. Akibatknya adalah eliminasi gangguan lin daya dan RFI. Karena SCR melewatkan arus hanya satu arah saja, maka diperlukan dua SCR perlu untuk menghubungkan daya ac. Dua SCR dihubungkan parallel-terbalik (punggung-ke-punggung), sehingga arus dapat mengalir pada kedua arah. Setengah dari arus itu dialirkan oleh tiap SCR dan arus ac berbentuk sinus mengalir pada beban resistif R ketika gerbang G1 dan G2 dinyalakan berturut-turut pada 0o dan 180o. Dengan pengubahan interval waktu pulsa trigger, tegangan output diubah dengan memblokir bagian input sehingga tegangan yang diberikan pada beban hanya selama bagian dari masing-masing setengah siklus.

1.7 KESIMPULAN

1. Kontaktor magnetis adalah alat  yang digerakkan secara magnetis untuk penghubungan atau penghubungan rangkaian daya listrik berulang – ulang.
2. Bagian – bagian utama dari kontaktor magnetis  adalah elektromagnet dan kontak
3. Kumparan  kontakttor arus searah mempunyai tahanan ohm tinggi, arus hanya dibatasi  dengan tahanan saja
4. Kumparan kontaktor arus bolak – balik mempunyai tahanan ohm rendah, arus dibatasi terutama oleh reaktansi kumparan
5. Kumparan bayangan yang digunakan pada kumparan kontaktor ac mencegah bergetarnya rakitan atau perangkat  jangkar
6. Penyearah  silikon – terkontrol (SCR) adalah semikonduktor penghubungan daya tinggi yang umum
7. Dua SCR yang dihubungkan secara paralel terbalik adalah perlu untuk daya ac
8. Pengendali yang disulut nol menunjuk pada penghubungan ON dari SCR pada tegangan nol dari bentuk gelombang ac yang dipakai
9. Kontaktor magnet yang diberi ukuran kerja  dengan standar NEMA dengan kapasitasnya untuk mengalirkan arus kerja selama 8 jam tanpa mengalami panas lebih
10. Klasifikasi angka ukuran kontaktor NEMA naik, demikian  juga kapasitas arus dan ukuran fisik dari kontaktor
11. Pengasut motor yang dirancang dengan standar  NEMA diberi ukuran kerja dengan horse power dan diberi tanda angka NEMA
12. Pada pengasut motor yang dirancang dengan standar IEC, performa adalah bagian integral dari prosedur pemilihan
13. Kontaktor dan pengasut motor IEC lebih kecil per horse power ukuran kerja dibandingkan dengan yang dirancang dengan standar NEMA