Rangkaian Bintang / Star-Delta (Y-Δ) Motor Induksi Tiga Fasa

Rangkaian Bintang/Star-Delta (Y-Δ) Motor Induksi Tiga Fasa - Secara umum, pengasutan motor induksi dapat dilakukan baik dengan cara menghubungkan rotor secara langsung ke rangkaian pencatu atau dengan menggunakan tegangan yang telah dikurangi ke motor selama periode pangasutan. Pengendalian yang digunakan untuk pengasutan motor pada kedua metode tersebut dapat dioperasikan secara manual atau secara magnetik.

Pengasutan Motor Induksi dengan menghubungkan langsung pada saluran (Direct On Line)

Pengasutan ini digunakan untuk motor-motor berdaya kecil. Pada cara ini motor dapat diasut pada tegangan saluran penuh dengan menggunakan penstart saluran yang dilengkapi dengan relai termis beban lebih. Cara ini dapat menghasilkan kopel start yang lebih besar mengingat kopel motor induksi berbanding lurus dengan kuadrat tegangan yang dikenakan. Kelemahan pengasutan cara ini adalah dapat menghasilkan arus start yang besar, karena itulah hanya digunakan untuk motor-motor yang berdaya kecil.

Gambar rangkaian pengasutan langsung pada saluaran atau Direct On Line (DOL)

Rangkaian kendalinya disuplai dari tegangan 220 Volt. Pada saat tombol start S2 ditekan arus mengalir melalui F2 – S1 – S2 – K1. Kontaktor megnetik 1 (K1) bekerja, kontak bantu K1 (NO) menutup dan motor terhubung pada saluran. Untuk selanjutnya, arus akan mengalir melalui F2 – S1 – Kontak bantu K1 – K1.

Pengasutan Motor Induksi dengan menggunakan penstart bintang/Star–delta (Y-Δ)

Pada pengasutan ini selama periode start lilitan motor akan berada dalam hubungan bintang dan setelah selang waktu tertentu akan berpindah ke hubungan lilitan delta. Dengan cara ini kenaikan arus start dapat dibatasi hingga sepertiga kali saja dibandingkan bila motor langsung terhubung delta. Gambar berikut memperlihatkan rangkaian daya dan rangkaian kendali pengasutan star – delta.

Gambar rangkaian start motor star/bintang – delta/segitiga

Rangkaian kendali pengasutan dengan cara ini disuplai oleh tegangan 220 Volt. Cara kerjanya : jika tombol start S2 ditekan, arus mengalir melalui F2 – S1 – S2 – kontak bantu timer T (NC) – kontak bantu K3 – K1. Kontaktor magnetik 1 (K1) bekerja dan motor terhubung dalam lilitan bintang. Saat itu juga kontak bantu K1 (NC) membuka dan kontak bantu K1 (NO) menutup sehingga arus mengalir melalui F2 – S1 – S2 – kontak bantu K1 (NO) – K2. Kontaktor magnetik 2 (K2) bekerja dan motor terhubung pada sumber tegangan. Pada saat yang sama kontak bantu K2 (NO) menutup dan timer T bekerja. Setelah t detik kontak bantu T (NC) membuka sehingga K1 tidak dilewati arus (K1 tidak bekerja), kontak bantu T (NC) menutup, arus mengalir melalu F2 – S1 – kontak K2 (NO) – kontak bantu T (NO) – kontak bantu K1 (NC) – K3. Kontaktor magnetik K3 bekerja, motor terhubung dalam belitan delta. Tombol S1 digunakan untuk melepaskan motor dari sumber tegangan.

Dengan pengasutan cara ini, kenaikan arus start dapat dibatasi hingga sepertiga kali saja dibandingkan bila lilitan motor langsung terhubung delta. Hal ini dapat dibuktikan sebagai berikut:

Hubungan belitan, Tegangan, Arus Star dan Delta

Bila stator dihubung star, maka :
- Tiap belitan mendapatkan tegangan sebesar U/√3
- Sehingga arus yang mengalir ditiap belitan sebesar IY
- Arus yang mengalir ditiap belitan akan sama dengan arus arus fasa IY

Bila stator dihubungkan delta, maka :

- Tiap belitan mendapatkan tegangan sebesar U
- Sehingga arus yang mengalir ditiap belitan sebesar IfΔ
- Arus fasa untuk belitan delta : IΔ = √3 IfΔ

Bila dibandingkan,

Rangkaian Bintang/Star-Delta (Y-Δ) Motor Induksi Tiga Fasa - imroee.blogspot.com

Koreksi Faktor daya (Cos φ) dan Rangkaian

Koreksi Faktor daya (Cos φ) dan Rangkaian - imroee.blogspot.com - Faktor daya yang rendah kebanyakan dihasilkan oleh peralatan yang digunakan dalam suatu perusahaan atau industry, seperti motor-motor listrik (terutama pada beban rendah), unit-unit ballast dari lampu pelepas serta transformator. Peralatan-peralatan seperti ini memerlukan daya reaktif induktif, yaitu daya listrik yang dibutuhkan untuk menghasilkan medan magnet. Tanpa daya reaktif induktif, daya listrik tidak dapat ditransfer melalu celah udara pada motor-motor listrik.

Untuk mencatu beban dengan kilowatt tertentu pada faktor daya yang rendah akan memerlukan arus yang lebih besar dibandingkan apabila faktor dayanya satu. Karena kerugian saluran dalam setiap saluran daya yang mencatu beban berbanding lurus dengan arus saluran, maka makin rendah faktor daya, kerugian saluran akan makin tinggi. Oleh karena itu, setiap perbaikan dalam faktor daya akan dapat menaikkan efisiensi sistem dan memperbaiki karakteristik kerja sistem tersebut.

Sistem tenaga listrik pada sebuah gedung-gedung besar seperti mall misalnya, yang sehari-hari sebagian besar menggunakan motor-motor listrik dan alat induktif lainnya, menyebabkan faktor daya menjadi sangat rendah misalnya berada pada rentang 0.6 - 0.8 sehingga kerugian saluran akan terasa sekali. Selain kerugian teknis, hal ini juga menyebabkan kerugian ekonomis, yaitu adanya kewajiban membayar tagihan rekening listrik kepada PT. PLN dalam jumlah yang cukup besar pada setiap bulannya.

Prinsip dasar dari peningkatan faktor daya adalah menyuntikkan suatu arus dengan fase mendahului ke dalam rangkaian agar menetralisir efek arus magnetisasi yang ketinggalan fase. Dalam kondisi ini energi yang dibutuhkan oleh medan magnet bersikulasi di antara peralatan koreksi dan instalasi yang dikoreksi sebagai pengganti antara instalasi dan sumber.

Untuk mengoreksi faktor daya yang rendah tersebut dapat menggunakan kapasitor statik yang dihubungkan ke sistem yang dicatu oleh PT. PLN maupun genset. Pemasangan kapasitor ini dapat menghindari overload dari tranformator, jatuh tegangan, naiknya suhu pada kabel (mengurangi rugi-rugi) dan memperbesar pemakaian daya aktif. Kapastitor-kapasitor statik ini terdiri dari elemen-elemen yang dipasang paralel dan dihubung delta. Kapasitor-kapasitor ini dilengkapi dengan tahanan pengosongan guna menjamin pengosongan otomatik jika sumber diputuskan.

Apabila ingin menggunakan Kapasitor Bank untuk mengoreksi faktor daya dapat menggunakan intalasi kapasitor bank dengan kompensasi terpusat. Contoh rangkaian pemasangan kapasitor bank dapat dilihat pada gambar berikut:

Kapasitor-kapasitor perbaikan faktor daya 3 fasa dihubungkan pada generator

Contoh perhitungan daya reaktif yang diperlukan untuk menaikkan faktor daya dapat dihitung sebagai berikut :

Sedikit Sejarah Tentang Motor-Motor Listrik

Introducing - Sedikit Sejarah Tentang Motor-Motor Listrik

Motor listrik adalah sebuah mesin yang menggunakan energi listrik untuk menghasilkan energi mekanik, melalui interaksi antara medan magnetik dengan konduktor-konduktor pembawa arus. Proses sebaliknya, generator atau dynamo mengkonversi energy mekanik menjadi energy listrik. Motor traksi yang digunakan pada kendaraan-kendaraan dapat berfungsi sebagai motor ataupun sebagai generator. Motor listrik dapat dijalankan sebagai generator dan sebaliknya, akan tetapi hal ini jarang dilakukan dalam praktek. Motor listrik ada dimana mana, dapat ditemukan dalam berbagai fungsi di industry ataupun di rumah tangga seperti kipas angin, blower dan pompa, mesin perkakas, alat-alat rumah tangga, dan disc drive. Motor listrik tersebut dapat digerakkan oleh energi listrik arus searah (sebagai contoh motor yang menggunakan tenaga baterai), atau oleh arus bolak-balik dari pusat jaringan distribusi tenaga listrik. Motor yang paling kecil dapat ditemukan di dalam sebuah arloji. Motor listrik ukuran sedang lebih banyak ditermukan dalam sebuah industry dengan dimensi dan karakteristik yang memiliki stardardisasi yang lebih tinggi, motor-motor tersebut disesuaikan dengan fungsi dan intensitas penggunaannya oleh industry yang bersangkutan. Motor listrik paling besar digunakan untuk menggerakkan kapal-kapal besar (kapal laut) sebagai sarana transportasi laut, dan dengan tujuan sama juga motor listrik terdapat pada sebuah kompresor yang fungsinya untuk menghisap dan menekan cairan, dengan rating daya yang sampai jutaan watt.

Prinsip dasar untuk menghasilkan gaya mekanik akibat adanya interaksi antara arus listrik dengan medan magnetik telah diketahui pada awal tahun 1821. Sepanjang abad ke-19, para peneliti mulai membuat motor listrik yang memiliki efisiensi yang lebih baik, akan tetapi eksploitasi komersial secara besar-besaran dari motor listrik memerlukan pembangkit-pembangkit listrik dan jaringan distribusi listrik.

The Principle

Konversi energi listrik ke dalam energi mekanik berdasarkan prinsip kerja medan elektromagnetik yang pertama kali diperkenalkan oleh seorang ilmuan asal Inggris, Michael Faraday, pada tahun 1821. Eksperimen yang dilakukan Faraday yaitu sepotong kawat menggantung (free-hanging wire) dicelupkan kedalam sebuah wadah mercury dimana pada wadah mercury tersebut diletakkan pula sebuah magnet permanen. Ketika kawat dialiri arus listrik, kawat tersebut berputar di sekitar magnet, hal ini menunjukkan bahwa arus listrik menimbulkan medan magnet putar di sekitar kawat. Motor Faraday ini sering didemonstrasikan di sekolah-sekolah kelas fisika, hanya saja air garam digunakan sebagai pengganti mercury (air raksa) yang beracun. Eksperimen Faraday ini merupakan wujud motor yang paling sederhana dan dikenal dengan nama motor homopolar yakni motor yang mempunyai kutub yang sama. Penelitian lebih lanjut dilakukan oleh Barlow yang merupakan perbaikan dari eksperimen yang dilakukan oleh Faraday dan dikenal dengan Barlow’s Wheel. Sama halnya dengan yang dilakukan oleh Faraday, eksperiemen Barlow hanya sebatas demonstrasi saja, tidak sesuai dengan aplikasi praktis di lapangan dikarenakan konstruksinya masih kuno atau primitif.

Pada tahun 1827, seorang ilmuan kebangsaan Hungaria, Ányos Jedlik, mulai melakukan eksperimen rotasi elektromagnetik pada peralatan yang ia sebut lightning-magnet self-rotor. Hasil eksperimen ini ia gunakan untuk tujuan instruktif di Universitas-universitas, dan pada tahun 1928 untuk pertama kalinya di perkenalkan tiga komponen utama motor arus searah praktis yaitu stator, rotor dan komutator. Stator merupakan bagian yang diam sedangkan rotor merupakan bagian yang berputar, keduanya bahan yang bersifat elektromagnetik. Masalahpun muncul, masalah elektromagnetik belum juga terpecahkan dengan baik karena motor Jedlik ini masih menggunakan medan magnet permanen pada stator dan rotor, dan lagi-lagi, motor Jedlik ini tidak mendapat ruang dalam aplikasi praktis.

The First Electric Motor

Komutator pertama untuk motor arus searah yang dapat diterapkan pada motor ditemukan oleh seorang ilmuwan asal Inggris, William Sturgeon pada tahun 1832. Kerja keras Sturgeon membuahkan hasil, komutator untuk motor arus searah ini dibuat dengan tujuan komersial. Dua orang Amerika yaitu Emily dan Thomas Davenport memproduksi temuan Sturgeon dan mendapatkan hak paten pada tahun 1837. Motor ini dapat berputar dengan kecepatan 600 rotasi per menit. Karena mahalnya elektroda Zinc yang diperlukan untuk tenaga listrik pada baterai, motor-motor inipun secara komersial gagal dan Davenports mengalami kebangkrutan. Beberapa peneliti lainnya mengikuti jejak Sturgeon mengembangkan motor-motor DC tetapi semuanya menemukan masalah yang sama yaitu tinggi biaya untuk pembuatan baterai sebagai suplai utama motor. Karena jaringan distribusi listrik pada saat itu belum ada, motor Sturgeon tidak mendapat tempat di pasar komersial.

Tahun 1855 Jedlik membuat alat dengan prinsip-prinsip yang serupa yaitu electromagnetic self-rotors dan penemuan ini ternyata sangat bermanfaat. Ia membuat model motor yang berfungsi sebagai sarana angkutan, seperti mendorong dan memindah benda yang lebih berat. Tidak ada bukti atau keterangan yang lebih jelas bahwa eksperimen Jedlik ini dipublikasikan secara lebih luas dalam dunia ilmiah pada waktu itu, ataupun bahwa eksperimen Jedlik mempengaruhi perkembangan motor-motor listrik untuk dekade berikutnya.

Motor DC modern ditemukan secara kebetulan pada tahun 1873, ketika Zénobe Gramme menghubungkan dinamo yang telah ia temukan dengan dynamo lainnya kemudian menjalankannya sebagai motor. Mesin Gramme adalah motor listrik yang pertama yang sukses dalam industry.

Pada tahun 1886, Frank Julian Sprague pertama kali menemukan motor DC praktis, dengan kecepatan yang konstan tanpa menimbulkan percikan listrik meskipun motor diberikan beban yang variabel. Penemuan-penemuan Sprague yang lain tentang listrik sangat bermanfaat terhadap perbaikan jaringan distribusi listrik kita sekarang ini (yang lebih dahulu dilakukan oleh Edison), yang memungkinkan daya dari motor listrik dapat dikembalikan ke dalam jaringan listrik, tersedianya distribusi listrik yang bisa dipindah-pindahkan bak sebuah trolley serta sistem kontrol yang mulai memadai untuk pengoperasiannya. Selanjutnya Sprague menemukan pembangkit listrik dengan sistem trolley yang pertama pada rentang tahun 1887-1888 di Richmond VA, elevator listrik dan sistem kendali tahun 1892, dan kereta listrik bawah tanah yang pertama kali dibangun pada tahun 1892 di Chicago oleh South Side Elevated Railway dimana sangat popular dengan sebutan "L". Motor Sprague dan penemuannya membuat semacam gebrakan dasyat di bidang industry dalam hal penggunaan motor listrik, dan dalam waktu yang hampir bersamaan peneliti-peneliti lain juga sedangkan mengembangkan hal yang sama dimana akan menjadi pesaingnya, dengan demikian penggunaan motor listrik akan menjamah wilayah yang lebih luas lagi.

Nikola Tesla pada 1888 menemukan motor AC yang pertama yang dapat dipraktekkan dengan sistem transmisi daya multi fasa. Selama bertahun-tahun Tesla terus mengembangkan motor AC di bawah perusahaan Westinghouse.

Perkembangan motor listrik dengan efisiensi yang diharapkan sempat tertunda selama beberapa dekade oleh karena kegagalan untuk mengenali betapa pentingnya celah udara yang relatif kecil antara rotor dan stator. Awalnya motor-motor mempunyai celah udara sangat besar yang menghasilkan relukstansi yang sangat tinggi dari sebuah rangkaian magnetik. Motor-motor listrik seperti ini menghasilkan torka (momen puntir) yang sangat rendah dan sangat tidak efisien tentunya. Penyebab ketidakpahaman ini sepertinya disebabkan karena pada awal desain motor tersebut terlalu banyak focus pada interaksi medan elektromagnetik.

Penerapan motor listrik telah merevolusi industri. Proses-proses dalam industri tidak lagi dibatasi oleh transmisi daya menggunakan batang, belt, udara mampat atau tekanan hidraulik. Malahan setiap mesin dilengkapi dengan motor listriknya sendiri, menyediakan sistem kendali yang mudah digunakan, dan efisiensi transmisi daya yang lebih baik. Motor listrik juga banyak digunakan dalam bidang pertanian menggantikan tenaga manusia dan tenaga binatang untuk berbagai macam pekerjaan seperti menggiling padi atau memompa air. Untuk penggunaan rumah tangga, motor listrik mengurangi buruh kasar di dalam rumah-rumah dan membuat standar hidup yang lebih tinggi, nyaman dan aman tentunya. Dewasa ini, motor listrik mengkonsumsi lebih dari separuh dari total energi listrik yang dihasilkan.

The Facemash Post | Sedikit Sejarah Tentang Motor-Motor Listrik

Rangkaian Pembalikan Arah Putaran Motor Induksi 3 (Tiga) Fasa

IMROEE | Rangkaian Pembalikan Arah Putaran Motor Induksi 3 (Tiga) Fasa - imroee.blogspot.com - Motor induksi merupakan motor arus bolak-balik (AC) yang paling banyak digunakan untuk keperluan dalam kelangsungan proses suatu industry. Konstruksinya yang sederhana dan kuat mendasari alasan keluasan pemakaianya. Arus rotor motor ini juga tidak memerlukan sumber tertentu, malainkan hanya merupakan arus yang terinduksi akibat adanya perbedaan relatif antara putaran rotor dan putaran medan magnetic yang dihasilkan oleh arus stator.

Dengan menggunakan motor induksi, banyak hal yang bisa dilakukan dengan motor tersebut. Salah satunya adalah dengan membalik arah putarannya sesuai dengan yang kita inginkan. Cara yang sering dilakukan dalam pembalikan arah putaran adalah dengan menukar salah satu fasa dengan fasa yang lainnya yang terhubung pada belitan stator motor induksi. Dalam hal ini, jenis motor yang digunakan adalah motor induksi tiga fasa. Tulisan ini akan membahas tentang rangkaian kendali dan rangkaian daya dari pembalikan arah putaran dari sebuah motor induksi tiga fasa.

Hal-hal yang harus diperhatikan dalam membalik arah putaran sebuah motor induksi adalah jangan langsung membalik arah putaran motor ketika motor tersebut sedang dalam keadaan berputar terutama jika motor tersebut sedang berada pada kecepatan maksimumnya. Jika hal itu dilakukan, maka akan menyebabkan kejutan pada motor sehingga dapat memperpendek life time dari motor itu sendiri dan juga dapat membuat motor tersebut jadi panas (menimbulkan arus urutan negatif). Untuk itu, kita harus men-stop putaran motor terlebih dahulu sebelum membalik arah putarannya. Berikut ini adalah gambar rangkaian kendali dan rangkaian daya dari pembalikan arah putaran motor induksi tiga fasa.

Gambar 1. Rangkaian Kendali

Gambar 2. Rangkaian Daya

Penjelasan rangkaian di atas adalah sebagai berikut :

Pastikan MCB (Miniature Circuit Breaker) pada rangkaian kendali dan rangkaian daya sudah dalam posisi ON demikian juga tombol Emercy stop sehingga arus masuk melalui saklar pilih Lokal (selector Switch).


Keadaan 1, pindahkan selector switch pada posisi 1-2, Coil relay RL1 akan mendapat arus listrik (energized) maka anak kontak 1-3 dari RL1 menutup. aksi ini belum memberikan reaksi apapun pada motor.

Bila push button Smaju1 ditekan, maka coil K1 energized karena adanya aliran arus yang masuk ke coil.

Anak kontak kontaktor K1 yang digunakan sebagai pengunci yaitu 13-14 akan menutup. Ketika Smaju1 dilepas, maka arus akan tetap mengalir pada coil kontaktor K1 melalui anak kotak Relay RL1 1-3, dan anak kontak K1 13-14. Demikian juga seluruh anak kontak K1 yang terdapat dalam rangkaian daya di atas akan menutup sehingga motor berputar pada arah maju (diasumsikan putarannya punya arah yang seperti itu).

Lampu indikator L1 akan menyala yang menandakan bahwa motor sedang berputar pada arah maju.
Jika anda menekan push button Smundur1, maka tidak akan memberikan reaksi apapun karena jalur arus listrik yang menuju ke coil K2 telah di putus oleh anak kontak kontaktor K1 yakni 21-22. Oleh karena karena itu anda harus men-stopnya terlebih dahulu. Demikian juga jika anda ingin mencoba-coba untuk mengoperasikan motor lewat rangkaian remote, juga tidak memberikan reaksi apapun.

Apabila selama pengoperasian motor mengalami kelebihan beban makan anak kotak TOLR (Thermal Over Load Relay) 95-96 akan membukan sedangkan 97-98 akan menutup dan kontak-kontak TOLR dalam rangkaian daya membuka semuanya sehingga motor akan berhenti berputar. Bersamaan dengan itu L3 yang menandakan motor kelebihan beban.

Bila push button Soff1 ditekan maka K1 tidak akan bekerja sehingga motor berhenti berputar.

Bila push button Smundur1 ditekan, maka coil K2 energized karena adanya aliran arus yang masuk ke coil. Anak kontak kontaktor K2 yang digunakan sebagai pengunci yaitu 13-14 akan menutup. Ketika Smundur1 dilepas, maka arus akan tetap mengalir pada coil kontaktor K2 melalui anak kotak Relay RL1 1-3, dan anak kontak K2 13-14. Demikian juga seluruh anak kontak K2 yang terdapat dalam rangkaian daya di atas akan menutup sedangkan selurauh anak kontak K1 membuka sehingga motor berputar pada arah mundur (diasumsikan putarannya punya arah yang seperti itu).

Lampu indikator L2 akan menyala yang menandakan bahwa motor sedang berputar pada arah mundur.

Jika anda menekan push button Smaju1, maka tidak akan memberikan reaksi apapun karena jalur arus listrik yang menuju ke coil K1 telah di putus oleh anak kontak kontaktor K2 yakni 21-22. Oleh karena karena itu anda harus men-stopnya terlebih dahulu. Demikian juga jika anda ingin mencoba-coba untuk mengoperasikan motor lewat rangkaian remote, juga tidak memberikan reaksi apapun.

Apabila selama pengoperasian motor mengalami kelebihan beban makan anak kotak TOLR (Thermal Over Load Relay) 95-96 akan membukan sedangkan 97-98 akan menutup dan kontak-kontak TOLR dalam rangkaian daya membuka semuanya sehingga motor akan berhenti berputar. Bersamaan dengan itu L3 yang menandakan motor kelebihan beban.

Bila push button Soff1 ditekan maka K1 tidak akan bekerja sehingga motor berhenti berputar.

Keadaan 2,Untuk pengoperasian motor dengan rangkaian remote anda harus memindahkan selector switch pada posisi 1-3. Coil relay RL2 akan mendapat arus listrik (energized) maka anak kontak 1-3 dari RL2 menutup. aksi ini belum memberikan reaksi apapun pada motor. Langkah selanjutnya sama dengan langkah no. 3 sampai no. 12, hanya beda hanyalah push buttonnya. Untuk stop tekan Soff2, maju tekan Smaju2, dan untuk mundur tekan Smundur2. Tentu saja Push Button Smaju1 dan Smundur1 tidak akan berfungsi apabila di tekan.

Apabila terjadi hal-hal yang tidak diinginkan, langsung saja tekan tombol Emercy Stop maka seluruh rangkaian akan padam.

Motor induksi yang digunakan di atas belitan statornya sudah dalam keadaan terhubung bintang. Pilihan hubungan bintang digunakan untuk menghindari arus start yang besar dibandingkan dengan menggunakan hubungan delta arus startnya akan lebih besar.

Anda dapat memodifikasi rangkaian di atas menjadi rangkaian pembalikan arah putaran motor induksi tiga fasa start bintang-delta. Jadi pada saat start menggunakan hubungan bintang, beberapa saat setelah motor mencapai kecepatan nominalnya langsung pindah ke hubungan delta. Untuk waktu tunda peralihan dari bintang ke hubungan delta dapat menggunakan Timer, untuk waktu peralihan dari bintang ke hubungan delta dapat anda tentukan sendiri. Ini sangat berguna untuk menghindari arus start yang sangat besar. Selain itu, torka motor induksi yang dihasilkan dengan hubungan delta lebih besar dari torka yang dihasilkan dengan hanya menggunakan hubungan bintang.

The Facemash Post |Rangkaian Pembalikan Arah Putaran Motor Induksi 3 (Tiga) Fasa - imroee.blogspot.com

Rangkaian Water Level Control (WLC) Pada Pompa Air Dengan Menggunakan Pelampung

Rangkaian Water Level Control (WLC) Pada Pompa Air Dengan Menggunakan Pelampung | The Facemash Post - Rangkaian Water Level Control atau yang sering disingkat dengan WLC atau rangkaian kendali level air merupakan salah satu aplikasi dari rangkaian konvensional dalam bidang tenaga listrik yang diaplikasikan pada motor listrik khususnya motor induksi untuk pompa air.

Fungsi dari Rangkaian Water Level Control adalah untuk mengontrol level air dalam sebuah tangki penampungan yang banyak dijumpai di rumah-rumah atau bahkan disebuah industri di mana pada level tertentu motor listrik atau pompa air akan beroperasi dan pada level tertentu juga pompa air akan mati. Untuk mengontrol level air dalam tangki penampungan dapat menggunakan dua buah pelampung yang mana masing-masing dari pelampung tersebut menentukan batas atas dan batas dari level air.

Jadi pada saat anda sedangkan menjalankan pompa air, dengan mengaplikasikan Rangkaian Water Level Control pada pompa air yang anda gunakan, anda tidak perlu menunggu hanya untuk mematikan pompa air pada saat tangki atau bak air penuh karena apabila air dalam tangki sudah penuh maka pompa akan padam dengan sendirinya tanpa harus menekan tombol stop. Demikian juga apa bila air dalam tangki atau bak mulai berkurang sesuai dengan batas yang telah ditentukan maka pompa akan jalan dengan sendirinya. Dengan demikian ada bisa melakukan kegiatan yang lain yang lebih berguna, misalnya nonton acara gossip di Channel TV kesayangan anda sambil menikmati sedapnya pisang goreng yang dibalut dengan sambal terasi yang rasanya benar-benar nendang bangets. Lupakan tentang pisang goreng, dan untuk lebih jelasnya perhatikan bagaimana sebuah pelampung dapat bekerja pada sebuah Rangkaian Water Level Control sebagai berikut :

Gambar 1. Prinsip Kerja Pelampung

Penjelasan dari gambar di atas :

Pada kondisi (1) kita anggap bahwa untuk pertama beroperasi air di dalam tangki seperti yang terlihat pada gambar. Dengan keadaan yang demikian, maka otomatis Pelampung 1 yang difungsikan sebagai batas atas air dan Pelampung 2 yang difungsikan sebagai batas bawah akan menggantung pada sebuah tali pelampung sehingga menyebabkan kontak pelampung yang berada di antara 2 dan A1 akan menutup karena gaya berat dari kedua pelampung. Akibatnya, motor pompa air akan beroperasi.

Ketika pompa air mulai mengisi tangki/bak maka pelampung 2 akan terangkat ke atas atau terapung seperti yang terlihat dalam gambar pada kondisi (2). Meskipun pelampung 2 sudah terapung, kontak pelampung tetap pada posisi close, pabrik sudah merancang dengan sedekian rupa sehingga hal demikian bisa terjadi, pelampung 1 masih mampu untuk menutup kontak pelampung sehingga pompa tetap beroperasi.

Seiring dengan semakin bertambahnya air tangki maka Pelampung 2 akan semakin bergerak ke atas sesuai dengan volume air dalam tangki tersebut. Apabila level air telah sampai pada Pelampung 1 seperti terihat dalam gambar untuk kondisi (3) maka Pelampung 1 akan terangkat ke atas atau terapung bersama-sama dengan pelampung 2. Akibatnya, kontak pelampung antara 2 dan A1 akan membuka dan motor atau pompa air akan mati. Jadi, bukan Pelampung 2 yang mendorong Pelampung 1 sehingga kontak pelampung terbuka (open).

Apabila air di dalam tangki atau bak mulai berkurang atau lebih rendah dari Pelampung 1, maka pelampung 1 akan menggantung pada kontak pelampung seperti lihat pada gambar untuk kondisi (4). Meskipun Pelampung 1 sudah menggantung, akan tetapi kontak pelampung masih tetap pada kondisi open karena Pelampung 1 belum cukup berat untuk menutup kontak tersebut. Jika air sudah benar-benar berkurang dalam tangki sesuai dengan batas bawah yang telah ditentukan maka pelampung 2 akan menggantung seperti pada kondisi (1) bersama-sama dengan pelampung 1. Kolaborasi kedua pelampung tersebut menghasil berat yang cukup untuk menutup kontak pelampung antara 2 dan A1 sehingga pompa air dapat berjalan atau beroperasi. Setelah itu ke kondisi (2), (3), (4), dan seterusnya.

Berikut ini adalah gambar rangkaian kendali dan sekaligus rangkaian daya dari Water Level Control. Rangkaian ini terdiri dari dua bagian yaitu menggunakan remote untuk mengoperasikan (menjalankan dan mematikan) pompa air dan menggunakan pelampung untuk mengoperasikan pompa air secara otomatis.

Gambar 2. Rangkaian kendali dan rangkaian daya

Langkah-langkah kerja rangkaian Water Level Control

1. Diasumsikan bahwa tombol emergency, MCB rangkaian control dan MCB rangkaian daya tertutup atau sudah pada posisi on.

2. Pada keadaan normal kontak overload 95 – 96 tertutup dan kontak 97 – 98 terbuka

3. Posisi 1 yaitu pada saat selektor switch dipindahkan pada posisi 1-2 maka lampu indikator L2 akan menyala yang menandakan bahwa yang bekerja adalah pelampung (otomatis)

4. Ketika air di dalam bak telah kosong atau berkurang, pelampung akan tertarik ke bawah dan menutup kontak yang terdapat pada pelampung sehingga arus akan mengalir pada kontaktor K1 dengan demikian kontak utama 1–2 pada K1 akan menutup sedangkan kontak 3-6 pada RL (Relay) tetap terbuka sehingga motor akan berputar yang di tandai dengan menyalanya lampu indikator L4

5. Apabila motor mengalami kelebihan beban maka kontak 95-96 akan membuka dan kontak 97-98 akan menutup sehingga lampu indikator L3 yang menandakan kelebihan beban akan menyala dan pada saat itu motor akan berhenti berputar.

6. Jika air di dalam bak telah penuh atau telah mencapai level yang telah ditentukan maka pelampung di dalam air akan terangkat ke atas sehingga membuka kontak yang terdapat pada pelampung tersebut dan motor akan akan berhenti berputar.

7. Proses selanjutnya kembali ke langkah nomor 4.

8. Untuk posisi 2 selektor switch dipindahkan pada posisi 3-4 maka lampu indikator L1 akan langsung menyala yang menandakan bahwa operasi motor dilakukan secara remote (menyalakan dan mematikan motor) dan pada saat itu pelampung tidak akan bekerja

9. Untuk menyalakan motor tekan push button Son

10. Kontak 1-4 akan menutup karena koil 2-10 relay (RL) mendapat energy listrik sehingga arus akan mengalir melalui kontak 1-4 tersebut walaupun saklar Son dilepas

11. Dengan demikian kontak 3-6 dan 8-11 akan menutup sedangkan kontak 1-2 pada K1 tetap terbuka, dengan demikian motor akan berputar yang ditandai dengan menyalanya lampu indikator L4

12. Apabila motor mengalami kelebihan beban maka kontak 95-96 akan membuka dan kontak 97-98 akan menutup sehingga lampu indikator L3 yang menandakan kelebihan beban akan menyala dan pada saat itu motor akan berhenti berputar.

13. Tekan push button Soff untuk mematikan motor.

14. Baik untuk operasi dengan remote ataupun secara otomatis (dengan pelampung) apabila ada hal-hal yang tidak inginkan terjadi pada saat motor beroperasi dapat langsung menekan tombol emergency sehingga seluruh rangkaian akan padam.

Rangkaian Water Level Control di atas belumlah sempurna, anda bisa memodifikasinya supaya menjadi lebih baik lagi dan juga lebih andal pastinya. Ini cuma salah satu contoh saja, jika anda ingin berusaha sedikit saja maka hasilnya pasti akan lebih bagus lagi dan tentunya memakai desain yang dibuat sendiri akan memberikan kepuasan yang tersendiri pula.

Ada beberapa catatan yang saya ingin berikan mengenai rangkaian di atas:

Untuk pengoperasian pompa dengan remote, saya menggunakan relay yang dalam rangkaian disingkat dengan RL dengan pertimbangan penggunaan remote hanyalah sebagai cadangan jika pelampung mengalami kegagalan dalam pengoperasiannya. Anda dapat menggantinya dengan kontaktor. Jika anda menggunakan relay, relaynya harus disesuaikan dengan kapasitas arus dari motor pompa. Kalau tidak sesuai, bisa-bisa relaynya hangus dan anda akan merogoh kocek lebih dalam lagi. Menyedihkan!
Motor yang digunakan pada rangkaian di atas adalah motor induksi 1 fasa. Jika anda menggunakan motor induksi 3 fasa, maka rangkaian kontrolnya akan lebih rumit lagi. Silahkan anda berkreasi sendiri.

Pada kondisi (3) dari gambar pelampung, usahakan jangan sampai tali pada pelampung terjadi lilitan yang menyebabkan terbentuknya sebuah simpul sehingga kedua pelampung berkumpul pada satu titik pada tali pelampung. Hal ini akan menyebabkan pompa mati menyala dalam waktu yang relatif singkat. Apabila hal ini terjadi, maka lampu indikator L4 pada gambar akan berkedip-kedip. Keuntungannya, anda akan melihat nyala lampu indikator yang berkedip-kedip pada panel sehingga anda tidak perlu membeli lampu hias di toko kesayangan anda. Kerugiannya, anda akan berteriak histeris sampai nadanya mungkin mencapai 7 oktaf (melebihi Gita Gutawa) karena melihat tagihan rekening listrik anda yang meningkat dari biasanya jika anda membiarkan hal tersebut terus berlangsung. Tentu saja penyebabnya adalah motor mati menyala dalam waktu yang relative singkat, yang mana kita tahu bersama bahwa arus start dari motor induksi bisa 5 sampai 7 kali lebih besar dari arus nominalnya yang mana juga akan mempengaruhi putaran kWh meter anda.

Pengalaman adalah guru yang baik tetapi belajar dari pengalaman orang lain adalah Guru Terbaik. Jadi, jangan segan-segan untuk berlajar dari orang-orang yang sudah berpengalaman. So, take my advice and Go On! Thanks.- Rangkaian Water Level Control (WLC) Pada Pompa Air Dengan Menggunakan Pelampung - The Facemash Post | facemashpost.blogspot.com