Laporan Praktikum Sistem Kendali SCR/Thyristor sebagai Piranti Kendali Kecepatan
Oleh Nama : Khairinnisa Siregar Nim : !"#$%&#&'
TEKNIK ELEKTRONIKA FAKULTAS AKULTAS TEKNIK TEK NIK UNIVERSIT UNIVERSI TAS NEGERI YOGY YOGYAKART AKARTA A
A.
KOMPETENSI
Mampu memahami karakterisk sistem kendali terbuka dan sistem kendali tertutup dengan model on/of, disertai kasus-kasus nyata dalam sistem kendali connous dengan menggunakan komponen elektronik B.
SUB KOMPETENSI
Setelah melaksanakan praktek mahasiswa dapat menganalisa rangkaian sistem kendali putaran motor dengan SCR C.
DASAR TEORI
Kendali kecepatan merupakan cara merubah kecepatan ke nilai yang diperlukan guna melakukan suatu proses tertentu, ada perubahan alami dalam kecepatan karena beban pada poros Kendali kecepatan dapat dilakukan baik secara manual dengan operator maupun secara otomas Kendali kecepatan dapat melalui dua cara yaitu dengan mengubah !umlah masukan atau mengubah nilai "rekuensi Metode pertama dengan menambah !umlah masukan memiliki beberapa kelemahan selain harga yang dak ekonomis !uga !umlah kutub dak ber#ariasi serta ukuran yang besar $amun, kekurangan tersebut dapat diperbaiki menggunakan cara kedua yaitu mengubah nilai #ariasi "rekuensi %Sindura dan Kartheek, &'()* +alam sistem kendali putaran motor +C secara elektronik, dapat dilakukan dengan menggunakan SCR SCR memiliki ga terminal yaitu anoda, katoda dan gate yang dapat digunakan dengan sumber masukan tegangan C maupun +C resino menggunakan nama thyristor sebagai nama lain SCR yang kemudian banyak diadobsi .al tersebut yang membuat 0C C12 pada tahun (34' mengumumkan bahwa nama thyristor men!adi nama lain SCR yang dapat diterima secara uni#ersal %5oce dan Slobodan, &'('* SCR merupakan dua buah transistor dan memiliki ga kaki yaitu anoda, katoda dan gate 6engaturan motor +C menggunakan SCR melalui arus gate % g *, yaitu apabila arus gate % g* nilainya dibawah holding current %h* maka SCR tersebut belum dapat mengalirkan arus dari anoda ke katoda sehingga motor belum berputar Keka g melebihi nilai h maka SCR akan mengalirkan arus yang menyebabkan motor berputar %Sugeng, &'('* Sistem kendali motor listrik menggunakan SCR, sumber tegangan C sebagai tegangan anoda katoda dapun sumber +C dan beban resistor #ariabel dipasang seri dengan kaki gate sebagai terminal pengendali kaki gate tersebut Keka tegangan dan arus gate pada kaki SCR melebihi tegangan trigger breakdown, maka arus akan mengalir sehingga motor berputar 7umlah putaran motor dapat sebanding dengan naik dan turunnya arus gate, sehingga SCR dapat digunakan untuk mengontrol kecepatan putar, torsi, dan daya dengan cara mengatur arus yang mengalir pada gate tersebut %Sapto, &''8* Motor +C merupakan peralatan yang banyak diaplikasikan di industri, membutuhkan #ariabel kecepatan serta beban untuk memudahkan dalam pengendalian %Snehlata dan Kompelli, &'(1* D.
ALAT DAN BAHAN 1. 2. 3. 4. 5. 6.
Modul 9nit 6raktek Motor 9ni#ersal 4 : +C Sumber +C ; : dan (; : Sumber C ; : Kabel 6enghubung secukupnya
E.
KESELAMATAN KERJA 1. 2. 3.
F.
6eriksa dahulu semua komponen ak" dan pasi" sebelum digunakan Rangkailah sesuai gambar ker!a dengan rapi =aporkan kepada dosen pengampu sebelum memulai pengamatan
LANGKAH KERJA
( Rangkailah sesuai dengan 5ambar (
& 6eriksakan hasil rangkaian dengan dosen pengampu ) .ubungkan dengan sumber tegangan ; : +C, posisi saklar S( masih terbuka %
>>>>>>>>>>>>>>>>>> b egangan :a-k ?>>>>>>>>>>>>>>>>>: +C c egangan :gk ?>>>>>>>>>>>>>>>>>: +C d Keadaan a-c tersebut menandai SCR dalam kondisi >>>>>>>>>>> 1 utup saklar S(, kemudian atur perlahan-lahan sumber tegangan #aariabel '-(; : +C ma dan catat kondisi ini @ a Kondisi Motor>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>> b rus gate % g * maksimum ? >>>>>>>>>>>>m c egangan :gk ?>>>>>>>>>>>>>>>>>>: +C d rah gerakan !arum mmeter setelah motor berputar >>>>>>>> e Aila sumber tegangan dikembalikan ke ' : +C, bagaimana arah gerakan !arum mmeterB ; Auka saklar S(, kemudian ama dan catat @ a Kondisi motor >>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>> b pakah arus penyulut gate masih ber"ungsi sbg kendali SCR B c Saat SCR tersulut, berapa besar tegangan :ak ?>>>>>>>>>>>#olt OPERASI SCR DNG SUMBER TEGANGAN AC
( +engan dak menghubungkan rangkaian pada sumber tegangan C ; :olt dan +) terlebih dahulu, rangkai sesuai 5ambar & dengan benar dan rapi
& 6eriksakan pada dosen pengampu, kemudian catulah rangkaian dengan sumber tegangan ; : C tur potensimeter R# perlahan-lahan hingga posisi maksimum ma putaran motornya, semakin cepat atau semakin lambatB ) =epas +( dari rangkaian dakah perubahan putaran motor dari sebelumnyaB semakin cepat atau semakin lambatB 1 Sambungkan probe CR< pada motor, atur R# ke posisi minimum 5ambar bentuk gelombangnya yg tampak di layar CR< dengan skala egangan dan skala aktu yg sesuai pada halaman sebalikD ; :ariasikan posisi R: %potensio*
secara acakD
ma perubahan yang ter!adi
dilayar CR<, baik amplitudo maupun sinyal gelombang dari motor tersebutD 5ambarlah perubahan tersebut dengan menggunakan skala tegangan dan skala waktu yg sesuaiD 4 6asang diode +) sesuai
5ambar &
tur 6otensio R# perlahan ke posisi
maksimumD
ma bentuk gelombang yang ter!adi pada motor beserta
putarannyaD
Aenarkah putaran motor lebih cepat !ika dibandingkan dengan
putaran sebelumnya %+( dilepas*B 2 +engan +iode +) tetap terpasang, dapatkah putaran motor dihenkanB Aagaimana cara memberhenkannyaB 8 =epas rangkaian dan kembalikan semua alat/bahan praktek ketempat semula G.
DATA
+ata Rangkain (
d* rah gerakan !arum mmeter setelah motor berputar searah !arum !am e* Aila sumber tegangan dikembalikan ke ' : +C, bagaimana arah gerakan !arum mmeterB Aerlawanan arah !arum !am )* Auka saklar S(, kemudian ama dan catat @ a* Kondisi motor hidup b* pakah arus penyulut gate masih ber"ungsi sbg kendali SCR B masih ber"ungsi c*
Saat SCR tersulut, berapa besar tegangan :ak ? ',2;#olt
d* egangan :gk ? 2,)#olt +ata Rangkain (
1 :olt /+: ? &: ,ime/+: ? &,; k/s dan adapun gelombangnya seper gambar dibawah ini
; Keka dioda +) tetap terpasang putaran motor lebih cepat dan adapun gelombangnya seper gambar dibawah ini dengan :olt/+i# ? ;:lt dan ime/+i#?&,;k/s
4 Keka dioda +) tetap terpasang putaran motor masih dapat berputar tetapi pada saat berhen berputar motor bergetar diubah potensiometer men!adi sembang H.
LAMPIRAN DATA
I.
ANALISA
6ada rangkaian ( yaitu operasi SCR dengan sumber tegangan +C dapat dianalisis bahwa langkah pertama untuk melakukan prakkum merangkai rangkaian dengan benar sesuai dengan gambar (,rangkaian dikatakan benar !ika saklar push buton ditekan sehingga ada arus yang memicu kaki gate untuk mengakEan SCR Setelah SCR ak" sebagai saklar elektronik maka akan meneruskan tegangan ke motor sehingga motor dapat beker!a %berputar*,pada prakkum yang dilakukan keka kondisi saklar S( dalam keadaan terbuka Kondisi motor belum berputar meskipun sudah mendapatkan tegangan ;# Sehingga belum ada arus yang sampai ke motor atau dengan kata lain belum ada pemicu motor untuk bergerak Kemudian 6ada saat kondisi saklar S( dalam keadaan tertutup %on*,Saklar S( dalam kondisi tertutup bertu!uan untuk menguhungkan rangkaian dengan sumber tegangan #ariable ' hingga (,; : 6ada prakkum ini motor berputar dan arus yang mengalir pada gate %g* SCR maksimum karena mendapat suplai tegangan #ariable ' hingga (; : Keka saklar S( dalam keadaan tertutup %on* 7arum penun!uk pada ampere meter bergerak kearah kanan 6ergerakan !arum penun!uk pada ampere meter mengindikasikan terdapat arus yang mengalir pada gate yang menyebabkan motor dapat berputar akan tetapi saat tegangan dibuat ' :+C posisi arah gerak !arum ammeter berlawana arah yaitu ke kiri berar pada prakkum yang dilakukan belum sesuai dengan prinsip ker!a SCR yaitu keka SCR dipicu dengan tegangan +C maka SCR akan selalu on walaupun tegangan +C sama dengan nol,SCR dapat dimakan hanya apabila diberi rangkaian dioda komutasikeka saklar dibuka kembali atau dalam keadaan of kondisi motor masih tetap hidup dan arus pada gate sebagai kendali SCR masih tetap ber"ungsi 6ada rangkain & yaitu operasi SCR dengan sumber tegangan C dapat dianalisis putaran motor sangat bergantung pada besar potensio meter atau hambatan Semakin besar potensio meter maka putaran motor semakin melambat, dengan kata lain motor dapat dihenkan atau dimakan dengan cara memaksimalkan potensio meterkemudian saat diode ) %+)* terpasang dan dengan mengatur potensiometer %R :* perlahan- lahan dari minimum ke maksimum putaran motor semakin lambat J.
JAWABAN PERTANYAAN
( nalisa dari langkah ker!a ) dan ; adalah keka kondisi saklar S( dalam keadaan terbuka Kondisi motor belum berputar meskipun sudah mendapatkan tegangan ;# Sehingga belum ada arus yang sampai ke motor atau dengan kata lain belum ada pemicu motor untuk bergerak dan saat SCR ak" maka akan tetap ak" walaupun arus gate sudah dak mendapat picuan %saklar terbuka, off * erbuk bahwa tegangan : a-k dan :g-k setelah dipicu dan sebelum dipicu menghasilkan hasil tegangan yang sama Selain itu kondisi motor !uga tetap berputar dan arus gate sama dengan percobaan saat saklar sudah tertutup % off * & 6eran SCR terhadap ker!a motor adalah sebagai saklar yaitu untuk meneruskan tegangan sehingga motor dapat berputar ) Karena hambatan berbanding terbalik dengan arus, maka semakin besar hambatan yang diberikan maka semakin kecil pula arus yang dihasilkan dengan kata lain semakin besar potensio meter semakin lambat pula putaran motornya 1 karena pada +) ter!adi rangkaian komutasi sehingga tegangan pada SCR akan membalik ke motor ; Saat +) dipasang motor akan semakin cepat !ika potensio meter dimaksimalkan dengan kata lain motor dapat dimakan atau dihenkan dengan mengecilkan potensio meter 4 5ambar di bawah ini menun!ukan gelombang putaran motor pada kondisi maksimum%puncak* diakibatkan kondisi Resisitor :ariable %R:* dalam kondisi minimum dengan kata lain hampir sama dengan nol sehingga arus motor maksimal
2 Saat sebuah SCR diberi tegangan dari catu daya dengan sumber polaritas yang dibalik antara anoda dan katoda dan diberi trigger untuk mengakEannyaSCR tesebut tetap dak bisa ak" untuk melewatkan arus dalam satu arah yaitu dari kaki anodake katoda 8 Fungsi +( adalah sebagai penghambat mengalirnya arus ke kaki anoda +&sedangkan +& ber"ungsi untuk mengubah sumber C ke +C yang nannya digunakan sebagai trigger kaki gate SCR agar bisa ak" 3 Contoh penerapan SCR dalam kehidupan sehari-hari adalah pada lampu otomas yaitu SCR sebagai saklar cahaya (' percobaan sistem kendali putaran motor menggunakan SCR dengan sumber tegangan +C motor akan berputar apabila saklar dipic u sedangkan pada percobaan sistem kendali putaran motor menggunakan SCR dengan sugan C putaran motor sangat bergantung pada besar potensio meter atau hambatan
K.
KESIMPULAN
( 6ada saat percobaan sistem kendali putaran motor menggunakan SCR dengan sumber tegangan +C motor akan berputar apabila saklar dipicu Kecepatan putaran
motor dipengaruhi besar dan kecilnya tegangan #ariabel Semakin besar tegangan #ariabel, maka motor akan berputar semakin cepat & 6ada saat percobaan sistem kendali putaran motor menggunakan SCR dengan sugan C putaran motor sangat bergantung pada besar potensio meter atau hambatan Semakin besar potensio meter maka putaran motor semakin melambat, dengan kata lain motor dapat dihenkan atau dimakan dengan cara memaksimalkan potensio meter
