PRAKTIKUM III
RANGKAIAN PENGONTROL RUNNING-JOGGING
Disusun untuk Memenuhi Matakuliah
Instalasi Tenaga Listrik
yang dibina oleh Bapak Dwi Prihanto
oleh:
Yoga 140534603029
S1 PTE 14 - B
UNIVERSITAS NEGERI MALANG
FAKULTAS TEKNIK
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO
PROGRAM STUDI S1 PENDIDIKAN TEKNIK ELEKTRO
Maret 2017
PRAKTIKUM III
RANGKAIAN PENGONTROL RUNNING-JOGGING
1.1 TUJUAN
Setelah melakukan percobaan/praktikum ini, mahasiswa diharapkan mampu untuk :
Membuat rangkaian pengontrol Running-Jogging untuk rangkaian pengontrolnya maupun rangkaian dayanya.
Memahami fungsi dan prinsip kerja dari MCB (Miniature Circuit Breaker), Kontaktor, Push Button, Terminal Penghubung dan rangkaian pengontrol Running-Jogging, baik rangkaian pengontrolnya maupun rangkaian dayanya.
Membuat rangkaian pengunci untuk push button dari rangkaian pengontrol Running-Jogging.
1.2 DASAR TEORI
Pengaman (Circuit Breaker)
Pengaman listrik harus selalu dipasang pada setiap panel dengan urutan pemasangan sebagai berikut: NFB dan MCB. Ketentuan yang besarnya arus pengaman tidak boleh melebihi arus nominal kabel yang dipasang pada rangkaian pengendali atau rangkaian pengawatan.
Gambar 1
Kontak Magnet (Kontaktor)
Kontaktormagnit adalah saklar yang bekerja berdasarkan elektromagnetis digunakan untuk membuka dan menyambung rangkaian listrik (load). Kontaktormagnit bekerja untuk merubah kontak-kontak Normally Open (NO) dan Normally Close (NC).
Pada kontaktormagnit terdapat dua kontak yaitu: Kontak Utama dan kontak bantu. Kontaktor termasuk jenis saklar motor yang digerakkan oleh magnet seperti yang telah dijelaskan di atas. Bila pada jepitan a dan b kumparan magnet diberi tegangan, maka magnet akan menarik jangkar sehingga kontak-kontak bergerak yang berhubungan dengan jangkar tersebut ikut tertarik.
Tegangan yang harus dipasangkan dapat tegangan bolak balik ( AC ) maupun tegangan searah ( DC ), tergantung dari bagaimana magnet tersebut dirancangkan. Untuk beberapa keperluan digunakan juga kumparan arus ( bukan tegangan ), akan tetapi dari segi produksi lebih disukai kumparan tegangan karena besarnya tegangan umumnya sudah dinormalisasi dan tidak tergantung dari keperluan alat pemakai tertentu
Gambar 2
Push Button
Push botton disebut juga saklar tekan atau tombol tekan. Bekerja pada saat tombol ditekan akan merubah kontak NO menjadi NC dan NC menjadi NO.
Fungsi
Tombol tekan adalah untuk mengontrol kondisi on atau off rangkaian listrik
Prinsip Kerja
Tombol tekan adalah kerja sesaat maksudnya jika tombol kita tekan sesaat maka akan kembali pada posisi semula.
Berdasarkan fungsinya tombol tekan terbagi atas 3 tipe kontak :
NO (Normally Open = Kondisi terbuka)
Tombol jenis ini biasanya digunakan untuk menghubungkan arus pada suatu rangkaian Kontrol atau sebagai tombol start. Fungsi mengalirkan arus pada tombol ini terjadi apabila pada bagian knop nya ditekan sehingga kontaknya saling terhubung.
Kontak NC (Normally Close = Kondisi Tertutup)
Tombol jenis ini adalah jenis kontak tertutup biasanya di gunakan untuk memutus arus listrik yaitu dengan cara menekan knopnya sehingga kontaknya terpisah, namun kalau knop di lepas maka akan kembali pada posisi semula.
Kontak NO dan NC
Kontak pada tombol tekan jenis ini merupakan gabungan antara kontak NO dan kontak NC, mereka bekerja secara bersamaan dalam satu poros. Jika tombol di tekan maka kontak NO yang semula terbuka (open) dan kontak NC yang terhubung (close) akan berbalik arah yaitu Kontak NO akan menjadi terhubung (close) dan Kontak NC akan menjadi terbuka (open).
Gambar 3
Thermal Over Load Relay (TOR)
Thermal Over load relay atau relay beban lebih selalu dipasang seri dengan beban.
Fungsi TOR
Tor sebagai pengaman beban lebih. Apabila terjadi kelebihan beban, hubungan singkat, atau gangguan lainnya yang mengakibatkan naiknya arus secara otomatis, relay ini akan bekerja memutuskan arus listrik dengan beban. Sehingga keamanan beban terjaga.
Over load relay memiliki kontak Bantu NO dan NC. Kontak Bantu NC dipergunakan sebagai pengontrol operasi dari kontaktor penghubung suplai daya ke kumparan motor. Apabila terjadi gangguan arus beban lebih pada saat motor beroperasi, maka kontak Bantu NC akan membuka sehingga suplai daya akan terputus ke kontaktor dan akibatnya motor akan berhenti beroperasi.
Prinsip kerja TOR
Prinsip kerja TOR adalah berdasarkan panas yang timbul karena adanya arus listrik yang mengalir melewati arus nominal motor. Energi panas tersebut akan diubah menjadi energi mekanik oleh logam bi metal. Akibatnya kontak NC akan terbuka sehingga operasi motor diamankan oleh pengaman TOR berhenti bekerja. Adapun kerja TOR ini tergantung kepada gangguan arus beban lebih yang terjadi dan lamanya gangguan berlangsungPada TOR terdapat selektor untuk memilih batasan nilai arus yang diinginkan yang biasanya disesuaikan dengan besar arus nominal beban yang akan dihubungkan.
Gambar 4. TOR dan simbol dari TOR.
Motor 3 Fase
Fungsi Motor 3 Fasa
Pada dasarnya motor 3 fase sama dengan motor 1 fase yang lain.hanya saja pada masukan terdapat 3 sumber yaitu RST (merah, kuning, Biru).
Didalam perindustrian motor 3 fase harus mememiliki sistem proteksi dan sistem kontrol untuk mengaktifkan motor,
Sistem proteksi : biasanya mengunakan kumparan Load, yang mana cara kerja nya apabila arus yang mengalir ke motor melebihi arus yang telah diberikan atau arus pada motor naik secara tiba-tiba maka pada kumparan load akan menghasilkan induksi sehinggga dari induksi tersebut dapat menarik tuas saklar untuk memutuskan arus.
Sistem control : banyak cara untuk mengkontrol motor 3Phasa. Perlu diingat faktor keselamtan kerja adalah yang terpenting, Magnetic Kontaktor merupakan salah satu alat yang dapat mengkontrol motor, meskipun masih banyak yang lainnya. magnetic kontaktor juga dapat dikontrol mengunakan PLC (Programeble Logic Control).
Gambar 5. Motor 3 Phasa
Untuk mengerakkan motor kita harus menghubungkan ketiga sumber tagangan kemotor dengan kode RST, maka didapat putaran motor searah jarum jam, akan tetapi apabila kita ingin memutar putaran motor berlawanan arah jarum jam maka kita harus merubah sumber tegangan 3 Phasa menjadi RTS.
Cara Kerja Motor 3Fasa
Jika tegangan tiga phasa dihubungkan dengan ketiga liltan stator yang terhubung maka arus yang mengalir pada ketiga lilitan stator akan menimbulkan Medan putar dengan kecepatan sinkron (ns) yang besarnya dipengaruhi oleh frekuensi jaringan (f) dan jumlah pasang kutub (P). Medan putar stator (fluk magnet stator) ini akan memotong batang-batang kunduktor rotor sehingga timbul GGL induksi pada setiap batang penghantar yang menyebabkan mengalirnya arus rotor.
1.3 ALAT DAN BAHAN
Box Panel 1 buah
MCB 3 phasa (Miniature Circuit Breaker) 1 buah
MCB 1 phasa (Miniature Circuit Breaker) 1 buah
Push button 3 buah
Kontaktor magnit 1 buah
Thor (Thermal Overload Relay) 1 buah
Terminal penghubung 1 buah
Kabel merah dan hitam secukupnya
Obeng (+) dan (-) 1 buah
Tespen 1 buah
Lampu merah dan hijau 1 buah
Tang potong 1 buah
Sekrup secukupnya
1.4 GAMBAR KERJA
Gambar 6. Rangkaian kontrol RUN-JOG Gambar 7. Rangkaian daya RUN-JOG
1.5 PRODEDUR KESELAMATAN
Prosedur keselamatan yang dapat diaplikasikan selama melakukan praktikum adalah sebagai berikut :
Memperhatikan setiap langkah kerja yang akan dilaksanakan dan semua harus sesuai dengan SOP (standart operasional prosedur).
Pastikan rangkaian dalam keadaan tidak bertegangan saat merangkai rangkaian.
Periksa semua peralatan dan konponen dan pastikan semua peralatan dalam keadaan aman digunakan.
Dalam melakukan pekerjaan rangkaian dilarang bercanda dan membuat gaduh yang tidak ada hubungannya dengan prosedur praktikum.
Sebelum mengoperasikan rangkaian pastikan rangkaian sudah benar dan hubungi instruktur praktikum.
1.6 PRODEDUR KERJA
Prosedur kerja dalam praktikum Running-Jogging ini adalah sebagai berikut :
Memeriksa semaua komponen pada panel, dan pastikan bahwa komponen dalam keadaan baik.
Mempelajari gambar rangkaian kontrol dan rangkaian daya, jika kurang mengerti tanyakan pada instruktur praktikum.
Melakukan pengawatan pada panel untuk system Running-Jogging sesuai dengan diagram rangkaian daya dan diagram rangkaian kontrol yang telah diberikan dalam jobshet praktikum.
Hubungi instruktur untuk memeriksa rangkaian apakah pengawatan pada panel yang telah dikukan sudah aman sesuai aturan sebelum dihubungakn ke sumber tegangan, termasuk sambungan ke beban yaitu motor listrik 3 phase.
Pastikan dan mengecek ulang sekali lagi pengawatan tersebut.
Sebelum mencoba pastikan rangkaian sudah benar-benar aman.
Masukkan sumber tegangan listrik untuk menguji rangkaian kontrol dan setelah itu mengoperasikan rangkaian daya.
Matikan rangkaian kemudian cabut rangkaian dari sumber tegangan.
Bongkar rangkaian dan kembalikan alat dan bahan pada tempat yang telah disediakan.
Buat analisa rangkaian dan kesimpulan dari percobaan yang telah dilakukan.
1.7 ANALISA RANGKAIAN
Penekanan Tombol
K1
Lampu L1 (Hijau)
Lampu L2 (Merah)
Motor
Run
Bekerja
Lampu Menyala
Lampu Tidak Menyala
Motor Bekerja
Jog
Bekerja
Lampu Menyala
Lampu Tidak Menyala
Motor Bekerja
Jog=>0
Mati
Lampu Tidak Menyala
Lampu Menyala
Tidak Bekerja
Off
Mati
Lampu Tidak Menyala
Lampu Menyala
Tidak Bekerja
Pada praktikum ini, kami merangkai suatu rangkaian daya dimana rangkaian ini akan dihubungkan dengan motor dan untuk selanjutnya disebut rangkaian kontrol. Sebelum dihubungkan dengan motor, rangkaian daya terlebih dahulu diamati untuk mengetahui apakah ada hubungan singkat atau tidak.
Dari tabel data hasil pengujian yang diperoleh menunjukkan tidak adanya hubungan singkat antara phasa dengan phasa, phasa dengan netral, phasa dengan proteksi pentanahan, yang berarti rangkaian system Runing-Jogging aman digunakan. Dan koneksi antara Rangkaian Daya-Sumber dan Rangkaian Kontrol-Sumber telah terpasang dengan baik karena berdasarkan hasil pengujian menunjukkan ada hubungan.
Prinsip kerja dari rangkaian system Runing-Jogging sendiri adalah ketikan tombol RUN ditekan maka rangkaian akan bekerja dan mengaktifkan kontaktor kemudian kontak-kontak pada kontaktor akan bekerja yang semula kontak NO menjadi NC begitu sebaliknya. Ketika tombol RUN ditekan maka rangkaian ini akan mengunci sampai tombol stop atau tombol RUN ditekan. Meskipun tombol RUN dilepas rangakain akan tetep aktif. Hal ini disebabkan karena dirangkaikannya paralel kontak NO (13 dan 14) terhadap tombol RUN yang menyebabkan rangaian akan mengunci, prinsip kerja ini sama seperti prinsip kerja dari rangakaian pengunci. Dan ini menyebabkan lampu Hijau menyala, lampu Merah mati dan motor menyala.
Gambar 8. Ketika tombol RUN ditekan
Pada gamabar 8 dapat dilihat ketika tombol RUN ditekan maka rangakaian akan aktif. Arus dari Fasa melewati MCB kemudian melewati tombol NC off kemudian melewati tombol RUN atau kontak NO yang menjadi kontak NC kontaktor (13 dan 14) kemudian melewati tombol NC joging dan mengaktifkan kontaktor bebarengan dengan menyalanya lampu hijau dan matinya lampu merah.
Ketika tombol Joging di tekan maka rangakaian akan mati sekejap dan kemudian rangakain nyala kembali.
Gambar 9. Ketika tombol JOG setengah di tekan
Tetapi ketika tombol JOG di tekan penuh maka rangakaian rangakaian akan aktif kembali.
Gambar 10. Ketika tombol JOG ditekan penuh
Dan ketika tombol joging di lepas maka angkaian akan mati dan lampu merah akan menyala. Rangakaian tidak mengunci karena ketika tombol joging dilepas maka tombol akan mengalami fase perpindahan dan dimana dalam fase tersebut rangakaian akan terputus sekejap (tombol dilepas setengah).
Gambar 11. Ketika tombol JOG dilepas setengah
Gambar 12. Ketika tombol JOG dilepas penuh
Kejadian-kejadian diatas akan terulang kembali terus menerus ketika rangakain dioperasikan. Dan ketika terjadi overload atau hubung singkat rangakaian akan putus atau mati. Hal tersebut disebabkan oleh aktifnya THOR (Thermal Overload Relay). Ketiaka thor aktif maka kontak-kontak pada thor akan berubah posisi, dari NC menjadi NO dan sebaliknya. Rangakaian akan mati otomatis motor juga akan mati.
Gambar 13. Rangkaian kontrol waktu TRIP Gambar 14. Rangkaian daya waktu TRIP
Prinsip kerja TOR sendiri adalah berdasarkan panas yang timbul karena adanya arus listrik yang mengalir melewati arus nominal motor. Energi panas tersebut akan diubah menjadi energi mekanik oleh logam bi metal. Akibatnya kontak NC akan terbuka sehingga operasi motor diamankan oleh pengaman TOR berhenti bekerja. Adapun kerja TOR ini tergantung kepada gangguan arus beban lebih yang terjadi dan lamanya gangguan berlangsungPada TOR terdapat selektor untuk memilih batasan nilai arus yang diinginkan yang biasanya disesuaikan dengan besar arus nominal beban yang akan dihubungkan. Thor akan kembali dalam keadaan normal ketika tombol reset ditekan
1.8 KESIMPULAN
Dari hasil percobaan yang telah dilakukan dapat disimpulkan bahwa sebelum melakukan penyalaan terhadap motor listrik , semua rangkaian baik rangkaian control maupun rangkaian daya harus di periksa terlebih dahulu untuk menghindari kemungkinan adanya hubungan singkat yang mungkin dapat menyebabkan kerusakan pada peralatan Selain itu untuk menghindari pengaktifan langsung melalui rangkaian daya motor listrik dapat diaktifkan dengan rangkaian control yang dapat diaktifkan dari jarak jauh dengan memanfaatkan kontaktor.
Untuk proteksi pada motor dapat digunakan alat pengaman yaitu thermal overload, alat ini akan memutuskan arus ketika terjadi beban berlebih atau terjadi hubungan singkat
Besar arus pada saat start lebih besar daripada arus nominal, pada saat start awal motor ini memilki torque yang besar sehingga daya yang dibutuhkan untuk awal penyalaan juga besar sehingga arus pada saat start juga lebih besar sedangkan arus nominal lebih kecil dikarenakan torque sudah stabil.
Prinsip kerja dari Rangkaian Running-Joging yaitu hampir sama seperti rangakaian pengunci (DOL) tetapi bedanya yaitu diberi tambahan tombol pusbotton yang kedua kontaknya (NO dan NC) dipakai semua. Kontak NC diseri dengan tombol RUN atau pun Kontak no 14 kontaktor. Sedang kan tombol No nya di seri dengan kontaknya THOR.
Prinsip kerja dari rangkaian system Runing-Jogging sendiri adalah ketikan tombol RUN ditekan maka rangkaian akan bekerja dan mengaktifkan kontaktor kemudian kontak-kontak pada kontaktor akan bekerja yang semula kontak NO menjadi NC begitu sebaliknya. Ketika tombol RUN ditekan maka rangkaian ini akan mengunci sampai tombol stop atau tombol RUN ditekan. Meskipun tombol RUN dilepas rangakain akan tetep aktif. Ketika tombol Jog ditekan rangakaian akan mati sekejap dan hidup kembali ketika tombol JOG ditekan penuh. Ketika tombol JOG dilepas rangakaian akan mati.
1.9 DAFTAR RUJUKAN
_________.2012. Rangakaian Direct Online (Online) http://electricdot.wordpress.com/2011/07/31/rangkaian-direct-on-line-dol/ diakses pada tanggal 21 Pebruari 2017
_________.2011. Tombol Puss Button (Online) http://duniatehnikku.files.wordpress.com/2011/10/mcb.jpghttp://duniatehnikku.wordpress.com/2011/10/05/arti-dan-fungsi-mcbmccb/http://bkl-listrik-smk1kdw.blogspot.com/2008/12/kontaktor.htmlhttp://akhdanazizan.com/tombol-tekan-push-button.com diakses pada tanggal 21 Pebruari 2017
SMKN 1. 2013. Pengertian Kontaktor (Online) http://bkl-listrik-smk1kdw.blogspot.com/2008/12/kontaktor.html diakses pada tanggal 21 Pebruari 2017
1.10 LAMPIRAN
Gambar 15. Sambungan kabel pada MCB Gambar 16. Kondisi ketika MCB baru diaktifkan dan lampu menyala merah
Gambar 17. Tombol 2 (Running) ditekan Lampu Gambar 18. Tombol 1(OFF) indicator hijau menyala, rangkaian sudah aktif. ditekan, rangkaian akan mati.
Gambar 19. Saat tombol 3 (Jugging) ditekan Gambar 20. Saat tombol 3 (Jugging) dilepas Semua rangkian akan aktif. Semua rangkaian akan mati
Gambar 21. Bentuk fisik wiring rangkaian Gambar 22. Motor berputar saat tersambung pada rangkaian
Gambar 23. Wiring pada tombol dan lampu
