12.31.2009
12.26.2009
Fenomena Elektrostatis dan Tegangan Listrik
On 12/26/2009 05:38:00 PM
No comments
Muatan listrik adalah salah satu sifat dasar dari partikel elementer tertentu. Terdapat dua jenis muatan, muatan positif dan muatan negatif. Muatan positif pada bahan dibawa oleh proton, sedangkan muatan negatif oleh elektron. Muatan yang bertanda sama saling tolak menolak, muatan dengan tanda berbeda saling tarik menarik seperti dalam gambar-1.1.
Satuan muatan ”Coulomb (C)”, muatan proton adalah +1,6 x 10E-19C, sedangkan muatan elektron -1,6x 10E-19C. Prinsip kekekalan menjadikan muatan selalu konstan. Bila suatu benda diubah menjadi energi, sejumlah muatan positif dan negatif yang sama akan hilang.
Gambar 1.1 Sifat muatan listrik dan gambar 1.2 Fenomena elektrostatis.
Sebatang plastik digosokkan pada kain beberapa saat. Dekatkan batang plastik pada potongan kertas kecil. Yang terjadi potongan kertas kecil akan menempel ke batang plastik.
Kejadian diatas menunjukkan fenomena muatan elektrostatis, dimana batang plastik bermuatan positif menarik potongan kertas yang bermuatan negatif. Dua benda yang muatannya berbeda akan saling tarik menarik satu dengan lainnya. Batang plastik digantung bebas dengan benang, batang......... plastik lainnya digosokkan dengan bulu binatang dan dekatkan ke batang plastik tergantung (gambar-1.3), yang terjadi kedua batang benda saling tolak menolak. Artinya kedua batang plastik memiliki muatan yang sama dan saling tolak menolak.
Gambar 1.3 dan 1.4 Fenomena muatan listrik antar dua benda.
Batang plastik digantung bebas dengan benang. Batang kaca digosokkan dengan kain sutra dan dekatkan ke batang plastik tergantung (gambar 1.4). Yang terjadi kedua batang benda saling tarik menarik. Artinya batang plastik dan batang gelas memiliki muatan yang berbeda dan saling tarik menarik.
Persamaan muatan listrik :
Q = n.e
Q Muatan listrik (Coulomb)
n Jumlah elektron
e Muatan elektro -1,6 x 10E-19C
Contoh : Muatan listrik -1C, hitung jumlah elektron didalamnya
Jawaban :
Q = n.e
n Q e= -1/-1,6. 10E-19 = 6,25. 10E18
Satu Coulomb adalah total muatan yang mengandung 6,25. 10E18 elektron
Fenomena elektrostatis ada disekitar kita, muatan listrik memiliki muatan positip dan muatan negatif. Muatan positip dibawa oleh proton, dan muatan negatif dibawa oleh elektro. Satuan muatan ”coulomb (C)”, muatan proton +1,6 x 10E-19C, sedangkan muatan elektron -1,6x 10E-19C. Muatan yang bertanda sama saling tolak menolak, muatan bertanda berbeda saling tarik menarik.
1.2. Generator Elektrostatis Van de Graf
Robert J Van de Graf menciptakan alat generator elektrostatis (lihat gambar 1.5) Prinsip kerjanya ada dua roda poly yang dipasang sebuah sabuk non-konduktor. Roda poly atas diberikan selubung yang bisa menghasilkan muatan positif. Roda poly diputar searah jarum jam sehingga sabuk bergerak. Sabuk akan menyentuh konduktor runcing, muatan elektrostatis positif akan berkumpul dibola bulat bagian kiri. Logam bulat bermuatan positif dan selubung yang bermuatan negatif akan muncul garis medan elektrostatis.
Gambar 1.5 Generator elektrostatis Van de Graff
1.3. Tegangan Listrik
Tegangan atau beda potensial antara dua titik, adalah usaha yang dibutuhkan untuk membawa muatan satu coulomb dari satu titik ke titik lainnya.
sepert i digambarkan dibawah ini.
gambar 1.6 model visual tegangan.
1.Dua bola yang bermuatan positif dan bermuatan negatif, karena muatan keduanya sangat lemah dimana beda potensial antara keduanya mendekati nol, maka kedua bola tidak terjadi interaksi, kedua bola hanya diam saja (gambar 1.6a).
2.Dua buah bola yang masing-masing bermuatan positif, dan negatif. Dengan muatan berbeda kedua bola akan saling tarik menarik. Untuk memisahkan kedua bola, diperlukan usaha F1 (gambar 1.6b).
3.Kejadian dua buah bola bermuatan positif dan negatif, dipisahkan jaraknya dua kali jarak pada contoh no.2, untuk itu diperlukan usaha F2 sebesar 2.F1 (gambar 1.6c).
4. Ada empat bola, satu bola visual tegangan bermuatan positif dan satu bola bermuatan negatif, dua bola lainnya tidak bermuatan. Jika dipisahkan seperti contoh no.3, diperlukan usaha F2 sebesar 2.F1 (gambar 1.6d).
Persamaan tegangan :
U = W/Q [U] = Nm/C = VAs/As = V
dimana;
U =Tegangan (V)
W = Usaha (Nm, Joule)
Q = Muatan (C)
Satu Volt adalah beda potensial antara dua titik pada saat melakukan usaha sebesar satu joule untuk memindahkan muatan listrik sebesar satu coulomb.
Contoh : Jika diperlukan usaha 50 Joule untuk setiap memindahkan muatan
sebesar 10 Coulomb. Hitung tegangan yang ditimbulkan ?
Jawaban :
U = W/Q = 50Joule/10Coulomb = 5 V
dunia-listrik.blogspot.com
Satuan muatan ”Coulomb (C)”, muatan proton adalah +1,6 x 10E-19C, sedangkan muatan elektron -1,6x 10E-19C. Prinsip kekekalan menjadikan muatan selalu konstan. Bila suatu benda diubah menjadi energi, sejumlah muatan positif dan negatif yang sama akan hilang.
Gambar 1.1 Sifat muatan listrik dan gambar 1.2 Fenomena elektrostatis.
Sebatang plastik digosokkan pada kain beberapa saat. Dekatkan batang plastik pada potongan kertas kecil. Yang terjadi potongan kertas kecil akan menempel ke batang plastik.
Kejadian diatas menunjukkan fenomena muatan elektrostatis, dimana batang plastik bermuatan positif menarik potongan kertas yang bermuatan negatif. Dua benda yang muatannya berbeda akan saling tarik menarik satu dengan lainnya. Batang plastik digantung bebas dengan benang, batang......... plastik lainnya digosokkan dengan bulu binatang dan dekatkan ke batang plastik tergantung (gambar-1.3), yang terjadi kedua batang benda saling tolak menolak. Artinya kedua batang plastik memiliki muatan yang sama dan saling tolak menolak.
Gambar 1.3 dan 1.4 Fenomena muatan listrik antar dua benda.
Batang plastik digantung bebas dengan benang. Batang kaca digosokkan dengan kain sutra dan dekatkan ke batang plastik tergantung (gambar 1.4). Yang terjadi kedua batang benda saling tarik menarik. Artinya batang plastik dan batang gelas memiliki muatan yang berbeda dan saling tarik menarik.
Persamaan muatan listrik :
Q = n.e
Q Muatan listrik (Coulomb)
n Jumlah elektron
e Muatan elektro -1,6 x 10E-19C
Contoh : Muatan listrik -1C, hitung jumlah elektron didalamnya
Jawaban :
Q = n.e
n Q e= -1/-1,6. 10E-19 = 6,25. 10E18
Satu Coulomb adalah total muatan yang mengandung 6,25. 10E18 elektron
Fenomena elektrostatis ada disekitar kita, muatan listrik memiliki muatan positip dan muatan negatif. Muatan positip dibawa oleh proton, dan muatan negatif dibawa oleh elektro. Satuan muatan ”coulomb (C)”, muatan proton +1,6 x 10E-19C, sedangkan muatan elektron -1,6x 10E-19C. Muatan yang bertanda sama saling tolak menolak, muatan bertanda berbeda saling tarik menarik.
1.2. Generator Elektrostatis Van de Graf
Robert J Van de Graf menciptakan alat generator elektrostatis (lihat gambar 1.5) Prinsip kerjanya ada dua roda poly yang dipasang sebuah sabuk non-konduktor. Roda poly atas diberikan selubung yang bisa menghasilkan muatan positif. Roda poly diputar searah jarum jam sehingga sabuk bergerak. Sabuk akan menyentuh konduktor runcing, muatan elektrostatis positif akan berkumpul dibola bulat bagian kiri. Logam bulat bermuatan positif dan selubung yang bermuatan negatif akan muncul garis medan elektrostatis.
Gambar 1.5 Generator elektrostatis Van de Graff
1.3. Tegangan Listrik
Tegangan atau beda potensial antara dua titik, adalah usaha yang dibutuhkan untuk membawa muatan satu coulomb dari satu titik ke titik lainnya.
sepert i digambarkan dibawah ini.
gambar 1.6 model visual tegangan.
1.Dua bola yang bermuatan positif dan bermuatan negatif, karena muatan keduanya sangat lemah dimana beda potensial antara keduanya mendekati nol, maka kedua bola tidak terjadi interaksi, kedua bola hanya diam saja (gambar 1.6a).
2.Dua buah bola yang masing-masing bermuatan positif, dan negatif. Dengan muatan berbeda kedua bola akan saling tarik menarik. Untuk memisahkan kedua bola, diperlukan usaha F1 (gambar 1.6b).
3.Kejadian dua buah bola bermuatan positif dan negatif, dipisahkan jaraknya dua kali jarak pada contoh no.2, untuk itu diperlukan usaha F2 sebesar 2.F1 (gambar 1.6c).
4. Ada empat bola, satu bola visual tegangan bermuatan positif dan satu bola bermuatan negatif, dua bola lainnya tidak bermuatan. Jika dipisahkan seperti contoh no.3, diperlukan usaha F2 sebesar 2.F1 (gambar 1.6d).
Persamaan tegangan :
U = W/Q [U] = Nm/C = VAs/As = V
dimana;
U =Tegangan (V)
W = Usaha (Nm, Joule)
Q = Muatan (C)
Satu Volt adalah beda potensial antara dua titik pada saat melakukan usaha sebesar satu joule untuk memindahkan muatan listrik sebesar satu coulomb.
Contoh : Jika diperlukan usaha 50 Joule untuk setiap memindahkan muatan
sebesar 10 Coulomb. Hitung tegangan yang ditimbulkan ?
Jawaban :
U = W/Q = 50Joule/10Coulomb = 5 V
dunia-listrik.blogspot.com
Pengetesan Komponen Sistem Pengapian
On 12/26/2009 05:06:00 PM
No comments
Pengecekan Lilitan Primer
Pemeriksaan resistensi harus dilakukan utnuk mengetes lilitan primeir. Untuk mengetes lilitan primeir, baca ohm meter dengan menggunakan AVO METER, hubungkan pada kedua terminal primeir, dan bacaannya secara akurat dicatat Bacaan tersebut harus cocok dengan spesifikasi pabrik.
Contoh:
Koil 12V – 2,5 sampai 3 Ohm
Koil Ballast – 1,5 sampai 2 Ohm
Koil Hei – 0,8 sampai 1 Ohm.
Bacaan yang benar akan menunjukkan bahwa baik rangkaian dan faktanya tidak ada yang korslet.
* Coil Lilitan Sekunder
Untuk mengetes lilitan sekunder maka test resistansi harus dilakukan pada lilitan sekunder. Ohmmeter (Diatur pada salah satu rentang yang tinggi) dihubungkan diantara outlet tegangan tinggi dan salah satu dari..... terminal primer. Pabrik menentukan rentang resistansi dimana nilai sekundernya berada pengaturan umum dari nilai-nilai tersebut berada diantara 9.000 dan 12.000 ohm.
Bacaan yang benar pada rentang yang telah ditetapkan akan menunjukkan baik rangkaian yang lengkap dengan hubungan yang baik pada lilitan primer, maupun lilitan-lilitan tidak korslet bersamaan.
* Pengecekan Massa Isolasi
Untuk mengecek kesalahan pemassaan satu seri test lamp (lampu pengetes) dihubungkan diantara satu dari terminal primer dan wadah logam coil. Lampunya tidak boleh menyala. Bila menyala, coilnya rusak dan harus diganti.
* Pengujian Output
Test out put scunder harus juga diterapkan pada coil menghubungkannya pada mesin pengetes yang dapat menghasilkan arus yang terganggu. Dengan menghubungkan outlet tegangan tinggi koil ke celah percikan bunga api yang berubah-ubah, ‘ukuran’ maksimum percikan bunga api (atau enerji yang tersedia) yang dapat diproduksi, dapat diukur. Hal tersebut harus dibandingkan dengan coil yang baru, lebih kurang 13 mm.
Catatan: Pengujian ini harus dilakukan pada temperatur kerja koil.
Catatan penting: Alat uji coil pengapian berdaya tinggi.
Alat uji output coil pengapian tidak boleh digunakan untuk menguji coil pengapian yang berenerji tinggi yang dirancang untuk system pengapian elektronik
6.2. Kondensor Pengapian
Ada tiga pengujian yang harus dilakukan terhadap kondensor.
* Kebocoran, untuk memastikan arus tidak bocor melalui bahan penyekat dielektrik.
* Kapasitas, untuk memeriksa keadaan plat untuk memastikan kondensor mempunyai kapasitas untuk menyimpan semua enerji listrik.
* Resistansi seri, untuk memeriksa sambungan kabel kondensor ke plat.
Alat ukur condensor otomotif harus digunakan sesuai dengan kondisi aslinya, menyediakan tegangan dan siklus pengisian yang mensimulasikan kerjanya pada engine
6.3. Kontak Point
Kontak point pengapian memerlukan perawatan yang tinggi dan penting dalam system pengapian, jika ada keragu-raguan pada kontak point segeralah ganti
1. Periksa permukaan kontak point, warna abu-abu menujukkan pemakaian normal, permukaan yang berwarna biru tua terbakar menunjukka salah satu dari:
* celah terlalu kecil.
* Kondensor rusak
* Lilitan koil rusak.
2. Pemeriksaan lainnya
* Kekuatan pegas.
* Kabel listrik dan sambungan.
* Celah kontak point.
* Keausan poros cam distriburtor.
6.4. Ballast Resistor
Ballast resistor diperiksa dengan menggunakan ohmmeter, dua kali yaitu saat engine masih dingin dan pada temperatur kerja.
Gunakan spesifikasi pabrik saat menguji keterpakaian ballast resistor.
6.5. Kabel Tegangan Tinggi dan Tutup Distributor
Resistansi kabel tegangan tinggi dan tutup distributor diperiksa dengan menggunakan ohmmeter.
Rentang nilai resistansi kabel tegangan tinggi biasanya berkisar antara 10 – 25 K ohm, tergantung panjangnya.
Kabel yang diidentifikasi mempunyai resitansi tinggi harus dilepas dari distributor. Terminalnya harus dilepas, periksa dan uji kembali jika terdapat permasalahan karat. Tutup distributor harus diperiksa secara visual untuk mengetahui keretakan, terminal yang berkarat atau rusak.
6. 6. Kapasitor
Penguji kapasitor harus digunakan untuk menentukan:
* Kapasitas kapasitor
* Resistansi atau kebocoran insulator
* Resistansi seri
* Hubungan singkat atau ke massa
* Hubungan singkat internal rangkaian.
Untuk mengecek kapasitor dengan pengujian:
* Hubungkan salah satu kabel alat uji ke kabel kapasitor
* Hubungkan ujung lainnya ke badan kapasitor.
* Hidupkan alat uji.
* Putar tombol penguji ke arah ‘ capacity’
* Perhatikan pembacaan alat ukur dan bandingkan dengan spesififkasi pabrik.
* Putar tombol penguji ke arah ‘leakage’.
* Perhatikan pembacaan alat ukur. Penunjukan jarum harus di luar garis merah.
* Putar tombol penguji ke arah ‘series resistance’.
* Perhatikan pembacaan alat ukur. Penunjukan jarum harus di dalam garis merah.
Catatan:
Hubungan singkat ke massa atau hubungan singkat di dalam rangkaian akan terdeteksi dengan salah satu pengujian ini. Kapasitor dapat diuji dengan menggunakan alat uji osiloskop.
6.7. Pembangkit PulsaUntuk mengetest pembangkit pulsa pada distributor pengapian elektronik
* Gunakan ohmmeter dan aturlah pada rentang terrendah.
* Masukkan setiap kabel ke kabel tegangan tinggi dari pembangkit pulsa.
* Periksa pembacaan meter dan bandingkan dengan spesifikasi pabrik
GambarModul Pengendali Pengapian Elektronik Karena tidak ada cara yang umum dalam pemeriksaan kotak pemicu, disarankan mengikuti petunjuk yang dijelaskan oleh pabrik. Instrumen pengujian yang digunakan adalah:
* Ohmmeter.
* Voltmeter.
* Pada beberapa kasus, baterai kering 1,5 V.
Pemeriksaan resistensi harus dilakukan utnuk mengetes lilitan primeir. Untuk mengetes lilitan primeir, baca ohm meter dengan menggunakan AVO METER, hubungkan pada kedua terminal primeir, dan bacaannya secara akurat dicatat Bacaan tersebut harus cocok dengan spesifikasi pabrik.
Contoh:
Koil 12V – 2,5 sampai 3 Ohm
Koil Ballast – 1,5 sampai 2 Ohm
Koil Hei – 0,8 sampai 1 Ohm.
Bacaan yang benar akan menunjukkan bahwa baik rangkaian dan faktanya tidak ada yang korslet.
* Coil Lilitan Sekunder
Untuk mengetes lilitan sekunder maka test resistansi harus dilakukan pada lilitan sekunder. Ohmmeter (Diatur pada salah satu rentang yang tinggi) dihubungkan diantara outlet tegangan tinggi dan salah satu dari..... terminal primer. Pabrik menentukan rentang resistansi dimana nilai sekundernya berada pengaturan umum dari nilai-nilai tersebut berada diantara 9.000 dan 12.000 ohm.
Bacaan yang benar pada rentang yang telah ditetapkan akan menunjukkan baik rangkaian yang lengkap dengan hubungan yang baik pada lilitan primer, maupun lilitan-lilitan tidak korslet bersamaan.
* Pengecekan Massa Isolasi
Untuk mengecek kesalahan pemassaan satu seri test lamp (lampu pengetes) dihubungkan diantara satu dari terminal primer dan wadah logam coil. Lampunya tidak boleh menyala. Bila menyala, coilnya rusak dan harus diganti.
* Pengujian Output
Test out put scunder harus juga diterapkan pada coil menghubungkannya pada mesin pengetes yang dapat menghasilkan arus yang terganggu. Dengan menghubungkan outlet tegangan tinggi koil ke celah percikan bunga api yang berubah-ubah, ‘ukuran’ maksimum percikan bunga api (atau enerji yang tersedia) yang dapat diproduksi, dapat diukur. Hal tersebut harus dibandingkan dengan coil yang baru, lebih kurang 13 mm.
Catatan: Pengujian ini harus dilakukan pada temperatur kerja koil.
Catatan penting: Alat uji coil pengapian berdaya tinggi.
Alat uji output coil pengapian tidak boleh digunakan untuk menguji coil pengapian yang berenerji tinggi yang dirancang untuk system pengapian elektronik
6.2. Kondensor Pengapian
Ada tiga pengujian yang harus dilakukan terhadap kondensor.
* Kebocoran, untuk memastikan arus tidak bocor melalui bahan penyekat dielektrik.
* Kapasitas, untuk memeriksa keadaan plat untuk memastikan kondensor mempunyai kapasitas untuk menyimpan semua enerji listrik.
* Resistansi seri, untuk memeriksa sambungan kabel kondensor ke plat.
Alat ukur condensor otomotif harus digunakan sesuai dengan kondisi aslinya, menyediakan tegangan dan siklus pengisian yang mensimulasikan kerjanya pada engine
6.3. Kontak Point
Kontak point pengapian memerlukan perawatan yang tinggi dan penting dalam system pengapian, jika ada keragu-raguan pada kontak point segeralah ganti
1. Periksa permukaan kontak point, warna abu-abu menujukkan pemakaian normal, permukaan yang berwarna biru tua terbakar menunjukka salah satu dari:
* celah terlalu kecil.
* Kondensor rusak
* Lilitan koil rusak.
2. Pemeriksaan lainnya
* Kekuatan pegas.
* Kabel listrik dan sambungan.
* Celah kontak point.
* Keausan poros cam distriburtor.
6.4. Ballast Resistor
Ballast resistor diperiksa dengan menggunakan ohmmeter, dua kali yaitu saat engine masih dingin dan pada temperatur kerja.
Gunakan spesifikasi pabrik saat menguji keterpakaian ballast resistor.
6.5. Kabel Tegangan Tinggi dan Tutup Distributor
Resistansi kabel tegangan tinggi dan tutup distributor diperiksa dengan menggunakan ohmmeter.
Rentang nilai resistansi kabel tegangan tinggi biasanya berkisar antara 10 – 25 K ohm, tergantung panjangnya.
Kabel yang diidentifikasi mempunyai resitansi tinggi harus dilepas dari distributor. Terminalnya harus dilepas, periksa dan uji kembali jika terdapat permasalahan karat. Tutup distributor harus diperiksa secara visual untuk mengetahui keretakan, terminal yang berkarat atau rusak.
6. 6. Kapasitor
Penguji kapasitor harus digunakan untuk menentukan:
* Kapasitas kapasitor
* Resistansi atau kebocoran insulator
* Resistansi seri
* Hubungan singkat atau ke massa
* Hubungan singkat internal rangkaian.
Untuk mengecek kapasitor dengan pengujian:
* Hubungkan salah satu kabel alat uji ke kabel kapasitor
* Hubungkan ujung lainnya ke badan kapasitor.
* Hidupkan alat uji.
* Putar tombol penguji ke arah ‘ capacity’
* Perhatikan pembacaan alat ukur dan bandingkan dengan spesififkasi pabrik.
* Putar tombol penguji ke arah ‘leakage’.
* Perhatikan pembacaan alat ukur. Penunjukan jarum harus di luar garis merah.
* Putar tombol penguji ke arah ‘series resistance’.
* Perhatikan pembacaan alat ukur. Penunjukan jarum harus di dalam garis merah.
Catatan:
Hubungan singkat ke massa atau hubungan singkat di dalam rangkaian akan terdeteksi dengan salah satu pengujian ini. Kapasitor dapat diuji dengan menggunakan alat uji osiloskop.
6.7. Pembangkit PulsaUntuk mengetest pembangkit pulsa pada distributor pengapian elektronik
* Gunakan ohmmeter dan aturlah pada rentang terrendah.
* Masukkan setiap kabel ke kabel tegangan tinggi dari pembangkit pulsa.
* Periksa pembacaan meter dan bandingkan dengan spesifikasi pabrik
GambarModul Pengendali Pengapian Elektronik Karena tidak ada cara yang umum dalam pemeriksaan kotak pemicu, disarankan mengikuti petunjuk yang dijelaskan oleh pabrik. Instrumen pengujian yang digunakan adalah:
* Ohmmeter.
* Voltmeter.
* Pada beberapa kasus, baterai kering 1,5 V.
12.22.2009
Water Level Sensor Circuit
On 12/22/2009 07:18:00 PM
No comments
Gambar 1. Skema Diagram untuk Water Level Sensor Circuit
Gambar 1 menunjukkan sebuah rangkaian untuk merasakan tingkat air di dalam tangki dan menyalakan atau mematikan pompa air yang sesuai. Komponen utama dari rangkaian tersebut adalah CD-4011 Quad NAND gerbang, tiga gerbang yang digunakan seperti yang ditunjukkan pada Gambar 1 (gerbang G1, G2, dan G3). G1 dikonfigurasi sebagai inverter (kedua input korsleting), sedangkan G2 dan G3 membentuk sebuah RS flip-flop. Tingkat sensor hanya tembaga atau kawat baja stainless.
Ketika tidak ada air di dalam tangki, sensor picu mengambang dan masukan untuk G1 ditarik 'tinggi' oleh mereka pull-up resistor, menyebabkan output G1 akan 'rendah'. Hal ini, pada gilirannya, menyebabkan output G2 akan tinggi, menyalakan Q1 yang memberi energi pada relay yang kekuasaan atas pompa air. Pada titik ini, kedua G3 masukan-masukan yang tinggi, sehingga output yang rendah.
Air di dalam tangki meningkat hingga mencapai memicu sensor, yang 'alasan' G1 input, menyebabkan output G1 pergi 'tinggi'. Hal ini tidak mempengaruhi output G2, meskipun, karena G2 masukan lain (yang datang dari G3) masih 'rendah'. Dengan demikian, pada titik ini, pompa air terus mengisi tangki dengan air.
Ketika tingkat air mencapai ambang batas sensor, G3's pin 9 input ditarik 'rendah', menyebabkan output dari G3 untuk pergi 'tinggi'. Ini berarti bahwa kedua G2's input sekarang 'tinggi', menyebabkan output G2 pergi 'rendah'. Q1 mematikan ini, de-energi relay dan mematikan pompa air.Ketika tingkat air berjalan di bawah memicu sensor, input G1 ditarik 'tinggi' lagi, menyebabkan output G1 pergi 'rendah'. Ini menyalakan pompa air dan siklus dimulai lagi.
12.21.2009
Pemanfaatan Programmable Logic Controller dalam Dunia Industri
On 12/21/2009 06:44:00 PM
No comments
Perkembangan industri dewasa ini, khususnya dunia industri di negara kita, berjalan amat pesat seiring dengan meluasnya jenis produk-produk industri, mulai dari apa yang digolongkan sebagai industri hulu sampai dengan industri hilir. Kompleksitas pengolahan bahan mentah menjadi bahan baku, yang berproses baik secara fisika maupun secara kimia, telah memacu manusia untuk selalu meningkatkan dan memperbaiki unjuk kerja sistem yang mendukung proses tersebut, agar semakin produktif dan efisien. Salah satu yang menjadi perhatian utama dalam hal ini ialah penggunaan sistem pengendalian proses industri (sistem kontrol industri).
Dalam era industri modern, sistem kontrol proses industri biasanya merujuk pada otomatisasi sistem kontrol yang digunakan. Sistem kontrol industri dimana peranan manusia masih amat dominan (misalnya dalam merespon besaran-besaran proses yang diukur oleh sistem kontrol tersebut dengan serangkaian langkah berupa pengaturan panel dan saklar-saklar yang relevan) telah banyak digeser dan digantikan oleh sistem kontrol otomatis. Sebabnya jelas mengacu pada faktor-faktor yang mempengaruhi efisiensi dan produktivitas industri itu sendiri, misalnya faktor human error dan tingkat keunggulan yang ditawarkan sistem kontrol tersebut. Salah satu sistem kontrol yang amat luas pemakaiannya ialah Programmable Logic Controller (PLC). Penerapannya meliputi berbagai jenis industri mulai dari industri rokok, otomotif, petrokimia, kertas, bahkan sampai pada industri tambang, misalnya pada pengendalian turbin gas dan unit industri lanjutan hasil pertambangan. Kemudahan transisi dari sistem kontrol sebelumnya (misalnya dari sistem kontrol berbasis relay mekanis) dan kemudahan trouble-shooting dalam konfigurasi sistem merupakan dua faktor utama yang mendorong populernya PLC ini.
Artikel ini mecoba memberikan gambaran ringkas tentang PLC ini dari sudut pandang piranti penyusunnya.
Apakah Sebenarnya PLC itu?.............
NEMA (The National electrical Manufacturers Association) mendefinisikan PLC sebagai piranti elektronika digital yang menggunakan memori yang bisa diprogram sebagai penyimpan internal dari sekumpulan instruksi dengan mengimplementasikan fungsi-fungsi tertentu, seperti logika, sekuensial, pewaktuan, perhitungan, dan aritmetika, untuk mengendalikan berbagai jenis mesin ataupun proses melalui modul I/O digital dan atau analog.
PLC merupakan sistem yang dapat memanipulasi, mengeksekusi, dan atau memonitor keadaan proses pada laju yang amat cepat, dengan dasar data yang bisa diprogram dalam sistem berbasis mikroprosesor integral. PLC menerima masukan dan menghasilkan keluaran sinyal-sinyal listrik untuk mengendalikan suatu sistem. Dengan demikian besaran-besaran fisika dan kimia yang dikendalikan, sebelum diolah oleh PLC, akan diubah menjadi sinyal listrik baik analog maupun digital,yang merupakan data dasarnya.. Karakter proses yang dikendalikan oleh PLC sendiri merupakan proses yang sifatnya bertahap, yakni proses itu berjalan urut untuk mencapai kondisi akhir yang diharapkan. Dengan kata lain proses itu terdiri beberapa subproses, dimana subproses tertentu akan berjalan sesudah subproses sebelumnya terjadi. Istilah umum yang digunakan untuk proses yang berwatak demikian ialah proses sekuensial (sequential process). Sebagai perbandingan, sistem kontrol yang populer selain PLC, misalnya Distributed Control System (DCS), mampu menangani proses-proses yang bersifat sekuensial dan juga kontinyu (continuous process) serta mencakup loop kendali yang relatif banyak.
Piranti Penyususnan PLC
PLC yang diproduksi oleh berbagai perusahaan sistem kontrol terkemuka saat ini biasanya mempunyai ciri-ciri sendiri yang menawarkan keunggulan sistemnya, baik dari segi aplikasi (perangkat tambahan) maupun modul utama sistemnya. Meskipun demikian pada umumnya setiap PLC (sebagaimana komputer pribadi Anda yang cenderung mengalami standarisasi dan kompatibel satu sama lain) mengandung empat bagian (piranti) berikut ini:
1. Modul Catu daya.
2. Modul CPU.
3. Modul Perangkat Lunak.
4. Modul I/O.
Gambar 2. Interaksi antar modul dalam PLC Trisen TS3000.
Modul Catu Daya (Power Supply: PS)
PS memberikan tegangan DC ke berbagai modul PLC lainnya selain modul tambahan dengan kemampuan arus total sekitar 20A sampai 50A, yang sama dengan battery lithium integral (yang digunakan sebagai memory backup). Seandainya PS ini gagal atau tegangan bolak balik masukannya turun dari nilai spesifiknya, isi memori akan tetap terjaga. PLC buatan Triconex, USA, yakni Trisen TS3000 bahkan mempunyai double power supply yang berarti apabila satu PS-nya gagal, PS kedua otomatis akan mengambil alih fungsi catu daya sistem.
Modul CPU
Modul CPU yang disebut juga modul kontroler atau prosesor terdiri dari dua bagian:
1. Prosesor
2. Memori
1. Prosesor berfungsi:
o mengoperasikan dan mengkomunikasikan modul-modul PLC melalui bus-bus serial atau paralel yang ada.
o Mengeksekusi program kontrol.
2. Memori, yang berfungsi:
o Menyimpan informasi digital yang bisa diubah dan berbentuk tabel data, register citra, atau RLL (Relay Ladder Logic), yang merupakan program pengendali proses.
Pada PLC tertentu kadang kita jumpai pula beberapa prosesor sekaligus dalam satu modul, yang ditujukan untuk mendukung keandalan sistem. Beberapa prosesor tersebut bekerja sama dengan suatu prosedur tertentu untuk meningkatkan kinerja pengendalian. Contoh PLC jenis ini ialah Trisen TS3000 mempunyai tiga buah prosesor dengan sistem yang disebut Tripple Redundancy Modular.
Kapasitas memori pada PLC juga bervariasi. Trisen TS3000, misalnya, mempunyai memori 384 Kbyte (SRAM) untuk program pengguna dan 256 Kbyte (EPROM) untuk sistem operasinya. Simatic S5 buatan Siemens mempunyai memori EPROM 16Kbyte dan RAM 8 Kbyte. PLC FA-3S Series mempunyai memori total sekitar 16 Kbyte. Kapasitas memori ini tergantung penggunaannya dan seberapa jauh Anda sebagai mengoptimalisasikan ruang memori PLC yang Anda miliki, yang berarti pula tergantung seberapa banyak lokasi yang diperlukan program kontrol untuk mengendalikan plant tertentu. Program kontrol untuk pengaliran bahan bakar dalam turbin gas tentu membutuhkan lokasi memori yang lebih banyak dibandingkan dengan program kontrol untuk menggerakkan putaran mekanik robot pemasang bodi mobil pada industri otomotif. Suatu modul memori tambahan bisa juga diberikan ke sistem utama apabila kebutuhan memori memang meningkat.
Modul Program Perangkat Lunak
PLC mengenal berbagai macam perangkat lunak, termasuk State Language, SFC, dan bahkan C. Yang paling populer digunakan ialah RLL (Relay Ladder Logic). Semua bahasa pemrograman tersebut dibuat berdasarkan proses sekuensial yang terjadi dalam plant (sistem yang dikendalikan). Semua instruksi dalam program akan dieksekusi oleh modul CPU, dan penulisan program itu bisa dilakukan pada keadan on line maupun off line. Jadi PLC dapat bisa ditulisi program kontrol pada saat ia mengendalikan proses tanpa mengganggu pengendalian yang sedang dilakukan. Eksekusi perangkat lunak tidak akan mempengaruhi operasi I/O yang tengah berlangsung.
Modul I/O
Modul I/O merupakan modul masukan dan modul keluaran yang bertugas mengatur hubungan PLC dengan piranti eksternal atau periferal yang bisa berupa suatu komputer host, saklar-saklar, unit penggerak motor, dan berbagai macam sumber sinyal yang terdapat dalam plant.
1. Modul masukan
Modul masukan berfungsi untuk menerima sinyal dari unit pengindera periferal, dan memberikan pengaturan sinyal, terminasi, isolasi, maupun indikator keadaan sinyal masukan. Sinyal-sinyal dari piranti periferal akan di-scan dan keadaannya akan dikomunikasikan melalui modul antarmuka dalam PLC.
Beberapa jenis modul masukan di antaranya:
- Tegangan masukan DC (110, 220, 14, 24, 48, 15-30V) atau arus C(4-20mA).
- Tegangan AC ((110, 240, 24, 48V) atau arus AC (4-20mA).
- Masukan TTL (3-15V).
- Masukan analog (12 bit).
- Masukan word (16-bit/paralel).
- Masukan termokopel.
- Detektor suhu resistansi (RTD).
- Relay arus tinggi.
- Relay arus rendah.
- Masukan latching (24VDC/110VAC).
- Masukan terisolasi (24VDC/85-132VAC).
- Masukan cerdas (mengandung mikroprosesor).
- Masukan pemosisian (positioning).
- Masukan PID (proporsional, turunan, dan integral).
- Pulsa kecepatan tinggi.
- Dll.
2. Modul keluaran
Modul keluaran mengaktivasi berbagai macam piranti seperti aktuator hidrolik, pneumatik, solenoid, starter motor, dan tampilan status titik-titik periferal yang terhubung dalam sistem. Fungsi modul keluaran lainnya mencakup conditioning, terminasi dan juga pengisolasian sinyal-sinyal yang ada. Proses aktivasi itu tentu saja dilakukan dengan pengiriman sinyal-sinyal diskret dan analog yang relevan, berdasarkan watak PLC sendiri yang merupakan piranti digital. Beberapa modul keluaran yang lazim saat ini di antaranya:
- Tegangan DC (24, 48, 110V) atau arus DC (4-20mA
- Tegangan AC (110, 240V) atau arus AC (4-20mA).
- Keluaran analog (12-bit).
- Keluaran word (16-bit/paralel)
- Keluaran cerdas.
- Keluaran ASCII.
- Port komunikasi ganda.
Dengan berbagai modul di atas PLC bekerja mengendalikan berbagai plant yang kita miliki. Mengingat sinyal-sinyal yang ditanganinya bervariasi dan merupakan informasi yang memerlukan pemrosesan saat itu juga, maka sistem yang kita miliki tentu memiliki perangkat pendukung yang mampu mengolah secara real time dan bersifat multi tasking,. Anda bayangkan bahwa pada suatu unit pembangkit tenaga listrik misalnya, PLC Anda harus bekerja 24 jam untuk mengukur suhu buang dan kecepatan turbin, dan kemudian mengatur bukaan katup yang menentukan aliran bahan bakar berdasarkan informasi suhu buang dan kecepatan di atas., agar didapatkan putaran generator yang diinginkan! Pada saat yang sama sistem pelumasan turbin dan sistem alarm harus bekerja baik baik di bawah pengendalian PLC! Suatu piranti sistem operasi dan komunikasi data yang andal tentu harus kita gunakan. Teknologi cabling, pemanfaatan serat optik, sistem operasi berbasis real time dan multi tasking semacam Unix, dan fasilitas ekspansi yang memadai untuk jaringan komputer merupakan hal yang lazim dalam instalasi PLC saat ini.
Sumber:
1. Robert B. Hee, A.A.S., Knowing the Basics of PLCs-Part 1, EC &M Magazine, October 1995
2. TS3000 Planning & Installation Guide , March 1988
3. T. senbun, F. Hanabuchi, Instrumentation System, Fundamentals and Applications, Yokogawa electric Corp. Tokyo 1991.
4. Sumber-sumber lain.
Oleh: N.A. Widyanahar
widyan@mailcity.com
Elektronika dan Instrumentasi FMIPA UGM Yogyakarta
Dalam era industri modern, sistem kontrol proses industri biasanya merujuk pada otomatisasi sistem kontrol yang digunakan. Sistem kontrol industri dimana peranan manusia masih amat dominan (misalnya dalam merespon besaran-besaran proses yang diukur oleh sistem kontrol tersebut dengan serangkaian langkah berupa pengaturan panel dan saklar-saklar yang relevan) telah banyak digeser dan digantikan oleh sistem kontrol otomatis. Sebabnya jelas mengacu pada faktor-faktor yang mempengaruhi efisiensi dan produktivitas industri itu sendiri, misalnya faktor human error dan tingkat keunggulan yang ditawarkan sistem kontrol tersebut. Salah satu sistem kontrol yang amat luas pemakaiannya ialah Programmable Logic Controller (PLC). Penerapannya meliputi berbagai jenis industri mulai dari industri rokok, otomotif, petrokimia, kertas, bahkan sampai pada industri tambang, misalnya pada pengendalian turbin gas dan unit industri lanjutan hasil pertambangan. Kemudahan transisi dari sistem kontrol sebelumnya (misalnya dari sistem kontrol berbasis relay mekanis) dan kemudahan trouble-shooting dalam konfigurasi sistem merupakan dua faktor utama yang mendorong populernya PLC ini.
Artikel ini mecoba memberikan gambaran ringkas tentang PLC ini dari sudut pandang piranti penyusunnya.
Apakah Sebenarnya PLC itu?.............
NEMA (The National electrical Manufacturers Association) mendefinisikan PLC sebagai piranti elektronika digital yang menggunakan memori yang bisa diprogram sebagai penyimpan internal dari sekumpulan instruksi dengan mengimplementasikan fungsi-fungsi tertentu, seperti logika, sekuensial, pewaktuan, perhitungan, dan aritmetika, untuk mengendalikan berbagai jenis mesin ataupun proses melalui modul I/O digital dan atau analog.
PLC merupakan sistem yang dapat memanipulasi, mengeksekusi, dan atau memonitor keadaan proses pada laju yang amat cepat, dengan dasar data yang bisa diprogram dalam sistem berbasis mikroprosesor integral. PLC menerima masukan dan menghasilkan keluaran sinyal-sinyal listrik untuk mengendalikan suatu sistem. Dengan demikian besaran-besaran fisika dan kimia yang dikendalikan, sebelum diolah oleh PLC, akan diubah menjadi sinyal listrik baik analog maupun digital,yang merupakan data dasarnya.. Karakter proses yang dikendalikan oleh PLC sendiri merupakan proses yang sifatnya bertahap, yakni proses itu berjalan urut untuk mencapai kondisi akhir yang diharapkan. Dengan kata lain proses itu terdiri beberapa subproses, dimana subproses tertentu akan berjalan sesudah subproses sebelumnya terjadi. Istilah umum yang digunakan untuk proses yang berwatak demikian ialah proses sekuensial (sequential process). Sebagai perbandingan, sistem kontrol yang populer selain PLC, misalnya Distributed Control System (DCS), mampu menangani proses-proses yang bersifat sekuensial dan juga kontinyu (continuous process) serta mencakup loop kendali yang relatif banyak.
Piranti Penyususnan PLC
PLC yang diproduksi oleh berbagai perusahaan sistem kontrol terkemuka saat ini biasanya mempunyai ciri-ciri sendiri yang menawarkan keunggulan sistemnya, baik dari segi aplikasi (perangkat tambahan) maupun modul utama sistemnya. Meskipun demikian pada umumnya setiap PLC (sebagaimana komputer pribadi Anda yang cenderung mengalami standarisasi dan kompatibel satu sama lain) mengandung empat bagian (piranti) berikut ini:
1. Modul Catu daya.
2. Modul CPU.
3. Modul Perangkat Lunak.
4. Modul I/O.
Gambar 2. Interaksi antar modul dalam PLC Trisen TS3000.
Modul Catu Daya (Power Supply: PS)
PS memberikan tegangan DC ke berbagai modul PLC lainnya selain modul tambahan dengan kemampuan arus total sekitar 20A sampai 50A, yang sama dengan battery lithium integral (yang digunakan sebagai memory backup). Seandainya PS ini gagal atau tegangan bolak balik masukannya turun dari nilai spesifiknya, isi memori akan tetap terjaga. PLC buatan Triconex, USA, yakni Trisen TS3000 bahkan mempunyai double power supply yang berarti apabila satu PS-nya gagal, PS kedua otomatis akan mengambil alih fungsi catu daya sistem.
Modul CPU
Modul CPU yang disebut juga modul kontroler atau prosesor terdiri dari dua bagian:
1. Prosesor
2. Memori
1. Prosesor berfungsi:
o mengoperasikan dan mengkomunikasikan modul-modul PLC melalui bus-bus serial atau paralel yang ada.
o Mengeksekusi program kontrol.
2. Memori, yang berfungsi:
o Menyimpan informasi digital yang bisa diubah dan berbentuk tabel data, register citra, atau RLL (Relay Ladder Logic), yang merupakan program pengendali proses.
Pada PLC tertentu kadang kita jumpai pula beberapa prosesor sekaligus dalam satu modul, yang ditujukan untuk mendukung keandalan sistem. Beberapa prosesor tersebut bekerja sama dengan suatu prosedur tertentu untuk meningkatkan kinerja pengendalian. Contoh PLC jenis ini ialah Trisen TS3000 mempunyai tiga buah prosesor dengan sistem yang disebut Tripple Redundancy Modular.
Kapasitas memori pada PLC juga bervariasi. Trisen TS3000, misalnya, mempunyai memori 384 Kbyte (SRAM) untuk program pengguna dan 256 Kbyte (EPROM) untuk sistem operasinya. Simatic S5 buatan Siemens mempunyai memori EPROM 16Kbyte dan RAM 8 Kbyte. PLC FA-3S Series mempunyai memori total sekitar 16 Kbyte. Kapasitas memori ini tergantung penggunaannya dan seberapa jauh Anda sebagai mengoptimalisasikan ruang memori PLC yang Anda miliki, yang berarti pula tergantung seberapa banyak lokasi yang diperlukan program kontrol untuk mengendalikan plant tertentu. Program kontrol untuk pengaliran bahan bakar dalam turbin gas tentu membutuhkan lokasi memori yang lebih banyak dibandingkan dengan program kontrol untuk menggerakkan putaran mekanik robot pemasang bodi mobil pada industri otomotif. Suatu modul memori tambahan bisa juga diberikan ke sistem utama apabila kebutuhan memori memang meningkat.
Modul Program Perangkat Lunak
PLC mengenal berbagai macam perangkat lunak, termasuk State Language, SFC, dan bahkan C. Yang paling populer digunakan ialah RLL (Relay Ladder Logic). Semua bahasa pemrograman tersebut dibuat berdasarkan proses sekuensial yang terjadi dalam plant (sistem yang dikendalikan). Semua instruksi dalam program akan dieksekusi oleh modul CPU, dan penulisan program itu bisa dilakukan pada keadan on line maupun off line. Jadi PLC dapat bisa ditulisi program kontrol pada saat ia mengendalikan proses tanpa mengganggu pengendalian yang sedang dilakukan. Eksekusi perangkat lunak tidak akan mempengaruhi operasi I/O yang tengah berlangsung.
Modul I/O
Modul I/O merupakan modul masukan dan modul keluaran yang bertugas mengatur hubungan PLC dengan piranti eksternal atau periferal yang bisa berupa suatu komputer host, saklar-saklar, unit penggerak motor, dan berbagai macam sumber sinyal yang terdapat dalam plant.
1. Modul masukan
Modul masukan berfungsi untuk menerima sinyal dari unit pengindera periferal, dan memberikan pengaturan sinyal, terminasi, isolasi, maupun indikator keadaan sinyal masukan. Sinyal-sinyal dari piranti periferal akan di-scan dan keadaannya akan dikomunikasikan melalui modul antarmuka dalam PLC.
Beberapa jenis modul masukan di antaranya:
- Tegangan masukan DC (110, 220, 14, 24, 48, 15-30V) atau arus C(4-20mA).
- Tegangan AC ((110, 240, 24, 48V) atau arus AC (4-20mA).
- Masukan TTL (3-15V).
- Masukan analog (12 bit).
- Masukan word (16-bit/paralel).
- Masukan termokopel.
- Detektor suhu resistansi (RTD).
- Relay arus tinggi.
- Relay arus rendah.
- Masukan latching (24VDC/110VAC).
- Masukan terisolasi (24VDC/85-132VAC).
- Masukan cerdas (mengandung mikroprosesor).
- Masukan pemosisian (positioning).
- Masukan PID (proporsional, turunan, dan integral).
- Pulsa kecepatan tinggi.
- Dll.
2. Modul keluaran
Modul keluaran mengaktivasi berbagai macam piranti seperti aktuator hidrolik, pneumatik, solenoid, starter motor, dan tampilan status titik-titik periferal yang terhubung dalam sistem. Fungsi modul keluaran lainnya mencakup conditioning, terminasi dan juga pengisolasian sinyal-sinyal yang ada. Proses aktivasi itu tentu saja dilakukan dengan pengiriman sinyal-sinyal diskret dan analog yang relevan, berdasarkan watak PLC sendiri yang merupakan piranti digital. Beberapa modul keluaran yang lazim saat ini di antaranya:
- Tegangan DC (24, 48, 110V) atau arus DC (4-20mA
- Tegangan AC (110, 240V) atau arus AC (4-20mA).
- Keluaran analog (12-bit).
- Keluaran word (16-bit/paralel)
- Keluaran cerdas.
- Keluaran ASCII.
- Port komunikasi ganda.
Dengan berbagai modul di atas PLC bekerja mengendalikan berbagai plant yang kita miliki. Mengingat sinyal-sinyal yang ditanganinya bervariasi dan merupakan informasi yang memerlukan pemrosesan saat itu juga, maka sistem yang kita miliki tentu memiliki perangkat pendukung yang mampu mengolah secara real time dan bersifat multi tasking,. Anda bayangkan bahwa pada suatu unit pembangkit tenaga listrik misalnya, PLC Anda harus bekerja 24 jam untuk mengukur suhu buang dan kecepatan turbin, dan kemudian mengatur bukaan katup yang menentukan aliran bahan bakar berdasarkan informasi suhu buang dan kecepatan di atas., agar didapatkan putaran generator yang diinginkan! Pada saat yang sama sistem pelumasan turbin dan sistem alarm harus bekerja baik baik di bawah pengendalian PLC! Suatu piranti sistem operasi dan komunikasi data yang andal tentu harus kita gunakan. Teknologi cabling, pemanfaatan serat optik, sistem operasi berbasis real time dan multi tasking semacam Unix, dan fasilitas ekspansi yang memadai untuk jaringan komputer merupakan hal yang lazim dalam instalasi PLC saat ini.
Sumber:
1. Robert B. Hee, A.A.S., Knowing the Basics of PLCs-Part 1, EC &M Magazine, October 1995
2. TS3000 Planning & Installation Guide , March 1988
3. T. senbun, F. Hanabuchi, Instrumentation System, Fundamentals and Applications, Yokogawa electric Corp. Tokyo 1991.
4. Sumber-sumber lain.
Oleh: N.A. Widyanahar
widyan@mailcity.com
Elektronika dan Instrumentasi FMIPA UGM Yogyakarta
12.14.2009
On 12/14/2009 06:12:00 PM
No comments
Pemilihan katup
Kondisi layanan berikut harus dipertimbangkan sebelum
menentukan atau memilih sebuah katup:
1. Jenis cair, uap, atau gas
• Apakah benar fluida atau apakah itu mengandung zat padat?
• Apakah tetap menjadi cair sepanjang aliran atau apakah itu menguap?
• Apakah korosif atau yg menyebabkan longsor?
2. Tekanan dan temperatur
• Apakah ini bervariasi dalam sistem?
• Apakah kasus terburuk (nilai maksimum atau minimum) harus dipertimbangkan dalam memilih bahan katup yang benar?
3. Arus pertimbangan
• Apakah penurunan tekanan kritis?
• Apakah desain katup maksimum dipilih untuk dipakai?......
• Apakah katup yang akan digunakan untuk shutoff sederhana atau untuk aliran throttling?
• Apakah katup diperlukan untuk mencegah arus balik?
• Apakah katup yang akan digunakan untuk mengarahkan (pencampuran atau pengalihan) aliran?
4. Frekuensi operasi
• Apakah akan dioperasikan katup sering?
• Apakah biasanya katup jarang terbuka dengan operasi?
• Apakah operasi menjadi manual atau otomatis?
Body Tinjauan
Penilaian terhadap katup mendefinisikan hubungan tekanan-temperatur di mana katup yang dapat dioperasikan. Katup produsen bertanggung jawab untuk menentukan peringkat katup. ASME
Standar B16.34, Valves-flens, Threaded, dan Welding Akhir,
harus berkonsultasi, dan kelas tekanan katup harus diidentifikasi.
Tekanan inlet peringkat pada umumnya dinyatakan dalam bentuk
ANSI / ASME peringkat kelas dan range dari ANSI Class 150 melalui
2500, tergantung pada gaya, ukuran, dan bahan-bahan konstruksi,
termasuk bahan kursi. Katup kontrol otomatis biasanya baik
Bahan
Alamat Standar ASME B16.34 persyaratan untuk katup dibuat
dari forgings, coran, piring, bar saham dan bentuk, dan tubular
produk. Standar ini mengidentifikasi bahan-bahan yang dapat diterima
katup dapat dibangun. Katup yang tepat dalam memilih bahan, yang
tubuh-topi katup bahan harus dipilih terlebih dahulu kemudian
katup plug dan kursi langsing.
Faktor-faktor lain yang mengatur pemilihan bahan baku meliputi
• Tekanan-suhu pemberian peringkat
• Korosi-persyaratan perlawanan
• Thermal shock
• Piping stres
• Api bahaya
Jenis bahan biasanya tersedia, termasuk
• Karbon baja
• ulet besi
• Cast iron
• Stainless steel
• Kuningan
• Perunggu
• Polivinil klorida (PVC) plastik
Tubuh. Bahan tubuh katup kecil biasanya kuningan,
perunggu, atau ditempa baja dan katup yang lebih besar, cast iron, cast ulet
besi, atau buanglah baja sebagaimana yang dipersyaratkan dalam tekanan dan pelayanan.
Kursi. Katup mesin kursi dapat terpadu dari tubuh materi, tekan-dipasang, atau berulir (removable). Kursi dari bahan yang berbeda dapat dipilih untuk memenuhi persyaratan aplikasi yang sulit. Kursi katup dan katup disk plug atau kadang-kadang disebut sebagai katup trim dan biasanya terbuat dari bahan yang sama yang dipilih untuk memenuhi persyaratan layanan. Yang ramping Namun, biasanya dari bahan yang berbeda dari tubuh katup. Komposisi diganti disk digunakan bersama dengan steker di beberapa desain untuk memberikan cukup dekat-off.
Maksimum yang dibolehkan untuk peringkat kebocoran katup kontrol kursi yang ditetapkan di Kontrol Cairan Institute (FCI) Standar 70-2.
Batang. Batang katup bahan harus dipilih untuk memenuhi persyaratan layanan. Stainless steel yang umumnya digunakan untuk sebagian besar aplikasi HVAC, dan perunggu yang umum digunakan dalam konstruksi katup bola.
Batang kemasan dan Gaskets. Kemasan batang katup mengalami memakai konstan karena gerakan batang katup dan baik
kemasan dan gasket tubuh yang terkena tekanan dan variasi tekanan fluida kontrol. Produsen dapat memasok bahan rekomendasi mengenai dan pelumas cairan khusus
suhu dan tekanan.
Koefisien Aliran dan Tekanan Drop
Mengalir melalui perangkat apapun hasil dalam beberapa kehilangan tekanan. Beberapa
faktor yang mempengaruhi kehilangan tekanan di katup termasuk perubahan dalam penampang dan bentuk jalur aliran, hambatan dalam aliran
jalan, dan perubahan arah jalur aliran. Untuk sebagian besar aplikasi, penurunan tekanan bervariasi sebagai kuadrat dari aliran ketika beroperasi di rentang aliran turbulen. Untuk memeriksa katup, hubungan ini benar hanya jika aliran memegang katup dalam posisi terbuka penuh.
Untuk kemudahan dalam memilih katup, terutama katup kontrol, katup mengungkapkan kapasitas pabrik sebagai fungsi dari koefisien aliran Cv. Dengan definisi di Amerika Serikat, Cv adalah aliran air di galon per menit (pada 60 ° F) yang menyebabkan penurunan tekanan sebesar 1 psi melintasi katup terbuka penuh. Produsen dapat juga memberikan koefisien katup pada penurunan tekanan lain. Koefisien aliran hanya berlaku untuk air. Ketika memilih sebuah katup untuk mengontrol cairan lain, pastikan untuk menjelaskan perbedaan kekentalan.
Kondisi layanan berikut harus dipertimbangkan sebelum
menentukan atau memilih sebuah katup:
1. Jenis cair, uap, atau gas
• Apakah benar fluida atau apakah itu mengandung zat padat?
• Apakah tetap menjadi cair sepanjang aliran atau apakah itu menguap?
• Apakah korosif atau yg menyebabkan longsor?
2. Tekanan dan temperatur
• Apakah ini bervariasi dalam sistem?
• Apakah kasus terburuk (nilai maksimum atau minimum) harus dipertimbangkan dalam memilih bahan katup yang benar?
3. Arus pertimbangan
• Apakah penurunan tekanan kritis?
• Apakah desain katup maksimum dipilih untuk dipakai?......
• Apakah katup yang akan digunakan untuk shutoff sederhana atau untuk aliran throttling?
• Apakah katup diperlukan untuk mencegah arus balik?
• Apakah katup yang akan digunakan untuk mengarahkan (pencampuran atau pengalihan) aliran?
4. Frekuensi operasi
• Apakah akan dioperasikan katup sering?
• Apakah biasanya katup jarang terbuka dengan operasi?
• Apakah operasi menjadi manual atau otomatis?
Body Tinjauan
Penilaian terhadap katup mendefinisikan hubungan tekanan-temperatur di mana katup yang dapat dioperasikan. Katup produsen bertanggung jawab untuk menentukan peringkat katup. ASME
Standar B16.34, Valves-flens, Threaded, dan Welding Akhir,
harus berkonsultasi, dan kelas tekanan katup harus diidentifikasi.
Tekanan inlet peringkat pada umumnya dinyatakan dalam bentuk
ANSI / ASME peringkat kelas dan range dari ANSI Class 150 melalui
2500, tergantung pada gaya, ukuran, dan bahan-bahan konstruksi,
termasuk bahan kursi. Katup kontrol otomatis biasanya baik
Bahan
Alamat Standar ASME B16.34 persyaratan untuk katup dibuat
dari forgings, coran, piring, bar saham dan bentuk, dan tubular
produk. Standar ini mengidentifikasi bahan-bahan yang dapat diterima
katup dapat dibangun. Katup yang tepat dalam memilih bahan, yang
tubuh-topi katup bahan harus dipilih terlebih dahulu kemudian
katup plug dan kursi langsing.
Faktor-faktor lain yang mengatur pemilihan bahan baku meliputi
• Tekanan-suhu pemberian peringkat
• Korosi-persyaratan perlawanan
• Thermal shock
• Piping stres
• Api bahaya
Jenis bahan biasanya tersedia, termasuk
• Karbon baja
• ulet besi
• Cast iron
• Stainless steel
• Kuningan
• Perunggu
• Polivinil klorida (PVC) plastik
Tubuh. Bahan tubuh katup kecil biasanya kuningan,
perunggu, atau ditempa baja dan katup yang lebih besar, cast iron, cast ulet
besi, atau buanglah baja sebagaimana yang dipersyaratkan dalam tekanan dan pelayanan.
Kursi. Katup mesin kursi dapat terpadu dari tubuh materi, tekan-dipasang, atau berulir (removable). Kursi dari bahan yang berbeda dapat dipilih untuk memenuhi persyaratan aplikasi yang sulit. Kursi katup dan katup disk plug atau kadang-kadang disebut sebagai katup trim dan biasanya terbuat dari bahan yang sama yang dipilih untuk memenuhi persyaratan layanan. Yang ramping Namun, biasanya dari bahan yang berbeda dari tubuh katup. Komposisi diganti disk digunakan bersama dengan steker di beberapa desain untuk memberikan cukup dekat-off.
Maksimum yang dibolehkan untuk peringkat kebocoran katup kontrol kursi yang ditetapkan di Kontrol Cairan Institute (FCI) Standar 70-2.
Batang. Batang katup bahan harus dipilih untuk memenuhi persyaratan layanan. Stainless steel yang umumnya digunakan untuk sebagian besar aplikasi HVAC, dan perunggu yang umum digunakan dalam konstruksi katup bola.
Batang kemasan dan Gaskets. Kemasan batang katup mengalami memakai konstan karena gerakan batang katup dan baik
kemasan dan gasket tubuh yang terkena tekanan dan variasi tekanan fluida kontrol. Produsen dapat memasok bahan rekomendasi mengenai dan pelumas cairan khusus
suhu dan tekanan.
Koefisien Aliran dan Tekanan Drop
Mengalir melalui perangkat apapun hasil dalam beberapa kehilangan tekanan. Beberapa
faktor yang mempengaruhi kehilangan tekanan di katup termasuk perubahan dalam penampang dan bentuk jalur aliran, hambatan dalam aliran
jalan, dan perubahan arah jalur aliran. Untuk sebagian besar aplikasi, penurunan tekanan bervariasi sebagai kuadrat dari aliran ketika beroperasi di rentang aliran turbulen. Untuk memeriksa katup, hubungan ini benar hanya jika aliran memegang katup dalam posisi terbuka penuh.
Untuk kemudahan dalam memilih katup, terutama katup kontrol, katup mengungkapkan kapasitas pabrik sebagai fungsi dari koefisien aliran Cv. Dengan definisi di Amerika Serikat, Cv adalah aliran air di galon per menit (pada 60 ° F) yang menyebabkan penurunan tekanan sebesar 1 psi melintasi katup terbuka penuh. Produsen dapat juga memberikan koefisien katup pada penurunan tekanan lain. Koefisien aliran hanya berlaku untuk air. Ketika memilih sebuah katup untuk mengontrol cairan lain, pastikan untuk menjelaskan perbedaan kekentalan.
12.13.2009
PLC (Programmable Logic Controller)
On 12/13/2009 07:06:00 PM
No comments
PLCThe Omron PLC telah datang jauh dari pengembangan pada tahun tujuh puluhan, sementara kecepatan mereka tidak akan pernah cocok bahwa dari PC tapi yang menginginkan 3GHz PLC, keandalan keseluruhan, kustomisasi dan kemampuan untuk bekerja di bawah hampir semua kondisi di seluruh dunia membuat PLC-satunya pilihan ketika kontrol proses diperlukan.
Sementara PLC tanpa keraguan nomor satu pilihan dalam pengendalian proses, hal ini tidak berarti itu tanpa masalah ada dua daerah yang telah menyebabkan beberapa masalah untuk insinyur. Masalah pertama adalah bahwa konsep asli kembali pada tahun tujuh puluhan adalah untuk mengembangkan perangkat yang bisa diprogram dengan mudah dan cepat, jadi logika Tangga dikembangkan untuk membuatnya dikenal oleh insinyur listrik, namun selama bertahun-tahun sedang PLC disediakan oleh beberapa besar nama-nama seperti: Allen Bradley - Omron - Sony Ericsson - Mitsubishi - Square D, dan di sini masalahnya diciptakan, masing-masing mengembangkan gaya mereka sendiri Tangga logika.
Omron Cx ProgrammerFor pengembang ini berarti belajar beberapa gaya pemrograman yang berbeda dan juga cara menggunakan alat pengembangan yang berbeda, sedangkan pengembang dapat mengatasi hal ini, sejumlah besar insinyur pemeliharaan sangat sulit. Saya pribadi tahu salah satu perusahaan internasional yang memiliki 3 yang berbeda-beda PLC dan insinyur pemeliharaan hanya mengenal satu dan mereka berjuang dengan yang satu itu, kurangnya kontrol dalam perusahaan berarti perusahaan downtime dan efisiensi yang jauh di bawah apa yang seharusnya.
Masalah kedua adalah baru, PLC harus kuat untuk bertahan hidup lingkungan industri, desain sampai 2001 adalah sangat cocok dan juga meminjamkan diri mereka untuk cepat penggantian modul yang rusak, namun beberapa desainer PLC PLC sekarang berkembang di mana luas permukaan plastik hanya 50%, ini mudah rusak, dan selama perakitan ke dalam rak-rak kecil benda logam seperti sekrup dapat jatuh ke elektronik sensitif.
Mitsubishi PLC
Juga hilang adalah backplane yang memungkinkan penggantian cepat, sekarang modul harus ditempatkan bersama-sama, jadi jika yang di tengah gagal Anda harus strip PLC bawah. Akhirnya ukuran miniatur menyebabkan masalah pengkabelan, para insinyur aku tahu cenderung memiliki ukuran jari-jari pisang, sehingga Anda dapat membayangkan kesenangan yang mereka miliki dalam rak perakitan.
Meskipun kecil ini kekurangannya, PLC masih jauh lebih baik daripada PC, yang memiliki lebih dari dua kegagalan salah satu yang cenderung Sistem Operasi.
· Rockwell - produk AS. Platform Logix mereka memasok pengguna akhir dengan segala sesuatu yang diperlukan untuk membangun sebuah aplikasi handal dalam mengendalikan integrasi dari Control untuk Drive ke HMI Logix, operasi di atas kedua Buka dan jaringan Prop.
Allen Bradley PLC
· Omron - secara ekstensif digunakan di seluruh Eropa dan Timur Jauh. Mereka telah memperluas jangkauan mereka dengan PLC's CJ1 baru seri untuk mesin total kontrol. CJ seri yang ditetapkan untuk menggantikan yang sangat populer dan dapat diandalkan alfa C200H seri. Pengembangan program adalah melalui Omron's Cx Programmer, versi terbaru v6.0, menggantikan Syswin tanggal ver3.4.
Omron PLC
Siemens, produk Eropa. Selama bertahun-tahun PLC Siemens's telah menjadi antara orang-orang di atas, dengan keamanan, keandalan dan fleksibilitas sebagai points.The menjual berbagai Simatic sangat luas dan dapat memberikan solusi secara keseluruhan proses dan kontrol mesin. Biaya mahal tapi kemudian Anda membayar untuk produk yang bagus, namun lisensi dan adat mereka pemrograman laptop saya anggap terlalu banyak, membayar beberapa ribu pound terhadap Mitsi Omron dan beberapa ratus pound. Dukungan adalah vital dan jika Anda tidak terbiasa dengan produk kemudian dukungan adalah prioritas.
Siemens PLC
Mitsubishi sekarang memiliki seri FX3u PLC, yang lebih kuat dan kinerja yang lebih tinggi PLC.
Hal ini sangat fleksibel dan modular, memungkinkan untuk diperluas hingga 384 IO, dengan instruksi sedang diproses di 0.065usec. Berkomunikasi melalui Profibus dan Ethernet. Rincian lebih lanjut tentang hal ini dapat ditemukan melalui LC Otomasi dan ZONA INFORMASI mereka.
Mitsubishi menyediakan berbagai produk dari PLC's to Drives, Robot dan HMI's dan yang paling penting dukungan pelanggan mereka secara keseluruhan adalah baik. Alat pengembangan PLC adalah GxDeveloper, superceded ini Medoc, GX Pengembang agak bertanggal, namun mereka kini telah tersedia GXiec, yang merupakan perkembangan yang sangat baik paket, memungkinkan Anda untuk membuat program yang didasarkan pada IEC61131.
GXiec dalam pendapat kami sangat baik.
Mitsubishi PLC
Keyence terkecil di dunia PLC dengan listrik AC built-in. Mudah menggunakan Window akses, Compact antarmuka operator panel yang tersedia. Proses cepat dengan 10-μs menyela dan 30-kHz counters kecepatan tinggi. Lengkap dengan User-friendly logika tangga Windows ® software.
PLC Keyence
Khas Sistem Kontrol PLC
Struktur unit Bearing
On 12/13/2009 07:16:00 AM
1 comment
Lingkaran luar diri-bantalan bola yang terkandung dalam tanah untuk sebuah bola, dan menanggung perumahan di mesin untuk jari-jari yang serasi, bantalan unit, unit bantalan izin ini menyelaraskan diri antara dua anggota. Gambar berikut adalah pandangan dari Bantal Hitam yang merupakan jenis yang paling populer Masukkan Ball Bearing Unit dengan set sekrup pengunci. Unit bantalan memiliki berbagai jenis perangkat pemeteraian sempurna dan dapat beroperasi secara memuaskan di bawah kondisi kerja keras, terutama untuk mesin dioperasikan di lingkungan berdebu atau berlumpur. Jadi, mereka secara luas digunakan dalam mesin-mesin pertanian, mesin konstruksi, mesin tekstil, bahan makanan mesin dan menyampaikan perangkat, dll unit bantalan, bantalan unit, bantalan terpasang unit, Plummer blok, perumahan unit, bantalan masukkan, masukkan bantalan, blok bantalan bantal , bantal insert, bantal blok
12.04.2009
LISTRIK STATIS
On 12/04/2009 07:09:00 PM
No comments
Konsep Dasar Listrik Statis
Listrik statis (electrostatic) membahas muatan listrik yang berada dalam keadaan diam (statis). Listrik statis dapat menjelaskan bagaimana sebuah penggaris yang telah digosok-gosokkan ke rambut dapat menarik potongan-potongan kecil kertas. Gejala tarik menarik antara dua buah benda seperti penggaris plastik dan potongan kecil kertas dapat dijelaskan menggunakan konsep muatan listrik.
Berdasarkan konsep muatan listrik, ada dua macam muatan listrik, yaitu muatan positif dan muatan negatif. Muatan listrik timbul karena adanya elektron yang dapat berpindah dari satu benda ke benda yang lain. Benda yang kekurangan elektron dikatakan bermuatan positif, sedangkan benda yang kelebihan elektron dikatakan bermuatan negatif. Elektron merupakan muatan dasar yang menentukan sifat listrik suatu benda.
Dua buah benda yang memiliki muatan sejenis akan saling tolak menolak ketika didekatkan satu sama lain. Adapun dua buah benda dengan muatan yang berbeda (tidak sejenis) akan saling tarik menarik saat didekatkan satu sama lain. Tarik menarik atau tolak menolak antara dua buah benda bermuatan listrik adalah bentuk dari gaya listrik yang dikenal juga sebagai gaya coulomb.
Gaya Coulomb
Gaya coulomb atau gaya listrik yang timbul antara benda-benda yang bermuatan listrik dipengaruhi oleh dua faktor, yaitu sebanding besar muatan listrik dari tiap-tiap benda dan berbanding terbalik dengan kuadrat jarak antara benda-benda bermuatan listrik tersebut.
Jika benda A memiliki muatan q1 dan benda B memiliki muatan q2 dan benda A dan benda B berjarak r satu sama lain, gaya listrik yang timbul di antara kedua muatan tersebut dapat dituliskan sebagai berikut....
Dimana
F adalah gaya listrik atau gaya coulomb dalam satuan newton k adalah konstanta kesebandingan yang besarnya 9 x 109 N m2 C–2 muatan q dihitung dalam satuan coulomb (C)
konstanta k juga dapat ditulis dalam bentuk
dengan ε0 adalah permitivitas ruang hampa yang besarnya 8,85 x 10–12 C2 N–1 m–2
Gaya listrik merupakan besaran vektor sehingga operasi penjumlahan antara dua gaya atau lebih harus menggunakan konsep vektor, yaitu sesuai dengan arah dari masing-masing gaya. Secara umum, penjumlahan vektor atau resultan dari dua gaya listrik F1 dan F2 adalah sebagai berikut.
1. untuk dua gaya yang searah maka resultan gaya sama dengan penjumlahan dari kedua gaya tersebut. Adapun, untuk dua gaya yang saling berlawanan, resultan gaya sama dengan selisih dari kedua gaya
(gambar)
R = F1 + F2 dan R = F1 – F2
2. untuk dua gaya yang saling tegak lurus, besar resultan gayanya adalah
(gambar)
3 untuk dua gaya yang membentuk sudut θ satu sama lain, resultan gayanya dituliskan sebagai berikut
(gambar)
Untuk penjumlahan lebih dari dua gaya, perhitungannya dapat menggunakan metode analitis (lihat pembahasan tentang analisis vektor).
Medan Listrik
Sebuah muatan listrik dikatakan memiliki medan listrik di sekitarnya. Medan listrik adalah daerah di sekitar benda bermuatan listrik yang masih mengalami gaya listrik. Jika muatan lain berada di dalam medan listrik dari sebuah benda bermuatan listrik, muatan tersebut akan mengalami gaya listrik berupa gaya tarik atau gaya tolak.
Arah medan listrik dari suatu benda bermuatan listrik dapat digambarkan menggunakan garis-garis gaya listrik. Sebuah muatan positif memiliki garis gaya listrik dengan arah keluar dari muatan tersebut. Adapun, sebuah muatan negatif memiliki garis gaya listrik dengan arah masuk ke muatan tersebut.
Gambar
Besar medan listrik dari sebuah benda bermuatan listrik dinamakan kuat medan listrik. Jika sebuah muatan uji q’ diletakkan di dalam medan listrik dari sebuah benda bermuatan, kuat medan listrik E benda tersebut adalah besar gaya listrik F yang timbul di antara keduanya dibagi besar muatan uji. Jadi, dituliskan
dan F = E q’
Adapun kuat medan listrik dari sebuah benda bermuatan listrik q di suatu titik yang berjarak r dari benda tersebut dapat dituliskan sebagai berikut
Di sini kuat medan listrik dituliskan dalam satuan N/C.
Kuat medan listrik juga merupakan besaran vektor karena memiliki arah, maka penjumlahan antara dua medan listrik atau lebih harus menggunakan penjumlahan vektor. Arah medan listrik dari sebuah muatan positif di suatu titik adalah keluar atau meninggalkan muatan tersebut. Adapun, arah medan listrik dari sebuah muatan negatif di suatu titik adalah masuk atau menuju ke muatan tersebut.
Gambar
Dua plat sejajar yang bermuatan listrik dapat menyimpan energi listrik karena medan listrik timbul di antara dua plat tersebut. Kuat medan listrik di dalam dua plat sejajar yang bermuatan listrik adalah
Dimana
σ adalah rapat muatan dari plat yang memiliki satuan C/m2
ε0 adalah permitivitas ruang hampa
(gambar) (gambar)
Kita juga dapat menghitung kuat medan listrik dari sebuah bola konduktor berongga yang bermuatan listrik, yaitu sebagai berikut.
Di dalam bola (r < R), E = 0
Di kulit atau di luar rongga (r > R),
Energi Potensial Listrik
Dua buah benda bermuatan listrik yang terletak berdekatan akan mengalami gaya listrik di antara keduanya. Suatu usaha diperlukan untuk memindahkan (atau menggeser) salah satu muatan dari posisinya semula. Karena usaha merupakan perubahan energi, maka besar usaha yang diperlukan sama dengan besar energi yang dikeluarkan. energi dari muatan listrik disebut energi potensial listrik. Besar usaha (W) atau perubahan energi potensial listrik dari sebuah muatan uji q’ yang dipindahkan dari posisi r1 ke posisi r2 adalah
(gambar)
Dengan demikian, usaha atau energi potensial untuk memindahkan sebuah muatan uji q’ yang berjarak r dari sebuah muatan lain q ke jarak tak berhingga dapat dituliskan sebagai berikut
Dimana tanda minus berarti usaha yang dilakukan selalu melawan gaya tarik yang ada (biasanya usaha yang dilakukan adalah usaha untuk melawan gaya tarik antara dua muatan).
Potensial Listrik
Suatu muatan uji hanya dapat berpindah dari satu posisi ke posisi lain yang memiliki perbedaan potensial listrik sebagaimana benda jatuh dari tempat yang memiliki perbedaan ketinggian. Besaran yang menyatakan perbedaan potensial listrik adalah beda potensial. Beda potensial dari sebuah muatan uji q’ yang dipindahkan ke jarak tak berhingga dengan usaha W adalah
Dimana V adalah potensial listrik dengan satuan volt (V).
Beda potensial dari suatu muatan listrik di suatu titik di sekitar muatan tersebut dinyatakan sebagai potensial mutlak atau biasa disebut potensial listrik saja. Potensial listrik dari suatu muatan listrik q di suatu titik berjarak r dari muatan tersebut dapat dinyatakan sebagai berikut
Dari persamaan di atas tampak bahwa potensial listrik dapat dinyatakan dalam bentuk kuat medan listrik, yaitu
V = E r
Gambar
Berbeda dengan gaya listrik dan kuat medan listrik, potensial listrik merupakan besaran skalar yang tidak memiliki arah. Potensial listrik yang ditimbulkan oleh beberapa muatan sumber dihitung menggunakan penjumlahan aljabar. Untuk n muatan, potensial listriknya dituliskan sebagai berikut.
Catatan: tanda (+) dan (–) dari muatan perlu diperhitungkan dalam perhitungan potensial listrik.
Listrik statis (electrostatic) membahas muatan listrik yang berada dalam keadaan diam (statis). Listrik statis dapat menjelaskan bagaimana sebuah penggaris yang telah digosok-gosokkan ke rambut dapat menarik potongan-potongan kecil kertas. Gejala tarik menarik antara dua buah benda seperti penggaris plastik dan potongan kecil kertas dapat dijelaskan menggunakan konsep muatan listrik.
Berdasarkan konsep muatan listrik, ada dua macam muatan listrik, yaitu muatan positif dan muatan negatif. Muatan listrik timbul karena adanya elektron yang dapat berpindah dari satu benda ke benda yang lain. Benda yang kekurangan elektron dikatakan bermuatan positif, sedangkan benda yang kelebihan elektron dikatakan bermuatan negatif. Elektron merupakan muatan dasar yang menentukan sifat listrik suatu benda.
Dua buah benda yang memiliki muatan sejenis akan saling tolak menolak ketika didekatkan satu sama lain. Adapun dua buah benda dengan muatan yang berbeda (tidak sejenis) akan saling tarik menarik saat didekatkan satu sama lain. Tarik menarik atau tolak menolak antara dua buah benda bermuatan listrik adalah bentuk dari gaya listrik yang dikenal juga sebagai gaya coulomb.
Gaya Coulomb
Gaya coulomb atau gaya listrik yang timbul antara benda-benda yang bermuatan listrik dipengaruhi oleh dua faktor, yaitu sebanding besar muatan listrik dari tiap-tiap benda dan berbanding terbalik dengan kuadrat jarak antara benda-benda bermuatan listrik tersebut.
Jika benda A memiliki muatan q1 dan benda B memiliki muatan q2 dan benda A dan benda B berjarak r satu sama lain, gaya listrik yang timbul di antara kedua muatan tersebut dapat dituliskan sebagai berikut....
Dimana
F adalah gaya listrik atau gaya coulomb dalam satuan newton k adalah konstanta kesebandingan yang besarnya 9 x 109 N m2 C–2 muatan q dihitung dalam satuan coulomb (C)
konstanta k juga dapat ditulis dalam bentuk
dengan ε0 adalah permitivitas ruang hampa yang besarnya 8,85 x 10–12 C2 N–1 m–2
Gaya listrik merupakan besaran vektor sehingga operasi penjumlahan antara dua gaya atau lebih harus menggunakan konsep vektor, yaitu sesuai dengan arah dari masing-masing gaya. Secara umum, penjumlahan vektor atau resultan dari dua gaya listrik F1 dan F2 adalah sebagai berikut.
1. untuk dua gaya yang searah maka resultan gaya sama dengan penjumlahan dari kedua gaya tersebut. Adapun, untuk dua gaya yang saling berlawanan, resultan gaya sama dengan selisih dari kedua gaya
(gambar)
R = F1 + F2 dan R = F1 – F2
2. untuk dua gaya yang saling tegak lurus, besar resultan gayanya adalah
(gambar)
3 untuk dua gaya yang membentuk sudut θ satu sama lain, resultan gayanya dituliskan sebagai berikut
(gambar)
Untuk penjumlahan lebih dari dua gaya, perhitungannya dapat menggunakan metode analitis (lihat pembahasan tentang analisis vektor).
Medan Listrik
Sebuah muatan listrik dikatakan memiliki medan listrik di sekitarnya. Medan listrik adalah daerah di sekitar benda bermuatan listrik yang masih mengalami gaya listrik. Jika muatan lain berada di dalam medan listrik dari sebuah benda bermuatan listrik, muatan tersebut akan mengalami gaya listrik berupa gaya tarik atau gaya tolak.
Arah medan listrik dari suatu benda bermuatan listrik dapat digambarkan menggunakan garis-garis gaya listrik. Sebuah muatan positif memiliki garis gaya listrik dengan arah keluar dari muatan tersebut. Adapun, sebuah muatan negatif memiliki garis gaya listrik dengan arah masuk ke muatan tersebut.
Gambar
Besar medan listrik dari sebuah benda bermuatan listrik dinamakan kuat medan listrik. Jika sebuah muatan uji q’ diletakkan di dalam medan listrik dari sebuah benda bermuatan, kuat medan listrik E benda tersebut adalah besar gaya listrik F yang timbul di antara keduanya dibagi besar muatan uji. Jadi, dituliskan
dan F = E q’
Adapun kuat medan listrik dari sebuah benda bermuatan listrik q di suatu titik yang berjarak r dari benda tersebut dapat dituliskan sebagai berikut
Di sini kuat medan listrik dituliskan dalam satuan N/C.
Kuat medan listrik juga merupakan besaran vektor karena memiliki arah, maka penjumlahan antara dua medan listrik atau lebih harus menggunakan penjumlahan vektor. Arah medan listrik dari sebuah muatan positif di suatu titik adalah keluar atau meninggalkan muatan tersebut. Adapun, arah medan listrik dari sebuah muatan negatif di suatu titik adalah masuk atau menuju ke muatan tersebut.
Gambar
Dua plat sejajar yang bermuatan listrik dapat menyimpan energi listrik karena medan listrik timbul di antara dua plat tersebut. Kuat medan listrik di dalam dua plat sejajar yang bermuatan listrik adalah
Dimana
σ adalah rapat muatan dari plat yang memiliki satuan C/m2
ε0 adalah permitivitas ruang hampa
(gambar) (gambar)
Kita juga dapat menghitung kuat medan listrik dari sebuah bola konduktor berongga yang bermuatan listrik, yaitu sebagai berikut.
Di dalam bola (r < R), E = 0
Di kulit atau di luar rongga (r > R),
Energi Potensial Listrik
Dua buah benda bermuatan listrik yang terletak berdekatan akan mengalami gaya listrik di antara keduanya. Suatu usaha diperlukan untuk memindahkan (atau menggeser) salah satu muatan dari posisinya semula. Karena usaha merupakan perubahan energi, maka besar usaha yang diperlukan sama dengan besar energi yang dikeluarkan. energi dari muatan listrik disebut energi potensial listrik. Besar usaha (W) atau perubahan energi potensial listrik dari sebuah muatan uji q’ yang dipindahkan dari posisi r1 ke posisi r2 adalah
(gambar)
Dengan demikian, usaha atau energi potensial untuk memindahkan sebuah muatan uji q’ yang berjarak r dari sebuah muatan lain q ke jarak tak berhingga dapat dituliskan sebagai berikut
Dimana tanda minus berarti usaha yang dilakukan selalu melawan gaya tarik yang ada (biasanya usaha yang dilakukan adalah usaha untuk melawan gaya tarik antara dua muatan).
Potensial Listrik
Suatu muatan uji hanya dapat berpindah dari satu posisi ke posisi lain yang memiliki perbedaan potensial listrik sebagaimana benda jatuh dari tempat yang memiliki perbedaan ketinggian. Besaran yang menyatakan perbedaan potensial listrik adalah beda potensial. Beda potensial dari sebuah muatan uji q’ yang dipindahkan ke jarak tak berhingga dengan usaha W adalah
Dimana V adalah potensial listrik dengan satuan volt (V).
Beda potensial dari suatu muatan listrik di suatu titik di sekitar muatan tersebut dinyatakan sebagai potensial mutlak atau biasa disebut potensial listrik saja. Potensial listrik dari suatu muatan listrik q di suatu titik berjarak r dari muatan tersebut dapat dinyatakan sebagai berikut
Dari persamaan di atas tampak bahwa potensial listrik dapat dinyatakan dalam bentuk kuat medan listrik, yaitu
V = E r
Gambar
Berbeda dengan gaya listrik dan kuat medan listrik, potensial listrik merupakan besaran skalar yang tidak memiliki arah. Potensial listrik yang ditimbulkan oleh beberapa muatan sumber dihitung menggunakan penjumlahan aljabar. Untuk n muatan, potensial listriknya dituliskan sebagai berikut.
Catatan: tanda (+) dan (–) dari muatan perlu diperhitungkan dalam perhitungan potensial listrik.
JANGKA SORONG
On 12/04/2009 07:01:00 PM
No comments
Jangka sorong adalah suatu alat ukur panjang yang dapat dipergunakan untuk mengukur panjang suatu benda dengan ketelitian hingga 0,1 mm. keuntungan penggunaan jangka sorong adalah dapat dipergunakan untuk mengukur diameter sebuah kelereng, diameter dalam sebuah tabung atau cincin, maupun kedalam sebuah tabung.
Pada gambar disamping ditunjukkan bagian-bagian dari jangka sorong. (sorot masing-masing bagian dari jangka sorong tersebut untuk mengetahui nama setiap bagian).
Secara umum, jangka sorong terdiri atas 2 bagian yaitu rahang tetap dan rahang geser. Jangka sorong juga terdiri atas 2 bagian yaitu skala utama yang terdapat pada rahang tetap dan skala nonius (vernier) yang terdapat pada rahang geser.
Sepuluh skala utama memiliki panjang 1 cm, dengan kata lain jarak 2 skala utama yang saling berdekatan adalah 0,1 cm. Sedangkan sepuluh skala nonius memiliki panjang 0,9 cm, dengan kata lain jarak 2 skala nonius yang saling berdekatan adalah 0,09 cm. Jadi beda satu skala utama dengan satu skala nonius adalah 0,1 cm – 0,09 cm = 0,01 cm atau 0,1 mm. Sehingga skala terkecil dari jangka sorong adalah 0,1 mm atau 0,01 cm.
Ketelitian dari..... jangka sorong adalah setengah dari skala terkecil. Jadi ketelitian jangka sorong adalah : Dx = ½ x 0,01 cm = 0,005 cm
Dengan ketelitian 0,005 cm, maka jangka sorong dapat dipergunakan untuk mengukur diameter sebuah kelereng atau cincin dengan lebih teliti (akurat).
Seperti yang sudah dijelaskan sebelumnya bahwa jangka sorong dapat dipergunakan untuk mengukur diameter luar sebuah kelereng, diameter dalam sebuah tabung atau cincin maupun untuk mengukur kedalaman sebuah tabung. Berikut akan dijelaskan langkah-langkah menggunakan jangka sorong untuk keperluan tersebut
1. Mengukur diameter luar
Untuk mengukur diameter luar sebuah benda (misalnya kelereng) dapat dilakukan dengan langkah sebagai berikut
* Geserlah rahang geser jangka sorong kekanan sehingga benda yang diukur dapat masuk diantara kedua rahang (antara rahang geser dan rahang tetap)
* Letakkan benda yang akan diukur diantara kedua rahang.
* Geserlah rahang geser kekiri sedemikian sehingga benda yang diukur terjepit oleh kedua rahang
* Catatlah hasil pengukuran anda
2. Mengukur diameter dalam
Untuk mengukur diameter dalam sebuah benda (misalnya diameter dalam sebuah cincin) dapat dilakukan dengan langkah sebagai berikut :
* Geserlah rahang geser jangka sorong sedikit kekanan.
* Letakkan benda/cincin yang akan diukur sedemikian sehingga kedua rahang jangka sorong masuk ke dalam benda/cincin tersebut
* Geserlah rahang geser kekanan sedemikian sehingga kedua rahang jangka sorong menyentuh kedua dinding dalam benda/cincin yang diukur
* Catatlah hasil pengukuran anda
3. Mengukur kedalaman
Untuk mengukur kedalaman sebuah benda/tabung dapat dilakukan dengan langkah sebagai berikut :
* Letakkan tabung yang akan diukur dalam posisi berdiri tegak.
* Putar jangka (posisi tegak) kemudian letakkan ujung jangka sorong ke permukaan tabung yang akan diukur dalamnya.
* Geserlah rahang geser kebawah sehingga ujung batang pada jangka sorong menyentuh dasar tabung.
* Catatlah hasil pengukuran anda.
Untuk membaca hasil pengukuran menggunakan jangka sorong dapat dilakukan dengan langkah sebagai berikut :
1. Bacalah skala utama yang berimpit atau skala terdekat tepat didepan titik nol skala nonis.
2. Bacalah skala nonius yang tepat berimpit dengan skala utama.
3. Hasil pengukuran dinyatakan dengan persamaan :
Hasil = Skala Utama + (skala nonius yang berimpit x skala terkecil jangka sorong) = Skala Utama + (skala nonius yang berimpit x 0,01 cm)
Karena Dx = 0,005 cm (tiga desimal), maka hasil pembacaan pengukuran (xo) harus juga dinyatakan dalam 3 desimal. Tidak seperti mistar, pada jangka sorong yang memiliki skala nonius, Anda tidak pernah menaksir angka terakhir (desimal ke-3) sehingga anda cukup berikan nilai 0 untuk desimal ke-3. sehingga hasil pengukuran menggunakan jangka sorong dapat anda laporkan sebagai :
Panjang L = xo + Dx
Misalnya L = (4,990 + 0,005) cm
Jangka sorong biasanya digunakan untuk:
1. mengukur suatu benda dari sisi luar dengan cara diapit;
2. Mengukur sisi dalam suatu benda yang biasanya berupa lubang (pada pipa, maupun lainnya) dengan cara diulur;
3. Mengukur kedalamanan celah/lubang pada suatu benda dengan cara “menancapkan/menusukkan” bagian pengukur.
4. Jangka sorong memiliki dua macam skala: skala utama dan nonius.
Lihat contoh cara mengukur di bawah.
Lihatlah skala nonius yang berhimpit dengan skala utama. Di contoh, yang berhimpit adalah angka 4 (diberi tanda merah). Itu berarti 0.04 mm. Sekarang lihatlah ke skala utama di sebelah kiri angka nonius 0. Di situ menunjukkan angka 4,7 cm. Berarti hasil pengukurannya adalah 4,7 cm + 0.04 cm = 4,74 cm. Ingat lagi kan pelajaran SMA? Hehe. Untuk pembacaan ke inch prinsipnya sama, hanya saja harus pintar menggunakan skala yang berbeda
Pada gambar disamping ditunjukkan bagian-bagian dari jangka sorong. (sorot masing-masing bagian dari jangka sorong tersebut untuk mengetahui nama setiap bagian).
Secara umum, jangka sorong terdiri atas 2 bagian yaitu rahang tetap dan rahang geser. Jangka sorong juga terdiri atas 2 bagian yaitu skala utama yang terdapat pada rahang tetap dan skala nonius (vernier) yang terdapat pada rahang geser.
Sepuluh skala utama memiliki panjang 1 cm, dengan kata lain jarak 2 skala utama yang saling berdekatan adalah 0,1 cm. Sedangkan sepuluh skala nonius memiliki panjang 0,9 cm, dengan kata lain jarak 2 skala nonius yang saling berdekatan adalah 0,09 cm. Jadi beda satu skala utama dengan satu skala nonius adalah 0,1 cm – 0,09 cm = 0,01 cm atau 0,1 mm. Sehingga skala terkecil dari jangka sorong adalah 0,1 mm atau 0,01 cm.
Ketelitian dari..... jangka sorong adalah setengah dari skala terkecil. Jadi ketelitian jangka sorong adalah : Dx = ½ x 0,01 cm = 0,005 cm
Dengan ketelitian 0,005 cm, maka jangka sorong dapat dipergunakan untuk mengukur diameter sebuah kelereng atau cincin dengan lebih teliti (akurat).
Seperti yang sudah dijelaskan sebelumnya bahwa jangka sorong dapat dipergunakan untuk mengukur diameter luar sebuah kelereng, diameter dalam sebuah tabung atau cincin maupun untuk mengukur kedalaman sebuah tabung. Berikut akan dijelaskan langkah-langkah menggunakan jangka sorong untuk keperluan tersebut
1. Mengukur diameter luar
Untuk mengukur diameter luar sebuah benda (misalnya kelereng) dapat dilakukan dengan langkah sebagai berikut
* Geserlah rahang geser jangka sorong kekanan sehingga benda yang diukur dapat masuk diantara kedua rahang (antara rahang geser dan rahang tetap)
* Letakkan benda yang akan diukur diantara kedua rahang.
* Geserlah rahang geser kekiri sedemikian sehingga benda yang diukur terjepit oleh kedua rahang
* Catatlah hasil pengukuran anda
2. Mengukur diameter dalam
Untuk mengukur diameter dalam sebuah benda (misalnya diameter dalam sebuah cincin) dapat dilakukan dengan langkah sebagai berikut :
* Geserlah rahang geser jangka sorong sedikit kekanan.
* Letakkan benda/cincin yang akan diukur sedemikian sehingga kedua rahang jangka sorong masuk ke dalam benda/cincin tersebut
* Geserlah rahang geser kekanan sedemikian sehingga kedua rahang jangka sorong menyentuh kedua dinding dalam benda/cincin yang diukur
* Catatlah hasil pengukuran anda
3. Mengukur kedalaman
Untuk mengukur kedalaman sebuah benda/tabung dapat dilakukan dengan langkah sebagai berikut :
* Letakkan tabung yang akan diukur dalam posisi berdiri tegak.
* Putar jangka (posisi tegak) kemudian letakkan ujung jangka sorong ke permukaan tabung yang akan diukur dalamnya.
* Geserlah rahang geser kebawah sehingga ujung batang pada jangka sorong menyentuh dasar tabung.
* Catatlah hasil pengukuran anda.
Untuk membaca hasil pengukuran menggunakan jangka sorong dapat dilakukan dengan langkah sebagai berikut :
1. Bacalah skala utama yang berimpit atau skala terdekat tepat didepan titik nol skala nonis.
2. Bacalah skala nonius yang tepat berimpit dengan skala utama.
3. Hasil pengukuran dinyatakan dengan persamaan :
Hasil = Skala Utama + (skala nonius yang berimpit x skala terkecil jangka sorong) = Skala Utama + (skala nonius yang berimpit x 0,01 cm)
Karena Dx = 0,005 cm (tiga desimal), maka hasil pembacaan pengukuran (xo) harus juga dinyatakan dalam 3 desimal. Tidak seperti mistar, pada jangka sorong yang memiliki skala nonius, Anda tidak pernah menaksir angka terakhir (desimal ke-3) sehingga anda cukup berikan nilai 0 untuk desimal ke-3. sehingga hasil pengukuran menggunakan jangka sorong dapat anda laporkan sebagai :
Panjang L = xo + Dx
Misalnya L = (4,990 + 0,005) cm
Jangka sorong biasanya digunakan untuk:
1. mengukur suatu benda dari sisi luar dengan cara diapit;
2. Mengukur sisi dalam suatu benda yang biasanya berupa lubang (pada pipa, maupun lainnya) dengan cara diulur;
3. Mengukur kedalamanan celah/lubang pada suatu benda dengan cara “menancapkan/menusukkan” bagian pengukur.
4. Jangka sorong memiliki dua macam skala: skala utama dan nonius.
Lihat contoh cara mengukur di bawah.
Lihatlah skala nonius yang berhimpit dengan skala utama. Di contoh, yang berhimpit adalah angka 4 (diberi tanda merah). Itu berarti 0.04 mm. Sekarang lihatlah ke skala utama di sebelah kiri angka nonius 0. Di situ menunjukkan angka 4,7 cm. Berarti hasil pengukurannya adalah 4,7 cm + 0.04 cm = 4,74 cm. Ingat lagi kan pelajaran SMA? Hehe. Untuk pembacaan ke inch prinsipnya sama, hanya saja harus pintar menggunakan skala yang berbeda
PERHITUNGAN DAYA
On 12/04/2009 07:00:00 PM
No comments
Daya listrik dalam pengertiannya dapat dikelompokkan dalam dua kelompok sesuai dengan catu tenaga listriknya, yaitu :
1. Daya listrik DC
2. Daya listrik AC.
Daya listrik DC dirumuskan sebagai :
P = V . I
dimana :
P = daya (Watt)
V = tegangan (Volt)
I = arus (Amper)
Daya listrik AC ada 2 macam yaitu: daya untuk satu phase dan daya untuk tiga phase, dimana dapat dirumuskan sebagai berikut :
Pada sistem satu phase:
P = V.I. cos θ
Dimana :
V = tegangan kerja = 220 (Volt)
I = Arus yang mengalir ke beban (Amper)
cos θ = faktor daya (cos phi)
Pada sistem tiga phase :
P = √3.V.I. cos θ
dimana:
V = tegangan antar phase =380 (Volt)
I = arus yang mengalir ke beban (Amper)
cos θ = faktor daya (cos phi)
Segitiga daya dapat digambarkan sebagai berikut :
S = daya semu = V*I
P = daya nyata (riil) = V*I*cos θ
Q = daya maya (imaginer) = V * I sin θ
Selanjutnya dapat digambarkan dalam segitiga daya
Contoh perhitungan
Sebuah lampu TL dengan daya 40 W mempunyai factor daya 0.8 berapa besar arus yang mengalir?
Jawab
TL = 40 W
Cos θ = 0.8
P = V*I* Cos θ
40W = VA*Cos θ
S = 40/0.8
S = 50 VA
S = V*I
I = 50/220
I = 0.227 A
1. Daya listrik DC
2. Daya listrik AC.
Daya listrik DC dirumuskan sebagai :
P = V . I
dimana :
P = daya (Watt)
V = tegangan (Volt)
I = arus (Amper)
Daya listrik AC ada 2 macam yaitu: daya untuk satu phase dan daya untuk tiga phase, dimana dapat dirumuskan sebagai berikut :
Pada sistem satu phase:
P = V.I. cos θ
Dimana :
V = tegangan kerja = 220 (Volt)
I = Arus yang mengalir ke beban (Amper)
cos θ = faktor daya (cos phi)
Pada sistem tiga phase :
P = √3.V.I. cos θ
dimana:
V = tegangan antar phase =380 (Volt)
I = arus yang mengalir ke beban (Amper)
cos θ = faktor daya (cos phi)
Segitiga daya dapat digambarkan sebagai berikut :
S = daya semu = V*I
P = daya nyata (riil) = V*I*cos θ
Q = daya maya (imaginer) = V * I sin θ
Selanjutnya dapat digambarkan dalam segitiga daya
Contoh perhitungan
Sebuah lampu TL dengan daya 40 W mempunyai factor daya 0.8 berapa besar arus yang mengalir?
Jawab
TL = 40 W
Cos θ = 0.8
P = V*I* Cos θ
40W = VA*Cos θ
S = 40/0.8
S = 50 VA
S = V*I
I = 50/220
I = 0.227 A
PENGHEMATAN LISTRIK
On 12/04/2009 06:40:00 PM
No comments
Peralatan beban.
Adapun peralatan penunjang menggunakan serangkaian beban listrik berupa 5 lampu TL 15W, 2 lampu pijar 100W dan motor listrik 150W. Beban tersebut digunakan untuk mensimulasikan penghematan daya dengan memantau perubahan arus untuk perbaikan faktor daya setelah adanya beban induktansi.
Perencanaan kapasitor.
Kapasitor adalah komponen yang hanya dapat menyimpan dan memberikan energi yang terbatas yaitu sesuai dengan kapasitasnya, pada dasarnya kapasitor terdiri atas dua keping sejajar yang dipisahkan oleh medium dielektrik. Kapasitor pada sistem daya listrik menimbulkan daya reaktif untuk memperbaiki tegangan dan faktor daya, karenanya menambah kapasitor sistem akan mengurangi kerugian. Dalam kapasitor seri daya reaktif sebanding dengan kuadrat arus beban, sedang pada kapasitor paralel sebanding dengan kuadrat tegangan. Pemasangan peralatan kapasitor seri dan paralel pada jaringan distribusi mengakibatkan losses akibat aliran daya reaktif pada saluran dapat dikurangi sehingga kebutuhan arus menurun dan tegangan mengalami kenaikan sehingga kapasitas sistem bertambah. Kapasitor seri tidak digunakan secara luas dalam saluran distribusi, karena adanya berbagai permasalahan resonansi distribusi dalam transformator.
Manfaat penggunaan kapasitor paralel:
1. mengurangi kerugian
2. Memperbaiki kondisi tegangan
3. Mempertinggi kapasitas pembebanan jaringan
Untuk menghitung besarnya nilai kapasitor menggunakan rumus :
C = Qc/-V2ω
Dimana :
Qc = Daya reaktif kapasitor (Var)
V = Tegangan (Volt)
ω = 2πf
Contoh
Satu buah TL dengan daya = 15 W, tegangan = 220 V, Faktor daya = 0,35 Maka :
P = V.I.Cos θ
I = P/V.Cos θ = 15/220x0,35 = 15/77 = 0,1948 A » 194,8 mA
Konsumsi yang dibutuhkan secara teori apabila Cos θ nya 0,9 adalah :
I = P/V.Cos θ = 15/220x0,9 = 0,0757 A » 75,7 mA
Berapa % penghematan :
194,8 – 75,7 = 119,05 » ±61%
Cara mencari nilai kapasitor :
Cos θ1 = 0,35 » θ1 = Cos-1 x 0,35 = 69,50
Cos θ2 = 0,9 » θ2 = Cos-1 x 0,9 = 25,840
Daya Nyata P1 = 15W
Daya Semu S1 = V.I = 42,856 VA
S1 = P/Cos θ = 15/0,35 = 42,857 VA
Daya Reaktif Q1 = S.Sin θ
= 42,857.Sin69,5
= 40,143 VAR
P2 = P1 = 15 W
S2 = V.I = 220x75,75Ma = 16,665VA
Q2 = S.Sin θ
= 16,665.Sin 25,84
= 7.26 VAR
Daya reaktif yang harus dihilangkan :
ΔQ = Q2 – Q1
= 7,26 – 40,143 = - 32,883 VAR
Jadi kapasitor yang digunakan untuk mendapatkan sudut (Phi) = 1 adalah :
C = Qc/-V2ω = - 32,882/2202x314 = 32,882/15197600 = 2,2 μF
Jadi untuk penghematan dengan beban diatas setelah dilakukan perhitungan kapasitor yang harus dipasang sebesar = 2,2 μF
Adapun peralatan penunjang menggunakan serangkaian beban listrik berupa 5 lampu TL 15W, 2 lampu pijar 100W dan motor listrik 150W. Beban tersebut digunakan untuk mensimulasikan penghematan daya dengan memantau perubahan arus untuk perbaikan faktor daya setelah adanya beban induktansi.
Perencanaan kapasitor.
Kapasitor adalah komponen yang hanya dapat menyimpan dan memberikan energi yang terbatas yaitu sesuai dengan kapasitasnya, pada dasarnya kapasitor terdiri atas dua keping sejajar yang dipisahkan oleh medium dielektrik. Kapasitor pada sistem daya listrik menimbulkan daya reaktif untuk memperbaiki tegangan dan faktor daya, karenanya menambah kapasitor sistem akan mengurangi kerugian. Dalam kapasitor seri daya reaktif sebanding dengan kuadrat arus beban, sedang pada kapasitor paralel sebanding dengan kuadrat tegangan. Pemasangan peralatan kapasitor seri dan paralel pada jaringan distribusi mengakibatkan losses akibat aliran daya reaktif pada saluran dapat dikurangi sehingga kebutuhan arus menurun dan tegangan mengalami kenaikan sehingga kapasitas sistem bertambah. Kapasitor seri tidak digunakan secara luas dalam saluran distribusi, karena adanya berbagai permasalahan resonansi distribusi dalam transformator.
Manfaat penggunaan kapasitor paralel:
1. mengurangi kerugian
2. Memperbaiki kondisi tegangan
3. Mempertinggi kapasitas pembebanan jaringan
Untuk menghitung besarnya nilai kapasitor menggunakan rumus :
C = Qc/-V2ω
Dimana :
Qc = Daya reaktif kapasitor (Var)
V = Tegangan (Volt)
ω = 2πf
Contoh
Satu buah TL dengan daya = 15 W, tegangan = 220 V, Faktor daya = 0,35 Maka :
P = V.I.Cos θ
I = P/V.Cos θ = 15/220x0,35 = 15/77 = 0,1948 A » 194,8 mA
Konsumsi yang dibutuhkan secara teori apabila Cos θ nya 0,9 adalah :
I = P/V.Cos θ = 15/220x0,9 = 0,0757 A » 75,7 mA
Berapa % penghematan :
194,8 – 75,7 = 119,05 » ±61%
Cara mencari nilai kapasitor :
Cos θ1 = 0,35 » θ1 = Cos-1 x 0,35 = 69,50
Cos θ2 = 0,9 » θ2 = Cos-1 x 0,9 = 25,840
Daya Nyata P1 = 15W
Daya Semu S1 = V.I = 42,856 VA
S1 = P/Cos θ = 15/0,35 = 42,857 VA
Daya Reaktif Q1 = S.Sin θ
= 42,857.Sin69,5
= 40,143 VAR
P2 = P1 = 15 W
S2 = V.I = 220x75,75Ma = 16,665VA
Q2 = S.Sin θ
= 16,665.Sin 25,84
= 7.26 VAR
Daya reaktif yang harus dihilangkan :
ΔQ = Q2 – Q1
= 7,26 – 40,143 = - 32,883 VAR
Jadi kapasitor yang digunakan untuk mendapatkan sudut (Phi) = 1 adalah :
C = Qc/-V2ω = - 32,882/2202x314 = 32,882/15197600 = 2,2 μF
Jadi untuk penghematan dengan beban diatas setelah dilakukan perhitungan kapasitor yang harus dipasang sebesar = 2,2 μF
PENGUKURAN TAHANAN TANAH
On 12/04/2009 06:36:00 PM
No comments
Besarnya tahanan tanah sangat penting untuk diketahui sebelum dilakukan pentanahan dalam sistem pengaman dalam instalasi listrik. Untuk mengetahui besar tahanan tanah pada suatu area digunakan alat ukur dengan penampil analog. Hasil pengukuran secara analog sering terjadi kesalahan dalam pembacaan hasil pengukurannya. Untuk mengatasi permasalahan tersebut,maka dirancanglah suatu alat ukur tahanan tanah digital yang memiliki kemudahan dalam pembacaan nilai tahanan yang diukur. Alat ukur ini penampilnya menggunakan digital pada segmen-
segmen, sehingga dengan mudah menyimpan data-data yang terukur. Perancangan alat ukur tahanan tanah digital ini menggunakan tiga batang elektroda yang ditanahkan yaitu elektroda E (Earth), elektroda P (Potensial) dan elektroda C (Curren). Tujuan penggunaan tiga batang elektroda tersebut adalah untuk mengetahui sejauh mana tahanan dapat mengalirkan arus listrik. Alat ukur tahanan tanah ini terdiri dari beberapa blok diagram rangkaian, antara lain rangkaian osilator,rangkaian tegangan input, rangkaian arus input, mikrokontroler dan rangkaian penampil. Sebelum hasil pengukuran di tampilkan ke LCD, data diolah dirangkaian mikrokontroler. Keuntungan dengan manggunakan mikrokontuler ini yaitu keluaran dari rangkaian input ini debelum masuk ke LCD bisa diatur. Sehingga, perancangan alat ukur tahanan tanah digital ini dapat mengukur tahanan tanah dengan teliti dan akurat. Hadil pengukuran tahanan tanah juga bergantung pada kondisi tanah itu sendiri. Pengukuran tahanan tanah dilakukan dengan membandingkan alat ukur rakitan dengan alat ukur yang sudah ada dengan merek Kyoritsu Earth Tester Digital. Selisih nilai pengukuran antara alat ukur rakitan dengan alat ukur yang sudah ada adalah sebesar 0,31 ohm.
Subscribe to:
Posts (Atom)
