PERCOBAAN 4 BENGKOMIL

 

BAB I

PERCOBAAN 4

RANGKAIAN 4 MOTOR

 

 

1.         Tujuan                  :  Agar Bintara Mahasiswa mampu mempraktekkan dan memahami rangkaian 4 Motor.                                

 

2.         Alat dan Bahan       : 

 

a)    Toolkit;

b)    Switch;

c)    Relay;

d)    Motor;

e)    Livewire; dan

f)   Baterai 9 Volt.

 

3.         Dasar teori               :

 

a.         Pengertian-pengertian.

 

  1)         Switch.


Saklar atau dalam bahasa Inggris disebut Switch adalah salah satu komponen yang penting dalam setiap rangkaian atau perangkat elektronik. Seperti pada artikel yang disebutkan sebelumnya, Saklar atau Switch adalah perangkat yang digunakan untuk memutuskan atau menghubungkan aliran arus listrik. Meskipun saat ini telah banyak yang menggunakan saklar atau switch elektronik yang menggunakan sensor ataupun rangkaian yang terdiri komponen semikonduktor seperti transistor, IC dan dioda. Namun saklar mekanik atau mechanical switch masih tetap memegang peranan penting pada hampir semua perangkat atau peralatan listrik dan elektronik.

Saklar pada dasarnya merupakan perangkat mekanik yang terdiri dari dua atau lebih terminal yang terhubung secara internal ke bilah atau kontak logam yang dapat dibuka dan ditutup oleh penggunanya. Aliran listrik akan mengalir apabila suatu kontak dihubungkan dengan kontak lainnya. Sebaliknya, aliran listrik akan terputus apabila hubungan tersebut dibuka atau dipisahkan. Selain sebagai komponen untuk menghidupkan (ON) dan mematikan (OFF) perangkat elektronik, Saklar sering juga difungsikan sebagai pengendali untuk mengaktifkan fitur-fitur tertentu pada suatu rangkaian listrik.Contohnya seperti pengatur tegangan pada pencatu daya, Sebagai pengatur Volume di Ponsel ataupun sebagai pengatur.


            Seiring dengan perkembangan zaman dan teknologi, saklar yang kita gunakan saat ini juga memiliki bentuk dan desain yang berbeda-beda. Ada banyak cara untuk melakukan penggolongan terhadap saklar mekanik ini, salah satunya adalah penggolongan dengan bentuk dan gerakan yang dapat digunakan oleh penggunanya dalam menutup dan membuka kontak.

Berikut ini adalah jenis-jenis Saklar listrik mekanik yang digolongkan berdasarkan cara gerakan saklarnya.


a. Push Button Switch (Saklar Tombol Dorong)

            Push Button Switch dalam bahasa Indonesia dapat diterjemahkan menjadi saklar tombol dorong adalah jenis saklar dua posisi yang dapat menghubungkan aliran arus listrik pada saat pengguna menekannya dan memutuskan hubungan listrik tersebut apabila kita melepaskannya.

 b. Toggle Switch (Saklar Pengalih)

            Toggle Switch atau Saklar Pengalih adalah saklar yang digerakan oleh tuas atau toggle yang miring ke salah satu posisi dari dua posisi atau lebih untuk menghubungkan atau memutuskan aliran listrik. Kebanyakan Saklar Tuas atau Toggle Switch dirancang menetap pada satu posisi, namun ada juga jenis saklar tuas yang memiliki mekanisme pegas internal untuk mengembalikan tuas ke posisi tertentu.

 c. Selector Switch (Saklar Pemilih)

            Selector Switch atau Saklar Pemilih adalah saklar yang dioperasikan dengan cara memutar dan biasanya digunakan pada rangkaian yang memerlukan pilihan lebih dari 2 posisi. Penggunanya dapat memutar dengan jari tangannya untuk memilih posisi tertentu. Selector Switch ini biasanya diaplikasikan pada Pencatu Daya untuk memilih tegangan yang diinginkan, sebagai pemilih fungsi pengujian (Ohm, Volt, Ampere) pada Multimeter, Pemilih Suhu pada Oven dan lain sebagainya. Pada umumnya, tuas atau kontak Selector Switch ini akan menetap di satu posisi, namun ada juga Selector Switch atau Saklar Pemilih yang memiliki mekanisme pegas internal untuk mengembalikannya ke posisi semula apabila tidak ada yang menahannya (Contoh Selector Switch pada starter mobil). Selector Switch atau Saklar Pemilihnya juga sering disebut dengan Rotary Switch.

d. Limit Switch (Saklar Pembatas)

            Limit Switch atau Saklar Pembatas adalah saklar yang banyak digunakan pada mesin-mesin untuk keperluan otomasi industry. Umumnya, di ujung tuas saklar pembatas ini terdapat sebuah bantalan (bearing) roller kecil yang berfungsi untuk mencegah aus-nya tuas pada limit switch tersebut karena kontak berulang kali dengan bagian-bagian mesin. Limit switch atau saklar pembatas biasanya digunakan untuk mengendalikan mesin sebagai bagian dari sistem pengendali, sebagai pengaman dan  penguncian ataupun menghitung objek yang melewati suatu titik. Sederhananya, sebuah limit switch atau saklar pembatas biasanya terdiri dari actuator atau tuas yang secara mekanis terkait dengan sekumpulan kontak. Ketika suatu benda bersentuhan dengan actuator, limit switch tersebut akan mengoperasikan kontaknya untuk menghubungkan atau memutuskan sambungan aliran listrik.

            Selain penggolongan berdasarkan bentuk dan gerakannya, saklar mekanis atau mechanical switch juga dapat diklasifikasikan berdasarkan jumlah kontak dan kondisi yang dimilikinya seperti :

a)    SPST : Single Pole Single Throw

b)    SPDT : Single Pole Double Throw

c)    DPST : Double Pole Single Throw

d)    DPDT : Double Pole Double Throw

e)  SP6T : Single Pole Six Throw


          

              2.          Relay           

         Relay adalah Saklar (Switch) yang dioperasikan secara listrik dan merupakan komponen Electromechanical (Elektromekanikal) yang terdiri dari 2 bagian utama yakni Elektromagnet (Coil) dan Mekanikal (seperangkat Kontak Saklar/Switch). Relay menggunakan Prinsip Elektromagnetik untuk menggerakkan Kontak Saklar sehingga dengan arus listrik yang kecil (low power) dapat menghantarkan listrik yang bertegangan lebih tinggi



            Beberapa fungsi Relay yang telah umum diaplikasikan kedalam peralatan Elektronika diantaranya adalah :

  1. Relay digunakan untuk menjalankan Fungsi Logika (Logic Function)
  2. Relay digunakan untuk memberikan Fungsi penundaan waktu (Time Delay Function)
  3. Relay digunakan untuk mengendalikan Sirkuit Tegangan tinggi dengan bantuan dari Signal Tegangan rendah.
  4. Ada juga Relay yang berfungsi untuk melindungi Motor ataupun komponen lainnya dari kelebihan Tegangan ataupun hubung singkat (Short).

 

                        3.          Motor

                Motor Listrik DC atau DC Motor adalah suatu perangkat yang mengubah energi listrik menjadi energi kinetik atau gerakan (motion). Motor DC ini juga dapat disebut sebagai Motor Arus Searah. Seperti namanya, DC Motor memiliki dua terminal dan memerlukan tegangan arus searah atau DC (Direct Current) untuk dapat menggerakannya.


            Terdapat dua bagian utama pada sebuah Motor Listrik DC , yaitu Stator dan Rotor. Stator adalah bagian motor yang tidak berputar, bagian yang statis ini terdiri dari rangka dan kumparan medan. Sedangkan Rotor adalah bagian yang berputar, bagian Rotor ini terdiri dari kumparan Jangkar. Dua bagian utama ini dapat dibagi lagi menjadi beberapa komponen penting yaitu diantaranya adalah Yoke (kerangka magnet), Poles (kutub motor), Field winding (kumparan medan magnet), Armature Winding (Kumparan Jangkar), Commutator (Komutator) dan Brushes (kuas/sikat arang).

         Pada prinsipnya motor listrik DC menggunakan fenomena elektromagnet untuk bergerak, ketika arus listrik diberikan ke kumparan, permukaan kumparan yang bersifat utara akan bergerak menghadap ke magnet yang berkutub selatan dan kumparan yang bersifat selatan akan bergerak menghadap ke utara magnet. Saat ini, karena kutub utara kumparan bertemu dengan kutub selatan magnet ataupun kutub selatan kumparan bertemu dengan kutub utara magnet maka akan terjadi saling tarik menarik yang menyebabkan pergerakan kumparan berhenti.




Untuk menggerakannya lagi, tepat pada saat kutub kumparan berhadapan dengan kutub magnet, arah arus pada kumparan dibalik. Dengan demikian, kutub utara kumparan akan berubah menjadi kutub selatan dan kutub selatannya akan berubah menjadi kutub utara. Pada saat perubahan kutub tersebut terjadi, kutub selatan kumparan akan berhadap dengan kutub selatan magnet dan kutub utara kumparan akan berhadapan dengan kutub utara magnet. Karena kutubnya sama, maka akan terjadi tolak menolak sehingga kumparan bergerak memutar hingga utara kumparan berhadapan dengan selatan magnet dan selatan kumparan berhadapan dengan utara magnet. Pada saat ini, arus yang mengalir ke kumparan dibalik lagi dan kumparan akan berputar lagi karena adanya perubahan kutub. Siklus ini akan berulang-ulang hingga arus listrik pada kumparan diputuskan.

           

a.    Bagian Motor DC

Motor DC memiliki 3 bagian atau komponen utama untuk dapat berputar sebagai berikut :

1.Kutub medan = Biasanya pada motor DC sederhana hanya memiliki dua kutub medan yaitu kutub utara dan kutub selatan.

       2. Dinamo = Dinamo yang berbentuk silinder, dihubungkan ke as penggerak untuk menggerakkan beban. Untuk kasus motor DC yang kecil, dinamo berputar dalam medan magnet yang dibentuk oleh kutub-kutub, sampai kutub utara dan selatan magnet berganti lokasi.

       3.Commutator = Komponen ini terutama ditemukan dalam motor DC. Kegunaannya adalah untuk transmisi arus antara dinamo dan sumber daya.

    Keuntungan utama dari motor DC ini adalah sebagai pengendali kecepatan, yang tidak mempengaruhi kualitas pasokan daya. Motor ini dapat dikendalikan dengan cara mengatur tengangan dinamo atau arus medan.

b.    Jenis Motor DC

Motor DC sumber daya terpisah (Separately Excited) = Arus medan dipasok dari sumber terpisah

Motor DC Sumber daya sendiri (Self Excited)

Pada motor DC sumber daya sendiri dibagi menjadi 3 tipe :

1.         Motor DC tipe Shunt

                Pada motor shunt, gulungan medan (medan shunt) disambungkan secara paralel dengan gulungan dinamo (A). Oleh karena itu total arus dalam jalur merupakan penjumlahan arus medan dan arus dinamo.

Karakter Motor DC tipe shunt :

                Kecepatan pada prakteknya konstan tidak tergantung pada beban (hingga torque tertentu setelah kecepatannya berkurang) dan oleh karena itu cocok untuk penggunaan komersial dengan beban awal yang rendah, seperti peralatan mesin.Kecepatan dapat dikendalikan dengan cara memasang tahanan dalam susunan seri dengan dinamo (kecepatan berkurang) atau dengan memasang tahanan pada arus medan (kecepatan bertambah).

 2.         Motor DC tipe Seri

                Dalam motor seri, gulungan medan (medan shunt) dihubungkan secara seri dengan gulungan dinamo (A). Oleh karena itu, arus medan sama dengan arus dinamo.

Karakter Motor DC tipe Seri :

Kecepatan dibatasi pada 5000 RPM

3.         Motor DC tipe Gabungan/Kompon

            Motor Kompon DC merupakan gabungan motor seri dan shunt. Pada motor kompon, gulungan medan (medan shunt) dihubungkan secara paralel dan seri dengan gulungan dinamo (A). Sehingga, motor kompon memiliki torque penyalaan awal yang bagus dan kecepatan yang stabil.

Karakter Motor DC tipe Gabungan/Kompon :

makin tinggi persentase penggabungan (yakni persentase gulungan medan yang dihubungkan secara seri), makin tinggi pula torsi penyalaan awal yang dapat ditangani oleh motor ini.

 

                        4.         Langkah Langkah Percobaan.

 

a.        Penyiapan alat dan komponen yang digunakan untuk percobaan;

b.        Melaksanakan pembuatan rangkaian Motor, Relay, Ground, Swicth, Baterai; dan

c.        Melaksanakan perangkaian dengan livewire.

 


                        5.         Analisa Percobaan :

 

            Berdasarkan rangkaian di atas dapat dijabarkan dan telah di Uji Coba menggunakan Aplikasi (Livewire) dengan hasil sebagai berikut :

 

a.         Rangkaian Motor 1

 


b.         Rangkaian Motor 2 sampai 4

 


 c.         Gabungan Rangkaian 4 Motor

 


                        6.         Kesimpulan

        Berdasarkan praktikum yang telah dilakukan maka dapat disimpulkan sebagai berikut :

a)    Motor DC merupakan alat yang mengubah energi listrik DC menjadi energi mekanik putaran. Sebuah motor DC dapat difungsikan sebagai generator atau sebaliknya generator DC dapat difungsikan sebagai motor DC.


b)    Jenis-jenis motor DC yaitu motor DC penguat terpisah dan motor DC dengan penguatsendiri yang terbagi lagi menjadi motor DC Shunt, Seri, dan Kompon.

c)    Aplikasi dari motor DC yaitu antara lain sebagai penggerak pintu geser pada otomatis,selain itu juga dalam rangkaian robot sederhana.

d)  Pengendalian motor-motor listrik dapat dilakukan dengan beberapa cara,yaitu stop start motor.

e)    Semakin besar tegangannya maka akan semakin besar pada RPM nya.