Kita dapat memperoleh persamaan gaya magnet pada suatu arus dengan menjumlahkan gaya magnet pada masing-masing muatan. (Gaya bertambah karena arahnya sama.) Gaya pada muatan individual yang bergerak dengan kecepatan melayang vd diberikan oleh F=qvd B sin θ, adalah rumus yang digunakan untuk menghitung gaya magnetik yang dialami oleh muatan listrik yang bergerak dalam medan magnet. Mari kita uraikan setiap komponen dari rumus ini:

• F: Gaya magnetik (dalam Newton, N) yang dialami oleh muatan.

• q: Muatan listrik (dalam Coulomb, C) yang bergerak.

• v: Kecepatan muatan listrik (dalam meter per detik, m/s) saat bergerak dalam medan magnet.

• dB: Induksi magnetik atau kuat medan magnet (dalam Tesla, T) yang ada di sekitar muatan.

• θ: Sudut antara arah kecepatan muatan dan arah medan magnet.

  
  

Penjelasan Komponen

1. Muatan Listrik (q): Semakin besar muatan listrik, semakin besar gaya magnetik yang dialaminya. Ini menunjukkan bahwa gaya magnetik berbanding lurus dengan besarnya muatan.

2. Kecepatan (v): Gaya magnetik juga berbanding lurus dengan kecepatan muatan. Semakin cepat muatan bergerak, semakin besar gaya yang dialaminya.

3. Induksi Magnetik (dB): Kekuatan medan magnet juga mempengaruhi gaya magnetik. Semakin kuat medan magnet, semakin besar gaya yang dialami oleh muatan.

4. Sudut (θ): Sudut antara arah kecepatan dan arah medan magnet sangat penting. Jika sudutnya 90 derajat (sin 90° = 1), gaya magnetik akan maksimal. Jika sudutnya 0 derajat (sin 0° = 0), maka gaya magnetik akan menjadi nol.

Interaksi medan magnet dengan muatan membawa banyak penerapan praktis. Sumber medan magnet pada dasarnya bersifat dipolar, yaitu mempunyai kutub magnet utara dan selatan. Satuan SI untuk medan magnet adalah Tesla, dilihat dari bagian magnet hukum gaya Lorentz F_magnetik = qvB terdiri dari (Newton x sekon)/(Coulomb x meter).

Satuan medan magnet yang lebih kecil adalah Gauss (1 Tesla = 10.000 Gauss).

Asal sekolah : smk n 02 penajam paser utara

Kalimantan Timur, Balikpapan

SMAN 3 BALIKPAPAN BARAT

Lulusan: SMAN 08 PPU -IPA

SMK 2 PPU Jurusan TITL

Pendidikan terakhir : smk 2 ppu

Asal sekolah : SMAN 1 TUNJUNGAN BLORA

Asal sekolah: SMA 8 PPU

Asal sekolah: SMAN 1 PPU

ASAL SEKOLAH : MADRASAH ALIYAH INSAN CENDEKIA PASER

asal sekolah: SMK N 2 Penajam jurusan tata boga

umur: 20 tahun

Asal sekolah : SMKN 2 PENAJAM

SMA 8 PPU

Asal Sekolah : SMK Negeri 2 Penajam Utara

Jurusan Teknik Instalasi Tenaga Listrik (TITL)

Instalasi Listrik Domestik

CADE Simulator

FESTO FLUIDSIM

Asal sekolah: SMKN 2 PENAJAM

JURUSAN: MULTIMEDIA

Motor induksi 1 fasa merupakan motor yang menggunakan sumber 1 fasa (biasanya 220 VAC) sebagai sumber listriknya. hal yang paling mudah dalam membedakan motor induksi 1 fasa dengan motor induksi 3 fasa adalah motor induksi 1 fasa hanya mempunyai 2 kabel yaitu kabel phase dan kabel ground atau biasa disebut kabel positif dan netral.

Tujuan PUIL

Penerapan PUIL sangat penting bagi para instalatir listrik. Dengan mengikuti PUIL, mereka dapat memastikan bahwa hasil kerja mereka benar dan aman, serta terhindar dari kesalahan yang dapat membahayakan diri sendiri dan orang lain

Penerapan PUIL

PUIL juga mencakup berbagai aspek teknis dan keselamatan yang harus dipatuhi dalam setiap proyek instalasi listrik. Hal ini mencakup persyaratan untuk peralatan, teknik pemasangan, dan prosedur keselamatan yang harus diikuti.Dengan demikian, PUIL berperan penting dalam menjaga standar keselamatan dan kualitas dalam instalasi listrik di Indonesia.

Kontak NO atau Normally Open adalah jenis kontak dalam sistem kelistrikan yang berada dalam keadaan terbuka saat tidak ada arus listrik yang mengalir. Ini berarti bahwa pada kondisi normal, kontak ini tidak menghubungkan dua titik penghantar, sehingga aliran listrik tidak dapat mengalir melalui kontak tersebut.

Penggunaan

Kontaktor magnet banyak digunakan dalam berbagai aplikasi industri dan otomasi, seperti dalam pengendalian motor listrik, sistem pencahayaan, dan perangkat lainnya yang memerlukan pengendalian arus listrik secara otomatis. Dengan demikian, kontaktor magnet adalah komponen penting dalam sistem kelistrikan yang memungkinkan pengendalian arus listrik dengan efisien dan aman.

1. Kumparan dan Medan Magnet: Di dalam kontaktor terdapat kumparan (coil) yang terbuat dari lilitan konduktor. Ketika arus listrik dialirkan ke kumparan ini, ia akan menghasilkan medan magnet sementara.

2. Pergerakan Kontak: Medan magnet yang dihasilkan akan menarik kontak bergerak (moving contact) menuju kontak tetap (fixed contact). Ini mengubah status kontak dari Normally Closed (NC) menjadi Normally Open (NO), atau sebaliknya, tergantung pada desain kontaktor.

3. Pengendalian Arus: Dengan cara ini, kontaktor dapat mengontrol aliran arus listrik dalam rangkaian. Ketika kumparan tidak lagi dialiri arus, medan magnet akan hilang, dan kontak akan kembali ke posisi semula, memutuskan aliran listrik.

Berdasarkan prinsip kerja bimetal, perangkat ini sangat berguna saat terjadi lonjakan arus mendadak. Jika motor listrik yang dilindungi TOR adalah tiga fasa, maka setiap fase memiliki bimetal yang siap memutus fluks magnet jika terjadi arus lebih.

Selain melindungi dari arus berlebih, TOR juga bereaksi terhadap kondisi tertentu yang menyebabkan panas, seperti:

• Terjadinya korsleting.

• Arus start yang terlalu tinggi.

• Motor listrik yang tiba-tiba berhenti.

• Salah satu fase pada motor listrik tiga fasa yang terbuka.

• Tekanan mekanis yang berlebihan.

Berikut adalah penjelasan singkat mengenai komponen thermal overload relay dan fungsinya:

• Terminal biasanya terdiri dari tiga terminal yang terhubung langsung ke kontaktor tiga fasa R, S, dan T.

• Kemampuan untuk menguji perjalanan uji dan fitur kelebihan beban.

• Tombol reset untuk mengembalikan TOR ke kondisi normal.

• Catu daya ke motor listrik akan berfungsi.

• Tombol stop, digunakan untuk menghentikan motor listrik atau menguji kontak NC dan NO tambahan.

• Trip aksial normaly close (NC), status default terhubung, biasanya terhubung ke rangkaian kontrol.

• Berguna untuk memutuskan rangkaian kontrol setelah kontrol MCB.

• Pengaturan mode TOR yang digunakan antara mode H (manual) atau mode A (otomatis).

• Pengaturan arus, digunakan untuk mengatur kapasitas arus yang dapat diterima TOR.

• Trip aksial normal terbuka (NO), status default terputus dan berfungsi sebagai indikator saat terjadi kelebihan beban.

• Terminal utama adalah terminal input TOR dan tiga fase R, S, dan T.

1. Bimetal: Bimetal adalah dua buah logam dengan koefisien muai yang sangat berbeda yang dipasang menjadi satu. Ketika arus listrik mengalir melalui bimetal, panas yang dihasilkan akan menyebabkan bimetal melengkung

   
   

2. Deteksi Panas: Bimetal dalam TOR berfungsi untuk mendeteksi panas yang dihasilkan oleh arus listrik. Jika arus yang mengalir melebihi batas maksimum yang telah ditentukan (current setting), bimetal akan melengkung dan memicu mekanisme TOR untuk memutuskan aliran listrik

   
   

3. Pemutusan Arus: Ketika suhu yang dihasilkan oleh arus listrik mencapai batas tertentu, bimetal akan menggerakkan sebuah coil untuk membuka kontak di dalam TOR, sehingga memutuskan aliran listrik dan melindungi motor dari kerusakan akibat beban berlebih atau arus pendek.

Dengan demikian, TOR berfungsi sebagai pengaman motor listrik, memastikan bahwa motor tidak mengalami kerusakan akibat beban berlebih atau arus pendek.

2.Pada saat motor keadaan RUNNING (pengaturan kecepatan, Pembalikan arah puturan)

3.pengontrolan pada saat menghentikan motor)

2.Semi automatic control

3.Automatic control

Untuk membuat hubungan bintang pada motor induksi 3 fasa, Anda perlu mengikuti langkah-langkah berikut:

Identifikasi Terminal: Pertama, identifikasi terminal pada motor induksi Anda. Biasanya, motor induksi 3 fasa memiliki 6 terminal: U1, V1, W3 (untuk input listrik) dan U2, V2, W3 (untuk output ke motor)

Hubungan Terminal: Dalam hubungan bintang, ujung-ujung dari tiga kumparan saling dihubungkan untuk membentuk titik tengah atau "pusat bintang". Ini biasanya dilakukan dengan menghubungkan terminal U2, V2, dan W2 bersama-sama.

Sambungan Input: Kemudian, terminal U1, V1, dan W1 dihubungkan ke sumber listrik 3 fasa. Setiap terminal ini akan dihubungkan ke awal masing-masing kumparan pada motor.

Periksa Name Plate: Sebelum menjalankan motor, pastikan bahwa hubungan bintang sesuai dengan spesifikasi pada name plate motor. Jika tidak, motor mungkin tidak akan berfungsi dengan baik atau bisa rusak.

Kita bisa mendapatkan suatu konstanta angka yang valid pada suatu perbandingan jika data yang diambil dikondisikan pada parameter yang sama, dalam hal ini adalah tegangan sumber VL yang sama.

Tegangan kerja VL pada name plate motor antara bintang dan delta selalu berbeda. Tegangan kerja adalah tegangan yang dibutuhkan agar motor bekerja optimal. VL bintang selalu lebih besar √3 kali dari VL delta.

Pada tabel perbandingan diatas merupakan data yang diambil pada motor dengan tegangan kerja VL yang nilainya sama dengan Vph ( lihat kembali rumus VL = Vph diawal pembahasan ) atau dengan kata lain perbandingan pada tabel tersebut diambil pada motor yang bekerja optimal jika dihubung delta sesuai dengan tegangan kerjanya. Karena VL yang dipakai adalah VL delta, otomatis nilai VL tersebut jika diterapkan pada motor yang dihubung bintang maka tegangan kerja VL motor bintang tidak terpenuhi ( hanya mendapat tegangan kerja 1/√3 nya, atau hanya 57,7 % dari tegangan kerjanya ) sehingga kinerja motor bintang tersebut terpengaruh atau tidak optimal. Oleh karena itu dari tabel perbandingan tersebut didapatkanlah data I bintang / I delta = 1/3 atau S bintang / S delta = 1/3.

kesimpulan yang tepat untuk tabel perbandingan diatas adalah :

pada motor yang optimal dengan tegangan kerja delta, jika motor dihubung bintang maka akan ada penurunan arus 3 x lebih rendah daripada motor dihubung delta karena motor yang dihubung bintang tersebut mendapatkan hanya 57,7 % dari tegangan kerjanya. Dan dengan alasan yang sama, daya S motor yang dihubung bintang tersebut juga menjadi 3 x lebih rendah daripada daya S motor dihubung delta, sehingga kinerja motor yang dihubung bintang pada tegangan sumber VL ini menjadi tidak optimal.

Dari kesimpulan inilah anda akan mulai paham dan mengerti kenapa ada rangkaian motor dengan starter bintang ke delta).

Aplikasi Umum

1. Industri: DOL sering dipasang pada mesin-mesin industri yang memerlukan pengoperasian langsung, seperti:

   • Pompa: Untuk mengalirkan cairan dalam berbagai proses industri.

   • Conveyor: Untuk menggerakkan barang dalam lini produksi.

   • Crane: Untuk mengangkat dan memindahkan beban berat.

   • Actuator: Untuk menggerakkan komponen mekanis dalam sistem otomatisasi

2. Daya Motor: DOL biasanya digunakan untuk motor dengan kapasitas di bawah 5,5 kW. Jika motor memiliki daya yang lebih besar, dapat menggunakan metode lain seperti Star-Delta mungkin lebih sesuai untuk mengurangi lonjakan arus saat start.

   
   

Keunggulan DOL

• Sederhana: Instalasi dan pengoperasiannya relatif mudah, sehingga banyak digunakan di berbagai aplikasi industri.

• Efisien untuk Daya Kecil: Sangat efektif untuk motor dengan daya rendah, di mana lonjakan arus tidak menjadi masalah.

  
  

Kelemahan Starting DOL

Meskipun Direct On Line (DOL) adalah metode yang sederhana dan banyak digunakan untuk memulai motor listrik, ada beberapa kelemahan yang perlu diperhatikan:

1. Arus Start yang Besar: Salah satu kelemahan utama dari DOL adalah lonjakan arus yang tinggi saat motor dinyalakan. Arus ini bisa mencapai 5-7 kali lipat dari arus nominal motor, yang dapat menyebabkan kerusakan pada komponen listrik dan mengurangi umur motor

2. Dampak pada Jaringan Listrik: Lonjakan arus yang besar juga dapat menyebabkan gangguan pada jaringan listrik. Ini bisa mempengaruhi peralatan lain yang terhubung pada sistem yang sama, terutama jika banyak motor yang dinyalakan secara bersamaan.

3. Tidak Efisien untuk Motor Besar: DOL tidak ideal untuk motor dengan daya besar, karena arus start yang tinggi dapat menyebabkan penurunan tegangan yang signifikan dalam sistem, yang dapat merugikan peralatan lain.

4. Penggunaan Ruang: Meskipun DOL tidak memerlukan kontaktor tambahan, rangkaian kontrolnya tetap memerlukan ruang yang cukup untuk instalasi, terutama jika digunakan dalam sistem yang lebih kompleks.

5. Tidak Ada Pengaturan Kecepatan: DOL tidak menyediakan kemampuan untuk mengatur kecepatan motor saat start, yang bisa menjadi penting dalam beberapa aplikasi industri.

Dengan mempertimbangkan kelemahan-kelemahan ini, penting untuk mengevaluasi kebutuhan spesifik dari aplikasi sebelum memilih metode starting yang tepat untuk motor listrik. Dengan demikian, motor starting DOL adalah pilihan yang tepat untuk banyak aplikasi industri yang memerlukan pengoperasian motor listrik secara langsung dan efisien.

Motor starting Bintang-Delta (Star-Delta) digunakan terutama dalam aplikasi industri untuk menghidupkan motor listrik tiga fase dengan daya yang lebih besar. Metode ini dirancang untuk mengurangi lonjakan arus saat motor dinyalakan, sehingga lebih efisien dan aman untuk sistem listrik.

Aplikasi Umum

1. Industri Manufaktur: Banyak digunakan pada mesin-mesin berat seperti:

   • Pompa besar: Untuk mengalirkan cairan dalam proses industri.

   • Conveyor: Untuk menggerakkan barang dalam lini produksi.

   • Kompressor: Dalam sistem pendinginan dan pemrosesan.

2. Daya Motor: Star-Delta biasanya diterapkan pada motor dengan daya di atas 5,5 kW hingga 10 HP. Metode ini sangat efektif untuk motor yang memerlukan pengurangan arus start yang tinggi, sehingga menghindari kerusakan pada komponen listrik dan mengurangi dampak pada jaringan listrik

3. Sistem Otomatisasi: Dalam sistem yang memerlukan kontrol otomatis, seperti pada PLC (Programmable Logic Controller), rangkaian Star-Delta dapat diintegrasikan untuk mengatur pengoperasian motor secara efisien.

Keunggulan

• Mengurangi Lonjakan Arus: Dengan memulai motor dalam konfigurasi bintang (Star) dan kemudian beralih ke delta, metode ini mengurangi arus start yang tinggi, sehingga lebih aman untuk peralatan dan jaringan listrik

• Efisiensi Energi: Mengurangi penggunaan energi pada saat start, yang sangat penting dalam aplikasi industri besar.

  
  

Kelemahan Starting Bintang-Delta

Meskipunstarting Bintang-Delta(Star-Delta) memiliki banyak keunggulan, ada beberapa kelemahan yang perlu diperhatikan:

1. Pengaturan Waktu yang Rumit: Proses switching dari konfigurasi bintang ke delta memerlukan pengaturan waktu yang tepat. Jika tidak diatur dengan benar, motor dapat mengalami masalah dalam transisi, yang dapat menyebabkan kerusakan pada motor atau sistem listrik

2. Kompleksitas Rangkaian: Rangkaian kontrol untuk sistem Bintang-Delta lebih kompleks dibandingkan dengan metode DOL. Ini memerlukan lebih banyak komponen, seperti kontaktor dan timer, yang dapat meningkatkan biaya dan kesulitan dalam instalasi dan pemeliharaan.

3. Keterbatasan Daya: Meskipun Bintang-Delta efektif untuk motor dengan daya besar, metode ini tidak cocok untuk semua jenis motor. Motor yang sangat besar atau yang memerlukan pengaturan kecepatan yang lebih halus mungkin memerlukan metode starting yang berbeda.

4. Kinerja pada Beban Tinggi: Jika motor beroperasi pada beban yang sangat tinggi saat beralih dari bintang ke delta, ini dapat menyebabkan penurunan performa dan bahkan kerusakan pada motor. Oleh karena itu, penting untuk memastikan bahwa beban motor sesuai dengan spesifikasi

5. Tidak Ada Kontrol Kecepatan: Metode Bintang-Delta tidak menyediakan kemampuan untuk mengatur kecepatan motor saat start, yang bisa menjadi penting dalam beberapa aplikasi industri yang memerlukan kontrol lebih lanjut.

Dengan demikian, motor starting Bintang-Delta adalah pilihan yang tepat untuk aplikasi industri yang memerlukan pengoperasian motor listrik dengan daya besar dan efisiensi tinggi.

Besarnya nilai tahanan yang akan digunakan dihitung berdasarkan besarnya arus maksimum yang diinginkan ketika start awal atau berdasarkan nilai minimum torsi yang dibutuhkan untuk menggerakkan beban.

Starting motor dengan mode ini sangat cocok digunakan untuk penggerak beban yang memiliki  tahanan torsi yang nilainya meningkat seiring dengan naiknya kecepatan motor, seperti pompa sentrifugal atau fan.

Dengan memperbesar nilai tahanan , arus start motor dapat dikurangi, namun perlu diperhatikan bahwa dengan memperbesar nilai tahanan, maka drop tegangan semakin besar sehingga tegangan yang menuju ke terminal motor semakin rendah. hal ini dapat menyebabkan penurunan yang cukup besar pada torsi awal motor. Sehingga pengaturan nilai tahanan sangat penting untuk mencegah besarnya penurunan torsi awal pada motor.

Proses yang terjadi pada motor dengan mode starting autotransformator ini terdiri dari tiga tahap , yaitu sbb :

1. Tahap Pertama, ketika awal start terminal motor dikenai tegangan suplay yang nilainya telah dikurangi karena aliran daya yang menuju motor tersebut melewati sebuah autotransformator yang terhubung secara bintang. Besarnya pengurangan tegangan yang diberikan ke motor tergantung dari posisi tapping pada gulungan autotransformator tersebut.

2. Tahap Kedua , setelah motor berputar beberapa saat , kontaktor yang membentuk hubungan bintang pada autransformator dilepas , sehingga auto transformator akan membentuk rangkaian induktansi yang seri dengan motor , dalam hal ini sebenarnya gulungan autotrasnformator tersebut membentuk rangkaian induktor seri dengan gulungan pada stator. Biasanya perpindahan tahap pertama ke tahap kedua ini akan bekerja setelah beberapa detik motor berputar.

3. Tahap Ketiga , Setelah sepersekian detik tahap kedua , rangkaian akan berpindah ketahap ketiga. Pada tahap ini motor mendapat suplay tegangan secara full sesuai dengan tegangan jala - jala. Ketika kontaktor yang mengirimkan suplay tegangan secara full ke terminal motor aktif , maka secara tak langsung autotransformator ter-bypass sehingga keberadaan autotrasnformator tidak mempengaruhi nilai tegangan suplay yang menuju motor tersebut. Dan apabila motor telah beroperasi normal , autotransformator bisa dimatikan.
   
   Sistem starting dengan mode ini biasanya digunakan di LV motor dengan daya diatas 150kw . Kekurangan sistim ini adalah biaya yang cukup mahal karena tingginya biaya untuk sebuah autotransformator .

Cara diatas tidak bisa dilakukan pada motor induksi 3 fasa rotor sangkar karena kontruksi rotor sangkar terdiri dari batang- batang tembaga yang membentuk seperti sangkar. Pada motor induksi rotor lilit hal ini bisa dilakukan karena rotor terdiri dari lilitan tiga fasa yang ujungnya dikeluarkan melalui slip ring dan dikoneksikan secara bintang.

Fungsi Utama Sistem Pembumian

1. Keamanan: Sistem pembumian membantu mencegah kejadian yang dapat membahayakan keselamatan manusia akibat arus listrik yang bocor atau tidak terarah.

2. Perlindungan Peralatan: Dengan mengalirkan arus berlebih ke tanah, sistem ini melindungi peralatan listrik dari kerusakan.

3. Stabilitas Tegangan: Pembumian yang baik dapat membantu menjaga stabilitas tegangan dalam sistem kelistrikan.

4. Menjaga keselamatan manusia dari bahaya sengatan listrik baik dalam keadaan normal atau tidak dari sengatan sentuh atau sengatan langkah.

5. Menjamin kerja peralatan listrik atau elektronik.

6. Mencegah kerusakan peralatan listrik atau elektronik.

7. Menyalurkan energi serangan petir ke tanah.

8. Menstabilkan tegangan dan memperkecil kemungkinan flashover^.

Jenis Sistem Pembumian

1. Pembumian Fasa: Menghubungkan salah satu fasa dari sistem listrik ke tanah.

2. Pembumian Netral: Menghubungkan titik netral dari transformator atau generator ke tanah.

3. Pembumian Petir: Sistem yang dirancang khusus untuk mengalirkan arus petir ke tanah dengan aman.

Agar sistem pembumian dapat bekerja secara efektif, sistem pembumian harus memenuhi persyaratan sebagai berikut:

1. Membuat jalur impedansi rendah ke tanah untuk pengaman personil dan peralatan dengan menggunakan rangkaian yang efektif.

2. Dapat melawan dan menyebarkan gangguan berulang dan arus akibat surya hubung.

3. Menggunakan bahan tahan korosi terhadap berbagai kondisi kimiawi tanah, untuk memastikan kontinuitas penampilan sepanjang umur peralatan yang dilindungi.

4. Menggunakan sistem mekanik yang kuat namun mudah dalam perawatan dan perbaikan bila terjadi kerusakan

1. Elektroda Batang (Rod), yaitu elektroda dari pipa atau besi baja profil yang dipancangkan ke dalam tanah. Elektroda ini merupakan elektroda yang pertama kali digunakan, Elektroda ini banyak digunakan di gardu induk- gardu induk. Secara teknis, elektroda batang ini mudah pemasangannya, yaitu tinggal memancangkannya ke dalam tanah. Disamping itu, elektroda ini tidak memerlukan lahan yang luas.

2. Elektroda Pelat, yaitu jenis elektroda yang terbuat dari plat logam. Pada pemasangannya elektroda ini dapat ditanam tegak lurus atau mendatar tergantung dari tujuan penggunaannya. Bila digunakan sebagai elektroda pembumian pengaman maka cara pemasangannya adalah tegak lurus dengan kedalaman kira-kira 1 meter di bawah permukaan tanah dihitung dari sisiplat sebelah atas.

3. Elektroda Pita, yaitu merupakan logam yang mempunyai penampang yang berbentuk pita atau dapat juga berbentuk bulat, pita yang dipilin atau dapat juga berbentuk kawat yang dipilin. Elektroda ini dapat ditanam secara dangkal pada kedalaman antara 0,5 sampai 1 meter dari permukaan tanah, tergantung dari kondisi dan jenis tanah^.

Motor Spit Phase (Motor Fase Belah) merupakan motor listrik yang mempunyai kumparan utama dan kumparan bantu yang ditambah dengan saklar sentrifugal (Sentrifugal Switch). Kumparan motor menggunakan gulungan tipe kurungan (squirrel cage winding) yang terdiri dari gulungan kawat email yang ditempatkan pada alur rotor. Kemudian ujung dari masing-masing kawat email tersebut dihubungkan dengan komutator. Belitan stator yang terdiri dari belitan fasa utama (belitan U1-U2) dan belitan fasa bantu (belitan Z1-Z2)

Belitan utama pada motor induksi 1 fasa dibuat menggunakan penampang kawat tembaga lebih besar sehingga memiliki impedansi lebih kecil dan dapat mengalirkan arus yang lebih besar. Sedangkan belitan bantu dibuat dari tembaga yang mempunyai luas penampang kecil dan mempunyai lebih banyak belitan, sehingga impedansinya lebih besar dibanding impedansi belitan utama. 

Grafik arus belitan bantu dan arus belitan utama mempunyai perbedaan fasa sebesar φ, hal ini sebabkan karena perbedaan besarnya impedansi kedua belitan tersebut. Perbedaan arus fasa ini menyebabkan arus total, merupakan penjumlahan vektor arus utama dan arus bantu. Medan magnet utama yang dihasilkan belitan utama juga mempunyai perbedaan fasa sebesar φ dengan medan magnet bantu. Berikut ini merupakan gambar grafik arus belitan bantu belitan utama.

Arus yang mengalir pada lilitan bantu Z1-Z2 akan menghasilkan fluks magnet Ф tegak lurus. beberapa saat kemudian, lilitan utama U1-U2 dialiri arus utama yang bernilai positif. Peristiwa ini akan menghasilkan medan magnet yang bergeser sebesar 45° dengan arah berlawanan jarum jam. Kejadian ini berlangsung terus sampai satu siklus sinusoidal, sehingga menghasilkan medan magnet yang berputar pada belitan statornya.

Rotor motor satu fasa sama dengan rotor motor tiga fasa mempunyai bentung seperti batang-batang kawat yang masing-masing ujungnya dihubung singkatkan dan menyerupai bentuk sangkar tupai, maka dari itu motor jenis ini sering disebut rotor sangkar (squirrel-cage rotor). Belitan rotor yang dipotong oleh medan putar stator, menghasilkan tegangan induksi, interaksi antara medan putar stator dan medan magnet rotor menghasilkan torsi putar pada rotor.

Kelebihan Motor Split Phase

Memiliki beberapa kelebihan yang membuatnya menjadi pilihan yang baik untuk berbagai aplikasi:

1. Torsi Mulai yang Lebih Besar: Dibandingkan dengan motor shaded pole, motor split phase dapat memberikan torsi mulai yang jauh lebih besar.

2. Putaran Rotor yang Lebih Cepat: Kelebihan lain dari motor split phase adalah putaran rotornya yang lebih cepat. Misalnya, motor listrik tipe dua kutub dapat mencapai putaran hingga 3.000 RPM

3. Konstruksi yang Sederhana dan Mudah Diperbaiki: Motor split phase memiliki konstruksi yang relatif sederhana dengan kumparan utama dan kumparan bantu, yang membuatnya lebih mudah untuk dipahami dan diperbaiki jika terjadi kerusakan

4. Penggunaan Saklar Sentrifugal: Penggunaan saklar sentrifugal dalam motor ini memungkinkan motor untuk mengatur sendiri kapan kumparan bantu harus aktif atau tidak. Ini membantu dalam mengoptimalkan penggunaan energi.

5. Penggunaan Gulungan Tipe Kurungan: Gulungan tipe kurungan atau squirrel cage winding yang digunakan dalam motor ini biasanya lebih tahan lama dan memerlukan perawatan yang lebih sedikit dibandingkan dengan jenis gulungan lainnya.

Kekurangan Motor Split Phase

Motor Split Phase, juga dikenal sebagai Motor Fase Belah, memiliki beberapa kekurangan yang perlu diperhatikan:

1. Tenaga Putar Awal yang Kurang Baik: Salah satu kekurangan utama dari motor split phase adalah tenaga putar awal (starting torque) yang kurang baik. Hal ini bisa menjadi masalah dalam aplikasi tertentu yang membutuhkan torsi start yang tinggi.

2. Tidak Cocok untuk Beban Berat: Motor split phase biasanya tidak cocok untuk beban berat seperti motor industri dan peralatan lainnya. Dalam kasus ini, sistem tiga fase seringkali lebih cocok untuk mengatasi beban berat tersebut.

Motor kapasitor start. Motor ini mirip seperti motor fasa belah, yang membedakan antara keduanya adalah adanya kapasitor yang dihubungkan seri dengan belitan bantu memperbesar torsi pada saat starting dan ditambah sebuah sakelar sentrifugal, konstruksi antara motor kapasitor start dengan motor fasa belah juga mirip.

Seperti dikatakan di awal prinsip kerja motor kapasitor start ini sama seperti jenis motor induksi lainnya, yaitu jika pada lilitan utama diberikan sumber arus maka akan terjadi medan magnet putar (fluks magnet) yang ada dan besarnya sama, sehingga resultan gaya yang dihasilkan adalah 0. Tetapi dengan adanya lilitan bantu dan kapasitor, maka terdapat perbedaan fasa diantara keduanya, disinilah terjadi fluksi magnet dan resultan gaya yang berbeda maju atau mundur tergantung besarnya resultan gaya itu sendiri dan pada umumnya terjadi resultan gaya searah jarum jam sehingga motor dapat berputar ke kanan. Setelah motor berputar sekitar 75% dari putaran nominal maka sakelar sentrifugal akan memutuskan rangkaian lilitan bantu dan motor bekerja hanya dengan lilitan utama.

Motor kapasitor run (running capacitor motor)

Yang membedakan antara motor kapasitor run dengan motor kapasitor start adalah rangkaian kapasitor yang dipasang didalamnya. Pada motor kapasitor run, dilakukan penambahan kapasitor yang dirangkai pararel dengan kapasitor start. Pada kapasitor run tidak perlu ditambah dengan switch. Sehingga motor akan langsung bekerja apabila dialiri sumber listrik 1 fasa. Kelebihan dari motor jenis ini adalah mempunyai torsi yang besar dan mengalirkan arus yang kecil.

Komutator mengatasi masalah ini dengan membalikkan arah arus yang mengalir pada lilitan jangkar pada setiap setengah putaran jangkar, yang memastikan bahwa medan magnet yang dihasilkan oleh arus pada lilitan jangkar terus berputar ke arah yang sama dengan jangkar. Hal ini menjaga motor tetap berjalan lancar dan efisien.

Fungsi komutator adalah untuk mengubah arah aliran arus melalui lilitan jangkar saat berputar, yang menyebabkan motor berputar. Tanpa komutator, motor DC tidak akan dapat beroperasi.

Motor DC terdiri dari bagian-bagian utama berikut:

Armature atau Rotor

Armatur motor DC adalah silinder laminasi magnetik yang diisolasi satu sama lain. Armatur tegak lurus terhadap sumbu silinder. Armatur adalah bagian berputar yang berputar pada porosnya dan dipisahkan dari kumparan medan oleh celah udara.

Kumparan Medan atau Stator

Kumparan medan motor DC adalah bagian yang tidak bergerak yang dililitkan lilitan untuk menghasilkan medan magnet . Elektromagnet ini memiliki rongga silinder di antara kutub-kutubnya.

Komutator dan Sikat Pembalik

Komutator motor DC adalah struktur silinder yang terbuat dari segmen tembaga yang ditumpuk bersama-sama tetapi diisolasi satu sama lain menggunakan mika. Fungsi utama komutator adalah untuk memasok arus listrik ke lilitan jangkar.

Sikat Arang

Sikat motor DC dibuat dengan struktur grafit dan karbon. Sikat ini mengalirkan arus listrik dari sirkuit eksternal ke komutator yang berputar. Oleh karena itu, kita jadi memahami bahwa komutator dan unit sikat berfungsi untuk menyalurkan daya dari sirkuit listrik statis ke daerah yang berputar secara mekanis atau rotor .

• Motor DC Eksitasi Sendiri

  1. motor DC seri

  2. motor DC shunt

  3. motor DC Kompon

• Motor DC Eksitasi Terpisah

• Motor Kompon pendek

• Motor kompon panjang

Pada motor gabungan pendek fluks magnet yang dihasilkan oleh kedua lilitan berada pada arah yang sama.

Pada motor kompon panjang, fluks yang dihasilkan oleh lilitan medan seri berlawanan dengan fluks yang dihasilkan oleh lilitan medan shunt.

Proteksi Otomatis

Tindakan proteksi ini ditambahkan untuk mengamankan manusia dari sentuhan langsung dan tidak langsung. Peralatan proteksi yang dimaksud adalah Residual Current Circuit Breaker (RCCB) Sebagai peralatan yang digunakan untuk mengamankan manusia dari sentuhan langsung maupun tidak langsung maka alat ini didasain dengan kepekaan yang tinggi. Pemilihan spesifikasi yang digunakan yaitu sebesar 30 mA. Alat ini akan bekerja secara otomatis ketika terjadi arus bocor.

RCCB (Residual Current Circuit Breaker)

Residual Current Circuit Breaker merupakan salah satu jenis pengaman yang digunakan untuk mendeteksi arus bocor, pengaman ini akan trip dengan sendirinya apabila arus yang telah melewati RCCB ini telah melebihi batas arus yang telah ditentukan.

Pada dasarnya pengamanan terhadap risiko kontak langsung adalah isolasi kabel fasa tegangan dan penggunaan box panel serta lainnya, tetapi untuk pengamanan tambahan, sangat direkomendasikan untuk menggunakan RCCB untuk mencegah berbagai resiko masuknya listrik kedalam tubuh manusia¹⁶. Standar IEC menetapkan pemasangan RCCB dengan sensitifitas 30 mA untuk dipasang pada instalasi listrik sebagai pengaman arus bocor pada manusia.

Identifikasi jenis sistem pembumian didefiniskan dengan dua huruf yaitu:

Huruf pertama untuk koneksi netral Sumber

1. T adalah hubungan langsung sebuah titik ke bumi.

2. I adalah semua bagian aktif diisolasi dari bumi atau satu titik dihubungkan ke bumi melalui impedansi tinggi.

Huruf Kedua untuk koneksi bagian konduktif terbuka instalasi ke bumi.

1. T artinya hubungan listrik langsung dari bagian konduktif terbuka ke bumi, tidak tergantung pada pembumian sembarang titik sistem daya.

2. N artinya hubungan listrik bagian konduktif ke titik sistem daya yang di bumikan

2. Sistem TN-S

   Pada sistem ini Huruf tambahan S berarti separated atau terpisah. seperti namanya,yaitu netral dan grounding ditempatkan terpisah.

   
   

3. Sistem TN-C-S

   Pada sistem ini netral dan grounding semula digabungkan (combined) dijaringan. namun, kemudian grounding dan netral dipisah dan mempunyai jalurnya masing-masing (separated). sistem pembumian ini kombinasi antara sistem pembumian TN-C dan TN-S.

• Isolasi bagian aktif yang baik

• Menghalangi bagian aktif dengan penghalang atau selungkup.

• Memberikan tanda peringatan atau label pada peralatan dan instalasi listrik yang berpotensi berbahaya.

• Menempatkan instalasi listrik di tempat yang tidak mudah dijangkau atau disentuh manusia.

• Menggunakan peralatan interlocking

Pada kondisi hubung singkat nilai arus hubung singkat sangatlah besar, akan tetapi nilai arus pada penghantar fasa dan penghantar netral sama besar dengan nilai arus hubung singkatnya, sehingga triping coil tidak mendeteksi adanya perbedaan dan tidak akan memutuskan rangkaian dari sumber. Maka dalam pemasangan sebuah RCCB harus dilengkapi dengan pemasangan MCB yang berfungsi untuk pengaman hubung singkat, agar ketika terjadi hubung singkat sistem dapat diamankan oleh MCB dan apabila terjadi arus bocor maka RCCB yang akan mengamankan dari gangguan tersebut

cara pasang RCCB/ELCB

Garis putus-putus merupakan waktu minimum RCCB akan bekerja jika arus bocor terjadi sebesar 0,5 IΔn dan garis utuh merupakan waktu pemutusan maksimum RCCB harus bekerja.

Karakteristik pemutusan RCCB pada gambar diatas merupakan karakteristik RCCB dengan tipe pemutusan instantaneous. Jika IΔn atau rating dari RCCB adalah 30 mA, maka dapat dijelaskan bahwa waktu yang dibutuhkan RCCB untuk memutuskan kontaknya jika terjadi arus bocor 30 mA maka waktu pemutusan maksimum yaitu 300 ms, dan jika terjadi arus bocor 60 mA atau 2 kali IΔn maka waktu pemutusan maksimum yaitu 150 ms.

• High-Sensitivity Relay, Relay ini mendeteksi kebocoran arus dengan sangat sensitif. Jika ada kebocoran arus yang melebihi ambang batas tertentu, relay ini akan memicu mekanisme pemutusan untuk menghentikan aliran listrik, sehingga mencegah potensi bahaya.

• Test Button, Tombol ini digunakan untuk menguji fungsi RCCB. Ketika ditekan, tombol ini akan mensimulasikan kebocoran arus untuk memastikan bahwa perangkat dapat memutus arus listrik dengan benar saat diperlukan.

• Toroid, komponen berbentuk cincin yang mengelilingi kabel aktif dan netral. Fungsi utamanya adalah untuk mendeteksi ketidakseimbangan arus antara kabel-kabel tersebut, yang mengindikasikan kebocoran arus ke bumi.

• Electronic Interface, komponen yang bertugas untuk memproses sinyal dari toroid dan mengaktifkan relay untuk memutus arus jika terjadi kebocoran arus yang terdeteksi.

• Tripping Mechanism, bagian yang secara fisik memutus arus listrik ketika kebocoran arus terdeteksi oleh relay.

• Sensitivitas Tinggi (HS) : 6 – 10 – 30 mA

• Sensitivitas Sedang (MS): 0,1 - 0,3 - 0,5 – 1A

• Sensitivitas Rendah (LS) : 3 – 10 – 30 A.

RCCB untuk perumahan dan sejenisnya selalu menggunakan sensitivitas paling tinggi atau sedang. Karena sensitivitas tinggi paling sering digunakan untuk proteksi tegangan sentuh, sedangkan sensitivitas sedang dan khususnya RCCB dengan sensitivitas 300 dan 500 mA sangat diperlukan untuk proteksi kebakaran^.

Korsleting / Short Circuit ini bisa disebabkan karena berbagai macam faktor diantaranya adalah : 

• Kulit kabel yang sedikit terkelupas sehingga mengakibatkan kabel fasa dan netral saling terhubung

• Peralatan elektronik yang rusak sehingga mengakibatkan korsleting

• dan lain lain.

Maka ketika terjadi short-circuit / hubung singkat tersebut, RCBO akan langsung memutus aliran listrik sehingga tidak terjadi hal yang tidak diinginkan seperti kebakaran rumah.

Apabila penggunaan peralatan elektronik di rumah tsb melebihi 900 Watt atau 4 Ampere maka RCBO akan langsung memutus aliran listrik di rumah tsb.

Kemudian ada orang yang tidak sengaja menyentuh kabel tsb sehingga membuat dia tersetrum / tersengat listrik. 

Cara yang dilakukan RCBO untuk mendeteksi adanya "kontak fisik" atau "orang tersetrum" tsb adalah dengan membandingkan arus yang mengalir pada kabel fasa dan netral. Apabila terjadi perbedaan nilai arus antara kabel fasa dan netral maka RCBO akan langsung memutus aliran listrik.

Hal tersebut dikarenakan ada sebagian arus listrik yang mengalir ke tubuh orang yang tersetrum tersebut.

Cara yang digunakan RCBO untuk mendeteksi kebocoran arus adalah dengan membandingkan nilai arus pada kabel fasa dan netral. Seperti bunyi dari hukum kirchoff yaitu "Arus yang masuk dalam suatu penghantar nilainya sama dengan arus yang keluar dari penghantar tersebut".

Jadi untuk menjelaskan cara kerja dari RCBO lihat pada gambar diatas :

• Misalnya ketika seseorang ingin menyalakan televisi dengan menghubungkannya ke stop kontak maka orang tsb tidak sengaja tersetrum / tersengat listrik

• Hal tersebut mengakibatkan terjadinya "Kebocoran Arus" dimana sebagian arus listrik mengalir ke orang tsb.

• Maka terlihat pada gambar arus yang masuk ke instalasi adalah 10 A dan arus yang keluar instalasi adalah 9,7 A.

• Hal tsb dikarenakan sebagian arus listrik mengalir ke "orang yang tersetrum" tsb yaitu nilainya 0,3 A.

• Maka RCBO akan membandingkan nilai dari kabel fasa dan netral dan ditemukan bahwa nilainya tidak sama

• Maka RCBO akan langsung memutus aliran listrik di instalasi tsb sehingga "orang yang tersetrum" tersebut dapat terselamatkan.

2. Prinsip Kerja RCBO Mendeteksi Lonjakan Arus

Lonjakan arus ini disebabkan karena dua hal yaitu Hubung singkat dan Beban Berlebih.

• Hubung singkat terjadi ketika aliran listrik pada kabel fasa dan netral saling terhubung sehingga menyebabkan lonjakan arus yang sangat tinggi.
  

• Beban berlebih terjadi ketika beban yang terpasang pada suatu instalasi listrik melebihi kapasitas Circuit Breaker.
  Misalkan spesifikasi Circuit Breaker dengan Rating 6 Ampere, kemudian beban listrik yang terpasang yaitu 10 Ampere. Maka ketika semua peralatan elektronik menyala dengan arus 10 Ampere, Circuit breaker akan langsung memutus aliran listrik.

Kemudian cara yang digunakan RCBO untuk mendeteksi kebocoran arus ini adalah dengan bahan bimetal yang terpasang di dalam alat ini.