bab 3 tinjauan pustaka fix ix

7/21/2019 BAB 3 Tinjauan Pustaka Fix Ix

http://slidepdf.com/reader/full/bab-3-tinjauan-pustaka-fix-ix 1/22

BAB 3

TINJAUAN PUSTAKA

3.1 Motor Listrik 3 Phasa

Motor AC 3 fasa bekerja dengan memanfaatkan perbedaan fasa sumber

untuk menimbulkan gaya putar pada rotornya. Jika pada motor AC 1 phase untuk

menghasilkan beda phase diperlukan penambahan komponen Kapasitor (baca

disini! pada motor 3 phase perbedaan phase sudah didapat langsung dari sumber

seperti terlihat pada gambar arus 3 phase berikut ini"

#ambar 3.1 Medan magnet arus 3 fasa

#ambar 3.$ #rafik arus 3 fasa

19



%ada gambar di atas! arus 3 phase memiliki perbedaan phase &' derajat antar

phasenya. engan perbedaan ini! maka penambahan kapasitor tidak diperlukan.

()ra*an! $'1+

%ada pabrik %upuk ,ri*idjaja %alembang jumlah motor induksi yang

digunakan banyak sekali dari berbagai jenis dan ukuran. %enggunaan motor

induksi sangat menguntungkan karena biaya yang relatif murah! kehandalannya

tinggi dan mudah dalam pera*atan.

3.2 Bagian Motor - Motor Induksi 3 Phasa

1. Rotor

-otor adalah bagian yang berputar dari sebuah motor. -otor dapat

berputar dengan dua sumber energi"

1. nergi Mekanik

/ engan tangan anda.

/ engan putaran dari alat yang terhubung dengan rotor tersebut.

$. nergi 0istrik

Motor diberikan arus listrik.

#ambar 3.3 -otor

20



2. Stator

,tator terdiri dari lilitan atau kumparan yang memberikan efek

magnet kepada rotor! sehingga rotor dapat berputar.

#ambar 3.+ ,tator

3. Tr!ina" Bo#

21



,alah satu bagian yang cukup penting untuk dapat

memahami motor starter . erminal bo2 adalah stop kontak4 yang

bertugas menyambung aliran listrik dari sumber ke motor. ari terminal

bo2! pengaturan starter star atau delta dapat dilakukan. %engaturan star

atau delta mengacu pada informasi yang tertera pada nameplate motor.

erminal bo2 terdapat *inding! jika anda sering melihat format 516716

81 dan 8$65$67$! disinilah tempatnya. (0istrik! $'13

#ambar 3.9 erminal bo2

3.3 Konstruksi $ari Motor Induksi

Motor induksi tiga fasa memiliki dua komponen dasar yaitu stator dan

rotor! bagian rotor dipisahkan dengan bagian stator oleh celah udara yang

sempit (air gap dengan jarak antara '!+ mm sampai + mm. ipe dari motor

induksi tiga fasa berdasarkan lilitan pada rotor dibagi menjadi dua macam

yaitu rotor belitan (*ound rotor adalah tipe motor induksi yang memiliki

rotor terbuat dari lilitan yang sama dengan lilitan statornya dan rotor

sangkar tupai (,:uirrel6cage rotor yaitu tipe motor induksi dimana

konstruksi rotor tersusun oleh beberapa batangan logam yang dimasukkan

mele*ati slot6slot yang ada pada rotor motor induksi! kemudian setiap

22

https://rekayasalistrik.wordpress.com/category/motor-starter/motor%20starter

https://rekayasalistrik.wordpress.com/2013/05/05/apa-itu-delta-motor-starter/

https://rekayasalistrik.wordpress.com/2013/05/05/apa-itu-delta-motor-starter/

https://rekayasalistrik.wordpress.com/category/motor-starter/motor%20starter



bagian disatukan oleh cincin sehingga membuat batangan logam terhubung

singkat dengan batangan logam yang lain. ()ra*an! $'1+

#ambar 3.& Konstruksi motor listrik 3 fasa

3.% K"asi&ikasi Motor Induksi

;ampir seluruh penggunaan dari energi listrik arus bolak6balik yang

didistribusikan digunakan untuk penerangan dan po*er (dalam hal ini motor

listrik. <eberapa pabrik telah mencoba untuk memproduksi bebebrapa tipe

motor arus bolak6balik satu fasa. Karena begitu banyaknya tipe motor listrik

di pasaran! maka untuk lebih mudah mengetahuinya dibuatlah suatu

klasifikasi dalam beberapa hal yang dibedakan oleh beberapa point diba*ah

ini "

1. Motor 0istrik Menurut Konstruksi -otor "

a. -otor belitan

b. -otor sangkar

$. Motor 0istrik Menurut %enggunaan Arus "

a. ,atu fasa b. iga fasa

3. Motor 0istrik Menurut Kecepatan putar "

a. %utaran tetap

b. %utaran yang dapat diatur

+. Motor 0istrik <erdasarkan <entuk "

a. erbuka

b. ertutup

c. ,emi tertutup

d. 7entilasi

23



3.' Prinsi( Kr)a Motor Induksi

%rinsip kerja motor induksi dijelaskan dengan gelombang sinusoidal

ga!*ar-3.3+ terbentuk6nya medan putar pada stator motor induksi. ampak

stator dengan dua kutub! dapat diterangkan dengan empat kondisi.

#ambar 3.= " <entuk gelombang sinusoida dan timbulnya medan putar

pada stator motor induksi

1 Saat sudut ,,. Arus )1 bernilai positip dan arus )$ dan arus )3 bernilai negatip

dalam hal ini belitan 7$! 51 dan 8$ bertanda silang (arus meninggalkan

pembaca! dan belitan 71! 5$ dan 81 bertanda titik (arus listrik menuju

pembaca. terbentuk fluk magnet pada garis hori>ontal sudut ',. kutub ,

(south?selatan dan kutub @ (north?utara.

$ Saat sudut 12,,. Arus )2 bernilai positip sedangkan arus )1 dan arus )3

bernilai negatip! dalam hal ini belitan 82! 71 dan 52 bertanda silang (arus

meninggalkan pembaca! dan ka*at 81! 72 dan 51 bertanda titik (arus

menuju pembaca. #aris fluk magnit kutub , dan @ bergeser 1$', dari posisi

a*al.

3 Saat sudut 2%,,. Arus )3 bernilai positip dan )1 dan )$ bernilai negatip! belitan

52! 81 dan 72 bertanda silang (arus meninggalkan pembaca! dan ka*at 5 1!

24



82 dan 71 bertanda titik (arus menuju pembaca. #aris fluk magnit kutub ,

dan @ bergeser 1$', dari posisi kedua.

+ Saat sudut 3,,. posisi ini sama dengan saat sudut ''. dimana kutub , dan @

kembali keposisi a*al sekali.

ari keempat kondisi diatas saat sudut , , 12,, 2%,,3,,! dapat dijelaskan

terbentuknya medan putar pada stator! medan magnet putar stator akan

memotong belitan rotor. Kecepatan medan putar stator ini sering disebut

kecepatan sinkron! tidak dapat diamati dengan alat ukur tetapi dapat dihitung

secara teoritis besarnya ns=f ×120

p putaran permenit. #aya 0oren> (B dan

torsi a*al (a pada rotor. (uhal! $''+

3. Para!tr Motor Induksi

#ambar 3.D Karakteristrik torsi motor induksi

Karakteristik torsi motor induksi ga!*ar 3./+ disebut torsi fungsi dari

slip (T0&s"i(. #aris Eertikal merupakan parameter torsi ('/1''F dan

garis hori>ontal parameter slip (1!'/'!'. ikenal ada empat jenis torsi!

yaitu "

25



1 MA! momen torsi a*al!

$ M,! momen torsi pull6up!

3 MK! momen torsi maksimum

+ M<! momen torsi kerja.

orsi a*al terjadi saat motor pertama dijalankan (slip 1!'! torsi pull6

up terjadi saat slip '!=! torsi maksimum terjadi slip '!$ dan torsi kerja berada

ketika slip '!'9. orsi beban harus lebih kecil dari torsi motor. <ila torsi

beban lebih besar dari torsi motor! akibatnya motor dalam kondisi kelebihan

beban dan berakibat belitan stator terbakar. 5ntuk mengatasi kondisi beban

lebih dalam rangkaian kontrol dilengkapi dengan pengaman beban lebih

disebut thermal oEerload! yang dipasang dengan kontaktor.

#ambar 3.G karakteristik putaran ? fungsi torsi n ? f(torsi

Karakteristik torsi juga bisa disajikan dalam bentuk lain! kita kenal

karakteristik putaran ? fungsi torsi n ? f(torsi lihat gambar 3.G garis Eertikal

menunjukan parameter putaran torsi. Ketika motor berputar pada garis nH

didapatkan kantorsi di titik MH. Ketika putaran berada di nn didapatkan torsi

motor di Mn. aerah kerja putaran motor induksi berada pada daerah nH dan

nn sehingga torsi motor induksi juga berada pada area MH dan Mn.

<erdasarkan grafik fungsi torsi dapat disimpulkan ketika putaran rotor turun

dari nH dan nn pada torsijustru terjadi peningkatan dari MH ke Mn.

26



#ambar 3.1' " Karakteristik parameter efisiensi!putaran! faktor kerja dan

arus beban

Karakteristik motor induksi lainnya lihat ga!*ar 3.1, mencakup

parameter efisiensi! faktor kerja! ratio arus dan ratio putaran. engan

membaca karakteristik motor induksi dapat diketahui setiap parameter

yang dibutuh kan. ,aat torsi mencapai 1''F dapat dibaca ratio arus

)I)o ? 1 faktor kerja cos " '!D! efiseiensi motor '!D9 dan ratio putaran

nIns " '!G$

3. 4angguan - 4angguan Pada Motor Induksi

Jenis / jenis gangguan pada Motor )nduksi

4angguan &isik dari "ingkungan sk"i"ingn5a

a. %asir

b. Air

c. #as

d. ebu dll.

4angguan Mkanis

a. %elumasan bantal6bantal motor tidak sempurna. b. %emeliharaan Motor yang kurang baik.

c. %emasangan instalasi yang tidak teliti.

d. %emakaian bagian perlengkapan motor yang tidak sesuai.

e. %embebanan mekanis yang digerakkan lebih besar dari kemampuan

motor.

4angguan B*an L*ih

27



#angguan ini di sebabkan oleh besarnya beban yang ditanggung motor

melebihi kapasitasnya. Akibatnya arus yang lebih besar yang

menimbulkan panas sehinga dapat merusak isolasi pada motor.

4angguan Tgangan Turun

urunnya tegangan jala6jala akan mengurangi momen dari motor

listrik!sebab momen sebanding dengan k*adrat tegangan. Karena momen

beban konstan!maka slip motor bertambah besar ! hal ini akan

mengakibatkan lebih banyak tenaga reaktif yang diserap motor! sehingga

arus yang di perlukan motor juga semakin besar. 5ntuk itu diperlukan

penstabilan tegangan.

4angguan 6u*ung Singkat

<iasanya terjadi oleh beberapa sebab! yaitu "

a. #angguan hubung singkat pada antara fasa! dapat terjadi pada kabel

penghubung jala6jala dengan motor! atau pada ujung kabel dan pada

kumparan6kumparan motor (#round.

b. #angguan antara masing 6 masing lilitan pada salah satu kumparan

stator! hal ini akan menggangu keseimbangan motor dan arus yang

mengalir pada kumparan yang bersangkutan akan menjadi lebih

besar. alam suatu system kelistrikan mustahil untuk mendapatkan

kondisi system yang sempurna. leh karena itu diperlukan suatu

alat proteksi untuk melindungi system atau meminimalkan

gangguan tersebut.

#angguan yang sering dijumpai pada system kelistrikan suatu pabrik

yaitu "

1. ;ubung singkat antara phasa ke phasa maupun phasa ke ground

$. Kelebihan beban pada generator atau motor

3. 5nbalance pada motor dan generator

3./ 7ara Mngu*ah K8(atan Putar Motor Induksi

3./.1 Pngu*ahan )u!"ah kutu*

Kecepatan putar motor induksi ditentukan oleh frekuensi tegangan

masukan dan jumlah kutub motor seperti yang dijelaskan dengan rumus "

28



ns=120 f

p

imana "

ns ? Kecepatan medan putar motor(rpm

f ? Brekuensi (;>

p ? Jumlah kutub

%engaturan jumlah kutub mudah dilakukan tetapi pengaturannya terbatas.

;al ini dikarenakan jumlah kutub pada motor induksi tiga phasa merupakan

kelipatan $! sehingga pengaturannya kasar.

3./.2 Pngu*ahan Tgangan Su!*r

%ersamaan torsi motor induksi tiga phasa sebanding dengan kuadrat

tegangan yang diberikan. %engubahan tegangan untuk pengendalian

kecepatan akan diikuti dengan pengubahan torsi motor. %engaturan putaran

motor induksi tiga phasa dengan cara mengatur tegangan sumber

mempunyai daerah kerja yang lebih luas.

4a!*ar 3.11 Karaktristik (ngaturan tgangan

3./.3 Pngaturan tahanan "uar

-otor motor dikonstruksi dengan lilitan yang diba*a keluar dari motor

slip ring pada poros motor. 0ilitan tersebut dihubungkan pada pengontrol

yang menempatkan tahanan Eariabel seri dengan lilitan. engan mengubah

jumlah tahanan luar yang dihubungkan pada rangkaian rotor! kecepatan

motor lilit yang paling umum dengan rentang 3'' hp atau lebih. #ambar

3.1$ menunjukkan rangkaian daya untuk mengontrol motor rotor.

29



-angkaian terdiri dari pengasut magnetis (M! yang menghubungkan

rangkaian primer dengan )in! dan dua kontaktor

akselerasi sekunder (, dan ;! yang mengontrol kecepatan. Ketika

bekerja pada kecepatan rendah! kontaktor , dan ; keduanya membuka dan

tahanan penuh diselipkan pada rangkaian kedua motor.

#ambar 3.1$ %engontrol kecepatan dari motor induksi -otor lilit yang

menggunakan tahanan

Keterangan "

- " ;ambatan

; " ,aklar ;

, " ,aklar ,

M " %engasut magnetis

01603 " lilitan r! s! t

Apabila kontaktor , menutup! bagian dari tahanan total pada

rangkaian diparalel! akibatnya kecepatan bertambah. Apabila kontaktor ;

menutup! maka semua tahanan pada rangkaian sekunder motor di bypass!

jadi motor berputar pada kecepatan maksimum. Kelemahan penggunaan

30



tahanan pada kontrol kecepatan pada motor induksi rotor lilit adalah banyak

panas yang didisipasi pada tahanan! karena itu efesiensinya rendah.

%engaturan kecepatan juga jelek! karenauntuk tahanan tertentu kecepatan

berubah sangat menyolok jika beban mekanis berubah.

Kecepatan putar motor induksi tiga phasa dapat dirubah dengan

menambahkan tahanan luar. engan mengatur tahanan luar akan terjadi

perubahan kecepatan. %engaturan tahanan luar hanya dapat dilakukan untuk

motor induksi jenis rotor lilit

3./.% Pngu*ahan &rkunsi su!*r

Kecepatan putar motor induksi tiga phasa dapat diatur dengan mengubah

frekuensi sumber! karena medan putar stator merupakan fungsi dari

frekuensi sumber. %engaturan frekuensi sumber merupakan metode

pengaturan yang memungkinkan yang lebih luas. Brekuensi sumber AC

yang konstan (9' ;> harus diubah sesuai kebutuhan yang diinginkan.

%roses pengubahan frekuensi ini memerlukan conEerter dari AC ke C

( Rectifier ! dan dari C dijadikan ke AC kembali ( Inverter dengan

frekuensi yang berbeda.

engan demikian jika frekuensi motor ditingkatkan maka akan

meningkatkan kecepatan motor! sebaliknya dengan memperkecil frekuensi

akan memperlambat kecepatan motor. %engendalian frekuensi motor

menggunakan rangkaian inEerter dapat dilihat seperti pada gambar berikut"

#ambar 3.13 <lok diagram 7,

31



%rinsip kerja inEerter yang sedehana adalah "

1. egangan yang masuk dari jala jala 9' ;> dialirkan ke board penyearah C

( Rectifier ! dan ditampung ke bank capacitor. Jadi dari AC di jadikan C.

$. egangan C kemudian diumpankan ke board inEerter untuk dijadikan AC

kembali dengan frekuensi sesuai kebutuhan. Jadi dari C ke AC yang

komponen utamanya adalah ,emikonduktor aktif seperti )#< ( Insulated

Gate Bipolar Transistor . engan menggunakan frekuensi carrier (bisa

sampai $' k;>! tegangan C dicacah dan dimodulasi sehingga keluar

tegangan dan frekuensi yang diinginkan.

,ecara tradisional! motor C akan digunakan bila memiliki kemampuan

untuk menggunakan pengendali kecepatan. @amun karena keterbatasan

motor C! motor AC terus menjadi fokus bagi penggunaan Eariasi

kecepatan. <aik motor sinkron maupun motor induksi keduanya cocok

untuk penggunaan kontrol Eariasi kecepatan. Karena motor induksi adalah

motor asinkron! perubahan suplai frekuensi dapat memEariasikan kecepatan.

,trategi pengendalian motor induksi secara khusus akan tergantung pada

sejumlah faktor termasuk biaya inEestasi! ketahanan beban dan beberapa

persyaratan pengendalian khusus. ;al ini memerlukan suatu tinjauan rinci

mengenai karakteristik beban! data historis pada aliran proses! ciri6ciri

sistim pengendalian kecepatan yang diperlukan! biaya listrik dan biaya

inEestasi.

%otensi terbesar untuk penghematan listrik adalah dengan menggunakan

penggerak kecepatan Eariabel (Variable Speed Drive contohnya adalah

bang ship loader dan belt conEeyor! dimana kebutuhan dayanya berubah

sebesar kubik kecepatan. <eban torque yang konstan juga cocok untuk

penggunaan 7,.

a. Mnggunakan Variable Speed Drive 9S$

32



,ebagaimana telah dijelaskan sebelumnya bah*a pengendalian

kecepatan putaran montor induksi untuk mengerakan bag ship loader

merupakan cara yang paling efisien dalam mengendalikan kecepetan! sebab

jika kecepatan bag ship loader bertambah maka maka bag ship loader akan

bertabrakan. Metoda yang biasanya banyak digunakan untuk menurunkan

atau menaikkan kecepatan motor induksi adalah dengan menggunakan

penggerak kecepatan yang berEariasi atau biasa disebut dengan Variable

Speed Drive (7,.

,ecara sederhana untuk driEe AC! Variable Speed Drive akan mengubah

AC ke C yang kemudian diatur dengan suatu teknik penyaklaran switching 4 mengubah C menjadi tegangan dan frekuensi keluaran AC

yang berEariasi. Brekuensi keluaran yang dihasilkan 7, ini yang akan

diatur untuk mengubah kecepatan putar motornya.

7, memperbolehkan pengaturan kecepatan putar motor berada diatas

kisaran yang kontinyu! menghindarkan kebutuhan untuk melompat dari satu

kecepatan ke kecepatan lainnya.

3.: 9aria*" S(d $ri; 9S$

3.:.1 9aria*" S(d $ri; S8ara U!u!

7ariabel ,peed riEe merupakan sebuah alat pengatur kecepatan motor

dengan mengubah nilai frekuensi dan tegangan yang masuk ke motor.

%engaturan nilai frekuensi dan tegangan ini di maksud kan untuk

mendapatkan kecepatan putaran dan torsi motor yang diinginkan atau sesuai

dengan kebutuhan. ,ecara sederhana prinsip dasar 7ariabel ,peed riEe

untuk dapat mengubah frekuensi menjadi lebih kecil atau lebih besar yaitu

dengan mengubah tegangan AC menjadi tegangan C kemudian dijadikan

tegangan AC lagi dengan frekuensi yang berbeda atau dapat diatur.

<eberapa aplikasi! seperti pabrik kertas! rolling mill ! pompa! dan alat6alat

mesin tidak dapat berjalan tanpa 7, ini sedangkan yang lainnya! seperti

pompa sentrifugal! bisa mendapat manfaat dari penghematan energi.

5mumnya 7, digunakan untuk melakukan berikut ini"

33



1. Menyesuaikan kecepatan pengendali dengan keperluan kecepatan proses.

$. Menyesuaikan tor:ue (kopelItorsi pengendali dengan keperluan kopel

proses.

3. Menghemat energi dan meningkatkan efisiensi.

7ariabel ,ped riEe terdiri dari sebuah motor! unit kontrol pengendali!

unit sensor! dan sebuah input operator.

#ambar 3.1+ Diagram blok VD

iagram blok dasar dari sebuah pengendali elektrik berkecepatan Eariabel

ditunjukkan dalam #ambar 3.1+.

5nit kontrol pengendali adalah sebuah perangkat yang memodulasi energi

dari sumber ke motor . Melalui panel operator! seseorang dapat meningkatkan

atau menurunkan kecepatan. ,ebuah unit umpan balik memberi umpan balik kecepatan pada pengendali. Kemudian modulator daya atau unit kontrol

pengendali yang mengontrol kecepatan! kopel! dan daya! bersama dengan

arah motor dan mesin. Modulator daya bisa digunakan sebagai satu alat!

untuk pengontrolan motor.

3.:.2 Prinsi( Kr)a 9S$

Prinsi( kr)a 9aria*" S(d $ri;

#ambar 3.19 %rinsip Kerja 7,

34



1. egangan yang masuk dari jala jala 9' ;> dialirkan ke board -ectifierI

penyearah C! dan ditampung ke bank capacitor. Jadi dari AC di jadikan

C.

$. egangan C kemudian diumpankan ke board inEerter untuk dijadikan AC

kembali dengan frekuensi sesuai kebutuhan. Jadi dari C ke AC yang

komponen utamanya adalah ,emiconduktor aktif seperti )#<. engan

menggunakan frekuensi carrier (bisa sampai $' k;>! tegangan C

dicacah dan dimodulasi sehingga keluar tegangan dan frekuensi yang

diinginkan.

3.:.3 R8ti&ir

%engertian -ectifier (%enyearah #elombang adalah suatu bagian dari

-angkaian Catu aya atau %o*er ,upply yang berfungsi sebagai pengubah

sinyal AC (Alternating Current menjadi sinyal C (irect Current.

-angkaian -ectifier atau %enyearah #elombang ini pada umumnya

menggunakan ioda sebagai Komponen 5tamanya. ;al ini dikarenakan

ioda memiliki karakteristik yang hanya mele*atkan arus listrik ke satu arah

dan menghambat arus listrik dari arah sebaliknya. Jika sebuah ioda dialiri

arus <olak6balik (AC! maka ioda tersebut hanya akan mele*atkan

setengah gelombang! sedangkan setengah gelombangnya lagi diblokir. 5ntuk

lebih jelas! silakan lihat gambar diba*ah ini "

#ambar 3.1& -ectifier.

3.:.% In;rtr

35



)nEerter merupakan rangkaian elektronika daya yang berfungsi sebagai

pengubah arus searah (C menjadi arus bolak6balik (AC dengan

menggunakan metode s*itching dengan frekuensi tertentu. ,*itching itu

sendiri adalah proses perpindahan antara kondisi @ dan BB ataupun

sebaliknya. %encacahan arus C dengan proses s*itching ini dimaksudkan

agar terbentuk gelombang AC yang dapat diterima oleh peralatanIbeban

listrik AC. Komponen utama yang digunakan dalam proses s*itching sebuah

inEerter haruslah sangat cepat! sehingga tidak memungkinkan bila digunakan

saklar @6BB! relay! kontaktor dan sejenisnya. Akhirnya dipilihlah

peralatan6peralatan semi6konduktor yang mampu berfungsi sebagai

saklarIpencacah tegangan. alam fungsi lain )nEerter juga dapat di artikan

suatu alat untuk merubah arus aki menjadi arus %0@ yang berguna sebagai

listrik cadangan dan tetap membutuhkan listrik %0@ disaat mengecas aki.

,irkuit

KonEerter

,irkuit

)nEerter

,irkuit 5tama

,irkuit Kontrol

(aya

AC Motor

5nit )nEerter

[email protected] )@7.-1.- Motor induksi3 phasa

%o*er supply3 phasa Bilter 7dc

#ambar 3.1= <lok iagram )nEerter

%rinsip kerja dari sebuah inEerter adalah dengan menggabungkan sebuah

rangkaian multiEibrator yang dihubungkan dengan sebuah transformator

penaik tegangan (,tep 5p. )nEerter dapat digunakan untuk mensuplai beban

36



dengan tegangan AC dengan daya yang disesuaikan dengan daya tegangan

C yang tersedia. Contoh penggunaan inEerter dapat digunakan untuk

rangkaian 5%, (5ninterrupted %o*er ,upply untuk suplai tegangan listrik

bila terjadi pemutusan listrik dari %0@ dengan tiba6tiba.

#ambar 3.1D %rinsip Kerja )nEerter

-angkaian diatas adalah prinsip kerja dari inEerter. <ila posisi sakelar

yang n "1. ,1 dan ,$ L 7C

$. ,3 dan ,+ 6 7C

3. ,1 dan ,3 '

+. ,$ dan ,+ '

Jika posisi sakelar ada pada posisi 1! maka - akan dialiri listrik dari arah

kiri ke kanan. Jika sakelar pada posisi ke dua! maka - akan mendapatkan

aliran listrik dari arah kanan ke kiri! inilah prinsip arus bolak balik (AC padasatu perioda yang merupakan gelombang sinus setengah gelombang pertama

pada posisi positif dan setengah gelombang kedua pada posisi negatif. %rinsip

kerja dari inEerter dapat dijelaskan dengan menggunakan + sakelar seperti

ditunjukkan pada #ambar . <ila sakelar ,1 dan ,$ dalam kondisi on maka

akan mengalir aliran arus C ke beban - dari arah kiri ke kanan! jika yang

hidup sakelar ,3 dan ,+ maka akan mengalir aliran arus C ke beban - dari

arah kanan ke kiri. )nEerter dapat diklasifikasikan menjadi dua macam"

inEerter 1 fasa dan inEerter 3 fasa.

37



Kualitas inEerter merupakan penentu dari kualitas daya yang dihasilkan

oleh suatu sistem. ,istem inEerter yang membangun sebuah sistem biasanya

disesuiakan dengan beban kritis yang akan diaplikasikan. %ada dasarnya

sistem inEerter yang digunakan tidaklah menjadi masalah yang serius jika

beban kritisnya masih berupa komputer saja tetapi ketidak sesuaian

karakteristik inEerter pada beban tertentu dapat menyebabkan sebuah sistem

berhenti bekerja.

ugas utama dari sebuah inEerter adalah merubah tegangan C dari

rangkaian rectifier6charger menjadi tegangan AC yang berupa sinyal sinus

setelah melalui pembentukan gelombang dan rangkaian filter. egangan output

yang dihasilkan harus stabil baik amplitudo tegangan maupun frekuensi

tegangan yang dihasilkan! distorsi yang rendah! tidak terdapat tegangan

transien serta tidak dapat diinterupsi oleh suatu keadaan.

,istem inEerter yang biasa digunakan adalah sistem uasi6,:uare 8aEe

inEerter. ,istem ini dapat menghasilkan sinyal dengan duty cycle yang

berEariasi yang mana harus dilakukan pemfilteran baik dengan menggunakan

rangkaian serIparalel 0C. engan adanya filter ini maka sistem inEerter akan

lambat dalam merespon adanya tegangan transien dan frekunsinya pun akan

tetap. engan adanya rangkaian ini maka effisiensi inEerter biasanya

mencapai =9F. ,elain itu perlu adanya feedback yang menjaga agar

didapatkan tegangan konstan! sehingga perlu adanya rangkaian regulator

tegangan dengan feedback baik feedback berupa tegangan maupun berupa

arus output. %ada bagian inilah yang menjadikan sebuauh sistem menjadi

rumit.

#ambar 3.1G )nEerter dengan tipe !uasi"Square #ave

ipe inEerter :uasi s:uare *aEe ini hanya mempunyai effisiensi yang tidak

terlalu tinggi yaitu =9F sehingga daya sebesar $9F terbuang untuk regulasi

dan pengubahan tegangan C menjadi tegangan AC. an di dalam blok

38



osilator dan kontrol tidaklah sederhana sehingga membutuhkan komponen

yang banyak dan biaya pembuatannya menjadi mahal.

ipe inEerter yang lain adalah tipe pulse *idth modulation. ipe inEerter

ini menghasilkan deretan pulsa6pulsa yang dutycyclenya berEariasi. %ulsa6

pulsa ini setelah melalui filter akan dihasilkan sebuah sinyal sinusoidal yang

cukup baik. ipe inEerter pulse *ith modulation iniakan meningkatkan respon

regulasi dan respon terhadap tegangan transien yang cukup baik.8alapun

demikian tipe inEerter seperti ini masih kompleks namun jumlah penggunaan

komponen untuk kontrol tidak terlalu banyak. ipe inEerter semacam ini

biasanya digunakan pada inEerter dengan daya yang besar! sekitar 9'K7A.

#ambar 3.$' $ulse #idth %odulation Inverter

,istem dengan inEerter %8M ini dapat menghasilkan tegangan output

yang baik dengan pengurangan komponen filter sehingga rangkaian filter

menjadi lebih sederhana dan penurunan biaya pembuatan. @amun tipe inEerter

ini digunakan pada inEerter dengan kapasitas daya yang besar.

#ambar 3.$1 $ulsa $#% membentuk Sinusoidal

ipe inEerter yang lain adalah tipe inEerter ,tep *aEe )nEerter. %ada

rangkaian step *aEe inEerter ini menggunakan inEerter yang banyak untuk

mendapatkan sinyal sinusoidal yang baik dan pengurangan komponen

filter. Jumlah inEerter yang digunakan di dalam sebuah sistem biasanya 3 buah

tetapi dapat pula berjumlah & bahkan 1$ (kelipatan 3.

%ada tipe regulator ini tegangan C harus sudah teregulasi sebelum masuk

pada bagian inEerter agar tidak terjadi pergeseran tegangan kotak yang

39



dihasilkan. ,istem dengan inEerter ini mempunyai effisiensi sampai D9F pada

beban penuh.

#ambar 3.$$ Step #ave Inverter

engan banyaknya inEerter akan menghasilkan step yang lebih halus

sehingga fungsi filter dapat diminimisasi. %enggunaan inEerter dengan tipe ini

jarang dipakai untuk aplikasi komputer tetapi biasanya digunakan untuk

aplikasi 3 fasa dengan kapasitas daya yang besar. 8alaupun demikian

kelemahan sistem inEerter ini adalah dengan banyaknya inEerter yang

digunakan akan menghasilkan sinyal sinus yang baik namun biaya yang

dibutuhkan untuk membuat inEertet ini menjadi berlipat6lipat tergantung dari

jumlah inEerter yang digunakan.

Nang menjadi titik berat pada tipe inEerter ini adalah pada bagian osilator dan

kontrolnya karena pada bagian ini akan menghasilkan trigger6trigger bagi

,C-6,C- yang berfungsi sebagai inEerter tersebut dengan perioda yang

disesuaikan antara yang satu dengan yang lainnya sehingga dapat membentuk

sinyal stair case upIdo*n dengan frekuensi yang sesuai dengan frekuensi

yang dinginkan.

40

bab 3 tinjauan pustaka fix ix

Documents