kereta rel listrik

8/16/2019 Kereta Rel Listrik

1/15

Kereta Rel Listrik

Arwindra Rizqiawan

Saya rasa hampir semua yang berdomisili diJabodetabek pasti pernah merasakan kereta rel listrik (KRL). Kereta rel listrik

sebenarnya merupakan sarana transportasi komuter masal yang paling ampuh untuk

mengurai masalah kemaetan di Jabodetabek. !erlepas dari perilaku para manusia

penggunanya dan penyedia "asa layanan# sebenarnya sayang sekali kalau moda

transportasi ini dibiarkan begitu sa"a malah enderung terkesan kumuh# tidak nyaman#

tidak aman. Akhirnya para penggunanya pun selalu berangkat dari $keterpaksaan%

karena yang tersedia uma itu untuk men"angkau tempat berakti&itasnya. 'agi yang

suka tertarik dengan KRL# tulisan ini akan sedikit mengupas seara ringkas tentang

kereta rel listrik dari sisi teknologinya

'eberapa rekan penulis di blog ini sudah memaparkan dengan sangat baik prinsip

prinsip dasar dari mesin elektrik dan rangkaian elektronika daya. KRL sematamata

adalah salah satu aplikasi langsung dari prinsipprinsip tersebut. Sesuai dengan

namanya# Kereta Rel Listrik# artinya untuk menggerakkan kereta ini diperlukan energi

listrik sebagai sumber. Sangat mudah mengidenti&ikasi KRL# "alur KRL selalu memiliki

saluran listrik di atasnya. !entu sa"a berbeda dengan "alur kereta lintas "awa (KA. Argo#

KA. arahyangan# dsb) yang tidak memiliki saluran listrik diatasnya karena yang

beroperasi di situ merupakan kereta rel diesel. Kalau diatas kereta terdapat saluranlistrik# tentu sa"a akan heran kalau mendengar berita manusia mati tersengat listrik

karena duduk di atap KRL (tanya kenapa..*).

Sumber dc atau sumber ac?

+ua maam sumber listrik ini bisa digunakan di KRL. Sumber d yang umum dipakai

biasanya ,- /olt# sedangkan untuk kereta super epat bisa memakai sumber a


2/15


3/15

keepatan menggunakan in2erter ///: (variable voltage, variable frequency) untuk

mendapatkan tegangan a tiga &asa yang bisa diubahubah tegangan sekaligus

&rekuensinya sehingga keepatan motor a dapat berubahubah (3ambar 9 atas). ada

kasus sumber yang dipakai adalah sumber a satu &asa# diperlukan tambahan penyearah

untuk mengubah sumber a men"adi d# kemudian baru diubah lagi men"adi tegangan

tiga &asa menggunakan 222& (3ambar 9 bawah). ;engapa tampak repot dengan

kon&igurasi ada padahal sumbernya a dan motornya a "uga* Karena pada

umumnya sumber a yang dipakai merupakan sumber satu &asa sedangkan motor a

yang digunakan adalah motor tiga &asa# sampai saat ini kon2ersi satu &asa ke tiga &asa

langsung belum bisa.

3ambar 9. Sistem penggerak motor a

enggunaan motor a pun terbagi men"adi dua maam# ada KRL yang menggunakan

mesin a asinkron dan ada "uga yang menggunakan mesin a sinkron. 4ontoh terkenal

dari KRL yang menggunakan mesin a sinkron adalah !3/ di eranis. Alasan

penggunaan motor a sinkron pada !3/ adalah pada saat generasi !3/ pertama rilis#

dengan menggunakan mesin a sinkron# komutasi dan pemadaman thyristor dapat

dilakukan seara natural. 8al ini akan menghilangkan rangkaian tambahan untuk

memadamkan thyristor (yang harus ada apabila motor yang dipakai adalah motor a

asinkron). Alasan lain adalah adanya peraturan berat maksimum dari boogie pada !3/.

!eknologi KRL sekarang lebih banyak yang meman&aatkan mesin a asinkron sebagai

motor traksinya.

Terpusat atau terdistribusi?

!erdapat dua "enis KRL# terpusat (locomotive-hauled ) atau terdistribusi (electric

multiple unit


4/15

kon2ensional. Keuntungan dari sistem ini adalah biaya produksi yang lebih rendah

karena hanya , gerbong sa"a yang berisi peralatan# disamping itu getaran dan

kebisingan yang lebih rendah bagi para penumpang. Sebaliknya KRL yang banyak

dipakai di Jepang menganut tipe terdistribusi# termasuk shinkansen (bullet train)#

sebagai gambaran , unit KRL biasanya terdiri dari - gerbong dimana 9 gerbong memilki

sistem penggerak dan 0 gerbong tanpa penggerak. Keuntungan sistem terdistibusi

adalah penyebaran berat yang merata# peluang kegagalan yg lebih rendah karena

penggerak yang tersebar# pengereman regenerati dsb. emilihan apakah sistem

penggerak terpusat atau terdistribusi murni bebas# bahkan alasan geogra&is pun bisa

dipakai# seperti sistem KRL di Jepang yang "arak antar stasiun berdekatan tentu sa"a

sistem terdistribusi akan lebih baik karena akselerasi dan deselerasi dalam waktu

singkat.

Konsumsi dayaSebagai gambaran# !3/ keluaran tahun 0- menggunakan sistem a 0- k/ dapat

menapai keepatan maksimum hingga 90 km (-= buah motor 9- k>).

1ntuk KRL ringan seperti di "aringan Jabodetabek# Seri7 (, gerbong) bekas dari

Jepang misalnya menggunakan 0@ motor masingmasing ,=- k> sehingga total

menapai 9#6 ;> pada ,- / +4.

Sekilas memang KRL mengonsumsi energi yang sangat besar# namun menurut dengan

"umlah daya tampungnya dan waktu tempuhnya# menurut saya masih lebih hemat

daripada energi yang dibakar di kendaraan bermotor di Jakarta. !entu sa"a pelayanan

KRL sendiri "uga harus diperbaiki# interkoneksi antarmoda transportasi dan antar

stasiun harus dibuat lebih nyaman dan aman. +an tentu sa"a# perilaku kita sebagai

penumpang di atas KRL. salam semboyan..

Aplikasi Elektronika Daya pada Pumped Hydro Energy Storage Aplikasi Elektronika Daya pada Pumped Hydro Energy Storage

A. Pumped Hydro Energy Storage

Pumped Hydro Energy torage merupakan suatu ara untuk menyimpan energi sehingga kita

bisa menggunakannya seepat mungkin ketika kita membutuhkannya. 4ara menyimpan energi

adalah dengan melakukan modi&ikasi dari L!A. Jika pada L!A energy dari air yang turun dari


5/15


6/15

dana yang tidak sedikit apalagi apabila kita menginginkan pumped storage yang ramah

lingkungan serta tidak merusak lingkungan. 1S memiliki pumped storagedengan kapasitas

lebih dari 03># sedangkan Bndonesia saat sini sedang memulai membangun pumped storage

di daerah isokan.

B. Peran Elektronika Daya pada Pumped Hydro Energy Storage

Peran Elektonika daya pada Pumped Hydro Energy torage adalah mengatur fungsi dan

kecepatan dari mesin saat beban rendah maupun beban puncak! "stilah ini dikenal

sebagai#ariable-speed Pump torage! Pada saat beban rendah, mesin berfungsi sebagai

pompa yang memindahkan air dari reservoir ba$ah ke reservoir atas! %ir ini merupakan

cadangan energi yang digunakan ketika beban puncak! Pada saat beban puncak, mesin

berfungsi sebagai turbin yang akan berputar ketika air dari reservoir atas turun ke reservoir

ba$ah! Putaran turbin ini akan menghasilkan listrik dan melayani kebutuhan beban dari

&aringan listrik!

#ariable-speed Pump torage dapat diklasifikasikan men&adi ' &enis yaitu (

,. Turbin dan Pompa yang dihubungkan dengan motor/generator

0. Single Reversible Pump Turbine machine (Francis machine),

ingle Reversible Pump )urbine *achine+rancis *achine merupakan mesin yang saat ini

umum digunakan karena mesin ini dapat beker&a sebagai pompa dan turbin sekaligus!

%dapun penggunaan dari turbin dan pompa yang dihubungkan dengan motor+generator

sudah &arang ditemui! ntuk mengatur kecepatan digunakan .oubly ed %d&ustable peed

Pumped torage nit /.%P0! Konfigurasi dari .%P adalah sebagai berikut!

Gambar 1: DFASPSU


7/15

ada gambar diatas# terlihat bahwa rotor terhubung ke kon2erter sedangkan stator terhubung

ke tra&o yang terkoneksi ke "aringan listrik. Kon2erter yang digunakan ber2ariasi# diantaranya

adalah cycloconverter, diode clamped inverter, H-1ridged 2ascaded *ultilevel 2onverter, 3

1ack to back t$o levels voltage source inverter. Ketiga kon2erter terakhir merupakan "enis

multile2el in2erter.

2ycloconverter (Kon2erter A4A4)merupakan rangkaian elektronika daya yang ber&ungsi

mengubah &rekuensi gelombang masukan. ada #ariable-speed Pump torage# umumnya

digunakan semikonduktor "enis 3!C (4ate )urn-5ff )hyristor). 'erikut adalah gambar

rangkaian 4yloon2erter yang digunakan dalam Pumped Hydro Energy torage.

Gambar 2: 3pase!3pase "ridge #y$lo$on%erter

3ambar diatas merupakan 6 phase-6 phase 1ridge 2ycloconverter+7-pulse cycloconverter+67-

thyristors cycloconverter yang umum digunakan pada #ariable-speed Pump torage. Keluaran

dari kon2erter ini ditun"ukkan pada gambar di bawah ini.


8/15


9/15

Gambar 3: ,angkaian Diode #lamped -n%erter 3 tingkat

Gambar .: Arus ,otor dengan &HD .(1*+


10/15


11/15


12/15

,. 1ntuk tingkat yang sama# diperlukan komponen yang lebih sedikit dibandingkan dengan

+iode 4lamped Bn2erter.

0. Cptimisasi Layout rangkaian dan kemasan mungkin dilakukan karena struktur tiap

tingkat sama.

9. !egangan keluaran yang dihasilkan mendekati tegangan sinusoidal.

@. erubahan tegangan terhadap waktu yang rendah

-. !8+ arus rendah

Selain dari kelebihan yang telah disebutkan diatas# topologi ini memiliki beberapa kelemahan#

diantaranya adalah biaya yang mahal untuk trans&ormator penggeser &asa serta membutuhkan

banyak kabel.

Instrumentasi, Kendali dan Elektronika

POSTED ON 18 NOVEMBER, 21 B! T"TOK

Beberapa instansi menggabungkan Instrumentasi dan Elektronika, sebagian memilih

memadukannya dengan Kendali atau Kontrol. Sebenarnya di mana letak dan irisan ke tiganya?

INSTRUMENTASI

Ada yang mendefinisikan Instrumentasi sebagai Seni dan Ilmu dari Pengukuran dan Kontrol /

Kendali.

Sebagian lain mendefinisikan Instrumentasi sebagai membuat Instrument atau alat ukur, karena

instrument adalah alat untuk mengukur atau mengatur ariabel !isis seperti Aliran "flo#$, Suhu

"temperature$, Ketingggian %airan "leel$, &ekanan "pressure$, dsb. Alat Instrumentasi sering

melibatkan sistem pengendalian dan elektronika. Kontrol Proses adalah salah satu aplikasi

Instrumentasi.

Instrumentasi bisa 'uga dimaksudkan pada alat untuk mengukur atau mengendalikan satu

ariabel, baik se%ara kendali 'arak 'auh maupun otomatis, misalnya( )ale, Analy*er, Smoke

+ete%tor, solenoids, regulators, %ir%uit breakers, and relays.

Selain pengendalian, Instrumentasi sering 'uga melibatkan pengolahan sinyal dan pengiriman

sinyal atau data. Pengiriman dan pengendalian bisa menggunakan Sistem P-, +-S, S-A+A,

atau instrumentasi berbasis Kendali Komputer. Kontrol dalam Instrumentasi berperandalampengumpulan informasi, pengubahan data/informasi/parameter.

Instrumentation engineering

Adalah bidang yang fokus pada prinsip dan operasi alat ukur untuk meran%ang sistem otomasi

pada domain &eknik Elektro, Proses, Pneumatik dsb. Instrumen Engineer biasanya beker'a di

Industri dengan bidang ker'a yang berhubungan dengan proses otomatisasi, seperti pada Industri

http://blog.ugm.ac.id/2010/11/18/elektronika-instrumentasi-dan-kendali/http://blog.ugm.ac.id/author/tatok/http://blog.ugm.ac.id/author/tatok/http://blog.ugm.ac.id/2010/11/18/elektronika-instrumentasi-dan-kendali/


13/15

Kimia, anufaktur dengan tugas untuk memperbaiki produktiitas, kehandalan, keamanan,

optimisasi dan stabilitas sistem. ntuk mengontrol parameter dalam sebuah proses atau sistem,

digunakan alat seperti ikrokontroller, mikroprosesor, P- dsb.

&eknisi Instrumentasi

Bertugas memperbaiki dan melakukan maintenan%e alat0alat dan sistem instrumentasi.

KENDALI / KONTROL

Ada dua pembagian dibidang Kendali, yaitu klasik dan modern yang semuanya beraplikasi pada

&eknik Kendali "-ontrol Engineering$.

cat: Di sini kadang akan digunakan istilah Kontrol dan kadang Kendali.

Kontrol Teoriingkup ( single0input and single0output "SIS1$ system design.

Analisa Sistem (

2 time domain ( dengan persamaan differential

2 %omple30s domain ( dengan &ransformasi apla%e "diubah ke fre4uen%y domain$

2 Semua sistem diasumsikan sebagai berorde 5 atau mempunyai single ariable, 1rde lebih besar

dan multiariable di indahkan

2 -ontroller diran%ang dengan mengira0ira, karena itu memerlukan onsite tuning

2 ebih mudah diimplementasikan se%ara fisik, karena itu lebih disukai di Industri.

2%ontoh ( PI+ %ontrollers.

modern #ontrol

ingkup( %omple30s atau fre4uen%y domain, multi0input and multi0output "I1$

Analisa Sistem(

2 Sistem di lambangkan dengan kumpulan persamaan diferensial orde satu yang didefinisikan

dengan state ariable.

2 engatasi keterbatasan Kontrol klasik pada peran%angan yang lebih rumit seperti Kontrol pada

pesa#at tempur.

2 -ontoh ( 6onlinear -ontrol, multiariable -ontrol, adaptie -ontrol dan 7obust 2 &okoh(

7udolf E. Kalman dan Aleksandr yapuno

Teknik dan Sistem Kendali

&eknik Kendali adalah bidang &eknik yang fokus pada permodelan berbagai sistem dinamik

"misalnya sistem mekanik$ dan peran%angan %ontroller yang bisa mengendalikan sistem sesuai

dengan yang diinginkan.

eskipun %ontroller tidak harus elektrik, tetapi banyak yang sudah kadung menganggap &eknik

Kendali adalah bagian dari &eknik Elektro.


14/15

7angkaian Elektrik atau Elektronik, +SP, ikrokontroller, P-, dsb, semua bisa digunakan

untuk mengimplementasikan sistem Kendali.

%ontrol engineers banyak menggunakan teknik feedba%k ketika mendesain sistem Kendali,

khususnya dengan PI+ %ontroller. &etapi bisa 'uga tanpa menggunakan &eknik feedba%k atau

sering disebut oop -ontrol.

Pendidikan &eknik Kendali pada niersitas.

Pada banyak niersitas, &eknik Kendali dia'arkan di 8urusan &eknik Elektro, &eknik esin,

&eknik ekatronika, &eknik Penerbangan, &eknik 1tomotif dan &eknik Kimia "kendali proses$.

Karena implementasinya sekarang banyak 'uga dengan Komputer dan Sistem terntanam "!P9A,

ikrokontroler, ikroprosesor$, maka bisa dia'arkan 'uga di 8urusan Ilmu Komputer, &eknologi

Informasi atau &eknik Informatika.

Aplikasi &eknik Kendali bisa di Sains, ana'emen, !inan%e, atau bahkan psikologi "human

behaior$.

atakuliah pada &eknik Kendali diantaranya

2 inear -ontrol "Analisa pada &ime : !rekuensi/%omplek0S domain$ ;2 memerlukan latar

belakang atematika dan &ransformasi apla%e yang kuat "disebut &eori Kendali Klasik$.

2 +igital %ontrol dan 6onlinear -ontrol ;2 memerlukan dasar pengetahuan &ransformasi < dan

al'abar.

ELEKTRONIKA

Elektronika adalah bidang &eknik yang menggunakan pengetahuan tentang perilaku elektron

untuk mengembangkan Komponen, +eais, Sistem, atau Peralatan Elektronis.

Silabus S= &eknik Elektronika

&eknik Elektronika memerlukan dasar matematika yang kuat, sedangkan kurikulum &eknik

Elektronika pada umunya terdiri dari(

!isika Semikonduktor

+asar Elektronika

7angkaian Elektronika

+eais ikroelektronika

7angkaian Analog

7angkaian +igitalPeran%angan I- Analog

Peran%angan I- +igital

&eknologi 7angkaian &erintegrasi

!abrikasi Semikonduktor

Elektronika +aya

Elektronika &elekomunikasi


15/15

kereta rel listrik

Documents