Teknik Pemanfaatan Tenaga Listrik Jilid 1

Prih Sumardjati, dkk.

TEKNIK PEMANFAATAN TENAGA LISTIKJILID 1SMK

Direktorat Pembinaan Sekolah Menengah Kejuruan Direktorat Jenderal Manajemen Pendidikan Dasar dan MenengahDepartemen Pendidikan Nasional

Hak Cipta pada Departemen Pendidikan Nasional Dilindungi Undang-undang

TEKNIK PEMANFAATAN TENAGA LISTIKJILID 1Untuk SMKPenulis Utama : Prih Sumardjati Sofian Yahya Ali Mashar : Miftahu Soleh : Tim

Editor Perancang Kulit

Ukuran Buku SUM t

: 17,6 x 25 cm

SUMARDJATI, Prih Teknik Pemanfaatan Tenaga Listrik Jilid 1 untuk SMK /oleh Prih Sumardjati, Sofian Yahya, Ali Mashar ---- Jakarta : Direktorat Pembinaan Sekolah Menengah Kejuruan, Direktorat Jenderal Manajemen Pendidikan Dasar dan Menengah, Departemen Pendidikan Nasional, 2008. xxiv. 221 hlm Daftar Pustaka : 222-224 ISBN : 978-979-060-094-2

Diterbitkan oleh Direktorat Pembinaan Sekolah Menengah Kejuruan Direktorat Jenderal Manajemen Pendidikan Dasar dan MenengahDepartemen Pendidikan Nasional

Tahun 2008

KATA SAMBUTANPuji syukur kami panjatkan kehadirat Allah SWT, berkat rahmat dan karunia Nya, Pemerintah, dalam hal ini, Direktorat Pembinaan Sekolah Menengah Kejuruan Direktorat Jenderal Manajemen Pendidikan Dasar dan Menengah Departemen Pendidikan Nasional, telah melaksanakan kegiatan penulisan buku kejuruan sebagai bentuk dari kegiatan pembelian hak cipta buku teks pelajaran kejuruan bagi siswa SMK. Karena buku-buku pelajaran kejuruan sangat sulit di dapatkan di pasaran. Buku teks pelajaran ini telah melalui proses penilaian oleh Badan Standar Nasional Pendidikan sebagai buku teks pelajaran untuk SMK dan telah dinyatakan memenuhi syarat kelayakan untuk digunakan dalam proses pembelajaran melalui Peraturan Menteri Pendidikan Nasional Nomor 45 Tahun 2008 tanggal 15 Agustus 2008. Kami menyampaikan penghargaan yang setinggi-tingginya kepada seluruh penulis yang telah berkenan mengalihkan hak cipta karyanya kepada Departemen Pendidikan Nasional untuk digunakan secara luas oleh para pendidik dan peserta didik SMK. Buku teks pelajaran yang telah dialihkan hak ciptanya kepada Departemen Pendidikan Nasional ini, dapat diunduh (download), digandakan, dicetak, dialihmediakan, atau difotokopi oleh masyarakat. Namun untuk penggandaan yang bersifat komersial harga penjualannya harus memenuhi ketentuan yang ditetapkan oleh Pemerintah. Dengan ditayangkan soft copy ini diharapkan akan lebih memudahkan bagi masyarakat khsusnya para pendidik dan peserta didik SMK di seluruh Indonesia maupun sekolah Indonesia yang berada d luar negeri untuk i mengakses dan memanfaatkannya sebagai sumber belajar. Kami berharap, semua pihak dapat mendukung kebijakan ini. Kepada para peserta didik kami ucapkan selamat belajar dan semoga dapat memanfaatkan buku ini sebaik-baiknya. Kami menyadari bahwa buku ini masih perlu ditingkatkan mutunya. Oleh karena itu, saran dan kritik sangat kami harapkan.

Jakarta, 17 Agustus 2008 Direktur Pembinaan SMK

PENGANTARSebagai jawaban terhadap kebutuhan dunia kerja, Pemerintah telah mengembangkan kurikulum Sekolah Menengah Kejuruan (SMK) menjadi kurikulum berbasis kompetensi. Dengan kurikulum ini diharapkan SMK mampu menghasilkan lulusan-lulusan yang kompeten untuk menjadi tenaga kerja profesional di dunia kerja sehingga dapat meningkatkan taraf hidup sendiri maupun keluarga serta masyarakat dan bangsa Indonesia pada umumnya. Kelompok Teknologi Bidang Teknik Listrik, yang merupakan salah satu bagian dari Kelompok Teknologi yang dikembangkan di lingkungan SMK, telah mengklasifikasikan lingkup kompetensinya menjadi empat Kurikulum Tingkat Satuan Pendidikan (KTSP), yaitu: (1) KTSP Pembangkit Tenaga Listrik, (2) KTSP Transmisi Tenaga Listrik, (3) KTSP Distribusi Tenaga Listrik, dan (4) KTSP Pemanfaatan Tenaga Listrik. KTSP Pembangkit Tenaga Listrik meliputi sumber energi dan proses konversinya sampai menjadi energi listrik, KTSP Transmisi Tenaga Listrik menitikberatkan pada aspek pengirimanan daya listrik dari pusat pembangkit sampai ke gardu distribusi, KTSP Distribusi Tenaga Listrik meliputi pendistribusian tenaga listrik dari gardu distribusi ke pusat-pusat beban, dan KTSP Pemanfaatan Tenaga Listrik mencakup ranah bagaimana listrik dimanfaatkan untuk memenuhi kebutuhan para pemakainya yang dampaknya dapat dirasakan secara langsung. Buku Teknik Pemanfaatan Tenaga Listrik ini disusun berdasarkan profil kompetensi KTSP Pemanfaatan Tenaga Listrik. Oleh karena itu, buku ini akan sangat membantu para siswa SMK Teknik Listrik dalam mengenal dan memahami teknik pemanfaatan tenaga listrik di industri maupun dalam kehidupan sehari-hari. Dengan pemahaman yang dimiliki, diharapkan dapat menyokong profesionalitas kerja para lulusan yang akan memasuki dunia kerja. Bagi para guru SMK, buku ini dapat digunakan sebagai salah satu referensi sehingga dapat membantu dalam mengembangkan materi pembelajaran yang aktual dan tepat guna. Buku ini juga bisa digunakan para alumni SMK untuk memperluas pemahamannya di bidang pemanfaatan tenaga listrik terkait dengan bidang kerjanya masing-masing. Buku ini dibagi menjadi enam bab, yaitu: (1) Bahaya Listrik dan Sistem Pengamanannya, (2) Instalasi Listrik, (3) Peralatan Listrik Rumah Tangga, (4) Sistem Pengendalian, (5) Mesin-mesin Listrik, dan (6) PLC. Bab-bab yang termuat di dalam buku ini mempunyai keterkaitan antara satu dan lainnya yang akan membentuk lingkup pemahaman pemanfaatan tenaga listrik secara komprehensif, yang dapat dianalogikan sebagai sustu sistem industri, dimana tercakup aspek penyaluran tenaga listrik secara spesifik ke sistem penerangan dan beban-beban lain (Instalasi Listrik), pemanfaatan tenaga listrik untuk keperluan rumah tangga (Peralatan Listrik Rumah Tangga), penyediaan dan pemanfaatan tenaga tenaga listrik untuk sistem permesinan industri (Mesin-mesin Listrik) dan saran pengendalian tenaga listrik yang dibutuhkan dalam proses produksi (Sistem Pengendalian dan PLC) serta pemahaman terhadap cara kerja yang aman di bidang kelistrikan (Bahaya Listrik dan Sistem Pengamannya).Teknik Pemanfaatan Tenaga Listrik i

Jadi dengan buku ini diharapkan terbentuk pemahaman sistem pemanfaatan tenaga listrik secara komprehensif dan bisa menjadi sumber belajar bagi siswa SMK Teknik Listrik dan referensi bagi para guru pengampu KTSP Pemanfaatan Tenaga Listrik. Terlepas dari itu semua, penulis menyadari bahwa dengan segala keterbatasan pada penulis, buku ini masih jauh dari sempurna. Oleh karena itu, penulis harapkan kritik dan saran masukan dari para pengguna buku ini, terutama para siswa dan guru SMK yang menjadi sasaran utamanya, untuk digunakan dalam perbaikannya pada waktu mendatang. Penulis mengucapkan terima kasih dan menyampaikan rasa hormat kepada Direktur Pembinaan SMK, Kasubdit Pembelajaran, beserta staf atas kepercayaan dan kerjasamanya dalam penulisan buku ini serta semua pihak yang telah memberi dorongan semangat dan bantuannya baik langsung maupun tidak langsung atas tersusunnya buku ini. Semoga Allah SWT membalas segala kebaikan dengan pahala yang berlipat ganda. Semoga buku ini bermanfaat bagi banyak pihak dan menjadi bagian amal jariah bagi para penulis dan pihak-pihak yang terlibat dalam proses penyusunan buku ini. Amin

Penulis

Teknik Pemanfaatan Tenaga Listrik

ii

DAFTAR ISIKATA PENGANTAR ...................................................................................... i DAFTAR ISI .................................................................................................... iii DAFTAR GAMBAR ........................................................................................ ix DAFTAR TABEL ............................................................................................ xxiii 1. BAHAYA LISTRIK DAN SISTEM PENGAMANANNYA .......................... 1 1.1. Pendahuluan ..................................................................................... 1 1.2. Bahaya Listrik .................................................................................... 1 1.3. Bahaya Listrik bagi Manusia .............................................................. 1.3.1. Dampak sengatan listrik bagi manusia .................................. 1.3.2. Tiga faktor penentu tingkat bahaya listrik .............................. 1.3.3. Proses Terjadinya Sengatan Listrik ....................................... 1.3.4. Tiga faktor penentu keseriusan akibat sengatan listrik .......... 1.3.5. Kondisi-kondisi Berbahaya .................................................... 1.3.6. Sistem Pengamanan terhadap Bahaya Listrik ...................... 1.3.7. Alat Proteksi Otomatis ............................................................ 1.3.8. Pengaman pada peralatan portabel ...................................... 1.3.9. Prosedur Keselamatan Umum .............................................. 1.3.10. Prosedur Keselamatan Khusus ............................................. 2 2 2 4 4 6 7 10 12 13 15

1.4. Bahaya Kebakaran dan Peledakan ..................................................... 17 1.4.1. Penyebab Kebakaran dan Pengamanan ............................... 17 1.5. Sistem IP berdasarkan DIN VDE 0470 ............................................. 20 2. INSTALASI LISTRIK ................................................................................ 22 2.1. Pendahuluan ................................................................................... 2.1.1. Sejarah Penyediaan Tenaga Listrik...................................... 2.1.2. Peranan Tenaga Listrik ....................................................... 2.1.3. Instalasi Penyediaan dan Pemanfaatan Tenaga Listrik ...... 2.1.4. Jaringan Listrik .................................................................... 2.1.5. Alat Pengukur dan Pembatas (APP) ................................... 2.1.6. Panel Hubung Bagi (PHB) ................................................... 2.1.7. Penghantar .......................................................................... 2.1.8. Beban Listrik ........................................................................ 2.1.9. Perhitungan Arus Beban ..................................................... 2.1.10. Bahan Kebutuhan Kerja Pemasangan Instalasi Listrik ........ Peraturan Instalasi Listrik ................................................................ 2.2.1. Sejarah Singkat ................................................................... 2.2.2. Maksud dan Tujuan PUIL-2000 ........................................... 2.2.3. Ruang Lingkup .................................................................... 22 23 24 25 29 36 43 49 52 56 57 58 58 58 58iii

2.2.


2.2.4. 2.2.5. 2.2.6. 2.2.7. 2.3. 2.4. 2.5. 2.6.

Garis Besar Isi PUIL-2000 ................................................... Peraturan Menteri ................................................................ Peraturan dan Undang-undang Lainnya ............................. Pemasangan Instalasi Listrik ...............................................

58 63 67 69

Macam-macam Instalasi ................................................................. 71 Macam-macam Ruang Kerja Listrik ................................................ 73 Prinsip Dasar Instalasi Bangunan (IEC 364-1) ............................... 77 Pencahayaan .................................................................................. 2.6.1. Sifat gelombang cahaya ...................................................... 2.6.2. Pandangan Silau ................................................................. 2.6.3. Satuan-satuan Teknik Pencahayaan .................................. 2.6.4. Hukum Penerangan ............................................................ 2.6.5. Penyebaran Cahaya ............................................................ 2.6.6. Perancangan Penerangan Buatan ...................................... 2.6.7. Penggunaan Energi Untuk Pencahayaan Buatan................ Sejarah Perkembangan Sumber Cahaya ....................................... 2.7.1. Sumber Cahaya Dengan Lemak dan Minyak ...................... 2.7.2. Sumber Cahaya Dengan Gas ............................................. 2.7.3. Lampu Busur ....................................................................... Macam-macam Lampu Listrik ......................................................... 2.8.1. Lampu Pijar ......................................................................... 2.8.2. Neon Sign (Lampu Tabung) ................................................ 2.8.3. Lampu Merkuri .................................................................... 2.8.4. Lampu Sodium .................................................................... 79 79 80 81 83 84 86 98 121 121 123 123 125 125 131 137 141 155 155 156 156 156 157 157 157 158 159 159 159 162 167 167 170 170 171 172

2.7.

2.8.

2.9.

Kendali Lampu / Beban Lainnya ..................................................... 145

2.10. Perancangan dan Pemasangan Pipa Pada Instalasi Listrik ........... 2.10.1. Pipa Union ........................................................................... 2.10.2. Pipa Paralon / PVC ............................................................. 2.10.3. Pipa Fleksibel ...................................................................... 2.10.4. Tule / Selubung Pipa ........................................................... 2.10.5. Klem / Sangkang ................................................................. 2.10.6. Sambungan Pipa (Sock) ...................................................... 2.10.7. Sambungan Siku ................................................................. 2.10.8. Kotak Sambung ................................................................... 2.11. Sistem Pentanahan ......................................................................... 2.11.1. Pendahuluan ....................................................................... 2.11.2. Pentanahan Netral Sistem .................................................. 2.11.3. Pentanahan Peralatan ......................................................... 2.11.4. Elektroda Pentanahan dan Tahanan Pentanahan .............. 2.11.5. Jenis-Jenis Elektroda Pentanahan ...................................... 2.11.6. Tahanan Jenis Tanah .......................................................... 2.11.7. Tahanan Pentanahan Berdasarkan Jenis dan Ukuran Elektroda ............................................................................. 2.11.8. Luas Penampang Elektroda Pentanahan ............................ 2.11.9. Luas Penampang Hantaran Pengaman ..............................iv


2.12. Pengujian Tahanan Pentanahan ..................................................... 2.12.1. Pengukuran Tahanan Pentanahan (Earth Tester) .............. 2.12.2. Posisi Elektroda Bantu Dalam Pengukuran ......................... 2.12.3. Pengukuran Tahanan Elektroda Pentanahan Menggunakan Metoda 62% ................................................. 2.12.4. Jarak Peletakan Elektroda Bantu ........................................ 2.12.5. Sistem Multi-Elektroda ......................................................... 2.12.6. Metoda Pengukuran Dua-Titik (Metoda Penyederhanaan) .. 2.12.7. Pengukuran Kontinuitas ...................................................... 2.12.8. Petunjuk-petunjuk teknis pengukuran ................................. 2.14. Gangguan Listrik ............................................................................. 2.14.1. Gejala Umum Gangguan Listrik .......................................... 2.14.2. Penyebab Gangguan ........................................................... 2.14.3. Diagnosis Gangguan ........................................................... 2.14.4. Mencari / Menemukan Gangguan ....................................... 2.15. Pemeliharaan / Perawatan ............................................................... 2.15.1. Pemeliharaan Rutin ............................................................. 2.15.2. Pemeliharaan Tanpa Jadwal / Mendadak ........................... 2.15.3. Objek Pemeriksaan ............................................................. 2.15.4. Pemeliharaan PHB TR (Tegangan Rendah) .................... 2.15.5. Pemeliharaan Tiang ............................................................ 2.15.6. Pemeliharaan Pembumian .................................................. 2.15.7. Contoh Identifikasi Gangguan Pada Pembumian Netral Pengaman ........................................................................... 2.15.8. Contoh Pengukuran dalam Pengujian Kontinuitas Penghantar ........................................................................... 2.16. Simbol-simbol Gambar Listrik ......................................................... 2.16.1. Lambang Huruf Untuk Instrumen Ukur ................................ 2.16.2. Lambang Gambar Untuk Diagram ....................................... 2.16.3. Lambang Gambar Untuk Diagram Instalasi Pusat dan Gardu Listrik ........................................................................ 2.16.4. Lambang Gambar untuk Diagram Instalasi Bangunan ........ 2.16.5. Nomenklatur Kabel ..............................................................

174 174 176 178 180 181 182 183 183 190 190 190 190 190 191 191 191 192 192 195 195 196 198 200 200 201 206 212 218

2.13. Membuat Laporan Pengoperasian .................................................. 187

2.17. Latihan Soal .................................................................................... 221 3. PERALATAN LISTRIK RUMAH TANGGA .............................................. 222 3.1. Alat-Alat Laundry ............................................................................. 3.1.1. Seterika Listrik ..................................................................... 3.1.2. Mesin Cuci Pakaian ............................................................. 3.1.3. Mesin Pengering Pakaian .................................................... 3.1.4. Mesin Cuci Piring ................................................................. 3.1.5. Mesin Pembersih Vakum ..................................................... 222 222 228 236 241 246v


3.2.

Alat-Alat Memasak .......................................................................... 3.2.1. Toaster ................................................................................ 3.2.2. Kompor Listrik ..................................................................... 3.2.3. Microwave Oven .................................................................. Alat-Alat Pemanas & Pendingin ...................................................... 3.3.1. Pengering Rambut .............................................................. 3.3.2. Kulkas dan Freezer ............................................................. 3.3.3. Alat Pendingin Ruangan ...................................................... 3.3.4. Alat Pemanas Air .................................................................

251 251 255 262 267 267 271 277 283

3.3.

4. SISTEM PENGENDALIAN ....................................................................... 288 4.1. Sistem Pengendali Elektronik ......................................................... 4.1.1. Pendahuluan ....................................................................... 4.1.2. Pengendali Tidak Kontinyu .................................................. 4.1.3. Pengendali Dua-Posisi ........................................................ 4.1.4. Pengendali Kontinyu ........................................................... 4.1.5. Pengendali Campuran.......................................................... 4.1.6. Pengendali Elektronik .......................................................... Sistem Pengendali Elektronika Daya .............................................. 4.2.1. Pendahuluan ....................................................................... 4.2.2. Komponen Semikonduktor Daya ......................................... 4.2.3. Penyearah ........................................................................... 4.2.4. Pengendali Tegangan AC ................................................... 4.2.5. Kontrol Kecepatan dan Daya Motor Induksi Fasa Tiga ....... 4.2.6. Persiapan, Pengoperasian, dan Pemeriksaan Pengendali Elektronika Daya ................................................................. Sistem Pengendalian Motor ............................................................ 4.3.1. Kontaktor Magnit ................................................................. 4.3.2. Kontak Utama dan Kontak Bantu ........................................ 4.3.3. Kontaktor Magnit dengan Timer .......................................... 4.3.4. Rele Pengaman Arus Lebih (Thermal Overload Relay) ...... 4.3.5. Mengoperasikan dan Memelihara Sistem Pengendali Elektromagnetik ................................................................... Elektro Pneumatik ........................................................................... 4.4.1. Pendahuluan ....................................................................... 4.4.2. Simbol-Simbol ..................................................................... 4.4.3. Sistem Komponen ............................................................... 291 291 291 291 293 297 299 304 304 305 312 323 324 327 331 333 334 335 336 337 343 343 343 349

4.2.

4.3.

4.4.

5. MESIN LISTRIK ........................................................................................ 353 5.1. Transformator Satu Fasa ................................................................ 356 5.1.1. Konstruksi dan Prinsip Kerja ............................................... 356 5.1.2. Transformator Ideal ............................................................. 358Teknik Pemanfaatan Tenaga Listrik

vi

5.1.3. Transformator Berbeban ..................................................... 360 5.1.4. Pengujian Transformator ..................................................... 364 5.1.5. Paralel Transformator .......................................................... 367 5.2. Transformator Tiga Fasa ................................................................. 5.2.1. Konstruksi Transformator .................................................... 5.2.2. Hubungan Transformator Tiga Fasa ................................... 5.2.3. Pengujian Transformator Tiga Fasa .................................... 369 369 373 377

5.3.

Transformator Khusus ..................................................................... 381 5.3.1. Autotransformator ................................................................ 381 5.3.2. Transformator Pengukuran .................................................. 382 Generator Arus Searah ................................................................... 5.4.1. Konstruksi Mesin Arus Searah ............................................ 5.4.2. Tegangan Induksi ................................................................ 5.4.3. Reaksi Jangkar .................................................................... 5.4.4. Hubungan Generator Arus Searah ...................................... 5.4.5. Efisiensi ............................................................................... 5.4.6. Karakteristik Generator ........................................................ Motor Arus Searah .......................................................................... 5.5.1. Prinsip Dasar ....................................................................... 5.5.2. Persamaan Tegangan dan Daya ......................................... 5.5.3. Torsi ..................................................................................... 5.5.4. Rugi-rugi Daya dan Efisiensi ............................................... 5.5.5. Macam-macam Hubungan Motor Arus Searah ................... 5.5.6. Karakteristik Motor Arus Searah .......................................... Motor Induksi Tiga Fasa .................................................................. 5.6.1. Konstruksi dan Prinsip Kerja ............................................... 5.6.2. Frekuensi dan Slip Rotor ..................................................... 5.6.3. Rangkaian Ekuivalen ........................................................... 5.6.4. Torsi dan Daya .................................................................... 5.6.5. Penentuan Parmeter Motor Induksi ..................................... 5.6.6. Pengaturan Kecepatan Motor Induksi Tiga Fasa ................ 5.6.7. Pemilihan Motor ................................................................... Generator Sinkron ........................................................................... 5.7.1. Pendahuluan ....................................................................... 5.7.2. Konstruksi ............................................................................ 5.7.3. Prinsip Kerja ........................................................................ 5.7.4. Alternator Tanpa Beban ...................................................... 5.7.5. Alternator Berbeban ............................................................ 5.7.6. Menentukan Resistansi dan Reaktansi ............................... 5.7.7. Pengaturan Tegangan ......................................................... 5.7.8. Kerja Paralel Alternator ....................................................... 384 384 392 393 394 396 397 402 402 402 403 404 404 406 408 408 413 414 416 420 422 425 427 427 427 433 435 436 437 439 442

5.4.

5.5.

5.6.

5.7.

5.8.

Motor Sinkron .................................................................................. 444 5.8.1. Prinsip Kerja ........................................................................ 444 5.8.2. Motor Saat Berbeban .......................................................... 445vii


5.8.3. 5.8.4. 5.8.5. 5.8.6. 5.9.

Daya Dihasilkan Motor Sinkron ........................................... Efisiensi Motor Sinkron ........................................................ Kurva V Motor Sinkron ........................................................ Pengasutan Motor Sinkron ..................................................

446 447 448 449 451 451 452 464 465 465 466 468 477 477 478 480 481 486

Motor Satu Fasa .............................................................................. 5.9.1. Pendahuluan ....................................................................... 5.9.2. Motor Induksi Satu Fasa ..................................................... 5.9.3. Motor Seri Satu Fasa (Universal) ........................................

5.10. Generator Set ................................................................................. 5.10.1. Pendahuluan ....................................................................... 5.10.2. Mesin Diesel ........................................................................ 5.10.3. Mengoperasikan Generator Set .......................................... 5.11. Memperbaiki Motor Listrik ............................................................... 5.11.1. Pendahuluan ....................................................................... 5.11.2. Perbaikan Dasar Motor Induksi ........................................... 5.11.3. Membongkar Kumparan Motor ............................................ 5.11.4. Pelilitan Kumparan Motor .................................................... 5.11.5. Laporan Pelaksanaan Pekerjaan ........................................

6. PROGRAMMABLE LOGIC CONTROLLER ............................................ 487 6.1. Pendahuluan ................................................................................... 6.1.1. Sejarah Perkembangan PLC................................................ 6.1.2. Keuntungan Penggunaan PLC ............................................ 6.1.3. Penggunaan PLC di Industri ............................................... 487 488 489 489

6.2.

Konsep Logika ................................................................................ 491 6.2.1. Fungsi Logika ...................................................................... 491 6.2.2. Rangkaian PLC dan Simbolik Kontak Logika ...................... 494 Arsitektur PLC ................................................................................. 495 6.3.1. Perangkat Keras .................................................................. 495 6.3.2. Arsitektur Internal ................................................................ 496 Pemrograman PLC ......................................................................... 6.4.1. Bahasa Pemograman PLC .................................................. 6.4.2. Operasi Pembacaan ............................................................ 6.4.3. Instruksi Dasar PLC ............................................................ 6.4.4. Pemograman dengan CX Programmer ............................... 6.4.5. Contoh Program .................................................................. 498 498 499 500 503 505

6.3.

6.4.

DAFTAR PUSTAKA RIWAYAT PENULIS

viii


DAFTAR GAMBAR1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7 1.8 1.9 1.10 1.11 1.12 1.13 1.14 1.15 1.16 1.17 1.18 1.19 1.20 1.21 1.22 1.23 1.24 1.25 1.26 1.27 1.28 1.29 1.30 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 2.6 Bahaya Primer Listrik ............................................................................. Bahaya Sekunder Listrik ........................................................................ Segitiga tegangan, arus, dan tahanan ................................................... Tubuh manusia bagian dari rangkaian ................................................... Sistem tegangan rendah di Indonesia .................................................... Jenis Bahaya Listrik ................................................................................ Reaksi Tubuh terhadap Sengatan Listrik ................................................ Contoh-contoh penyebab bahaya listrik.................................................. Pengamanan dengan isolasi pengaman ................................................ Pengamanan dengan pemagaran .......................................................... Kondisi tegangan sentuh pada mesin .................................................... Saluran pentanahan sebagai pengaman terhadap tegangan sentuh .... Pengawatan kabel pentanahan .............................................................. Contoh pengaman otomatis ................................................................... RCD/ELCB Fasa-Tiga ............................................................................ Contoh klasifikasi peng-amanan alat portabel ....................................... Contoh penggunaan alat listrik ............................................................... Penggunaan tangga di daerah instalasi listrik ........................................ Inspeksi kondisi peralatan ...................................................................... Pemisahan si korban dari aliran listrik .................................................... Tindakan pertolongan pertama .............................................................. Titik pemutusan aliran listrik ................................................................... Penandaan alat yang diperbaiki ............................................................. Tanda pekerjaan selesai ........................................................................ Bahaya Kebakaran dan Peledakan ........................................................ Ukuran kabel .......................................................................................... Pemakaian stop-kontak yang salah ....................................................... Koneksi yang kendor .............................................................................. Lingkungan sangat berbahaya ............................................................... Jenis Arus Kesalahan ............................................................................ 1 2 3 3 3 4 6 7 7 7 8 9 10 11 11 12 13 13 13 14 14 15 15 16 17 17 18 18 18 19 22 23 24 25 25 30 30 32 33 34 35 36ix

Saluran energi listrik dari pembangkit ke pemakai ................................. Generator ............................................................................................... Penyaluran energi listrik ke beban ......................................................... Distribusi Tenaga Listrik ke Konsumen .................................................. Instalasi Penyediaan dan Pemanfaatan Tenaga Listrik ......................... Saluran penghantar udara untuk bangunan-bangunan kecil (mengganggu keindahan pandangan) ................................................... 2.7 Saluran kabel bawah tanah pada suatu perumahan elit ........................ 2.8 Situasi .................................................................................................... 2.9 Denah rumah tipe T-125 lantai dasar ..................................................... 2.10 Instalasi rumah tipe T-125 lantai dasar .................................................. 2.11 Diagram satu garis instalasi listrik pada bangunan /gedung Tegangan Rendah ................................................................................. 2.12 Diagram satu garis instalasi listrik pada bangunan /gedung sistem Tegangan Menengah dan Tegangan Rendah .......................................Teknik Pemanfaatan Tenaga Listrik

2.13 2.14 2.15 2.16 2.17 2.18 2.19 2.20 2.21 2.22 2.23 2.24 2.25 2.26 2.27 2.28 2.29 2.30 2.31 2.32 2.33 2.34 2.35 2.36 2.37 2.38 2.39 2.40 2.41 2.42 2.43 2.44 2.45 2.46 2.47 2.48 2.49 2.50 2.51 2.52 2.53 2.54 2.55 2.56 2.57 2.58 2.59x

Diagram satu garis sambungan tenaga listrik tegangan menengah ...... Kwh meter satu fasa analog dan digital ................................................. Kwh meter tiga fasa analog dan digital .................................................. Kwh meter tiga fasa dan KVARh ........................................................... Rangkaian Kwh satu fasa dengan trafo arus ......................................... Rangkaian Kwh dua fasa dengan sambungan tetap ............................. Rangkaian Kwh tiga fasa dengan trafo arus dan trafo tegangan ........... Contoh cubicle di ruang praktek POLBAN ............................................. MCB (Miniatur Circuit Breaker) .............................................................. Moulded Case Circuit Breaker ............................................................... ACB (Air Circuit Breaker) ....................................................................... OCB (Oil Circuit Breaker) ....................................................................... VCB (Vakum Circuit Breaker) ................................................................ SF6 CB (Sulfur Hexafluoride Circuit Breaker) ........................................ Kabel NYA ............................................................................................. Kabel NYM ............................................................................................. Kabel NYY ............................................................................................. Kabel N2XY ........................................................................................... Kabel N2XY ........................................................................................... Diagram Transmisi dan Distribusi .......................................................... Rangkaian macam-macam Beban Sistem 3 fasa, 4 kawat .................... Macam-macam Stop Kontak .................................................................. Piranti-piranti menggunakan motor ........................................................ Diagram satu garis ................................................................................. Saluran instalasi bawah trotoar .............................................................. Kelompok Gelombang Elektromagnetik ................................................. Warna-warna Spektrum ......................................................................... Energi Panjang Gelombang Lampu Pijar 500W ............................. Grafik Kepekaan Mata ........................................................................... Pandangan Silau .................................................................................... Mata Manusia ........................................................................................ Radian .................................................................................................... Steradian ................................................................................................ Lilin yang menyinari buku ...................................................................... Fluks Cahaya ......................................................................................... Iluminansi ............................................................................................... Hukum kebalikan kuadrat iluminasi ....................................................... Kurva Cosinus ........................................................................................ Jenis pantulan dan armatur ................................................................... Sumber Cahaya diatas bidang kerja ...................................................... Diagram Polar Intensitas Cahaya Lampu Pijar ...................................... Armatur Lampu Pijar .............................................................................. Diagram perhitungan dan optimasi daya listrik pada sistem pencahayaan buatan ............................................................................. Prosedur perencanaan teknis pencahayaan buatan .............................. Membuat Api dari Gesekan Batu ........................................................... Penerangan dengan Api ........................................................................ Api Lilin ..................................................................................................

37 38 38 39 41 41 42 45 46 47 47 48 48 49 50 50 50 51 51 52 53 54 55 56 71 79 79 79 80 80 80 81 81 81 82 82 83 83 85 90 90 90 111 116 121 121 122


2.60 Lampu Minyak ........................................................................................ 2.61 Lampu Minyak dengan Tekanan ............................................................ 2.62 Lampu Gas ............................................................................................. 2.63 Lampu Busur .......................................................................................... 2.64 Joseph Swan dan lampu percobaannya ................................................ 2.65 Edison dan lampu percobaannya ........................................................... 2.66 Bohlam Bening ....................................................................................... 2.67 Bohlam Buram ....................................................................................... 2.68 Bohlam Lilin ............................................................................................ 2.69 Argenta ................................................................................................... 2.70 Superlux ................................................................................................. 2.71 Luster Bulat ............................................................................................ 2.72 Halogen .................................................................................................. 2.73 Halogen dengan reflektor ....................................................................... 2.74 Lampu Tabung ....................................................................................... 2.75 Tahapan kerja lampu fluoresen .............................................................. 2.76 Gerakan elektron gas ............................................................................. 2.77 Bentuk lampu hemat energi ................................................................... 2.78 Contoh Lampu Reklame ........................................................................ 2.79 Lampu Merkuri ....................................................................................... 2.80 Rangkaian dasar lampu merkuri tekanan tinggi ..................................... 2.81 Merkuri Reflector .................................................................................... 2.82 Merkuri Blended ..................................................................................... 2.83 Lampu Metal Halide ............................................................................... 2.84 Lampu SOX ............................................................................................ 2.85 Rangkaian dasar lampu sodium tekanan rendah ................................... 2.86 Lampu SON ........................................................................................... 2.87 Rangkaian dasar lampu sodium tekanan tinggi ..................................... 2.88 Pemasangan saklar kutub tunggal dan sebuah stop kontak .................. 2.89 Rangkaian saklar kutub ganda ............................................................... 2.90 Rangkaian saklar kutub tiga ................................................................... 2.91 Rangkaian Saklar Seri ........................................................................... 2.92 Pemasangan Saklar kelompok .............................................................. 2.93 Pemasangan Sepasang Saklar Tukar ................................................... 2.94 Pemasangan Sepasang Saklar Tukar dengan Penghantar Kabel ......... 2.95 Pemasangan Saklar Silang dengan sepasang saklar tukar ................... 2.96 Macam-macam Saklar Lampu ............................................................... 2.97 Pipa Union .............................................................................................. 2.98 Pipa Paralon / PVC ................................................................................ 2.99 Pipa Fleksibel ......................................................................................... 2.100 Tule ..................................................................................................... 2.101 Klem .................................................................................................... 2.102 Sambungan Pipa ................................................................................. 2.103 Sambungan Siku ................................................................................. 2.104 Kotak Sambung ................................................................................... 2.105 Saluran Tanah dan Netral disatukan (TN-C) ....................................... 2.106 Saluran Tanah dan Netral disatukan pada sebagian sistem (TNC-S)......................................................................................................Teknik Pemanfaatan Tenaga Listrik

122 122 123 123 126 126 127 128 128 128 129 129 129 130 131 133 133 134 136 137 138 139 140 140 141 142 143 144 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 156 156 157 157 157 158 160 161xi

2.107 2.108 2.109 2.110 2.111 2.112 2.113 2.114 2.115 2.116 2.117 2.118 2.119 2.120 2.121 2.122 2.123 2.124 2.125 2.126 2.127 2.128 2.129 2.130 2.131 2.132 2.133 2.134 2.135 3.1 3.2 3.3 3.4 3.5 3.6 3.7 3.8 3.9 3.10xii

Saluran Tanah dan Netral dipisah ....................................................... Saluran Tanah Sistem dan Saluran Bagian Sistem Terpisah ............. Saluran tanah melalui impedansi ........................................................ Tegangan sentuh tidak langsung ........................................................ Tegangan sentuh dan tegangan langkah ............................................ Elektroda batang ................................................................................. Elektroda pita dalam beberapa konfigurasi ......................................... Elektroda Pelat .................................................................................... Pengukuran Metoda 3 Kutub .............................................................. Pengukuran Metoda 2 Kutub .............................................................. Prinsip pengukuran tahanan elektroda pengetanahan menggunakan metoda jatuh tegangan 3 titik ................................... Daerah resistansi efektif dari dua elektroda yang tumpang-tindih ...... Posisi elektroda Y di luar daerah resistansi efektif dari dua elektroda yang tidak tumpang-tindih ................................................... Pengukuran resistansi elektroda pengetanahan menggunakan Metoda 62% ........................................................................................ Daerah resistansi efektif tumpang-tindih ............................................. Daerah pengukuran 62% .................................................................... Sistem Multi-elektroda ......................................................................... Metoda pengukuran dua-titik ............................................................... Pengukuran kontinyuitas hantaran pengetanahan .............................. Metoda pengukuran derau dalam sistem pengetanahan .................... Cara menetralisi noise dengan melilitkan kabel-kabel ukur secara bersama-sama ........................................................................ Cara menghindari noise dengan pengaturan rentangan kabelkabel ukur ............................................................................................ Pentralisiran noise menggunakan kabel perisai (shielded cables) ...... Cara mengatasi tahanan kontak antara elektroda dengan tanah sekitarnya ............................................................................................ Penggunaan kawat kasa sebagai pengganti dari elektroda bantu....... Kasus putusnya panghantar netral pada sistem PNP ......................... Pengukuran resistansi kawat fasa, netral dan pembumian ................. Pengukuran resistansi kawat penghantar melingkar fasa dan netral ................................................................................................... Pengukuran resistansi kawat penghantar melingkar fasa dan pembumian .........................................................................................

161 162 162 163 164 168 169 169 175 175 176 177 178 178 179 180 181 183 183 184 184 185 185 186 186 196 199 199 199 222 222 223 223 223 224 224 227 228 229

Jenis-jenis seterika ................................................................................ Kabel daya ............................................................................................. Jenis-jenis Elemen pemanas ................................................................. Jenis-jenis alas seterika ......................................................................... Penutup dan pemberat .......................................................................... Knob dan pengatur suhu ........................................................................ Tangkai seterika ..................................................................................... Ikhtisar bagian-bagian utama seterika ................................................... Mesin cuci pakaian ................................................................................ Motor dan beban pemberat ....................................................................


3.11 3.12 3.13 3.14 3.15 3.16 3.17 3.18 3.19 3.20 3.21 3.22 3.23 3.24 3.25 3.26 3.27 3.28 3.29 3.30 3.31 3.32 3.33 3.34 3.35 3.36 3.37 3.38 3.39 3.40 3.41 3.42 3.43 3.44 3.45 3.46 3.47 3.48 3.49 3.50 3.51 3.52 3.53 3.54 3.55 3.56 3.57 3.58

Sistem penyangga pulley ....................................................................... Sistem peredam getaran ........................................................................ Bagian belakang mesin dan katup solenoid ........................................... Piranti anti-siphon .................................................................................. Saluran masuk (inlet) air dan tempat limpahan air ................................. Pompa dan saluran air ........................................................................... Pompa air ............................................................................................... Saklar pemilih tipikal .............................................................................. Keadaan di dalam saklar ........................................................................ Mekanisme saklar pemilih ...................................................................... Saklar kontrol temperatur dan kecepatan .............................................. Gambaran saklar kontrol kecepatan dan temperatur ............................. Kontrol ketinggian air ............................................................................. Mesin pengering pakaian ....................................................................... Sirkulasi udara di dalam mesin .............................................................. Elemen pemanas ................................................................................... Lubang-lubang udara ............................................................................. Tumbler dan pintu .................................................................................. Lubang-lubang pada pintu dan slot besar ............................................. Screen kain dan saluran udara .............................................................. Fan dan saluran buang .......................................................................... Flens ................................................................................................... Bantalan ................................................................................................. Saklar Siklus .......................................................................................... Saklar siklus dilihat dari belakang .......................................................... Motor saklar siklus ................................................................................. Panel kontrol panas ............................................................................... Sensor suhu ........................................................................................... Mesin cuci piring .................................................................................... Mesin cuci piring dalam tatanan yang kompak ...................................... Saklar control tipikal ............................................................................... Tempat cuci piring konvensional ........................................................... Mesin cuci tampak dalam ....................................................................... Contoh penyambungan ke kran sumber air ........................................... Sisi dalam mesin bagian atas ................................................................ Bagian bawah mesin lengkap dengan rak ............................................. Bagian bawah mesinrak dilepas ............................................................ Wadah garam ......................................................................................... Proses di dalam mesin cuci ................................................................... Pembersihan menggunakan pembersih vakum ..................................... Bagian-bagian utama mesin pembersih vakum ..................................... Jenis sikat putar ..................................................................................... Contoh tas debu ..................................................................................... Jenis-jenis perlengkapan pengisap ........................................................ Pembersih vakum jenis berdiri ............................................................... Prinsip kerja pembersih vakum basah/kering ........................................ Toaster ................................................................................................... Elemen pemanas toaster .......................................................................

229 230 230 231 231 231 232 232 233 233 233 234 234 236 237 237 237 238 238 238 238 239 239 239 239 240 240 241 242 242 242 242 243 243 243 243 244 244 244 246 247 247 248 249 249 249 251 251xiii


3.59 Slot tempat roti dilihat dari atas .............................................................. 3.60 Mekanisme penurunan toaster .............................................................. 3.61 Mekanisme penurun rak roti .................................................................. 3.62 Papan-papan rangkaian ......................................................................... 3.63 Prinsip pemanasan pada kompor listrik ................................................. 3.64 Kompor dengan elemen pemanas terbuka ............................................ 3.65 Kompor listrik jenis dengan 4 piring panas (hot-plate) ........................... 3.66 Konstruksi hot plate ............................................................................... 3.67 Kompor listrik jenis radiasi ..................................................................... 3.68 Konfigurasi rangkaian elemen pemanas ................................................ 3.69 Skema mekanisme kendali kompor listrik tipikal .................................... 3.70 Kompor induksi ...................................................................................... 3.71 Sistem kontrol ........................................................................................ 3.72 Daya masukan tegangan tinggi ............................................................. 3.73 Bagian tegangan tinggi .......................................................................... 3.74 Microwave digital ................................................................................... 3.75 Tombol-tombol fungsi microwave .......................................................... 3.76 Piring putar di ruang masak ................................................................... 3.77 Pemutar piring dan landasan putar ........................................................ 3.78 Elemen pemanas grill ............................................................................ 3.79 Bagian dalam samping .......................................................................... 3.80 Pengering rambut tipikal ........................................................................ 3.81 Kipas angin pembangkit aliran udara ..................................................... 3.82 Saklar pengatur kecepatan motor .......................................................... 3.83 Elemen pemanas ................................................................................... 3.84 Arah semburan udara melewati elemen pemanas ................................. 3.85 Isolasi dan penghalang protektif ............................................................ 3.86 Kulkas tipikal .......................................................................................... 3.87 Bagan kelengkapan kulkas .................................................................... 3.88 Siklus refrigerasi .................................................................................... 3.89 Proses pendinginan ............................................................................... 3.90 Freezer dan pengatur suhu .................................................................... 3.91 Koil kondensor ....................................................................................... 3.92 Ventilasi udara ruang kompresor ........................................................... 3.93 Ruang pendingin .................................................................................... 3.94 Lubang pembuangan limbah air ............................................................ 3.95 Diagram pengkondisi udara (AC) ........................................................... 3.96 AC Jendela ............................................................................................ 3.97 AC jendela tampak dalam ...................................................................... 3.98 Prinsip unit AC-Split ............................................................................... 3.99 Unit kondensasi ..................................................................................... 3.100 Prinsip AC-chiller ................................................................................. 3.101 Menara pendingin (cooling tower) tipikal ............................................. 3.102 Alat pemanas air dengan tangki terbuka dan tangki tertutup .............. 3.103 Bagian dalam tangki air ....................................................................... 3.104 Alat pemanas air tunggal .................................................................... 4.1xiv

252 252 252 253 256 257 258 258 258 259 259 260 263 263 263 264 264 265 265 265 265 267 268 269 269 269 270 272 272 274 274 275 275 275 276 276 278 279 279 280 280 281 282 284 285 286

Diagram kotak sistem kendali ................................................................ 288Teknik Pemanfaatan Tenaga Listrik

4.2 4.3 4.4 4.5 4.6 4.7 4.8 4.9 4.10 4.11 4.12 4.13 4.14 4.15 4.16 4.17 4.18 4.19 4.20 2.21 4.22 4.23 4.24 4.25 4.26 4.27 4.28 4.29 4.30 4.31 4.32 4.33 4.34 4.35 4.36 4.37 4.38 4.39 4.40 4.41 4.42 4.43 4.44 4.45 4.46 4.47 4.48 4.49

Automatic Voltage Regulator (AVR) generator ...................................... Bilah-bimetal sebagai pengendali on-off ................................................ Zona netral ............................................................................................. Aksi pengendali tiga posisi ..................................................................... Tanggapan step pengendali P ............................................................... Diagram kotak pengendali P .................................................................. Hubungan keluaran dan masukan pengendali Proporsional ................. Offset pengendali P ................................................................................ Diagram kotak pengendali I ................................................................... Tanggapan pengendali I terhadap error step tetap ................................ Laju perubahan keluaran terhadap error ................................................ Keluaran pengendali fungsi perubahan error ......................................... Diagram kotak pengendali D .................................................................. Tanggapan step pengendali PI .............................................................. Diagram kotak pengendali PI ................................................................. Tanggapan step dan diagram kotak pengendali PID ............................. Realisasi pengendali dua-posisi ............................................................. Realisasi pengendali P ........................................................................... Realisasi pengendali I ............................................................................ Realisasi pengendali Diferensial ............................................................ Realisasi pengendali PI .......................................................................... Realisasi pengendali PD ........................................................................ Implementasi pengendali PID ................................................................ Ruang lingkup elektronika daya ............................................................. Simbol dan konstruksi dioda .................................................................. Karakteristik dioda .................................................................................. Simbol dan konstruksi thyristor .............................................................. Karakteristik thyristor .............................................................................. Proteksi dari arus beban lebih: proteksi fasa dan proteksi cabang ........ Proteksi terhadap tegangan lebih .......................................................... Dua komponen 4-lapis dihubungkan secara berlawanan ...................... Komponen semikonduktor lima-lapis ..................................................... Simbol dan karakteristik diac ................................................................. Contoh diac ............................................................................................ Simbol dan karakteristik Triac ................................................................ Contoh spesifikasi triac .......................................................................... Ikhtisar penyearah dan simbol-simbolnya .............................................. Penyearah E1U ...................................................................................... Penyearah B2U ...................................................................................... Jenis tampilan rangkaian jembatan ........................................................ Rangkaian penyearah M3U ................................................................... Bentuk tegangan keluaran penyearah M3U ........................................... Penyearah B6U ...................................................................................... Bentuk gelombang tegangan dan dioda-dioda yang konduksi .............. Penyearah E1C ...................................................................................... Bentuk gelombang arus dan tegangan keluaran pada E1C ................. Dioda free-wheeling ............................................................................... Karakteristik pengaturan E1C ................................................................

290 291 292 292 293 293 294 294 295 296 296 297 297 298 298 298 299 300 300 301 301 302 303 304 306 306 308 308 310 310 311 311 311 311 312 312 313 313 315 315 316 316 317 317 319 320 320 320xv


4.50 4.51 4.52 4.53 4.54 4.55 4.56 4.57 4.58 4.59 4.60 4.61 4.62 4.63 4.64 4.65 4.66 4.67 4.68 4.69 4.70 4.71 4.72 4.73 4.74 4.75 4.76 4.77 4.78 4.79 4.80 4.81 4.82 4.83 4.84 4.85 4.86 4.87 4.88xvi

Penyearah B2C ...................................................................................... Penyearah M3C ..................................................................................... Penyearah B6C ...................................................................................... Bentuk dasar pengendali tegangan AC ................................................. Skema kontrol kecepatan motor induksi dengan catu daya DC tegangan tetap ....................................................................................... Skema kontrol kecepatan motor induksi dengan catu daya DC dan inverter PWM ......................................................................................... Skema kontrol kecepatan motor induksi dengan catu daya AC dan inverter frekuensi variabel ...................................................................... Skema kontrol kecepatan motor induksi dengan catu daya AC dan inverter PWM ......................................................................................... Diagram kotak sistem kontrol kecepatan motor induksi fasa tiga .......... Kendali motor manual ............................................................................ Kendali motor Semi otomatis ................................................................. Kendali motor Semi otomatis ................................................................. Kontaktor magnit .................................................................................... Simbol kontaktor magnit ........................................................................ Kontak Utama dan TOR ......................................................................... Kontak-kontak Bantu .............................................................................. Kontaktor Magnit dan Timer ................................................................... Timer on Delay ....................................................................................... Timer Off Delay ...................................................................................... Kontaktor magnit dengan waktu tunda kombinasi hidup-mati ................ Kontaktor magnit dengan waktu tunda hidup-mati kontinyu ................. Konstruksi TOR ...................................................................................... Permukaan TOR .................................................................................... Diagram kontrol dan diagram daya Pengendali motor langsung (Direct on line) ........................................................................................ Diagram kontrol dan diagram daya Pengendali motor langsung dengan TOR .......................................................................................... Diagram kontrol dan diagram daya Pengendali motor putar kanankiri .......................................................................................................... Diagram kontrol dan diagram daya pengendali starter motor dengan pengasutan Y ................................................................................... Diagram kontrol dan diagram daya Pengendali starter motor rotor lilit dengan pengasutan resistor ............................................................. Contoh pemakaian 1 .............................................................................. Contoh pemakaian 2 .............................................................................. Contoh pemakaian 3 .............................................................................. Instalasi komponen Pneumatik .............................................................. Instalasi Komponen Elektrik ................................................................... Elemen-elemen Elektro-pneumatik ........................................................ Pemrosesan sinyal ................................................................................. Rantai kontrol ......................................................................................... Rangkaian komponen pneumatik 1 ....................................................... Instalasi komponen pneumatik 2 ........................................................... Instalasi komponen pneumatik 3 ...........................................................

321 322 322 323 325 325 325 326 326 331 332 332 333 333 334 334 335 335 335 336 336 336 336 338 339 340 341 342 348 348 349 349 350 350 350 350 351 352 352


5.1 5.2 5.3 5.4 5.5 5.6 5.7 5.8 5.9 5.10 5.11 5.12 5.13 5.14 5.15 5.16 5.17 5.18 5.19 5.20 5.21 5.22 5.23 5.24 5.25 5.26 2.27 2.28 5.29 5.30 5.31 5.32 5.32 5.33 5.34 5.35 5.36 5.37 5.38 5.39 5.40 5.41 5.42 5.43 5.44 5.45 5.46

Pembangkit Tenaga Listrik ..................................................................... Mesin CNC ............................................................................................. Mesin Cuci ............................................................................................. Alternator Mobil ...................................................................................... Mesin Printer .......................................................................................... Mesin ATM ............................................................................................ Penggunaan Transformator pada Bidang Tenaga Listrik ...................... Transformator Daya ............................................................................... Transformator Distribusi Tipe Tiang ...................................................... Transformator pada Peralatan Elektronik .............................................. Percobaan Arus Induksi ......................................................................... Percobaan Induksi ................................................................................. Fluks Magnet Transformator .................................................................. Transformator Tipe Inti ........................................................................... Tranformator Tipe Cangkang ................................................................. Laminasi Inti Transformator ................................................................... Transformator TanpA Beban .................................................................. Arus Tanpa Beban ................................................................................. Kurva B H ............................................................................................ Transformator Ideal ................................................................................ Transformator Berbeban ........................................................................ Rangkaian Ekuivalen Transformator ...................................................... Rangkaian Ekuivalen dengan Acuan Sisi Primer ................................... Rangkaian Ekuivalen dengan Acuan Sisi Primer disederhanakan ........ Rangkaian Ekuivalen dengan Acuan Sisi Sekunder .............................. Transformator Faktor Daya Lagging .................................................... Transformator Faktor Daya Leading .................................................... Transformator Faktor Daya Unity ........................................................ Rangkaian Percobaan Beban Nol .......................................................... Rangkaian Ekuivalen Hasil Percobaan Beban Nol ................................ Rangkaian Percobaan Hubung Singkat ................................................. Rangkaian Ekuivalen Hasil Percobaan Hubung Singkat ....................... Penentuan Polaritas Transformator ....................................................... Rangkaian Paralel Transformator Satu Fasa ......................................... Rangkaian Ekuivalen Paralel Transformator Satu Fasa ........................ Diagram Vektor Paralel Transformator Satu Fasa ................................. Rangkaian Paralel Transformator Satu Fasa Teg Sama ....................... Rangkaian Ekuivalen Paralel Transformator Tegangan Sama .............. Diagram Vektor Paralel Transformator Tegangan Sama ....................... Konstruksi Tranformator Tiga Fasa ........................................................ Transformator Tipe Inti ........................................................................... Transformator Tipe Cangkang ............................................................... Bushing Transformator ........................................................................... Alat Pernafasan ...................................................................................... Tap Changer .......................................................................................... Indikator Level Minyak ........................................................................... Indikator Temperatur ..............................................................................

353 353 353 354 354 354 355 355 355 356 356 356 357 358 358 358 359 359 360 360 360 361 361 362 362 363 363 363 365 365 366 366 366 367 367 367 367 368 368 369 369 370 371 371 371 372 372xvii


5.47 5.48 5.49 5.50 5.51 5.52 5.53 5.54 5.55 5.56 5.57 5.58 5.59 5.60 5.61 5.62 5.63 5.64 5.65 5.66 5.67 5.68 5.69 5.70 5.71 5.72 5.73 5.74 5.75 5.76 5.77 5.78 5.79 5.80 5.81 5.82 5.83 5.84 5.85 5.86 5.87 5.88 5.89 5.90 5.91 5.92 5.93 5.94xviii

Relai Buchholz ....................................................................................... Hubungan Bintang- bintang ................................................................... Hubungan Segitiga Segitiga ............................................................... Hubungan Bintang Segitiga ................................................................ Hubungan Segitiga- Bintang .................................................................. Transformator Tiga Fasa Hubung Zig-zag ............................................. Hubungan V-V atau Open .................................................................. Hubungan Open Y - Open .................................................................. Hubungan Scott atau T-T ....................................................................... Kelompok Hubungan Dy5 ...................................................................... Rangkaian Autotransformator ................................................................ Transformator Arus ................................................................................ Transformator Tegangan ....................................................................... Konstruksi Mesin Arus Searah ............................................................... Konstruksi Sikat Komutator .................................................................... Proses Terbentuknya Ggl pada Sisi Kumparan Generator .................... Proses Penyearahan Tegangan pada Generator Arus Searah ............. Jangkar Generator Arus Searah ............................................................ Lilitan Jangkar ........................................................................................ Letak Sisi-sisi Kumparan dalam Alur ..................................................... Prinsip Lilitan Gelung ............................................................................. Lilitan Gelung Tunggal ........................................................................... Prinsip Lilitan Gelombang ...................................................................... Lilitan Gelombang Tunggal .................................................................... Fluks Medan Utama ............................................................................... Fluks Medan Jangkar ............................................................................. Reaksi Jangkar ...................................................................................... Generator Penguat Terpisah ................................................................. Generator Shunt .................................................................................... Generator Seri ....................................................................................... Generator Kompon Panjang .................................................................. Generator Kompon Pendek ................................................................... Diagram Aliran Daya pada Generator Arus Searah ............................... Rangkaian Generator Beban Nol ........................................................... Rangkaian Generator Berbeban ............................................................ Kurva Generator Arus Searah saat Dibebani ......................................... Percobaan Beban Nol Generator Penguat Sendiri ................................ Resistansi Kritis Generator Shunt .......................................................... Karakteristik Beban Nol pada Kecepatan Berbeda ................................ Kurva Kecepatan Kritis .......................................................................... Contoh Karakteristik Beban Nol ............................................................. Generator Arus Searah Shunt Berbeban ............................................... Prinsip Kerja Motor Arus Searah ........................................................... Rangkaian Motor Arus Searah Penguat Terpisah ................................. Rangkaian Motor Arus Searah Penguat Sendiri Shunt .......................... Rangkaian Motor Arus Searah Penguat Sendiri Seri ............................. Rangkaian Motor Arus Searah Kompon Panjang .................................. Rangkaian Motor Arus Searah Kompon Pendek ...................................

372 373 373 374 374 375 376 376 377 379 381 382 383 384 385 386 387 387 388 388 389 390 390 391 393 393 393 394 395 395 396 396 397 397 398 398 399 399 400 400 400 401 402 405 405 405 405 406


5.95 Penampang Motor Induksi Tiga Fasa .................................................... 5.96 Lilitan Motor Induksi ............................................................................... 5.97 Rotor Sangkar ........................................................................................ 5.98 Rotor lilit ................................................................................................. 5.99 Nilai Arus Sesaat dan Posisi Flux .......................................................... 5.100 Proses Terjadinya Medan ................................................................... 5.101 Terjadinya Putaran pada Motor Induksi .............................................. 5.102 Rangkaian Ekuivalen Rotor ................................................................. 5.103 Rangkaian Ekuivalen Motor ................................................................ 5.104 Rangkaian Ekuivalen dengan Refrensi Primer ................................... 5.105 Karakteristik Slip Vs Torsi ................................................................... 5.106 Rangkaian Ekuivalen Motor Induksi Rotor Lilit .................................... 5.107 Diagram Aliran Daya Motor Induksi Tiga Fasa .................................... 5.108 Rangkaian Ekuivalen Motor Induksi .................................................... 5.109 Rangkaian Ekuivalen dengan Refrensi Stator .................................... 5.110 Tes Tanpa Beban ................................................................................ 5.111 Tes Hubung Singkat ............................................................................ 5.112 Mengubah JumlahKutub ..................................................................... 5.113 Pengaturan Tahanan Rotor Motor ...................................................... 5.114 Pengaturan Tegangan ........................................................................ 5.115 Skema Pengaturan Frekuensi ............................................................. 5.116 Generator Sinkron Tiga Fasa dengan Penguatan Generator DC Pilot Exciter ....................................................................................... 5.117 Generator Sinkron Tiga Fasa dengan Sistem Penguatan Brushless Exciter System ................................................................. 5.118 Bentuk Rotor ....................................................................................... 5.119 Inti Stator dan Alur pada Stator ........................................................... 5.120 Belitan Satu Lapis Generator Sinkron Tiga Fasa ................................ 5.121 Urutan Fasa ABC ................................................................................ 5.122 Belitan Berlapis Ganda Generator Sinkron Tiga Fasa ........................ 5.123 Diagram Phasor dari Tegangan Induksi Lilitan ................................... 5.124 Total Ggl Et dari Tiga Ggl Sinusoidal .................................................. 5.125 Kisar Kumparan .................................................................................. 5.126 Vektor Tegangan Lilitan ...................................................................... 5.127 Diagram Generator AC Satu Fasa Dua Kutub .................................... 5.128 Diagram Generator AC Tiga Fasa Dua Kutub ..................................... 5.129 Kurva dan Rangkaian Ekuivalen Alternator Tanpa Beban .................. 5.130 Kondisi Reaksi Jangkar ....................................................................... 5.131 Vektor Diagram dari Beban Alternator ................................................ 5.132 Rangkaian Test Alternator Tanpa Beban ............................................ 5.133 Rangkaian Test Alternator di Hubung Singkat .................................... 5.134 Karakteristik Tanpa Beban dan Hubung Singkat sebuah Alternator .... 5.135 Pengukuran Resistansi DC ................................................................. 5.136 Vektor Diagram Pf Lagging ............................................................... 5.137 Vektor Arus Medan ............................................................................. 5.138 Karakteristik Beban Nol, Hubung Singkat, dan Vektor Arus Medan .... 5.139 Diagram Potier .................................................................................... 5.140 Vektor Diagram Potier .........................................................................Teknik Pemanfaatan Tenaga Listrik

408 409 409 410 410 412 413 414 415 415 417 417 418 419 420 421 422 423 424 424 425 428 428 429 429 430 430 431 432 432 432 433 434 435 436 436 437 438 438 438 439 439 440 440 441 442xix

5.141 5.142 5 143 5.144 5.145 5.146 5.147 5.148 5.149 5.150 5.151 5.152 5.153 5.154 5.155 5.156 5.157 5.158 5.159 5.160 5.161 5.162 5.163 5.164 5.165 5.166 5.167 5.168 5.169 5.170 5.171 5.172 5.173 5.174 5.175 5.176 5.177 5.178 5.179 5.180 5.181 5.182 5.183 5.184 5.185 5.186 5.187xx

Rangkaian Paralel Alternator .............................................................. Rangkaian Lampu Berputar ................................................................ Sychroscope ....................................................................................... Motor Sinkron dua Kutub .................................................................... Pengaruh Beban pada Kutub Rotor Motor Sinkron ............................. Pengaruh Kenaikan BebanPada Arus Jangkar ................................... Vektor Diagram untuk Menentukan Daya Motor ................................. Diagram Aliran Daya pada Sebuah Motor Sinkron ............................. Diagram Vektor dalam Keadaan Beban Tetap, dengan Faktor Daya Berbeda .................................................................................... Kurva V Motor Sinkron ........................................................................ Food Processor ................................................................................... Mixer .................................................................................................. Pod Coffee Makers Induksi Satu Fasa ................................................ Letak Kumparan Motor ........................................................................ Putaran Fluksi ..................................................................................... Bentuk Gelombang Fluksi ................................................................... Lengkung Torsi Motor Induksi Satu Fasa ........................................... Kumparan Bantu Motor Induksi Satu Fasa ......................................... Rangkaian Pengganti tanpa Rugi Inti .................................................. Rangkaian Pengganti dengan Rugi Inti (rc Paralel) ............................ Rangkaian Pengganti dengan Rugi Inti (rc Seri) ................................. Motor Split Phase ................................................................................ Motor Kapasitor ................................................................................... Motor Capacitor-Start .......................................................................... Motor Capacitor-Run ........................................................................... Motor Capacitor-Start Capacitor-Run .................................................. Motor Shaded-Pole ............................................................................. Konstruksi Motor Universal ................................................................. Jangkar Motor Universal ..................................................................... Contoh Generator Set ......................................................................... Prinsip Kerja Mesin Diesel .................................................................. Bagian-bagian Utama Generator Set .................................................. Fuel Filters (Wire-element Type) ......................................................... Fuel Filters (Paper Element Type) ..................................................... Pompa Injeksi Bahan Bakar ................................................................ Pemeriksaan Minyak Pelumas ............................................................ Pemeriksaan Sistem Pendingin ......................................................... Pemeriksaan Baterai ........................................................................... Menguji Poros Motor ........................................................................... Pengujian Belitan Stator Dengan AVO Meter ..................................... Melepas Mur Tutup Rangka Motor ...................................................... Melepas Penutup Motor dengan Treker .............................................. Melepas Penutup Motor dengan Palu ................................................. Memisahkan Bagian Rotor dari Rangka Motor ................................... Pemeriksaan Belitan Stator dengan Megger ...................................... Pemotongan Kawat Kumparan ........................................................... Hubungan Kumparan ..........................................................................

443 443 444 444 445 445 446 447 448 449 451 451 451 452 453 454 455 455 456 456 457 458 459 460 461 462 462 464 464 465 466 468 471 471 471 472 472 473 478 479 479 479 479 480 480 481 482


5.188 5.189 5.190 5.191 5.192 5.193 5.194 6.1 6.2 6.3 6.4 6.5 6.6 6.7 6.8 6.9 6.10 6.11 6.12 6.13 6.14 6.15 6.16 6.17 6.18 6.19 6.20 6.21 6.22 6.23 6.24 6.25 6.26 6.27 6.28 6.29 6.30 6.31 6.32 6.33 6.34 6.35 6.36 6.37 6.38 6.39

Hubungan Kumparan 4 (Empat) Kutub ............................................... Bentangan Kumparan Motor Induksi 3 Fasa, 4 Kutub ........................ Penyekatan Alur .................................................................................. Melilit Kumparan Langsung ................................................................. Contoh Mal untuk Melilit Kumparan .................................................... Cara Lilitan Pintal ................................................................................ Memasang Kumparan pada Alur ........................................................

483 483 484 484 484 485 485 487 487 488 491 491 491 492 492 492 492 493 493 494 494 494 495 496 497 499 499 500 500 500 501 501 501 501 501 501 502 502 502 502 502 502 503 504 505 505xxi

Ilustrasi Konseptual Aplikasi PLC .......................................................... Contoh PLC ............................................................................................ Standardisasi Bahasa Pemrograman PLC ............................................ Gerbang AND ......................................................................................... Gerbang AND dengan 2 Masukan dan Tabel Kebenaran ..................... Contoh Aplikasi Gerbang AND ............................................................... Gerbang OR ........................................................................................... Gerbang OR dengan 2 Masukan dan Tabel Kebenaran ........................ Contoh Aplikasi Gerbang OR ................................................................. Gerbang OR dan Tabel Kebenaran ....................................................... Contoh Aplikasi Gerbang NOT ............................................................... Contoh Aplikasi Gerbang NOT ............................................................... Gerbang NAND ...................................................................................... Gerbang NOR ........................................................................................ Contoh Rangkaian dengan Logika Hardwired dan Diagram Tangga PLC ........................................................................................................ Sistem PLC ............................................................................................ Arsitektur PLC ........................................................................................ Kompoenen Utama CPU ........................................................................ Bahasa Pemrograman Menurut Standar IEC ........................................ Operasi Pembacaan .............................................................................. Ilustrasi Proses Beberapa Eksekusi

Teknik Pemanfaatan Tenaga Listrik Jilid 1

Documents