PROPOSAL TUGAS AKHIR
EVALUASI SISTEM JARINGAN KOMUNIKASI VOICE OVER INTERNET PROTOKOL (VOIP) PADA INDUSTRI PERHOTELAN
(Patra Semarang Convention Hotel)
Disusun Oleh :
NAMA : Muhamad Agus Nurta
NIM : 4.31.06.0.16
KONSENTRASI HOTEL ENGINEERING
PRODI PERAWATAN GEDUNG BERTINGKAT
JURUSAN TEKNIK SIPIL
POLITEKNIK NEGERI SEMARANG
TAHUN 2010
HALAMAN PENGESAHAN
Judul Tugas Akhir : Evaluasi Sistem Jaringan Komunikasi Voice Over Internet Protokol (VOIP) Pada Industri Perhotelan (Patra Semarang Convention Hotel)
Nama / NIM : Muhamad Agus Nurta/ 4.31.06.0.16
Progam Studi : Perawatan Gedung
Konsentrasi : Hotel Engineering
Semarang, Mei 2010
Menyetujui,
Pembimbing Utama Pembimbing Pembantu
Mengetahui,
Kaprodi Perawatan Gedung
BAB I
PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Penggunaan Sistem jaringan komunikasi di Patra Semarang Convention Hotel menggunakan sistem komunikasi berbasis internet, lain halnya dengan sistem komunikasi konvensional. Sistem jaringan komunikasi ini menggunakan sistem VOIP (Voice Over Internet Protocol), dimana Pada jaringan suara konvesional pesawat telepon langsung terhubung dengan PABX (Privat Automated Branch exchange) atau jika milik TELKOM terhubung langsung dengan STO (Sentral telepon Otomat) terdekat. Dalam STO ini ada daftar nomor-nomor telepon yang disusun secara bertingkat sesuai dengan daerah cakupannya.
Dengan dukungan perangkat lunak khusus, kedua pemakai jaringan komunikasi bisa saling terhubung dalam koneksi VOIP satu sama lain. Bentuk hubungan tersebut bisa dalam bentuk pertukaran file, suara, gambar. Penekanan utama untuk dalam VOIP adalah hubungan keduanya dalam bentuk suara. Jika kedua lokasi terhubung dengan jarak yang cukup jauh (antar kota, antar negara) maka bisa dilihat keuntungan dari segi biaya. Kedua pihak hanya cukup membayar biaya pulsa internet saja, yang biasanya akan lebih murah daripada biaya pulsa telepon sambungan langsung jarak jauh (SLJJ) atau internasional (SLI). Pada perkembangannya, jaringan data digital dengan gateway untuk VoIP memungkinkan berhubungan dengan PABX atau jaringan analog telepon yang telah ada. Komunikasi antara komputer dengan pesawat (extension) di kamar hotel adalah memungkinkan.
Berkomunikasi menggunakan VoIP tidak dikenai biaya telepon biasa, termasuk biaya SLJJ untuk komunikasi antar pengguna VoIP yang tersebar diseluruh bagian gedung Patra Semarang Convention Hotel. Layanan VoIP dapat meningkatkan keterhubungan antara tamu dengan tamu, antara staf hotel dengan tamu, antara office-office di hotel dan komunikasi keluar; dengan komunikasi yang lebih intensif, mudah dan murah. VoIP sebagai bentuk layanan IP Telephony adalah legal secara hukum untuk diselenggarakan oleh siapapun di Indonesia
Berdasarkan uraian-uraian di atas maka penulis bermaksud untuk menuangkannya dalam evaluasi penelitian Tugas Akhir dengan judul “Evaluasi Sistem Jaringan Komunikasi Voice Over Internet Protokol (VOIP) Pada Industri Perhotelan” (Patra Semarang Convention Hotel).
1.2. Identifikasi Masalah
Dari Uraian-uraian di atas penulis ingin mengemukakan suatu proses identifikasi masalah sebagai berikut :
1. Apakah pengaruh sistem jaringan komunikasi berbasis internet terhadap pelayanan pada industri perhotelan ?
2. Bagaimana aplikasi VOIP dapat menjamin keamanan sistem Komunikasai berbasis internet pada industri perhotelan ?
3. Bagaimana Melakukan pemrograman aplikasi internet pada industri perhotelan ?
1.3. Pembatasan Masalah
Agar terjadi kesinambungan antara judul dan pembahasan yang akan dilaksanakan penulis, dan tidak terjadi salah penafsiran dan meluasnya pembahasan yang mungkin akan menimbulkan masalah baru yang tidak sesuai, penulis perlu membatasi permasalahan yang ada sebagai berikut :
1. Evaluasi tentang cara pemrograman aplikasi komunikasi internet VOIP.
2. Evaluasi terhadap pengoperasian sistem jaringan komunukasi VOIP di Patra Semarang Convention Hotel.
1.4. Tujuan Penelitian
Dari uraian-uraian diatas, maka timbul tujuan yang ingin dicapai dalam penyusunan laporan tugas akhir ini adalah sebagai berikut :
1. Mengetahui tentang cara pemrograman aplikasi komunikasi iternet VOIP.
2. Menganalisa proses kerja sistem VOIP sebagai sistem jaringan komunikasi digedung bertingkat.
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1. Kajian Pustaka
Penggunaan aplikasi VOIP membutuhkan sumber daya manusia yang terampil dan handal dalam pengoperasiannya.(Syarifuddin, 2008. Dasar Teknik Jaringan Komunikasi). Jaringan komunikasi bersifat periodik dengan kemampuan tak terbatas, diperlukan koneksitifitas dan instalasi yang menjamin ketersedian terhadap pengiriman data paket. (Fachrurozi, Msc. 2000, Rangkaian dan Jarinagn Komunikasi).
Prinsip perancangan rangkaian komunikasi dan pendektesian kebocoran komunikasi (Bambang Erawan, Drs. 1987, Elektronika Dasar). Perancangan aplikasi jaringan komunikasi VOIP dapat didefinisikan sebagai proses antisipasi kebocoran yang terjadi pada jaringan komunikasi, untuk mengetahui tentang ketersedian jaringan yang stabil. (Gatmyr, S. 2002, Manual on Communication System). formula yang bisa dipergunakan untuk merancang sebuah instalasi jaringan komunikasi VOIP, yaitu :
a. Memperhitungkan kapasitas beban (penggunaan telepon) dan semua komponen pada jaringan komunikasi berbasis internet.
b. Melakukan pendataan terhadap kemampuan system jaringan komunikasi VOIP terhadap jaringan konvensional.
c. Menganalisa kedua data yang ada diatas dalam sebuah dugaan (Hipotesa).
Perencanan system jaringan komunikasi adalah yang utama, karena penulis menginginkan sebuah system komunikasi yang dapat melakukan suatu proses komunikasi dalam suatu data paket. Agar tercipta ketelitian yang tinggi, nilai yang konstan untuk selang waktu tertentu, harga yang variasi dalam rangkuman tertentu, perbandingan yang tetap antara dua variable, dan menyusun suatu besaran fungsi dari besaran lain (Pakpahan, S. 1987 : Teori dan Penerapan Kontrol Otomatik) .
Dalam proses pembuatan laporan nanti. Penulis mungkin memiliki keterbatasan pemaham kosakata dalam penyusunan kalimat-kalimat, dimana dalam penulisan laporan ini menggunakan bahasa Indonesia. Untuk itu agar terjadi kesinambunagan dan pemahaman yang mendasar terhadap suatu kontek, maka penulis menggunakan kamus Besar Bahasa Indonesia sebagai bahan acuan (Dinas Pendidikan Nasional. 2008. Kamus Besar Bahasa Indnesia).
2.2. Landasan Teori
2.2.1. Sistem Jaringan Komunikasi Voice Over Internet Protokol
Sebelum kita bicarakan tentang bagaimana cara membangun jaringan komunikasi, sebaiknya mengetahui definisi awalnya. Jarkom itu sendiri merupakan sekelompok telepon analog yang saling dihubungkan, menggunakan suatu media dan protocol komunikasi tertentu. Jaringan komunikasi tidak hanya dapat menghubungkan jarak local namun juga dapat menghungkan jarak negara.
Jaringan VOIP memungkinkan terjadinya komunikasi yang lebih efisien antar pemakai (mail dan teleconference) Sedangkan pada Aplikasi home user, memungkinkan komunikasi antar pengguna lebih efisien (chat), interaktif entertainment lebih multimedia (games, video). Teknologi VOIP lahir dilatarbelakangi oleh perkembangan teknologi komputer dan komunikasi. Ini tecermin dari semakin cepatnya sistem komunikasi digital dan kecepatan komunikasi yang nyaman. Munculnyz internet berdampak pada perkembangan media komunikasi untuk data dan suara (voice), sehingga menimbulkan suatu komunikasi berbasis internet (VOIP).
a. Pengubahan Suara Menjadi Data.
Untuk melewatkan voice (suara) dalam jaringan Internet (IP), diperlukan sebuah gateway, gateway inilah yang dapat mengubah format sinyal suara (analog) ke IP network, begitu juga sebaliknya. Perubahan tersebut dibagi menjadi tiga macam :
1. Voice Over Internet.
2. Voice Over Managed IP Network.
3. Voice Over Intranet.
a. Voice Over Internet.
Suara diubah menjadi data dan dikirim lewat jaringan Internet. Percakapan bisa lewat komputer yang memiliki fasilitas multimedia (memiliki mikropon dan loud speaker) begitu juga halnya dengan lawan bicara.
b. Voice Over Managed IP Network
Merupakan salah satu cara berkomunikasi dengan menggunakan melalui jaringan internet, sehingga komunikasi jarak jauh (SLJJ atau SLI) dapat dilakukan dengan biaya lokal. Dan dapat melakukan komunikasi tanpa delay atau (tunda) serta memiliki kualitas suara layaknya komunikasi dengan telepon biasa, tanpa menambahan peralatan lain.
c. Voice Over Intranet
Komunikasi jenis ini sangat dibutuhkan oleh perusahaan maupu hotel yang memiliki banyak cabang dan memiliki sistem telepon PABX (Private Authomatic Branch Exchangce) atau meiliki sentral telepon kecil yang dipasang hotel pada bangunan untuk kepentingan komunikasi didalam gedung tersebutkomunikasi ini (PABX) disambungkan ke gerbang gateway melalui saluran/kanal yang ada diseberang yang diteruskan kemudian diteruskan ke jaringan lokal lainnya. Pemakaiannya relatif murah karena menghemat penggunan bandwitch untuk melaksanakan komunikasi.
VoIP – Voice over Internet Protocol adalah teknologi yang mampu menyediakan komunikasi suara real-time dengan berbasiskan Internet Protocol. VoIP ini dapat memanfaatkan infrastruktur internet yang sudah ada untuk berkomunikasi seperti layaknya menggunakan telepon biasa dan tidak dikenakan biaya telepon biasa untuk berkomunikasi dengan pengguna VoIP lainnya dimana saja dan kapan saja VoIP adalah transfer suara/voice melewati paket IP pada jaringan, seperti gambar :
Gambar : Topologi VOIP
VoIP dapat ditempatkan pada berbagai topologi jaringan, untuk merancang sebuah topologi yang tepat pada jaringan VoIP terdapat beberapa hal yang perlu diperhatikan antara lain: lokasi, jarak, dan biaya. Semua kemungkinan yang akan terjadi haruslah difikirkan oleh admin jaringan tersebut untuk mendapatkan hasil yang optimal.
Dalam perancangan jaringan VoIP sederhana, penulis menggunakan topologi star dengan menggunakan empat buah komputer, dimana dua unit komputer difungsikan sebagai server softswitch menggunakan asterisk dan dua unit unit komputer lainnya sebagai client.
A. Aplikasi VoIP meliputi:
1. Untuk server softwarenya adalah Asterisk@home 2.8
2. Untuk client softwarenya antara lain X-Lite, SJPhone, Softphone, Eyebeam, IPPhone, ATA (Analog Telephone Adapter), ITG (Internet Telephone Gateway). Penggunaan Voip sangatlah fleksibel, dapat menggunakan softphone atau hardphone sebagai interface, pada media softphone-nya juga terdapat beberapa macam. Disini penulis menggunakan X-Lite untuk protokol SIP dan Idefisk untuk protokol IAX2, yang dapat diperoleh bebas melalui situs voiprakyat (http://www.voiprakyat.or.id). Disini penulismenggunakan X-Lite versi 3.0 dan Idefisk versi 2.17.
3. Protocol menggunakan SIP (Session Initiation Protocol).
B. Agar system VOIP dapat berjalan dengan semestinya, maka pihak Patra Semarang Convention Hotel menyediakan Perangkat VoIP , antara lain:
1. Ethernet Phone (IP Phone).
2. Regular Phone dengan ATA (Analog Telephone Adapter).
3. Internet Telephony Gateway (Yang mengadopsi standar SIP).
4. Headset yang berkualitas bagus. Perangkat lain yang tidak kalah penting adalah headset yang dilengkapi dengan mikrofon dan speaker. Speaker merupakan komponen elektronika yang menerima sinyal masukan dan memberikan respon keluaran berupa frekuensi audio (suara) dengan cara menggetarkan komponennya yang berbentuk selaput.
5. Soundcard yang memadai.
Kartu Suara (Sound Card) adalah suatu perangkat keras komputer yang digunakan untuk mengeluarkan suara dan merekam suara. Pada awalnya, Sound Card hanyalah sebagai pelengkap dari komputer. Namun sekarang, sound card adalah perangkat wajib di setiap computer..
VoIP pada dasarnya beroperasi menggunakan jaringan computer berbasis internet dengan menggunakan protokol TCP/IP, tetapi bukanlah hal yang wajib dipenuhi dalam jaringan intranet. Oleh karena itu, VoIP dapat dioperasikan menggunakan jaringan internet publik maupun pada jaringan internal di LAN. Selain keberadaan jaringan komputer berbasis internet yang menggunakan protokol TCP/IP, sebuah infrastruktur VoIP yang sederhana tidak membutuhkan peralatan tambahan. Peralatan tambahan. Peralatan yang diperlukan hanya berupa:
a. Komputer yang terhubung ke jaringan TCP/IP atau internet yang dilengkapi dengan kartu suara (sound card) atau bisa pula menggunakan PDA yang terhubung ke Wi-Fi hotspot.
b. Headset yang dilengkapi dengan mikrofon dan speaker.
c. Software client VoIP berbasis SIP atau IAX yang disebut dengansoftphone yang dapat diperoleh dari beberapa situs, misalnya situs (http://www.voiprakyat.or.id), seperti Cubix, Idefisk, Sjphone, X-lite yang berbasis SIP atau Iaxlite dan Idefisk yang berbasis IAX.
2.2.1. Pemrograman Aplikasi Internet VOIP Sebagai Jaringan Komunikasi
Untuk membuat program berbasis internet penulis harus memahami berbagai konsep dasar internet. Konsep-konsep dasar yang akan dipakai adalah sebagai berikut :
1. Jaringan Komunikasi
Jaringan komunikasi merupakan sekumpulan analog phone pada masing-masing kamar hotel yang dihubungkan melalui media fisik (kabel) yang berfungsi sebagai media tranfer data. Karena komunikasi yang dilakukan merupakan petukaran data, maka komunikasi ini dinamakan pula sebagai jaringan komunikasi data. Analog phone yang ada pada setiap kamar dapat dirangkai kembali dengan komputer, voicemail system, auto attendant (Interactive voice response-IVR), conference bridging dan music on hold.
2. Protokol TCP/IP
Proses pertukaran data yang terjadi diatur oleh protocol TCP/IP. transmission Control Protocol/Internet Protocol (TCP/IP) merupakan sebuah protokol yang digunakan pada jaringan internet. Protokol ini terdiri dari dua bagian besar, yaitu: TCP dan IP. Ilustrasi pemrosesan data untuk dikirimkan dengan menggunakan protokol TCP/IP diberikan pada gambar di bawah ini :
Gambar : Lapisan Protokol TCP/IP
3. Protokol IP
Protokol IP (internet protocol) berfungsi untuk menambahkan data berupa alamat IP computer asal dan alamat IP computer tujuan ke paket-paket data yang diterima nya dari lapisan TCP/UDP. Setelah itu paket-paket data tadi siap untuk dikirimkan. Internet Protocol adalah protokol lapisan jaringan (network layer dalam OSI Reference Model) atau protokol lapisan internetwork (internetwork layer dalam DARPA Reference Model) yang digunakan oleh protokol TCP/IP untuk melakukan pengalamatan dan routing paket data antar host-host di jaringan komputer berbasis TCP/IP. Versi IP yang banyak digunakan adalah IP versi 4 (IPv4) yang didefinisikan pada RFC 791 dan dipublikasikan pada tahun 1981, tetapi akan digantikan oleh IP versi 6 pada beberapa waktu yang akan datang.
Protokol IP merupakan salah satu protokol kunci di dalam kumpulan protokol TCP/IP. Sebuah paket IP akan membawa data actual yang dikirimkan melalui jaringan dari satu titik ke titik lainnya. Metode yang digunakannya adalah connectionless yang berarti ia tidak perlu membuat dan memelihara sebuah sesi koneksi. Selain itu, protokol ini juga tidak menjamin penyampaian data, tapi hal ini diserahkan kepada protocol pada lapisan yang lebih tinggi, yakni protokol Transmission Control Protocol (TCP).
Internet Protocol adalah protokol lapisan jaringan yang digunakan oleh protokol TCP/IP untuk melakukan pengalamatan dan routing paket data antar kamar di jaringan komunikasi berbasis TCP/IP. Versi IP yang banyak digunakan adalah IP versi 4 (IPv4), tetapi akan digantikan oleh IP versi 6 pada beberapa waktu yang akan datang.
Protocol ini juga tidak menjamin penyampaian data, tapi akan diserahkan kepada protocol pada lapisan yang lebih tinggi (lapisan transport dalam OSI Reference Model atau lapisan antar host dalam DARPA Reference Model), yakni protokol Transmission Control Protocol (TCP).
4. Application Layer
Fungsi Utama lapisan ini adalah pemindahan file. Perpindahan file dari sebuah sistem ke sistem lainnya yang berbeda memerlukan suatu sistem pengendalian untuk mengatasi adanya ketidakcocokan sistem file yang berbeda-beda. Protokol ini berhubungan dengan aplikasi. Salah satu contoh aplikasi yang telah dikenal misalnya Hypertext Transfer Protocol (HTTP) untuk web.
5. Transmission Control Protocol (TCP)
Konsep dasar cara kerja TCP adalah mengirim dan menerima segment-segment informasi dengan panjang data bervariasi pada suatu datagram internet. TCP menjamin reliabilitas hubungan komunikasi karena melakukan perbaikan terhadap data yang rusak, hilang atau kesalahan pengiriman. Hal ini dilakukan dengan memberikan nomor urut pada setiap oktet yang dikirimkan dan membutuhkan sinyal jawaban positif dari penerima berupa sinyal ACK (acknoledgment). Jika sinyal ACK ini tidak diterima pada interval pada waktu tertentu, maka data akan dikirimkan kembali dalam hubungan VoIP, TCP digunakan pada saat signaling.
TCP digunakan untuk menjamin setup suatu call pada sesi signaling. TCP tidak digunakan dalam pengiriman data suara pada VoIP karena pada suatu komunikasi data VoIP penanganan data yang mengalami keterlambatan lebih penting daripada penanganan paket yang hilang.
6. Instalasi X-Lite
Tahap pertama adalah proses instalasi X-Lite pada windows, proses ini tidak memakan waktu lama dan cukup mudah karena menggunakan Graphics Users Interface (GUI) dan umumnya sudah dilengkapi dengan fasilitas wizard sebagai panduan. Klik 2 kali icon software X-lite, maka akan muncul jendela awal penginstalan X-lite seperti pada gambar 3.7, klik “next” untuk menuju tahap selanjutnya.
Gambar 3.7 Jendela Setup Wizard X-Lite
Kemudian akan tampil jendela License Agreement yang berisi tentang kesepakatan mengenai pemakaian software X-Lite. Memilih “I accept the agreement” kemudian klik “next” untuk menuju tahap selanjutnya.
Gambar 3.8 Jendela Pernyataan Lisensi X-Lite
Gambar 3.9 Jendela Lokasi Penempatan X-Lite
Pada gambar 3.9 adalah tampilan jendela pemilihan tujuan tempat penyimpanan aplikasi X-Lite, klik “next” untuk default-nya atau dapat memilih sendiri tujuan tempat penyimpanan dengan memilih “browse”.
Gambar 3.10 Jendela Additional Task X-Lite
Pada gambar 3.10 adalah tampilan jendela pemilihan custom untuk penempatan aplikasi X-Lite baik pada desktop, quick launch, dan pemanggilan automatis X-Lite pada saat windows dimulai. Memilih sesuai dengan keinginan, kemudian klik “next”.
Gambar 3.11 Jendela Completing Setup X-Lite
Sampailah pada tahap akhir instalasi X-Lite, pada gambar 3.11
berisi keterangan bahwa proses instalasi X-Lite telah selesai, jika ingin
langsung menjalankan aplikasi X-Lite pilih “Launch X-Lite” kemudian
klik “next”.
Gambar 3.12 Tampilan X-Lite dengan Klik Kanan
Langkah selanjutnya melakukan proses registrasi softphone pada
komputer client. Di sini penulis menggunakan X-Lite untuk protokol SIP
dan Idefisk untuk protokol IAX2 sebagai langkah pengamanan apabila
protokol SIP mengalami masalah dapat diambil alih oleh protokol IAX2.
Proses menjalankan server asterisk pada Linux, penulis
menggunakan tools remote SSH sehingga dapat dijalankan dari windows.
Sampai tahap ini, asterisk sudah dapat dijalankan dan softphone pada
komputer client sudah dapat saling berkomunikasi baik itu antar protokol
SIP, antar IAX2, maupun antara SIP dengan protokol IAX2.
Gambar 3.23 Flowchart Proses Call
6. Komponen Dasar IP PBX
Gambar 4 : Komponen Dasar IP PBX
Komponen dasar IP PBX seperti gambar 3.4 di atas terdiri dari
1. data account yang tersusun atas extension yang merupakan data account yang akan digunakan oleh extension agar terhubung dengan IP PBX ini.
2. Extension di sini adalah sebuah nama atau nomor yang merepresentasikan user dari IP PBX ini. Komponen yang lainnya adalah trunk yang merupakan data account yang akan digunakan IP PBX untuk menghubungi trunk.
3. Trunk adalah sebuah nama atau nomor yang merepresentasikan server lain atau IP PBX lain yang akan dihubungi oleh IP PBX ini.
4. Dial Plan merupakan aturan dial yang akan dimanfaatkan oleh extension untuk menghubungi sesama extension atau trunk dan sebaliknya.
7. Session Initiation Protocol (SIP)
Merupakan salah satu protokol yang dapat digunakan pada softswitch asterisk. Yang dapat berfungsi sebagai call initiation, yaitu membangun sebuah sesi komunikasi, negosiasi media transfer protocol, mengundang user agent lain untuk bergabung di dalam sesi komunikasi. Call modification yang dapat memodifikasi sesi komunikasi, call termination atau menutup sesi komunikasi, presence yang dapat mengumumkan status user pada user lain, online atau offline, away atau busy. SIP merupakan signalling protocol dan bukanlah media transfer protocol, sehingga SIP tidak membawa paket data voice atau video. Dalam implementasi VoIP berbasis protokol SIP, Real Time Protocol (RTP) digunakan sebagai media transfer protocol. SIP menggunakan protocol UDP port 5060, sedangkan RTP menggunakan protocol UDP pada port dinamis (port antara 8000-20000).
7.1. Alasan mengapa dipilihnya Session Initiation Protocol (SIP)
a. Mudah diimplementasikan.
b. Membangun jaringan VoIP berbasiskan komponen-komponen SIP relative lebih mudah.
c. Software mudah diperoleh dan status produksinya setara dengan komersil.
d. Terbukti bekerja cukup baik untuk beberapa VoIP Service Provider Software berlisensi opensource.
e. Mudah untuk mengimplementasikan fitur-fitur baru dan digabungkan dengan layanan lainnya seperti Free Mail.
f. Mampu bekerja untuk user agent yang berada dibelakang NAT atau common firewall dengan relatif mudah.
g. Kualitas suara dan sebagian besar penggunaan bandwidth diserahkan pada peer to peer.
7.2. Komponen SIP
a. Proxy Server
Merupakan komponen penengah antar user agent, bertindak sebagai server dan client yang menerima request message dari user agent dan menyampaikan pada user agent lainnya. Request dapat dilayani sendiri atau disampaikan (forward) pada proxy server lain, selain itu proxy server dapat menerjemahkan dan atau menulis ulang request message sebelum menyampaikan pada user agent tujuan atau proxy lain dan mampu menyimpan seluruh state sesi komunikasi antara UAC dan UAS.
b. Redirect Server Redirect Server
Merupakan komponen yang menerima request message dari user agent, memetakan alamat SIP user agent atau proxy server tujuan kemudian menyampaikan hasil pemetaan kembali pada user agent pengirim (UAC). Akan tetapi tidak dapat menyimpan state sesi komunikasi antara UAC dan UAS setelah pemetaan disampaikan pada UAC, dan tidak dapat memulai inisiasi request message serta tidak dapat menerima dan menutup sesi komunikasi.
Penggunaan Bandwidth dan Delay
3.6.1 Bandwidth
Lebar Pita (bandwidth) dalam teknologi komunikasi adalah perbedaan antara frekuensi terendah dan frekuensi tertinggi dalam rentang tertentu. Sebagai contoh, line telepon memiliki bandwidth 3000Hz, yang merupakan rentang antara frekuensi tertinggi (3300Hz) dan frekuensi terendah (300Hz) yang dapat dilewati oleh line telepon ini. Pada jaringan komputer, bandwidth mengacu pada kecepatan transfer data, umumnya dalam satuan Kbps (Kilobit per second).
Dengan kata lain bandwidth merupakan kecepatan maksimum yang dapat digunakan untuk melakukan transmisi data antar computer 49 pada jaringan IP atau internet. Dalam perancangan VoIP, bandwidth merupakan suatu yang harus diperhitungkan agar dapat memenuhi kebutuhan pelanggan yang dapat digunakan menjadi parameter untuk menghitung jumlah peralatan yang dibutuhkan dalam suatu jaringan. Perhitungan ini juga sangat diperlukan dalam efisiensi jaringan dan biaya serta sebagai acuan pemenuhan kebutuhan untuk pengembangan di masa mendatang.
Packet loss (kehilangan paket data pada proses transmisi) dan desequencing merupakan masalah yang berhubungan dengan kebutuhan bandwidth, namun lebih dipengaruhi oleh stabilitas rute yang dilewati data pada jaringan, metode antrian yang efisien, pengaturan pada router, dan penggunaan kontrol terhadap kongesti (kelebihan beban data) pada jaringan. Packet loss terjadi ketika terdapat penumpukan data pada jalur yang dilewati dan menyebabkan terjadinya overlow buffer pada router.
3.6.2 Delay
Dalam perancangan jaringan VoIP, delay merupakan suatu permasalahan yang harus diperhitungkan karena kualitas suara bagus tidaknya tergantung dari waktu delay. Delay didefinisikan sebagai waktu yang dibutuhkan untuk mengirimkan data dari sumber (pengirim) ke tujuan (penerima), sedangkan bandwidth adalah kecepatan maksimum yang dapat digunakan untuk melakukan transmisi data antar computer pada jaringan IP atau internet. Besarnya delay maksimum yang direkomendasikan oleh ITU untuk aplikasi suara adalah 150 ms, sedangkan delay maksimum dengan kualitas suara yang masih dapat diterima pengguna adalah 250 ms. Delay end-to-end adalah jumlah delay konversi suara analog-digital, delay waktu paketisasi atau bisa disebut delay panjang paket dan delay jaringan pada saat t (waktu). Beberapa delay yang dapat mengganggu kualitas suara dalam perancangan jaringan VoIP dapat dikelompokkan menjadi:
a. Propogation delay
delay yang terjadi akibat transmisi melalui jarak antar pengirim dan penerima).
b. Serialization delay
delay pada saat proses peletakkan bit ke dalam circuit).
c. Processing delay
delay yang terjadi saat proses coding, compression, decompression dan decoding).
d. Dacketization delay
delay yang terjadi saat proses paketisasi digital voice sample).
e. Queuing delay
delay akibat waktu tunggu paket sampai dilayani).
f. Jitter buffer
(delay akibat buffer untuk mengatasi jitter).
Untuk berkomunikasi dengan menggunakan teknologi VoIP yang harus real time adalah jitter, echo dan loss packet.
1. Jitter merupakan variasi delay yang terjadi akibat adanya selisih waktu atau interval antar kedatangan paket di penerima. Untuk mengatasi jitter maka paket data yang datang dikumpulkan dulu dalam jitter buffer selama waktu yang telah ditentukan sampai paket dapat diterima pada sisi penerima dengan urutan yang benar.
2. Echo disebabkan perbedaan impedansi dari jaringan yang menggunakan four-wire dengan two-wire. Efek echo adalah suatu efek yang dialami mendengar suara sendiri ketika sedang melakukan percakapan. Mendengar suara sendiri pada waktu lebih dari 25 ms dapat menyebabkan terhentinya pembicaraan.
3. Loss packet (kehilangan paket) ketika terjadi peak load dan congestion (kemacetan transmisi paket akibat padatnya traffic yang harus dilayani) dalam batas waktu tertentu, maka frame (gabungan data payload dan header yang ditransmisikan) suara akan dibuang sebagaimana perlakuan terhadap frame data lainnya pada jaringan berbasis IP. Salah satu alternatif solusi permasalahan di atas adalah membangun link antar node pada jaringan VoIP dengan spesifikasi dan dimensi dengan QoS yang baik dan dapat mengantisipasi perubahan lonjakan traffic hingga pada suatu batas tertentu.
4. Pengkodean Suara Di Jaringan VoIP Coder Decoder)
Codec bisa diartikan sebagai alat dengan seperangkat aturan yang mengatur bagaimana sinyal suara analog diubah menjadi data digital. Alat yang dimaksudkan dapat diimplementasikan dalam bentuk hardware maupun software, dan aturan-aturan itu dapat berupa seperti, seberapa besar sinyal-sinyal suara analog itu di-buffer dalam sebuah frame, seberapa lama di-buffer, kemudian diproses dengan perhitungan matematis.
Codec mempengaruhi kebutuhan bandwidth untuk VoIP, semakin kecil bit rate sinyal digital yang dihasilkan codec, maka semakin baik codec tersebut. Namun perhitungan matematis yang dilakukannya menjadi semakin rumit dan ini mempengaruhi kualitas suara setelah di-decode. Kualitas suara biasanya dihitung dengan metode Most Opinion Score (MOS). Metode ini memberi nilai rat-rata kualitas suara antara 1 sampai 5 dimana 1 artinya buruk dan 5 artinya baik.
Codec meng-converter isyarat analog menjadi digital untuk pemancaran melalui rangkaian data. Berikut adalah beberapa codec yang tersedia, antara lain:
h. DoD CELP-4.8 Kbps
i. GIPS-13.3 Kbps and up
j. GSM-13 Kbps (full rate), 20 ms frame size
k. iLBC-15 Kbps, 20 ms frame size; 13.3 Kbps, 30 ms frame size
l. ITU G.711-64 Kbps, sample-based (alaw/ulaw)
m. ITU G.722-48/56/64 Kbps
n. ITU G.723.1-5.3/6.3 Kbps, 30 ms frame size
o. ITU G.726-16/24/32/40 Kbps
p. ITU G.728-16 Kbps
q. ITU G.729-8 Kbps, 10 ms frame size
r. LPC10-2.5 Kbps
s. Speex-2.15 to 44.2 Kbps
Membuat Extension Pada Server Asterisk
Download Asterisk
Untuk dapat men-download asterisk, bisa langsung melalui situs asterisk (http://www.asterisk.org) dan gunakan perintah wget untuk mendownload asterisk di linux. root@sntux:~# wget http://downloads.digium.com/pub/asterisk/releases/ asterisk-1.4.21.2.tar.gz Disini penulis menggunakan asterisk versi 1.4.21.2 karena beranggapan bahwa versi 1.4x sudah mulai stabil walaupun masih terdapat bug akan tetapi memiliki feature yang lebih banyak dari versi 1.2x.
Instalasi Asterisk
Untuk instalasi asterisk, penulis biasanya meng-copy software asterisk yang telah selesai ter-download pada folder /usr/local/src. root@sntux:~# cp asterisk-1.4.21.2.tar.gz /usr/local/src root@sntux:~# ls -alh /usr/local/src -rwxr--r-- 1 root root 11M 2008-10-26 15:39 asterisk-1.4.21.2.tar.gz* Setelah di-copy software asterisk, lalu masuk ke dalam folder /usr/local/src, kemudian instal asterisk menggunakan dengan perintah linux.
root@sntux:~# cd /usr/local/src/
root@sntux:/usr/local/src# tar –zxvf asterisk-1.4.21.2.tar.gz
root@sntux:/usr/local/src# cd asterisk-1.4.21.2
root@sntux:/usr/local/src/asterisk-1.4.21.2# ./configure
root@sntux:/usr/local/src/asterisk-1.4.21.2# make
root@sntux:/usr/local/src/asterisk-1.4.21.2# make install
root@sntux:/usr/local/src/asterisk-1.4.21.2# make samples
Selesai sudah proses instalasi asterisk. Tahap selanjutnya yang perlu dilakukan adalah mengkonfigurasi agar sesuai dengan apa yang kita inginkan. Konfigurasi Asterisk dengan tujuan untuk meng-authentikasi user, mengkonfigurasi dial-plan tidak banyak yang harus dilakukan. Seluruh proses konfigurasi utama merupakan proses editing file-file yang terdapat di folder /etc/asterisk. Selanjutnya untuk konfigurasi asterisk, file yang perlu ditambahkan antara lain:
a. Sip.conf
untuk authentikasi user dengan nomor telepon dan password menggunakan protokol SIP
b. Iax.conf
untuk authentikasi user dengan nomor telepon dan password menggunakan protokol IAX2.
c. Extension.conf untuk mengatur dialplan
d. Rtp.conf : untuk mengatur port rtp secara manual
Asterisk adalah server VoIP (Voice Over Internet Protocol) yang dapat digunakan untuk komunikasi audio dan video. Server yang digunakan oleh penulis ini dibangun dengan source code Linux Redhat, sehingga kalau user sudah menguasai Sistem Operasi Linux Redhat, maka cara menjalankan dan konfigurasinya sangat mudah. Master aserisk dapat didownload dari www.matekur.cjb.net. Cara membuat extensions pada server Asterisk adalah sebagai berikut:
1. Ketik lewat brouser //118.98.215.3 ¿
2. Ketik user dan password, defaultnya user: maint, password: password.
3. klik OK. Maka akan keluar menu seperti gambar 3.
4. Klik setup untuk mengawali pembuatan extensions Klik extensions.
Gambar 3 : Menu Setup Server Asterisk
5. Klik SIP, maka akan muncul menu seperti gambar 4
Ada tiga form yang harus diisi yaitu Extensions Number, Display Name dan secret. Misalnya kita membuat extensions:
Extension Number : 0008
Display Name : siti (huruf kecil agar mudah dihafal)
Secret : 0008 (dibuat sama dengan extension number agar mudah dihafal)
6. Kemudian klik submit
Gambar 4 Form Isian SIP
8. Setelah diklik submit akan muncul garis tebal warna merah, seperti gambar 3.
Warna merah ini harus diklik supaya pendaftaran SIP diakui oleh sistem.
5
Gambar 3 Warna Merah Finishing
9. Maka pada daftar extensions sudah muncul extensions baru bernama ”siti”,
seperti gambar 5
Gambar 5 Extensions Siti Nomor 0008
Setelah ekstensi ”siti” berhasil dibuat, maka langkah selanjutnya adalah
setting X-Lite
D. Setting X-Lite
Cara setting X-Lite sebagai berikut:
1. Jalankan X-Lite, kemudian klik kanan pada layar monitor, seprti gambar 6
Gambar 6 Layar X-Lite
2. Akan muncul menu SIP dan isilah sesuai dengan nama dan nomor ekstensi
yang sudah dibuat di server Asterisk, seperti gambar 7
Gambar 7 Menu SIP X-Lite
3. Klik menu Voicmail dan isilah form number of dial dan number for sending
dengan nomor ekstensi yang telah dibuat, seperti gambar 8
7
Gambar 8 Menu Voicmail
5. Kalau sudah jalan menu voicmail akan berubah seperti gambar 9
Ganbar 9 Verifikasi Voicmail
8
5. Klik OK, maka pada layar X-Lite akan muncul tulisan Ready, Your username
is: 0008. Berarti Anda telah berhasil setting X-Lite dengan data yang benar,
seperti gambar 10
Gambar 10 X-Lite Berhasil
2.2.2Aplikasi dan Keamanan VOIP
Salah satu aplikasi VoIP yang tersedia adalah Skype. Skype adalah software aplikasi komunikasi suara berbasis IP melalui internet antara sesama pengguna Skype. Pada saat menggunakan Skype maka pengguna Skype yang sedang online akan mencari pengguna Skype lainnya lalu mulai membangun jaringan untuk menemukan pengguna-pengguna lainnya. Skype memiliki berbagai macam feature yang dapat memudahkan penggunanya. Skype juga dilengkapi dengan SkypeOut dan SkypeIn yang memungkinkan pengguna Skype untuk berhubungan dengan pengguna telepon konvensional dan telepon genggam.
Skype menggunakan protokol HTTP untuk berkomunikasi dengan Skype server untuk otentikasi username/password dan registrasi dengan Skype directory server. Versi modifikasi dari protokol HTTP digunakan untuk berkomunikasi dengan sesama Skype client. Keuntungan yang dimiliki aplikasi ini adalah tersedianya layanan keamanan dalam pentransmisian data yang berupa suara. Layanan keamanan yang diberikan adalah sebagai berikut :
Skype menggunakan AES (Advanced Encryption Standard) 256-bit untuk proses enkripsi dengan total probabilitas percobaan kunci (brute-force attack) sebanyak 1,1 x E-77 kali, sedangkan untuk proses pertukaran kunci (key exchange) simetriknya menggunakan RSA 1024-bit. Public key pengguna akan disertifikasi oleh Skype server pada saat login dengan menggunakan sertifikat RSA 1536 atau 2048-bit. Skype secara otomatis akan mengenkripsi semua data sebelum ditransmisikan melalui internet.
Setiap pengguna Skype memiliki sebuah username dan sebuah password. Dan setiap username memiliki sebuah alamat e-mail yang teregistrasi. Untuk masuk ke sistem Skype , pengguna harus menyertakan pasangan username dan passwordnya. Jika pengguna lupa password tersebut maka Skype akan mengubahnya dan mengirimkan password yang baru ke alamat e-mail pengguna yang sudah teregistrasi. Pendekatan ini dikenal dengan E-mail Based Identification and Authentication. Dikarenakan Skype merupakan sistem komunikasi suara maka setiap penggunanya dapat secara langsung mengidentifikasi lawan bicaranya melalui suaranya.
BAB III
METODE PENELITIAN
A. Metode Penelitian
Metode yang digunakan penulis dalam penelitian ini adalah metode observasi dan evaluasi. Pola observasi dan evaluasi yang dipakai adalah ”the one short case study”, yaitu suatu kelompok diperlakukan tertentu kemudian dilakukan pengamatan dan evaluasi terhadap variable tergantung. Dalam penelitian ini dilakukan pengamatan jaringan komunikasi, untuk mengadakan evaluasi terhadap jaringan yang ada. Antara lain dilakukan pengamatan mengenai pengaruh terhadap pelayanan tamu, kebocoran komunikasi, lamanya waktu berkomunikasi, kapasitas komunikasi serta mengadakan evaluasi terhadap jaringan komunikasi yang ada.
B. Desain Penelitian
Desain penelitian adalah rencana atau rancangan yang dibuat oleh penulis sebagai perencanaan kegiatan observasi dan evaluasi yang dilakukan selama penelitian. Dalam penelitian ini langkah yang ditempuh adalah sebagai berikut :
1. Mengadakan observasi terhadap jaringan yang ada.
2. Menguji efektifitas sarana jaringan yang ada.
3. Analisa dan pembahasan, dengan melakukan pembahasan terhadap data dari hasil pengamatan untuk menemukan kesesuaian antara teori dengan praktek. Maka dapat ditentukan keandalan dari jaringan komunikasi yang telah ada.
C. Metode Penetuan Objek Penelitian
1. Objek Penelitian
Objek dalam penelitian ini adalah jaringan komunikasi yang menggunakan basis internet (VOIP) yang digunakan untuk melaksanakan system komunikasi pada gedung hotel agar dapat memberikan pelayanan maksimal terhadap para tamu hotel, dalam memanfaatkan jaringan komunikasi berbasis internet (VOIP).
2. Variabel Penelitian
Dalam penelitian ini digunakan dua variable yaitu :
a. Variabel Bebas
Variabel bebas dalam studi evaluasi ini adalah perubahan beban dan jenis komunikasi yang dilakukan oleh para tamu. Serta melakukan pengujian terhadap jaringan konvensional dan jaringan komunikasi berbasis internet (VOIP) pada patra semarang convention hotel.
b. Variabel Tergantung
Variabel tegantung dalam penelitian ini adalah sensivitivitas dan limit batas dari jaringan komunikasi berbasis internet :
1. Waktu berkomunikasi.
2. Jenis dan kapasitas dari komunikasi terhadap jaringan komunikasi.
D. Tempat dan Waktu Penelitian
Penelitian dilakukan di Patra Semarang Covention Hotel pada bulan mei sampai juni tahun 2010. pengambilan data dilakukan dengan bimbingan chief engineering yang bersangkutan.
Penelitian ini merupakan penelitian evaluasi. Berikut ini merupakan tahapan jalannya penelitian dari awal penelitian hingga selesainya penelitian di gambarkan dengan diagram alir sebagai berikut :
Gambar diagram alir penelitian
BAB IV
PENUTUP
Dari uraian-uraian diatas, ternyata kebutuhan akan adanya suatu jaringan komunikasi yang dapat memiliki kecepatan dan dapat memenuhi semua kebutuhan dalam pelayanan sangatlah besar. Maka diperlukanlah suatu aplikasi jaringan komunikasi berbasis internet. Pengoperasian aplikasi berbasis internet ini memiliki berbagai macam keuntungan, dari biaya yang relatif murah sampai kapasitas yang relatif lebih besar. Serta dapat menggunakan infrastruktur yang lama tanpa adanya perombakkan yang sangat berarti.
Megingat perkembangan akan industri perhotelan di Indonesia dewasa ini, yang pastinya meningkatkan kebutuhan akan sebuah perpoma yang tinggi terhadap kinerja jaringan komunikasi. Dan tercipta suatu pelayanan prima terhadap (tamu Hotel). ”Evaluasi Sistem Jaringan Komunikasi Pada Industiri Perhotelan”.
Besar harapan penulis agar Proposal ini dapat disetujui menjadi Laporan Tugas AKhir, agar puulis dapat menyelesaikan laporan ini tepat pada waktu. Sebelum dan sesudahnya penulis ucapkan banyak terima kasih.
Semarang, April 2010
Pemohon,
Muhamad Agus Nurta
NIM : 4.31.06.0.16
DAFTAR PUSTAKA
ASHRAE. 1986. Hand Book and Fundamental. New York : ASHRAE.
Bambang, Erawan, Drs. 1987. Elektronika Dasar. Bandung : Pusat Pengembangan Penataran Guru Teknologi.
Dinas Pendidikan Nasional. 2008. Kamus Besar Bahasa Indnesia. Jakarta : Balai Pustaka).
Fachrurozi, Msc. 2000. Rangkaian dan Jarinagn Komunikasi. Jakarta : Erlangga.
Gatmyr, S. 2002. Manual on Communication System. London : Cassell Ltd.
Harahap, Filino, William C. Reynold. Henry C. Perkins. 1982. Termodinamika Teknik. Jakarta : PT. Erlangga.
Ian R. Sinclair. 1980. Elektronics For The Service Engineer. Oxford : Technical Press.
Pakpahan, S. 1987. Teori dan Penerapan Kontrol Otomatik. Ciracas, Jakarta : PT. Erlangga.
Sumadi, Suryabrata. 1983. Metodologi Penelitian. Jakarta : Gramedia Pustaka Utama.
Syarifuddin, 2008. Dasar Teknik Jaringan Komunikasi. Jakarta : PT. Gramedia Pustaka Utama.
Kamis, 15 Juli 2010
Selasa, 13 Juli 2010
Metode Penelitian
TUGAS
METODE PENELITIAN
STUDI PEMBEBANAN TENAGA LISTRIK CADANGAN (GENSET) DI HOTEL PATRAJASA SEMARANG
Oleh :
Agus Supriyanto NIM. 4.31.06.0.03
KONSENTRASI HOTEL ENGINEERING
PROGRAM STUDI JARINGAN RADIO DAN KOMPUTER
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO
POLITEKNIK NEGERI SEMARANG
TAHUN 2010
BAB III
METODE PENELITIAN
A. Jenis Penelitian
Jenis penelitian ini merupakan penelitian diskriptitf kualitatif yaitu penelitian tentang data yang dikumpulkan dan dinyatakan dalam bentuk kata-kata dan gambar, kata-kata disusun dalam kalimat, misalnya kalimat hasil wawancara antara peneliti dan informan. Sesuai dengan karakter tersebut, penelitian ini menggunakan pendekatan kualitatif, yaitu berusaha mendapatkan informasi yang selengkap mungkin mengenai pembebanan tenaga listrikk cadangan Hotel Patrajasa Semarang. Informasi yang digali lewat wawancara mendalam terhadap informan (Chief Engineer, Supervisor Engineer dan engineer).
B. Tempat dan Waktu Penelitian
1. Tempat Penelitian
Pelaksanaan penelitian ini adalah di Hotel Patrajasa Semarang, karena hotel ini merupakan hotel berbintang lima tempat PKL penulis dan hotel tersebut mempunyai objek (genset) yang mengalami banyak perubahan dari instalasinya sehingga dirasa perlu untuk melakukan studi mengenai beban yang ditanggung oleh gensetnya.
2. Waktu Penelitian
Penelitian ini secara keseluruhan dilaksanakan selama lima bulan sejak bulan April 2010 sampai dengan bulan Agustus 2010.
C. Subjek Penelitian
Subjek penelitian akan digali informasi tentang pembebanan listrik yang ditanggung oleh tenaga litrik cadangan di Hotel Patrajasa Semarang. Adapun subjek penelitian yang dimaksud adalah generator set (genset) di Hotel Patrajasa Semarang
D. Metode Pengumpulan Data
Sesuai dengan bentuk pendekatan penelitian Kualitatif dan sumber data yang akan digunakan, maka teknik pengumpulan data yang digunakan adalah dengan analisis dokumen, observasi dan wawancara. Untuk mengumpulkan data dalam kegiatan penelitian diperlukan cara-cara atau teknik pengumpulan data tertentu, sehingga proses penelitian dapat berjalan lancar. Sumber data dan jenis data yang terdiri atas kata-kata dan tindakan, sumber tertulis, foto, dan data statistik. Selain itu masih ada sumber data yang tidak dipersoalkan di sini seperti yang bersifat nonverbal (Moleong, 2007: 241).
Teknik pengumpulan data yang digunakan untuk mengumpulkan data dalam penelitian kualitatif pada umumnya menggunakan teknik observasi, wawancara, dan dokumentasi, atas dasar konsep tersebut, maka ketiga teknik pengumpulan data di atas digunakan dalam penelitian ini.
1. Observasi
Observasi atau pengamatan merupakan salah satu teknik penelitian yang sangat penting. Pengamatan itu digunakan karena berbagai alasan. Ternyata ada beberapa tipologi pengamatan. Terlepas dari jenis pengamatan, dapat dikatakan bahwa pengamatan terbatas dan tergantung pada jenis dan variasi pendekatan (Moleong, 2007: 242).
Teknik observasi ini digunakan untuk mengamati secara langsung dan tidak langsung tentang pembebanan yang ditanggung oleh tenaga listrik cadangan dan dapat ditentukan cara-cara penanganan masalah yang terjadi akibat adanya perubahan instalasi dan perubahan kapasitas beban hotel.
2. Wawancara
Wawancara adalah percakapan dengan maksud tertentu. Percakapan dilakukan oleh dua pihak, yaitu pewawancara (interviewer) yang mengajukan pertanyaan dan pewawancara (interviewee) yang memberikan jawaban atas pertanyaan itu (Moleong, 2007: 186). Peneliti harus mencatat teknik yang mana kondisi dan situasi yang mana mendukung penerimaan informasinya yang paling tepat. Sebaiknya pada waktu uji coba, digunakan tape recorder (Arikunto, 2007: 228).
Teknik wawancara dipergunakan untuk mnengadakan komunikasi dengan pihak-pihak terkait atau subjek penelitian, antara lain Chief Engineer, Supervisor, Engineer, Staff Accounting dan karyawan hotel dalam rangka memperoleh penjelasan atau informasi tentang hal-hal yang belum tercantum dalam observasi dan dokumentasi.
Wawancara ini dilakukan peneliti dengan subjek penelitian yang terkait dengan kepentingan pengendalian mutu kinerja dan kompetensi jabatan kepala sekolah dalam peningkatan mutu pendidikan di Kabupaten Klaten sekaligus digunakan untuk mengkonfirmasikan data yang telah terkumpul melalui observasi dan dokumentasi.
3. Dokumentasi
Analisis dokumen dilakukan untuk mengumpulkan data yang bersumber dari arsip dan dokumen baik yang berada di sekolah ataupun yang berada berada diluar sekolah, yang ada hubungannya dengan penelitian tersebut. Menurut Arikunto (2007:231), dokumentasi yaitu mencari data mengenai hal-hal atau variabel yang berupa catatan, transkrip, buku, surat kabar, majalah, prasasti, notulen rapat, agenda dan sebagainya.
Dokumen dalam penelitian sebagai sumber data karena dalam banyak hal dokumen sebagai sumber data dimanfaatkan untuk menguji, menafsirkan, bahkan untuk meramalkan.
Dokumen digunakan untuk keperluan penelitian menurut Guba dan Lincoln (dalam Moleong, 2007:217), karena alasan : 1) Dokumen digunakan karena merupakan sumber yang stabil, kaya, dan mendorong, 2) berguna sebagai bukti untuk suatu pengujian, 3) berguna dan sesuai dengan penelitian kualitatif karena sifatnya yang alamiah, sesuai dengan konteks, lahir dan berada dalam konteks, 4) dokumen harus dicari dan ditemukan, 5) hasil pengkajian isi akan membuka kesempatan untuk lebih memperluas tubuh pengetahuan terhadap sesuatu yang diselidiki. Teknik dokumentasi digunakan untuk mengumpulkan data tentang penggunaan beban, catatan arus dan tegangan, serta data daya genset. Dokumen antara lain gambar dan spesifikasi dari genset itu sendiri dan didukung oleh sumber-sumber yang representatif.
E. Teknik Analisis Data
Manurut Patton (dalam Moelong, 2007:280), teknik analisis data adalah proses kategori urutan data, mengorganisasikannya ke dalam suatu pola, kategori dan satuan uraian dasar, ia membedakannya dengan penafsiran yaitu memberikan arti yang signifikan terhadap analisis, menjelaskan pola uraian dan mencari hubungan di antara dimensi-dimensi uraian.
Sedangkan menurut Bogdan dan Tylor (dalam Moleong, 2007:280), analisis data sebagai proses yang merinci usaha secara formal untuk menemukan tema dan merumuskan hipotesis seperti yang di saranakan oleh data dan sebagai usaha untuk memberikan bantuan pada tema dan hipotesis tersebut, jika dikaji definisi pertama lebih menitik beratkan pada pengorganisasian data sedangkan definisi tersebut dapat pengorganisasian data sedangkan definisi yang kedua lebih menekankan maksud dan tujuan analisis data, dan dari kedua definisi tersebut dapat ditarik kesimpulan, analisis data, adalah proses mengorganisasikan dan mengurutkan data ke dalam pola, kategori dan satuan uraian dasar sehingga dapat ditemukan tema dan dapat dirumuskan hipotesis kerja seperti yang disarankan oleh data. Analisis data dimulai dengan menelaah seluruh data yang tersedia dari berbagai sumber, yaitu wawancara, pengamatan yang sudah dituliskan dalam catatan lapangan, dokumen pribadi, dokumen resmi, gambar, foto, dan sebagainya. Setelah dibaca, dipelajari, dan ditelaah, langkah berikutnya ialah mengadakan reduksi data yang dilakukan dengan jalan rangkuman yang inti,
proses dengan pernyataan-pernyataan yang perlu dijaga sehingga tetap berada di dalamnya. Langkah selanjutnya adalah menyusunnya dalam satuan-satuan.
Satuan-satuan itu dikategorisasikan pada langkah berikutnya. Kategori-kategori itu dibuat sambil melakukan koding. Tahap akhir dari analisis data ini adalah mengadakan pemeriksaan keabsahan data. Setelah tahap ini mulailah kini tahap penafsiran data dalam mengolah hasil sementara menjadi teori substantif dengan menggunakan metode tertentu (Moleong, 2007: 247). Analisis data dilakukan dalam suatu proses, proses berarti pelaksanaannya sudah mulai dilakukan sejak pengumpulan data dan dilakukan secara intensif, yakni sesudah meninggalkan lapangan, pekerjaan menganalisis data memerlukan usaha pemusatan perhatian dan pengarahan tenaga fisik dan pikiran dari peneliti, dan selain menganalisis data peneliti juga perlu mendalami kepustakaan guna mengkonfirmasikan atau menjustifikasikan teori baru yang mungkin ditemukan.
Menurut Miles dan Huberman (dalam Moleong, 2007:308), pada dasarnya analisis data ini didasarkan pada pandangan paradigmanya yang positivisme. Analisis data itu dilakukan dengan mendasarkan diri pada penelitian lapangan apakah : satu atau lebih dari satu situs. Jadi seorang analisis sewaktu hendak mengadakan analisis data harus menelaah terlebih dahulu apakah pengumpulan data yang telah dilakukannya satu situs atau lebih. Dalam penelitian ini dilaksanakan pada satu situs yaitu Hotel Patrajasa Semarang
1. Reduksi Data
Reduksi data merupakan kegiatan merangkum catatan–catatan lapangan dengan memilah hal-hal yang pokok yang berhubungan dengan permasalahan penelitian, rangkuman catatan-catatan lapangan itu kemudian disusun secara sistematis agar memberikan gambaran yang lebih tajam serta mempermudah pelacakan kembali apabila sewaktu-waktu data diperlukan kembali.
2. Display data
Display data berguna untuk melihat gambaran keseluruhan hasil penelitian, baik yang berbentuk matrik atau pengkodean, dari hasil reduksi data dan display data itulah selanjutnya peneliti dapat menarik kesimpulan data memverifikasikan sehingga menjadi kebermaknaan data.
3. Kesimpulan dan Verifikasi
Untuk menetapkan kesimpulan yang lebih beralasan dan tidak lagi berbentuk kesimpulan yang coba-coba, maka verifikasi dilakukan sepanjang penelitian berlangsung sejalan dengan memberchek, trianggulasi dan audit trail, sehingga menjamin signifikansi atau kebermaknaan hasil penelitian.
F. Keabsahan Data
Menguji keabsahan data peneliti menggunakan teknik trianggulasi, yaitu pemeriksaan keabsahan data yang memanfaatkan sesuatu yang lain diluar data untuk keperluan pengecekan atau sebagai pembanding terhadap data tersebut, dan teknik trianggulasi yang paling banyak digunakan adalah dengan pemeriksaan melalui sumber yang lainnya.
Menurut Moleong (2007:330), trianggulasi adalah teknik pemeriksaan keabsahan data yang memanfaatkan sesuatu yang lain. Di luar data untuk keperluan pengecekan atau sebagai pembanding terhadap data itu. Teknik trianggulasi yang paling banyak digunakan ialah pemeriksaan melalui sumber lainnya.
Denzin (dalam Moleong, 2007:330) membedakan empat macam trianggulasi sebagai teknik pemeriksaan yang memanfaatkan penggunaan sumber, metode, penyidik, dan teori. Trianggulasi dilakukan melalui wawancara, observasi langsung dan observasi tidak langsung, observasi tidak langsung ini dimaksudkan dalam bentuk pengamatan atas beberapa kelakukan dan kejadian yang kemudian dari hasil pengamatan tersebut diambil benang merah yang menghubungkan diantara keduannya. Teknik pengumpulan data yang digunakan akan melengkapi dalam memperoleh data primer dan skunder, observasi dan interview digunakan untuk menjaring data primer yang berkaitan penggunaan-penggunaan beban serat daya yang terpakai. Tahap-tahap dalam pengumpulan data dalam suatu penelitian, yaitu tahap orientasi, tahap ekplorasi dan tahap member chek. Tahap orientasi, dalam tahap ini yang dilakukan peneliti adalah melakukan prasurvey ke lokasi yang akan diteliti, dalam penelitian ini, prasurvey dilakukan di Hotel Patrajasa Semarang, melakukan dialog dengan Chief Engineering, beberapa perwakilan Departmen Head Engineering, juga dari karyawan. Kemudian peneliti juga melakukan studi dokumentasi serta kepustakaan untuk melihat dan mencatat data-data yang diperlukan dalam penelitian ini. Tahap eksplorasi, tahap ini merupakan tahap pengumpulan data di lokasi penelitian, dengan melakukan wawancara dengan unsur-unsur yang terkait, dengan pedoman wawancara yang telah disediakan peneliti, dan melakukan observasi tidak langsung tentang hotel Patrajasa yang beroperasi selama lebih 25 tahun. Tahap member chek, setelah data diperoleh di lapangan, baik melalui observasi, wawancara ataupun studi dokumentasi, dan responden telah mengisi data kuesioner, serta responden diberi kesempatan untuk menilai data informasi yang telah diberikan kepada peneliti, untuk melengkapi atau merevisi data yang baru, maka data yang ada tersebut diangkat dan dilakukan audit trail yaitu menchek keabsahan data sesuai dengan sumber aslinya.
METODE PENELITIAN
STUDI PEMBEBANAN TENAGA LISTRIK CADANGAN (GENSET) DI HOTEL PATRAJASA SEMARANG
Oleh :
Agus Supriyanto NIM. 4.31.06.0.03
KONSENTRASI HOTEL ENGINEERING
PROGRAM STUDI JARINGAN RADIO DAN KOMPUTER
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO
POLITEKNIK NEGERI SEMARANG
TAHUN 2010
BAB III
METODE PENELITIAN
A. Jenis Penelitian
Jenis penelitian ini merupakan penelitian diskriptitf kualitatif yaitu penelitian tentang data yang dikumpulkan dan dinyatakan dalam bentuk kata-kata dan gambar, kata-kata disusun dalam kalimat, misalnya kalimat hasil wawancara antara peneliti dan informan. Sesuai dengan karakter tersebut, penelitian ini menggunakan pendekatan kualitatif, yaitu berusaha mendapatkan informasi yang selengkap mungkin mengenai pembebanan tenaga listrikk cadangan Hotel Patrajasa Semarang. Informasi yang digali lewat wawancara mendalam terhadap informan (Chief Engineer, Supervisor Engineer dan engineer).
B. Tempat dan Waktu Penelitian
1. Tempat Penelitian
Pelaksanaan penelitian ini adalah di Hotel Patrajasa Semarang, karena hotel ini merupakan hotel berbintang lima tempat PKL penulis dan hotel tersebut mempunyai objek (genset) yang mengalami banyak perubahan dari instalasinya sehingga dirasa perlu untuk melakukan studi mengenai beban yang ditanggung oleh gensetnya.
2. Waktu Penelitian
Penelitian ini secara keseluruhan dilaksanakan selama lima bulan sejak bulan April 2010 sampai dengan bulan Agustus 2010.
C. Subjek Penelitian
Subjek penelitian akan digali informasi tentang pembebanan listrik yang ditanggung oleh tenaga litrik cadangan di Hotel Patrajasa Semarang. Adapun subjek penelitian yang dimaksud adalah generator set (genset) di Hotel Patrajasa Semarang
D. Metode Pengumpulan Data
Sesuai dengan bentuk pendekatan penelitian Kualitatif dan sumber data yang akan digunakan, maka teknik pengumpulan data yang digunakan adalah dengan analisis dokumen, observasi dan wawancara. Untuk mengumpulkan data dalam kegiatan penelitian diperlukan cara-cara atau teknik pengumpulan data tertentu, sehingga proses penelitian dapat berjalan lancar. Sumber data dan jenis data yang terdiri atas kata-kata dan tindakan, sumber tertulis, foto, dan data statistik. Selain itu masih ada sumber data yang tidak dipersoalkan di sini seperti yang bersifat nonverbal (Moleong, 2007: 241).
Teknik pengumpulan data yang digunakan untuk mengumpulkan data dalam penelitian kualitatif pada umumnya menggunakan teknik observasi, wawancara, dan dokumentasi, atas dasar konsep tersebut, maka ketiga teknik pengumpulan data di atas digunakan dalam penelitian ini.
1. Observasi
Observasi atau pengamatan merupakan salah satu teknik penelitian yang sangat penting. Pengamatan itu digunakan karena berbagai alasan. Ternyata ada beberapa tipologi pengamatan. Terlepas dari jenis pengamatan, dapat dikatakan bahwa pengamatan terbatas dan tergantung pada jenis dan variasi pendekatan (Moleong, 2007: 242).
Teknik observasi ini digunakan untuk mengamati secara langsung dan tidak langsung tentang pembebanan yang ditanggung oleh tenaga listrik cadangan dan dapat ditentukan cara-cara penanganan masalah yang terjadi akibat adanya perubahan instalasi dan perubahan kapasitas beban hotel.
2. Wawancara
Wawancara adalah percakapan dengan maksud tertentu. Percakapan dilakukan oleh dua pihak, yaitu pewawancara (interviewer) yang mengajukan pertanyaan dan pewawancara (interviewee) yang memberikan jawaban atas pertanyaan itu (Moleong, 2007: 186). Peneliti harus mencatat teknik yang mana kondisi dan situasi yang mana mendukung penerimaan informasinya yang paling tepat. Sebaiknya pada waktu uji coba, digunakan tape recorder (Arikunto, 2007: 228).
Teknik wawancara dipergunakan untuk mnengadakan komunikasi dengan pihak-pihak terkait atau subjek penelitian, antara lain Chief Engineer, Supervisor, Engineer, Staff Accounting dan karyawan hotel dalam rangka memperoleh penjelasan atau informasi tentang hal-hal yang belum tercantum dalam observasi dan dokumentasi.
Wawancara ini dilakukan peneliti dengan subjek penelitian yang terkait dengan kepentingan pengendalian mutu kinerja dan kompetensi jabatan kepala sekolah dalam peningkatan mutu pendidikan di Kabupaten Klaten sekaligus digunakan untuk mengkonfirmasikan data yang telah terkumpul melalui observasi dan dokumentasi.
3. Dokumentasi
Analisis dokumen dilakukan untuk mengumpulkan data yang bersumber dari arsip dan dokumen baik yang berada di sekolah ataupun yang berada berada diluar sekolah, yang ada hubungannya dengan penelitian tersebut. Menurut Arikunto (2007:231), dokumentasi yaitu mencari data mengenai hal-hal atau variabel yang berupa catatan, transkrip, buku, surat kabar, majalah, prasasti, notulen rapat, agenda dan sebagainya.
Dokumen dalam penelitian sebagai sumber data karena dalam banyak hal dokumen sebagai sumber data dimanfaatkan untuk menguji, menafsirkan, bahkan untuk meramalkan.
Dokumen digunakan untuk keperluan penelitian menurut Guba dan Lincoln (dalam Moleong, 2007:217), karena alasan : 1) Dokumen digunakan karena merupakan sumber yang stabil, kaya, dan mendorong, 2) berguna sebagai bukti untuk suatu pengujian, 3) berguna dan sesuai dengan penelitian kualitatif karena sifatnya yang alamiah, sesuai dengan konteks, lahir dan berada dalam konteks, 4) dokumen harus dicari dan ditemukan, 5) hasil pengkajian isi akan membuka kesempatan untuk lebih memperluas tubuh pengetahuan terhadap sesuatu yang diselidiki. Teknik dokumentasi digunakan untuk mengumpulkan data tentang penggunaan beban, catatan arus dan tegangan, serta data daya genset. Dokumen antara lain gambar dan spesifikasi dari genset itu sendiri dan didukung oleh sumber-sumber yang representatif.
E. Teknik Analisis Data
Manurut Patton (dalam Moelong, 2007:280), teknik analisis data adalah proses kategori urutan data, mengorganisasikannya ke dalam suatu pola, kategori dan satuan uraian dasar, ia membedakannya dengan penafsiran yaitu memberikan arti yang signifikan terhadap analisis, menjelaskan pola uraian dan mencari hubungan di antara dimensi-dimensi uraian.
Sedangkan menurut Bogdan dan Tylor (dalam Moleong, 2007:280), analisis data sebagai proses yang merinci usaha secara formal untuk menemukan tema dan merumuskan hipotesis seperti yang di saranakan oleh data dan sebagai usaha untuk memberikan bantuan pada tema dan hipotesis tersebut, jika dikaji definisi pertama lebih menitik beratkan pada pengorganisasian data sedangkan definisi tersebut dapat pengorganisasian data sedangkan definisi yang kedua lebih menekankan maksud dan tujuan analisis data, dan dari kedua definisi tersebut dapat ditarik kesimpulan, analisis data, adalah proses mengorganisasikan dan mengurutkan data ke dalam pola, kategori dan satuan uraian dasar sehingga dapat ditemukan tema dan dapat dirumuskan hipotesis kerja seperti yang disarankan oleh data. Analisis data dimulai dengan menelaah seluruh data yang tersedia dari berbagai sumber, yaitu wawancara, pengamatan yang sudah dituliskan dalam catatan lapangan, dokumen pribadi, dokumen resmi, gambar, foto, dan sebagainya. Setelah dibaca, dipelajari, dan ditelaah, langkah berikutnya ialah mengadakan reduksi data yang dilakukan dengan jalan rangkuman yang inti,
proses dengan pernyataan-pernyataan yang perlu dijaga sehingga tetap berada di dalamnya. Langkah selanjutnya adalah menyusunnya dalam satuan-satuan.
Satuan-satuan itu dikategorisasikan pada langkah berikutnya. Kategori-kategori itu dibuat sambil melakukan koding. Tahap akhir dari analisis data ini adalah mengadakan pemeriksaan keabsahan data. Setelah tahap ini mulailah kini tahap penafsiran data dalam mengolah hasil sementara menjadi teori substantif dengan menggunakan metode tertentu (Moleong, 2007: 247). Analisis data dilakukan dalam suatu proses, proses berarti pelaksanaannya sudah mulai dilakukan sejak pengumpulan data dan dilakukan secara intensif, yakni sesudah meninggalkan lapangan, pekerjaan menganalisis data memerlukan usaha pemusatan perhatian dan pengarahan tenaga fisik dan pikiran dari peneliti, dan selain menganalisis data peneliti juga perlu mendalami kepustakaan guna mengkonfirmasikan atau menjustifikasikan teori baru yang mungkin ditemukan.
Menurut Miles dan Huberman (dalam Moleong, 2007:308), pada dasarnya analisis data ini didasarkan pada pandangan paradigmanya yang positivisme. Analisis data itu dilakukan dengan mendasarkan diri pada penelitian lapangan apakah : satu atau lebih dari satu situs. Jadi seorang analisis sewaktu hendak mengadakan analisis data harus menelaah terlebih dahulu apakah pengumpulan data yang telah dilakukannya satu situs atau lebih. Dalam penelitian ini dilaksanakan pada satu situs yaitu Hotel Patrajasa Semarang
1. Reduksi Data
Reduksi data merupakan kegiatan merangkum catatan–catatan lapangan dengan memilah hal-hal yang pokok yang berhubungan dengan permasalahan penelitian, rangkuman catatan-catatan lapangan itu kemudian disusun secara sistematis agar memberikan gambaran yang lebih tajam serta mempermudah pelacakan kembali apabila sewaktu-waktu data diperlukan kembali.
2. Display data
Display data berguna untuk melihat gambaran keseluruhan hasil penelitian, baik yang berbentuk matrik atau pengkodean, dari hasil reduksi data dan display data itulah selanjutnya peneliti dapat menarik kesimpulan data memverifikasikan sehingga menjadi kebermaknaan data.
3. Kesimpulan dan Verifikasi
Untuk menetapkan kesimpulan yang lebih beralasan dan tidak lagi berbentuk kesimpulan yang coba-coba, maka verifikasi dilakukan sepanjang penelitian berlangsung sejalan dengan memberchek, trianggulasi dan audit trail, sehingga menjamin signifikansi atau kebermaknaan hasil penelitian.
F. Keabsahan Data
Menguji keabsahan data peneliti menggunakan teknik trianggulasi, yaitu pemeriksaan keabsahan data yang memanfaatkan sesuatu yang lain diluar data untuk keperluan pengecekan atau sebagai pembanding terhadap data tersebut, dan teknik trianggulasi yang paling banyak digunakan adalah dengan pemeriksaan melalui sumber yang lainnya.
Menurut Moleong (2007:330), trianggulasi adalah teknik pemeriksaan keabsahan data yang memanfaatkan sesuatu yang lain. Di luar data untuk keperluan pengecekan atau sebagai pembanding terhadap data itu. Teknik trianggulasi yang paling banyak digunakan ialah pemeriksaan melalui sumber lainnya.
Denzin (dalam Moleong, 2007:330) membedakan empat macam trianggulasi sebagai teknik pemeriksaan yang memanfaatkan penggunaan sumber, metode, penyidik, dan teori. Trianggulasi dilakukan melalui wawancara, observasi langsung dan observasi tidak langsung, observasi tidak langsung ini dimaksudkan dalam bentuk pengamatan atas beberapa kelakukan dan kejadian yang kemudian dari hasil pengamatan tersebut diambil benang merah yang menghubungkan diantara keduannya. Teknik pengumpulan data yang digunakan akan melengkapi dalam memperoleh data primer dan skunder, observasi dan interview digunakan untuk menjaring data primer yang berkaitan penggunaan-penggunaan beban serat daya yang terpakai. Tahap-tahap dalam pengumpulan data dalam suatu penelitian, yaitu tahap orientasi, tahap ekplorasi dan tahap member chek. Tahap orientasi, dalam tahap ini yang dilakukan peneliti adalah melakukan prasurvey ke lokasi yang akan diteliti, dalam penelitian ini, prasurvey dilakukan di Hotel Patrajasa Semarang, melakukan dialog dengan Chief Engineering, beberapa perwakilan Departmen Head Engineering, juga dari karyawan. Kemudian peneliti juga melakukan studi dokumentasi serta kepustakaan untuk melihat dan mencatat data-data yang diperlukan dalam penelitian ini. Tahap eksplorasi, tahap ini merupakan tahap pengumpulan data di lokasi penelitian, dengan melakukan wawancara dengan unsur-unsur yang terkait, dengan pedoman wawancara yang telah disediakan peneliti, dan melakukan observasi tidak langsung tentang hotel Patrajasa yang beroperasi selama lebih 25 tahun. Tahap member chek, setelah data diperoleh di lapangan, baik melalui observasi, wawancara ataupun studi dokumentasi, dan responden telah mengisi data kuesioner, serta responden diberi kesempatan untuk menilai data informasi yang telah diberikan kepada peneliti, untuk melengkapi atau merevisi data yang baru, maka data yang ada tersebut diangkat dan dilakukan audit trail yaitu menchek keabsahan data sesuai dengan sumber aslinya.
Dasar Motor Listrik
BAB I
PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang PKL
Penulisan laporan hasil pelaksanaan praktek kerja lapangan (PKL) dilaksanakan, sesuai dengan GGBP (garis-garis besar pembelajaran) yang telah ditetapkan oleh direkorat jendral pendidikkan menengah dan tinggi. Selain itu penulisan laporan ini merupakan perwujudan secara nyata terhadap proses pelaksanaan praktek tersebut. Sesuai dengan kurikulum pendidikan Politeknik, Praktik Kerja Lapangan merupakan salah satu kuliah wajib bagi mahasiswa jurusan hotel engineering politeknik negeri semarang. Praktik kerja lapangan merupakan penyempurnaan dari pelaksanaan kuliah kerja lapangan (KKL) yang telah ditempuh pada setiap semester genap dan sekaligus merupakan suatu usaha untuk pengetahuan serta pemikiran mahasiswa karena disadari bahwa pengetahuan yang diperoleh mahasiswa di bangku kuliah belum cukup memadai sebagai bekal terjun dilapangan pekerjan yang sesungguhnya. Di dalam praktik kerja lapangan mahasiswa diharapkan dpat menerapkan teori yang telah diperoleh di bangku kuliah ke dalam praktik di lapangan.
Penentuan topic sebelum penulisan sangatlah diperlukan, karena itu sebagai acuan disetiap tahap-tahap penulisan. Untuk itulah kami memilih topic dasar-dasar mengenai motor listrik serta implementasi nya. Dimana judul yang akan kami ambil adalah dasar pemahaman dan pengaplikasian motor listrik. Topic dan judul tersebut sengaja kami ambil, dikarenakan dalam sebuah gedung bertingkat apalagi gedung tersebut di komersilkan, pastilah rancangan yang ada didalamnya dikhususkan agar penguninya merasa nyaman. Hal inilah akan bersinambungan dengan program studi yang kami ambil, yaitu perawatan gedung bertingkat.
Pemilihan lokasi tempat pelaksanaan praktek kerja lapangan adalah Hotel Aryaduta Palembang. Ini adalah salah satu hotel dibawah manajemen lippo group, dimana manajemen ini telah diakui baik mengenai kestrukturan dan responsibilitas nya. Oleh karena itu hotel tersebut sangat pantas untuk dijadikan tempat pelaksanaan PKL. Selain itu ini merupakan hotel bintang lima yang memiliki fasilitas dan kenyaman yang sangat baik. Inilah alas an kami memilih hotel ini sebagai tempat pelaksanaan PKL. Selain itu keuntungan dari praktik kerja lapangan ini adalah melatih mahasiswa untuk dapat mandiri, mengenal lingkungan, dan system kerja di proyek sebagai bekal untuk terjun di lapangan.
1.2. Ruang Linkup
Adapun hal-hal yang akan kami bahas dalam laporan ini adalah bidang kerja Engineering of Departement dan semua pekerjaan dilaksanakan sesuai dengan gambar rencana, spesifikasi teknik dan syarat-syarat umum yang sesuai dengan petunjuk perencanaan, yang meliputi tentang :
1. Pengenalan motor listrik
2. Pengelompokkan motor listrik.
3. Proses kerja motor listrik.
4. Penggunaan motor listrik.
5. Perawatan dan perbaikkan motor listrik.
1.3. Tujuan dan Kegunaan PKL
Tujuan dari praktik kerja lapangan ini adalah :
1. Menjalin hubungan kemitraan antara dunia pendidikan dengan dunia industri atau hotel.
2. Menambah wawasan dan pengetahuan tentang penerapan ilmu pengetahuan dan teknologi yang ada di industri atau hotel.
Sedangkan kegunaan Praktik Kerja Lapangan ini adalah :
a. Bagi mahasiswa
1. Memperoleh pengalaman praktis tentang sistem operasi peralatan yang diterapkan di Hotel Horison
2. Mengetahui terapan-terapan teori dan relevansinya.
3. Mengenal dan merasakan sikap profesional yang dibutuhkan di hotel.
4. Menambah Pengetahuan serta wawasan mahasiswa dalam dunia elektronika khususnya dalam bidang yang dijadikan pokok permasalahan
5. Sebagai studi perbandingan antara teori dan praktik yang didapatkan mahasiswa di bangku perkuliahan dengan kenyataan yang sebenarnya di lapangan (dunia kerja)
6. Mengetahui secara lebih jelas mengenai kegiatan perusahaan khususnya yang berkaitan dengan dunia engineering dan bisa mendapatkan pengalaman kerja serta dapat berinteraksi dalam suatu team work
7. Dapat mengukur kemampuan atau ketrampilan yang dimiliki serta mendapatkan pengalaman atau ketrampilan baru
b. Bagi Hotel Horison Palembang
Hotel Horison Palembang dapat menilai kualitas pendidikan Politeknik Negeri Semarang, memberi masukan kompetensi yang sesuai, sehingga akan membantu meningkatkan kemampuan lulusan yang dibutuhkan dunia kerja dan meningkatkan peran terhadap dunia pendidikan.
c. Bagi Politeknik Negeri Semarang
Memperoleh masukan kompetensi yang diperlukan Hotel Novotel terhadap tenaga mekanik khususnya mahasiswa D4 konsentrasi Hotel Engineering program studi Teknik Listrik jurusan Teknik Elektro. Dari masukan ini Politeknik Negeri Semarang dapat memperbaiki kurikulum dan silabus agar menghasilkan lulusan yang sesuai, sehingga terjadi "Link and Match".
BAB II
GAMBARAN UMUM PERUSAHAAN
2.1. Sejarah Singkat Perusahaan
2.2. Struktur Organisasi
Job description Hotel Siliwangi Semarang sebagai berikut :
a. Manager
Tugas dan tanggungjawab :
- Menangani dan bertanggungjawab penuh terhadap hotel
- Mengawasi jalannya usah dan pengarahan kepada seluruh karyawan
- Mengevaluasi jalannya usaha dan mengambil kebijaksanaan demi kepentingan usaha
b. Receptionist
Tugas dan tanggungjawab :
- Menerima tamu yang akan menginap
- Meminta kartu identitas tamu yang akan check in
- Membuat daftar laporan tamu masuk dan keluar
- Menerima pesanan kamar untuk tamu perorangan, rombongan, dan tamu penting
c. Kasir
Tugas dan tanggungjawab :
- Menangani masalah keuangandi front office
- Melayani pembayaran tamu
d. Room boy
Tugas dan tanggungjawab :
- Membunyikan bel alarm
- Mematikan lampu, AC, membuka tirai dan jendela
- Clear up
- Making bed, vacuming ( membersihkan karpet )
- Mengecek semua kelengkapan dan hasil kerja
e. House man
Tugas dan tanggungjawab :
- Membersihkan semua furniture
- Memberihakan seluruh ruangan baik kamar tamu maupun office manager serta kamar mandi
- Membersihkan halaman dan taman termasuk merawat dan menyiram bunga
- Kerjasama yang baik dengan bagian lain dan melaksanakan perintah atasan
f. Laundry
Tugas dan tanggung jawab :
- Menerimacucian dari huose keeping
- Membersihkan danmekipat dan merapikan semua cucian baik milik tamu maupun hotel
- Membuat tagihan laundry untuk diserahkan kepada front office
g. Cook
Tugas dan tanggungjawab :
- Memasak makanan untuk para tamu
- Menyiapkan sarapan atau snack sesuai pesanan tamu
h. Waiters
Tugas dan tanggungjawab :
- Melayani dan memberikan servise kepada tamu berdasarkan tata cara yang ditentukan
- Memberikan daftar menu kepada tamu dan memberikan penjekasan yang diperlukan oleh tamu
- Menulis pesanan dan order
- Mengantar makanan pesanan tamu baik di restoran mapun ke kamar tamu
- Membersihkan dan merapikan area hotel
i. Administrasi
Tugas dan tanggungjawab :
- Memproses transaksi keuangan
- Menghitung pendapatan penjualan kamar
- Memelihara catatan keuangan
- Memeriksa prosedur keuangan
- Menyiapkan laporan keuangan
- Menangani pembayaran gaji karyawan
j. Marketing
Tugas dan tanggungjawab :
- Mengembangkan dan meningkatkan pengetahuan lokal
- Mempromosikan produk dan layanan kepada pelanggan
- Mengatasi situasi konflik
- Merencanakan dan melaksanakan kegiatan penjualan
- Mengkoordinasikan kegijtan pemasaran
- Membangun dan melaksanakan hubungan bisnis
k. HRD
Tugas dan tanggungjawab :
- Memonitor operasi pekerjaan
- Melaksanakan prosedur kesehatan, keselamatan dan keamanan tempat kerja
- Memiliki dan membuat daftar personil staff
- Memonitor kinerja staff
- Merekut dan memilih staff
- Memimpin dan menangani orang
- Menangani keragaman atau perbedaaan di tempat kerja
- Menangani hubungan ditempat kerja
- Membuat absensi
- Membuat surat jalan untuk yang ditugaskan manager
- Bekerjasama dengan semua departemen
- Bersama membuat accounting menetapkan dan merencanakan gaji
l. Security
Tugas dan tanggungjawab :
- Menjaga keamanan hotel baik secara internal maupun eksternal
- Membina hubungan dengan aparat keamanan ( polisi )
m. Engineering
Tugas dan tanggungjawab :
- Mengurusi perbaikan dan pemeliharaan peralatan hotel
- Bertanggungjawab tentang masalah kelistrikan
Job description di hotel Siliwangi sangat berperan penting dalam melakukan kegiatan perhotelan. Pada department front office dibagi menjadi beberapa bagian yaitu receptionist, operator, dan chasier. Namun di hotel Siliwangi Semarang terdapat rangkap jabatan, selain sebagai penerima tamu receptionist juga bertugas sebagai operator dan chasier. Hal ini dilakukan untuk memperkecil biaya operasional hotel Siliwangi Semarang.
BAB III
HASIL PELAKSANAAN PKL
3.1. Diskripsi Pelaksanaan PKL
No. Minggu Ke Kegiatan Pembimbing
1. Pertama Membereskan Masalah Administrasi dan Melaksanakan Kegiatan Observasi Mengenai Lingkungan Hotel Aryaduta Palembang. Chief Engineering Hotel Aryaduta
2. Ke Dua Melaksanakan Kegiatan Seminar Mengenai Kegiatan On Job Training dengan pihak Hotel Aryaduta Palembang. Supervisor Mekanikal Elektrikal
3. Ke Tiga Repairing dan Maintenance Water Treatment System, berserta Penganalisa System kerja yang terjadi. Water Treatment Staff
4. Ke Empat Mempelajari tentang sistem tranportasi vertikal yang ada di Hotel Aryaduta Palembang. Mekanical and Elektrical Staff
5. Ke Lima Mempelajari sistem pemipaan air bersih, air panas serta pemipaan air limbah dan air kotor yang ada pada hotel. Supervisor Civil
6. Ke Enam Mempelajari sistem pendinginan udara yang ada di gedung hotel. Mekanical and Elektrical Satff
7. Ke Tujuh Mempelajari instalasi listrik dan ruang genset yang ada di hotel. Mekanical and Elektrical Staff
8. Ke Delapan Mengumpulkan Arsip-arsip dan data-data yang diperlukan untuk membuat laporan. Secretary of chief Engineering
9. Ke Sembilan Menyelesaikan urusan-urusan administrasi dan melaksanakan kegiatan perpisahan dengan karyawan-karyawan hotel
3.2. Hasil Pelaksanaan PKL
a. Pengenalan motor listrik
Motor listrik merupakan sebuah perangkat elektromagnetis yang mengubah energi listrik menjadi energi mekanik. Energi mekanik ini digunakan untuk, misalnya, memutar impeller pompa, fan atau blower, menggerakan kompresor, mengangkat bahan, dll.Motor listrik digunakan juga di rumah (mixer, bor listrik, fan angin) dan di industri.Motor listrik kadangkala disebut “kuda kerja” nya industri sebab diperkirakan bahwa motor-motor menggunakan sekitar 70% beban listrik total di industri
Mekanisme kerja untuk seluruh jenis motor secara umum sama (Gambar 1) Arus listrik dalam medan magnet akan memberikan gaya Jika kawat yang membawa arus dibengkokkan menjadi sebuah lingkaran/loop, maka kedua sisi loop, yaitu pada sudut kanan medan magnet, akan mendapatkan gaya pada arah yang berlawanan. Pasangan gaya menghasilkan tenaga putar/ torque untuk memutar kumparan. Motor-motor memiliki beberapa loop pada dinamonya untuk memberikan tenaga putaran yang lebih seragam dan medan magnetnya dihasilkan oleh susunan elektromagnetik yang disebut kumparan medan.
Dalam memahami sebuah motor, penting untuk mengerti apa yang dimaksud dengan beban motor. Beban mengacu kepada keluaran tenaga putar/ torque sesuai dengan kecepatan yang diperlukan. Beban umumnya dapat dikategorikan kedalam tiga kelompok (BEE India, 2004): Beban torque konstan adalah beban dimana permintaan keluaran energinya bervariasi dengan kecepatan operasinya namun torque nya tidak bervariasi. Contoh beban dengan torque konstan adalah conveyors, rotary kilns, dan pompa displacement konstan. Beban dengan variabel torque adalah beban dengan torque yang bervariasi dengan kecepatan operasi. Contoh beban dengan variabel torque adalah pompa sentrifugal dan fan (torque bervariasi sebagai kwadrat kecepatan).
Beban torque konstan adalah beban dimana permintaan keluaran energinya bervariasi dengan kecepatan operasinya namun torque nya tidak bervariasi. Contoh beban dengan torque konstan adalah conveyors, rotary kilns, dan pompa displacement konstan.
Beban dengan variabel torque adalah beban dengan torque yang bervariasi dengan kecepatan operasi. Contoh beban dengan variabel torque adalah pompa sentrifugal dan fan (torque bervariasi sebagai kwadrat kecepatan).
Beban dengan energi konstan adalah beban dengan permintaan torque yang berubah dan berbanding terbalik dengan kecepatan. Contoh untuk beban dengan daya konstan adalah peralatan-peralatan mesin. Komponen motor listrik bervariasi untuk berbagai jenis motor, kemudian akan dijelaskan untuk masing-masing motor.
Bagaimana sebuah motor bekerja
Mekanisme kerja untuk seluruh jenis motor secara umum sama (Gambar 1):
Arus listrik dalam medan magnet akan memberikan gaya
Jika kawat yang membawa arus dibengkokkan menjadi sebuah lingkaran/loop, maka kedua sisi loop, yaitu pada sudut kanan medan magnet, akan mendapatkan gaya pada arah yang berlawanan.
Pasangan gaya menghasilkan tenaga putar/ torque untuk memutar kumparan.
Motor-motor memiliki beberapa loop pada dinamonya untuk memberikan tenaga putaran yang lebih seragam dan medan magnetnya dihasilkan oleh susunan elektromagnetik yang disebut kumparan medan.
• Ampere adalah satuan standar SI untuk arus listrik dalam amp / A.
Suatu arus listrik 1 ampere dan melewati 2 konduktor paralel yang terpisah sejauh 1 meter di dalam ruang hampa udara, maka akan terdapat gaya sebesar 2 x10-7 neuton per meter panjang konduktor.
• Satu ampere adalah 6,28 1018 elektron (atau 1 coulomb) yang mengalir melalui suatu penampang tertentu selama 1 detik. Dalam rumus listrik, arus listrik ini disimbolkan sebagai huruf I.
Dalam sirkuit pipa air, arus air akan dihambat oleh adanya friksi dalam pipa, maka arus listrik dalam konduktor/ penghantar akan dihambat oleh resistan /hambatan /tahanan. Simbol resistan pada sirkuit arus searah (dc) adalah R, dan pada arus bolak-balik R (a-c) di simbolkan sebagai Z. (impedansi), dengan unit satuannya adalah ohm.(Ω).
• Hukum Ohm, menghubungkan antara I (arus, amp), V (voltase,volt) dan R (resistan, ohm) dengan rumus :
• yang menyatakan bahwa arus listrik yang mengantar melalui suatu konduktor / penghantar logam sebanding dengan beda potensial di antara ujung-ujung penghantar pada suhu konstan. Rasio beda potensial terhadap arus sama dengan hambatan penghantar.
• Satuan daya listrik adalah watt (w); 1000 watt disebut sebagai 1 kilowatt (kw). Daya yang diperlukan oleh suatu alat listrik yang mempunyai resistan (R) pada arus listrik (I), dinyatakan dalam persamaan:
• W = I 2 . R = I (I.R)
• Tetapi, pada rumus Ohm; V = I . R ; maka :
• W = V . I
• W dalam watt; I dalam amp; V dalam volt
• Sirkuit /rangkaian pararel, merupakan bentuk jaringan yang biasa digunakan dalam gedung sebagaimana terlihat pada gambar dibawah :
Gambar 1. Prinsip Dasar dari Kerja Motor Listrik.
Bagaimana sebuah motor bekerja
Mekanisme kerja untuk seluruh jenis motor secara umum sama (Gambar 1):
Arus listrik dalam medan magnet akan memberikan gaya
Jika kawat yang membawa arus dibengkokkan menjadi sebuah lingkaran/loop, maka
kedua sisi loop, yaitu pada sudut kanan medan magnet, akan mendapatkan gaya
pada arah yang berlawanan.
Pasangan gaya menghasilkan tenaga putar/ torque untuk memutar kumparan.
Motor-motor memiliki beberapa loop pada dinamonya untuk memberikan tenaga putaran yang lebih seragam dan medan magnetnya dihasilkan oleh susunan elektromagnetik yang disebut kumparan medan.
Komponen utama perlistrikan untuk gedung dapat digolongkan menjadi 3 kategori :
Piranti penerima masukan listrik (service entrance equipment); berupa trafo (transformer), pengaman–pengaman seperti sikring (fuse), saklar(switch) dan pemutus sirkuit (circuits breakers) serta meter pengukur konsumsi listrik.
Piranti distribusi listrik dalam bangunan meliputi : konduktor / penghantar beserta jalur penghantarnya (raceway).
Beban (load), berupa beban untuk penerangan, motor-motor listrik dan berbagai peralatan listrik lain yang dipasangkan melalui stop kontak atau alat keluaran (outlet) listrik lainnya.
2. JENIS MOTOR LISTRIK
Bagian ini menjelaskan tentang dua jenis utama motor listrik: DC dan motor. Dafar para pemasok motor listrik.
Gambar 3 memperlihatkan motor listrik yang paling umum. Motor tersebut dikategorikan berdasarkan pasokan input, konstruksi, dan mekanisme operasi, dan dijelaskan lebih lanjut dibawah ini.
Gambar 2. Klasifikasi Jenis Utama Motor Listrik
2.1 Motor DC
Motor arus searah, sebagaimana namanya, menggunakan arus langsung yang tidak langsung/direct-unidirectional. Motor DC digunakan pada penggunaan khusus dimana diperlukan penyalaan torque yang tinggi atau percepatan yang tetap untuk kisaran kecepatan yang luas.
Gambar 3 memperlihatkan sebuah motor DC yang memiliki tiga komponen utama:
Kutub Medan
Secara sederhada digambarkan bahwa interaksi dua kutub magnet akan menyebabkan perputaran pada motor DC. Motor DC memiliki kutub medan yang stasioner dan dinamo yang menggerakan bearing pada ruang diantara kutub medan. Motor DC sederhana memiliki dua kutub medan: kutub utara dan kutub selatan. Garis magnetik energi membesar melintasi bukaan diantara kutub-kutub dari utara ke selatan. Untuk motor yang lebih besar atau lebih komplek terdapat satu atau lebih elektromagnet. Elektromagnet menerima listrik dari sumber daya dari luar sebagai penyedia struktur medan.
Dinamo
Bila arus masuk menuju dinamo, maka arus ini akan menjadi elektromagnet. Dinamo yang berbentuk silinder, dihubungkan ke as penggerak untuk menggerakan beban. Untuk kasus motor DC yang kecil, dinamo berputar dalam medan magnet yang dibentuk oleh kutub-kutub, sampai kutub utara dan selatan magnet berganti lokasi. Jika hal ini terjadi, arusnya berbalik untuk merubah kutub-kutub utara dan selatan dinamo.
Commutator
Komponen ini terutama ditemukan dalam motor DC. Kegunaannya adalah untuk membalikan arah arus listrik dalam dinamo. Commutator juga membantu dalam transmisi arus antara dinamo dan sumber daya.
Keuntungan utama motor DC adalah sebagai pengendali kecepatan, yang tidak mempengaruhi kualitas pasokan daya. Motor ini dapat dikendalikan dengan mengatur:
Tegangan dynamo – meningkatkan tegangan dinamo akan meningkatkan kecepatan
Arus medan – menurunkan arus medan akan meningkatkan kecepatan.
Motor DC tersedia dalam banyak ukuran, namun penggunaannya pada umumnya dibatasi untuk beberapa penggunaan berkecepatan rendah, penggunaan daya rendah hingga sedang seperti peralatan mesin dan rolling mills, sebab sering terjadi masalah dengan perubahan arah arus listrik mekanis pada ukuran yang lebih besar. Juga, motor tersebut dibatasi hanya untuk penggunaan di area yang bersih dan tidak berbahaya sebab resiko percikan api pada sikatnya. Motor DC juga relatif mahal dibanding motor AC.
Hubungan antara kecepatan, flux medan dan tegangan dinamo ditunjukkan dalam persamaan
berikut:
Gaya elektromagnetik : E = KFN
Torque : T = KFIa
Dimana:
E =gaya elektromagnetik yang dikembangkan pada terminal dinamo (volt)
F = flux medan yang berbanding lurus dengan arus medan
N = kecepatan dalam RPM (putaran per menit)
T = torque electromagnetik
Ia = arus dinamo
K = konstanta persamaan
Motor DC sumber daya terpisah/ Separately Excited
Jika arus medan dipasok dari sumber terpisah maka disebut motor DC sumber daya terpisah/separately excited.
Motor DC sumber daya sendiri/ Self Excited: motor shunt
Pada motor shunt, gulungan medan (medan shunt) disambungkan secara paralel dengan gulungan dinamo (A) seperti diperlihatkan dalam gambar 4. Oleh karena itu total arus dalam jalur merupakan penjumlahan arus medan dan arus dinamo.
Berikut tentang kecepatan motor shunt (E.T.E., 1997):
Motor DC Kompon/Gabungan
Motor Kompon DC merupakan gabungan motor seri dan shunt. Pada motor kompon, gulungan medan (medan shunt) dihubungkan secara paralel dan seri dengan gulungan dinamo (A) seperti yang ditunjukkan dalam gambar 6. Sehingga, motor kompon memiliki torque penyalaan awal yang bagus dan kecepatan yang stabil. Makin tinggi persentase penggabungan (yakni persentase gulungan medan yang dihubungkan secara seri), makin tinggi pula torque penyalaan awal yang dapat ditangani oleh motor ini. Contoh penggabungan 40-50% menjadikan motor ini cocok untuk alat pengangkat hoist dan derek,sedangkan motor kompon yang standar (12%) tidak cocok.
Gambar 6: Karakteristik Motor Kompon DC
hanya terjadi pada motor induksi. Untuk menghindari slip dapat dipasang sebuah cincin geser/ slip ring, dan motor tersebut dinamakan “motor cincin geser/ slip ring motor”.
Persamaan berikut dapat digunakan untuk menghitung persentase slip/geseran:
% Slip = Ns – Nb x 100
Ns
Dimana:
Ns = kecepatan sinkron dalam RPM
Nb = kecepatan dasar dalam RPM
Hubungan antara beban, kecepatan dan torque
Gambar 9 menunjukan grafik torque-kecepatan motor induksi AC tiga fase dengan arus yang sudah ditetapkan. Bila motor:
Mulai menyala ternyata terdapat arus nyala awal yang tinggi dan torque yang rendah (“pull-up torque”).
Mencapai 80% kecepatan penuh, torque berada pada tingkat tertinggi (“pull-out torque”) dan arus mulai turun.
Pada kecepatan penuh, atau kecepatan sinkron, arus torque dan stator turun ke nol.
Gambar 9. Grafik Torque-Kecepatan Motor Induksi AC 3-Fase
MOTOR INDUKSI
Penggunaan Motor listrik
Jenis – jenis Motor Listrik
Dalam dunia penggerak atau daya dewasa ini motor listrik sangat berperan penting, dan menjadi keperluan yang mendasar. Disamping karena tidak terlalu memakan tempat yang lebar. Juga tidak berisik pada saat dioperasikan.
Komponen Utama Motor Listrik Sinkron
Namun dalam pembahasan ini penulis akan mengulas tentang motor listrik sinkron AC. Motor sinkron adalah motor AC, bekerja pada kecepatan tetap pada sistim frekwensi tertentu.Motor ini memerlukan arus searah (DC) untuk pembangkitan daya dan memiliki torque awal yang rendah, dan oleh karena itu motor sinkron cocok untuk penggunaan awal dengan beban rendah, seperti kompresor udara, perubahan frekwensi dan generator motor. Motor sinkron mampu untuk memperbaiki faktor daya sistim, sehingga sering digunakan pada sistim yang menggunakan banyak listrik.
Komponen utama motor sinkron adalah (Gambar 7):
a. Rotor
Perbedaan utama antara motor sinkron dengan motor induksi adalah bahwa rotor mesin sinkron berjalan pada kecepatan yang sama dengan perputaran medan magnet. Hal ini memungkinkan sebab medan magnit rotor tidak lagi terinduksi. Rotor memiliki magnet permanen atau arus DC-excited, yang dipaksa untuk mengunci pada posisi tertentu bila dihadapkan dengan medan magnet lainnya.
b. Stator
Stator menghasilkan medan magnet berputar yang sebanding dengan frekwensi yang dipasok. Motor ini berputar pada kecepatan sinkron, yang diberikan oleh persamaan berikut (Parekh, 2003):
Dimana:
f = frekwensi dari pasokan frekwensi
P= jumlah kutub
KARAKTERISTIK MOTOR SINKRON
Sebuah motor sinkron dapat dinyalakan oleh sebuah motor dc pada satu sumbu. Ketika motor mencapai kecepatan sinkron, arus AC diberikan kepada belitan stator. Motor dc saat ini berfungsi sebagai generator dc dan memberikan eksitasi medan dc kepada rotor. Beban sekarang boleh diberikan kepada motor sinkron. Motor sinkron seringkali dinyalakan dengan menggunakan belitan sangkar tupai (squirrel-cage) yang dipasang di hadapan kutub rotor. Motor kemudian dinyalakan seperti halnya motor induksi hingga mencapai –95% kecepatan sinkron, saat mana arus searah diberikan, dan motor mencapai sinkronisasi. Torque yang diperlukan untuk menarik motor hingga mencapai sinkronisasi disebut pull-in torque.
Seperti diketahui, rotor motor sinkron terkunci dengan medan putar dan harus terus beroperasi pada kecepatan sinkron untuk semua keadaan beban. Selama kondisi tanpa beban (no-load), garis tengah kutub medan putar dan kutub medan dc berada dalam satu garis (gambar dibawah bagian a). Seiring dengan pembebanan, ada pergeseran kutub rotor ke belakang, relative terhadap kutub stator (gambar bagian b). Tidak ada perubahan kecepatan. Sudut antara kutub rotor dan stator disebut sudut torque .
Jika beban mekanis pada motor dinaikkan ke titik dimana rotor ditarik keluar dari sinkronisasi, maka motor akan berhenti. Harga maksimum torque sehingga motor tetap bekerja tanpa kehilangan sinkronisasi disebut pull-out torque.
MOTOR INDUKSI 3 FASE
Motor induksi tiga fasa merupakan motor elektrik yang paling banyak digunakan dalam dunia industri. Salah satu kelemahan motor induksi yaitu memiliki beberapa karakteristik parameter yang tidak linier, terutama resistansi rotor yang memiliki nilai yang bervariasi untuk kondisi operasi yang berbeda, sehingga tidak dapat mempertahankan kecepatannya secara konstan bila terjadi perubahan beban. Oleh karena itu untuk mendapatkan kecepatan yang konstan dan peformansi sistem yang lebih baik terhadap perubahan beban dibutuhkan suatu pengontrol
Motor induksi 3 fasa adalah alat penggerak yang paling banyak digunakan dalam dunia industri. Hal ini dikarenakan motor induksi mempunyai konstruksi yang sederhana, kokoh, harganya relatif murah, serta perawatannya yang mudah, sehingga motor induksi mulai menggeser penggunaan motor DC pada industri. Motor induksi memiliki beberapa parameter yang bersifat non-linier, terutama resistansi rotor, yang memiliki nilai bervariasi untuk kondisi operasi yang berbeda. Hal ini yang menyebabkan pengaturan pada motor induksi lebih rumit dibandingkan dengan motor DC.
Salah satu kelemahan dari motor induksi adalah tidak mampu mempertahankan kecepatannya dengan konstan bila terjadi perubahan beban. Apabila terjadi perubahan beban maka kecepatan motor induksi akan menurun. Untuk mendapatkan kecepatan konstan serta memperbaiki kinerja motor induksi terhadap perubahan beban, maka dibutuhkan suatu pengontrol. Penggunaan motor induksi tiga fasa di beberapa industri membutuhkan performansi yang tinggi dari motor induksi untuk dapat mempertahankan kecepatannya walaupun terjadi perubahan beban. Salah satu contoh aplikasi motor induksi yaitu pada industri kertas. Pada industri kertas ini untuk menghasilkan produk dengan kualitas yang baik, dimana ketebalan kertas yang dihasilkan dapat merata membutuhkan ketelitian dan kecepatan yang konstan dari motor penggeraknya, sedangkan pada motor induksi yang digunakan dapat terjadi perubahan beban yang besar.
Beberapa penelitian pengaturan kecepatan motor induksi yang telah dilakukan antara lain oleh Brian heber, Longya Xu dan Yifan tang (1997) menggunakan kontroller logika fuzzy untuk memperbaiki performansi kontroller PID pada pengaturan kecepatan motor induksi. Demikian juga penelitian yang dilakukan oleh Mohammed dkk(2000) mengembangkan kontroller fuzzy yang digunakan untuk menala parameter PI. Kontroller fuzzy juga dikembangkan pada penelitian yang dilakukan Chekkouri MR dkk (2002) dan Lakhdar M & Katia K (2004) dengan melengkapi mekanisme adaptasi pada kontroller fuzzy pada pengaturan motor induksi.
Pada penelitian ini dirancang suatu pengaturan kecepatan motor induksi 3 fasa dengan menggunakan pengontrol adaptif fuzzy. Dengan adanya pengaturan kecepatan ini diharapkan kecepatan motor induksi dapat konstan sesuai yang diinginkan, walaupun mendapat perubahan beban, sehingga menghasilkan performansi motor induksi yang tinggi .
Motor induksi merupakan motor arus bolak balik (ac) yang paling luas penggunaannya. Penamaannya berasal dari kenyataan bahwa arus rotor motor ini bukan diperoleh dari sumber tertentu, tetapi merupakan arus yang terinduksi sebagai akibat adanya perbedaan relative antara putaran rotor dengan medan putar (rotating magnetic field) yang dihasilkan oleh arus stator.
Belitan stator yang dihubungkan dengan suatu sumber tegangan tiga fasa akan menghasilkan medan magnet yang berputar dengan kecepatan sinkron (ns = 120f/2p). Medan putar pada stator tersebut akan memotong konduktor-konduktor pada rotor, sehingga terinduksi arus; dan sesuai dengan Hukum Lentz, rotor pun akan ikut berputar mengikuti medan putar stator.
Perbedaan putaran relative antara stator dan rotor disebut slip. Bertambahnya beban, akan memperbesar kopel motor, yang oleh karenanya akan memperbesar pula arus induksi pada rotor, sehingga slip antara medan putar stator dan putaran rotor pun akan bertambah besar. Jadi , bila beban motor bertambah, putaran rotor cenderung menurun. Dikenal dua tipe motor induksi yaitu motor induksi dengan rotor belitan dan rotor sangkar.
Sebelum kita membahas bagaimana rotating magnetic field (medan putar) menyebabkan sebuah motor berputar, marilah kita tinjau bagaimana medan putar ini dihasilkan. Gambar berikut menunjukkan sebuah stator tiga fasa dengan suplai arus bolak balik tiga fasa pula.
Belitan stator terhubung wye (Y). Dua belitan pada masing-masing fasa dililitkan dalam arah yang sama. Sepanjang waktu, medan magnet yang dihasilkan oleh setiap fasa akan tergantung kepada arus yang mengalir melalui fasa tersebut. Jika arus listrik yang melalui fasa tersebut adalah nol (zero), maka medan magnet yang dihasilkan akan nol pula. Jika arus mengalir dengan harga maksimum, maka medan magnet berada pada harga maksimum pula. Karena arus yang mengalir pada system tiga fasa mempunyai perbedaan 120o, maka medan magnet yang dihasilkan juga akan mempunyai perbedaan sudut sebesar 120o pula.
Ketiga medan magnet yang dihasilkan akan membentuk satu medan, yang akan beraksi terhadap rotor. Untuk motor induksi, sebuah medan magnet diinduksikan kepada rotor sesuai dengan polaritas medan magnet pada stator. Karenanya, begitu medan magnet stator berputar, maka rotor juga berputar agar bersesuaian dengan medan magnet stator.
Pada sepanjang waktu, medan magnet dari masing-masing fasa bergabung untuk menghasilkan medan magnet yang posisinya bergeser hingga beberapa derajat. Pada akhir satu siklus arus bolak balik, medan magnet tersebut telah bergeser hingga 360o, atau satu putaran. Dan karena rotor juga mempunyai medan magnet berlawanan arah yang diinduksikan kepadanya, rotor juga akan berputar hingga satu putaran. Penjelasan mengenai ini dapat dilihat pada gambar selanjutnya.
Putaran medan magnet dijelaskan pada gambar di bawah dengan “menghentikan” medan tersebut pada enam posisi. Tiga posisi ditandai dengan interval 60o pada gelombang sinus yang mewakili arus yang mengalir pada tiga fasa A,B, dan C. Jika arus mengalir dalam suatu fasa adalah positif, medan magnet akan menimbulkan kutub utara pada kutub stator yang ditandai dengan A’, B’, dan C’.
NS= kecepatan sinkron (rpm) NR= kecepatan rotor (rpm)
Kecepatan medan putar atau kecepatan sinkron dari suatu motor dapat dicari dengan menggunakan Equation (12-2).
dimana:
NS= kecepatan sinkron (rpm) NR= kecepatan rotor (rpm)
Kecepatan medan putar atau kecepatan sinkron dari suatu motor dapat dicari dengan menggunakan Equation (12-2).
dimana:
Contoh:
Sebuah motor induksi dua kutub, 60 Hz, mempunyai kecepatan pada beban penuh sebesar 3554 rpm. Berapakah persentase slip pada beban penuh?
Solusi:
Satuan listrik :
Arus listrik (I) => ampere
Tegangan listrik (V) = beda potensial => volt
Tahanan (R) = resistansi => ohm
Reaktansi (X)=> ohm
Impedansi (Z)= R ± jX => ohm
Daya (S) = P ± jQ => volt ampere
Daya aktif (P) => watt
Daya reaktif (Q) => volt ampere reaktif
Energi (E) => watt-hour (watt-jam)
Faktor daya (cos j) => tidak ada satuan
Belajar Motor Listrik dari Bahan Daur Ulang
Bur
Alat untuk melakukan percobaan dalam pembelajaran fisika di SLTP, ternyata bisa dibuat dengan cara sederhana. Membuat motor listrik dari bahan daur ulang disebut Molibadul. membuat motor listrik daur ulang dengan kumparan tembaga dan kumparan kertas. Bagan Molibadul tembaga sebagian besar diperoleh dari barang-barang yang biasa dirombeng untuk didaur ulang. Untuk rumah motor dibuat dari kardus bekas kemasan mie instan atau makanan kecil yang lain. Magnetnya menggunakan magnet slinder dari load speaker yang sudah rusak. Rotor Molibadul terdiri atas poros, kumparan, komutator, dan cincin peluncur atau biasa disebut kleker. Poros dibuat dari jeruji sepeda besar, komutator dari seng bekas penyangga obat nyamuk dan kumparan dari kawat email tembaga. Klekernya dibuat dari penil berwarna yang isinya dibuang.
Perakitan komponen-komponen Molibatul tidak menggunakan patri atau solder, tapi cukup dengan selotip plastik atau selotip kertas. Sumber energi listrik diperoleh dari empat baterei besar atau listrik PLN dengan menggunakan power supply atau adaptor. Molibadul tembaga bisa berputar dengan kecepatan maksimum sekitar 3.000 rpm (rotasi per menit) pada tegangan 15 volt. Molibadul kertas pada dasarnya sama dengan molibadul tembaga. Yang berbeda hanya kumparannya. Kumparan Molibadul kertas terbuat dari kertas aluminium foil (kertas grenjeng) yang bisa didapat dari bekas kemasan makanan kecil tertentu, sepeti es krim atau kemasan rokok.
Cara membuat pita aluminium foil (AF) sebagai pengganti kawat email tembaga adalah:
1. Siapkan sekitar 80 lembar kertas aluminium foil dari kemasan rokok tertentu.
2. Rekatkan atau sambungkan semua kertas AF sehingga menjadi pita sepanjang kurang lebih 10 meter dengan bagian yang mengkilap semua sehadap. Kertas AF yang satu harus bersentuhan dengan bagian yang mengkilat kertas AF yang lain. Cara penyambungannya mirip dengan penyambungan seng talang air.
3. Lipat-lipat pita menjadi pita AF yang lebarnya kurang lebih 1,3 cm dan panjangnya 10 meter dengan bagian yang mengkilat berada di dalam lipatan pita.
4. Teras Molibadul tembaga bisa dibuat dari kardus.
Perbaikkan Pompa Irigasi
Pompa irigasi yang biasa digunakan oleh petani di Indonesia umumnya jenis sentrifugal dengan poros horisontal. Pompa tersebut digunakan untuk mengairi lahan pertanian untuk tanaman pangan maupun hortikultura. Jumlah pompa irigasi di Indonesia meningkat cukup pesat baik yang disuplai dari dalam negeri maupun import. Dalam rangka pengawasan mutu pompa irigasi tersebut, maka Balai Besar Pengembangan Mekanisasi Pertanian (BBP Mektan) mempunyai tugas melakukan pengujian kinerja pompa irigasi yang beredar di Indonesia. Dari hasil uji laboratorium terhadap pompa tersebut, menunjukkan bahwa unjuk kerja pompa irigasi sentrifugal buatan lokal hanya mencapai efisiensi 45% – 65%. Untuk meningkatkan keragaan kerja tersebut maka Balai Besar Pengembangan Mekanisasi Pertanian melakukan perbaikan disain impeller dan casing dari pompa sentrifugal. Metode perbaikan disain tersebut telah dilakukan dengan mengacu teori-teori Addisson, Churh dan Stepanoff. Pabrikasi dilakukan bekerjasama dengan CV. Pabrik Mesin Guntur, Malang, sebagai salah satu produsen lokal pompa irigasi di Indonesia. Prototipe pompa yang dihasilkan adalah AP-S100 (Alsin Pompa Sentrifugal diameter 100 mm), dengan dimensi sebagai berikut: panjang 388,49 mm; lebar 274 mm; tinggi 275,89 mm dan bobot 28 kg. Hasil uji terhadap prototipe pompa tersebut mengindikasikan keunggulan dibandingkan keragaan pompa lokal yang ada dipasaran saat ini. Efisensi meningkat 10,67% - 16,14%, debit 6,29% – 12,14% dan tinggi total 12,08% - 34,86%. Pompa AP-S100 ini mampu menghemat energi potensial yang digunakan untuk memompa sejumlah unit volume air sebesar 1,08% - 4,17% kJ/m³
Kata kunci : perbaikan mutu, disain, pompa irigasi
DASAR TEORI
Pompa sentrifugal adalah salah satu anggota kelompok Variable Displacement Pump. Sifat dari variable displacement pump adalah volume air per menit yang dihantarkan tidak sama dengan volume air yang dihisap setiap menitnya. Hal ini disebabkan adanya losses pada komponen-komponen utamanya seperti: impeler, casing dan mechanical seals. Losses yang terjadi di impeler dan casing dapat diakibatkan oleh disain geometri impeler dan geometri casingnya. Sedangkan losses pada mechanical seals dapat dikurangi dengan penggunaan seal yang lebih berkualitas dan pemasangan yang presisi. Prosentase losses di impeler mencapai 2% – 10% dari total debit yang dihantarkan pompa [6]. Penurunan efisiensi yang diakibatkan oleh disefisiensi disain casing mencapai 4,7% [8]. Penggunaan mechanical seal yang berkualitas baik dapat mengurangi kebocoran pada bagian-bagian yang berputar, sehingga menjadi hanya 10 cc/menit – 40 cc/menit [9]. Dengan adanya acuan seperti disebutkan diatas, maka terbuka peluang untuk meningkatkan unjuk kerjanya dengan cara memodifikasi salah satu atau semua komponen utama pompa sentrifugal tersebut.
Disain impeler ditentukan oleh bentuk geometri dari impeler, antara lain meliputi: kecepatan spesifik, diameter dalam dan luar impeler, sudut dalam dan luar kipas (vane), lebar celah pemasukan dan pengeluaran impeler, ketebalan kipas dan jumlah kipas. Kecepatan aliran fluida yang mengalir melalui sebuah impeler yang berotasi, antara lain: u adalah kecepatan dari sebuah titik pada impeler relatif terhadap bidang dasar, V adalah kecepatan absolut partikel fluida yang mengalir melalui impeler relatif terhadap bidang dasar dan v adalah kecepatan fluida relatif terhadap impeler [6]. Hubungan antara kecepatan-kecepatan tersebut dapat dilihat pada Gb. 1.
Gambar 1. Diagram kecepatan pada sebuah impeler [6].
Sudut antara V dan u disebut . Sudut antara v dan perpanjangan u adalah . Gb. 2 memperlihatkan diagram vektor dari kecepatan di inlet dan outlet sebuat impeler. Vr adalah komponen radial dari kecepatan absolut V. Vu adalah komponen tangensial dari V atau sama dengan V cos .
Gambar 2. Diagram vektor dari kecepatan fluida yang mengalir di inlet dan outlet sebuah impeler [6].
Beberapa persamaan dasar untuk bentuk geometri sebuah impeler, antara lain [8] :
u1 = (D1 n) / 60 … (1)
u2 = Ku (2gH)0.5 … (2)
D2 = (60 u2) / ( n) … (3)
Vr1 = Km1 (2gH)0.5 … (4)
Vr2 = Km2 (2gH)0.5 … (5)
Dimana :
D1 : diameter inlet dari impeler (m)
D2 : diameter outlet dari impeler (m)
H : tinggi total (m)
Ku : konstanta kecepatan
Km1 : konstanta debit pada bagian inlet
Km2 : konstanta debit pada bagian outlet
n : kecepatan rotasi poros pompa (rpm)
Vr1 : kecepatan relatif fluida pada bagian inlet (m/det)
Vr2 : kecepatan relatif fluida pada bagian outlet (m/det)
Persamaan dasar untuk menentukan lebar celah pada bagian inlet dan outlet sebuah impeler [3] :
Q’ / 60
b2 = … (6)
(Dave - Z Su) Vr2
b1D1 = b2D2 … (7)
Su = S2 / sin 2 … (8)
Dimana:
b1 : lebar celah pada bagian inlet impeler (m)
b2 : lebar celah pada bagian outlet impeler (m)
Q’ : debit efektif pada efisiensi volumetric (m3/det)
Dave : diameter rata-rata pada ujung pengeluaran impeler (m)
Z : jumlah kipas
S2 : ketebalan kipas (mm)
Pompa sentrifugal memiliki dua tipe casing yaitu: volute (spiral) dan diffuser. Casing melakukan fungsi secara efektif mengkonversi gaya sentrifugal yang dihasilkan oleh impeler menjadi tekanan. Casing tipe volute didesain menyerupai spiral yang mana luas permukaannya semakin membesar kearah lubang pengeluaran. Perubahan luas area tersebut mampu menurunkan kecepatan sehingga tekanannya menjadi meningkat. Umumnya pompa tipe single stage memiliki casing tipe volute. Casing tipe diffuser memiliki kipas pengarah aliran air pada sekeliling impelernya. Tekanan air selalu meningkat saat melewati difuser sebab secara progresif meningkat luas area antara kipas-kipasnya dalam arah alirannya.
MATERI DAN METODOLOGI
Penelitian ini dilakukan di Balai Besar Pengembangan Mekanisasi Pertanian, Serpong. Evaluasi pendahuluan dilakukan terhadap pompa irigasi sentrifugal buatan lokal yang umum digunakan oleh petani. Evaluasi awal dilakukan untuk mengetahui unjuk kerja pompa dan mengidentifikasi disefisiensi disain impelernya. Evaluasi ini dilakukan dengan menguji pompa tersebut pada berbagai tinggi hisap statis dan berbagai variasi kecepatan rotasi.
Perbaikan disain ditujukan untuk meningkatkan total head, debit dan efisiensi pompa. Metode yang digunakan dalam perbaikan disain impeler pompa tersebut adalah mengacu kepada metode yang diberikan oleh Stepanoff, Addison dan Church. Gambar disain impeler dikerjakan dengan bantuan AutoCAD agar mudah melakukan modifikasi secara tepat dan akurat serta mampu ditampilkan secara tiga dimensi.
Setelah pabrikasi, pompa kembali dievaluasi ulang dengan kondisi uji seperti evaluasi awal. Unjuk kerja pompa sebelum dan setelah perbaikan disain dibandingkan dan perbedaan tersebut dianalisa secara statistik. Pengukuran unjuk kerja pompa irigasi dilakukan di laboratorium pompa BBP Mektan, Serpong. Intrumen uji yang dipakai dapat dilihat pada Tabel 1.
Tabel 1. Instrumen Untuk Pengujian Kinerja Pompa Irigasi.
No Nama Alat Kegunaan Ketelitian
1 Pressure gauge Mengukur tekanan air 0,05 kg/cm2
2 Vacuum gauge Mengukur tekanan hisap 0,05 kg/cm2
3 Digital tachometer Mengukur rpm 1 rpm
4 Electromagnetic Flowmeter Mengukur debit air -
5 Motor listrik 22 kW Memutar poros pompa -
6 Torque meter tipe TP-20KMAB Mengukur torsi poros pompa 0,5 Nm
7 Bak ukur tipe V-Notch Mengukur debit air pompa
Ukuran 2 – 4 inch 0,5 mm
8 Varispeed inverter 30 kVa tipe VS-616G5. Mengubah putaran motor listrik 1 rpm
9 Dynamic Strain amplifier tipe DPM-601B Menguatkan tegangan 1 mV
10 Digital multi meter YEM-2506A Mengukur tegangan listrik slip ring torque meter 1 mV
Banyak macam pompa air yang digunakan untuk keperluan irigasi pertanian. Salah satunya adalah pompa sentrifugal. Pompa irigasi ini dipakai untuk memompa air dari sungai maupun sumur-sumur dangkal. Mayoritas pompa irigasi sentrifugal yang digunakan oleh petani adalah berukuran kecil (diameter 50 mm) dan medium (diameter 100 mm). Sekitar 56,8% petani menggunakan pompa berukuran kecil dan 32.4% petani menggunakan pompa berukuran sedang [1]. Para petani menggunakan sumber air dari aquifer dangkal untuk irigasi pompa disamping penggunaan sumber air dari sungai-sungai yang ada untuk mensuplai irigasi saat musim kering. Pompa-pompa tersebut mengairi sekitar 120.000 hektar di Jawa.
Salah satu fungsi Balai Besar Pengembangan Mekanisasi Pertanian (BBP Mektan) adalah melaksanakan pengujian dalam rangka standarisasi, sertifikasi dan pengawasan penggunaan alat dan mesin pertanian (alsintan). Adapun kegiatan tersebut meliputi: (a) pengawasan mutu alsintan melalui pelaksanaan pengujian fungsional dan verifikasi semua alsintan baik produksi dalam negeri maupun luar negeri dengan mengacu pada prosedur dan cara uji yang telah ditetapkan secara nasional (SNI) dan regional (Regional Network for Agricultural Machinery); (b) meninjau dan mengajukan standarisasi yang meliputi standard komponen, prosedur dan sandi uji serta persyaratan minimum kinerja alsintan; (c) menerbitkan laporan uji dan rekomendasi teknis yang mengacu pada standard dan prosedur sandi uji serta persyaratan minimum kinerja alsintan.
Pengukuran kinerja pompa irigasi sentrifugal melalui kegiatan pengujian yang merupakan salah satu tugas pokok BBP Mektan telah dilakukan sejak tahun 1993. Dalam periode tahun 1993 - 2005 prototipe pompa irigasi sentrifugal buatan lokal maupun import yang telah diuji oleh BBP Mektan sebanyak 85 buah. Hasil uji pompa-pompa tersebut, baik yang berukuran kecil maupun sedang mencapai efisiensi 45 % - 59 % pada titik pengoperasian terbaiknya.
Banyak prosedur yang digunakan dalam mendisain sebuah pompa sentrifugal. Setiap pabrik pompa melakukan pendekatan tersendiri, meskipun masing-masing prosedur itu mempunyai metode perhitungan yang sedikit berbeda tetapi semua prinsip-prinsipnya adalah sama. Semua perusahaan pompa mempunyai pembatasan-pembatasan parameter disain yang biasa mereka gunakan untuk memenuhi syarat-syarat persaingan bisnis dalam hal biaya produksi. Biaya produksi pabrikasi pompa adalah tergantung pada jumlah dan variasi dari disain komponennya. Semakin banyak dan semakin rumit disain komponennya maka biaya produksi yang dikeluarkan akan semakin membengkak. Didalam mengejar persaingan dagang, banyak perusahan pompa lokal mengabaikan persyaratan disain unjuk kerja pompa. Mereka hanya mencontoh blue print dari pompa import kemudian dipabrikasi dengan modifikasi beberapa komponennya dengan maksud mengurangi biaya produksi tanpa menghiraukan batasan-batasan disain dari pompa tersebut. Beberapa “modifikasi” yang biasa mereka lakukan antara lain adalah: mengurangi jumlah sudu impeller, memperkecil diameter luar impeller, memperkecil diameter poros pompa, mengurangi ketebalan dinding casing pompa, menggunakan bearing yang berharga murah, dsb.
Faktor-faktor utama penentu kinerja dari sebuah pompa sentrifugal adalah disain impeller dan disain casingnya. Dalam mendisain sebuah impeller, diperlukan konstanta-konstanta disain yang secara langsung berhubungan dengan target total head dan debit pada titik pengoperasian terbaiknya. Penggunaan konstanta disain yang tepat untuk impeller dapat meminimalkan losses yang terjadi di impeller. Prosentase losses di impeller mencapai 2% - 10% dari total debit yang dihasilkan pompa [5]. Total head yang dihasilkan oleh sebuah impeller tergantung pada permukaan dari sudu dan tidak hanya tergantung pada besaran sudut keluaran impeller saja.Untuk mengurangi losses yang terjadi di impeller dapat dilakukan dengan cara memperhalus permukaan impeller dan mengatur sudut sudu-sudu impeller sehingga mengurangi friksi pada bagian permukaan dan belakang impeller [6].
Untuk mengatasi beberapa permasalahan tersebut diatas, maka Balai Besar Pengembangan Mekanisasi Pertanian bekerja sama dengan CV. Pabrik Mesin Guntur, Malang telah melakukan metode perbaikan disain, pabrikasi, dan pengujian pompa irigasi sentrifugal model AP-S100 (Alsin Pompa Sentrifugal diameter 100 mm) untuk irigasi air tanah.
Hasil uji dan evaluasi dari prototipe pompa sentrifugal AP-S100 menunjukkan keunggulan terhadap pompa lokal yang ada dipasaran. Hasil uji unjuk kerja pompa tersebut dapat dilihat pada tabel 2.
Tabel 2. Perbandingan Unjuk Kerja Maksimum Antara Pompa Lokal dan Prototipe Pompa AP-S100.
Putaran Poros (rpm) Model pompa Debit (m³ /mnt) Tinggi total (m) Daya poros (kW) Efisiensi (%) Energi potensial (kJ/m³)
2000 GTO 4-1 1,43 11,7 4,24 64,41 177,9
AP-S100 1,52 16,57 5,74 71,34 226,6
Perbedaan (%) 6,29 41,62 35,38 10,76 27,36
2100 GTO 4-1 1,47 15,98 5,88 65,25 239,3
AP-S100 1,60 17,91 6,25 72,21 234,4
Perbedaan (%) 8,55 12,08 6,29 10,67 -2,08
2250 GTO 4-1 1,51 15,69 7,50 61,95 298,6
AP-S100 1,69 21,16 8,06 71,95 286,2
Perbedaan (%) 12,14 34,86 7,47 16,14 -4,17
2300 GTO 4-1 1,45 17,09 7,66 63,50 316,7
AP-S100 1,62 22,87 8,46 71,55 313,3
Perbedaan (%) 11,65 33,82 10,44 12,68 -1,08
Hasil uji pendahuluan terhadap pompa sentrifugal buatan lokal pada putaran poros 2000 rpm, 2100 rpm, 2250 rpm dan 2300 rpm menunjukkan efisiensi tertinggi sebesar 65,25% pada debit 1,47 m3/mnt, total head 15,98 m dan daya poros 5,88 kW pada putaran poros 2100 rpm.
Prototipe pompa AP-S100 memiliki keunggulan dibandingkan pompa buatan lokal yang diuji. Debitnya menunjukkan peningkatan 6,29 % sampai 12,14%. Peningkatan yang terbesar dicapai pada putaran 2250 rpm. Faktor yang mempengaruhi peningkatan debit antara lain disebabkan oleh beberapa faktor, yaitu diameter dalam impeller (D1), diameter luar impeller (D2), kecepatan peripheral pada bagian inlet impeller (u1) dan kecepatan peripheral pada bagian outlet impeller (u2). Bila D1 semakin besar, maka aliran air yang masuk ke impeller akan meningkat. Demikian pula bila D2 semakin besar, maka impeller mampu menampung dan melempar air dalam jumlah yang lebih besar. Peningkatan kecepatan peripheral u2 cenderung mengurangi sudut kipas bagian outlet (2). Semakin kecil 2, maka semakin cepat terjadinya peningkatan debit.
Prototipe pompa AP-S100 memberikan tinggi total yang lebih tinggi dibandingkan pompa lokal yang telah diuji. Peningkatan tinggi total berkisar antara 12,08% sampai 41,62%. Peningkatan maksimum tinggi total dicapai adalah pada putaran 2000 rpm. Perubahan tinggi total disebabkan oleh perubahan kecepatan peripheral u2, kecepatan relative pada outlet (Vr2) dan diameter dalam impeller (D1).
Gambar 1. Prototipe pompa sentrifugal AP-S100.
(a). Impeller pompa lokal (b). Impeller pompa AP-S100
Gambar 2. Perbedaan disain impeller antara pompa lokal dan AP-S100.
Prototipe pompa AP-S100 dengan impeller bersudu 6 buah memperlihatkan peningkatan yang signifikan dalam hal daya poros yang digunakan. Hal ini disebabkan terjadi penambahan sebuah sudu dibandingkan pompa lokal dengan jumlah sudu 5 buah, sehingga bobot impeller prototipe pompa AP-S100 lebih berat. Berat total impeller prototipe pompa AP-S100 adalah 2,84 kg, atau 33% lebih berat dibandingkan impeller pompa lokal. Peningkatan daya input tersebut berkisar antara 6,29% sampai 35,38%. Peningkatan daya input pompa AP-S100 juga disebabkan oleh peningkatan jumlah air per satuan waktu yang harus dilempar oleh impellernya.
Efisensi maksimum yang mampu dicapai oleh pompa AP-S100 adalah 72,21% pada putaran 2100 rpm, dengan debit 1,60 m³/mnt, tinggi total 17,91 m dan daya poros 6,25 kW. Sedangkan pompa lokal mencapai efisiensi maksimum 65.25% pada debit 1.47 m³/mnt, tinggi total 15,98 m dan daya poros 5,88 kW. Peningkatan efisiensi pompa AP-S100 dibandingkan pompa lokal adalah berkisar antara 10,67% - 16,14%.
Perbandingan energi potensial antara pompa lokal dengan pompa AP-S100 menunjukkan perbedaan yang signifikan. Energi potensial adalah energi yang diperlukan untuk memompa sejumlah unit volume air. Energi potensial pompa AP-S100 meningkat secara proporsional terhadap peningkatan debit yang dihasilkannya. Terjadi penurunan energi yang diperlukan oleh pompa AP-S100 dibandingkan pompa lokal. Penurunan energi potensial tersebut berkisar 1,08% - 4,17%.
Motor listrik mengubah energi listrik menjadi gerakan mekanik dan dibedakan menjadi dua kategori yang berbeda: DC(Direct Current) dan AC(Alternatif Current). Berdasarkan kekuatannya, motor listik dibagi menjadi 3 kategori yaitu kecil, sedang dan besar. Motor biasa(kecil) terbagi menjadi motor-motor horsepower kecil dengan rating dari 1/20 hingga 1 horsepower. Motor sedang terbagi menjadi motor-motor dengan rating 1 hingga 100 Hp dengan motor besar antara 100 hingga 50.000 Hp.
Teori Operasi Motor
Motor DC Medan-Lilitan (Wound-Field)
Motor Lilitan-Seri (Series-Wound) Motor Lilitan-Paralel (Shunt-Wound) Motor Gabungan (Compound)
Motor dgn Magnet Permanen
Rangkaian Kontrol Motor DC
Aktuator: kmponen sistem kontrol prtama
yg benar2 bergerak motor elektrik Berdasar daya penggeraknya: AC & DC Motor AC:
lebih kecil, lebih andal & lebih murah
berputar pd laju tetap trgantung frek jaringan
Motor DC:
laju, torka & arah dpt diubah sesuai beban bekerja pd teg rendah antar-muka mudah
Konduktor yg mengalirkan arus akan me- rasakan gaya kala di dlm medan magnet
Arah arus, medan & gaya baku tegaklurus
Teori Operasi [3]
Torka: gaya-putar yg dpt dihasilkan motor
Armature motor yg sesungguhnya:
Hubungan kesebandingan:
T ∞ F sedangkan F ∞ B dan F ∞ I
Motor Lilitan-Seri
Konfigurasi ini menghasilkan torka awal
yg besar:
Motor Lilitan-Paralel
Motor dgn regulasi laju yg lbh alamiah:
Motor Gabungan
Motor ini memiliki kelebihan motor lilitan- seri & lilitan-paralel:
Jenis Motor
Dalam dunia industri ada beberapa jenis motor. Jenis ini sesuai dengan fungsinya. Diantaranya adalah :
• AC Motors
• DC Motors
• Brushless DC Motors
• Servo Motors
• Brushed DC Servo Motors
• Brushless AC Servo Motors
• Stepper Motors
• Linear Motors
AC Motors
Jenis motor yang sering digunakan dalam industri yaitu motor 3 phasa.
Keuntungannya
• Simple Design
• Low Cost
• Reliable Operation
• Easily Found Replacements
• Variety of Mounting Styles
• Many Different Environmental Enclosures
Kerugian
• Expensive speed control
• Inability to operate at low speeds
• Poor positioning control
DC Motors
Motor DC kebanyakan digunakan untuk kecepatan variable yang bias diatur dan aplikasi pengontrolan putaran.
Keuntungan
• Easy to understand design
• Easy to control speed
• Easy to control torque
• Simple, cheap drive design
Kerugian
• Expensive to produce
• Can't reliably control at lowest speeds
• Physically larger
• High maintenance
• Dust
MOTOR LISTRIK DC (L2)
I. Tujuan:
Setelah melakukan praktikum motor listrik ini mahasiswa diharapkan mampu:
Mampu memahami prinsip kerja dari motor listrik dc
Set-up dan menggambarkan disain motor dc
Menunjukkan hubungan tegangan dengan kecepatan putar yang dihasilkan secara grafik
Dasar Teori
Gaya magnetik pada sebuah kawat yang memgangkut arus mempunyai banyak pemakaian yang berguna. Dua diantaranya yang paling penting adalah motor listrik dan galvanometer.
Motor dc yang dipakai dalam praktek mempunyai banyak lilitan dengan setiap lilitan berturutan yang dirotasikan sedikit, sehingga torka netto hampir konstan jika motor itu berputar.
TR.1.Dapatkah sebuah arus diinduksikan dalam kumparan dengan memutar magnet di dalam kumparan ? Jelaskan?.
TR.2.Pada saat kita menghidupkan mesin sepeda motor, sehingga sepeda motor itu dapat bergerak, coba jelaskan mengapa bisa terjadi demikian?
TR.3.Diketahui sebuah kumparan segiempat dengan jumlah lilitan N, diputar dengan kecepatan . Apabila luas penampang dari kumparan tersebut adalah A dan besanya induksi magnet yang diberikan adalah B. Tentukan GGL induksi yang timbul pada kawat tersebut?
TR.4.Sebuah kumparan dengan lilitan 400 dan jari-jari 15 cm diputar terhadap sumbunya yang tegak lurus dengan medan magnet yang besarnya 0,02 T. Berapa kecepatan angular yang dibutuhkan untuk menghasilkan induksi maksimum emf sebesar 4 V?
III. Metode Eksperimen
A. Alat dan Bahan
Bingkai Panel lengkap dengan unit dasar mesin.
Dua keping kutub magnet lengkap dengan dua magnet permanen
Dua kutub rotor, tiga kutub rotor, 12 kutub rotor.
Brusk Holder lengkap dengan karbon dan kabel penghubung
Multimeter
Tachometer
Power Supply rendah
Starter
B. Prosedur Percobaan
Mulailah dengan merangkai Motor listrik seperti ditunjukkan pada Gambar 1.
Prosedur praktikum ini mengikuti langkah-langkah sebagai berikut:
1.Alat no. 2 dipasang pada unit dasar mesin saling berhadapan (perhatikan tanda magnet permanen yang terlihat harus berlainan), bagaimana garis-garis medan magnetnya ?
2.Dengan memasang 2 kutub rotor pada tengah-tengah unit dasar mesin dan menghubungkan ke power supply, Untuk mendapatkan hubungan DC gunakan penghubung brusk Holder (5) samping sejajar
3.Cocokan set up motor anda dengan petunjuk asisten !
4.Perkirakan ke arah mana kutub-kutub rotor tersebut akan berputar.
5.Dengan menghubungkan power supply pada 24 V, on-kan power supply dan putar knop ke kanan. Apa yang terjadi ? Cobalah memutar brusk holder sampai arah putar rotor berubah arah, jelaskan fenomena ini. Pada posisi brusk holder tetap cobalah beberapa harga R stater, bagaimana pengaruh R stater terhadap kecepatan putar?
7.Dengan seijin asisten, mulailah mengambil data perubahan Voltase dan kecepatan, untuk 3 variasi rotor, 2 variasi posisi brusk holder dan 2 variasi R stater
a.1) 2 kutub rotor, brusk holder posisi 1, stater R1
a.2) 2 kutub rotor, brusk holder posisi 1, stater R2
a.3) 2 kutub rotor, brusk holder posisi 2, stater R1
a.4) 2 kutub rotor, brusk holder posisi 2, stater R2
Voltase
(Volt) (kecepatan putar)
(RPM)
1.
2.
3.
4
5.
b.1) 3 kutub rotor, brusk holder posisi 1, stater R1
b.2) 3 kutub rotor, brusk holder posisi 1, stater R2
b.3) 3 kutub rotor, brusk holder posisi 2, stater R1
b.4) 3 kutub rotor, brusk holder posisi 2, stater R2
c.1) 12 kutub rotor, brusk holder posisi 1, stater R1
c.2) 12 kutub rotor, brusk holder posisi 1, stater R2
c.3) 12 kutub rotor, brusk holder posisi 2, stater R1
c.4) 12 kutub rotor, brusk holder posisi 2, stater R2
Dari data di atas, uraikan penjelasan anda tentang pengaruh tegangan, posisi brusk holder dan stater terhadap kecepatan putar dalam pembahasan.
IV. Buku Acuan
“Electrical Machine Teaching Models” TPS 2.5. Leybold Didactic GMBH
Serway, R. “Physics for scientist & Engineers With Modern Physics” , James Madison University Harrison burg, Virginia, 1989 Bab 31 hal 879.
Resnick & Haliday, “ Fisika Jilid 2 ” (terjemahan).
TURUNKAN REKENING LISTRIK SAMPAI 40%.
?????
APA MUNGKIN!
Pengantar.
Energi makin mahal. Tarif listrik PLN akan terus dinaikkan sampai mencapai besaran tarif yang memungkinkan PLN menjadi BUMN yang sehat. PLN Indonesia bahkan sudah mengumumkan akan ada kenaikan 6% tiap 4 bulan. Tatif daya pada WaktuBebanPuncak 4x LuarWBP. Sebagai konsumen yang tergantung pada pasokan PLN, sepantasnya makin sadar betapa pentingnya menggunakan listrik seefisien dan seefektip mungkin. Penghematan akan menurunkan biaya listrik, namun tidak harus menurunkan tingkat kenyamanan dan justru mendatangkan keuntungan berusaha yang lebih tinggi. Penghematan juga bernilai sosial. Jika setiap konsumen mau menghemat antara 5 s/d 10% saja, akan memberikan peluang pada saudara kita yang sedang menunggu sambungan listrik, bisa segera dipenuhi tanpa menunggu dibangunnya pembangkit baru.
Bagaimana Caranya?
Garis besar cara penghematan pemakaian energi listrik dapat dibagi dalam 7 langkah penghematan yaitu:
1. Gunakan Refrigerant Hydrokarbon untuk sistim tata udara : AC & refrigerasi.
Beban listrik untuk AC/refrigerasi bisa mencapai 70% dari seluruh beban pemakaian listrik. Dengan memakai refrigerant hydrokarbon, maka akan diperoleh penurunan kWh AC/refrigerasi sampai 30% yang berarti penuruan rekening yang sangat besar.
2. Terapkan prosedur operasional sederhana/manual atau prosedur operational otomatis dalam menggunakan semua beban listrik agar tepat waktu dan sasaran serta kebutuhan.
Penerapan prosedur operasional manual/automatis sangat mudah dan hanya tergantung kepada adanya kemauan untuk memperlakukan energy listrik secara hemat sesuai keperluan saja.
3. Gunakan peralatan hemat listrik dan pemasangan alat penghemat listrik di seluruh instalasi.
Sangat mudah dan sudah tersedia di pasar.
4. Perbaikan kwalitas daya listrik.
Kwalitas daya listrik terpakai atau power faktor (PF) minimal harus sebesar 85%. Apabila PF kurang dari 85% maka konsumen dibebani biaya kVARh. Dengan pemasangan Capasitor Bank maka PF pemakaian daya oleh konsumen bisa dinaikkan sampai 97%. Dengan cara ini bisa diperoleh penghematan dalam 2 hal sekaligus, yaitu, penghilangan biaya kVARh dan penurunan daya tersambung yang berarti penurunan biaya abunemen daya.
5. Menghilangkan atau mengurangi gangguan harmonisa listrik.
Gangguan harmonisa disamping memboroskan listrik juga berpotensi merusaka peralatan dan jaringan listrik.
6. Merawat sambungan/koneksi simpul2 kabel listrik yang tidak sempurna.
Koneksi yang tidak sempurna akan menjadi hambatan listrik, berakibat pemborosan listrik dan berpotensi memicu konsleiting.
7. Hilangkan pemborosan energi yang terjadi pada besaran listrik lain, yakni pada tegangan dan arus yang tidak seimbang, arus/tegangan surja (surge, impuls), tegangan surut sesaat, kehilangan catu daya sesaat, catu daya hilang 1 fasa. Menurut Asosiasi produsen listrik Amerika (NEMA), ketidak-seimbangan tegangan supply sebesar hanya 5% saja, bisa mengakibatkan kenaikan panas unit motor listrik sebesar 50% dari normal dan mengakibatkan penurunan kapasitas kerja unit tsb. sebesar 25%
Dengan melakukan 7 (tujuh) langkah diatas, tidak jarang akan menghasilkan tingkat penghematan yang mengagetkan. Kami ada kasus penghematan 50%, padahal belum dilakukan penggatian refrigerant dengan jenis hydrokarbon. Disamping penghematan nyata berupa turunnya tagihan listrik, gedung dan isinya semakin terjamin keamanannya dari bahaya kebakaran akibat konsleting listrik yang dapat memusnahkan semuanya.
Oleh karena itu, jangan ragu melakukan 7 (tujuh) langkah diatas. Bila ada kesulitan melakukan sendiri, kami sanggup melakukan untuk anda secara profesional. Dari pengalaman kami, biaya yang timbul akan setara 6 bulan sampai 30 bulan nilai penghematan. Bila kita perhitungkan sebagai suatu projek, maka projek pay-out adalah antara 6 bulan sampai 30 bulan. Dengan asumsi umur ekonomis jasa hanya 5 tahun, maka IRR nya hampir 100%. Suatu tingkat profitability projek yang tinggi dan tanpa resiko karena merupakan upaya penghematan biaya dari proses yang sudah pasti. Tidak perlu tambahan SDM bahkan justru bisa mencegah PHK banyak pegawai.
Ilustrasi :
Estimasi penghematan per bulan Rp10juta. Garansi umur ekonomis jasa penghematan 5 tahun sampai 10th.
Penghematan 5 tahun dengan tarif listrik konstan = Rp600jt. Biaya jasa dan part cukup mahal misalnya setara 24 bulan penghematan = Rp240jt.
Sehingga Pay-out = 24 bulan. Total penghematan 5 tahun = Rp360jt. NPV @15% = Rp 194jt. IRR= 93%.
Bayangkan bila penghematan adalah Rp50jt/bulan!!!!!!!!!!!!!!
***********************************************************************************************************************
Salam :
Penulis
M. Restyanto Alumni TM-75 UGM, Jogjakarta.
1982 – 1997 Karyawan perusahaan minyak, pensiun dini.
1998 - Sekarang PT KKW : Suplier umum kebutuhan pengeboran minyak.
Wiraswasta jasa M/E & Penghematan Energi Listrik.
Patner
Setyas Tjaryo MSc Alumni TL-75 UGM, Jogjakarta.
1981 – Sekarang Karyawan UT, Projek Manager High Rise Building Lippo Karawaci, Dosen Listrik Arua Kuat Trisakti, Konsultan Energy Saving BI, Wiraswasta jasa M/E & Penghematan Energi Listrik.
SISTEM OTOMASI*
Nugroho Agung Pambudi
Pemerhati otomasi
Sistem otomasi dapat didefinisikan sebagai suatu tekhnologi yang berkaitan dengan aplikasi mekanik, elektronik dan sistem yang berbasis komputer (komputer, PLC atau mikro). Semuanya bergabung menjadi satu untuk memberikan fungsi terhadap manipulator (mekanik) sehingga akan memiliki fungsi tertentu.
Sejarah perkembangan sistem otomasi bermula dari governor sentrifugal yang berfungsi untuk mengontrol kecepatan mesin uap yang dibuat oleh james watt pada abad ke delapan belas. Dengan semakin berkembangnya komputer maka peran-peran dari sistem otomasi konvensional yang masih menggunkan peralatan-peralatan mekanik sederhana sedikit demi sedikit memudar. Penggunaan komputer dalam suatu sistem otomasi akan menjadi lebih praktis karena dalam sebuah komputer terdapat milliaran komputasi dalam beberapa milli detik, ringkas karena sebuah PC memiliki ukuran yang relatif kecil dan memberikan fungsi yang lebih baik daripada pengendali mekanis.
1. Elemen dasar sistem otomasi
Terdapat tiga elemen dasar yang menjadi syarat mutlak bagi sistem otomasi, yaitu power, program of instruction, kontrol sistem yang kesemuanya untuk mendukung proses dari sistem otomasi tersebut.
a. Power
Power atau bisa dikatakan sumber energi dari sistem otomasi berfungsi untuk menggerakan semua komponen dari sistem otomasi. Sumber energi bisa menggunakan energi listrik, baterai, ataupun Accu, semuanya tergantung dari tipe sistem otomasi itu sendiri.
b. Program of instruction
Proses kerja dari sistem otomasi mutlak memerlukan sistem kontrol baik menggunakan mekanis, elektronik ataupun komputer. Untuk program instruksi / perintah pada sistem kontrol mekanis maupun rangkaian elektronik tidak menggunakan bahasa pemrograman dalam arti sesungguhnya, karena sifatnya yang analog. Untuk sistem kontrol yang menggunakan komputer dan keluarganya (PLC maupun mikrokontroler) bahasa pemrograman merupakan hal yang wajib ada.
Bahasa pemrograman seperti yang dilukiskan dalam gambar berikut akan memberikan perintah pada manipulator dengan perantara driver sebagai penguat. Perintah seperti “out”, “outport” ,”out32” sebenarnya hanya memberikan perintah untuk sekian millidetik berupa arus pada manipulator yang kemudian akan diperkuat.
Gambar 1. Proses kerja program instruksi
Translasi/kompilasi bahasa (seperti Pascal, C, Basic, Fortran), memberi fasilitas pada programer untuk mengimplementasikan program aplikasi. Daerah ini merupakan antarmuka antara pengguna dengan sistem. Translator atau kompiler untuk bahasa pemrograman tertentu akan mengubah statemen-statemen dari pemrogram menjadi informasi yang dapat dimengerti oleh komputer.
Instruksi komputer merupakan antarmuka antara perumusan perangkat lunak program aplikasi dan perangkat keras komputer. Komputer menggunakan instruksi tersebut untuk mendefinisikan urutan operasi yang akan dieksekusi. Penyajian Data membentuk antarmuka antara program aplikasi dan komputer. Daerah irisan dari ketiga lingkaran menyatakan sistem operasi. Sistem operasi ini yang akan mengkoor-dinasi
interaksi program, mengatur kerja dari perangkat lunak dan perangkat keras yang bervariasi, serta operasi dari unit masukan/keluaran.
Komputer merupakan salah satu produk teknologi tinggi yang dapat melakukan hampir semua pekerjaan diberbagai disiplin ilmu, tetapi komputer hanya akan merupakan barang mati tanpa adanya bahasa pemrograman untuk menggambarkan apa yang kita kerjakan, sistem bilangan untuk mendukung komputasi, dan matematika untuk menggambarkan prosedur komputasi yang kita kerjakan.
c. Sistem kontrol
Sistem kontrol merupakan bagian penting dalam sistem otomasi. Apabila suatu sistem otomasi dikatakan layaknya semua organ tubuh manusia seutuhnya maka sistem kontrol merupakan bagian otak / pikiran, yang mengatur dari keseluruhan gerak tubuh. Sistem kontrol dapat tersusun dari komputer, rangkaian elektronik sederhana, peralatan mekanik. Hanya saja penggunaan rangkaian elektronik, perlatan meknik mulai ditinggalkan dan lebih mengedepankan sistem kontrol dengan penggunaan komputer dan keluarganya (PLC, mikrokontroller)
Sistem kontrol sederhana dapat ditemukan dari berbagai macam peralatan yang kita jumpai, diantaranya
- Setiap toilet memiliki mekanisme kontrol untuk mengisi ulang tangki air dengan pengisian sesuai dengan kapasitas dari tangki tersebut. Mekanisme sistem kontrol tersebut menggunakan peralatan mekanis yang disusun sedemikian rupa sehingga membentuk sistem otomasi.
- AC atau air conditioner merupakan sistem otomasi yang menggunakan sistem kontrol mikroelektronik atau yang sering disebut komputer sederhana.
- Robot assembly contoh sistem otomasi yang menggunakan klntrol sistem komputer atau keluarganya. Sistem control tersebut akan memberikan pengaturan pada gerakan-gerakan tertentu untuk menyusun suatu peralatan pada industri.
KESIMPULAN
Dengan mengacu pada metode disain yang benar, maka unjuk kerja dari pompa lokal dapat ditingkatkan. Hal ini dibuktikan dengan unjuk kerja prototipe pompa AP-S100, sebagai hasil dari perbaikan disain pompa lokal, mampu meningkatkan efisiensi sebesar 10.67% - 16.14%, debit 62.29% - 12.14 %, tinggi total 12.08% – 34.86% dan menghemat energi potensial sebesar 1.08% - 4.17%. Untuk lebih mengurangi energi potensial pompa, perlu dicari alternatif lain bahan material untuk impeller agar lebih ringan, sehingga daya poros yang diperlukan berkurang.
DASAR MESIN LISTRIK
Dimana motor digunakan
Motor listrik merupakan sebuah perangkat elektromagnetis yang mengubah energi listrik menjadi energi mekanik. Energi mekanik ini digunakan untuk, misalnya, memutar impeller pompa, fan atau blower, menggerakan kompresor, mengangkat bahan, dll.Motor listrik digunakan juga di rumah (mixer, bor listrik, fan angin) dan di industri.Motor listrik kadangkala disebut “kuda kerja” nya industri sebab diperkirakan bahwa motor-motor menggunakan sekitar 70% beban listrik total di industri.
Dalam memahami sebuah motor, penting untuk mengerti apa yang dimaksud dengan beban motor. Beban mengacu kepada keluaran tenaga putar/ torque sesuai dengan kecepatan yang diperlukan. Beban umumnya dapat dikategorikan kedalam tiga kelompok (BEE India, 2004):
Beban torque konstan adalah beban dimana permintaan keluaran energinya bervariasi dengan kecepatan operasinya namun torque nya tidak bervariasi. Contoh beban dengan torque konstan adalah conveyors, rotary kilns, dan pompa displacement konstan.
Beban dengan variabel torque adalah beban dengan torque yang bervariasi dengan
kecepatan operasi. Contoh beban dengan variabel torque adalah pompa sentrifugal dan fan (torque bervariasi sebagai kwadrat kecepatan).
Beban dengan energi konstan adalah beban dengan permintaan torque yang berubah dan berbanding terbalik dengan kecepatan. Contoh untuk beban dengan daya konstan adalah peralatan-peralatan mesin.
Komponen motor listrik bervariasi untuk berbagai jenis motor, dalam bab 2 dijelaskan
untuk masing-masing motor.
Gambar 1. Prinsip Dasar dari Kerja Motor Listrik.
2. JENIS MOTOR LISTRIK
Bagian ini menjelaskan tentang dua jenis utama motor listrik: DC dan motor. Dafar para pemasok motor listrik.
Gambar 3 memperlihatkan motor listrik yang paling umum. Motor tersebut dikategorikan berdasarkan pasokan input, konstruksi, dan mekanisme operasi, dan dijelaskan lebih lanjut dibawah ini.
Gambar 2. Klasifikasi Jenis Utama Motor Listrik
2.1 Motor DC
Motor arus searah, sebagaimana namanya, menggunakan arus langsung yang tidak langsung/direct-unidirectional. Motor DC digunakan pada penggunaan khusus dimana diperlukan penyalaan torque yang tinggi atau percepatan yang tetap untuk kisaran kecepatan yang luas.
Gambar 3 memperlihatkan sebuah motor DC yang memiliki tiga komponen utama:
Kutub medan. Secara sederhada digambarkan bahwa interaksi dua kutub magnet akan
menyebabkan perputaran pada motor DC. Motor DC memiliki kutub medan yang
stasioner dan dinamo yang menggerakan bearing pada ruang diantara kutub medan.
Motor DC sederhana memiliki dua kutub medan: kutub utara dan kutub selatan. Garis
magnetik energi membesar melintasi bukaan diantara kutub-kutub dari utara ke selatan. Untuk motor yang lebih besar atau lebih komplek terdapat satu atau lebih elektromagnet. Elektromagnet menerima listrik dari sumber daya dari luar sebagai penyedia struktur medan.
Dinamo. Bila arus masuk menuju dinamo, maka arus ini akan menjadi elektromagnet. Dinamo yang berbentuk silinder, dihubungkan ke as penggerak untuk menggerakan beban. Untuk kasus motor DC yang kecil, dinamo berputar dalam medan magnet yang dibentuk oleh kutub-kutub, sampai kutub utara dan selatan magnet berganti lokasi. Jika hal ini terjadi, arusnya berbalik untuk merubah kutub-kutub utara dan selatan dinamo.
Commutator. Komponen ini terutama ditemukan dalam motor DC. Kegunaannya adalah untuk membalikan arah arus listrik dalam dinamo. Commutator juga membantu dalam transmisi arus antara dinamo dan sumber daya.
Keuntungan utama motor DC adalah sebagai pengendali kecepatan, yang tidak
mempengaruhi kualitas pasokan daya. Motor ini dapat dikendalikan dengan mengatur:
Tegangan dinamo – meningkatkan tegangan dinamo akan meningkatkan kecepatan
Arus medan – menurunkan arus medan akan meningkatkan kecepatan.
Motor DC tersedia dalam banyak ukuran, namun penggunaannya pada umumnya dibatasi
untuk beberapa penggunaan berkecepatan rendah, penggunaan daya rendah hingga sedang seperti peralatan mesin dan rolling mills, sebab sering terjadi masalah dengan perubahan arah arus listrik mekanis pada ukuran yang lebih besar. Juga, motor tersebut dibatasi hanya untuk penggunaan di area yang bersih dan tidak berbahaya sebab resiko percikan api pada sikatnya. Motor DC juga relatif mahal dibanding motor AC.
Hubungan antara kecepatan, flux medan dan tegangan dinamo ditunjukkan dalam persamaan
berikut:
Gaya elektromagnetik: E = KFN
Torque: T = KFIa
Dimana:
E =gaya elektromagnetik yang dikembangkan pada terminal dinamo (volt)
F = flux medan yang berbanding lurus dengan arus medan
N = kecepatan dalam RPM (putaran per menit)
T = torque electromagnetik
Ia = arus dinamo
K = konstanta persamaan
2.1.1 Motor DC sumber daya terpisah/ Separately Excited
Jika arus medan dipasok dari sumber terpisah maka disebut motor DC sumber daya terpisah/separately excited.
2.1.2 Motor DC sumber daya sendiri/ Self Excited: motor shunt
Pada motor shunt, gulungan medan (medan shunt) disambungkan secara paralel dengan gulungan dinamo (A) seperti diperlihatkan dalam gambar 4. Oleh karena itu total arus dalam jalur merupakan penjumlahan arus medan dan arus dinamo.
Berikut tentang kecepatan motor shunt (E.T.E., 1997):
Kecepatan pada prakteknya konstan tidak tergantung pada beban (hingga torque tertentu setelah kecepatannya berkurang, lihat Gambar 4) dan oleh karena itu cocok untuk penggunaan komersial dengan beban awal yang rendah, seperti peralatan mesin.
Kecepatan dapat dikendalikan dengan cara memasang tahanan dalam susunan seri
dengan dinamo (kecepatan berkurang) atau dengan memasang tahanan pada arus medan (kecepatan bertambah).
2.1.3 Motor DC daya sendiri: motor seri
Dalam motor seri, gulungan medan (medan shunt) dihubungkan secara seri dengan gulungan dinamo (A) seperti ditunjukkan dalam gambar 5. Oleh karena itu, arus medan sama dengan arus dinamo. Berikut tentang kecepatan motor seri (Rodwell International Corporation, 1997; L.M. Photonics Ltd, 2002):
Kecepatan dibatasi pada 5000 RPM
Harus dihindarkan menjalankan motor seri tanpa ada beban sebab motor akan mempercepat tanpa terkendali.
Motor-motor seri cocok untuk penggunaan yang memerlukan torque penyalaan awal yang tinggi, seperti derek dan alat pengangkat hoist (lihat Gambar 5).
2.1.4 Motor DC Kompon/Gabungan
Motor Kompon DC merupakan gabungan motor seri dan shunt. Pada motor kompon,
gulungan medan (medan shunt) dihubungkan secara paralel dan seri dengan gulungan dinamo (A) seperti yang ditunjukkan dalam gambar 6. Sehingga, motor kompon memiliki torque penyalaan awal yang bagus dan kecepatan yang stabil. Makin tinggi persentase
penggabungan (yakni persentase gulungan medan yang dihubungkan secara seri), makin
tinggi pula torque penyalaan awal yang dapat ditangani oleh motor ini. Contoh,
penggabungan 40-50% menjadikan motor ini cocok untuk alat pengangkat hoist dan derek,sedangkan motor kompon yang standar (12%) tidak cocok.
Gambar 6: Karakteristik Motor Kompon DC
2.2 Motor AC
Motor arus bolak-balik menggunakan arus listrik yang membalikkan arahnya secara teratur pada rentang waktu tertentu. Motor listrik memiliki dua buah bagian dasar listrik: "stator" dan "rotor" seperti ditunjukkan daalam Gambar 7. Stator merupakan komponen listrik statis. Rotor merupakan komponen listrik berputar untuk memutar as motor.
Keuntungan utama motor DC terhadap motor AC adalah bahwa kecepatan motor AC lebih sulit dikendalikan. Untuk mengatasi kerugian ini, motor AC dapat dilengkapi dengan penggerak frekwensi variabel untuk meningkatkan kendali kecepatan sekaligus menurunkan dayanya. Motor induksi merupakan motor yang paling populer di industri karena kehandalannya dan lebih mudah perawatannya. Motor induksi AC cukup murah (harganya setengah atau kurang dari harga sebuah motor DC) dan juga memberikan rasio daya terhadap berat yang cukup tinggi (sekitar dua kali motor DC).
2.2.1 Motor sinkron
Motor sinkron adalah motor AC, bekerja pada kecepatan tetap pada sistim frekwensi tertentu. Motor ini memerlukan arus searah (DC) untuk pembangkitan daya dan memiliki torque awal yang rendah, dan oleh karena itu motor sinkron cocok untuk penggunaan awal dengan beban rendah, seperti kompresor udara, perubahan frekwensi dan generator motor. Motor sinkron mampu untuk memperbaiki faktor daya sistim, sehingga sering digunakan pada sistim yang menggunakan banyak listrik.
Gambar 7. Motor Sinkron
(Integrated Publishing, 2003)
Komponen utama motor sinkron adalah (Gambar 7):
Rotor. Perbedaan utama antara motor sinkron dengan motor induksi adalah bahwa rotor mesin sinkron berjalan pada kecepatan yang sama dengan perputaran medan magnet. Hal ini memungkinkan sebab medan magnit rotor tidak lagi terinduksi. Rotor memiliki magnet permanen atau arus DC-excited, yang dipaksa untuk mengunci pada posisi tertentu bila dihadapkan dengan medan magnet lainnya.
Stator. Stator menghasilkan medan magnet berputar yang sebanding dengan frekwensi yang dipasok.
Motor ini berputar pada kecepatan sinkron, yang diberikan oleh persamaan berikut:
Ns = 120 f / P
Dimana:
f = frekwensi dari pasokan frekwensi
P= jumlah kutub
2.2.2 Motor induksi
Motor induksi merupakan motor yang paling umum digunakan pada berbagai peralatan
industri. Popularitasnya karena rancangannya yang sederhana, murah dan mudah didapat, dan dapat langsung disambungkan ke sumber daya AC.
a. Komponen
Motor induksi memiliki dua komponen listrik utama (Gambar 8):
Rotor. Motor induksi menggunakan dua jenis rotor:
Rotor kandang tupai terdiri dari batang penghantar tebal yang dilekatkan dalam petak-petak slots paralel. Batang-batang tersebut diberi hubungan pendek pada kedua ujungnya dengan alat cincin hubungan pendek.
Lingkaran rotor yang memiliki gulungan tiga fase, lapisan ganda dan terdistribusi. Dibuat melingkar sebanyak kutub stator. Tiga fase digulungi kawat pada bagian dalamnya dan ujung yang lainnya dihubungkan ke cincin kecil yang dipasang pada batang as dengan sikat yang menempel padanya.
Stator. Stator dibuat dari sejumlah stampings dengan slots untuk membawa gulungan tiga fase. Gulungan ini dilingkarkan untuk sejumlah kutub yang tertentu. Gulungan diberi spasi geometri sebesar 120 derajat
Gambar 8. Motor Induksi (Automated Buildings)
c. Klasifikasi motor induksi
Motor induksi dapat diklasifikasikan menjadi dua kelompok utama.
Motor induksi satu fase. Motor ini hanya memiliki satu gulungan stator, beroperasi dengan pasokan daya satu fase, memiliki sebuah rotor kandang tupai, dan memerlukan sebuah alat untuk menghidupkan motornya. Sejauh ini motor ini merupakan jenis motor yang paling umum digunakan dalam peralatan rumah tangga, seperti fan angin, mesin cuci dan pengering pakaian, dan untuk penggunaan hingga 3 sampai 4 Hp.
Motor induksi tiga fase. Medan magnet yang berputar dihasilkan oleh pasokan tiga fase yang seimbang. Motor tersebut memiliki kemampuan daya yang tinggi, dapat memiliki kandang tupai atau gulungan rotor (walaupun 90% memiliki rotor kandang tupai); dan penyalaan sendiri. Diperkirakan bahwa sekitar 70% motor di industri menggunakan jenis ini, sebagai contoh, pompa, kompresor, belt conveyor, jaringan listrik , dan grinder. Tersedia dalam ukuran 1/3 hingga ratusan Hp.
d. Kecepatan motor induksi
Motor induksi bekerja sebagai berikut. Listrik dipasok ke stator yang akan menghasilkan
medan magnet. Medan magnet ini bergerak dengan kecepatan sinkron disekitar rotor. Arus rotor menghasilkan medan magnet kedua, yang berusaha untuk melawan medan magnet stator, yang menyebabkan rotor berputar.
Walaupun begitu, didalam prakteknya motor tidak pernah bekerja pada kecepatan sinkron
namun pada “kecepatan dasar” yang lebih rendah. Terjadinya perbedaan antara dua kecepatan tersebut disebabkan adanya “slip/geseran” yang meningkat dengan meningkatnya beban. Slip hanya terjadi pada motor induksi. Untuk menghindari slip dapat dipasang sebuah cincin geser/ slip ring, dan motor tersebut dinamakan “motor cincin geser/ slip ring motor”.
Persamaan berikut dapat digunakan untuk menghitung persentase slip/geseran:
% Slip = Ns – Nb x 100
Ns
Dimana:
Ns = kecepatan sinkron dalam RPM
Nb = kecepatan dasar dalam RPM
e. Hubungan antara beban, kecepatan dan torque
Gambar 9 menunjukan grafik torque-kecepatan motor induksi AC tiga fase dengan arus yang sudah ditetapkan. Bila motor:
Mulai menyala ternyata terdapat arus nyala awal yang tinggi dan torque yang rendah (“pull-up torque”).
Mencapai 80% kecepatan penuh, torque berada pada tingkat tertinggi (“pull-out torque”) dan arus mulai turun.
Pada kecepatan penuh, atau kecepatan sinkron, arus torque dan stator turun ke nol.
Gambar 9. Grafik Torque-Kecepatan Motor Induksi AC 3-Fase
DAFTAR PUSTAKA
Agung Prabowo, Agung Hendriadi, MJ. Tjaturetna B, dan Novi Sulistyosari, 2003. Perbaikan Disain dan Pengembangan Pompa irigasi Sentrifugal Buatan Lokal Untuk Meningkatkan Unjuk Kerjanya. Laporan Akhir Kegiatan Penelitian dan Perekayasaan Balai Besar Pengembangan Mekanisasi Pertanian (Unpublished). Serpong.
Agung Prabowo, Agung Hendriadi, Novi Sulistyosari, Hari Gunardi dan Affifudin, 2003. Metode Perbaikan Disain Pompa Sentrifugal Diterapkan Untuk Pompa Buatan Lokal. Temu Ilmiah Pengembangan Mekanisasi Pertanian. Bogor, 16 Desember 2003.
Anderson, H. H., 1964. Centrifugal Pump. Trade and Technical Press Ltd. Crown House Morden Surrey England.
BSN ,1998. Prosedur dan Cara Uji Pompa Air Sentrifugal Untuk Irigasi. Standar Nasional Indonesia. Badan Standardisasi Nasional-BSN. Jakarta
BSN, 1998. Unjuk Kerja Pompa Air Sentrifugal Untuk Irigasi. Standar Nasional Indonesia. Badan Standardisasi Nasional-BSN. Jakarta
Church, A. H. 1972. Centrifugal Pumps and Blowers. Robert E. Krieger Publishing Company. Huntingtin, New York, USA.
Ludwig, G., Meschkat, S. and Stoffel, B. 2000. Design Factors Affecting Pump Efficiency. Darmstadt University of Technology. Magdalenenstrabe 4, D-64289 Darmstadt, Germany.
Stepanoff, A. J. 1957. Centrifugal and Axial Flow Pump. John Wiley and Sons. Inc., New York, USA.
Torishima Pump. 1999. Hand Book. Torishima Pump MFG. Co., Ltd. Japan.
Lampiran 1. Skema Fasilitas Uji Pompa di BBP Mektan, Serpong.
Lampiran 2. Instalasi Pengujian Pompa di BBP Mektan, Serpong
DAFTAR PUSTAKA
Haryanto. 2007. Sains untuk Sekolah Dasar Kelas VI. Penerbit Erlangga-Jakarta.
Purwanto, B. Dan Nugroho, A. 2007. Belajar Ilmu Alam dan Sekitarnya 1 untuk Kelas VII SMP dan MTs. Penerbit Tiga Serangkai Pustaka Mandiri-Solo.
Setyaningtyas, Y. 2008. Seri Cerdas Tanpa Guru : Cerdas Sains Kelas 4-6 SD. Penerbit Pustaka Widyatama-Yogyakarta.
Tim IPA SMP/MTs. 2007. Ilmu Pengetahuan Alam 1. PT. Galaxy Puspa Mega-Jakarta
Tim Sains Fisika SLTP. 2004. Sains Fisika Untuk SLTP Kelas 1 Berdasarkan Kurikulum Berbasis Kompetensi. Penerbit PT. Galaxy Puspa Mega-Jakarta
Utomo, S. dan Miarjo, S. 2008. Siap Belajar Mandiri-Menjadi Siswa Unggulan, Kuasai Tuntas Sains SD Kelas 4-6. Penerbit Limas-Jakarta.
Wismono, J. dan Riyanto. 2007. Gembira Belajar IPA, untuk Sekolah Dasar Kelas 6. Penerbit Grasindo-Jakarta.
☺ © ♥ ea/materi 8/mentari/bio 6/December/08 ♥☺
ENERGI
Disebut juga dengan tenaga.
Adalah kemampuan yang diperlukan untuk melakukan usaha.
Dijumpai dalam berbagai bentuk.
Tersusun oleh banyak atom.
Atom adalah satuan unit terkecil.
Dibentuk dari perpindahan satu atom dengan atom yang lain.
Pada manusia memiliki sumber energi utama yaitu makanan yang akan dicerna oleh sistem pencernaan dalam reaksi kimia.
Benda yang dapat menghasilkan energi disebut sumber energy.
SUMBER ENERGI
1. Matahari
2. Air
3. Gas
4. Minyak bumi
5. Listrik
6. Batu bara
7. Angin
8. Makhluk hidup
BENTUK-BENTU ENERGI
1. Energi panas/kalor yaitu energi yang dimiliki oleh suatu benda karena suhunya (benda yang panas).
2. Energi cahaya yaitu energi yang dihasilkan oleh benda yang bercahaya.
3. Energi bunyi yaitu energi yang yang dihasilkan dari benda yang bergetar/sedang bergerak.
4. Energi listrik yaitu energy yang dihasilkan oleh arus listrik.
5. Energi kinetik/energi gerak yaitu energi yang dimiliki oleh benda-benda yang sedang bergerak.
6. Energi kimia yaitu energi yang tersimpan dalam suatu zat, dalam bentuk ikatan-ikatan kimia. Ex : dalam makanan, batu bara, bensin dll.
7. Energi nuklir yaitu energi yang dihasilkan oleh bahan radioaktif . Energi ini tersimpan dalam elemen.
8. Energi potensial yaitu energi yang dimiliki oleh suatu benda karena kedudukannya. Energi ini termasuk dalam energi yang tersimpan.
9. Energi potensial gravitasi yaitu energi yang tersimpan pada benda yang berada pada ketinggian tertentu.
10. Energi potensial pegas yaitu energi yang tersimpan dalam pegas. Energi ini akan tersimpan dalam benda yang dapa melenting/per. Jika benda yang memiliki per dilepas maka energy potensial yang dimiliki akan berubah menjadi energi kinetik.
SUMBER ENERGI PANAS
Satuan panas adalah derajat.
Energi panas disebut juga kalor yaitu energi yang dihasilkan oleh benda yang menimbulkan panas.
Satuan kalor adalah kalori.
1 kalori = 4,2 joule.
Macam sumber energi panas :
a. Gesekan benda
• Selain dapat menibulkan panas juga dapat menimbulkan bahaya.
• Ex : 1. Gesekan ban mobil dengan aspal.
2. Gesekan batang korek api dengan bidangnya dapat menimbulkan api.
b. Api
• Panas api dapat diperoleh dari :
1. Kompor minyak tanah
2. Lilin
3. Kayu
4. Korek api
5. Kompor gas
6. Kompor listrik
• Energi panas api dapat dimanfaatkan untuk :
1. Memasak
2. Membakar sampah
3. Penerangan
4. Pemanas ruangan/tungku pemanas
5. Menyetrika
6. Api unggun
c. Matahari
• Merupakan sumber energi utama.
• Pancaran panasnya ke bumi secara radiasi.
• Panas permukaan matahari mencapai 6.000 derajat Celcius.
• Panas bagian dalam mencapai 16 juta derajat Celcius.
• Dimanfaatkan oleh makhluk hidup. Oleh tumbuhan untuk proses fotosintesis. Oleh manusia dan hewan untuk pertumbuhan tulang.
• Energi panas dimanfaatkan oleh manusia, terutama untuk :
1. Pembangkit tenaga listrik.
2. Menggerakkan mobil.
3. Mengeringkan pakaian.
4. Mengeringkan bahan makanan.
d. Panas bumi
• Panas berasal dari dalam bumi yang disebut panas bumi.
• Energi panas bumi disebut endogen.
• Dimanfaatkan untuk :
1. Pembangkit tenaga panas bumi.
2. Memanaskan air sehingga menghasilkan uap. Uap panas dimanfaatkan untuk memutar turbin yang menyebabkan generator bergerak. Generator dapat menghasilkan listrik.
e. Batu bara
• Batu bara dihasilkan dari penumpukan tumbuhan tropis yang telah mati ribuan tahun yang lalu.
• Jenis tumbuhan yang dapat menghasilkan batu bara yaitu :
1. Galamariaceae
2. Lapidodendrale
3. Pteridospermae
• Manfaat batu bara yaitu :
1. Bahan bakar kereta api atau kapal laut.
2. Bahan mentah bensin tiruan.
3. Bahan bakar pembangkit listrik.
4. Keperluan industri.
5. Memasak.
Alat pengukur panas adalah termometer.
Macam termometer ada 4 yaitu :
a. Termometer Celcius (C).
b. Termometer Reamur (R).
c. Termometer Kelvin (K).
d. Termometer Fareinheit (F).
Benda yang dapat menghasilkan panas yaitu :
a. Solder listrik
b. Api yang bernyala
c. Sinar matahari
d. Setrika
Kegiatan manusia yang menggunakan energi panas yaitu :
a. Memasak air
b. Menggoreng makanan
c. Memasak makanan/sayur
d. Menggososk baju
Ada 3 macam termometer menurut fungsinya :
a. Termometer laboratorium
b. Termometer badan
c. Termometer dinding
TABEL SKALA TERMOMETER (DERAJAT)
KEADAAN C R F K
AIR MENDIDIH 100 80 212 373
ES MENCAIR 0 0 32 273
SKALA PERBANDINGAN
C : R : F : K = 5 : 4 : (9 + 32) : (273 + K)
PERPINDAHAN PANAS
Panas bersifat dapat berpindah dari benda yang bersuhu tinggi ke benda yang bersuhu rendah.
Perpindahan panas dapat dengan perantara atau tanpa perantara.
Cara perpindahan panas ada 3 macam yaitu :
1. Konduksi
• Yaitu suatu perpindahan panas melalui zat perantara dengan cara merambat.
• Zat perantaranya adalah zat padat.
• Ex :
a. Lilin yang ditempelkan pada tembaga kemudian dipanaskan dengan api akan meleleh dalam waktu yang cepat.
b. Memanaskan sendok. Pertama panas akan terasa di bagian ujung sendok dan kemudian merambat ke seluruh sendok.
• Konduktor adalah penghantar panas yang baik. Contohnya seperti barang yang terbuat dari logam.
• Isolator adalah penghantar panas yang tidak baik/buruk. Contohnya seperti kaca, kayu, plastik.
2. Konveksi
• Yaitu suatu cara perpindahan panas dengan cara mengalir.
• Zat perantara/medium dapat berupa zat cair dan gas.
• Ex :
a. Terjadinya angin laut yaitu angin yang bergerak dari laut ke darat. Serta angin darat yaitu angin yang bergerak dari darat ke laut.
b. Saat merebus air dalam ketel/panci, air yang berada di dasar ketel akan panas terlebih dahulu. Kemudian air akan bergerak naik dan menjadi lebih ringan. Karena air di bagian atas itu lebih berat, kemudian akan turun. Akibatnya terjadi perpindahan air. Dan terjadilah aliran air.
c. Saat menyalakan api, sekitar badan kita akan terasa panas.
3. Radiasi
• Yaitu perpindahan panas tanpa melalui zat perantara dengan cara memancar.
• Ex :
a. Panas matahari ke bumi.
b. Panas api unggun.
4. Peralatan yang berprinsipkan perpindahan energi
• Ex :
a. Alat pemanas air dengan tenaga surya/matahari, perpindahan secara radiasi.
b. Solder dan setrika listrik, perpindahan secara konduksi.
c. Baling-baling, perpindahan secara konveksi.
ENERGI ALTERNATIF
1) Energi angin
• Pertimbangan untuk menggunakan energi angin adalah :
a. Murah.
b. Aman dalam pemakaian.
c. Bersih dari polusi.
d. Bebas dari bahan bakar.
• Dimanfaatkan untuk :
a. Menggerakkan kincir angin.
b. Menggerakkan perahu layar dan selancar.
c. Membantu penyerbukan.
d. Membantu penyebaran biji pada tumbuhan.
e. Mengeringkan pakaian.
f. Untuk olahraga.
g. Untukmenggerakan turbin angin (aerogenerator)
2) Air terjun
• Untuk sarana objek wisata.
• Untuk menghasilkan pembangkit listrik tenaga listrik.
• Semakin cepat arus yang mengalir maka semakin cepat kincir air berputar dan semakin besar arus listrik yang dihasilkan.
• Ex :
a. PLTA Jatiluhur di Purwakarta.
b. PLTA Karangkates di Malang - Jawa Timur.
c. PLTA Asahan di Medan - Sumatera Utara.
3) Energi gas
• Sumber utamanya adalah LPG (Liquid Petroleum Gas).
• Lebih ramah lingkungan karena tidak menimbulkan asap.
• Energi gas bermanfaat untuk :
a. Pembangkit listrik
b. Industri
c. Transportasi
d. Memasak makanan dan minuman.
4) Energi biodesel
• Sumbernya dari kelapa sawit.
• Digunakan untuk bahan bakar mesin diesel.
5) Energi bioetanol
• Sumbernya dari tetes tebu.
Manfaat energi alternative
a. Pemanfaatan energi pasang. Aliran air akibat terjadinya pasang air laut akan menggerakan turbin pada generator. Pasang air laut dapat terjadi akibat adanya gravitasi bulan dan matahari.
b. Energi panas matahari dimanfaatkan dalam proses pengawetan makanan (pengeringan).
c. Energi matahari dapat dimanfaatkan untuk kendaraan bertenaga surya.
d. Energi panas matahari dan angin untuk membantu mengeringkan pakaian.
e. Energi angin untuk menggerakkan kincir angin pada Pembangkit Listrik Tenaga Angin.
f. Energi panas matahari untuk pembangkit listrik tenaga panas bumi. Ex : Pembangkit Listrik di Kamojang (Jawa Barat) dan Dataran Tinggi Dieng (Jawa Tengah).
g. Energi air dimanfaatkan untuk menggerakkan turbin pada generator Pembangkit Listrik Tenaga Air (PLTA).
h. Energi panas matahari untuk pemanas air dan penghangat ruangan. Alat yang digunakan disebut panel surya. Panel surya akan menyimpan energi matahari untuk diubah menjadi energi listrik kemudian diubah menjadi energi kalor.
ENERGI LAIN
I. Energi kimia
• Yaitu energi yang terdapat dalam bahan-bahan yang bersifat kimia.
• Energi ini timbul karena adanya reaksi kimia yaitu perubahan materi yang menyangkut struktur dalam molekul suatu zat.
• Bahan-bahan yang bersifat kimia antara lain :
a. Makanan
b. Batu bara
c. Aki
d. Bahan bakar
e. Minyak bumi
f. Baterai
• Bahan yang bisa menimbulkan energi kimia yaitu :
a. Baterai
b. Bahan bakar
c. Batu bara
d. Makanan
e. Minyak bumi
f. Aki
II. Energi gerak
• Yaitu energi yang dihasilkan oleh benda-benda yang bergerak.
• Disebut energi kinetis.
• Ex : angin yang bertiup dan air yang mengalir.
• Besar kecilnya energi gerak tergantung pada :
a. Kecepatan gerak benda, semakin cepat benda bergerak maka energinya akan makin besar energinya. Semakin lambat benda bergerak maka akan semakin kecil energinya.
b. Berat benda, semakin berat suatu benda maka akan semakin besar energinya. Semakin ringan suatu benda maka semakin kecil energinya.
III. Energi listrik
• Yaitu energi yang timbul dari aliran listrik.
• Satuan tegangan listrik disebut Volt (V).
• Alat untuk mengukur tegangan listrik adalah Voltmeter.
• Watt (W) adalah satuan energi listrik setiap detik. Disebut juga dengan daya listrik.
• Alat untuk mengukur arus listrik adalah Amperemeter.
• Satuan arus listrik disebut Ampere (A).
• Satuan hambatan listrik disebut Ohm (Ω).
• Alat untuk mengukur hambatan listrik adalah Ohmmeter.
• Alat gabungan untuk mengukur arus listrik, tegangan listrik dan hambatan listrik adalah multimeter (avometer).
• Bermanfaat untuk :
a. Penerangan.
b. Penggerak motor.
c. Alat rumah tangga.
• Energi listrik dalam rumah tangga yaitu :
a. Kipas angin
b. Setrika
c. Kulkas
d. Mesin cuci
e. Blender
f. Micromave
g. Dll.
• Sifat-sifat arus listrik :
a. Mengalir dari daerah yang bermuatan banyak (kutub positif) ke daerah yang bermuatan listrik sedikit (kutub negative).
b. Hanya dapat merambat melalui suatu penghantar yang baik (konduktor).
• Sumber listrik antara lain :
a. PLN merupakan sumber listrik utama.
b. Generator merupakan sumber energi listrik yang terbesar. Mengubah energi gerak menjadi energi listrik. Terdiri dari magnet dan kumparan.
c. Baterai dapat mengubah energi kimia menjadi energi listrik. Baterai berisi zat kimia. Bagian luarnya terdiri dari logam, lapisan seng yang digunakan sebagai kutub negative, batang arang pada bagian tengah yang ujungnya terdapat tembaga dan bertindak sebagai kutub positif.
d. Dinamo sepeda dapat mengubah energi mekanik menjadi energi listrik. Dinamo sepeda terdiri dari magnet berbentuk tabung dan kumparan (kawat yang digulung secara teratur).
e. Aki (akumulator/elemen basah) dapat mengubah energi kimia menjadi energi listrik. Aki berisi zat kimia cair.
f. Elemen volta. Penemu elemen volta adalah Alessandro Volta. Elemen volta terdiri dari lempeng seng (Zn) dan lempeng tembaga (Cu) yang tercelup dalam suatu larutan asam sulfat (H2SO4). Lempeng seng dan H2SO4 akan bereaksi dan menghasilkan muatan negative. Reaksi antara H2SO4 encer dan tembaga akan menghasilkan muatan positif. Muatan listrik akan bersifat sementara/bertahan sebentar karena muatan listrik akan terhalang oleh gelembung gas.
• Jenis pembangkit tenaga listrik yaitu :
a. PLTA (Pembangkit Listrik Tenaga Air)
b. PLTD (Pembangkit Listrik Tenaga Diesel)
c. PLTU (Pembangkit Listriik Tenaga Uap)
d. PLTN (Pembangkit Listrik Tenaga Nuklir)
e. PLTG (Pembangkit Listrik Tenaga Gas)
f. Pembangkit Listrik Tenaga Matahari (Surya)
g. Pembangkit Listrik Tenaga Angin
h. Pembangkit Listrik Tenaga Geothermal/panas bumi
• Rangkaian listrik yang disusun secara sejajar akan menghasilkan rangkaian pararel. Rangkaian listrik yang disusun secara berderet disebut rangkaian seri.
• Cara member muatan listrik pada suatu benda yaitu :
a. Digosok-gosok sehingga electron akan berpindah dari benda satu ke benda yang lain. Benda yang elektronnya berpindah akan bermuatan positif dan benda yang kelebihan electron akan bermuatan negative.
b. Penyentuhan. Benda konduktor yang bermuatan listrik disentuhkan ke keonduktor lain yang tidak bermuatan listrik, maka kedua konduktor akan berbagi muatan.
c. Induksi yaitu dengan memberi muatan kepada benda netral yang berada di dekatnya tanpa menyentuh benda tersebut.
• Perbedaan Rangkaian Seri dan Rangkaian Pararel :
RANGKAIAN SERI PERBEDAAN RANGKAIAN PARAREL
BERBEDA TEGANGAN LISTRIK TIAP LAMPU SAMA
KECIL DAYA LISTRIK BESAR
REDUP/KURANG TERANG CAHAYA LAMPU TERANG
BESAR ARUS LISTRIK YANG MENGALIR KECIL
SEDIKIT/HEMAT KEBUTUHAN KABEL BANYAK/BOROS
BESAR HAMBATAN KECIL
AKAN PADAM BILA SATU LAMPU PADAM LAMPU YANG LAIN TIDAK IKUT PADAM
CEPAT HABIS KETAHANAN BATERAI TAHAN LAMA
• Macam listrik :
a. Listrik dinamis merupakan pengaruh listrik yang ditimbulkan oleh benda yang dialiri oleh arus listrik.
b. Listrik statis merupakan merupakan pengaruh listrik yang ditimbulkan oleh benda yang tidak dialiri arus listrik/muatan listrik yang diam.
Rumus untuk menghitung energi listrik pada alat-alat listrik :
daya x jam x hari
Energi = = ……. Kwh
1000
Keterangan :
1 kilowatt = 1.000 watt
Kwh = kilowatt hours = kilowatt jam
1 Kwh = 1.000 x 3.600 = 3.600.000 joule = 3.600.000 watt
Ex :
Sebuah lampu mempunyai daya sebesar 20 watt dan menyala selama 4 jam dalam sehari. Hitunglah energi yang dikeluarkan oleh lampu tersebut !
Jawab :
Diketahui :
Daya = 20 watt
Waktu = 4 jam/hari
Ditanya :
Energi yang dihasilkan lampu ?
Jawab :
daya x jam x hari
Energi =
1000
20 x 4 x 1
=
1000
= 0.08 Kwh
= 288.000 watt
Perbandingan antara arus, tegangan dan daya listrik :
Daya
Arus =
Tegangan
Keterangan :
Arus = Ampere
Tegangan = Volt
Daya = Watt
PERUBAHAN ENERGI LISTRIK
A. Dasar peruabahan bentuk energy
• Dasarnya adalah HUKUM KEKEKALAN ENERGI
“Energi tidak dapat diciptakan dan dimusnahkan. Akan tetapi energi dapat berubah bentuk dari bentuk yang satu ke bentuk yang lain”
B. Macam perubahan bentuk energi
• Energi listrik dapat diubah menjadi energi panas, energi cahaya, energi gerak, energi kimia dan energi bunyi.
• Ex :
a. Energi listrik menjadi energi panas dan cahaya. Ex : televisi, lampu neon dll.
b. Energi listrik menjadi energi panas. Ex : setrika listrik, rice cooker, dll.
c. Energi listrik menjadi energi gerak dan kinetic. Ex : kipas angin, pahat listrik, bor listrik, blender, mixer, motor listrik, dll.
d. Energi listrik menjadi menjadi energi bunyi. Ex : radio, tape recorder, televisi, telephon, mikrofon dll.
e. Energi listrik menjadi energi kimia. Ex : penyetruman aki/accu.
f. Energi gerak menjadi energi listrik. Ex : Dinamo
g. Energi gerak menjadi energi bunyi. Ex : gitar, rebana, biola, dll
h. Energi cahaya menjadi energi panas. Ex : kaca suyankanta/kaca pembesar/lup dapat membakar kertas.
ENERGI POTENSIAL DAN ENERGI KINETIK
a. Energi Potensial
• Adalah energi yang dimiliki suatu benda karena kedudukannya.
• Rumus :
Ep = F x h = m x g x h
Keterangan :
Ep = Energi Potensial (joule/erg)
m = massa (kilogram/gram)
g = kecepatan gravitasi (meter/sekon2 atau sentimeter sekon2)
h = tinggi benda (meter atau sentimeter)
• Ex :
Sebuah mobil yang massanya 5.000 kg bergerak dari titik A dan berhenti di titik B (daerah tanjakan). Jarak mobil di titik B (pada daerah tanjakan) adalah 8 meter. Hitunglah energi potensial ketika mobil berada pada posisi A dan posisi B !
Jawab :
Diketahui :
m = 5.000 kg
ho = 0 m
h1 = 8 m
g = 9,8 m/s2
Ditanyakan :
1. Ep di titik A?
2. Ep di titik B?
Jawab :
1. Ep di titik A
Ep di titik A = m x g x ho
= 5.000 kg x 9,8 m/s2 x 0
= 0 joule
2. Ep di titik B = m x g x h1
= 5.000 kg x 9,8 m/s2 x 8 m
= 329.000 joule
b. Energi Kinetik/energi gerak
• Adalah energi yang dimiliki suatu benda yang sedang bergerak.
• Rumus :
Ek = ½ x m x v2
Keterangan :
Ek = Energi Kinetik (joule/erg)
m = massa (kilogram/gram)
v = kecepatan (meter/sekon atau sentimeter/sekon)
• Ex:
Sebuah benda bermassa 10 kg, bergerak dengan kecepatan 400 cm/s. Berapa besar energy kinetik?
Jawab :
Diketahui :
m = 10 kg
v = 400 cm/s = 4 m/s
Ditanyakan :
Energi kinetik ?
Jawab :
Ek = ½ x m x v2
= ½ x 10 kg x 42
= 80 joule
PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang PKL
Penulisan laporan hasil pelaksanaan praktek kerja lapangan (PKL) dilaksanakan, sesuai dengan GGBP (garis-garis besar pembelajaran) yang telah ditetapkan oleh direkorat jendral pendidikkan menengah dan tinggi. Selain itu penulisan laporan ini merupakan perwujudan secara nyata terhadap proses pelaksanaan praktek tersebut. Sesuai dengan kurikulum pendidikan Politeknik, Praktik Kerja Lapangan merupakan salah satu kuliah wajib bagi mahasiswa jurusan hotel engineering politeknik negeri semarang. Praktik kerja lapangan merupakan penyempurnaan dari pelaksanaan kuliah kerja lapangan (KKL) yang telah ditempuh pada setiap semester genap dan sekaligus merupakan suatu usaha untuk pengetahuan serta pemikiran mahasiswa karena disadari bahwa pengetahuan yang diperoleh mahasiswa di bangku kuliah belum cukup memadai sebagai bekal terjun dilapangan pekerjan yang sesungguhnya. Di dalam praktik kerja lapangan mahasiswa diharapkan dpat menerapkan teori yang telah diperoleh di bangku kuliah ke dalam praktik di lapangan.
Penentuan topic sebelum penulisan sangatlah diperlukan, karena itu sebagai acuan disetiap tahap-tahap penulisan. Untuk itulah kami memilih topic dasar-dasar mengenai motor listrik serta implementasi nya. Dimana judul yang akan kami ambil adalah dasar pemahaman dan pengaplikasian motor listrik. Topic dan judul tersebut sengaja kami ambil, dikarenakan dalam sebuah gedung bertingkat apalagi gedung tersebut di komersilkan, pastilah rancangan yang ada didalamnya dikhususkan agar penguninya merasa nyaman. Hal inilah akan bersinambungan dengan program studi yang kami ambil, yaitu perawatan gedung bertingkat.
Pemilihan lokasi tempat pelaksanaan praktek kerja lapangan adalah Hotel Aryaduta Palembang. Ini adalah salah satu hotel dibawah manajemen lippo group, dimana manajemen ini telah diakui baik mengenai kestrukturan dan responsibilitas nya. Oleh karena itu hotel tersebut sangat pantas untuk dijadikan tempat pelaksanaan PKL. Selain itu ini merupakan hotel bintang lima yang memiliki fasilitas dan kenyaman yang sangat baik. Inilah alas an kami memilih hotel ini sebagai tempat pelaksanaan PKL. Selain itu keuntungan dari praktik kerja lapangan ini adalah melatih mahasiswa untuk dapat mandiri, mengenal lingkungan, dan system kerja di proyek sebagai bekal untuk terjun di lapangan.
1.2. Ruang Linkup
Adapun hal-hal yang akan kami bahas dalam laporan ini adalah bidang kerja Engineering of Departement dan semua pekerjaan dilaksanakan sesuai dengan gambar rencana, spesifikasi teknik dan syarat-syarat umum yang sesuai dengan petunjuk perencanaan, yang meliputi tentang :
1. Pengenalan motor listrik
2. Pengelompokkan motor listrik.
3. Proses kerja motor listrik.
4. Penggunaan motor listrik.
5. Perawatan dan perbaikkan motor listrik.
1.3. Tujuan dan Kegunaan PKL
Tujuan dari praktik kerja lapangan ini adalah :
1. Menjalin hubungan kemitraan antara dunia pendidikan dengan dunia industri atau hotel.
2. Menambah wawasan dan pengetahuan tentang penerapan ilmu pengetahuan dan teknologi yang ada di industri atau hotel.
Sedangkan kegunaan Praktik Kerja Lapangan ini adalah :
a. Bagi mahasiswa
1. Memperoleh pengalaman praktis tentang sistem operasi peralatan yang diterapkan di Hotel Horison
2. Mengetahui terapan-terapan teori dan relevansinya.
3. Mengenal dan merasakan sikap profesional yang dibutuhkan di hotel.
4. Menambah Pengetahuan serta wawasan mahasiswa dalam dunia elektronika khususnya dalam bidang yang dijadikan pokok permasalahan
5. Sebagai studi perbandingan antara teori dan praktik yang didapatkan mahasiswa di bangku perkuliahan dengan kenyataan yang sebenarnya di lapangan (dunia kerja)
6. Mengetahui secara lebih jelas mengenai kegiatan perusahaan khususnya yang berkaitan dengan dunia engineering dan bisa mendapatkan pengalaman kerja serta dapat berinteraksi dalam suatu team work
7. Dapat mengukur kemampuan atau ketrampilan yang dimiliki serta mendapatkan pengalaman atau ketrampilan baru
b. Bagi Hotel Horison Palembang
Hotel Horison Palembang dapat menilai kualitas pendidikan Politeknik Negeri Semarang, memberi masukan kompetensi yang sesuai, sehingga akan membantu meningkatkan kemampuan lulusan yang dibutuhkan dunia kerja dan meningkatkan peran terhadap dunia pendidikan.
c. Bagi Politeknik Negeri Semarang
Memperoleh masukan kompetensi yang diperlukan Hotel Novotel terhadap tenaga mekanik khususnya mahasiswa D4 konsentrasi Hotel Engineering program studi Teknik Listrik jurusan Teknik Elektro. Dari masukan ini Politeknik Negeri Semarang dapat memperbaiki kurikulum dan silabus agar menghasilkan lulusan yang sesuai, sehingga terjadi "Link and Match".
BAB II
GAMBARAN UMUM PERUSAHAAN
2.1. Sejarah Singkat Perusahaan
2.2. Struktur Organisasi
Job description Hotel Siliwangi Semarang sebagai berikut :
a. Manager
Tugas dan tanggungjawab :
- Menangani dan bertanggungjawab penuh terhadap hotel
- Mengawasi jalannya usah dan pengarahan kepada seluruh karyawan
- Mengevaluasi jalannya usaha dan mengambil kebijaksanaan demi kepentingan usaha
b. Receptionist
Tugas dan tanggungjawab :
- Menerima tamu yang akan menginap
- Meminta kartu identitas tamu yang akan check in
- Membuat daftar laporan tamu masuk dan keluar
- Menerima pesanan kamar untuk tamu perorangan, rombongan, dan tamu penting
c. Kasir
Tugas dan tanggungjawab :
- Menangani masalah keuangandi front office
- Melayani pembayaran tamu
d. Room boy
Tugas dan tanggungjawab :
- Membunyikan bel alarm
- Mematikan lampu, AC, membuka tirai dan jendela
- Clear up
- Making bed, vacuming ( membersihkan karpet )
- Mengecek semua kelengkapan dan hasil kerja
e. House man
Tugas dan tanggungjawab :
- Membersihkan semua furniture
- Memberihakan seluruh ruangan baik kamar tamu maupun office manager serta kamar mandi
- Membersihkan halaman dan taman termasuk merawat dan menyiram bunga
- Kerjasama yang baik dengan bagian lain dan melaksanakan perintah atasan
f. Laundry
Tugas dan tanggung jawab :
- Menerimacucian dari huose keeping
- Membersihkan danmekipat dan merapikan semua cucian baik milik tamu maupun hotel
- Membuat tagihan laundry untuk diserahkan kepada front office
g. Cook
Tugas dan tanggungjawab :
- Memasak makanan untuk para tamu
- Menyiapkan sarapan atau snack sesuai pesanan tamu
h. Waiters
Tugas dan tanggungjawab :
- Melayani dan memberikan servise kepada tamu berdasarkan tata cara yang ditentukan
- Memberikan daftar menu kepada tamu dan memberikan penjekasan yang diperlukan oleh tamu
- Menulis pesanan dan order
- Mengantar makanan pesanan tamu baik di restoran mapun ke kamar tamu
- Membersihkan dan merapikan area hotel
i. Administrasi
Tugas dan tanggungjawab :
- Memproses transaksi keuangan
- Menghitung pendapatan penjualan kamar
- Memelihara catatan keuangan
- Memeriksa prosedur keuangan
- Menyiapkan laporan keuangan
- Menangani pembayaran gaji karyawan
j. Marketing
Tugas dan tanggungjawab :
- Mengembangkan dan meningkatkan pengetahuan lokal
- Mempromosikan produk dan layanan kepada pelanggan
- Mengatasi situasi konflik
- Merencanakan dan melaksanakan kegiatan penjualan
- Mengkoordinasikan kegijtan pemasaran
- Membangun dan melaksanakan hubungan bisnis
k. HRD
Tugas dan tanggungjawab :
- Memonitor operasi pekerjaan
- Melaksanakan prosedur kesehatan, keselamatan dan keamanan tempat kerja
- Memiliki dan membuat daftar personil staff
- Memonitor kinerja staff
- Merekut dan memilih staff
- Memimpin dan menangani orang
- Menangani keragaman atau perbedaaan di tempat kerja
- Menangani hubungan ditempat kerja
- Membuat absensi
- Membuat surat jalan untuk yang ditugaskan manager
- Bekerjasama dengan semua departemen
- Bersama membuat accounting menetapkan dan merencanakan gaji
l. Security
Tugas dan tanggungjawab :
- Menjaga keamanan hotel baik secara internal maupun eksternal
- Membina hubungan dengan aparat keamanan ( polisi )
m. Engineering
Tugas dan tanggungjawab :
- Mengurusi perbaikan dan pemeliharaan peralatan hotel
- Bertanggungjawab tentang masalah kelistrikan
Job description di hotel Siliwangi sangat berperan penting dalam melakukan kegiatan perhotelan. Pada department front office dibagi menjadi beberapa bagian yaitu receptionist, operator, dan chasier. Namun di hotel Siliwangi Semarang terdapat rangkap jabatan, selain sebagai penerima tamu receptionist juga bertugas sebagai operator dan chasier. Hal ini dilakukan untuk memperkecil biaya operasional hotel Siliwangi Semarang.
BAB III
HASIL PELAKSANAAN PKL
3.1. Diskripsi Pelaksanaan PKL
No. Minggu Ke Kegiatan Pembimbing
1. Pertama Membereskan Masalah Administrasi dan Melaksanakan Kegiatan Observasi Mengenai Lingkungan Hotel Aryaduta Palembang. Chief Engineering Hotel Aryaduta
2. Ke Dua Melaksanakan Kegiatan Seminar Mengenai Kegiatan On Job Training dengan pihak Hotel Aryaduta Palembang. Supervisor Mekanikal Elektrikal
3. Ke Tiga Repairing dan Maintenance Water Treatment System, berserta Penganalisa System kerja yang terjadi. Water Treatment Staff
4. Ke Empat Mempelajari tentang sistem tranportasi vertikal yang ada di Hotel Aryaduta Palembang. Mekanical and Elektrical Staff
5. Ke Lima Mempelajari sistem pemipaan air bersih, air panas serta pemipaan air limbah dan air kotor yang ada pada hotel. Supervisor Civil
6. Ke Enam Mempelajari sistem pendinginan udara yang ada di gedung hotel. Mekanical and Elektrical Satff
7. Ke Tujuh Mempelajari instalasi listrik dan ruang genset yang ada di hotel. Mekanical and Elektrical Staff
8. Ke Delapan Mengumpulkan Arsip-arsip dan data-data yang diperlukan untuk membuat laporan. Secretary of chief Engineering
9. Ke Sembilan Menyelesaikan urusan-urusan administrasi dan melaksanakan kegiatan perpisahan dengan karyawan-karyawan hotel
3.2. Hasil Pelaksanaan PKL
a. Pengenalan motor listrik
Motor listrik merupakan sebuah perangkat elektromagnetis yang mengubah energi listrik menjadi energi mekanik. Energi mekanik ini digunakan untuk, misalnya, memutar impeller pompa, fan atau blower, menggerakan kompresor, mengangkat bahan, dll.Motor listrik digunakan juga di rumah (mixer, bor listrik, fan angin) dan di industri.Motor listrik kadangkala disebut “kuda kerja” nya industri sebab diperkirakan bahwa motor-motor menggunakan sekitar 70% beban listrik total di industri
Mekanisme kerja untuk seluruh jenis motor secara umum sama (Gambar 1) Arus listrik dalam medan magnet akan memberikan gaya Jika kawat yang membawa arus dibengkokkan menjadi sebuah lingkaran/loop, maka kedua sisi loop, yaitu pada sudut kanan medan magnet, akan mendapatkan gaya pada arah yang berlawanan. Pasangan gaya menghasilkan tenaga putar/ torque untuk memutar kumparan. Motor-motor memiliki beberapa loop pada dinamonya untuk memberikan tenaga putaran yang lebih seragam dan medan magnetnya dihasilkan oleh susunan elektromagnetik yang disebut kumparan medan.
Dalam memahami sebuah motor, penting untuk mengerti apa yang dimaksud dengan beban motor. Beban mengacu kepada keluaran tenaga putar/ torque sesuai dengan kecepatan yang diperlukan. Beban umumnya dapat dikategorikan kedalam tiga kelompok (BEE India, 2004): Beban torque konstan adalah beban dimana permintaan keluaran energinya bervariasi dengan kecepatan operasinya namun torque nya tidak bervariasi. Contoh beban dengan torque konstan adalah conveyors, rotary kilns, dan pompa displacement konstan. Beban dengan variabel torque adalah beban dengan torque yang bervariasi dengan kecepatan operasi. Contoh beban dengan variabel torque adalah pompa sentrifugal dan fan (torque bervariasi sebagai kwadrat kecepatan).
Beban torque konstan adalah beban dimana permintaan keluaran energinya bervariasi dengan kecepatan operasinya namun torque nya tidak bervariasi. Contoh beban dengan torque konstan adalah conveyors, rotary kilns, dan pompa displacement konstan.
Beban dengan variabel torque adalah beban dengan torque yang bervariasi dengan kecepatan operasi. Contoh beban dengan variabel torque adalah pompa sentrifugal dan fan (torque bervariasi sebagai kwadrat kecepatan).
Beban dengan energi konstan adalah beban dengan permintaan torque yang berubah dan berbanding terbalik dengan kecepatan. Contoh untuk beban dengan daya konstan adalah peralatan-peralatan mesin. Komponen motor listrik bervariasi untuk berbagai jenis motor, kemudian akan dijelaskan untuk masing-masing motor.
Bagaimana sebuah motor bekerja
Mekanisme kerja untuk seluruh jenis motor secara umum sama (Gambar 1):
Arus listrik dalam medan magnet akan memberikan gaya
Jika kawat yang membawa arus dibengkokkan menjadi sebuah lingkaran/loop, maka kedua sisi loop, yaitu pada sudut kanan medan magnet, akan mendapatkan gaya pada arah yang berlawanan.
Pasangan gaya menghasilkan tenaga putar/ torque untuk memutar kumparan.
Motor-motor memiliki beberapa loop pada dinamonya untuk memberikan tenaga putaran yang lebih seragam dan medan magnetnya dihasilkan oleh susunan elektromagnetik yang disebut kumparan medan.
• Ampere adalah satuan standar SI untuk arus listrik dalam amp / A.
Suatu arus listrik 1 ampere dan melewati 2 konduktor paralel yang terpisah sejauh 1 meter di dalam ruang hampa udara, maka akan terdapat gaya sebesar 2 x10-7 neuton per meter panjang konduktor.
• Satu ampere adalah 6,28 1018 elektron (atau 1 coulomb) yang mengalir melalui suatu penampang tertentu selama 1 detik. Dalam rumus listrik, arus listrik ini disimbolkan sebagai huruf I.
Dalam sirkuit pipa air, arus air akan dihambat oleh adanya friksi dalam pipa, maka arus listrik dalam konduktor/ penghantar akan dihambat oleh resistan /hambatan /tahanan. Simbol resistan pada sirkuit arus searah (dc) adalah R, dan pada arus bolak-balik R (a-c) di simbolkan sebagai Z. (impedansi), dengan unit satuannya adalah ohm.(Ω).
• Hukum Ohm, menghubungkan antara I (arus, amp), V (voltase,volt) dan R (resistan, ohm) dengan rumus :
• yang menyatakan bahwa arus listrik yang mengantar melalui suatu konduktor / penghantar logam sebanding dengan beda potensial di antara ujung-ujung penghantar pada suhu konstan. Rasio beda potensial terhadap arus sama dengan hambatan penghantar.
• Satuan daya listrik adalah watt (w); 1000 watt disebut sebagai 1 kilowatt (kw). Daya yang diperlukan oleh suatu alat listrik yang mempunyai resistan (R) pada arus listrik (I), dinyatakan dalam persamaan:
• W = I 2 . R = I (I.R)
• Tetapi, pada rumus Ohm; V = I . R ; maka :
• W = V . I
• W dalam watt; I dalam amp; V dalam volt
• Sirkuit /rangkaian pararel, merupakan bentuk jaringan yang biasa digunakan dalam gedung sebagaimana terlihat pada gambar dibawah :
Gambar 1. Prinsip Dasar dari Kerja Motor Listrik.
Bagaimana sebuah motor bekerja
Mekanisme kerja untuk seluruh jenis motor secara umum sama (Gambar 1):
Arus listrik dalam medan magnet akan memberikan gaya
Jika kawat yang membawa arus dibengkokkan menjadi sebuah lingkaran/loop, maka
kedua sisi loop, yaitu pada sudut kanan medan magnet, akan mendapatkan gaya
pada arah yang berlawanan.
Pasangan gaya menghasilkan tenaga putar/ torque untuk memutar kumparan.
Motor-motor memiliki beberapa loop pada dinamonya untuk memberikan tenaga putaran yang lebih seragam dan medan magnetnya dihasilkan oleh susunan elektromagnetik yang disebut kumparan medan.
Komponen utama perlistrikan untuk gedung dapat digolongkan menjadi 3 kategori :
Piranti penerima masukan listrik (service entrance equipment); berupa trafo (transformer), pengaman–pengaman seperti sikring (fuse), saklar(switch) dan pemutus sirkuit (circuits breakers) serta meter pengukur konsumsi listrik.
Piranti distribusi listrik dalam bangunan meliputi : konduktor / penghantar beserta jalur penghantarnya (raceway).
Beban (load), berupa beban untuk penerangan, motor-motor listrik dan berbagai peralatan listrik lain yang dipasangkan melalui stop kontak atau alat keluaran (outlet) listrik lainnya.
2. JENIS MOTOR LISTRIK
Bagian ini menjelaskan tentang dua jenis utama motor listrik: DC dan motor. Dafar para pemasok motor listrik.
Gambar 3 memperlihatkan motor listrik yang paling umum. Motor tersebut dikategorikan berdasarkan pasokan input, konstruksi, dan mekanisme operasi, dan dijelaskan lebih lanjut dibawah ini.
Gambar 2. Klasifikasi Jenis Utama Motor Listrik
2.1 Motor DC
Motor arus searah, sebagaimana namanya, menggunakan arus langsung yang tidak langsung/direct-unidirectional. Motor DC digunakan pada penggunaan khusus dimana diperlukan penyalaan torque yang tinggi atau percepatan yang tetap untuk kisaran kecepatan yang luas.
Gambar 3 memperlihatkan sebuah motor DC yang memiliki tiga komponen utama:
Kutub Medan
Secara sederhada digambarkan bahwa interaksi dua kutub magnet akan menyebabkan perputaran pada motor DC. Motor DC memiliki kutub medan yang stasioner dan dinamo yang menggerakan bearing pada ruang diantara kutub medan. Motor DC sederhana memiliki dua kutub medan: kutub utara dan kutub selatan. Garis magnetik energi membesar melintasi bukaan diantara kutub-kutub dari utara ke selatan. Untuk motor yang lebih besar atau lebih komplek terdapat satu atau lebih elektromagnet. Elektromagnet menerima listrik dari sumber daya dari luar sebagai penyedia struktur medan.
Dinamo
Bila arus masuk menuju dinamo, maka arus ini akan menjadi elektromagnet. Dinamo yang berbentuk silinder, dihubungkan ke as penggerak untuk menggerakan beban. Untuk kasus motor DC yang kecil, dinamo berputar dalam medan magnet yang dibentuk oleh kutub-kutub, sampai kutub utara dan selatan magnet berganti lokasi. Jika hal ini terjadi, arusnya berbalik untuk merubah kutub-kutub utara dan selatan dinamo.
Commutator
Komponen ini terutama ditemukan dalam motor DC. Kegunaannya adalah untuk membalikan arah arus listrik dalam dinamo. Commutator juga membantu dalam transmisi arus antara dinamo dan sumber daya.
Keuntungan utama motor DC adalah sebagai pengendali kecepatan, yang tidak mempengaruhi kualitas pasokan daya. Motor ini dapat dikendalikan dengan mengatur:
Tegangan dynamo – meningkatkan tegangan dinamo akan meningkatkan kecepatan
Arus medan – menurunkan arus medan akan meningkatkan kecepatan.
Motor DC tersedia dalam banyak ukuran, namun penggunaannya pada umumnya dibatasi untuk beberapa penggunaan berkecepatan rendah, penggunaan daya rendah hingga sedang seperti peralatan mesin dan rolling mills, sebab sering terjadi masalah dengan perubahan arah arus listrik mekanis pada ukuran yang lebih besar. Juga, motor tersebut dibatasi hanya untuk penggunaan di area yang bersih dan tidak berbahaya sebab resiko percikan api pada sikatnya. Motor DC juga relatif mahal dibanding motor AC.
Hubungan antara kecepatan, flux medan dan tegangan dinamo ditunjukkan dalam persamaan
berikut:
Gaya elektromagnetik : E = KFN
Torque : T = KFIa
Dimana:
E =gaya elektromagnetik yang dikembangkan pada terminal dinamo (volt)
F = flux medan yang berbanding lurus dengan arus medan
N = kecepatan dalam RPM (putaran per menit)
T = torque electromagnetik
Ia = arus dinamo
K = konstanta persamaan
Motor DC sumber daya terpisah/ Separately Excited
Jika arus medan dipasok dari sumber terpisah maka disebut motor DC sumber daya terpisah/separately excited.
Motor DC sumber daya sendiri/ Self Excited: motor shunt
Pada motor shunt, gulungan medan (medan shunt) disambungkan secara paralel dengan gulungan dinamo (A) seperti diperlihatkan dalam gambar 4. Oleh karena itu total arus dalam jalur merupakan penjumlahan arus medan dan arus dinamo.
Berikut tentang kecepatan motor shunt (E.T.E., 1997):
Motor DC Kompon/Gabungan
Motor Kompon DC merupakan gabungan motor seri dan shunt. Pada motor kompon, gulungan medan (medan shunt) dihubungkan secara paralel dan seri dengan gulungan dinamo (A) seperti yang ditunjukkan dalam gambar 6. Sehingga, motor kompon memiliki torque penyalaan awal yang bagus dan kecepatan yang stabil. Makin tinggi persentase penggabungan (yakni persentase gulungan medan yang dihubungkan secara seri), makin tinggi pula torque penyalaan awal yang dapat ditangani oleh motor ini. Contoh penggabungan 40-50% menjadikan motor ini cocok untuk alat pengangkat hoist dan derek,sedangkan motor kompon yang standar (12%) tidak cocok.
Gambar 6: Karakteristik Motor Kompon DC
hanya terjadi pada motor induksi. Untuk menghindari slip dapat dipasang sebuah cincin geser/ slip ring, dan motor tersebut dinamakan “motor cincin geser/ slip ring motor”.
Persamaan berikut dapat digunakan untuk menghitung persentase slip/geseran:
% Slip = Ns – Nb x 100
Ns
Dimana:
Ns = kecepatan sinkron dalam RPM
Nb = kecepatan dasar dalam RPM
Hubungan antara beban, kecepatan dan torque
Gambar 9 menunjukan grafik torque-kecepatan motor induksi AC tiga fase dengan arus yang sudah ditetapkan. Bila motor:
Mulai menyala ternyata terdapat arus nyala awal yang tinggi dan torque yang rendah (“pull-up torque”).
Mencapai 80% kecepatan penuh, torque berada pada tingkat tertinggi (“pull-out torque”) dan arus mulai turun.
Pada kecepatan penuh, atau kecepatan sinkron, arus torque dan stator turun ke nol.
Gambar 9. Grafik Torque-Kecepatan Motor Induksi AC 3-Fase
MOTOR INDUKSI
Penggunaan Motor listrik
Jenis – jenis Motor Listrik
Dalam dunia penggerak atau daya dewasa ini motor listrik sangat berperan penting, dan menjadi keperluan yang mendasar. Disamping karena tidak terlalu memakan tempat yang lebar. Juga tidak berisik pada saat dioperasikan.
Komponen Utama Motor Listrik Sinkron
Namun dalam pembahasan ini penulis akan mengulas tentang motor listrik sinkron AC. Motor sinkron adalah motor AC, bekerja pada kecepatan tetap pada sistim frekwensi tertentu.Motor ini memerlukan arus searah (DC) untuk pembangkitan daya dan memiliki torque awal yang rendah, dan oleh karena itu motor sinkron cocok untuk penggunaan awal dengan beban rendah, seperti kompresor udara, perubahan frekwensi dan generator motor. Motor sinkron mampu untuk memperbaiki faktor daya sistim, sehingga sering digunakan pada sistim yang menggunakan banyak listrik.
Komponen utama motor sinkron adalah (Gambar 7):
a. Rotor
Perbedaan utama antara motor sinkron dengan motor induksi adalah bahwa rotor mesin sinkron berjalan pada kecepatan yang sama dengan perputaran medan magnet. Hal ini memungkinkan sebab medan magnit rotor tidak lagi terinduksi. Rotor memiliki magnet permanen atau arus DC-excited, yang dipaksa untuk mengunci pada posisi tertentu bila dihadapkan dengan medan magnet lainnya.
b. Stator
Stator menghasilkan medan magnet berputar yang sebanding dengan frekwensi yang dipasok. Motor ini berputar pada kecepatan sinkron, yang diberikan oleh persamaan berikut (Parekh, 2003):
Dimana:
f = frekwensi dari pasokan frekwensi
P= jumlah kutub
KARAKTERISTIK MOTOR SINKRON
Sebuah motor sinkron dapat dinyalakan oleh sebuah motor dc pada satu sumbu. Ketika motor mencapai kecepatan sinkron, arus AC diberikan kepada belitan stator. Motor dc saat ini berfungsi sebagai generator dc dan memberikan eksitasi medan dc kepada rotor. Beban sekarang boleh diberikan kepada motor sinkron. Motor sinkron seringkali dinyalakan dengan menggunakan belitan sangkar tupai (squirrel-cage) yang dipasang di hadapan kutub rotor. Motor kemudian dinyalakan seperti halnya motor induksi hingga mencapai –95% kecepatan sinkron, saat mana arus searah diberikan, dan motor mencapai sinkronisasi. Torque yang diperlukan untuk menarik motor hingga mencapai sinkronisasi disebut pull-in torque.
Seperti diketahui, rotor motor sinkron terkunci dengan medan putar dan harus terus beroperasi pada kecepatan sinkron untuk semua keadaan beban. Selama kondisi tanpa beban (no-load), garis tengah kutub medan putar dan kutub medan dc berada dalam satu garis (gambar dibawah bagian a). Seiring dengan pembebanan, ada pergeseran kutub rotor ke belakang, relative terhadap kutub stator (gambar bagian b). Tidak ada perubahan kecepatan. Sudut antara kutub rotor dan stator disebut sudut torque .
Jika beban mekanis pada motor dinaikkan ke titik dimana rotor ditarik keluar dari sinkronisasi, maka motor akan berhenti. Harga maksimum torque sehingga motor tetap bekerja tanpa kehilangan sinkronisasi disebut pull-out torque.
MOTOR INDUKSI 3 FASE
Motor induksi tiga fasa merupakan motor elektrik yang paling banyak digunakan dalam dunia industri. Salah satu kelemahan motor induksi yaitu memiliki beberapa karakteristik parameter yang tidak linier, terutama resistansi rotor yang memiliki nilai yang bervariasi untuk kondisi operasi yang berbeda, sehingga tidak dapat mempertahankan kecepatannya secara konstan bila terjadi perubahan beban. Oleh karena itu untuk mendapatkan kecepatan yang konstan dan peformansi sistem yang lebih baik terhadap perubahan beban dibutuhkan suatu pengontrol
Motor induksi 3 fasa adalah alat penggerak yang paling banyak digunakan dalam dunia industri. Hal ini dikarenakan motor induksi mempunyai konstruksi yang sederhana, kokoh, harganya relatif murah, serta perawatannya yang mudah, sehingga motor induksi mulai menggeser penggunaan motor DC pada industri. Motor induksi memiliki beberapa parameter yang bersifat non-linier, terutama resistansi rotor, yang memiliki nilai bervariasi untuk kondisi operasi yang berbeda. Hal ini yang menyebabkan pengaturan pada motor induksi lebih rumit dibandingkan dengan motor DC.
Salah satu kelemahan dari motor induksi adalah tidak mampu mempertahankan kecepatannya dengan konstan bila terjadi perubahan beban. Apabila terjadi perubahan beban maka kecepatan motor induksi akan menurun. Untuk mendapatkan kecepatan konstan serta memperbaiki kinerja motor induksi terhadap perubahan beban, maka dibutuhkan suatu pengontrol. Penggunaan motor induksi tiga fasa di beberapa industri membutuhkan performansi yang tinggi dari motor induksi untuk dapat mempertahankan kecepatannya walaupun terjadi perubahan beban. Salah satu contoh aplikasi motor induksi yaitu pada industri kertas. Pada industri kertas ini untuk menghasilkan produk dengan kualitas yang baik, dimana ketebalan kertas yang dihasilkan dapat merata membutuhkan ketelitian dan kecepatan yang konstan dari motor penggeraknya, sedangkan pada motor induksi yang digunakan dapat terjadi perubahan beban yang besar.
Beberapa penelitian pengaturan kecepatan motor induksi yang telah dilakukan antara lain oleh Brian heber, Longya Xu dan Yifan tang (1997) menggunakan kontroller logika fuzzy untuk memperbaiki performansi kontroller PID pada pengaturan kecepatan motor induksi. Demikian juga penelitian yang dilakukan oleh Mohammed dkk(2000) mengembangkan kontroller fuzzy yang digunakan untuk menala parameter PI. Kontroller fuzzy juga dikembangkan pada penelitian yang dilakukan Chekkouri MR dkk (2002) dan Lakhdar M & Katia K (2004) dengan melengkapi mekanisme adaptasi pada kontroller fuzzy pada pengaturan motor induksi.
Pada penelitian ini dirancang suatu pengaturan kecepatan motor induksi 3 fasa dengan menggunakan pengontrol adaptif fuzzy. Dengan adanya pengaturan kecepatan ini diharapkan kecepatan motor induksi dapat konstan sesuai yang diinginkan, walaupun mendapat perubahan beban, sehingga menghasilkan performansi motor induksi yang tinggi .
Motor induksi merupakan motor arus bolak balik (ac) yang paling luas penggunaannya. Penamaannya berasal dari kenyataan bahwa arus rotor motor ini bukan diperoleh dari sumber tertentu, tetapi merupakan arus yang terinduksi sebagai akibat adanya perbedaan relative antara putaran rotor dengan medan putar (rotating magnetic field) yang dihasilkan oleh arus stator.
Belitan stator yang dihubungkan dengan suatu sumber tegangan tiga fasa akan menghasilkan medan magnet yang berputar dengan kecepatan sinkron (ns = 120f/2p). Medan putar pada stator tersebut akan memotong konduktor-konduktor pada rotor, sehingga terinduksi arus; dan sesuai dengan Hukum Lentz, rotor pun akan ikut berputar mengikuti medan putar stator.
Perbedaan putaran relative antara stator dan rotor disebut slip. Bertambahnya beban, akan memperbesar kopel motor, yang oleh karenanya akan memperbesar pula arus induksi pada rotor, sehingga slip antara medan putar stator dan putaran rotor pun akan bertambah besar. Jadi , bila beban motor bertambah, putaran rotor cenderung menurun. Dikenal dua tipe motor induksi yaitu motor induksi dengan rotor belitan dan rotor sangkar.
Sebelum kita membahas bagaimana rotating magnetic field (medan putar) menyebabkan sebuah motor berputar, marilah kita tinjau bagaimana medan putar ini dihasilkan. Gambar berikut menunjukkan sebuah stator tiga fasa dengan suplai arus bolak balik tiga fasa pula.
Belitan stator terhubung wye (Y). Dua belitan pada masing-masing fasa dililitkan dalam arah yang sama. Sepanjang waktu, medan magnet yang dihasilkan oleh setiap fasa akan tergantung kepada arus yang mengalir melalui fasa tersebut. Jika arus listrik yang melalui fasa tersebut adalah nol (zero), maka medan magnet yang dihasilkan akan nol pula. Jika arus mengalir dengan harga maksimum, maka medan magnet berada pada harga maksimum pula. Karena arus yang mengalir pada system tiga fasa mempunyai perbedaan 120o, maka medan magnet yang dihasilkan juga akan mempunyai perbedaan sudut sebesar 120o pula.
Ketiga medan magnet yang dihasilkan akan membentuk satu medan, yang akan beraksi terhadap rotor. Untuk motor induksi, sebuah medan magnet diinduksikan kepada rotor sesuai dengan polaritas medan magnet pada stator. Karenanya, begitu medan magnet stator berputar, maka rotor juga berputar agar bersesuaian dengan medan magnet stator.
Pada sepanjang waktu, medan magnet dari masing-masing fasa bergabung untuk menghasilkan medan magnet yang posisinya bergeser hingga beberapa derajat. Pada akhir satu siklus arus bolak balik, medan magnet tersebut telah bergeser hingga 360o, atau satu putaran. Dan karena rotor juga mempunyai medan magnet berlawanan arah yang diinduksikan kepadanya, rotor juga akan berputar hingga satu putaran. Penjelasan mengenai ini dapat dilihat pada gambar selanjutnya.
Putaran medan magnet dijelaskan pada gambar di bawah dengan “menghentikan” medan tersebut pada enam posisi. Tiga posisi ditandai dengan interval 60o pada gelombang sinus yang mewakili arus yang mengalir pada tiga fasa A,B, dan C. Jika arus mengalir dalam suatu fasa adalah positif, medan magnet akan menimbulkan kutub utara pada kutub stator yang ditandai dengan A’, B’, dan C’.
NS= kecepatan sinkron (rpm) NR= kecepatan rotor (rpm)
Kecepatan medan putar atau kecepatan sinkron dari suatu motor dapat dicari dengan menggunakan Equation (12-2).
dimana:
NS= kecepatan sinkron (rpm) NR= kecepatan rotor (rpm)
Kecepatan medan putar atau kecepatan sinkron dari suatu motor dapat dicari dengan menggunakan Equation (12-2).
dimana:
Contoh:
Sebuah motor induksi dua kutub, 60 Hz, mempunyai kecepatan pada beban penuh sebesar 3554 rpm. Berapakah persentase slip pada beban penuh?
Solusi:
Satuan listrik :
Arus listrik (I) => ampere
Tegangan listrik (V) = beda potensial => volt
Tahanan (R) = resistansi => ohm
Reaktansi (X)=> ohm
Impedansi (Z)= R ± jX => ohm
Daya (S) = P ± jQ => volt ampere
Daya aktif (P) => watt
Daya reaktif (Q) => volt ampere reaktif
Energi (E) => watt-hour (watt-jam)
Faktor daya (cos j) => tidak ada satuan
Belajar Motor Listrik dari Bahan Daur Ulang
Bur
Alat untuk melakukan percobaan dalam pembelajaran fisika di SLTP, ternyata bisa dibuat dengan cara sederhana. Membuat motor listrik dari bahan daur ulang disebut Molibadul. membuat motor listrik daur ulang dengan kumparan tembaga dan kumparan kertas. Bagan Molibadul tembaga sebagian besar diperoleh dari barang-barang yang biasa dirombeng untuk didaur ulang. Untuk rumah motor dibuat dari kardus bekas kemasan mie instan atau makanan kecil yang lain. Magnetnya menggunakan magnet slinder dari load speaker yang sudah rusak. Rotor Molibadul terdiri atas poros, kumparan, komutator, dan cincin peluncur atau biasa disebut kleker. Poros dibuat dari jeruji sepeda besar, komutator dari seng bekas penyangga obat nyamuk dan kumparan dari kawat email tembaga. Klekernya dibuat dari penil berwarna yang isinya dibuang.
Perakitan komponen-komponen Molibatul tidak menggunakan patri atau solder, tapi cukup dengan selotip plastik atau selotip kertas. Sumber energi listrik diperoleh dari empat baterei besar atau listrik PLN dengan menggunakan power supply atau adaptor. Molibadul tembaga bisa berputar dengan kecepatan maksimum sekitar 3.000 rpm (rotasi per menit) pada tegangan 15 volt. Molibadul kertas pada dasarnya sama dengan molibadul tembaga. Yang berbeda hanya kumparannya. Kumparan Molibadul kertas terbuat dari kertas aluminium foil (kertas grenjeng) yang bisa didapat dari bekas kemasan makanan kecil tertentu, sepeti es krim atau kemasan rokok.
Cara membuat pita aluminium foil (AF) sebagai pengganti kawat email tembaga adalah:
1. Siapkan sekitar 80 lembar kertas aluminium foil dari kemasan rokok tertentu.
2. Rekatkan atau sambungkan semua kertas AF sehingga menjadi pita sepanjang kurang lebih 10 meter dengan bagian yang mengkilap semua sehadap. Kertas AF yang satu harus bersentuhan dengan bagian yang mengkilat kertas AF yang lain. Cara penyambungannya mirip dengan penyambungan seng talang air.
3. Lipat-lipat pita menjadi pita AF yang lebarnya kurang lebih 1,3 cm dan panjangnya 10 meter dengan bagian yang mengkilat berada di dalam lipatan pita.
4. Teras Molibadul tembaga bisa dibuat dari kardus.
Perbaikkan Pompa Irigasi
Pompa irigasi yang biasa digunakan oleh petani di Indonesia umumnya jenis sentrifugal dengan poros horisontal. Pompa tersebut digunakan untuk mengairi lahan pertanian untuk tanaman pangan maupun hortikultura. Jumlah pompa irigasi di Indonesia meningkat cukup pesat baik yang disuplai dari dalam negeri maupun import. Dalam rangka pengawasan mutu pompa irigasi tersebut, maka Balai Besar Pengembangan Mekanisasi Pertanian (BBP Mektan) mempunyai tugas melakukan pengujian kinerja pompa irigasi yang beredar di Indonesia. Dari hasil uji laboratorium terhadap pompa tersebut, menunjukkan bahwa unjuk kerja pompa irigasi sentrifugal buatan lokal hanya mencapai efisiensi 45% – 65%. Untuk meningkatkan keragaan kerja tersebut maka Balai Besar Pengembangan Mekanisasi Pertanian melakukan perbaikan disain impeller dan casing dari pompa sentrifugal. Metode perbaikan disain tersebut telah dilakukan dengan mengacu teori-teori Addisson, Churh dan Stepanoff. Pabrikasi dilakukan bekerjasama dengan CV. Pabrik Mesin Guntur, Malang, sebagai salah satu produsen lokal pompa irigasi di Indonesia. Prototipe pompa yang dihasilkan adalah AP-S100 (Alsin Pompa Sentrifugal diameter 100 mm), dengan dimensi sebagai berikut: panjang 388,49 mm; lebar 274 mm; tinggi 275,89 mm dan bobot 28 kg. Hasil uji terhadap prototipe pompa tersebut mengindikasikan keunggulan dibandingkan keragaan pompa lokal yang ada dipasaran saat ini. Efisensi meningkat 10,67% - 16,14%, debit 6,29% – 12,14% dan tinggi total 12,08% - 34,86%. Pompa AP-S100 ini mampu menghemat energi potensial yang digunakan untuk memompa sejumlah unit volume air sebesar 1,08% - 4,17% kJ/m³
Kata kunci : perbaikan mutu, disain, pompa irigasi
DASAR TEORI
Pompa sentrifugal adalah salah satu anggota kelompok Variable Displacement Pump. Sifat dari variable displacement pump adalah volume air per menit yang dihantarkan tidak sama dengan volume air yang dihisap setiap menitnya. Hal ini disebabkan adanya losses pada komponen-komponen utamanya seperti: impeler, casing dan mechanical seals. Losses yang terjadi di impeler dan casing dapat diakibatkan oleh disain geometri impeler dan geometri casingnya. Sedangkan losses pada mechanical seals dapat dikurangi dengan penggunaan seal yang lebih berkualitas dan pemasangan yang presisi. Prosentase losses di impeler mencapai 2% – 10% dari total debit yang dihantarkan pompa [6]. Penurunan efisiensi yang diakibatkan oleh disefisiensi disain casing mencapai 4,7% [8]. Penggunaan mechanical seal yang berkualitas baik dapat mengurangi kebocoran pada bagian-bagian yang berputar, sehingga menjadi hanya 10 cc/menit – 40 cc/menit [9]. Dengan adanya acuan seperti disebutkan diatas, maka terbuka peluang untuk meningkatkan unjuk kerjanya dengan cara memodifikasi salah satu atau semua komponen utama pompa sentrifugal tersebut.
Disain impeler ditentukan oleh bentuk geometri dari impeler, antara lain meliputi: kecepatan spesifik, diameter dalam dan luar impeler, sudut dalam dan luar kipas (vane), lebar celah pemasukan dan pengeluaran impeler, ketebalan kipas dan jumlah kipas. Kecepatan aliran fluida yang mengalir melalui sebuah impeler yang berotasi, antara lain: u adalah kecepatan dari sebuah titik pada impeler relatif terhadap bidang dasar, V adalah kecepatan absolut partikel fluida yang mengalir melalui impeler relatif terhadap bidang dasar dan v adalah kecepatan fluida relatif terhadap impeler [6]. Hubungan antara kecepatan-kecepatan tersebut dapat dilihat pada Gb. 1.
Gambar 1. Diagram kecepatan pada sebuah impeler [6].
Sudut antara V dan u disebut . Sudut antara v dan perpanjangan u adalah . Gb. 2 memperlihatkan diagram vektor dari kecepatan di inlet dan outlet sebuat impeler. Vr adalah komponen radial dari kecepatan absolut V. Vu adalah komponen tangensial dari V atau sama dengan V cos .
Gambar 2. Diagram vektor dari kecepatan fluida yang mengalir di inlet dan outlet sebuah impeler [6].
Beberapa persamaan dasar untuk bentuk geometri sebuah impeler, antara lain [8] :
u1 = (D1 n) / 60 … (1)
u2 = Ku (2gH)0.5 … (2)
D2 = (60 u2) / ( n) … (3)
Vr1 = Km1 (2gH)0.5 … (4)
Vr2 = Km2 (2gH)0.5 … (5)
Dimana :
D1 : diameter inlet dari impeler (m)
D2 : diameter outlet dari impeler (m)
H : tinggi total (m)
Ku : konstanta kecepatan
Km1 : konstanta debit pada bagian inlet
Km2 : konstanta debit pada bagian outlet
n : kecepatan rotasi poros pompa (rpm)
Vr1 : kecepatan relatif fluida pada bagian inlet (m/det)
Vr2 : kecepatan relatif fluida pada bagian outlet (m/det)
Persamaan dasar untuk menentukan lebar celah pada bagian inlet dan outlet sebuah impeler [3] :
Q’ / 60
b2 = … (6)
(Dave - Z Su) Vr2
b1D1 = b2D2 … (7)
Su = S2 / sin 2 … (8)
Dimana:
b1 : lebar celah pada bagian inlet impeler (m)
b2 : lebar celah pada bagian outlet impeler (m)
Q’ : debit efektif pada efisiensi volumetric (m3/det)
Dave : diameter rata-rata pada ujung pengeluaran impeler (m)
Z : jumlah kipas
S2 : ketebalan kipas (mm)
Pompa sentrifugal memiliki dua tipe casing yaitu: volute (spiral) dan diffuser. Casing melakukan fungsi secara efektif mengkonversi gaya sentrifugal yang dihasilkan oleh impeler menjadi tekanan. Casing tipe volute didesain menyerupai spiral yang mana luas permukaannya semakin membesar kearah lubang pengeluaran. Perubahan luas area tersebut mampu menurunkan kecepatan sehingga tekanannya menjadi meningkat. Umumnya pompa tipe single stage memiliki casing tipe volute. Casing tipe diffuser memiliki kipas pengarah aliran air pada sekeliling impelernya. Tekanan air selalu meningkat saat melewati difuser sebab secara progresif meningkat luas area antara kipas-kipasnya dalam arah alirannya.
MATERI DAN METODOLOGI
Penelitian ini dilakukan di Balai Besar Pengembangan Mekanisasi Pertanian, Serpong. Evaluasi pendahuluan dilakukan terhadap pompa irigasi sentrifugal buatan lokal yang umum digunakan oleh petani. Evaluasi awal dilakukan untuk mengetahui unjuk kerja pompa dan mengidentifikasi disefisiensi disain impelernya. Evaluasi ini dilakukan dengan menguji pompa tersebut pada berbagai tinggi hisap statis dan berbagai variasi kecepatan rotasi.
Perbaikan disain ditujukan untuk meningkatkan total head, debit dan efisiensi pompa. Metode yang digunakan dalam perbaikan disain impeler pompa tersebut adalah mengacu kepada metode yang diberikan oleh Stepanoff, Addison dan Church. Gambar disain impeler dikerjakan dengan bantuan AutoCAD agar mudah melakukan modifikasi secara tepat dan akurat serta mampu ditampilkan secara tiga dimensi.
Setelah pabrikasi, pompa kembali dievaluasi ulang dengan kondisi uji seperti evaluasi awal. Unjuk kerja pompa sebelum dan setelah perbaikan disain dibandingkan dan perbedaan tersebut dianalisa secara statistik. Pengukuran unjuk kerja pompa irigasi dilakukan di laboratorium pompa BBP Mektan, Serpong. Intrumen uji yang dipakai dapat dilihat pada Tabel 1.
Tabel 1. Instrumen Untuk Pengujian Kinerja Pompa Irigasi.
No Nama Alat Kegunaan Ketelitian
1 Pressure gauge Mengukur tekanan air 0,05 kg/cm2
2 Vacuum gauge Mengukur tekanan hisap 0,05 kg/cm2
3 Digital tachometer Mengukur rpm 1 rpm
4 Electromagnetic Flowmeter Mengukur debit air -
5 Motor listrik 22 kW Memutar poros pompa -
6 Torque meter tipe TP-20KMAB Mengukur torsi poros pompa 0,5 Nm
7 Bak ukur tipe V-Notch Mengukur debit air pompa
Ukuran 2 – 4 inch 0,5 mm
8 Varispeed inverter 30 kVa tipe VS-616G5. Mengubah putaran motor listrik 1 rpm
9 Dynamic Strain amplifier tipe DPM-601B Menguatkan tegangan 1 mV
10 Digital multi meter YEM-2506A Mengukur tegangan listrik slip ring torque meter 1 mV
Banyak macam pompa air yang digunakan untuk keperluan irigasi pertanian. Salah satunya adalah pompa sentrifugal. Pompa irigasi ini dipakai untuk memompa air dari sungai maupun sumur-sumur dangkal. Mayoritas pompa irigasi sentrifugal yang digunakan oleh petani adalah berukuran kecil (diameter 50 mm) dan medium (diameter 100 mm). Sekitar 56,8% petani menggunakan pompa berukuran kecil dan 32.4% petani menggunakan pompa berukuran sedang [1]. Para petani menggunakan sumber air dari aquifer dangkal untuk irigasi pompa disamping penggunaan sumber air dari sungai-sungai yang ada untuk mensuplai irigasi saat musim kering. Pompa-pompa tersebut mengairi sekitar 120.000 hektar di Jawa.
Salah satu fungsi Balai Besar Pengembangan Mekanisasi Pertanian (BBP Mektan) adalah melaksanakan pengujian dalam rangka standarisasi, sertifikasi dan pengawasan penggunaan alat dan mesin pertanian (alsintan). Adapun kegiatan tersebut meliputi: (a) pengawasan mutu alsintan melalui pelaksanaan pengujian fungsional dan verifikasi semua alsintan baik produksi dalam negeri maupun luar negeri dengan mengacu pada prosedur dan cara uji yang telah ditetapkan secara nasional (SNI) dan regional (Regional Network for Agricultural Machinery); (b) meninjau dan mengajukan standarisasi yang meliputi standard komponen, prosedur dan sandi uji serta persyaratan minimum kinerja alsintan; (c) menerbitkan laporan uji dan rekomendasi teknis yang mengacu pada standard dan prosedur sandi uji serta persyaratan minimum kinerja alsintan.
Pengukuran kinerja pompa irigasi sentrifugal melalui kegiatan pengujian yang merupakan salah satu tugas pokok BBP Mektan telah dilakukan sejak tahun 1993. Dalam periode tahun 1993 - 2005 prototipe pompa irigasi sentrifugal buatan lokal maupun import yang telah diuji oleh BBP Mektan sebanyak 85 buah. Hasil uji pompa-pompa tersebut, baik yang berukuran kecil maupun sedang mencapai efisiensi 45 % - 59 % pada titik pengoperasian terbaiknya.
Banyak prosedur yang digunakan dalam mendisain sebuah pompa sentrifugal. Setiap pabrik pompa melakukan pendekatan tersendiri, meskipun masing-masing prosedur itu mempunyai metode perhitungan yang sedikit berbeda tetapi semua prinsip-prinsipnya adalah sama. Semua perusahaan pompa mempunyai pembatasan-pembatasan parameter disain yang biasa mereka gunakan untuk memenuhi syarat-syarat persaingan bisnis dalam hal biaya produksi. Biaya produksi pabrikasi pompa adalah tergantung pada jumlah dan variasi dari disain komponennya. Semakin banyak dan semakin rumit disain komponennya maka biaya produksi yang dikeluarkan akan semakin membengkak. Didalam mengejar persaingan dagang, banyak perusahan pompa lokal mengabaikan persyaratan disain unjuk kerja pompa. Mereka hanya mencontoh blue print dari pompa import kemudian dipabrikasi dengan modifikasi beberapa komponennya dengan maksud mengurangi biaya produksi tanpa menghiraukan batasan-batasan disain dari pompa tersebut. Beberapa “modifikasi” yang biasa mereka lakukan antara lain adalah: mengurangi jumlah sudu impeller, memperkecil diameter luar impeller, memperkecil diameter poros pompa, mengurangi ketebalan dinding casing pompa, menggunakan bearing yang berharga murah, dsb.
Faktor-faktor utama penentu kinerja dari sebuah pompa sentrifugal adalah disain impeller dan disain casingnya. Dalam mendisain sebuah impeller, diperlukan konstanta-konstanta disain yang secara langsung berhubungan dengan target total head dan debit pada titik pengoperasian terbaiknya. Penggunaan konstanta disain yang tepat untuk impeller dapat meminimalkan losses yang terjadi di impeller. Prosentase losses di impeller mencapai 2% - 10% dari total debit yang dihasilkan pompa [5]. Total head yang dihasilkan oleh sebuah impeller tergantung pada permukaan dari sudu dan tidak hanya tergantung pada besaran sudut keluaran impeller saja.Untuk mengurangi losses yang terjadi di impeller dapat dilakukan dengan cara memperhalus permukaan impeller dan mengatur sudut sudu-sudu impeller sehingga mengurangi friksi pada bagian permukaan dan belakang impeller [6].
Untuk mengatasi beberapa permasalahan tersebut diatas, maka Balai Besar Pengembangan Mekanisasi Pertanian bekerja sama dengan CV. Pabrik Mesin Guntur, Malang telah melakukan metode perbaikan disain, pabrikasi, dan pengujian pompa irigasi sentrifugal model AP-S100 (Alsin Pompa Sentrifugal diameter 100 mm) untuk irigasi air tanah.
Hasil uji dan evaluasi dari prototipe pompa sentrifugal AP-S100 menunjukkan keunggulan terhadap pompa lokal yang ada dipasaran. Hasil uji unjuk kerja pompa tersebut dapat dilihat pada tabel 2.
Tabel 2. Perbandingan Unjuk Kerja Maksimum Antara Pompa Lokal dan Prototipe Pompa AP-S100.
Putaran Poros (rpm) Model pompa Debit (m³ /mnt) Tinggi total (m) Daya poros (kW) Efisiensi (%) Energi potensial (kJ/m³)
2000 GTO 4-1 1,43 11,7 4,24 64,41 177,9
AP-S100 1,52 16,57 5,74 71,34 226,6
Perbedaan (%) 6,29 41,62 35,38 10,76 27,36
2100 GTO 4-1 1,47 15,98 5,88 65,25 239,3
AP-S100 1,60 17,91 6,25 72,21 234,4
Perbedaan (%) 8,55 12,08 6,29 10,67 -2,08
2250 GTO 4-1 1,51 15,69 7,50 61,95 298,6
AP-S100 1,69 21,16 8,06 71,95 286,2
Perbedaan (%) 12,14 34,86 7,47 16,14 -4,17
2300 GTO 4-1 1,45 17,09 7,66 63,50 316,7
AP-S100 1,62 22,87 8,46 71,55 313,3
Perbedaan (%) 11,65 33,82 10,44 12,68 -1,08
Hasil uji pendahuluan terhadap pompa sentrifugal buatan lokal pada putaran poros 2000 rpm, 2100 rpm, 2250 rpm dan 2300 rpm menunjukkan efisiensi tertinggi sebesar 65,25% pada debit 1,47 m3/mnt, total head 15,98 m dan daya poros 5,88 kW pada putaran poros 2100 rpm.
Prototipe pompa AP-S100 memiliki keunggulan dibandingkan pompa buatan lokal yang diuji. Debitnya menunjukkan peningkatan 6,29 % sampai 12,14%. Peningkatan yang terbesar dicapai pada putaran 2250 rpm. Faktor yang mempengaruhi peningkatan debit antara lain disebabkan oleh beberapa faktor, yaitu diameter dalam impeller (D1), diameter luar impeller (D2), kecepatan peripheral pada bagian inlet impeller (u1) dan kecepatan peripheral pada bagian outlet impeller (u2). Bila D1 semakin besar, maka aliran air yang masuk ke impeller akan meningkat. Demikian pula bila D2 semakin besar, maka impeller mampu menampung dan melempar air dalam jumlah yang lebih besar. Peningkatan kecepatan peripheral u2 cenderung mengurangi sudut kipas bagian outlet (2). Semakin kecil 2, maka semakin cepat terjadinya peningkatan debit.
Prototipe pompa AP-S100 memberikan tinggi total yang lebih tinggi dibandingkan pompa lokal yang telah diuji. Peningkatan tinggi total berkisar antara 12,08% sampai 41,62%. Peningkatan maksimum tinggi total dicapai adalah pada putaran 2000 rpm. Perubahan tinggi total disebabkan oleh perubahan kecepatan peripheral u2, kecepatan relative pada outlet (Vr2) dan diameter dalam impeller (D1).
Gambar 1. Prototipe pompa sentrifugal AP-S100.
(a). Impeller pompa lokal (b). Impeller pompa AP-S100
Gambar 2. Perbedaan disain impeller antara pompa lokal dan AP-S100.
Prototipe pompa AP-S100 dengan impeller bersudu 6 buah memperlihatkan peningkatan yang signifikan dalam hal daya poros yang digunakan. Hal ini disebabkan terjadi penambahan sebuah sudu dibandingkan pompa lokal dengan jumlah sudu 5 buah, sehingga bobot impeller prototipe pompa AP-S100 lebih berat. Berat total impeller prototipe pompa AP-S100 adalah 2,84 kg, atau 33% lebih berat dibandingkan impeller pompa lokal. Peningkatan daya input tersebut berkisar antara 6,29% sampai 35,38%. Peningkatan daya input pompa AP-S100 juga disebabkan oleh peningkatan jumlah air per satuan waktu yang harus dilempar oleh impellernya.
Efisensi maksimum yang mampu dicapai oleh pompa AP-S100 adalah 72,21% pada putaran 2100 rpm, dengan debit 1,60 m³/mnt, tinggi total 17,91 m dan daya poros 6,25 kW. Sedangkan pompa lokal mencapai efisiensi maksimum 65.25% pada debit 1.47 m³/mnt, tinggi total 15,98 m dan daya poros 5,88 kW. Peningkatan efisiensi pompa AP-S100 dibandingkan pompa lokal adalah berkisar antara 10,67% - 16,14%.
Perbandingan energi potensial antara pompa lokal dengan pompa AP-S100 menunjukkan perbedaan yang signifikan. Energi potensial adalah energi yang diperlukan untuk memompa sejumlah unit volume air. Energi potensial pompa AP-S100 meningkat secara proporsional terhadap peningkatan debit yang dihasilkannya. Terjadi penurunan energi yang diperlukan oleh pompa AP-S100 dibandingkan pompa lokal. Penurunan energi potensial tersebut berkisar 1,08% - 4,17%.
Motor listrik mengubah energi listrik menjadi gerakan mekanik dan dibedakan menjadi dua kategori yang berbeda: DC(Direct Current) dan AC(Alternatif Current). Berdasarkan kekuatannya, motor listik dibagi menjadi 3 kategori yaitu kecil, sedang dan besar. Motor biasa(kecil) terbagi menjadi motor-motor horsepower kecil dengan rating dari 1/20 hingga 1 horsepower. Motor sedang terbagi menjadi motor-motor dengan rating 1 hingga 100 Hp dengan motor besar antara 100 hingga 50.000 Hp.
Teori Operasi Motor
Motor DC Medan-Lilitan (Wound-Field)
Motor Lilitan-Seri (Series-Wound) Motor Lilitan-Paralel (Shunt-Wound) Motor Gabungan (Compound)
Motor dgn Magnet Permanen
Rangkaian Kontrol Motor DC
Aktuator: kmponen sistem kontrol prtama
yg benar2 bergerak motor elektrik Berdasar daya penggeraknya: AC & DC Motor AC:
lebih kecil, lebih andal & lebih murah
berputar pd laju tetap trgantung frek jaringan
Motor DC:
laju, torka & arah dpt diubah sesuai beban bekerja pd teg rendah antar-muka mudah
Konduktor yg mengalirkan arus akan me- rasakan gaya kala di dlm medan magnet
Arah arus, medan & gaya baku tegaklurus
Teori Operasi [3]
Torka: gaya-putar yg dpt dihasilkan motor
Armature motor yg sesungguhnya:
Hubungan kesebandingan:
T ∞ F sedangkan F ∞ B dan F ∞ I
Motor Lilitan-Seri
Konfigurasi ini menghasilkan torka awal
yg besar:
Motor Lilitan-Paralel
Motor dgn regulasi laju yg lbh alamiah:
Motor Gabungan
Motor ini memiliki kelebihan motor lilitan- seri & lilitan-paralel:
Jenis Motor
Dalam dunia industri ada beberapa jenis motor. Jenis ini sesuai dengan fungsinya. Diantaranya adalah :
• AC Motors
• DC Motors
• Brushless DC Motors
• Servo Motors
• Brushed DC Servo Motors
• Brushless AC Servo Motors
• Stepper Motors
• Linear Motors
AC Motors
Jenis motor yang sering digunakan dalam industri yaitu motor 3 phasa.
Keuntungannya
• Simple Design
• Low Cost
• Reliable Operation
• Easily Found Replacements
• Variety of Mounting Styles
• Many Different Environmental Enclosures
Kerugian
• Expensive speed control
• Inability to operate at low speeds
• Poor positioning control
DC Motors
Motor DC kebanyakan digunakan untuk kecepatan variable yang bias diatur dan aplikasi pengontrolan putaran.
Keuntungan
• Easy to understand design
• Easy to control speed
• Easy to control torque
• Simple, cheap drive design
Kerugian
• Expensive to produce
• Can't reliably control at lowest speeds
• Physically larger
• High maintenance
• Dust
MOTOR LISTRIK DC (L2)
I. Tujuan:
Setelah melakukan praktikum motor listrik ini mahasiswa diharapkan mampu:
Mampu memahami prinsip kerja dari motor listrik dc
Set-up dan menggambarkan disain motor dc
Menunjukkan hubungan tegangan dengan kecepatan putar yang dihasilkan secara grafik
Dasar Teori
Gaya magnetik pada sebuah kawat yang memgangkut arus mempunyai banyak pemakaian yang berguna. Dua diantaranya yang paling penting adalah motor listrik dan galvanometer.
Motor dc yang dipakai dalam praktek mempunyai banyak lilitan dengan setiap lilitan berturutan yang dirotasikan sedikit, sehingga torka netto hampir konstan jika motor itu berputar.
TR.1.Dapatkah sebuah arus diinduksikan dalam kumparan dengan memutar magnet di dalam kumparan ? Jelaskan?.
TR.2.Pada saat kita menghidupkan mesin sepeda motor, sehingga sepeda motor itu dapat bergerak, coba jelaskan mengapa bisa terjadi demikian?
TR.3.Diketahui sebuah kumparan segiempat dengan jumlah lilitan N, diputar dengan kecepatan . Apabila luas penampang dari kumparan tersebut adalah A dan besanya induksi magnet yang diberikan adalah B. Tentukan GGL induksi yang timbul pada kawat tersebut?
TR.4.Sebuah kumparan dengan lilitan 400 dan jari-jari 15 cm diputar terhadap sumbunya yang tegak lurus dengan medan magnet yang besarnya 0,02 T. Berapa kecepatan angular yang dibutuhkan untuk menghasilkan induksi maksimum emf sebesar 4 V?
III. Metode Eksperimen
A. Alat dan Bahan
Bingkai Panel lengkap dengan unit dasar mesin.
Dua keping kutub magnet lengkap dengan dua magnet permanen
Dua kutub rotor, tiga kutub rotor, 12 kutub rotor.
Brusk Holder lengkap dengan karbon dan kabel penghubung
Multimeter
Tachometer
Power Supply rendah
Starter
B. Prosedur Percobaan
Mulailah dengan merangkai Motor listrik seperti ditunjukkan pada Gambar 1.
Prosedur praktikum ini mengikuti langkah-langkah sebagai berikut:
1.Alat no. 2 dipasang pada unit dasar mesin saling berhadapan (perhatikan tanda magnet permanen yang terlihat harus berlainan), bagaimana garis-garis medan magnetnya ?
2.Dengan memasang 2 kutub rotor pada tengah-tengah unit dasar mesin dan menghubungkan ke power supply, Untuk mendapatkan hubungan DC gunakan penghubung brusk Holder (5) samping sejajar
3.Cocokan set up motor anda dengan petunjuk asisten !
4.Perkirakan ke arah mana kutub-kutub rotor tersebut akan berputar.
5.Dengan menghubungkan power supply pada 24 V, on-kan power supply dan putar knop ke kanan. Apa yang terjadi ? Cobalah memutar brusk holder sampai arah putar rotor berubah arah, jelaskan fenomena ini. Pada posisi brusk holder tetap cobalah beberapa harga R stater, bagaimana pengaruh R stater terhadap kecepatan putar?
7.Dengan seijin asisten, mulailah mengambil data perubahan Voltase dan kecepatan, untuk 3 variasi rotor, 2 variasi posisi brusk holder dan 2 variasi R stater
a.1) 2 kutub rotor, brusk holder posisi 1, stater R1
a.2) 2 kutub rotor, brusk holder posisi 1, stater R2
a.3) 2 kutub rotor, brusk holder posisi 2, stater R1
a.4) 2 kutub rotor, brusk holder posisi 2, stater R2
Voltase
(Volt) (kecepatan putar)
(RPM)
1.
2.
3.
4
5.
b.1) 3 kutub rotor, brusk holder posisi 1, stater R1
b.2) 3 kutub rotor, brusk holder posisi 1, stater R2
b.3) 3 kutub rotor, brusk holder posisi 2, stater R1
b.4) 3 kutub rotor, brusk holder posisi 2, stater R2
c.1) 12 kutub rotor, brusk holder posisi 1, stater R1
c.2) 12 kutub rotor, brusk holder posisi 1, stater R2
c.3) 12 kutub rotor, brusk holder posisi 2, stater R1
c.4) 12 kutub rotor, brusk holder posisi 2, stater R2
Dari data di atas, uraikan penjelasan anda tentang pengaruh tegangan, posisi brusk holder dan stater terhadap kecepatan putar dalam pembahasan.
IV. Buku Acuan
“Electrical Machine Teaching Models” TPS 2.5. Leybold Didactic GMBH
Serway, R. “Physics for scientist & Engineers With Modern Physics” , James Madison University Harrison burg, Virginia, 1989 Bab 31 hal 879.
Resnick & Haliday, “ Fisika Jilid 2 ” (terjemahan).
TURUNKAN REKENING LISTRIK SAMPAI 40%.
?????
APA MUNGKIN!
Pengantar.
Energi makin mahal. Tarif listrik PLN akan terus dinaikkan sampai mencapai besaran tarif yang memungkinkan PLN menjadi BUMN yang sehat. PLN Indonesia bahkan sudah mengumumkan akan ada kenaikan 6% tiap 4 bulan. Tatif daya pada WaktuBebanPuncak 4x LuarWBP. Sebagai konsumen yang tergantung pada pasokan PLN, sepantasnya makin sadar betapa pentingnya menggunakan listrik seefisien dan seefektip mungkin. Penghematan akan menurunkan biaya listrik, namun tidak harus menurunkan tingkat kenyamanan dan justru mendatangkan keuntungan berusaha yang lebih tinggi. Penghematan juga bernilai sosial. Jika setiap konsumen mau menghemat antara 5 s/d 10% saja, akan memberikan peluang pada saudara kita yang sedang menunggu sambungan listrik, bisa segera dipenuhi tanpa menunggu dibangunnya pembangkit baru.
Bagaimana Caranya?
Garis besar cara penghematan pemakaian energi listrik dapat dibagi dalam 7 langkah penghematan yaitu:
1. Gunakan Refrigerant Hydrokarbon untuk sistim tata udara : AC & refrigerasi.
Beban listrik untuk AC/refrigerasi bisa mencapai 70% dari seluruh beban pemakaian listrik. Dengan memakai refrigerant hydrokarbon, maka akan diperoleh penurunan kWh AC/refrigerasi sampai 30% yang berarti penuruan rekening yang sangat besar.
2. Terapkan prosedur operasional sederhana/manual atau prosedur operational otomatis dalam menggunakan semua beban listrik agar tepat waktu dan sasaran serta kebutuhan.
Penerapan prosedur operasional manual/automatis sangat mudah dan hanya tergantung kepada adanya kemauan untuk memperlakukan energy listrik secara hemat sesuai keperluan saja.
3. Gunakan peralatan hemat listrik dan pemasangan alat penghemat listrik di seluruh instalasi.
Sangat mudah dan sudah tersedia di pasar.
4. Perbaikan kwalitas daya listrik.
Kwalitas daya listrik terpakai atau power faktor (PF) minimal harus sebesar 85%. Apabila PF kurang dari 85% maka konsumen dibebani biaya kVARh. Dengan pemasangan Capasitor Bank maka PF pemakaian daya oleh konsumen bisa dinaikkan sampai 97%. Dengan cara ini bisa diperoleh penghematan dalam 2 hal sekaligus, yaitu, penghilangan biaya kVARh dan penurunan daya tersambung yang berarti penurunan biaya abunemen daya.
5. Menghilangkan atau mengurangi gangguan harmonisa listrik.
Gangguan harmonisa disamping memboroskan listrik juga berpotensi merusaka peralatan dan jaringan listrik.
6. Merawat sambungan/koneksi simpul2 kabel listrik yang tidak sempurna.
Koneksi yang tidak sempurna akan menjadi hambatan listrik, berakibat pemborosan listrik dan berpotensi memicu konsleiting.
7. Hilangkan pemborosan energi yang terjadi pada besaran listrik lain, yakni pada tegangan dan arus yang tidak seimbang, arus/tegangan surja (surge, impuls), tegangan surut sesaat, kehilangan catu daya sesaat, catu daya hilang 1 fasa. Menurut Asosiasi produsen listrik Amerika (NEMA), ketidak-seimbangan tegangan supply sebesar hanya 5% saja, bisa mengakibatkan kenaikan panas unit motor listrik sebesar 50% dari normal dan mengakibatkan penurunan kapasitas kerja unit tsb. sebesar 25%
Dengan melakukan 7 (tujuh) langkah diatas, tidak jarang akan menghasilkan tingkat penghematan yang mengagetkan. Kami ada kasus penghematan 50%, padahal belum dilakukan penggatian refrigerant dengan jenis hydrokarbon. Disamping penghematan nyata berupa turunnya tagihan listrik, gedung dan isinya semakin terjamin keamanannya dari bahaya kebakaran akibat konsleting listrik yang dapat memusnahkan semuanya.
Oleh karena itu, jangan ragu melakukan 7 (tujuh) langkah diatas. Bila ada kesulitan melakukan sendiri, kami sanggup melakukan untuk anda secara profesional. Dari pengalaman kami, biaya yang timbul akan setara 6 bulan sampai 30 bulan nilai penghematan. Bila kita perhitungkan sebagai suatu projek, maka projek pay-out adalah antara 6 bulan sampai 30 bulan. Dengan asumsi umur ekonomis jasa hanya 5 tahun, maka IRR nya hampir 100%. Suatu tingkat profitability projek yang tinggi dan tanpa resiko karena merupakan upaya penghematan biaya dari proses yang sudah pasti. Tidak perlu tambahan SDM bahkan justru bisa mencegah PHK banyak pegawai.
Ilustrasi :
Estimasi penghematan per bulan Rp10juta. Garansi umur ekonomis jasa penghematan 5 tahun sampai 10th.
Penghematan 5 tahun dengan tarif listrik konstan = Rp600jt. Biaya jasa dan part cukup mahal misalnya setara 24 bulan penghematan = Rp240jt.
Sehingga Pay-out = 24 bulan. Total penghematan 5 tahun = Rp360jt. NPV @15% = Rp 194jt. IRR= 93%.
Bayangkan bila penghematan adalah Rp50jt/bulan!!!!!!!!!!!!!!
***********************************************************************************************************************
Salam :
Penulis
M. Restyanto Alumni TM-75 UGM, Jogjakarta.
1982 – 1997 Karyawan perusahaan minyak, pensiun dini.
1998 - Sekarang PT KKW : Suplier umum kebutuhan pengeboran minyak.
Wiraswasta jasa M/E & Penghematan Energi Listrik.
Patner
Setyas Tjaryo MSc Alumni TL-75 UGM, Jogjakarta.
1981 – Sekarang Karyawan UT, Projek Manager High Rise Building Lippo Karawaci, Dosen Listrik Arua Kuat Trisakti, Konsultan Energy Saving BI, Wiraswasta jasa M/E & Penghematan Energi Listrik.
SISTEM OTOMASI*
Nugroho Agung Pambudi
Pemerhati otomasi
Sistem otomasi dapat didefinisikan sebagai suatu tekhnologi yang berkaitan dengan aplikasi mekanik, elektronik dan sistem yang berbasis komputer (komputer, PLC atau mikro). Semuanya bergabung menjadi satu untuk memberikan fungsi terhadap manipulator (mekanik) sehingga akan memiliki fungsi tertentu.
Sejarah perkembangan sistem otomasi bermula dari governor sentrifugal yang berfungsi untuk mengontrol kecepatan mesin uap yang dibuat oleh james watt pada abad ke delapan belas. Dengan semakin berkembangnya komputer maka peran-peran dari sistem otomasi konvensional yang masih menggunkan peralatan-peralatan mekanik sederhana sedikit demi sedikit memudar. Penggunaan komputer dalam suatu sistem otomasi akan menjadi lebih praktis karena dalam sebuah komputer terdapat milliaran komputasi dalam beberapa milli detik, ringkas karena sebuah PC memiliki ukuran yang relatif kecil dan memberikan fungsi yang lebih baik daripada pengendali mekanis.
1. Elemen dasar sistem otomasi
Terdapat tiga elemen dasar yang menjadi syarat mutlak bagi sistem otomasi, yaitu power, program of instruction, kontrol sistem yang kesemuanya untuk mendukung proses dari sistem otomasi tersebut.
a. Power
Power atau bisa dikatakan sumber energi dari sistem otomasi berfungsi untuk menggerakan semua komponen dari sistem otomasi. Sumber energi bisa menggunakan energi listrik, baterai, ataupun Accu, semuanya tergantung dari tipe sistem otomasi itu sendiri.
b. Program of instruction
Proses kerja dari sistem otomasi mutlak memerlukan sistem kontrol baik menggunakan mekanis, elektronik ataupun komputer. Untuk program instruksi / perintah pada sistem kontrol mekanis maupun rangkaian elektronik tidak menggunakan bahasa pemrograman dalam arti sesungguhnya, karena sifatnya yang analog. Untuk sistem kontrol yang menggunakan komputer dan keluarganya (PLC maupun mikrokontroler) bahasa pemrograman merupakan hal yang wajib ada.
Bahasa pemrograman seperti yang dilukiskan dalam gambar berikut akan memberikan perintah pada manipulator dengan perantara driver sebagai penguat. Perintah seperti “out”, “outport” ,”out32” sebenarnya hanya memberikan perintah untuk sekian millidetik berupa arus pada manipulator yang kemudian akan diperkuat.
Gambar 1. Proses kerja program instruksi
Translasi/kompilasi bahasa (seperti Pascal, C, Basic, Fortran), memberi fasilitas pada programer untuk mengimplementasikan program aplikasi. Daerah ini merupakan antarmuka antara pengguna dengan sistem. Translator atau kompiler untuk bahasa pemrograman tertentu akan mengubah statemen-statemen dari pemrogram menjadi informasi yang dapat dimengerti oleh komputer.
Instruksi komputer merupakan antarmuka antara perumusan perangkat lunak program aplikasi dan perangkat keras komputer. Komputer menggunakan instruksi tersebut untuk mendefinisikan urutan operasi yang akan dieksekusi. Penyajian Data membentuk antarmuka antara program aplikasi dan komputer. Daerah irisan dari ketiga lingkaran menyatakan sistem operasi. Sistem operasi ini yang akan mengkoor-dinasi
interaksi program, mengatur kerja dari perangkat lunak dan perangkat keras yang bervariasi, serta operasi dari unit masukan/keluaran.
Komputer merupakan salah satu produk teknologi tinggi yang dapat melakukan hampir semua pekerjaan diberbagai disiplin ilmu, tetapi komputer hanya akan merupakan barang mati tanpa adanya bahasa pemrograman untuk menggambarkan apa yang kita kerjakan, sistem bilangan untuk mendukung komputasi, dan matematika untuk menggambarkan prosedur komputasi yang kita kerjakan.
c. Sistem kontrol
Sistem kontrol merupakan bagian penting dalam sistem otomasi. Apabila suatu sistem otomasi dikatakan layaknya semua organ tubuh manusia seutuhnya maka sistem kontrol merupakan bagian otak / pikiran, yang mengatur dari keseluruhan gerak tubuh. Sistem kontrol dapat tersusun dari komputer, rangkaian elektronik sederhana, peralatan mekanik. Hanya saja penggunaan rangkaian elektronik, perlatan meknik mulai ditinggalkan dan lebih mengedepankan sistem kontrol dengan penggunaan komputer dan keluarganya (PLC, mikrokontroller)
Sistem kontrol sederhana dapat ditemukan dari berbagai macam peralatan yang kita jumpai, diantaranya
- Setiap toilet memiliki mekanisme kontrol untuk mengisi ulang tangki air dengan pengisian sesuai dengan kapasitas dari tangki tersebut. Mekanisme sistem kontrol tersebut menggunakan peralatan mekanis yang disusun sedemikian rupa sehingga membentuk sistem otomasi.
- AC atau air conditioner merupakan sistem otomasi yang menggunakan sistem kontrol mikroelektronik atau yang sering disebut komputer sederhana.
- Robot assembly contoh sistem otomasi yang menggunakan klntrol sistem komputer atau keluarganya. Sistem control tersebut akan memberikan pengaturan pada gerakan-gerakan tertentu untuk menyusun suatu peralatan pada industri.
KESIMPULAN
Dengan mengacu pada metode disain yang benar, maka unjuk kerja dari pompa lokal dapat ditingkatkan. Hal ini dibuktikan dengan unjuk kerja prototipe pompa AP-S100, sebagai hasil dari perbaikan disain pompa lokal, mampu meningkatkan efisiensi sebesar 10.67% - 16.14%, debit 62.29% - 12.14 %, tinggi total 12.08% – 34.86% dan menghemat energi potensial sebesar 1.08% - 4.17%. Untuk lebih mengurangi energi potensial pompa, perlu dicari alternatif lain bahan material untuk impeller agar lebih ringan, sehingga daya poros yang diperlukan berkurang.
DASAR MESIN LISTRIK
Dimana motor digunakan
Motor listrik merupakan sebuah perangkat elektromagnetis yang mengubah energi listrik menjadi energi mekanik. Energi mekanik ini digunakan untuk, misalnya, memutar impeller pompa, fan atau blower, menggerakan kompresor, mengangkat bahan, dll.Motor listrik digunakan juga di rumah (mixer, bor listrik, fan angin) dan di industri.Motor listrik kadangkala disebut “kuda kerja” nya industri sebab diperkirakan bahwa motor-motor menggunakan sekitar 70% beban listrik total di industri.
Dalam memahami sebuah motor, penting untuk mengerti apa yang dimaksud dengan beban motor. Beban mengacu kepada keluaran tenaga putar/ torque sesuai dengan kecepatan yang diperlukan. Beban umumnya dapat dikategorikan kedalam tiga kelompok (BEE India, 2004):
Beban torque konstan adalah beban dimana permintaan keluaran energinya bervariasi dengan kecepatan operasinya namun torque nya tidak bervariasi. Contoh beban dengan torque konstan adalah conveyors, rotary kilns, dan pompa displacement konstan.
Beban dengan variabel torque adalah beban dengan torque yang bervariasi dengan
kecepatan operasi. Contoh beban dengan variabel torque adalah pompa sentrifugal dan fan (torque bervariasi sebagai kwadrat kecepatan).
Beban dengan energi konstan adalah beban dengan permintaan torque yang berubah dan berbanding terbalik dengan kecepatan. Contoh untuk beban dengan daya konstan adalah peralatan-peralatan mesin.
Komponen motor listrik bervariasi untuk berbagai jenis motor, dalam bab 2 dijelaskan
untuk masing-masing motor.
Gambar 1. Prinsip Dasar dari Kerja Motor Listrik.
2. JENIS MOTOR LISTRIK
Bagian ini menjelaskan tentang dua jenis utama motor listrik: DC dan motor. Dafar para pemasok motor listrik.
Gambar 3 memperlihatkan motor listrik yang paling umum. Motor tersebut dikategorikan berdasarkan pasokan input, konstruksi, dan mekanisme operasi, dan dijelaskan lebih lanjut dibawah ini.
Gambar 2. Klasifikasi Jenis Utama Motor Listrik
2.1 Motor DC
Motor arus searah, sebagaimana namanya, menggunakan arus langsung yang tidak langsung/direct-unidirectional. Motor DC digunakan pada penggunaan khusus dimana diperlukan penyalaan torque yang tinggi atau percepatan yang tetap untuk kisaran kecepatan yang luas.
Gambar 3 memperlihatkan sebuah motor DC yang memiliki tiga komponen utama:
Kutub medan. Secara sederhada digambarkan bahwa interaksi dua kutub magnet akan
menyebabkan perputaran pada motor DC. Motor DC memiliki kutub medan yang
stasioner dan dinamo yang menggerakan bearing pada ruang diantara kutub medan.
Motor DC sederhana memiliki dua kutub medan: kutub utara dan kutub selatan. Garis
magnetik energi membesar melintasi bukaan diantara kutub-kutub dari utara ke selatan. Untuk motor yang lebih besar atau lebih komplek terdapat satu atau lebih elektromagnet. Elektromagnet menerima listrik dari sumber daya dari luar sebagai penyedia struktur medan.
Dinamo. Bila arus masuk menuju dinamo, maka arus ini akan menjadi elektromagnet. Dinamo yang berbentuk silinder, dihubungkan ke as penggerak untuk menggerakan beban. Untuk kasus motor DC yang kecil, dinamo berputar dalam medan magnet yang dibentuk oleh kutub-kutub, sampai kutub utara dan selatan magnet berganti lokasi. Jika hal ini terjadi, arusnya berbalik untuk merubah kutub-kutub utara dan selatan dinamo.
Commutator. Komponen ini terutama ditemukan dalam motor DC. Kegunaannya adalah untuk membalikan arah arus listrik dalam dinamo. Commutator juga membantu dalam transmisi arus antara dinamo dan sumber daya.
Keuntungan utama motor DC adalah sebagai pengendali kecepatan, yang tidak
mempengaruhi kualitas pasokan daya. Motor ini dapat dikendalikan dengan mengatur:
Tegangan dinamo – meningkatkan tegangan dinamo akan meningkatkan kecepatan
Arus medan – menurunkan arus medan akan meningkatkan kecepatan.
Motor DC tersedia dalam banyak ukuran, namun penggunaannya pada umumnya dibatasi
untuk beberapa penggunaan berkecepatan rendah, penggunaan daya rendah hingga sedang seperti peralatan mesin dan rolling mills, sebab sering terjadi masalah dengan perubahan arah arus listrik mekanis pada ukuran yang lebih besar. Juga, motor tersebut dibatasi hanya untuk penggunaan di area yang bersih dan tidak berbahaya sebab resiko percikan api pada sikatnya. Motor DC juga relatif mahal dibanding motor AC.
Hubungan antara kecepatan, flux medan dan tegangan dinamo ditunjukkan dalam persamaan
berikut:
Gaya elektromagnetik: E = KFN
Torque: T = KFIa
Dimana:
E =gaya elektromagnetik yang dikembangkan pada terminal dinamo (volt)
F = flux medan yang berbanding lurus dengan arus medan
N = kecepatan dalam RPM (putaran per menit)
T = torque electromagnetik
Ia = arus dinamo
K = konstanta persamaan
2.1.1 Motor DC sumber daya terpisah/ Separately Excited
Jika arus medan dipasok dari sumber terpisah maka disebut motor DC sumber daya terpisah/separately excited.
2.1.2 Motor DC sumber daya sendiri/ Self Excited: motor shunt
Pada motor shunt, gulungan medan (medan shunt) disambungkan secara paralel dengan gulungan dinamo (A) seperti diperlihatkan dalam gambar 4. Oleh karena itu total arus dalam jalur merupakan penjumlahan arus medan dan arus dinamo.
Berikut tentang kecepatan motor shunt (E.T.E., 1997):
Kecepatan pada prakteknya konstan tidak tergantung pada beban (hingga torque tertentu setelah kecepatannya berkurang, lihat Gambar 4) dan oleh karena itu cocok untuk penggunaan komersial dengan beban awal yang rendah, seperti peralatan mesin.
Kecepatan dapat dikendalikan dengan cara memasang tahanan dalam susunan seri
dengan dinamo (kecepatan berkurang) atau dengan memasang tahanan pada arus medan (kecepatan bertambah).
2.1.3 Motor DC daya sendiri: motor seri
Dalam motor seri, gulungan medan (medan shunt) dihubungkan secara seri dengan gulungan dinamo (A) seperti ditunjukkan dalam gambar 5. Oleh karena itu, arus medan sama dengan arus dinamo. Berikut tentang kecepatan motor seri (Rodwell International Corporation, 1997; L.M. Photonics Ltd, 2002):
Kecepatan dibatasi pada 5000 RPM
Harus dihindarkan menjalankan motor seri tanpa ada beban sebab motor akan mempercepat tanpa terkendali.
Motor-motor seri cocok untuk penggunaan yang memerlukan torque penyalaan awal yang tinggi, seperti derek dan alat pengangkat hoist (lihat Gambar 5).
2.1.4 Motor DC Kompon/Gabungan
Motor Kompon DC merupakan gabungan motor seri dan shunt. Pada motor kompon,
gulungan medan (medan shunt) dihubungkan secara paralel dan seri dengan gulungan dinamo (A) seperti yang ditunjukkan dalam gambar 6. Sehingga, motor kompon memiliki torque penyalaan awal yang bagus dan kecepatan yang stabil. Makin tinggi persentase
penggabungan (yakni persentase gulungan medan yang dihubungkan secara seri), makin
tinggi pula torque penyalaan awal yang dapat ditangani oleh motor ini. Contoh,
penggabungan 40-50% menjadikan motor ini cocok untuk alat pengangkat hoist dan derek,sedangkan motor kompon yang standar (12%) tidak cocok.
Gambar 6: Karakteristik Motor Kompon DC
2.2 Motor AC
Motor arus bolak-balik menggunakan arus listrik yang membalikkan arahnya secara teratur pada rentang waktu tertentu. Motor listrik memiliki dua buah bagian dasar listrik: "stator" dan "rotor" seperti ditunjukkan daalam Gambar 7. Stator merupakan komponen listrik statis. Rotor merupakan komponen listrik berputar untuk memutar as motor.
Keuntungan utama motor DC terhadap motor AC adalah bahwa kecepatan motor AC lebih sulit dikendalikan. Untuk mengatasi kerugian ini, motor AC dapat dilengkapi dengan penggerak frekwensi variabel untuk meningkatkan kendali kecepatan sekaligus menurunkan dayanya. Motor induksi merupakan motor yang paling populer di industri karena kehandalannya dan lebih mudah perawatannya. Motor induksi AC cukup murah (harganya setengah atau kurang dari harga sebuah motor DC) dan juga memberikan rasio daya terhadap berat yang cukup tinggi (sekitar dua kali motor DC).
2.2.1 Motor sinkron
Motor sinkron adalah motor AC, bekerja pada kecepatan tetap pada sistim frekwensi tertentu. Motor ini memerlukan arus searah (DC) untuk pembangkitan daya dan memiliki torque awal yang rendah, dan oleh karena itu motor sinkron cocok untuk penggunaan awal dengan beban rendah, seperti kompresor udara, perubahan frekwensi dan generator motor. Motor sinkron mampu untuk memperbaiki faktor daya sistim, sehingga sering digunakan pada sistim yang menggunakan banyak listrik.
Gambar 7. Motor Sinkron
(Integrated Publishing, 2003)
Komponen utama motor sinkron adalah (Gambar 7):
Rotor. Perbedaan utama antara motor sinkron dengan motor induksi adalah bahwa rotor mesin sinkron berjalan pada kecepatan yang sama dengan perputaran medan magnet. Hal ini memungkinkan sebab medan magnit rotor tidak lagi terinduksi. Rotor memiliki magnet permanen atau arus DC-excited, yang dipaksa untuk mengunci pada posisi tertentu bila dihadapkan dengan medan magnet lainnya.
Stator. Stator menghasilkan medan magnet berputar yang sebanding dengan frekwensi yang dipasok.
Motor ini berputar pada kecepatan sinkron, yang diberikan oleh persamaan berikut:
Ns = 120 f / P
Dimana:
f = frekwensi dari pasokan frekwensi
P= jumlah kutub
2.2.2 Motor induksi
Motor induksi merupakan motor yang paling umum digunakan pada berbagai peralatan
industri. Popularitasnya karena rancangannya yang sederhana, murah dan mudah didapat, dan dapat langsung disambungkan ke sumber daya AC.
a. Komponen
Motor induksi memiliki dua komponen listrik utama (Gambar 8):
Rotor. Motor induksi menggunakan dua jenis rotor:
Rotor kandang tupai terdiri dari batang penghantar tebal yang dilekatkan dalam petak-petak slots paralel. Batang-batang tersebut diberi hubungan pendek pada kedua ujungnya dengan alat cincin hubungan pendek.
Lingkaran rotor yang memiliki gulungan tiga fase, lapisan ganda dan terdistribusi. Dibuat melingkar sebanyak kutub stator. Tiga fase digulungi kawat pada bagian dalamnya dan ujung yang lainnya dihubungkan ke cincin kecil yang dipasang pada batang as dengan sikat yang menempel padanya.
Stator. Stator dibuat dari sejumlah stampings dengan slots untuk membawa gulungan tiga fase. Gulungan ini dilingkarkan untuk sejumlah kutub yang tertentu. Gulungan diberi spasi geometri sebesar 120 derajat
Gambar 8. Motor Induksi (Automated Buildings)
c. Klasifikasi motor induksi
Motor induksi dapat diklasifikasikan menjadi dua kelompok utama.
Motor induksi satu fase. Motor ini hanya memiliki satu gulungan stator, beroperasi dengan pasokan daya satu fase, memiliki sebuah rotor kandang tupai, dan memerlukan sebuah alat untuk menghidupkan motornya. Sejauh ini motor ini merupakan jenis motor yang paling umum digunakan dalam peralatan rumah tangga, seperti fan angin, mesin cuci dan pengering pakaian, dan untuk penggunaan hingga 3 sampai 4 Hp.
Motor induksi tiga fase. Medan magnet yang berputar dihasilkan oleh pasokan tiga fase yang seimbang. Motor tersebut memiliki kemampuan daya yang tinggi, dapat memiliki kandang tupai atau gulungan rotor (walaupun 90% memiliki rotor kandang tupai); dan penyalaan sendiri. Diperkirakan bahwa sekitar 70% motor di industri menggunakan jenis ini, sebagai contoh, pompa, kompresor, belt conveyor, jaringan listrik , dan grinder. Tersedia dalam ukuran 1/3 hingga ratusan Hp.
d. Kecepatan motor induksi
Motor induksi bekerja sebagai berikut. Listrik dipasok ke stator yang akan menghasilkan
medan magnet. Medan magnet ini bergerak dengan kecepatan sinkron disekitar rotor. Arus rotor menghasilkan medan magnet kedua, yang berusaha untuk melawan medan magnet stator, yang menyebabkan rotor berputar.
Walaupun begitu, didalam prakteknya motor tidak pernah bekerja pada kecepatan sinkron
namun pada “kecepatan dasar” yang lebih rendah. Terjadinya perbedaan antara dua kecepatan tersebut disebabkan adanya “slip/geseran” yang meningkat dengan meningkatnya beban. Slip hanya terjadi pada motor induksi. Untuk menghindari slip dapat dipasang sebuah cincin geser/ slip ring, dan motor tersebut dinamakan “motor cincin geser/ slip ring motor”.
Persamaan berikut dapat digunakan untuk menghitung persentase slip/geseran:
% Slip = Ns – Nb x 100
Ns
Dimana:
Ns = kecepatan sinkron dalam RPM
Nb = kecepatan dasar dalam RPM
e. Hubungan antara beban, kecepatan dan torque
Gambar 9 menunjukan grafik torque-kecepatan motor induksi AC tiga fase dengan arus yang sudah ditetapkan. Bila motor:
Mulai menyala ternyata terdapat arus nyala awal yang tinggi dan torque yang rendah (“pull-up torque”).
Mencapai 80% kecepatan penuh, torque berada pada tingkat tertinggi (“pull-out torque”) dan arus mulai turun.
Pada kecepatan penuh, atau kecepatan sinkron, arus torque dan stator turun ke nol.
Gambar 9. Grafik Torque-Kecepatan Motor Induksi AC 3-Fase
DAFTAR PUSTAKA
Agung Prabowo, Agung Hendriadi, MJ. Tjaturetna B, dan Novi Sulistyosari, 2003. Perbaikan Disain dan Pengembangan Pompa irigasi Sentrifugal Buatan Lokal Untuk Meningkatkan Unjuk Kerjanya. Laporan Akhir Kegiatan Penelitian dan Perekayasaan Balai Besar Pengembangan Mekanisasi Pertanian (Unpublished). Serpong.
Agung Prabowo, Agung Hendriadi, Novi Sulistyosari, Hari Gunardi dan Affifudin, 2003. Metode Perbaikan Disain Pompa Sentrifugal Diterapkan Untuk Pompa Buatan Lokal. Temu Ilmiah Pengembangan Mekanisasi Pertanian. Bogor, 16 Desember 2003.
Anderson, H. H., 1964. Centrifugal Pump. Trade and Technical Press Ltd. Crown House Morden Surrey England.
BSN ,1998. Prosedur dan Cara Uji Pompa Air Sentrifugal Untuk Irigasi. Standar Nasional Indonesia. Badan Standardisasi Nasional-BSN. Jakarta
BSN, 1998. Unjuk Kerja Pompa Air Sentrifugal Untuk Irigasi. Standar Nasional Indonesia. Badan Standardisasi Nasional-BSN. Jakarta
Church, A. H. 1972. Centrifugal Pumps and Blowers. Robert E. Krieger Publishing Company. Huntingtin, New York, USA.
Ludwig, G., Meschkat, S. and Stoffel, B. 2000. Design Factors Affecting Pump Efficiency. Darmstadt University of Technology. Magdalenenstrabe 4, D-64289 Darmstadt, Germany.
Stepanoff, A. J. 1957. Centrifugal and Axial Flow Pump. John Wiley and Sons. Inc., New York, USA.
Torishima Pump. 1999. Hand Book. Torishima Pump MFG. Co., Ltd. Japan.
Lampiran 1. Skema Fasilitas Uji Pompa di BBP Mektan, Serpong.
Lampiran 2. Instalasi Pengujian Pompa di BBP Mektan, Serpong
DAFTAR PUSTAKA
Haryanto. 2007. Sains untuk Sekolah Dasar Kelas VI. Penerbit Erlangga-Jakarta.
Purwanto, B. Dan Nugroho, A. 2007. Belajar Ilmu Alam dan Sekitarnya 1 untuk Kelas VII SMP dan MTs. Penerbit Tiga Serangkai Pustaka Mandiri-Solo.
Setyaningtyas, Y. 2008. Seri Cerdas Tanpa Guru : Cerdas Sains Kelas 4-6 SD. Penerbit Pustaka Widyatama-Yogyakarta.
Tim IPA SMP/MTs. 2007. Ilmu Pengetahuan Alam 1. PT. Galaxy Puspa Mega-Jakarta
Tim Sains Fisika SLTP. 2004. Sains Fisika Untuk SLTP Kelas 1 Berdasarkan Kurikulum Berbasis Kompetensi. Penerbit PT. Galaxy Puspa Mega-Jakarta
Utomo, S. dan Miarjo, S. 2008. Siap Belajar Mandiri-Menjadi Siswa Unggulan, Kuasai Tuntas Sains SD Kelas 4-6. Penerbit Limas-Jakarta.
Wismono, J. dan Riyanto. 2007. Gembira Belajar IPA, untuk Sekolah Dasar Kelas 6. Penerbit Grasindo-Jakarta.
☺ © ♥ ea/materi 8/mentari/bio 6/December/08 ♥☺
ENERGI
Disebut juga dengan tenaga.
Adalah kemampuan yang diperlukan untuk melakukan usaha.
Dijumpai dalam berbagai bentuk.
Tersusun oleh banyak atom.
Atom adalah satuan unit terkecil.
Dibentuk dari perpindahan satu atom dengan atom yang lain.
Pada manusia memiliki sumber energi utama yaitu makanan yang akan dicerna oleh sistem pencernaan dalam reaksi kimia.
Benda yang dapat menghasilkan energi disebut sumber energy.
SUMBER ENERGI
1. Matahari
2. Air
3. Gas
4. Minyak bumi
5. Listrik
6. Batu bara
7. Angin
8. Makhluk hidup
BENTUK-BENTU ENERGI
1. Energi panas/kalor yaitu energi yang dimiliki oleh suatu benda karena suhunya (benda yang panas).
2. Energi cahaya yaitu energi yang dihasilkan oleh benda yang bercahaya.
3. Energi bunyi yaitu energi yang yang dihasilkan dari benda yang bergetar/sedang bergerak.
4. Energi listrik yaitu energy yang dihasilkan oleh arus listrik.
5. Energi kinetik/energi gerak yaitu energi yang dimiliki oleh benda-benda yang sedang bergerak.
6. Energi kimia yaitu energi yang tersimpan dalam suatu zat, dalam bentuk ikatan-ikatan kimia. Ex : dalam makanan, batu bara, bensin dll.
7. Energi nuklir yaitu energi yang dihasilkan oleh bahan radioaktif . Energi ini tersimpan dalam elemen.
8. Energi potensial yaitu energi yang dimiliki oleh suatu benda karena kedudukannya. Energi ini termasuk dalam energi yang tersimpan.
9. Energi potensial gravitasi yaitu energi yang tersimpan pada benda yang berada pada ketinggian tertentu.
10. Energi potensial pegas yaitu energi yang tersimpan dalam pegas. Energi ini akan tersimpan dalam benda yang dapa melenting/per. Jika benda yang memiliki per dilepas maka energy potensial yang dimiliki akan berubah menjadi energi kinetik.
SUMBER ENERGI PANAS
Satuan panas adalah derajat.
Energi panas disebut juga kalor yaitu energi yang dihasilkan oleh benda yang menimbulkan panas.
Satuan kalor adalah kalori.
1 kalori = 4,2 joule.
Macam sumber energi panas :
a. Gesekan benda
• Selain dapat menibulkan panas juga dapat menimbulkan bahaya.
• Ex : 1. Gesekan ban mobil dengan aspal.
2. Gesekan batang korek api dengan bidangnya dapat menimbulkan api.
b. Api
• Panas api dapat diperoleh dari :
1. Kompor minyak tanah
2. Lilin
3. Kayu
4. Korek api
5. Kompor gas
6. Kompor listrik
• Energi panas api dapat dimanfaatkan untuk :
1. Memasak
2. Membakar sampah
3. Penerangan
4. Pemanas ruangan/tungku pemanas
5. Menyetrika
6. Api unggun
c. Matahari
• Merupakan sumber energi utama.
• Pancaran panasnya ke bumi secara radiasi.
• Panas permukaan matahari mencapai 6.000 derajat Celcius.
• Panas bagian dalam mencapai 16 juta derajat Celcius.
• Dimanfaatkan oleh makhluk hidup. Oleh tumbuhan untuk proses fotosintesis. Oleh manusia dan hewan untuk pertumbuhan tulang.
• Energi panas dimanfaatkan oleh manusia, terutama untuk :
1. Pembangkit tenaga listrik.
2. Menggerakkan mobil.
3. Mengeringkan pakaian.
4. Mengeringkan bahan makanan.
d. Panas bumi
• Panas berasal dari dalam bumi yang disebut panas bumi.
• Energi panas bumi disebut endogen.
• Dimanfaatkan untuk :
1. Pembangkit tenaga panas bumi.
2. Memanaskan air sehingga menghasilkan uap. Uap panas dimanfaatkan untuk memutar turbin yang menyebabkan generator bergerak. Generator dapat menghasilkan listrik.
e. Batu bara
• Batu bara dihasilkan dari penumpukan tumbuhan tropis yang telah mati ribuan tahun yang lalu.
• Jenis tumbuhan yang dapat menghasilkan batu bara yaitu :
1. Galamariaceae
2. Lapidodendrale
3. Pteridospermae
• Manfaat batu bara yaitu :
1. Bahan bakar kereta api atau kapal laut.
2. Bahan mentah bensin tiruan.
3. Bahan bakar pembangkit listrik.
4. Keperluan industri.
5. Memasak.
Alat pengukur panas adalah termometer.
Macam termometer ada 4 yaitu :
a. Termometer Celcius (C).
b. Termometer Reamur (R).
c. Termometer Kelvin (K).
d. Termometer Fareinheit (F).
Benda yang dapat menghasilkan panas yaitu :
a. Solder listrik
b. Api yang bernyala
c. Sinar matahari
d. Setrika
Kegiatan manusia yang menggunakan energi panas yaitu :
a. Memasak air
b. Menggoreng makanan
c. Memasak makanan/sayur
d. Menggososk baju
Ada 3 macam termometer menurut fungsinya :
a. Termometer laboratorium
b. Termometer badan
c. Termometer dinding
TABEL SKALA TERMOMETER (DERAJAT)
KEADAAN C R F K
AIR MENDIDIH 100 80 212 373
ES MENCAIR 0 0 32 273
SKALA PERBANDINGAN
C : R : F : K = 5 : 4 : (9 + 32) : (273 + K)
PERPINDAHAN PANAS
Panas bersifat dapat berpindah dari benda yang bersuhu tinggi ke benda yang bersuhu rendah.
Perpindahan panas dapat dengan perantara atau tanpa perantara.
Cara perpindahan panas ada 3 macam yaitu :
1. Konduksi
• Yaitu suatu perpindahan panas melalui zat perantara dengan cara merambat.
• Zat perantaranya adalah zat padat.
• Ex :
a. Lilin yang ditempelkan pada tembaga kemudian dipanaskan dengan api akan meleleh dalam waktu yang cepat.
b. Memanaskan sendok. Pertama panas akan terasa di bagian ujung sendok dan kemudian merambat ke seluruh sendok.
• Konduktor adalah penghantar panas yang baik. Contohnya seperti barang yang terbuat dari logam.
• Isolator adalah penghantar panas yang tidak baik/buruk. Contohnya seperti kaca, kayu, plastik.
2. Konveksi
• Yaitu suatu cara perpindahan panas dengan cara mengalir.
• Zat perantara/medium dapat berupa zat cair dan gas.
• Ex :
a. Terjadinya angin laut yaitu angin yang bergerak dari laut ke darat. Serta angin darat yaitu angin yang bergerak dari darat ke laut.
b. Saat merebus air dalam ketel/panci, air yang berada di dasar ketel akan panas terlebih dahulu. Kemudian air akan bergerak naik dan menjadi lebih ringan. Karena air di bagian atas itu lebih berat, kemudian akan turun. Akibatnya terjadi perpindahan air. Dan terjadilah aliran air.
c. Saat menyalakan api, sekitar badan kita akan terasa panas.
3. Radiasi
• Yaitu perpindahan panas tanpa melalui zat perantara dengan cara memancar.
• Ex :
a. Panas matahari ke bumi.
b. Panas api unggun.
4. Peralatan yang berprinsipkan perpindahan energi
• Ex :
a. Alat pemanas air dengan tenaga surya/matahari, perpindahan secara radiasi.
b. Solder dan setrika listrik, perpindahan secara konduksi.
c. Baling-baling, perpindahan secara konveksi.
ENERGI ALTERNATIF
1) Energi angin
• Pertimbangan untuk menggunakan energi angin adalah :
a. Murah.
b. Aman dalam pemakaian.
c. Bersih dari polusi.
d. Bebas dari bahan bakar.
• Dimanfaatkan untuk :
a. Menggerakkan kincir angin.
b. Menggerakkan perahu layar dan selancar.
c. Membantu penyerbukan.
d. Membantu penyebaran biji pada tumbuhan.
e. Mengeringkan pakaian.
f. Untuk olahraga.
g. Untukmenggerakan turbin angin (aerogenerator)
2) Air terjun
• Untuk sarana objek wisata.
• Untuk menghasilkan pembangkit listrik tenaga listrik.
• Semakin cepat arus yang mengalir maka semakin cepat kincir air berputar dan semakin besar arus listrik yang dihasilkan.
• Ex :
a. PLTA Jatiluhur di Purwakarta.
b. PLTA Karangkates di Malang - Jawa Timur.
c. PLTA Asahan di Medan - Sumatera Utara.
3) Energi gas
• Sumber utamanya adalah LPG (Liquid Petroleum Gas).
• Lebih ramah lingkungan karena tidak menimbulkan asap.
• Energi gas bermanfaat untuk :
a. Pembangkit listrik
b. Industri
c. Transportasi
d. Memasak makanan dan minuman.
4) Energi biodesel
• Sumbernya dari kelapa sawit.
• Digunakan untuk bahan bakar mesin diesel.
5) Energi bioetanol
• Sumbernya dari tetes tebu.
Manfaat energi alternative
a. Pemanfaatan energi pasang. Aliran air akibat terjadinya pasang air laut akan menggerakan turbin pada generator. Pasang air laut dapat terjadi akibat adanya gravitasi bulan dan matahari.
b. Energi panas matahari dimanfaatkan dalam proses pengawetan makanan (pengeringan).
c. Energi matahari dapat dimanfaatkan untuk kendaraan bertenaga surya.
d. Energi panas matahari dan angin untuk membantu mengeringkan pakaian.
e. Energi angin untuk menggerakkan kincir angin pada Pembangkit Listrik Tenaga Angin.
f. Energi panas matahari untuk pembangkit listrik tenaga panas bumi. Ex : Pembangkit Listrik di Kamojang (Jawa Barat) dan Dataran Tinggi Dieng (Jawa Tengah).
g. Energi air dimanfaatkan untuk menggerakkan turbin pada generator Pembangkit Listrik Tenaga Air (PLTA).
h. Energi panas matahari untuk pemanas air dan penghangat ruangan. Alat yang digunakan disebut panel surya. Panel surya akan menyimpan energi matahari untuk diubah menjadi energi listrik kemudian diubah menjadi energi kalor.
ENERGI LAIN
I. Energi kimia
• Yaitu energi yang terdapat dalam bahan-bahan yang bersifat kimia.
• Energi ini timbul karena adanya reaksi kimia yaitu perubahan materi yang menyangkut struktur dalam molekul suatu zat.
• Bahan-bahan yang bersifat kimia antara lain :
a. Makanan
b. Batu bara
c. Aki
d. Bahan bakar
e. Minyak bumi
f. Baterai
• Bahan yang bisa menimbulkan energi kimia yaitu :
a. Baterai
b. Bahan bakar
c. Batu bara
d. Makanan
e. Minyak bumi
f. Aki
II. Energi gerak
• Yaitu energi yang dihasilkan oleh benda-benda yang bergerak.
• Disebut energi kinetis.
• Ex : angin yang bertiup dan air yang mengalir.
• Besar kecilnya energi gerak tergantung pada :
a. Kecepatan gerak benda, semakin cepat benda bergerak maka energinya akan makin besar energinya. Semakin lambat benda bergerak maka akan semakin kecil energinya.
b. Berat benda, semakin berat suatu benda maka akan semakin besar energinya. Semakin ringan suatu benda maka semakin kecil energinya.
III. Energi listrik
• Yaitu energi yang timbul dari aliran listrik.
• Satuan tegangan listrik disebut Volt (V).
• Alat untuk mengukur tegangan listrik adalah Voltmeter.
• Watt (W) adalah satuan energi listrik setiap detik. Disebut juga dengan daya listrik.
• Alat untuk mengukur arus listrik adalah Amperemeter.
• Satuan arus listrik disebut Ampere (A).
• Satuan hambatan listrik disebut Ohm (Ω).
• Alat untuk mengukur hambatan listrik adalah Ohmmeter.
• Alat gabungan untuk mengukur arus listrik, tegangan listrik dan hambatan listrik adalah multimeter (avometer).
• Bermanfaat untuk :
a. Penerangan.
b. Penggerak motor.
c. Alat rumah tangga.
• Energi listrik dalam rumah tangga yaitu :
a. Kipas angin
b. Setrika
c. Kulkas
d. Mesin cuci
e. Blender
f. Micromave
g. Dll.
• Sifat-sifat arus listrik :
a. Mengalir dari daerah yang bermuatan banyak (kutub positif) ke daerah yang bermuatan listrik sedikit (kutub negative).
b. Hanya dapat merambat melalui suatu penghantar yang baik (konduktor).
• Sumber listrik antara lain :
a. PLN merupakan sumber listrik utama.
b. Generator merupakan sumber energi listrik yang terbesar. Mengubah energi gerak menjadi energi listrik. Terdiri dari magnet dan kumparan.
c. Baterai dapat mengubah energi kimia menjadi energi listrik. Baterai berisi zat kimia. Bagian luarnya terdiri dari logam, lapisan seng yang digunakan sebagai kutub negative, batang arang pada bagian tengah yang ujungnya terdapat tembaga dan bertindak sebagai kutub positif.
d. Dinamo sepeda dapat mengubah energi mekanik menjadi energi listrik. Dinamo sepeda terdiri dari magnet berbentuk tabung dan kumparan (kawat yang digulung secara teratur).
e. Aki (akumulator/elemen basah) dapat mengubah energi kimia menjadi energi listrik. Aki berisi zat kimia cair.
f. Elemen volta. Penemu elemen volta adalah Alessandro Volta. Elemen volta terdiri dari lempeng seng (Zn) dan lempeng tembaga (Cu) yang tercelup dalam suatu larutan asam sulfat (H2SO4). Lempeng seng dan H2SO4 akan bereaksi dan menghasilkan muatan negative. Reaksi antara H2SO4 encer dan tembaga akan menghasilkan muatan positif. Muatan listrik akan bersifat sementara/bertahan sebentar karena muatan listrik akan terhalang oleh gelembung gas.
• Jenis pembangkit tenaga listrik yaitu :
a. PLTA (Pembangkit Listrik Tenaga Air)
b. PLTD (Pembangkit Listrik Tenaga Diesel)
c. PLTU (Pembangkit Listriik Tenaga Uap)
d. PLTN (Pembangkit Listrik Tenaga Nuklir)
e. PLTG (Pembangkit Listrik Tenaga Gas)
f. Pembangkit Listrik Tenaga Matahari (Surya)
g. Pembangkit Listrik Tenaga Angin
h. Pembangkit Listrik Tenaga Geothermal/panas bumi
• Rangkaian listrik yang disusun secara sejajar akan menghasilkan rangkaian pararel. Rangkaian listrik yang disusun secara berderet disebut rangkaian seri.
• Cara member muatan listrik pada suatu benda yaitu :
a. Digosok-gosok sehingga electron akan berpindah dari benda satu ke benda yang lain. Benda yang elektronnya berpindah akan bermuatan positif dan benda yang kelebihan electron akan bermuatan negative.
b. Penyentuhan. Benda konduktor yang bermuatan listrik disentuhkan ke keonduktor lain yang tidak bermuatan listrik, maka kedua konduktor akan berbagi muatan.
c. Induksi yaitu dengan memberi muatan kepada benda netral yang berada di dekatnya tanpa menyentuh benda tersebut.
• Perbedaan Rangkaian Seri dan Rangkaian Pararel :
RANGKAIAN SERI PERBEDAAN RANGKAIAN PARAREL
BERBEDA TEGANGAN LISTRIK TIAP LAMPU SAMA
KECIL DAYA LISTRIK BESAR
REDUP/KURANG TERANG CAHAYA LAMPU TERANG
BESAR ARUS LISTRIK YANG MENGALIR KECIL
SEDIKIT/HEMAT KEBUTUHAN KABEL BANYAK/BOROS
BESAR HAMBATAN KECIL
AKAN PADAM BILA SATU LAMPU PADAM LAMPU YANG LAIN TIDAK IKUT PADAM
CEPAT HABIS KETAHANAN BATERAI TAHAN LAMA
• Macam listrik :
a. Listrik dinamis merupakan pengaruh listrik yang ditimbulkan oleh benda yang dialiri oleh arus listrik.
b. Listrik statis merupakan merupakan pengaruh listrik yang ditimbulkan oleh benda yang tidak dialiri arus listrik/muatan listrik yang diam.
Rumus untuk menghitung energi listrik pada alat-alat listrik :
daya x jam x hari
Energi = = ……. Kwh
1000
Keterangan :
1 kilowatt = 1.000 watt
Kwh = kilowatt hours = kilowatt jam
1 Kwh = 1.000 x 3.600 = 3.600.000 joule = 3.600.000 watt
Ex :
Sebuah lampu mempunyai daya sebesar 20 watt dan menyala selama 4 jam dalam sehari. Hitunglah energi yang dikeluarkan oleh lampu tersebut !
Jawab :
Diketahui :
Daya = 20 watt
Waktu = 4 jam/hari
Ditanya :
Energi yang dihasilkan lampu ?
Jawab :
daya x jam x hari
Energi =
1000
20 x 4 x 1
=
1000
= 0.08 Kwh
= 288.000 watt
Perbandingan antara arus, tegangan dan daya listrik :
Daya
Arus =
Tegangan
Keterangan :
Arus = Ampere
Tegangan = Volt
Daya = Watt
PERUBAHAN ENERGI LISTRIK
A. Dasar peruabahan bentuk energy
• Dasarnya adalah HUKUM KEKEKALAN ENERGI
“Energi tidak dapat diciptakan dan dimusnahkan. Akan tetapi energi dapat berubah bentuk dari bentuk yang satu ke bentuk yang lain”
B. Macam perubahan bentuk energi
• Energi listrik dapat diubah menjadi energi panas, energi cahaya, energi gerak, energi kimia dan energi bunyi.
• Ex :
a. Energi listrik menjadi energi panas dan cahaya. Ex : televisi, lampu neon dll.
b. Energi listrik menjadi energi panas. Ex : setrika listrik, rice cooker, dll.
c. Energi listrik menjadi energi gerak dan kinetic. Ex : kipas angin, pahat listrik, bor listrik, blender, mixer, motor listrik, dll.
d. Energi listrik menjadi menjadi energi bunyi. Ex : radio, tape recorder, televisi, telephon, mikrofon dll.
e. Energi listrik menjadi energi kimia. Ex : penyetruman aki/accu.
f. Energi gerak menjadi energi listrik. Ex : Dinamo
g. Energi gerak menjadi energi bunyi. Ex : gitar, rebana, biola, dll
h. Energi cahaya menjadi energi panas. Ex : kaca suyankanta/kaca pembesar/lup dapat membakar kertas.
ENERGI POTENSIAL DAN ENERGI KINETIK
a. Energi Potensial
• Adalah energi yang dimiliki suatu benda karena kedudukannya.
• Rumus :
Ep = F x h = m x g x h
Keterangan :
Ep = Energi Potensial (joule/erg)
m = massa (kilogram/gram)
g = kecepatan gravitasi (meter/sekon2 atau sentimeter sekon2)
h = tinggi benda (meter atau sentimeter)
• Ex :
Sebuah mobil yang massanya 5.000 kg bergerak dari titik A dan berhenti di titik B (daerah tanjakan). Jarak mobil di titik B (pada daerah tanjakan) adalah 8 meter. Hitunglah energi potensial ketika mobil berada pada posisi A dan posisi B !
Jawab :
Diketahui :
m = 5.000 kg
ho = 0 m
h1 = 8 m
g = 9,8 m/s2
Ditanyakan :
1. Ep di titik A?
2. Ep di titik B?
Jawab :
1. Ep di titik A
Ep di titik A = m x g x ho
= 5.000 kg x 9,8 m/s2 x 0
= 0 joule
2. Ep di titik B = m x g x h1
= 5.000 kg x 9,8 m/s2 x 8 m
= 329.000 joule
b. Energi Kinetik/energi gerak
• Adalah energi yang dimiliki suatu benda yang sedang bergerak.
• Rumus :
Ek = ½ x m x v2
Keterangan :
Ek = Energi Kinetik (joule/erg)
m = massa (kilogram/gram)
v = kecepatan (meter/sekon atau sentimeter/sekon)
• Ex:
Sebuah benda bermassa 10 kg, bergerak dengan kecepatan 400 cm/s. Berapa besar energy kinetik?
Jawab :
Diketahui :
m = 10 kg
v = 400 cm/s = 4 m/s
Ditanyakan :
Energi kinetik ?
Jawab :
Ek = ½ x m x v2
= ½ x 10 kg x 42
= 80 joule
Langganan:
Postingan (Atom)