Rangkaian Clipper dan Clamper

 Clipper dan Clamper

👉Rangkaian Clipper (pemotong) berfungsi untuk memotong atau menghilangkan sebagian sinyal masukan yang berada di bawah atau di atas level tertentu. Contoh sederhana dari rangkaian clipper adalah penyearah setengah gelombang. Rangkaian ini memotong atau menghilangkan sebagian sinyal masukan di atas atau di bawah level nol. Rangkaian dasar dari sebuah clipper atau pemotong sinyal dapat menggunakan sebuah dioda. Secara umum rangkaian clipper menggunakan dioda dapat digolongkan menjadi dua, yaitu: rangkaian clipper seri dan rangkaian clipper paralel. Rangkaian clipper seri berarti dioda berhubungan secara seri dengan beban, sedangkan clipper paralel berarti dioda dipasang paralel dengan beban. Sedangkan untuk masing-masing jenis tersebut dibagi menjadi clipper negatip (pemotong bagian negatip) dan clipper positip (pemotong bagian positip).bagian positip).

Rangkaian Series Clipper 

Shunt Clipper

    Rangkain clipper (pemotong) digunakan untuk memotong atau menghilangkan sebagian sinyal inputan yang berada di bawah atau di atas level tertentu. Contoh dari rangkaian clipper adalah penyearah setengah gelombang, secara umum rangkaian clipper digolongkan menjadi dua yaitu seri dan paralel. Rangkaian clipper seri dengan beban (R) sedangkan clipper paralel dioda dipasang secara paralel dengan beban.

Petunjuk untuk menganalisa rangkaian clipper dengan memperhatikan arah dioda

- Bila arah dioda ke arah kiri,maka bagian positif dari sinyal masukan akan di lewatkan dan bagian negatif akan di potong (berarti clipper negatif)

Ouput Gelombang Clipper Negatif (BLUE)

Dimana terlihat bahwa ouputan gelombang berwatna biru dipotong/dihilangkan dengan cara dioda tersebut hanya melewatkan sinyal inputan dalam fase positif saja atau bisa disebut dioda tersebut dalam kondisi forward bias sehingga pada kondisi ini dioda pada kaki Anoda lebih positif daripada Katoda yang mengakibatkan gelombang pada fase negatif akan di blok,penerapan ini sering kita jumpai pada penyearah setengah gelombang

- Bila arah dioda ke kiri maka bagian negatif dari sinyal input akan dilewatkan,dan bagian positif akan di potong (Clipper positif)

Ouput Gelombang Clipper Positif (BLUE)

    Terlihat bahwa sinyal keluaran pada osiloskop (garis biru) menunjukan adanya pemotongan/penghilangan gelombang oleh dioda cara kerja dari pemotong positif ini kebalikan dari pemotong negatf, dioda tersebut hanya menyeleksi sinyal dalam fase negatif saja dikarenakan posisi dioda juga mempengaruhi output sinyal. dalam kondisi ini kaki Katoda diberi tengan dari sumber dan dioda hanya meloloskan sinyal dalam fase negatif saja pada saat terjadi pemotongan gelombang positif dioda tersebut dialiri polaritas negatif dimana hanya gelombang negatif saja yang lapat lolos dan terbaca melalui osiloskop dan ini adalah salah satu pemanfaatan dari reverse bias,

Pengaplikasian clipper adalah pada peralatan computer, digital dan sistem elektronik lainnya, menggunakan rangkaian clipper untuk membuang tegangan sinyal di atas atau di bawah level tegangan tertentu

KESIMPULAN

·         Dioda ke kanan maka bagian positif dari sinyal input akan di lewatkan dan bagian negatif             akan dipotong (berarti clipper negatif)

·         Bila arah dioda ke kiri maka bagian negatif dari sinyal input akan dilewatkan, dan bagian                 positif akan dipotong (berarti clipper positif)

·         Rangkain clipper (pemotong) digunakan untuk memotong sebagian sinyal masukan yang                 berada di bawah atau di atas level tertentu

·         Batas pemotongan sinyal adalah pada sumbu nol semula (sesuai dengan sinyal input).

·         Pada saat terjadi pemotongan gelombang positif dioda tersebut dialiri polaritas negatif                    dimana hanya gelombang negatif saja yang lapat lolos dan terbaca melalui osiloskop dan ini         adalah salah satu pemanfaatan dari reverse bias

·         pemotongan sinyal gelombang negatif maka dioda tesebut mengalami pembiasan maju atau         forward bias dimana pada kutub anoda dilewati oleh arus positif sehingga hanya gelombang         positif saja yang dapat lolos

·         Rangkaian clipper adalah rangkaian yang digunakan untuk membatasi tegangan agar tidak             melebihi dari suatu nilai tegangan tertentu. 

·           Rangkain clipper (pemotong) digunakan untuk memotong sebagian sinyal masukan yang berada    di bawah atau di atas level tertentu

·           Contoh sederhana dari rangkain clipper adalah penyearah setengah gelombang.

·           Batas pemotongan sinyal adalah pada sumbu nol semula (sesuai dengan sinyal input)

·           Pada outputan di osiloskop dapat diketahui bahwa cara kerja rangkaian clipper paralel positif        yaitu dengan memotong sinyal positif

·           Rangkaian clipper adalah rangkaian yang digunakan untuk membatasi tegangan agar tidak             melebihi dari suatu nilai tegangan tertentu.

·           Bila arah dioda ke bawah, maka bagian positif dari sinyal input akan dipotong (berarti clipper        positif)

·           Bila rah dioda ke atas, maka bagian negatif dari sinyal input akan dipotong (berarti clipper            negatif)

Jenis-jenis Motor Listrik dan Bagian-bagiannya

 Jenis-jenis Motor Listrik

Berdasarkan sumber tegangannya motor listrik dibedakan menjadi dua, yaitu :

a.  Motor arus Searah

b.  Motor arus Bolak-balik

Jenis dari motor arus searah antara lain :

a.  Motor Seri

b.  Motor Shunt

c.  Motor Kompon

-    Motor kompon panjang

-    Motor kompor pendek

Jenis dari motor arus bolak-balik antara lain :

a.  Motor Synchron

b.  Motor Asynchron ( Induksi )

Khusus untuk motor arus bolak-balik berdasar jumlah phasa dibedakan menjadi dua :

a.    Motor 1 phasa

b.    Motor 3 phasa

Kontruksi dan Bagian-bagian Motor Listrik

Motor listrik terdiri clan 2 bagian utama, yaitu :

a.         Stator       : merupakan bagian dari motor listrik yang tetap (tidak bergerak).

b.        Rotor        : merupakan bagian dari motor listrik yang bergerak / berputar

Berdasarkan konstruksinya stator terdiri dari bagian-bagian antara lain : Inti stator, Rangka (body) Kumparan stator seperti diperlihatkan pada gambar dibawah.

kontruksi motor induksi

Sedangkan jenis rotor dibedakan menjadi :

 Rotor sangkar (Squirrel Cage)

rotor sangkar (dokumen Pribadi)

Rotor lilit (Wound rotor)

Motor Rotor Sangkar Asyncron 3 Phasa

    Khusus untuk konstruksi motor arus searah (dc), dimana motornya harus mendapatkan sumber arus searah, maka selain inti kumparan (stator dan rotor) bagian utama dari motor dc, komutator dan sikat arang yang merupakan media penghubng sumber arus searah dengan kumparan jangkar (armature).

 

Konstruksi motor arus arus searah (DC)

Sedangkan konstruksi sikat arang/ brush, komutator dan rotor diperlihatkan pada gambar 

 

SISTEM PENDINGINAN TRANSFORMATOR

Pendahuluan

    Pada saat transformator dibebani, maka akan timbul panas akibat rugi-rugi pada inti transformator (rugi-rugi besi) dan rugi-rugi pada kumparan transformator (rugi-rugi tembaga). Apabila panas yang dihasilkan terlalu tinggi, maka dapat mengakibatkan kerusakan pada isolasi transformator (isolasi kertas) maupun kerusakan pada isolasi antar laminasi inti besi. Oleh karena itu, pembebanan transformator dibatasi oleh temperatur operasinya. Untuk mengurangi panas akibat rugi-rugi tersebut maka trafo dilengkapi dengan sistem pendingin

Jenis Sintem Pendingin

    Transformator dapat di bedakan berdasarkan sistem pendinginnya. sintem pendingin sendiri dapat dibedakan berdasarkan media pendingin serta mekanisme sirkulasi media pendinginnya. Menurut standard IEC 60076 – 2, pengkodean sistem pendinginan untuk transformator minyak (liquid-immersed transformer) terdiri dari empat huruf, yang dijelaskan sebagai berikut:

Huruf pertama: media pendingin internal, yang kontak langsung dengan kumparan:

 O         : mineral oil atau cairan isolasi sintetik dengan fire point ≤ 300 ^oC;

 K         : cairan isolasi dengan fire point ≥ 300 ^oC;

 L         : cairan isolasi dengan fire point yang tidak terukur.

Huruf kedua: mekanisme sirkulasi untuk media pendingin internal:

N         : aliran thermosiphon alamiah (natural) melalui peralatan pendingin dan didalam winding;

F          : sirkulasi paksa (forced) pada peralatan pendingin, aliran thermosiphon didalam winding;

D         : aliran paksa melalui peralatan pendingin, diarahkan (directed) dari peralatan pendingin ke                        sumber panas (minimal kumparan utama).

Huruf ketiga: media pendingin eksternal:

 A         : udara (air);

W        : air (water).

Huruf keempat: mekanisme sirkulasi untuk media pendingin eksternal:

N         : konveksi alamiah (natural);

F         : sirkulasi paksa (forced), dengan fan atau pompa.

sebagai contoh apabila transformator minyak di dinginkan dengan fan (kipas) dan minyak transformator mengalir secara natural melalui radiator maka kodenya adalah ONAF (Oil Natural Air Force).

Untuk transformator kering (dry type transformer), menurut standard IEC 60726, pendinginan transformator dibagi sebagai berikut:

Media pendingin;

A         : udara (air);

G         : Gas, misalnya nitrogen.

Mekanisme sirkulasi media pendingin;

N         : alamiah (natural);

F          : paksa (forced).

    Apabila transformator tidak tertutup rapat, maka kodenya hanya menggunakan dua huruf. Sedangkan bila tertutup maka kodenya sama seperti pada transformator minyak, dua huruf pertama untuk media pendingin dan mekanisme sirkulasi pada bagian internal dan dua huruf berikutnya untuk media pendingin dan mekanisme sirkulasi bagian eksternal transformator.        

Contohnya, system pendinginan pada suatu transformator yang tidak tertutup / tidak didalam enclosure, atau dalam enclosure udara dapat masuk bersirkulasi masuk kedalam secara alamiah (natural), maka kodenya adalah AN.

Contoh lain, apabila transformator tertutup rapat dalam enclosure dan diisi dengan nitrogen yang bersirkulasi natural, dan bagian luarnya di dinginkan lagi dengan udara yang dalirkan dengan fan, maka kodenya adalah GNAF (Gas Natural Air Force)

Komponen Sistem Pendingin

    Radiator

Berupa Sirip-sirip bergelombang dan di lalui munyak transformator, yang berfungsi untuk memperluas permukaan kontak dengan udara sehingga dapat bisa lebih cepat pelepasan panas secara alami dan cepat. Pada transformator minyak dengan sirkulasi minyak natural, minyak panas akan bergerak ke bagian atas transformator. Minyak tersebut kemudian masuk ke radiator, dan di dalam radiator minyak akan didinginkan baik secara alamiah maupun secara paksa dengan menggunakan fan. Minyak dari radiator kemudian turun ke bagian bawah radiator dan masuk lagi ke tangki transformator bagian bawah.

Pada transformator yang menggunakan air (water) sebagai pendingin bagian eksternal transformator, tidak menggunakan radiator tetapi menggunakan heat exchanger (penukar panas) khusus yang menggunakan sistem tube untuk memindahkan panas dari minyak ke air pendingin, air yang digunakan bukanlah air biasa namun telah melalui proses demineralisasi untuk mencegah adanya partikel2 yang tidak di inginkan atau dapat menyebabkan korosi pipa,sehingga air tersebut dapat digunakan 

Untuk menghindari masuknya air kedalam minyak transformator akibat kebocoran, tekanan minyak didalam heat exchanger dibuat lebih tinggi daripada tekanan air.

    Kipas Pendingin

Fan atau kipas pendingin pada radiator untuk mempercepat proses pendinginan minyak trafo di dalam radiator, kipas tersebut dapat di pasang secara horizontal maupun vertikal,fan menghembuskan udara dari bawah ke atas

    Pompa Sirkulasi

Pompa sirkulasi minyak transformator biasanya terletak di header bawah radiator. Pompa tersebut menyedot minyak dari radiator, kemudian minyak dialirkan ke bagian bawah tangki transformator. Dengan pompa tersebut pendinginan transformator bisa lebih cepatdan lebih efektif.

    Sistem Kontrol Pendingin

Pada transformator yang menggunakan pendinginan paksa (fan, pompa), biasanya dilengkapi dengan box sistem kontrol untuk mengatur operasi sistem pendingin tersebut.

Pada transformator yang memiliki sistem pendinginan bertingkat, misalnya ONAN/ONAF/OFAF, maka operasi dari fan dan pompa tidak secara bersamaan. Pada beban rendah, transformator beroperasi dengan ONAN, fan dan pompa tidak beroperasi. Ketika beban bertambah dan temperatur semakin tinggi, maka fan akan beroperasi. Dan apabila semakin tinggi lagi maka pompa minyak akan beroperasi. Fan dan pompa minyak tersebut beroperasi berdasarkan sensor temperatur kumparan transformator.

sistem pendingin dengan heat exchangeger

aliran minyak trafo

Jenis-jenis Relay Proteksi pada Trafo

 

    Agar dapat beroperasi dengan aman, maka suatu transformator harus dilengkapi dengan system proteksi. Peralatan proteksi yang ada pada suatu transformator adalah sebagai berikut.

Relay Differensial

    Rele diferensial digunakan untuk memproteksi transformator dari gangguan didalam area yang dilingkupi oleh relay tersebut. Dalam kondisi normal, arus yang mengalir ke relay adalah nol.Apabila terjadi gangguan di bagian internal transformator, misalnya short circuit antar kumparan, maka arus mengalir direlay dan relay tersebut akan bekerja.

skema proteksi diferensial

Relay arus lebih

   Relay arus lebih atau dikenal OCR (over Currebt Relay) merupakan peralatan yang mensinyalir arus lebih (over), baik yang disebabkan adanya gangguan hubung singkat atau kelebihan beban. 

Relay Hubung Tanah

Berfungsi sebagai pengaman trafo dari kerusakan akibat gangguan tanah atau earth faulth, 

Relay Buchholz

    Relay buchholz terdapat pada transformator minyak yang menggunakan konservator. Relay ini berfungsi untuk mengamankan transformator akibat gangguan didalam transformator, baik gangguan yang bersifat kecil (incipient) yang menghasilkan gas  maupun gangguan yang besar seperti short-circuit.

Relay Buchholz

Fisik Relay Buchholz

    Pada relay buchholz terdapat dua buah ruangan yang terendam minyak yang tersusun saling bertumpuk secara vertikal, dan masing-masing ruangan tersebut dilengkapi dengan pelampung dan kontak relay.

Apabila terjadigangguan kecil di dalam transformator, misalnya pemanasan lebih pada inti besi, eddy current, lokal overheating, dll, maka akan terbentuk gas dari dekomposisi minyak transformator. Gas-gas tersebut bergerak menuju konservator dan terperangkap dalam ruangan bagian atas relay buchholz. Apabila gas-gas tersebut terakumulasi dan mencapai nilai setting relay, maka pelampung atas akan jatuh dan mengerjakan kontak alarm.

Apabila terjadi gangguan yang besar, misalnya short circuit didalam transformator, maka minyak transformator akan bergejolak dan mengalir dengan cepat menuju konservator. Aliran minyak yang cepat tersebut akan menggerakan pelampung bagian bawah dan akam mengerjakan kontak trip.

Relay Suhu

digunakan dalam memproteksi trafo dari kerusakan akibat adanya kenaikan suhu adatu tempratur trafo ada dua tipe relay ini yaitu:

    Relay suhu minyak

sebagai parameter dan proteksi yang di lengkapi sensor dan dipasangkan pada minyak isolasi di dalam trafo,, pada saat trafo mentransfer daya dari sisi kumparam primer ke sekunder maka akan timbul panas pada minyak isolasi dan berakibta rugi daya maka relay inilah yang akan berfungsi sebagai paraeter dan proteksi

    Relay suhu Kumparan

tidak jauh berbeda relay ini hampir sama dengan relay suhu minyak hanya saja relay ini bekerja pada sisi kumparan jika mengalami kenaikan yang tiba-tiba

Pengaman tekanan lebih (explosive membrane / pressure relief device)

    Alat ini berupa membran dari kaca, plastik, tembaga, atau katup yang berpegas, yang akan pecah pada tekanan tertentu. Alat ini berfungsi untuk melepaskan tekanan berlebih yang terjadi di dalam transformator, misalnya saat terjadi gangguan hubung singkat.

Pengaman tekanan lebih yang menggunakan pegas

Relay Tekanan Lebih (Sudden Pressure Relay)

    Relay ini berfungsi sebagai pengaman terhadap gangguan dari dalam transformator. Relay ini akan mendeteksi terjadinya peningkatan tekanan secara tiba-tiba di dalam tangki transformator, dan diset untuk beroperasi sebelum pengaman tekanan lebih / pressure relief device.

 

Simbol Pralatan Listrik

 

Instrumen Kontrol Listrik

 

PENGERTIAN SATU PHASA DAN TIGA PHASA

 Pendahuluan

    Seperti diketahui mesin pembangkit tenaga listrik untuk menyediakan tenaga listrik ke pemakai/konsumen dapat dibuat pula skala kecil dan skala besar yang dikenal dengan sistem satu phasa dan tiga phasa.

    Pada mesin pembangkit/sistem satu phasa keuntungannya harganya murah, mudah perawatannya tetapi hanya dapat digunakan untuk menyediakan beban – beban yang relatif kecil, sedangkan mesin pembangkit tiga phasa keuntungannya dapat mensuplai tenaga listrik kepada konsumen untuk skala besar, dimana skala besar umumnya pabrik – pabrik yang mempunyai peralatan tiga phasa. Keuntungan lainnya pada mesin pembangkit tiga phasa dapat mensuplai beban satu phasa dengan cara pengambilan sumber / titik hubung netral dengan phasa. Kerugian harganya mahal dan membutuhkan perawatan yang rumit

 Generator satu phasa

    Generator arus bolak – balik (AC) 1 phasa dapat digambarkan sebagai komponen yang terdiri dari magnet permanen sebagai induktor dan kumparan yang diputar ditengah medan magnet, maka akan timbul GGL (gaya gerak listrik) yang menyebabkan perbedaan potensial diantara 2 terminal kumparan.  Dengan bantuan cincin geser ( slip ring ) dan sikat – sikat (brush) dan terminal dapat disambungkan pada suatu rangkaian ( alat pemakai ).

    Tegangan sinusoida. Bila 1 periode terjadi dalam 1 detik, maka dikatakan frekuensi arus 1 periode / detik atau 1 Hz dan bila dalam 1 detik ada 50 periode, maka frekuensi arus adalah 50 periode / detik, diperlukan putaran kumparan 50 putaran / detik atau 3000 putaran / menit ( RPM ).

    Dengan menggunakan 2 pasang kutub induktor, maka untuk mendapatkan 1 periode / detik hanya diperlukan ½ put / detik. Jadi untuk membuat frekuensi arus 50 putaran / detik atau 50 Hz hanya memerlukan 25 putaran / detik atau 1500 put / menit ( RPM ). Hubungan frekuensi, putaran dan pasang kutub dapat dinyatakan dalam bentuk rumus, yaitu :

              

 Generator 3 Phasa

    pada generator bolak – balik (AC) 1 phasa dengan sepasang kutub, satu putaran rotor menimbulkan 1 tegangan sinusoida, maka untuk generator dengan kapasitas besar cara ini adalah kurang / tidak efisien dan karena itu diperkenalkan generator 3 phasa. Generator 3 phasa terdiri dari 3 buah kumparan stator yang sama, berbeda letak 120⁰ dalam penempatan satu sama lain, 

Bila kumparan induktor dengan sepasang kutub berputar 1 putaran yang besarnya sama, frekuensinya sama tetapi berbeda phasa 1/3 periode ( 120⁰ ) satu sama lainnya, gambar 23b.

foto brush/sikat arang (dokumen pribadi)