BAB II
TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Power Tranformator ( Tranformator Daya )
Transformator Daya adalah suatu peralatan tenaga listrik yang berfungsi untuk menyalurkan tenaga atau daya listrik dari tegangan tinggi ke tegangan rendah atau sebaliknya. Dalam operasi penyaluran tenaga listrik transformator dapat dikatakan jantung dari transmisi dan distribusi. Dalam kondisi ini suatu transformator diharapkan dapat beroperasi secara maksimal (kalau bias secara terus menerus tanpa berhenri).
Mengingat kerja keras dari suatu transformator seperti itu, maka cara pemeliharaan juga dituntut sebaik munkin. Oleh karena itu tranformator harus dipelihara dengan menggunakan system dan peralatan yang benar,baik dan tepat.Untuk itu regu pemeliharaan harus mengetahui bagian-bagian tranformator dan bagian-bagian mana yang perlu diawasi melebihi bagian lainnya. Berdasarkan tegangan operasinya dapat dibedakan menjadi tranformator 500/150 kV dan 150/70 kV biasa disebut Interbus Transformator (IBT). Transformator 150/20 kV dan 70/20 kV disebut juga trafo distribusi. Titik netral transformator ditanahkan sesuai dengan kebutuhan unutk system pengamanan / proteksi,sebagai contoh transformator 150/70 kV ditanahkan secara langsung di sisi netral 150 kV dan transformator 70/20 kV ditanahkan dengan thanan rendah atau tahanan tinggi atau langsung disisi netral 20 kV nya.
Transformator dapat dibagi menurut fungsi / pemakaian seperti :
Transformator Mesin (Pembangkit)
Transformator Mesin ( Pembangkit ) adalah suatu peralatan tenaga listrik yang berfungsi untuk menyalurkan tenaga/daya listrik dari tegangan tinggi ke tegangan rendah atau sebaliknya. Dalam operasi penyaluran tenaga listrik transformator dapat dikatakan sebagai jantung dari transmisi dan distribusi.
Dalam kondisi ini suatu transformator diharapkan dapat beroperasi secara maksimal (kalau bisa terus menerus tanpa berhenti). Mengingat kerja keras dari suatu transformator seperti itu maka cara pemeliharaan juga dituntut sebaik mungkin. Oleh karena itu transformator harus dipelihara dengan menggunakan sistem dan peralatan yang benar, baik dan tepat. Untuk itu regu
pemeliharaan harus mengetahui bagian-bagian transformator dan bagian- bagian mana yang perlu diawasi melebihi bagian yang lainnya.
Transformator Gardu Induk
Gardu Induk merupakan sub sistem dari sistem penyaluran (transmisi) tenaga listrik, atau merupakan satu kesatuan dari sistem penyaluran (transmisi). Penyaluran (transmisi) merupakan sub sistem dari sistem tenaga listrik. Berarti, gardu induk merupakan sub-sub sistem dari sistem tenaga listrik. Sebagai sub sistem dari sistem penyaluran (transmisi), gardu induk mempunyai peranan penting, dalam pengoperasiannya tidak dapat dipisahkan dari sistem penyaluran (transmisi) secara keseluruhan.
Transformator Distribusi
Trafo Distribusi adalah merupakan suatu komponen yang sangat penting dalam penyaluran tenaga listrik dari gardu distribusi ke konsumen. Kerusakan pada Trafo Distribusi menyebabkan kontiniutas pelayanan terhadap konsumen akan terganggu (terjadi pemutusan aliran listrik atau pemadaman).
Pemadaman merupakan suatu kerugian yang menyebabkan biaya-biaya pembangkitan akan meningkat tergantung harga KWH yang tidak terjual.
Pemilihan rating Trafo Distribusi yang tidak sesuai dengan kebutuhan beban akan menyebabkan efisiensi menjadi kecil, begitu juga penempatan lokasi Trafo Distribusi yang tidak cocok mempengaruhi drop tegangan ujung pada konsumen atau jatuhnya/turunnya tegangan ujung saluran/konsumen.
2.2 Sejarah Arduino uno
Proyek arduino berawal dilvre, Italia pada tahun 2005. Sekarang telah lebih dari 120.000 unit terjual sampai dengan 2010. Arduino dikembangkan oleh sebuah tim yang beranggotakan orang-orang dari berbagai belahan dunia.
Anggota inti dari tim ini adalah:
1. Massimo Banzi Milano, Italy 2. David Cuartielles Malmoe, Sweden 3. Tom Igoe New York, US
4. Gianluca Martino Torino, Italy 5. David A. Mellis Boston, MA, USA.
Salah satu yang membuat Arduino memikat hati banyak orang adalah karena sifatnya yang open source, baik untuk hardware maupun software-nya.
Diagram rangkaian elektronik Arduino digratiskan kepada semua orang. Anda bisa bebas men-download gambarnya, membeli komponen-komponennya, membuat PCB-nya dan merangkainya sendiri tanpa harus membayar kepada para pembuat Arduino. Sama halnya dengan IDE Arduino yang bisa di-download dan diinstal pada komputer secara gratis. Kita patut berterima kasih kepada tim Arduino yang sangat dermawan menbagi-bagikan kemewahan hasil kerja keras mereka kepada semua orang. Banyak orang yang betul-betul kagum dengan desain hardware, Bahasa pemrograman dan IDE Arduino yang berkualitas tinggi dan sangat berkelas.
Saat ini komunitas Arduino berkembang dengan pesat dan dinamis di berbagai belahan dunia. Bermacam-macam kegiatan yang berkaitan dengan proyek-proyek Arduino bermunculan dimana-mana, termasuk Indonesia. Hal-hal yang membuat Arduino dengan cepat diterima oleh orang-orang adalah karena:
1. Murah, dibandingkan platform yang lain. Harga sebuah papan Arduino tipe Uno asli buatan Italia Rp 290.000,-.
2. Lintas platform, software Arduino dapat dijalankan pada system operasi Windows, Macintosh OSX, dan Linux.
3. Sangat mudah dipelajari dan digunakan. Processing adalah Bahasa pemrograman yang digunakan untuk menulis program di dalam Arduino.
Processing yang digunakan adalah pemrograman tingkat tinggi yang dialeknya sangat mirip dengan C++ dan Java.
Secara umum Arduino terdiri dari dua bagian, yaitu:
1. Secara Software => Software Arduino Open source IDE untuk menulis program, driver untuk koneksi dengan computer, contoh program dan library untuk pengembangan program..
2. Secara Hardware => Single board mikrokontroller input/output (I/O).
Dari pengertian diatas, dapat disimpulkan bahwa Arduino adalah kit elektronik atau papan rangkaian elektronik open source yang didalamnya terdapat komponen utama yaitu sebuah chip mikrokontroller dengan jenis AVR. Tujuan menanamkan program pada mikrokontroller adalah agar rangkaian elektronik dapat membaca input, memproses input tersebut dan kemudian menghasilkan output seperti yang diinginkan. Jadi, mikrokontroller bertugas sebagai otak yang mengendalikan input, proses ,dan output sebuah rangkaian elektonik.
Mikrokontroler ada pada perangkat elektronik sekeliling kita, misalnya Handphone, MP3 Player, DVD, Televisi, AC, dll. Mikrokontroller juga dapat mengendalikan robot. Karena komponen utama Arduino adalah mikrokontroller maka Arduino dapat digunakan sesuai kebutuhan kita.
Arduino memiliki kelebihan dibandingkan dengan perangkat kontroler lainnya diantaranya adalah:
1. Tidak perlu perangkat chip programmer karena didalamnya sudah ada bootloadder yang akan menangani upload program dari Arduino IDE.
2. Sudah memiliki sarana komunikasi USB, Sehingga pengguna laptop yang tidak memiliki port serial/RS323 bisa menggunakannya.
3. Memiliki modul siap pakai (Shield) yang bisa ditancapkan pada board arduino. Contohnya shield GPS, Ethernet,dll.
Arduino sendiri telah mengeluarkan bermacam-macam produk dan tipe sesuai dengan kebutuhan para perancang elektronik. Macam-macam arduino tersebut diciptakan berdasarkan skill dan keahlian para perancang sampai dimana kemhirannya dalam menggunakan perangkat arduino itu sendiri mulai dari segi pemrograman, dari segi elektronik, dan dari segi seberapa luas pengaplikasiannya terhadap perangkat elektronik. Jenis-jenis arduino tersebut, diantaranya adalah :
1. Arduino UNO 2. Arduino MEGA 3. Arduino Yun 4. Arduino Esplora 5. Arduino Lilypad 6. Arduino Promini
7. Arduino Nano 8. Arduino Fio 9. Arduino Due
Dari berbagai macam jenis arduino yang telah dijelaskan, arduino yang paling banyak digunakan adalah Arduino UNO, karena di buat dan dirancang untuk pengguna pemula atau yang baru mengenal yang namanya Arduino.
Gambar 2.1 Arduino UNO 2.3 Sensor Arus ACS 712
Sensor arus 5 Ampereini merupakan modul sensor untuk mendeteksi besar arus yang mengalir lewat blok terminal menggunakan current sensor chipACS712-5 yang memanfaatkan efek Hall. Besar arus maksimum yang dapat dideteksi sebesar 5A di mana tegangan pada pin keluaran akan berubah secara linear mulai dari 2,5 Volt (½×VCC, tegangan catu daya VCC= 5V) untuk kondisi tidak ada arus hingga 4,5V pada arus sebesar +5A atau 0,5V pada arus sebesar −5A (positif/negatif tergantung polaritas, nilai di bawah 0,5V atau di atas 4,5V dapat dianggap lebih dari batas maksimum). Perubahan tingkat tegangan berkorelasi linear terhadap besar arus sebesar 400 mV / Ampere. Efek Hall adalah fenomena fisika dimana aliran listrik / elektron dalam pelat konduktor terpengaruh oleh paparan medan magnet, lengkapnya silakan baca di wikipedia tentang Hall Effect. Secara sederhana, pemanfaatan efek Hall oleh IC ACS712 ini dapat digambarkan sebagai berikut:
Gambar 2.2 Sensor Arus ACS 712
2.4 Motor Listrik 3 Phasa
Motor listrik 3 fasa adalah motor yang bekerja dengan memanfaatkan perbedaan fasa pada sumber untuk menimbulkan gaya putar pada bagian rotornya. Perbedaan fasa pada motor 3 phase didapat langsung dari sumber. Hal tersebut yang menjadi pembeda antara motor 1 fasa dengan motor 3 fasa. Secara umum, motor 3 fasa memiliki dua bagian pokok, yakni stator dan rotor. Bagian tersebut dipisahkan oleh celah udara yang sempit atau yang biasa disebut dengan air gap. Jarak antara stator dan rotor yang terpisah oleh air gap sekitar 0,4 milimeter sampai 4 milimeter. Terdapat dua tipe motor 3 fasa jika dilihat dari lilitan pada rotornya, yakni rotor belitan (wound rotor) dan rotor sangkar tupai (squirrel-cage rotor). Motor 3 fasa rotor belitan (wound rotor) adalah tipe motor induksi yang lilitan rotor dan statornya terbuat dari bahan yang sama. Sedangkan motor 3 fasa rotor sangkar tupai (squirrel-cage rotor) adalah tipe motor induksi yang konstruksi rotornya tersusun dari beberapa batangan logam yang dimasukkan melewati slot-slot yang ada pada rotor motor, kemudian pada setiap bagiannya disatukan oleh cincin. Akibat dari penyatuan tersebut, terjadi hubungan singkat antara batangan logam dengan batangan logam yang lainnya.
Gambar 2.3 Motor 3 Phasa 2.5 Prinsip Kerja Motor Listrik 3 Phasa
Prinsip kerja dari motor listrik 3 fasa ini sebenarnya sangat sederhana. Bila sumber tegangan 3 fase dialirkan pada kumparan stator, maka akan timbul medan putar dengan kecepatan tertentu. Besarnya kecepatan tersebut dapat diukur menggunakan sebuah rumus Ns = 120 f/P. Dimana Ns adalah kecepatan putar, f adalah frekwensi sumber, dan P adalah kutub motor. Perlu diketahui bahwa medan putar stator akan memotong batang konduktor yang ada pada rotor, sehingga pada batang konduktor dari rotor akan muncul GGL induksi. GGL akan menghasilkan arus (I) serta gaya (F) pada rotor. Agar GGL induksi timbul, diperlukan perbedaan antara kecepatan medan putar yang ada pada stator (ns) dengan kecepatan berputar yang ada pada rotor (nr).
Perbedaan kecepatan antara stator dan rotor disebut slip (s) yang dapat dinyatakan dengan rumus s= (ns – nr) / ns. Apabila nr = ns, maka GGL induksi tidak akan timbul, dan arus tidak akan mengalir pada batang konduktor (rotor), dengan demikian tidak dihasilkan kopel. Berdasarkan cara kerja tersebut, motor 3 fasa juga dapat disebut sebagai motor tak serempak atau motor asinkron.
Berikut adalah kelebihan dan kekurangan dari motor listrik 3 fasa:
Kelebihan
Konstruksi motor terbilang sangat kuat dan sederhana
Harga motor relatif murah dengan ketahanan tinggi
Effesiensi relatif tinggi pada saat keadaan normal
Biaya pemeliharaan relatif rendah Kekurangan
Kecepatan sulit dikontrol
Arus start besar, yakni 5 sampai 7 kali dari arus nominal
Power faktor yang rendah pada beban ringan 2.6 LCD (Liquid Cristal Display) 20x4
LCD (Liquid Cristal Display) berfungsi untuk menampilkan karakter angka, huruf ataupun simbol dengan lebih baik dan dengan konsumsi arus yang rendah.
LCD (Liquid Cristal Display) dot matrik M1632 merupakan modul LCD buatan hitachi. Modul LCD (Liquid Cristal Display) dot matrik M1632 terdiri dari bagian penampil karakter (LCD) yang berfungsi menampilkan karakter dan bagian sistem prosesor LCD dalam bentuk modul dengan mikrokontroler yang diletakan dibagian belakan LCD tersebut yang berfungsi untuk mengatur tampilan LCD serta mengatur komunikasi antara LCD dengan mikrokontroler yang menggunakan modul LCD tersebut. LCD M1632 merupakan modul LCD dengan tampilan 2×16 (2 baris x 16 kolom) dengan konsumsi daya rendah.
Gambar 2.4 LCD ( Liquid Cristal Display)
Cara kerja monitor LCD yakni kristal cair di dalamnya disusun seperti sandwich antara potongan kaca terpolarisasi. Lampu neon dibelakang panel memancarkan cahaya yang melewati substrat pertama. Muatan listrik membuat sel-sel kristal menyelaraskan nada yang berbeda memungkinkan cahaya untuk lulus melalui substrat kedua. Hasilnya adalah warna yang menakjubkan yang ditampilkan pada layar, jadi tidak ada tabung katoda, tidak ada lagi radiasi, tidak ada lebih banyak kepala atau sakit mata. Kelebihan monitor LCD adalah minimnya konsumsi energi yang digunakan juga memiliki kontras gambar yang lebih tajam dibandingkan dengan CRT. Pengertian monitor LCD merujuk kepada penggunaan varian pixels (titik warna cahaya) yang tidak memancarkan cahayanya sendiri seperti halnya monitor CRT. Pada teknologi LCD sumber cahaya berasal dari lampu neon berwarna putih yang tersusun secara merata pada bagian belakang susunan pixel (kristal cair) tadi yang jumlahnya mencapai jutaan piksel hingga membentuk sebuah gambar. Kutub kristal cair yang dilewati oleh arus listrik akan berubah karena pengaruh polarisasi medan magnetik yang timbul dan oleh karenanya akan hanya membiarkan beberapa warna diteruskan sedangkan warna lainnya tersaring.
Kelebihan Monitor LCD :
– Kualitas gambar lebih jernih dan tajam – Menghasilkan warna yang lebih realistis
– Sinar yang dipancarkan oleh LCD tidak melelahkan mata – Konsumsi listrik lebih hemat
– Pengaturan display user frendly (mudah)
– Dimensi yang tipis dan ringan sehingga menghemat ruang – Teknologi anti glare (tanpa bayangan)
– Tidak ada radiasi yang dipancarkan Kekurangan Monitor LCD :
– Layar LCD cenderung lebih sensitif
– Viewing angle terbatas, colour depth terbatas dan gradasi warna kurang – Tampilan gambar baik hanya di resolusi nativenya
– Response time dan ghosting
2.7 IC Tombol Tekan ( Push Button )
Tombol tekan ( Push Button ) adalah bentuk saklar yang paling umum dari pengendali manual yang dijumpai di industri. Tombol tekan NO (Normally Open) menyambung rangkaian ketika tombol ditekan dan kembali pada posisi terputus ketika tombol dilepas. Tombol tekan NC (Normally Closed) akan memutus rangkaian apabila tombol ditekan dan kembali pada posisi terhubung ketika tombol dilepaskan. Ada juga tombol tekan yang memiliki fungsi ganda, yakni sudah dilengkapi oleh dua jenis kontak, baik NO maupun NC. Jadi tombol tekan tersebut dapat difungsikan sebagai NO, NC atau keduanya. Ketika tombol ditekan, terdapat kontak yang terputus (NC) dan ada juga kontak yang terhubung (NO). Beberapa bentuk tombol tekan dapat dilihat pada gambar 1 di bawah ini.
Simbol Tombol Tekan
Simbol dari tombol tekan dapat dilihat pada gambar di bawah ini.
Simbol Tombol Tekan
Prinsip Kerja Tombol Tekan
Prinsip kerja tombol tekan
Ilustrasi prinsip kerja tombol tekan dapat dilihat pada gambar di atas. Pada gambar (a) tersebut diperlihatkan posisi tombol dalam keadaan belum di sentuh. Gambar (b) menunjukkan tombol tekan sedang ditekan dan gambar (c) saat tekanan pada tombol telah dilepaskan. Perbedaan fungsi masing-masing kontak dilihat dari hidup dan matinya lampu (lampu R dan G) secara bergantian. Dalam prakteknya tombol tekan difungsikan sebagai tombol untuk menjalankan rangkaian kontrol (START) dan mematikan rangkaian kontrol (STOP).
2.8 Transistor dioda
Dioda adalah komponen elektro yang memiliki dua saluran aktif, anoda dan katoda, tapi terkadang memiliki tiga saluran dimana saluran yang satunya hanya berfungsi sebagai pemanas, dimana arus listrik dapat mengalir di dalamnya dan biasanya digunakan karena sifatnya yang memungkinkan arus mengalir hanya satu arah, melawan arus yang lain. Sebuah tegangan yang diberikan dapat menyebabkan elektron mengalir hanya satu arah, dari katoda
ke anoda, dan kemudian kembali ke katoda melalui sebuah sirkuit eksternal. Dioda yang paling dikenal adalah tabung vakum dan dioda semikonduktor. Semikonduktor dioda, yang paling sederhana dari perangkat semikonduktor, terdiri dari dua elektroda dan dua zat semikonduktor yang berbeda. Dioda tersebut membentuk dasar untuk peralatan semikonduktor yang lebih kompleks (termasuk transistor) yang digunakan dalam komputer dan peralatan elektronik lainnya. Dioda semikonduktor termasuk diode pemancar cahaya dan dioda laser, yang terakhir memancarkan sinar laser, berguna untuk telekomunikasi melalui serat optik dan untuk membaca CD.
Secara fisik dioda ini berbentuk tabung vakum yang digunakan dalam rangkaian elektronik sebagai penyearah atau detektor frekuensi radio. Aplikasi modern dari dioda tabung umumnya terbatas pada rectifier dalam high-end amplifier audio dan lainnya khusus tegangan tinggi sirkuit. Dioda tabung menggunakan tiga elemen saluran, dua elemen aktif dan satu elemen pasif (yang berfungsi sebagai pemanas). Dalam pengoperasian yang khusus, katoda dipanaskan oleh filamen, dan tegangan AC diterapkan pada katoda. Katoda panas melepaskan elektron yang deras mengalir ke plat (anoda) dan menjadi arus yang diperbaiki. Dalam hal ini, dioda ini memungkinkan aliran arus menjadi satu arah.
Gambar 2.5 Dioda
2.9 Buzzer
Buzzer adalah sebuah komponen elektronika yang berfungsi untuk mengubah getaran listrik menjadi getaran suara. Pada dasarnya prinsip kerja buzzer hampir sama dengan loud speaker, jadi buzzer juga terdiri dari kumparan yang terpasang pada diafragma dan kemudian kumparan tersebut dialiri arus sehingga menjadi elektromagnet, kumparan tadi akan tertarik ke dalam atau keluar, tergantung dari arah arus dan polaritas magnetnya, karena kumparan dipasang pada diafragma maka setiap gerakan kumparan akan menggerakkan diafragma secara bolak-balik sehingga membuat udara bergetar yang akan menghasilkan suara. Buzzer biasa digunakan sebagai indikator bahwa proses telah selesai atau terjadi suatu kesalahan pada sebuah alat (alarm).
Gambar 2.6 Buzzer
2.10 SD Card Module
Secure Digital (SD) adalah sebuah format kartu memori flash. Kartu Secure Digital digunakan dalam alat portabel, seperti PDA, kamera digital dan telepon genggam. Kartu SD dikembangkan oleh SanDisk, Toshiba, dan Panasonic berdasarkan Kartu Multi Media (MMC) yang sudah lebih dulu ada. Selain memiliki sistem pengaman yang lebih bagus daripada MMC, SD Card juga bisa dengan mudah dibedakan dari MMC karena memiliki ukuran yang lebih tebal dibanding kartu MMC standar.
Kartu SD standar memiliki ukuran 32 mm x 24 mm x 2,1 mm, tetapi ada beberapa kartu SD yg setipis MMC (1.4 mm). Dalam perkembangannya, kartu SD diproduksi juga dalam dua variasi ukuran yg lebih kecil, kedua varian tersebut dikenal dengan nama MiniSD dan MicroSD atau TransFlash (T-Flash). Secara umum, kartu SD dibedakan dari kecepatan transfer data yang tersedia, yaitu kecepatan biasa (150 KB/s) dan kecepatan tinggi. Beberapa kamera digital memerlukan kartu yg berkecepatan-tinggi untuk merekam video secara lancar atau menangkap gambar berturut-turut.
Alat yang dilengkapi dengan slot SD dapat menggunakan kartu MMC yang lebih tipis, tetapi kartu SD standar tidak dapat digunakan ke slot kartu MMC yang lebih tipis. Kartu SD dapat digunakan dalam slot CompactFlash atau kartu PC dengan sebuah adapter.
