Pada sistem kontak elektropneumatik, relay digunakan untuk fungsi-fungsi sebagai berikut , kecuali

Elemen Utama Elektropneumatik

a. Unit catu daya listrik

Unit catu daya listrik berfungsi :

• Penurun tegangan, dari tegangan 240 Volt diturunkan menjadi tegangan rendah 24 Volt sebagai output.
• Penyearah yang mengkonversikan tegangan ac menjadi tegangan dc. Kapasitor pada output penyearah berfungsi untuk meratakan tegangan tersebut.
• Regulator tegangan pada output dari unit catu daya diperlukan untuk menjamin agar tegangan output konstan tanpa dipengaruhi oleh aliran arus yang mengalir ke beban

b. Tombol tekan dan saklar kontrol

• Saklar dipasang pada suatu rangkaian untuk mengalikan arus listrik pada rangkaian tersebut. Saklar ini akan dibagi sebagai tombol tekan dan saklar kontrol.
• Saklar kontrol akan dioperasikan secara mekanik pada posisi yang telah ditentukan. Posisi saklar akan tetap tidak berubah sampai pada posisi saklar yang baru ditentukan. Contoh : saklar lampu di rumah.
• Tombol tekan hanya dapat mempertahankan posisi yang ditentukan sepanjang saklar tersebut telah diaktuasikan (ditekan). Contoh : saklar bel

Kontak terbuka secara normal (Normaly Open), rangkaian terbuka apabila saklar ada pada posisi awalnya (tidak diaktuisikan), arus tidak mengalir ke beban. Rangkaian tertutup dengan menekan tombol tekan, arus mangalir ke beban. Ketika tombol dilepas, maka pegas akan mengembalikan saklar ke posisi awal

Gambar kontak terbuka secara normal

Kontak tertutup secara normal (Normaly Close), rangkaian tertutup apabila saklar ada pada posisi awalnya (tidak diaktuisikan), arus mengalir ke beban. Rangkaian terbuka dengan menekan tombol tekan, arus tidak mengalir ke beban. Ketika tombol dilepas, maka pegas akan mengembalikan saklar ke posisi awal

Gambar  Kontak tertutup secara normal.

Tombol tekan dengan mengkombinasikan fungsi-fungsi kontak terbuka secara normal dan kontak tertutup secara normal dalam satu piranti. Perubahan kontak-kontak tersebut digunakan untuk menutup suatu rangkaian dan membuka rangkaian lainya dalam pengoperasian satu saklar

Gambar  Kontak NO/NC

c. Sensor untuk mengukur penempatan pneumatik dan tekanan.

Pengontrolan elektropneumatik sensor biasanya digunakan untuk tujuan sebagai berikut :

• Untuk mendeteksi posisi ujung maju dan mundur dari batang piston/torak saat mendorong silinder.
• Untuk mendeteksi adanya dan posisi benda kerja.
• Untuk mengukur dan memonitor tekanan.

d. Saklar batas (limit switch).

Saklar batas (limit switch) diaktuasikan ketika suatu bagian mesin atau benda-benda kerja sedang dalam posisi tertentu. Secara normal, aktuasi diberlakukan dengan suatu gerakan. Saklar batas (limit switch) akan menggantikan kontak-kontak pada dasarnya dihubungkan sebagaimana yang disyaratkan sebagai suatu kontak yang terbuka secara normal, kontak yang tertutup secara normal atau perubahan kontak.

Gambar  Konstruksi dan sambungan saklar batas

e. Saklar proksimitas (proximity switch)

Berbeda dengan Saklar batas (limit switch), saklar proksimitas (proximity switch) bekerja tanpa kontak langsung dengan objeknya dan tanpa gerakan mekanik. Sehingga, saklar proksimitas (proximity switch) bisa berumur panjang dan kinerja saklar tersebut sangat handal. Jenis saklar proksimitas (proximity switch) dibedakan sebagai berikut :

• Reed switch
• Proximity Switch Inductif
• Proximity Switch Capacitif
• Proximity Switch Optic

Reed switch adalah saklar proksimitas yang bekerja secara kemagnitan, terdiri dari dua kontak yang diletakan didalam tabung gelas berisi gas. Medan magnit yang menyebabkan kedua kontak tersebut terhubung sehingga dapat mengalirkan arus listrik

Gambar  Konstruksi dan sambungan Reed switch

Ada dua macam sensor elektronik sehubungan dengan polaritas dari tegangan output :

• Pada sensor switching positif, tegangan output adalah nol bila tidak ada objek yang terdeteksi didekatnya.

• Pada sensor switching negatif, tegangan sumber dipakai sebagai pemasok bila ada objek yang terdeteksi didekatnya.

f. Saklar tekanan mekanik.

Saklar tekanan mekanik digerakan secara mekanik karena adanya tekanan yang bekerja terhadap suatu permukaan silinder. Bila tekanan yang bekerja tersebut melebihi kekuatan pegas dari pegas balik, maka piston akan bergerak dan menjalankan kontak saklar

g. Saklar tekanan elektrik.

Saklar tekanan elektrik adalah sebagai pengganti dari pergerakan suatu kontak mekanik. Dengan memanfaatkan sensor yang peka tehadap gaya atau tekanan, selanjutnya sinyal dari sensor tersebut diproses oleh suatu rangkaian elektronik

h. Relay dan kontaktor.

Relay adalah suatu saklar yang digerakkan secara elektromagnetik. Bila sumber tegangan diberikan pada kumparan selenoid, maka akan terbangkit suatu medan elektromagnetik yang menakibatkan tertariknya armatur ke inti kumparan. Armature tersebut menggerakkan kontak relai apakah menutup atau membuka sesuai dengan perancangannya. Pegas akan mengembalikan armatur ke posisi semula jika arus listrik yang mengalir ke kumparan tidak ada.

Gambar  Konstruksi relay

Pada sistem kontak elektropneumatik, relay digunakan untuk fungsi-fungsi sebagai berikut :

• Penggandaan sinyal.
• Menunda dan mengkonversikan sinyal.
• Menggabungkan informasi
• Mengisolasi rangkaian kontrol dari rangkaian utama

Kontaktor

Kontaktor bekerjanya sama dengan relay. Ciri-ciri khusus dari kontaktor adalah :

• Kontak ganda.
• Kontak tindakan posistif.

Ciri-ciri lain untuk memungkinkan kontaktor menghubungkan arus lebih besar dari pada pada relay.

Gambar  Kontruksi kontaktor

Kontaktor memiliki beberapa elemen kontak, biasanya empat sampai sepuluh. Kontaktor sama halnya dengan relay ada bermacam-macam jenis gabungan kontak, kontak normal tertutup, kontak normal terbuka, kontak perubahan, kontak bantu. Kontaktor yang dilengkapi dengan kontak-kontak utama dan bantu dinamakan kontaktor tenaga. Kontaktor digunakan untuk aplikasi sebagai berikut :

• Daya dari 4 sampai 30 KW.
• Fungsi kontrol yang dilakukan oleh kontak bantu.

Dalam pengontrolan elektropneumatik, arus listrik dan daya yang dikontrol rendah, karena alasan ini hanya kontak bantu yang digunakan, sehingga kontaktor tenaga tidak digunakan.

Soal :

1. Sebutkan keunggulan saklar proximitas dibanding dengan saklar limit switch
2. Tuliskan tujuan utama pengontrolan pneumatik sensor !.
3. Tuliskan perbedaan tombol normaly close dengan tombol normali open
4. Mengapa regulator tegangan pada output dari unit catu daya diperlukan ?.
5. Tuliskan beberapa fungsi dari kontak elektropneumatik relay ?.
6. Sebutkan perbedaan antara relay dengan kontaktor

Relay merupakan salah satu komponen elektronika yang beroperasi atau bekerja jika ada aliran listrik yang menuju ke relay. Relay ini bekerja seperti saklar, yaitu digunakan untuk memutus dan menghubungkan arus.

Pada relay terdiri dari dua bagian utama, yaitu bagian kumparan atau elektromagnet dan bagian kontak point (saklar).

Bagian kumparan, bila dialiri arus listrik maka pada bagian kumparan ini akan menghasilkan gaya elektromagnet.

Pada bagian kumparan inilah nantinya yang berfungsi untuk menarik kontak point agar dapat terputus atau terhubung tergantung dengan jenis relaynya.

Bila kontak point terhubung maka arus listrik dapat mengalir sedangkan bila kontak point terbuka maka aliran arus listrik terputus.

Fungsi relay pada rangkaian kelistrikan

Relay yang digunakan pada rangkaian kelistrikan pada umumnya memiliki fungsi sebagai berikut :

• Relay berfungsi untuk mengendalikan sirkuit dengan tegangan tinggi dengan bantuan signal tegangan rendah.
• Relay berfungsi untuk mengamankan saklar dari arus yang besar.
• Relay berfungsi untuk memperpanjang umur saklar.
• Relay dapat memperkecil terjadinya penurunan tegangan atau voltage drop yang menuju ke beban.
• Pengunaan relay dapat mempersingkat atau memperingkas rangkaian, arus dari baterai dapat langsung ke beban tanpa melewati komponen elektronika lainnya.

Kontruksi relay

Kontruksi dari komponen relay dapat dilihat pada gambar di bawah ini :

Pada gambar diatas diperlihatkan relay dengan empat terminal, yaitu terminal 30, terminal 87, terminal 86 dan terminal 85.

• Terminal 30 dihubungkan dengan terminal positif baterai.
• Terminal 87 dihubungkan dengan beban (contohnya lampu, klakson, motor starter dan lain-lain).
• Terminal 85 dihubungkan ke saklar dan mendapatkan arus positif (digunakan sebagai signal).
• Terminal 86 dihubungkan ke massa atau ground atau negatif baterai.

Jenis relay berdasarkan posisi awal dari kontak pointnya dibagi menjadi dua yaitu tipe Normally Close (NC) dan tipe Normally Open (NO).

• Relay tipe Normally Close atau NC yaitu relay yang kondisi awalnya sebelum diaktifkan akan berada pada posisi terhubung atau menutup (close).
• Relay tipe Normally Open atau NO yaitu relay yang kondisi awalnya sebelum diaktifkan akan berada pada posisi terputus atau terbuka (open).

Jenis relay berdasarkan jumlah Pole dan Throw

Pada relay juga terdapat pole dan throw. Pole artinya yaitu banyaknya kontak yang dimiliki oleh relay, sedangkan throw artinya banyaknya kondisi yang dimiliki oleh kontak point.

Jenis relay berdasarkan jumlah pole dan throw nya dibagi menjadi empat yaitu :

1. Relay tipe Single Pole Single Throw (SPST)

Relay tipe Single Pole Single Throw (SPST) ini memiliki empat kaki terminal, dua kaki terminal sebagai kontak point (saklar) dan dua terminal lainnya untuk kumparan elektromagnet. Dua terminal yang digunakan sebagai kontak point satu sebagai pole dan satu lagi sebagai throw.

2. Relay tipe Single Pole Double Throw (SPDT)

Relay tipe Single Pole Double Throw (SPDT) ini memiliki lima kaki terminal, tiga kaki terminal digunakan sebagai kontak point (saklar) dan dua kaki terminal lainnya digunakan sebagai kumparan elektromagnet. Tiga terminal yang digunakan sebagai kontak point satu sebagai pole dan dua sebagai throw.

3. Relay tipe Double Pole Single Throw (DPST)

Relay tipe Double Pole Single Throw (DPST) ini memiliki memiliki enam kaki terminal, emapat kaki sebagai terminal kontak point (saklar) dan dua kaki terminal lainnya digunakan sebagai kumparan elektromagnet. Empat terminal yang digunakan sebagai kontak point yang terdiri dari dua pasang saklar single pole double throw.

4. Relay tipe Double Pole Double Throw (DPDT)

Relay tipe Double Pole Double Throw (DPDT) ini memiliki delapan buah terminal,  enam terminal digunakan sebagai kontak point (saklar) dan dua terminal digunakan sebagai kumparan elektromagnet. Enam terminal yang digunakan sebagai kontak point yang terdiri dari dua pasang saklar single pole double throw.

Untuk lebih jelasnya untuk memahami tipe relay berdasarkan jumlah pole dan thrownya, perhatikan gambar di bawah ini :

Pada kendaraan, komponen relay ini banyak digunakan yaitu contohnya pada rangkaian kelstrikan lampu kepala pengendali positif, rangkaian horn (klakson), rangkaian kelistrikan motor starter dan lain sebagainya.