Pada rangkaian kendali yang masih menggunakan komponen elektromekanik, Kontaktor memiliki peran yang sangat penting pada sistem ini. Dikarnakan Kontaktor berfungsi untuk memutus dan menyambungkan aliran listrik dari sumber ke beban, tentu saja dengan rangkaian kendali tambahan dengan push button.
Gambar 1. Salah satu contoh aplikasi Kontaktor pada Konveyor
Kontaktor memiliki 3 bagian utama yaitu Kontak utama, Kontak Bantu dan Koil. Fungsi dari 3 bagian utama tersebut adalah sebagai berikut :
Kontak Utama
kontak utama adalah sebagai bagian yang berfungsi untuk menghubung dan memutus aliran arus dari sumber utama ke beban. Bagian ini biasa disebut dengan rangkaian daya. Rating tegangan pada kontak utama berariasi antara 220 - 1000 V. Dalam kondisi normal kontak utama berada dalam kondisi Normally Open (NO)
Kontak Bantu
Kontak bantu memiliki fungsi sebagai rangkaian kendali yang mengendalikan kinerja kontaktor utama dengan piranti tambahan seperti push dan stop button. Kontak bantu memiliki 2 kondisi hubungan, yaitu Normally Open (kontak NO) artinya dalam kondisi normal, kondisi hubungan antar dua terminal kontak bantu adalah terbuka atau tidak terhubung. Kondisi Normally closed artinya dalam kondisi normal, kondisi hubungan antara dua terminal kontak bantu adalah tertutup atau terhubung, sehingga dalam kondisi aktif kondisi hubung pada dua terminal kontak bantu ini adalah berlawanan dengan kondisi normal.
Koil
Koil merupakan bagian yang berfungsi untuk menggerakkan kontak utama dan kontak bantu dari yang sebelumnya dalam kondisi NO menjadi NC ataupun sebaliknya. Kondisi ini dapat terjadi jika koil dihubungkan dengan sumber listrik AC maupun DC. Koil yang dialiri arus listrik, akan menghasilkan medan elektromagnetik, yang menyebabkan inti besi akan bersifat magnetis sehingga menarik bilah kontak utama dan kontak bantu.
Gambar 2. Magnetik Kontaktor dan Bagiannya
Ditinjau dari jenis tegangan, terdapat dua jenis kontaktor yang ada dipasaran yaitu kontaktor AC dan kontaktor DC.
Kontaktor DC
Kontaktor DC merupakan jenis kontaktor yang menggunakan tegangan DC pada coil-nya untuk bekerja. Rating tegangan DC yang digunakan bervariasi yaitu 12 V, 24 V dan 48 V. Pada kontaktor DC, tegangan DC berfungsi untuk mengaktifkan coil sehingga bersifat magnetik dan menarik besi didepan coil, sehingga kontak utama yang sebelumnya berada dalam kondisi Normally Open (NO) menjadi dalam kondisi Normally Close (NC). Kondisi ini terus bertahan, hingga aliran arus/ tegangan DC yang menuju coil diputus.
Gambar 3. Bagian Kontaktor DC
Solid core material pada coil berupa inti besi atau baja, dimana kedua bahan ini merupakan bahan yang memiliki sifat sebagai penghantar listrik yang baik.
Kontaktor AC
Secara visual, kontaktor AC memiliki bentuk yang sama dengan kontaktor DC. Perbedaannya dapat dilihat dengan mencermati spesifikasi atau nameplate dari kontaktor. Pada umumnya tegangan kerja coil pada kontaktor AC bervariasi antara 12 V hingga 220 V AC. Sedangkan untuk tegangan kerja pada kontak utama memiliki nilai tegangan yang sama dengan kontaktor DC.
Gambar 4. Kontaktor AC
Perbedaan yang mendasar antara kontaktor DC dan AC adalah dilihat dari bentuk inti besi pada coil yang berfungsi sebagai piranti magnetis.
Gambar 5. Bagian dalam kontaktor AC
Tegangan AC berbentuk sinusoidal menyebabkan polaritas tegangan selalu berubah terhadap waktu.
Gambar 6. Bentuk Gelombang Tegangan AC
Karena tegangan berbentuk sinusoidal, maka medan magnetik yang dihasilkan juga berbentuk sinusoidal dengan frekuensi sesuai dengan frekuensi listrik AC tersebut. Untuk menghindari terjadinya getaran pada coil yang disebabkan oleh hilang timbulnya arus yang disebabkan oleh bentuk sinusoidal dari tegangan AC, maka pada inti besi coil kontaktor AC dipasang shading coil.
Gambar 7. Posisi Shading Coil Pada Inti Besi
Cara Kerja Shading Koil
Ketika arus mulai naik, inti besi mulai bersifat magnetis (Gambar 8A) dengan kondisi medan magnetis saling berjajar dan menginduksi shading coil. Ketika gelombang arus mendekati puncak, dikarnakan terinduksi oleh medan magnet yang dihasilkan inti besi, shading coil mengalami arus hubung singkat yang menyebabkan shading coil akan menghasilkan fluks magnetis dengan posisi tegak lurus (beda phasa sebesar 90*) terhadap arah medan magnet yang dihasilkan oleh inti besi, yang menyebabkan arah medan magnet dengan posisi dekat dengan shading coil akan memiliki arah yang agak menyamping (Gambar 8B). Disaat arus mencapai mencapai puncak gelombang maka kuat medan magnetik yang dihasilkan berada dalam kondisi maksimal, pada kondisi ini fluks magnetik yang dihasilkan oleh shading coil kalah dengan fluks magnetik yang dihasilkan oleh inti besi, sehingga arah medan magnetik akan kembali sejajar (gambar C).
Gambar 8. Cara Kerja Shading Koil
Setelah arus mulai menurun, kuat fluks magnetik yang dihasilkan oleh inti besi mengalami penurunan, menyebabkan arah magnet yang sebelumnya bertolakan dengan arah medan magnet shading coil, menjadi tertarik arahnya menuju shading coil. Hal ini terjadi dikarnakan shading coil masih menyimpan fluks magnet sisa yang cukup kuat disaat kondisi arus menuju dan mendekati nol (Gambar 8D). Sehingga dapat disimpulkan bahwa fungsi dari shading coil adalah untuk menghindari terjadinya getaran yang diakibatkan terjadinya perubahan polaritas tegangan AC dengan frekuensi tertentu.
Apabila kontaktor DC kita beri tegangan AC, yang akan terjadi adalah kontaktor tersebut akan bergetar sesuai dengan frekuensi listrik AC. Akan tetapi jika kontaktor AC diberi tegangan DC yang terjadi adalah coil pada kontactor AC tidak menimbulkan induksi sehingga menyebabkan coil menjadi panas.(AJ)
Comments