Generator, Transformator, Motor Listrik, Aplikasi Listrik, dan Kontrol Sekuensial
発電機・変圧器・電動機・電気応用とシーケンス制御
Teknisi Listrik Kelas 1 第一種電気工事士 (ujian tertulis) · 第一種電気工事士(学科試験) · Disusun oleh Tokutei Pass berdasarkan materi resmi; tidak disalin kata per kata.
三相かご形誘導電動機の回転速度と始動法
Kecepatan Putar dan Metode Starting Motor Induksi Tiga Fasa Sangkar Tupai
工場やビルの動力設備で広く使われる三相かご形誘導電動機では、固定子巻線に三相交流を流すと回転磁界が生じます。この速度を同期速度 Ns(min⁻¹)と呼び、電源周波数 f(Hz)と極数 p から Ns = 120 × f ÷ p で求まります。
Pada motor induksi tiga fasa sangkar tupai (三相かご形誘導電動機) yang paling luas digunakan pada peralatan tenaga di pabrik dan gedung, mengalirkan arus bolak-balik tiga fasa ke belitan stator (固定子) akan menghasilkan medan magnet putar (回転磁界). Kecepatan medan magnet putar ini disebut kecepatan sinkron Ns (min⁻¹), yang dihitung dari frekuensi sumber daya f (Hz) dan jumlah kutub magnet p dengan rumus Ns = 120 × f ÷ p.
回転子の実際の回転速度 N(min⁻¹)は同期速度 Ns より少し遅くなり、その速度差の割合を滑り s = (Ns − N) ÷ Ns と定義します。よって回転速度は N = Ns × (1 − s) = (120 × f ÷ p) × (1 − s) となり、周波数 f にほぼ比例します。
Kecepatan putar aktual N (min⁻¹) dari rotor (回転子) sedikit lebih lambat daripada kecepatan sinkron Ns, dan rasio selisih kecepatan tersebut didefinisikan sebagai slip (滑り) s = (Ns − N) ÷ Ns. Oleh karena itu, kecepatan putar adalah N = Ns × (1 − s) = (120 × f ÷ p) × (1 − s), yang berubah hampir berbanding lurus dengan frekuensi f.
インバータ(VVVF:可変電圧可変周波数制御装置)を用い、電圧 V と周波数 f の比(V ÷ f)を一定に保ちながら周波数を変えると、磁束を一定に保って効率よく速度制御できます。60Hz から 50Hz 等へ変えたときの回転速度計算が頻出です。
Dengan menggunakan inverter (インバータ — VVVF: Variable Voltage Variable Frequency controller) untuk mengubah frekuensi secara kontinu sambil menjaga rasio tegangan V terhadap frekuensi f (V ÷ f) tetap konstan, kecepatan putar dapat dikendalikan secara efisien tanpa membuat fluks magnet jenuh. Dalam ujian, soal perhitungan kecepatan putar N ketika frekuensi diubah dari 60Hz ke 50Hz atau 45Hz sangat sering muncul.
かご形誘導電動機を直接電源につなぐ全電圧始動(じか入れ始動)では、定格電流の 5〜8倍の始動電流が流れます。大容量機では始動電流を抑えるため、始動時にスター(Y)結線、加速後にデルタ(Δ)結線へ切り替える Y-Δ 始動法が採用されます。
Pada pengasutan tegangan penuh (全電圧始動 — starting langsung じか入れ始動) yang menghubungkan motor sangkar tupai langsung ke sumber listrik, mengalir arus starting (始動電流) yang besar yaitu 5 hingga 8 kali arus pengenal. Untuk motor berkapasitas besar, guna menekan arus starting, digunakan metode starting bintang-delta (Y-Δ始動法): belitan stator dihubungkan secara bintang (Y) saat mulai berputar dan diubah ke hubungan delta (Δ) setelah mengalami percepatan.
Y-Δ 始動法では、各相巻線の電圧が全電圧始動(Δ結線)の 1 ÷ √3 倍になるため、電源側の始動電流(線電流)と始動トルクはともに全電圧始動時の 1 ÷ 3 に減少します。なお二次抵抗始動法は巻線形専用であり、かご形には使えません。
Pada metode starting Y-Δ, tegangan yang diberikan ke setiap belitan fasa menjadi 1 ÷ √3 kali dibandingkan starting tegangan penuh (hubungan Δ), sehingga baik arus saluran di sisi sumber (arus starting) maupun torsi starting (始動トルク) sama-sama turun menjadi 1 ÷ 3 (sekitar 33%) dari nilai starting tegangan penuh. Perhatikan bahwa metode starting tahanan sekunder (二次抵抗始動法) khusus untuk motor induksi rotor lilit (巻線形誘導電動機) dan tidak dapat digunakan pada motor sangkar tupai.

Poin penting
- 同期速度 Ns = 120 × f ÷ p(min⁻¹)、実回転速度 N = Ns × (1 − s)。4極・50Hz なら Ns = 1,500 min⁻¹、60Hz なら Ns = 1,800 min⁻¹
Kecepatan sinkron Ns = 120 × f ÷ p (min⁻¹), kecepatan putar aktual N = Ns × (1 − s). Untuk 4 kutub: Ns = 1.500 min⁻¹ pada 50Hz, dan Ns = 1.800 min⁻¹ pada 60Hz - Y-Δ 始動法では、全電圧始動に比べて相電圧が 1 ÷ √3 倍、始動電流(線電流)と始動トルクはともに 1 ÷ 3 倍になる
Pada starting Y-Δ, dibandingkan starting tegangan penuh, tegangan fasa menjadi 1 ÷ √3 kali, sedangkan arus starting (arus saluran) dan torsi starting keduanya menjadi 1 ÷ 3 kali - かご形の始動法は全電圧始動・Y-Δ始動・リアクトル始動・始動補償器法であり、二次抵抗始動法は巻線形専用
Metode starting motor sangkar tupai meliputi starting langsung, Y-Δ, reaktor, dan kompensator starting; starting tahanan sekunder khusus untuk motor rotor lilit - 高効率のトップランナーモータ(IE3)へ更新すると、定格効率と回転速度は上がるが、始動電流は従来機より大きくなる点に注意
Saat memperbarui ke motor efisiensi tinggi Top Runner (IE3), efisiensi pengenal dan kecepatan putar meningkat, tetapi perhatikan bahwa arus starting menjadi lebih besar daripada motor konvensional
| Kosakata | Arti |
|---|---|
| 同期速度 | 同期速度 (どうきそくど): Kecepatan sinkron (Ns = 120f ÷ p) |
| 滑り | 滑り (すべり): Slip (s = (Ns − N) ÷ Ns) |
| かご形誘導電動機 | かご形誘導電動機 (かごがたゆうどうでんどうき): Motor induksi sangkar tupai |
| スター・デルタ始動 | スター・デルタ始動 (しどう): Starting bintang-delta (Y-Δ) |
| インバータ制御 | インバータ制御 (せいぎょ): Kontrol inverter (VVVF) |
| 巻線形誘導電動機 | 巻線形誘導電動機 (まきせんがたゆうどうでんどうき): Motor induksi rotor lilit |
変圧器の損失・最大効率条件と耐熱クラス
Rugi-Rugi Transformator, Syarat Efisiensi Maksimum, dan Kelas Ketahanan Panas
変圧器の損失は、負荷に無関係で一定の無負荷損(鉄損 Pi)と、負荷電流(負荷率 m)の 2乗に比例する負荷損(銅損 Pc)に分けられます。鉄損はヒステリシス損と渦電流損から成り、ケイ素鋼板やアモルファス合金鉄心で低減されます。
Rugi-rugi transformator (変圧器) dibagi menjadi 2 jenis: rugi tanpa beban (無負荷損 — rugi besi 鉄損 Pi) yang terjadi secara konstan tanpa bergantung pada besarnya beban, dan rugi beban (負荷損 — rugi tembaga 銅損 Pc) yang meningkat sebanding dengan kuadrat arus beban (atau kuadrat faktor beban m). Rugi besi terdiri atas rugi histeresis (ヒステリシス損) dan rugi arus eddy (渦電流損), serta dikurangi dengan menggunakan pelat baja silikon (ケイ素鋼板) atau paduan amorf (アモルファス合金) pada inti besi.
定格容量 Pn(W)の変圧器を負荷率 m(0 ≦ m ≦ 1)、力率 cosθ で運転するときの出力は Pout = m × Pn × cosθ で、銅損は全負荷銅損 Pc0 から m² × Pc0 となります。効率 η は Pout ÷ (Pout + Pi + m² × Pc0) × 100(%)です。
Ketika transformator berkapasitas pengenal Pn (W) dioperasikan pada faktor beban m (0 ≤ m ≤ 1) dan faktor daya cosθ, daya keluarannya adalah Pout = m × Pn × cosθ, sedangkan rugi tembaga saat itu dinyatakan menggunakan rugi tembaga beban penuh Pc0 sebagai m² × Pc0. Dengan demikian, efisiensi η dihitung dengan rumus Pout ÷ (Pout + Pi + m² × Pc0) × 100 (%).
変圧器の効率 η が最大となるのは、無負荷損(鉄損 Pi)と運転時の負荷損(銅損 m² × Pc0)が等しくなるとき、すなわち Pi = m² × Pc0 のときです。これより最大効率となる負荷率 m は m = √(Pi ÷ Pc0) で求められます。
Efisiensi η transformator mencapai maksimum ketika rugi tanpa beban (rugi besi Pi) sama dengan rugi beban saat beroperasi (rugi tembaga m² × Pc0), yaitu saat Pi = m² × Pc0. Dari hubungan ini, faktor beban m saat efisiensi maksimum diperoleh melalui rumus m = √(Pi ÷ Pc0), yang hampir setiap tahun muncul sebagai soal hitungan.
ビル等の受電室では、絶縁油を使わず高圧巻線をエポキシ樹脂で固めた難燃性のモールド変圧器が多用されます。写真鑑別では、上部の太いブスバーが低圧二次端子、細いがいし端子が高圧一次端子、中央の切替片がタップ端子です。
Di ruang penerima daya gedung dan rumah sakit, banyak digunakan transformator cetak resin (モールド変圧器) tahan api yang belitan tegangan tingginya dicor dengan resin epoksi (エポキシ樹脂) tanpa menggunakan minyak isolasi. Dalam soal identifikasi foto, bedakan bahwa busbar tebal di bagian atas adalah terminal sekunder tegangan rendah (低圧二次端子), terminal isolator tipis adalah terminal primer tegangan tinggi (高圧一次端子), dan pelat penghubung di dekat bagian tengah adalah terminal tap (タップ端子) untuk penyesuaian tegangan.
変圧器や電動機の絶縁材料は最高許容温度により耐熱クラス(JIS C 4003)が定まっています。低い順に Y(90℃)< A(105℃)< E(120℃)< B(130℃)< F(155℃)< H(180℃)< C(180℃超)となり、E・B・F・H が頻出です。
Selain itu, bahan isolasi transformator dan motor listrik ditetapkan ke dalam kelas ketahanan panas (耐熱クラス — JIS C 4003) berdasarkan suhu izin maksimumnya. Urutan dari suhu izin terendah adalah Y (90℃) < A (105℃) < E (120℃) < B (130℃) < F (155℃) < H (180℃) < C (di atas 180℃); urutan serta suhu untuk kelas E, B, F, dan H sangat sering keluar dalam ujian.

Poin penting
- 無負荷損(鉄損 Pi = ヒステリシス損 + 渦電流損)は負荷に無関係で一定、負荷損(銅損)は負荷電流(負荷率 m)の 2乗に比例
Rugi tanpa beban (rugi besi Pi = rugi histeresis + rugi arus eddy) konstan tidak bergantung beban; rugi beban (rugi tembaga) sebanding dengan kuadrat arus beban (faktor beban m) - 最大効率条件は「鉄損 Pi = 運転時の銅損 m² × Pc0」であり、最大効率時の負荷率は m = √(Pi ÷ Pc0)
Syarat efisiensi maksimum adalah Rugi besi Pi = Rugi tembaga saat operasi m² × Pc0, dan faktor beban pada efisiensi maksimum adalah m = √(Pi ÷ Pc0) - モールド変圧器はエポキシ樹脂絶縁で難燃性・保守容易だが、油入変圧器に比べて価格は高め
Transformator cetak resin (mold transformer) berisolasi resin epoksi bersifat tahan api dan mudah dirawat, tetapi harganya lebih mahal daripada transformator minyak - 絶縁材料の耐熱クラス:Y(90℃)< A(105℃)< E(120℃)< B(130℃)< F(155℃)< H(180℃)< C(180℃超)
Kelas ketahanan panas bahan isolasi: Y (90℃) < A (105℃) < E (120℃) < B (130℃) < F (155℃) < H (180℃) < C (di atas 180℃)
| Kosakata | Arti |
|---|---|
| 無負荷損(鉄損) | 無負荷損・鉄損 (むふかそん・てつそん): Rugi tanpa beban / Rugi besi (Pi) |
| 負荷損(銅損) | 負荷損・銅損 (ふかそん・どうそん): Rugi beban / Rugi tembaga (Pc) |
| ヒステリシス損 | ヒステリシス損 (そん): Rugi histeresis |
| 渦電流損 | 渦電流損 (うずでんりゅうそん): Rugi arus pusar (arus eddy) |
| モールド変圧器 | モールド変圧器 (へんあつき): Transformator cetak resin (kering) |
| 耐熱クラス | 耐熱クラス (たいねつくらす): Kelas ketahanan panas isolasi (Y, A, E, B, F, H, C) |
照明・電熱計算と特殊場所用機器
Pencahayaan, Perhitungan Pemanas Listrik, dan Peralatan Area Khusus
照明工学の 4つの基本量は単位とセットで暗記します。光源から出る光の総量が光束 F(lm ルーメン)、特定方向への光の強さが光度 I(cd カンデラ)、照らされる面の明るさが照度 E(lx ルクス)、光源や反射面の輝きが輝度 L(cd/m²)です。
Hafalkan empat besaran dasar teknik pencahayaan beserta satuannya. Jumlah total cahaya yang keluar dari sumber cahaya adalah fluks cahaya F (光束, satuan: lm lumen), kekuatan cahaya ke arah tertentu adalah intensitas cahaya I (光度, cd candela), tingkat terang permukaan yang disinari adalah iluminansi E (照度, lx lux), dan kilauan (silau) dari sumber cahaya atau permukaan pantul adalah luminansi L (輝度, cd/m²).
LED は半導体の p-n 接合に電流を流して直接発光させるエレクトロルミネセンス(EL)を応用し、紫外線を蛍光体に当てる蛍光ランプ(ホトルミネセンス)とは原理が異なります。また断熱材施工天井には S形(SB・SG形)ダウンライトを選定します。
Lampu LED menerapkan elektroluminesensi (エレクトロルミネセンス — EL) yang mengalirkan arus melalui sambungan p-n semikonduktor untuk memancarkan cahaya secara langsung, berbeda prinsipnya dengan lampu fluoresen (fotoluminesensi ホトルミネセンス) yang menyinari fosfor dengan sinar ultraviolet. Selain itu, untuk plafon dengan konstruksi bahan isolasi termal, pilihlah lampu downlight khusus konstruksi isolasi termal tipe S (S形: SB形, SG形).
電熱器で水 m(kg)を温度差 Δt(K)だけ加熱するとき、比熱 4.2 kJ/(kg・K)、熱効率 η、1kWh = 3,600kJ とすると、電力量 W(kWh)= (4.2 × m × Δt) ÷ (3,600 × η) です。エコキュートの冷媒には CO₂ を使います。
Saat memanaskan massa air m (kg) sebesar selisih suhu Δt (℃ atau K) dengan pemanas listrik, jika kalor jenis air adalah 4,2 kJ/(kg·K), efisiensi termal adalah η (desimal), dan energi listrik 1kWh = 3.600kJ, maka energi listrik yang dibutuhkan W (kWh) dihitung dengan W = (4,2 × m × Δt) ÷ (3.600 × η). Pada pemanas air pompa kalor refrigeran alami (エコキュート — EcoCute), digunakan karbon dioksida (CO₂) sebagai refrigeran.
工業用電気加熱では、交番磁束による渦電流で金属を溶かす誘導加熱、高周波電界で木材やプラスチックなど絶縁物を内部から均一に温める誘電加熱、ヒータからの電磁波で塗装面等の表面を乾かす赤外線加熱の区別が重要です。
Dalam pemanasan listrik industri, penting untuk membedakan antara pemanasan induksi (誘導加熱) yang melebur logam menggunakan arus eddy akibat fluks magnet bolak-balik; pemanasan dielektrik (誘電加熱 — prinsip oven microwave) yang memanaskan benda isolator seperti kayu dan plastik secara merata dari bagian dalam menggunakan medan listrik frekuensi tinggi; serta pemanasan inframerah (赤外線加熱) yang mengeringkan permukaan dengan gelombang elektromagnetik dari pemanas yang berjarak sedikit dari benda kerja.
写真鑑別では、可燃性ガス等が存在する危険場所で使う厚いガラスグローブと保護網付きの防爆形照明器具や、大電流導体を鋼製ダクト内に絶縁支持して工場幹線に使うバスダクトがよく出題されます。
Dalam identifikasi foto peralatan pabrik, luminer tahan ledakan (防爆形照明器具) yang dilengkapi bola kaca kokoh dan jaring pelindung untuk digunakan di area berbahaya yang mengandung gas atau uap mudah terbakar, serta bus duct (バスダクト) yang menopang konduktor arus besar (tembaga atau aluminium) secara terisolasi di dalam saluran baja untuk jalur utama pabrik, sering muncul dalam ujian.
Poin penting
- 光束=ルーメン(lm)、光度=カンデラ(cd)、照度=ルクス(lx)、輝度=cd/m²。LED はエレクトロルミネセンス(定格寿命約 40,000時間)
Fluks cahaya = lumen (lm), Intensitas cahaya = candela (cd), Iluminansi = lux (lx), Luminansi = cd/m². LED bekerja dengan elektroluminesensi (umur pengenal sekitar 40.000 jam) - 水加熱の電力量 W(kWh)= 4.2 × m(kg)× Δt(K)÷ (3,600 × η)。1 kWh = 3,600 kJ の換算を忘れないこと
Energi listrik pemanasan air W (kWh) = 4,2 × m (kg) × Δt (K) ÷ (3.600 × η). Jangan lupa konversi 1 kWh = 3.600 kJ - 金属(導体)の溶解は渦電流による「誘導加熱」、木材・プラスチック(絶縁物)の内部加熱は「誘電加熱」
Peleburan logam (konduktor) dengan arus eddy adalah pemanasan induksi (誘導加熱); pemanasan bagian dalam kayu dan plastik (isolator) adalah pemanasan dielektrik (誘電加熱) - エコキュートの冷媒は CO₂(二酸化炭素)。断熱天井には S形(SB・SG形)ダウンライト、危険場所には防爆形照明器具を使用
Refrigeran EcoCute adalah CO₂ (karbon dioksida). Gunakan downlight tipe S (SB, SG) untuk plafon berisolasi termal, dan luminer tahan ledakan (防爆形照明器具) untuk lokasi berbahaya
| Kosakata | Arti |
|---|---|
| 光束・光度・照度・輝度 | 光束・光度・照度・輝度: Fluks cahaya (lm), intensitas (cd), iluminansi (lx), luminansi (cd/m²) |
| エレクトロルミネセンス | エレクトロルミネセンス: Elektroluminesensi (prinsip kerja LED) |
| 誘導加熱 | 誘導加熱 (ゆうどうかねつ): Pemanasan induksi (memanaskan logam dengan arus eddy) |
| 誘電加熱 | 誘電加熱 (ゆうでんかねつ): Pemanasan dielektrik (memanaskan isolator dengan frekuensi tinggi) |
| 防爆形照明器具 | 防爆形照明器具 (ぼうばくがたしょうめいきぐ): Luminer (lampu) tipe tahan ledakan |
| バスダクト | バスダクト: Bus duct (saluran penghantar daya berpelindung baja) |
蓄電池設備とパワーエレクトロニクス
Peralatan Baterai Penyimpan dan Elektronika Daya
受電設備の操作用直流電源等には蓄電池(二次電池)が使われます。鉛蓄電池は正極に二酸化鉛(PbO₂)、負極に鉛(Pb)、電解液に希硫酸(H₂SO₄)を用い、公称電圧は約 2.0V/セルです。放電が進むと両極が硫酸鉛になり電解液比重が低下します。
Baterai sekunder (二次電池 / 蓄電池) digunakan untuk catu daya darurat dan catu daya DC kontrol pada gardu penerima. Baterai timbal-asam (鉛蓄電池) menggunakan timbal dioksida (PbO₂) pada kutub positif, timbal berpori (Pb) pada kutub negatif, dan asam sulfat encer (希硫酸 H₂SO₄) sebagai cairan elektrolit, dengan tegangan nominal sekitar 2,0V/sel. Saat pengosongan berlangsung, kedua elektroda berubah menjadi timbal sulfat (PbSO₄) dan berat jenis cairan elektrolit menurun.
一方、アルカリ蓄電池(ニッケル・カドミウム蓄電池等)は正極に水酸化ニッケル、負極にカドミウム、電解液に水酸化カリウム水溶液(KOH)を用い、公称電圧は約 1.2V/セルです。過放電や低温に強く長寿命という特徴があります。
Sebaliknya, baterai penyimpan alkali (アルカリ蓄電池, seperti baterai nikel-kadmium) menggunakan nikel hidroksida pada kutub positif, kadmium pada kutub negatif, dan larutan kalium hidroksida (水酸化カリウム水溶液 KOH) sebagai cairan elektrolit, dengan tegangan nominal sekitar 1,2V/sel. Dibandingkan baterai timbal-asam, baterai alkali memiliki keunggulan lebih tahan terhadap pengosongan berlebih serta suhu rendah dan berumur lebih panjang.
直流電源装置の浮動充電方式は、充電器(整流器)・蓄電池・負荷の 3つをすべて並列接続する方式です。平常時は蓄電池の自己放電を補いつつ負荷へ給電し、停電時には無瞬断で蓄電池から負荷へ給電します。
Sistem pengisian mengambang (浮動充電方式 — floating charge) pada unit catu daya DC adalah metode yang menghubungkan pengisi daya (penyearah), baterai penyimpan, dan beban secara paralel seluruhnya. Pada keadaan normal, pengisi daya menyuplai daya ke beban sambil mengganti pengosongan diri baterai; saat terjadi pemadaman listrik, suplai daya ke beban beralih dari baterai tanpa terputus sedikit pun (無瞬断).
電力変換器では、交流を直流に変えるのがコンバータ、直流を交流に変えるのがインバータ、直流を別の直流電圧に変えるのがチョッパです。サイリスタのゲート信号で制御角 α を遅らせる位相制御では波形の一部が切り取られます。
Dalam elektronika daya, pahami nama-nama konverter: pengubah AC ke DC adalah konverter (コンバータ / penyearah), pengubah DC ke AC adalah inverter (インバータ / pembalik), dan pengubah tegangan DC ke tegangan DC lain adalah konverter DC-DC (チョッパ — chopper). Pada kontrol fasa (位相制御) yang memberikan pulsa ke gerbang (ゲート) thyristor untuk menunda sudut mulai konduksi (sudut kontrol α), bentuk gelombang keluaran akan terpotong sebagian pada tiap setengah siklusnya.
またポンプや送風機をインバータで速度制御すると、流量 Q は回転速度 N の 1乗、圧力 H は N の 2乗、消費電力(軸動力 P)は N の 3乗に比例するため、減速で大きな省エネ効果が得られます。
Selain itu, ketika kecepatan putar pompa atau kipas (送風機) dikendalikan dengan inverter, laju aliran (volume udara Q) sebanding dengan pangkat 1 dari kecepatan putar N, tekanan (head H) sebanding dengan pangkat 2 dari N, dan daya poros (konsumsi daya P) sebanding dengan pangkat 3 dari N. Oleh karena itu, menurunkan sedikit saja kecepatan putar sudah memberikan efek penghematan energi yang sangat besar.
Poin penting
- 鉛蓄電池は希硫酸・約 2.0V/セル(放電で比重低下)、アルカリ蓄電池は水酸化カリウム水溶液・約 1.2V/セル
Baterai timbal-asam = asam sulfat encer, sekitar 2,0V/sel (berat jenis turun saat pengosongan); Baterai alkali = larutan KOH, sekitar 1,2V/sel - 浮動充電方式は「充電器・蓄電池・負荷」をすべて並列接続し、常時微小充電しながら負荷へ給電する
Sistem pengisian mengambang (floating charge) menghubungkan Pengisi daya, Baterai, dan Beban secara paralel seluruhnya, menyuplai beban sambil mengisi baterai secara kontinu - コンバータ=交流→直流、インバータ=直流→交流、チョッパ=直流→直流。サイリスタはゲート信号で点弧角を制御
Konverter = AC → DC, Inverter = DC → AC, Chopper = DC → DC. Thyristor mengatur sudut penyalaan menggunakan sinyal gerbang (gate) - ポンプ・ファンのインバータ制御:流量 Q ∝ N、揚程 H ∝ N²、消費電力(軸動力)P ∝ N³(3乗に比例)
Kontrol inverter pada pompa dan kipas: Laju aliran Q ∝ N, Head H ∝ N², Konsumsi daya (daya poros) P ∝ N³ (sebanding dengan pangkat tiga kecepatan)
| Kosakata | Arti |
|---|---|
| 鉛蓄電池 | 鉛蓄電池 (なまりちくでんち): Baterai timbal-asam (2,0V/sel, H₂SO₄ encer) |
| アルカリ蓄電池 | アルカリ蓄電池 (ちくでんち): Baterai alkali (1,2V/sel, larutan KOH) |
| 浮動充電方式 | 浮動充電方式 (ふどうじゅうでんほうしき): Sistem pengisian mengambang (floating charge) |
| コンバータ・インバータ | コンバータ・インバータ: Konverter (AC→DC) dan Inverter (DC→AC) |
| サイリスタ位相制御 | サイリスタ位相制御 (いそうせいぎょ): Kontrol fasa thyristor |
シーケンス制御①:接点図記号と自己保持回路
Kontrol Sekuensial 1: Simbol Kontak dan Rangkaian Pengunci Diri (Self-Holding)
電動機を制御するシーケンス回路は毎年必出です。JIS C 0617 の接点記号として、操作しないとき開いており操作すると閉じる「a接点(メーク接点・常開接点)」と、操作しないとき閉じており操作すると開く「b接点(ブレーク接点・常閉接点)」を見分けましょう。
Rangkaian kontrol sekuensial (シーケンス制御回路) yang menjalankan starting, penghentian, dan operasi otomatis motor listrik merupakan bidang penting yang wajib muncul setiap tahun pada ujian tertulis Teknisi Listrik Kelas 1. Pertama, sebagai simbol kontak JIS C 0617, bedakan dengan pasti antara kontak-a (a接点 / メーク接点 / 常開接点 — Normally Open) yang terbuka saat tidak dioperasikan dan menutup saat dioperasikan, dengan kontak-b (b接点 / ブレーク接点 / 常閉接点 — Normally Closed) yang tertutup saat tidak dioperasikan dan membuka saat dioperasikan.
縦書きのシーケンス図では、縦線の右側に可動部が離れているのが a接点、左側で接触しているのが b接点です。押しボタンは T字形の頭、電磁接触器(MC)の補助接点は半円形のリンク記号、熱動継電器(THR)は四角い箱形要素が付きます。
Pada diagram sekuensial vertikal, bagian bergerak yang digambar terpisah di sebelah kanan garis vertikal adalah kontak-a, sedangkan yang bersentuhan di sebelah kiri garis vertikal adalah kontak-b. Pada tombol tekan (押しボタン) terdapat kepala berbentuk huruf T di ujung batangnya, pada kontak bantu kontaktor elektromagnetik (電磁接触器 MC) terdapat simbol tautan setengah lingkaran, dan pada relai termal (サーマルリレー THR) digambar elemen pelepas berbentuk kotak persegi.
押しボタンは指を離すと戻るため、始動用押しボタン BS(a接点)に電磁接触器の補助 a接点(MC-a)を「並列」に接続します。これにより BS を一瞬押すだけでコイル MC が励磁され続け、指を離しても運転を保つ「自己保持回路」となります。
Karena tombol tekan akan kembali ke posisi semula saat jari dilepas, kontak bantu pengunci diri tipe-a dari kontaktor (MC-a) dihubungkan secara paralel (並列) dengan tombol tekan start BS (kontak-a). Dengan demikian, cukup menekan BS sesaat saja maka koil kontaktor MC akan terus tereksitasi, membentuk rangkaian pengunci diri (自己保持回路 — self-holding) yang mempertahankan status operasi meskipun jari sudah dilepas.
自己保持を解除する停止用押しボタン(b接点)や、過負荷時に遮断するサーマルリレー接点 THR(b接点)は、自己保持回路およびコイル MC に対して必ず「直列」に挿入します。いずれかが開くとコイル電流が途切れて安全に停止します。
Tombol tekan stop (kontak-b) untuk melepas penguncian diri dan menghentikan motor, serta kontak relai termal THR (kontak-b) untuk memutus rangkaian saat beban lebih, wajib dipasang secara seri (直列) terhadap rangkaian pengunci diri dan koil MC. Ketika salah satunya membuka, arus ke koil MC terputus sehingga kontak utama dan kontak pengunci diri membuka secara bersamaan untuk berhenti dengan aman.
2か所以上の場所から始動・停止を行う複数箇所操作回路では、「始動用 a接点(ONボタン)どうしは並列(OR回路)」、「停止用 b接点(OFFボタン)どうしは直列(AND回路)」に接続するのが絶対の鉄則です。
Pada rangkaian operasi banyak tempat (複数箇所操作回路) yang melakukan start dan stop dari 2 lokasi atau lebih, aturan mutlaknya adalah: hubungkan sesama kontak-a untuk start (tombol ON) secara paralel (rangkaian OR), dan hubungkan sesama kontak-b untuk stop (tombol OFF) secara seri (rangkaian AND).

Poin penting
- a接点(メーク接点)は常時開(右開き)、b接点(ブレーク接点)は常時閉(左閉じ)
Kontak-a (kontak make) normalnya terbuka (buka di kanan); kontak-b (kontak break) normalnya tertutup (tutup di kiri) - 自己保持回路:始動ボタン(a接点)と電磁接触器の補助 a接点(MC-a)を並列にし、停止ボタン(b接点)と THR(b接点)を直列にする
Rangkaian pengunci diri (self-holding): hubungkan tombol start (kontak-a) dan kontak bantu-a kontaktor (MC-a) secara paralel, lalu hubungkan tombol stop (kontak-b) dan THR (kontak-b) secara seri - 複数箇所から操作する場合:始動ボタン(a接点)はすべて並列接続、停止ボタン(b接点)はすべて直列接続
Saat mengoperasikan dari beberapa lokasi: semua tombol start (kontak-a) dihubungkan paralel, semua tombol stop (kontak-b) dihubungkan seri - サーマルリレー(THR)が動作すると THR の b接点が開き電動機を停止させ、THR の a接点が閉じて故障表示灯(OL など)を点灯させる
Saat relai termal (THR) bekerja, kontak-b THR membuka untuk menghentikan motor, dan kontak-a THR menutup untuk menyalakan lampu indikator gangguan (seperti OL)
| Kosakata | Arti |
|---|---|
| a接点(メーク接点) | a接点・メーク接点 (せってん): Kontak-a / Kontak make (Normally Open - NO) |
| b接点(ブレーク接点) | b接点・ブレーク接点 (せってん): Kontak-b / Kontak break (Normally Closed - NC) |
| 自己保持回路 | 自己保持回路 (じこほじかいろ): Rangkaian pengunci diri (self-holding) |
| 電磁接触器(MC) | 電磁接触器 (でんじせっしょくき - MC): Kontaktor elektromagnetik (MC) |
| 熱動継電器(THR) | 熱動継電器 (ねつどうけいでんき - THR): Relai termal beban lebih (THR) |
シーケンス制御②:正逆転インターロックとタイマ回路
Kontrol Sekuensial 2: Interlock Putar Maju-Mundur dan Rangkaian Timer
三相誘導電動機を逆転させるには、主回路の三相 3本(R・S・T)のうち「いずれか 2本の接続を入れ替え」て回転磁界の向きを逆にします。3本すべてを順番に入れ替えても相回転の順が同じになり逆転しないため注意しましょう。
Untuk membalik arah putaran motor induksi tiga fasa, tukar sambungan salah satu pasang dari 2 di antara 3 kawat fasa (R, S, T atau U, V, W) pada rangkaian utama guna membalik arah medan magnet putar. Perhatikan bahwa jika ketiga kawat digeser berurutan semuanya, urutan fasanya tetap sama sehingga motor tidak akan berbalik arah.
正転用電磁接触器(MCF)と逆転用電磁接触器(MCR)が同時投入されると、主回路で相間短絡が起きて危険です。これを防ぐため、正転コイル MCF と直列に相手側の MCR-b 接点を入れ、逆転コイル MCR と直列に MCF-b 接点を入れる「インターロック回路」を設けます。
Jika kontaktor putar maju (MCF atau MC1) dan kontaktor putar mundur (MCR atau MC2) sampai masuk secara bersamaan, akan terjadi hubung singkat antar-fasa yang sangat berbahaya pada rangkaian utama. Untuk mencegahnya, dipasang rangkaian interlock (インターロック回路 / 相互鎖錠回路) dengan memasukkan kontak bantu-b pihak lawan (MCR-b) secara seri terhadap koil maju MCF, dan memasukkan kontak bantu-b maju (MCF-b) secara seri terhadap koil mundur MCR.
設定時間後に動作する限時継電器(タイマ TLR)では、励磁後に一定時間遅れて閉じる「オンディレイ a接点」や、遅れて開く「オンディレイ b接点」が使われます。図記号では遅れる動作方向に傘マーク(半円弧)を描きます。
Pada relai tunda waktu (限時継電器 / タイマ TLR) yang kontaknya bekerja setelah waktu yang ditentukan, digunakan kontak-a tunda hidup - kembali seketika (限時動作・瞬時復帰 a接点 — On-delay) yang menutup setelah selang waktu tertentu sejak koil tereksitasi, serta kontak-b tunda buka - kembali seketika yang membuka setelah selang waktu tertentu. Pada simbol gambar, tanda payung melengkung (busur setengah lingkaran) digambar menghadap ke arah bergeraknya kontak yang mengalami penundaan.
Y-Δ 始動回路では、始動時に主接触器(MCM)・スター用(MCS)・タイマ(TLR)が同時励磁されて Y結線で始動します。設定時間後にタイマの限時 b接点で MCS を切り、限時 a接点でデルタ用(MCD)を投入して Δ運転へ移行します。MCS と MCD 間にもインターロックを組みます。
Pada rangkaian starting Y-Δ, saat tombol start ditekan, kontaktor utama (MCM), kontaktor bintang (MCS), dan timer (TLR) tereksitasi bersamaan untuk memulai putaran dengan hubungan Y. Setelah waktu yang diatur tercapai, kontak-b tunda waktu timer membuka untuk memutus MCS, dan kontak-a tunda waktu menutup untuk memasukkan kontaktor delta (MCD), beralih ke operasi normal hubungan Δ. Di antara MCS dan MCD juga selalu dipasang rangkaian interlock.
制御盤の表示灯では、赤色灯(RL)が運転表示(MC の a接点で点灯)、緑色灯(GL)が停止表示(MC の b接点で点灯)、橙色灯等(OL・WL)が過負荷故障表示(THR の a接点で点灯)として結線されます。タイムチャートを追跡する問題も頻出です。
Untuk lampu indikator pada panel kontrol, umumnya lampu merah (RL) dihubungkan sebagai indikator operasi (menyala lewat kontak-a MC), lampu hijau (GL) sebagai indikator berhenti (menyala lewat kontak-b MC), dan lampu oranye atau putih (OL, WL) sebagai indikator gangguan beban lebih (menyala lewat kontak-a THR). Dalam ujian sering muncul soal yang meminta pelacakan diagram waktu (タイムチャート) dan kondisi nyala lampu.
Poin penting
- 三相誘導電動機の逆転は、三相 3本のうち「2本を入れ替える」
Pembalikan arah putar motor induksi tiga fasa dilakukan dengan menukar 2 dari 3 kawat pada rangkaian utama tiga fasa - インターロック回路:同時投入による短絡防止のため、自分のコイルと直列に「相手側の b接点」を入れる
Rangkaian interlock: untuk mencegah hubung singkat akibat masuk bersamaan, pasang kontak-b pihak lawan secara seri dengan koil masing-masing - オンディレイタイマ(TLR):励磁後に設定時間だけ遅れて動作し、消磁すると瞬時に元に戻る(傘マークの向きに注目)
Timer on-delay (TLR): bekerja setelah tunda waktu yang diatur sejak tereksitasi, dan kembali ke posisi semula seketika saat eksitasi hilang (perhatikan arah tanda payung) - Y-Δ 始動回路はタイマでスター用(MCS)からデルタ用(MCD)へ自動切替し、MCS と MCD の同時投入をインターロックで防ぐ
Rangkaian starting Y-Δ menggunakan timer untuk beralih otomatis dari kontaktor bintang (MCS) ke kontaktor delta (MCD), serta mencegah MCS dan MCD masuk bersamaan dengan interlock
| Kosakata | Arti |
|---|---|
| 正逆転運転 | 正逆転運転 (せいぎゃくてんうんてん): Operasi putar maju-mundur (forward-reverse) |
| インターロック回路 | インターロック回路 (かいろ): Rangkaian interlock (saling kunci) |
| 限時継電器(タイマ) | 限時継電器・タイマ (げんじけいでんき): Relai tunda waktu / Timer (TLR) |
| 限時動作瞬時復帰接点 | 限時動作瞬時復帰接点: Kontak tunda operasi - kembali seketika (On-delay) |
| タイムチャート | タイムチャート: Diagram waktu (Time chart) |
試験によく出るポイントと覚え方
Poin yang Sering Keluar di Ujian dan Cara Mengingatnya
電動機と変圧器の計算は 3つの公式で解けます。①回転速度 N = (120 × f ÷ p) × (1 − s)、②Y-Δ 始動は「始動電流もトルクも全電圧始動の 1 ÷ 3」、③変圧器最大効率は m = √(Pi ÷ Pc0) です。
Soal hitungan motor dan transformator dapat dijawab tuntas dengan 3 rumus: (1) Kecepatan putar N = (120 × f ÷ p) × (1 − s); (2) Pada starting Y-Δ, baik arus starting maupun torsi starting menjadi 1 ÷ 3 dari starting tegangan penuh; (3) Efisiensi maksimum transformator tercapai saat Rugi besi Pi = Rugi tembaga operasi m² × Pc0, yaitu m = √(Pi ÷ Pc0).
耐熱クラスの順番は「Y(90℃)・A(105℃)・E(120℃)・B(130℃)・F(155℃)・H(180℃)・C(180℃超)」で暗記しましょう。特に E(120℃)→ B(130℃)→ F(155℃)→ H(180℃)の温度入替ひっかけが頻出です。
Hafalkan urutan kelas ketahanan panas: Y (90℃) → A (105℃) → E (120℃) → B (130℃) → F (155℃) → H (180℃) → C (di atas 180℃). Waspadai jebakan ujian yang sering menukar suhu antara kelas E (120℃) → B (130℃) → F (155℃) → H (180℃).
照明単位は「光束=lm、光度=cd、照度=lx、輝度=cd/m²」です。電熱では「金属=渦電流による誘導加熱」「絶縁物=高周波電界による誘電加熱」と漢字 1文字(導と電)の違いを正確に見分けてください。
Satuan pencahayaan adalah: Fluks cahaya = lumen (lm), Intensitas cahaya = candela (cd), Iluminansi = lux (lx), dan Luminansi = cd/m². Untuk pemanas listrik, bedakan secara tepat perbedaan 1 huruf kanji: Logam = Pemanasan induksi (誘導加熱) oleh arus eddy, sedangkan Isolator = Pemanasan dielektrik (誘電加熱) oleh medan listrik frekuensi tinggi.
シーケンスの空欄補充は、①始動ボタンと並列は「自分の補助 a接点(自己保持)」、②同時投入防止でコイルと直列は「相手の補助 b接点(インターロック)」、③複数箇所の始動は「a接点並列」・停止は「b接点直列」で解けます。
Soal mengisi bagian kosong pada kontrol sekuensial dapat diselesaikan dengan 3 prinsip: (1) Yang dipasang paralel dengan tombol start adalah kontak bantu-a miliknya sendiri (self-holding); (2) Yang dipasang seri dengan koil yang tidak boleh hidup bersamaan dengan pihak lawan adalah kontak bantu-b pihak lawan (interlock); (3) Start dari banyak tempat menggunakan kontak-a paralel, sedangkan stop dari banyak tempat menggunakan kontak-b seri.
Poin penting
- Y-Δ 始動=始動電流 1 ÷ 3・始動トルク 1 ÷ 3、最大効率負荷率 m = √(鉄損 ÷ 全負荷銅損)
Starting Y-Δ = arus starting 1 ÷ 3 dan torsi starting 1 ÷ 3; Faktor beban efisiensi maksimum m = √(Rugi besi ÷ Rugi tembaga beban penuh) - 耐熱クラス「Y(90)・A(105)・E(120)・B(130)・F(155)・H(180)・C(180超)」と照明単位「光束 lm・光度 cd・照度 lx・輝度 cd/m²」
Kelas ketahanan panas Y(90), A(105), E(120), B(130), F(155), H(180), C(di atas 180) dan satuan cahaya: fluks lm, intensitas cd, iluminansi lx, luminansi cd/m² - 鉛蓄電池=希硫酸 2.0V、アルカリ蓄電池=KOH 1.2V、ポンプ消費電力 P ∝ 回転速度 N³
Baterai timbal-asam = H₂SO₄ encer 2,0V; Baterai alkali = KOH 1,2V; Konsumsi daya pompa P ∝ kecepatan putar N³ - シーケンス 3原則:自己保持は「自分の a接点並列」、インターロックは「相手の b接点直列」、複数停止は「b接点直列」
3 Prinsip Sekuensial: Self-holding = kontak-a sendiri secara paralel; Interlock = kontak-b lawan secara seri; Stop banyak tempat = kontak-b secara seri
| Kosakata | Arti |
|---|---|
| 最大効率条件 | 最大効率条件 (さいだいこうりつじょうけん): Syarat efisiensi maksimum (Pi = m² × Pc0) |
| 耐熱クラス(Y・A・E・B・F・H・C) | 耐熱クラス (Y・A・E・B・F・H・C): Kelas ketahanan panas isolasi |
| 自己保持とインターロック | 自己保持とインターロック: Pengunci diri (Self-holding) dan Interlock |
Mesin Listrik, Aplikasi & Kontrol Sekuensial
Latihan soal bab ini di aplikasiReferensi resmi
- 一般財団法人 電気技術者試験センター — 第一種電気工事士 試験問題と解答 — https://www.shiken.or.jp/situation/past_exam.html
- 日本産業規格 JIS C 0617 — 電気用図記号 / JIS C 4003 — 電気絶縁の熱的耐久性評価及び呼び — https://www.jisc.go.jp/