Relay merupakan benda yang punya kontribusi besar dalam sistem elektro maupun elektronika. Tanpa benda ini, aliran listrik tidak dapat dikendalikan dan diatur sedemikian rupa.

Pengendalian aliran listrik bertujuan agar listrik terdistribusi ke seluruh komponen. Apabila memiliki beban berlebih dapat membuat komponen konslet

Demi mengurangi resiko konsleting akibat arus listrik maka diperlukan komponen bernama relay. Anak Teknik Indonesia akan membahas tentang relay dan fungsinya dalam sistem otomasi.

Pengertian Relay

Relay merupakan perangkat yang memakai elektromagnetik untuk mengaktifkan saklar. Terdapat dua bagian utama relay yaitu koil dan switch. Komponen tersebut memakai prinsip elektromagnetik untuk menggerakan saklar sehingga dapat menghantarkan arus listrik.

Lantas adakah perbedaan antara relay dengan saklar? Sebenarnya cukup mudah membedakan diantara keduanya. Relay adalah komponen memutus atau menghubungkan listrik.

Fungsi Relay

Relay memiliki fungsi untuk menjalankan fungsi logika, mengendalikan tegangan, dan melindungi komponen listrik. Sedangkan fungsi-fungsi relay lainnya adalah sebagai berikut:

Pengendali arus listrik pada kendaraan

Kendaraan bermotor menggunakan relay untuk mengendalikan arus besar dengan memakai arus yang kecil. Contoh penerapannya terdapat pada motor listrik maupun starter mobil.

Pengontrol panel listrik

Relay juga digunakan dalam panel listrik untuk mengendalikan kontaktor dengan kapasitas listrik besar.

Perantara kontaktor PLC

Sistem PLC memakai relay untuk mengendalikan kontraktor karena kapasitas PLC yang terbatas.

Pengontrol motor AC

Motor arus tinggi seperti kompresor sampai pompa pendingin dapat dikendalikan dengan relay..

Sistem kontrol digital

Sistem kontrol digital dengan sinyal rendah mampu dikendalikan dengan menggunakan relay.

Cara Kerja Relay

Relay bekerja ketika kumparan elektromagnetik di dalam sebuah feromagnetik yang mendapatkan aliran listrik. Secara otomatis akan muncul medan magnet yang bersifat sementara.

Magnet akan menarik tuas armature sehingga mampu mengubah posisi kontak dari normally closed (NC) menjadi normally open (NO).

Normally open adalah kondisi dimana relay masih berada di posisi normal karena belum mendapatkan tekanan. Sedangkan normally closed merupakan kondisi relay sudah mendapatkan tegangan dengan posisi tuas menarik.

Sifat magnetik akan terus ada selama koil elektromagnetik masih teraliri listrik.

Jenis-jenis relay

Jenis-jenis relay dapat diklasifikasi berdasarkan jenis pole, prinsip operasi, aplikasi, dan form. Klasifikasi dilakukan agar rela dapat digunakan sesuai dengan karakteristik pemakaiannya.

Jenis relay berdasarkan pole dan throw

Pole

Pole atau kutub merujuk jumlah sirkuit terpisah yang dapat dialihkan atau dikontrol. Setiap kutub mewakili saklar individual dari dalam relay. Jenis relay berdasarkan kutub terdiri dari relay kutub tunggal dan kutub ganda.

Throw

Throw atau lemparan adalah jumlah posisi yang dapat disambungkan oleh setiap kutub. Ini merujuk pada jumlah output yang dapat dihubungkan ke setiap saklar.

Apabila ada relay tunggal dengan satu posisi per kutub. Yang artinya saklar hanya dapat terhubung ke satu output.

Jika ada relay ganda memiliki dua posisi per kutub maka saklar dapat terhubung ke dua output.

Contoh tipe relay berdasarkan pole dan throw adalah sebagai berikut:

• Single Pole Double Throw (SPDT Relay): Memiliki 5 terminal yang terdiri dari 3 saklar dan dua koil.
• Single Pole Single Throw (SPST Relay): Memiliki 4 terminal yang terdiri dari 2 saklar dan 2 koil.
• Double Pole Double Throw (DPDT Relay): Memiliki 8 terminal yang terdiri dari 3 pasang terminal yang dikontrol koil dan 2 terminal koil.
• Double Pole Single Throw (DPST Relay): Memiliki 6 terminal dengan 2 pasang yang dikontrol koil dan 2 terminal koil.

Relay berdasarkan prinsip operasi

Relay diklasifikasikan berdasarkan prinsip pengoperasiannya menjadi beberapa kategori.

Relay elektromekanik

Relay elektronik memiliki kumparan dan kontak yang dioperasikan secara mekanis. Ketika kumparan mendapatkan energi akan menghasilkan medan magnet.

Bidang ini menarik jangkar ke arah kontak. Ketika kumparan kehilangan energi maka kumparan akan kehilangan medan magnet. Dengan begitu pegas menarik jangkar kembali ke posisi semula.

Relay elektromagnetik dapat memakai daya AC atau AC. Hanya saja relay ini memiliki kelemahan yaitu terjadi peningkatan resistansi kontak karena kontraknya menimbulkan busur listrik terpisah.

Relai solid state

Relay solid state atau elektronik terdiri dari komponen semikonduktor. Ketika sinyal kontrol diterapkan ke solid-state relay (SSR), light-emitting diode (LED) akan memancarkan cahaya inframerah.

Cahaya dideteksi oleh komponen semikonduktor fotosensitif yang mengubah sinyal cahaya menjadi sinyal listrik. Dengan demikian dapat mengaktifkan saklar rangkaian.Relai solid state beroperasi pada kecepatan yang

relatif tinggi dengan daya lebih sedikit dibandingkan relay elektromagnetik. Usia relay ini lebih panjang karena tidak ada kontak fisik. Hanya saja jenis relay solid state punya penurunan tegangan pada semikonduktor yang membuatnya kehilangan daya ketika pembuangan panas.

Relai buluh

Relai buluh terdiri dari saklar buluh, kumparan elektromagnetik, dan dioda. Fungsinya untuk melindungi gaya gerak listrik balik. Relai buluh terdiri dari dua buluh logam tipis dari bahan ferromagnetik yang disegel dalam tabung kaca.

Ketika kumparan mendapatkan energi, bilah logam feromagnetik akan tertarik secara magnetis satu sama lain. Yang mana menciptakan sirkuit tertutup.

Relai buluh tidak mengalami masalah keausan kontak karena tidak ada armature yang bergerak. Selain itu, adanya gas inert dalam tabung kaca membuat masa pemakaian saklar makin panjang.

Relai termal

Relai elektro termal terdiri dari strip bimetal. Pada saat arus mengalir ke konduktor membuat suhu strip bimetalik naik dan mengembang.

Logam dengan koefisien muai panas tinggi akan memuai lebih besar dibandingkan logam lainnya. Maka dari itu, strip menekuk dan menutup kontak untuk mengaktifkan sirkuit trip. Jenis relay ini dapat ditemukan pada pelindung motor listrik.

Jenis relay berdasarkan aplikasi

Relai sequencer

Relai sequencer berfungsi untuk mengendalikan urutan operasi rangkaian listrik maupun komponen sistem. Ketika relay menerima sinyal berdasarkan urutan yang ditentukan.

Relai ini dirancang dengan banyak kontak yang menutup maupun membuka ketika relay mendapatkan listrik.

Relai sequencer dapat mengaktifkan motor blower pada tungku listrik untuk mengalirkan udara. Beberapa saat kemudian, rangkaian elemen pemanas aktif, dan kemudian mengaktifkan elemen tambahan.

Sistem pengurutan ini dapat melindungi komponen kelistrikan dari kelebihan beban serta menjaga efisiensi pengoperasian.

Relai diferensial

Relay differensial merupakan pelindung dalma sistem tenaga listrik untuk mendeteksi kesalahan pada transformator, generator, motor, maupun busbar. Caranya dengan membandingkan dua kuantitas arus pada titik berbeda.

Jika perbedaan antara besaran melebihi nilai yang ditentukan, relay akan pemutus arus dan mengisolasi komponen. Dengan begitu dapat mencegah kerusakan peralatan.

Relai jarak jauh

Relai jarak jauh digunakan untuk sistem tenaga listrik sebagai pelindung saluran transmisi.

Relay ini dapat mengukur impedansi antara lokasi relay dan gangguan pada saluran.

Caranya dengan membandingkan impedansi terukur dengan nilai yang sudah ditentukan. Relai jarak jauh dapat menentukan perkiraan lokasi gangguan untuk memutus arus terkait.

Relai pengunci

Relai pengunci memakai saklar elektromagnetis yang berbeda dari relay pada umumnya. Fungsi dari relay pengunci untuk mempertahankan status peralihan tanpa daya.

Penggunaan relay ini cocok untuk aplikasi dengan daya terputus-putus ketika orang ingin beralih agar tetap aktif setelah sinyal pemicu awal dihilangkan.

Relai penundaan waktu

Relai penundaan waktu sering disebut sebagai relay pengatur waktu. Jenis relay ini dipakai untuk membuat jeda terkendali antara proses dengan output.

Hal ini membuat relay dapat mengendalikan waktu dari banyak proses kendali otomatis.

Relai frekuensi

Relai frekuensi sangat penting untuk sistem pembangkit dan distribusi listrik. Relai pengaman memicu pemutus sirkuit karena kelebihan beban ketika frekuensi diluar ketentuan. Cara ini membantu menghindari pemadaman listrik atau kerusakan peralatan secara luas.

Manfaat Relay

Relay mampu mengurangi kebutuhan saklar arus tinggi yang mana memakan biaya dan tempat. Dengan demikian, relay dialihkan ke sistem elektronik untuk mengurangi ukuran dan berat. Cara ini dinilai mampu membantu masalah instrumentasi di industri.

Sistem kendali industri semakin andal ketika menggunakan relay. Komponen ini dirancang untuk menyambung dan memutuskan arus listrik.

Komponen pemutus dan penyambung dimanfaatkan untuk menghasilkan sistem kendali, kepresisian tinggi, dan mengurangi risiko downtime. Maka dari itu, relay industri dibuat tahan kondisi ekstrim.

Komponen relay

Relay pada umumnya memiliki tiga komponen yaitu common, koil, dan kontak. Namun pada beberapa relay, terdapat komponen tambahan sebagai pelengkap.

Common

Bagian yang menyambung Normally Close pada keadaan normal.

Koil

Koil atau kumparan memiliki fungsi untuk menciptakan medan magnet.

Kontak

Relay memiliki dua jenis kontak yaitu Normally Open dan Normally Close.

Normally open memiliki kondisi awal posisi terbuka sebelum saklar aktif. Sedangkan Normally Close adalah kondisi awal posisi tertutup sebelum saklar aktif.

Elektromagnet

Elektromagnet merupakan lilitan kawat tembaga berlapis email. Gunanya untuk menghantarkan arus listrik ke iron core, membuat armature ke posisi awalnya. Selain itu dapat juga dipakai untuk membentuk medan magnet ketika mendapatkan tegangan listrik

Armature

Armature adalah material lempengan logam yang berfungsi sebagai tuas kontak yang bergerak. Perubahan gerakan ini dipengaruhi dari sifat magnetik komponen besi.

Spring

Spring adalah modul untuk mengatur kondisi dari armature. Apabila ada aliran listrik dari coil maka spring akan mendorong sisi belakang armature ke atas sehingga posisinya berubah.

Switch contact point

Switch Contact Point adalah saklar sebagai kontak output relay. Ada dua kondisi yaitu normally open dan normally close.

Inti Besi

Inti besi memiliki dua fungsi sebagai penarik armature agar dapat mengubah posisi switch contact points dan menjadi bahan mengantuk ketika terinduksi dari coil elektromagnetik.

Pemakaian Relay untuk PLC

Relay pada sistem PLC sangat dimanfaatkan untuk berbagai hal, antara lain

• Sebagai isolator antara rangkaian tegangan rendah dengan tegangan tinggi
• Pengendali beberapa sirkuit secara bersamaan
• Saklar pengganti untuk memindahkan beban antar rangkaian
• Mengendalikan beban listrik untuk melindungi motor listrik dari gangguan listrik

Semua jenis pemakaian Relay pada PLC hanya terwujud jika kamu paham dasar-dasar PLC dengan baik. Tentu kamu tahu waktu kuliah, namun bagaimana kalau kamu dapat menyerap ilmu PLC dari perusahaan otomasi terbaik dunia.

Anak Teknik Indonesia bekerja sama dengan Schneider Electric membuka Batch 2 AUTOMATION APPLICATION IN INDUSTRY OFFLINE TRAINING. Ini adalah Offline Training PLC menggunakan Schneider yang berlokasi di Cibis 9, Jakarta.

Apabila kamu berada di Jakarta dan sekitarnya dan ingin upgrade skill PLC langsung saja kunjungi tautan di sini.