Kodak KAF-1300 Sensor Foto (Chip yang membawa fotografi digital )

Sensor Foto sangat kecil dan murah sekarang, sulit membeli ponsel tanpa kamera built-in. Itulah hasil yang diperkirakan beberapa pengamat pada tahun 1991 saat peluncuran kamera digital Kodak DCS 100. Biaya DCS 100 sebanyak US $ 25.000 dan membutuhkan unit penyimpanan data eksternal 5 kilogram yang harus ditempelkan pada tali bahu. Namun, kamera elektronik yang ditempatkan di dalam bodi Nikon F3-termasuk satu perangkat keras yang mengesankan: sebuah chip berukuran thumbnail yang bisa menangkap gambar pada resolusi 1,3 megapiksel, cukup untuk cetakan tajam 5-kali-7 inci. “Pada saat itu, 1 megapiksel adalah angka ajaib,” kata Eric Stevens, perancang utama chip tersebut. Chip-perangkat dual-phase charge-coupled yang benar-menjadi basis sensor CCD masa depan, membantu memulai revolusi fotografi digital. Lagi pula, apa foto pertama yang dibuat dengan KAF-1300? “Eh,” kata Stevens, “kami hanya menunjuk sensor di dinding laboratorium.”

Kamera digital DCS 100 memerlukan paket terpisah dan besar untuk menyimpan gambar 1,3 megapikselnya.

Pada tahun 1975, insinyur Kodak Steve Sasson menciptakan kamera digital pertama, yang mengambil foto seharga 10.000 piksel / 0,01 megapixels. Kodak tidak berhenti di sini tapi terus bekerja secara ekstensif pada bidang  digital, mematenkan banyak teknologi, banyak di antaranyadipakai di dalam kamera digital saat ini. Pada tahun 1986 Kodak telah mengembangkan sebuah sensor dengan 1,4 mega piksel. Sejumlah penemuan lain dibuat untuk meningkatkan kegunaan, termasuk perbaikan teknologi sensor, format gambar mentah pertama DCR, dan perangkat lunak yang dapat digunakan.

Tren Pengembangan CHIPSETS Bluetooth Low Energy

Bluetooth Low Energy / chipset BLE terus berkembang, dengan vendor terus merilis perangkat baru. Saya ingin berbagi beberapa tren dalam chipset yang kita lihat dari rilis produk penjual, yg memenuhi kebutuhan pelanggan.

Aplikasi dari ultra low power (ULP) Chipset nirkabel  – menggunakan transceiver RF yg sangat rendah yg didukung oleh baterai sel koin, dibuat  untuk mengirim data secara cepat   dan kemudian kembali kedalam keadaan stand by dengan daya sekitar nanoamp yg bisa  diatur untuk meningkat secara dramatis.

Kebutuhan daya yang relatif tinggi dari Bluetooth Classic (Bluetooth 3.0)  bahkan untuk transmisi data pengguna yg sederhana , semua itu dilakukan dengan  penggunaan baterai isi ulang dan keadaan ini bukan solusi untuk  nirkabel bandwidth rendah serta penggunaan aplikasi untuk  kegiatan intens dalam jangka waktu yg lama.

Extending Bluetooth

The Bluetooth SIG (Konsorsium Teknologi dari  Bluetooth) telah memperluas teknologi Bluetooth dengan versi yang dapat beroperasi dari baterai sel koin. Jadi yang disebut Bluetooth Low Energy  telah dirancang untuk memungkinkan sensor dan peripheral (peralatan) untuk berkomunikasi satu sama lain  yg dapat ditemukan dari ponsel generasi baru. Pada bulan Desember 2009, Bluetooth rendah energi diadopsi sebagai bagian dari Bluetooth Core Specification Version 4.0.

Berikut ini adalah 5 point  tren di chipset BLE yang terjadi:

1.  Pengurangan  Konsumsi Daya

Banyak SoCs BLE merilis produknya menyatakan telah mengurangi konsumsi daya. Beberapa tahun yang lalu, yang terbaik yg bisa kita temukan adalah perangkat yang memiliki daya sekitar 15mA ke 20mA. Hari ini, sebagian besar yang ditawarkan adalah dalam 5mA sampai 8mA .Berikut adalah table konsumsi daya dari beberapa produk BLEyg baru-baru ini diumumkan:

System On Chips	Current RX/TX (0dBm)	Year Released
Texas Instruments CC2640	5.9mA/6.1mA	2015
Nordic Semiconductor nRF52832	5.0mA / 4.6mA	2015
Freescale KW40Z	6.5 mA / 8.4 mA	2015
Silicon Labs Blue Gecko	7.5mA / 8.3mA	2015
Cypress PSoC 4 BLE	15.6mA / 16.4mA	2014

Secara umum, konsumsi daya telah turun sekitar 40% sampai 60%, yang berarti bahwa produk berjalan dua kali lebih lama dari baterai yang sama (semua hal lain dianggap sama). Puncak arus yang lebih kecil juga berarti baterai kurang stres (dan kapasitas yang efektif adalah lebih besar).
Cypress masih mengejar ketertinggalan konsumsi daya karena mereka belum mengeluarkan produk terbaru.

2. Peningkatan Radio Frekwensi (RF)

Pabrikan SoC BLE terus-menerus meningkatkan kinerja RF dari perangkat mereka. RF lebih baik berarti rentang yang lebih baik, yang penting di hampir semua aplikasi. Dua parameter besar untuk diperhatikan adalah Power Transmit dan Sensitivitas Menerima. Power Transmit memberitahu anda seberapa kuat anda bisa mengirimkan, yang kedua seberapa rendah sinyal anda bisa mendapatkan data.
Berikut ringkasan kinerja untuk beberapa chipset terbaru :

Part	TX Power	Receive Sensitivity	Year Released
Texas Instruments CC2640	+5dBm	-97dBm	2015
Nordic Semiconductor nRF52832	+4dBm	-96 dBm	2015
Freescale KW40Z	+5dBm	-91 dBm	2015
Silicon Labs Blue Gecko	+10dBm	-95dBm	2015
Cypress PSoC 4 BLE	+3dBm	-92dBm	2014
TI CC2540/CC2541	+4dBm	-89dBm/ –94 dBm	2010/2011
nRF51822	+4dBm	-93dBm	2012

TI dan Nordic keduanya memiliki sensitivitas  sekitar 3-4 dB. Perhatikan bahwa sebagian besar output daya terbatas + 5dBm atau kurang. Silicon Labs memiliki sejarah panjang integrasi Radio dan mampu mencapai 10dBm di perangkat mereka. Hal ini sangat membantu dalam aplikasi di mana sensor BLE berada jauh, misalnya.

Ini mungkin untuk menambahkan chip front end untuk sebagian besar perangkat ini yang akan memperkuat sinyal RF, tetapi hanya output daya akan meningkat. Kecuali perangkat khusus mendukung kemampuan RF switch (CC2540 / CC2541), Anda akan mendapatkan kekuatan TX namun kehilangan di sedikit menerima sensitivitas.

Kedua parameter ini memberikan berkisar, tetapi meningkatkan daya keluaran (dan kadang-kadang sensitivitas) juga meningkatkan konsumsi saat ini. Sebagian besar angka yang dikutip di atas adalah untuk 0dBm dan akan lebih tinggi untuk + 5dBm atau + 10dBm.

By the way, + 10dBm adalah batas praktis karena peraturan ETSI.

3. Kemampuan processor yg lebih baik

Chip BLE SoCs memiliki kemampuan pemrosesan yang terbatas. Pada generasi pertama perangkat prosesor utama  digunakan  untuk menjalankan BLE Stack dan aplikasi pengguna. Hal ini masih terjadi tetapi bergeser ke mengisolasi  BLE Stack secara terpisah untuk memberikan pengembang (developer) ruang yg lebih luas.

Kebanyakan prosesor di generasi pertama menggunakan  arsitektur ARM Cortex M0.

Part	CPU Core	Year Released
Texas Instruments CC2640	Cortex-M3	2015
Nordic Semiconductor nRF52832	Cortex-M4F	2015
Freescale KW40Z	Cortex-M0+	2015
Silicon Labs Blue Gecko	Cortex-M3/M4F	2015
Cypress PSoC 4 BLE	Cortex-M0	2014
TI CC2540/CC2541	8051	2010/2011
nRF51822	Cortex-M0	2012
CSR CSR101x	Proprietary 16-bit	–

M4F menunjukkan Cortex-M4 dengan Floating Point unit.

Cortex-M0 adalah prosesor yang relatif terbatas. Ini dirancang untuk daya rendah dan  bagus untuk mengumpulkan data sensor, tapi tidak baik pada pengolahan dengan algoritma. Bila Anda memiliki setumpuk BLE Stack menggunakan yang sama Cortex-M0 atau 8051 itu, Anda terbatas pada seberapa cepat Anda dapat memproses data. Beberapa peripheral mungkin juga tidak tersedia.

4. Peningkatan RAM serta Flash

Chipset yg tersedia awalnya  64KB (RAM) dan 128KB (Flash)  karena saat itu  adalah yg  termurah yang bisa dipakai untuj perintah BLE Stack . BLE Stack biasanya memakan ruang  sekitar 70kb untuk 90KB , jadi ini hanya memakai sangat sedikit dari  aplikasi pengguna. Sebagai aplikasi BLE terus berkembang, prosesor harus melakukanpengolahan lebih banyak , sehingga mereka membutuhkan lebih banyak kode dan lebih banyak RAM. Produsen Chipset  mulai memperkenalkan Flash  256KB. Baru-baru ini, Nordic memperkenalkan perangkat nRF52832 mereka dengan 512KB Flash.

Aplikasi pengguna adalah bukan satu-satunya alasan untuk lebih banyak ruang. Fitur dalam Bluetooth Low Energy telah meningkat. Banyak produk harus menggunakan kombinasi peran antara kedua Peripheral (slave)dan Central (Master) secara bergantian yang mana mengambil banyak ruang. Hal yang sama terjadi ketika menjalankan beberapa protokol pada saat yang sama, seperti BLE dan Zigbee. dukungan IPv6 juga membuat kebutuhan RAM yg besar.

Part	Flash	RAM
Texas Instruments CC2640	128kB	20kB
Nordic Semiconductor nRF52832	512kB	64kB
Freescale KW40Z	160kB	20kB
Silicon Labs Blue Gecko	256kB	32kB
Cypress PSoC 4 BLE	128kB, 256kB	32kB
TI CC2540/CC2541	128kB, 256kB	8kB
nRF51822	128kB, 256kB	16kB, 32kB

Flash dan RAM menambah ruang yang signifikan pada luas keping Chipset, sehingga untuk menjaga biaya vendor rendah harus terus menggunakan proses yang lebih kecil dari Pabrikasi Chipset (Fab on 14 nm) .

5. Multi Protocol SoCs

 Freescale baru2 ini merilis produk KW40Z, dan meskipun memiliki keterbatasan sejauh daya dan Flash / RAM, itu mendukung Thread bersama BLE. Texas Instruments memiliki CC2650 yang mendukung BLE, Zigbee, 6LoWPAN dan RF4CE. Nordic memiliki perangkat yang mendukung BLE dan ANT. Beberapa bagian ini mendukung juga protokol 2.4GHz proprietary. Jelas,  faktanya bahwa lapisan radio di banyak perangkat ini mirip, dan satu-satunya perubahan signifikan ada di dalam perangkat lunak.

BLE bukanlah satu-satunya  protokol konektivitas . Karena tidak resmi memiliki kemampuan Mesh, Zigbee (dan dengan ekstensi Thread) masih pesaing untuk menghubungkan produk. , dan masing-masing protokol memiliki kekuatan sendiri. Pengembang ingin mengembangkan produk yg futureproof dari desain mereka dan mengintegrasikan dengan ekosistem Nest yg menggunakan Thread, sehingga membuat bagian multiprotocol adalah lebih logis.

Mendukung  beberapa protokol dalam satu bagian lebih baik dari dua bagian yang terpisah. Hal ini benar bukan hanya biaya, tetapi juga untuk hidup berdampingan. Koeksistensi dari kemampuan radio untuk membantu dua protokol untuk “hidup berdampingan” dengan memastikan bahwa protokol tidak bertabrakan dan saling mengganggu. Interferensi menyebabkan paket data hilang yang berarti lebih banyak memakan konsumsi daya karena perangkat harus memancarkan kembali data.

Berikut adalah protokol yang didukung oleh berbagai perangkat :

Part	Protocol Support
Texas Instruments CC2650	BLE, Zigbee, RF4CE, 6LoWPAN
Nordic Semiconductor nRF52832	BLE, ANT, 2.4GHz Proprietary, NFC
Freescale KW40Z	BLE, Thread
Silicon Labs Blue Gecko	BLE
Cypress PSoC 4 BLE	BLE
TI CC2540/CC2541	BLE,
nRF51822	BLE, ANT, 2.4GHz Proprietary
CSR CSR101x	BLE

 TI dan Nordic yg paling banyak mendukung bermacam protokol, dan  Freescale baru-baru ini bergabung dengan mereka. Berharap lebih banyak Produsen untuk menambahkan dukungan  berbagai protokol.

SOFT STARTER UNTUK MOTOR AC

Sekilas tentang Motor Listrik

Motor listrik modern tersedia dalam berbagai bentuk , seperti motor fase tunggal, motor tiga fase , rem motor , motor sinkron , motor asinkron ,  motor dua kecepatan, motor tiga kecepatan , dan seterusnya , semua dengan kinerja dan karakteristik yg berbeda.
Untuk setiap jenis motor ada banyak pengaturan pemasangan yang berbeda , misalnya kaki pemasangan , pemasangan flange atau kaki gabungan dan berkaki pemasangan.
Metode pendinginan juga dapat  berbeda , dari motor yang paling sederhana dengan  sirkulasi bebas dari
udara ke motor yang lebih kompleks dengan benar-benar tertutup pendingin dengan udara dan air yg dipertukarkan
jenis pendingin kaset .

Ditulisan ini kita hanya membahas asynchronous motor.

Squirrel cage motors

Dalam tulisan ini kita fokus  pada Motor Sangkar Tupai (Squirrel cage motors), jenis motor yang paling umum di pasar karena relatif murah dan biaya pemeliharaan biasanya rendah, ada banyak produsen yang berbeda  di pasar, menjual dengan harga yg berbeda. Tidak semua motor memiliki kinerja dan kualitas yang sama untuk motor yg mempunyai efisiensi tinggi memungkinkan penghematan yang signifikan dalam biaya energi selama motor berjalan normal juga rendahnya tingkat kebisingan adalah sesuatu yang lumrah untuk keadaan saat ini, serta  kemampuan untuk bertahan dari kondisi lingkungan yang ekstrim.

Ada juga parameter lain yang berbeda. Variasi dari desain rotor mempengaruhi arus start dan torsi dan  dapat benar-benar besar
antara produsen yang berbeda untuk power rating yang sama . Penggunaan  softstarter  bisa digabungkan dengan  Direct-on-line (D.O.L) pada motor yg memiliki torsi awal yang tinggi untuk start. motor tersebut digunakan bersama dengan softstarter  untuk mengurangi arus start yg tinggi  bila dibandingkan untuk motor dengan torsi awal yang rendah. jumlah kutub juga mempengaruhi data teknis. Sebuah motor dengan dua kutub yang sering memiliki torsi awal yang lebih rendah
dibandingkan motor dengan empat atau lebih .

    

Voltage
Tiga fase motor single speed dapat secara normal dihubungkan untuk dua level tegangan yang berbeda.
Tiga gulungan stator dihubungkan secara bintang (Y) atau delta (D).
Gulungan juga dapat dihubungkan secara seri atau paralel, Y atau YY misalnya. Jika plat rating
pada motor sangkar tupai  menunjukkan tegangan untuk koneksi bintang dan koneksi delta,maka motor dapat digunakan untuk tegangan  230 V, dan 400 V dan sebagai contoh.
Gulungan  delta digunakan  pada tegangan  230 V dan jika tegangan input adalah 400 V, koneksi Y digunakan pada tegangan 400V  jika tegangan input 690 V.
Adalah penting untuk diingat ketika mengubah tegangan utama   bahwa untuk kekuatan yang sama rating motor akan berubah tergantung pada tingkat tegangan.
Metode untuk menghubungkan motor ke blok terminal untuk bintang atau delta koneksi ditunjukkan pada gambar di bawah ini.

Faktor daya
Sebuah motor selalu mengkonsumsi daya aktif, yang mengkonversi menjadi tindakan mekanis. daya reaktif
juga diperlukan untuk magnet motor tetapi tidak melakukan tindakan apapun. Dalam diagram di bawah daya aktif dan reaktif diwakili by P dan Q, yang bersama-sama memberikan kekuatan S.
Rasio antara daya aktif (kW) dan daya reaktif (kVA) dikenal sebagai faktor daya , dan sering ditunjuk sebagai cos φ. Rasio nilai normal adalah antara 0,7 dan 0,9, ketika motor berjalan dimana nilai yang lebih rendah untuk motor kecil dan lebih tinggi untuk  motor besar.

Kecepatan (Speed)
Kecepatan motor AC tergantung pada dua hal:
jumlah kutub putaran stator, frekuensi utama. Pada 50 Hz, motor akan berjalan
pada kecepatan yang terkait dengan konstan 6000 rpm dibagi dengan jumlah kutub dan untuk 60 Hz kecepatan motor konstan adalah 7200 rpm.
Untuk menghitung kecepatan motor adalah sebagai  berikut:

Rumus :             n = 2 x f x 60 / P
n = kecepatan
f = frekuensi net
p = jumlah kutub

Contoh :
4-kutub motor berjalan  pada frekwensi 50 Hz
n = 2 x 50 x 60/4

= 1500 rpm

Kecepatan ini adalah kecepatan sinkron dan motor sangkar – tupai atau motor slip-cincin tidak pernah bisa
mencapainya. Pada kondisi tanpa beban kecepatan akan sangat dekat dengan kecepatan sinkron dan akan
kemudian turun ketika motor mendapat beban.

Perbedaan kecepatan antara motor sinkron dan  motor asynchronous dinilai dari faktor “Slip” dan  untuk menghitung ini dengan  menggunakan rumus berikut:
s =  n1 – n /n1
s = tergelincir (nilai normal adalah antara 1 dan 3%)
n1 = kecepatan sinkron
n = kecepatan asynchronous (nilai kecepatan)
Tabel dibawah ini untuk kecepatan sinkron di berbagai jumlah kutub dan frekuensi:

Jumlah Kutub         50 Hz                        60 Hz
2                      3000                          3600
4                      1500                           1800
6                      1000                           1200
8                        750                             900
10                      600                             720
12                      500                             600
16                        375                              450
20                       300                              360

Torque

Gaya torsi untuk start pada motor berbeda secara signifikan tergantung pada ukuran motor, motor kecil , mis ≤ 30 kW, biasanya memiliki nilai antara 2,5 dan 3 kali nilai torsi, dan untuk motor ukuran menengah,  hingga 250 kW, rasio yg biasa
adalah antara 2 sampai 2,5 kali dari rating Power.
Torsi Motor yg besar memiliki kecenderungan untuk memiliki torsi awal yang lebih besar dari rasio diatas. Hal ini tidak mungkin untuk memulai Motor tersebut dengan stater D.O.L .

Nilai torsi motor dapat dihitung menggunakan rumus berikut:
Mr = 9550 x Pr / nr
Mr = Nilai torsi (Nm)
Pr = daya motor Rated (kW)
nr = kecepatan motor Rated (rpm)

Slip-ring motor

Kali ini kita akan membahas tentang salah satunya yaitu Slipring Motor (motor cincin geser) / Wound Rotor. Umumnya motor jenis ini dirancang untuk motor-motor dengan konsumsi daya yang besar

Ciri khas Slipring Motor atau yang sering disebut motor rotor lilit adalah adanya  lilitan pada rotornya yang dilengkapi dengan cincin geser(slipring) yang dihubungkan dengan brush ke terminal. Hal lain yang menjadi ciri pada motor ini adalah pada terminal box yang memiliki sembilan terminal. Enam terminal terhubung dengan ujung-ujung lilitan pada statornya( U1-U2 , V1-V2  dan W1-W2), sedangkan tiga terminal lainnya (K-L-M) terhubung dengan lilitan pada rotornya melalui slipring. Ada 3 buah cincin (slipring) yang terhubung dengan brush

Lilitan rotor yang ujungnya terminal  K-L-M dihubungkan dengan resistor luar yang besarnya bisa diatur. Dengan mengatur resistor luar berarti mengatur besarnya resistor total yang merupakan jumlah resistansi rotor dan resistansi luar (Rrotor + Rluar), sehingga pada arus rotor dapat diatur.
Ketika resistor berharga maksimum, arus rotor yang mengalir minimum, sekaligus memperbaiki faktor kerja motor. Kelebihan rotor lilit yaitu diperoleh torsi starting yang tinggi, dengan arus starting yang tetap terkendali.

Resistansi rotor luar dibuat bertahap  dengan empat tahapan. Saat tahap-1 nilai resistor maksimum kurva torsi terhadap slip, berikutnya tahap 2, 3 dan 4. Antara tahap-1 sampai tahap-4 selisih slip sebesar ∆s. Dengan demikian pengaturan resistor rotor juga berfungsi mengatur putaran rotor dari putaran rendah saat tahap-1 menuju putaran nominal pada tahap-4.

Pengaturan resistor rotor dapat menggunakan kontaktor elektromagnet (Gambar 1.3) dengan menggunakan 3 tahap. Kontaktor Q1 menghubungkan stator dengan sumber daya listrik.
1. Ketika Q2, Q3, Q4 OFF resistansi rotor maksimum (RA = R1 + R2 + R3).
2. Saat Q2 ON resistansi luar RA = R2 + R3.
3. Ketika Q3 ON resistansi RA = R3 saja.
4. Ketika Q4 ON rotor kondisi terhubung singkat RA = 0, motor bekerja normal.

Sejarah dan Teori Transistor

1940 –  Penemuan p-n Junction

Russell Ohl menemukan junction pn dan efek fotovoltaik silikon yang mengarah pada pengembangan dari transistor junction dan sel surya.

Pada pertengahan 1930-an Russell Ohl, seorang elektrokimiawi di Bell Telephone Labs di Holmdel, NJ, memulai penyelidikan  penggunaan rectifier silikon sebagai detektor radar. Ia menemukan bahwa peningkatan kemurnian silikon membantu meningkatkan kemampuan deteksi radar . Pada tanggal 23 Februari 1940, dia menguji lempengan silikon kecil yang mempunyai sifat unik yg  mengejutkan. Ketika terkena cahaya terang, arus yang mengalir melalui lempengan melonjak lumayan. Dia juga melihat bahwa bagian-bagian yang berbeda dari kristal menghasilkan efek listrik berlawanan saat diuji dengan “cat whisker ” sebuah alat  probe.

Russel Ohl (Kiri)

Ohl dan koleganya Jack Scaff menggabungkan 2  lempengan terdiri dari  jenis  silikon impuritas (silikon yg telah dikotori) yang berbeda . Ketidakmurnian, elemen fosfor, menghasilkan sedikit kelebihan elektron sementara yang lain, boron, menyebabkan kekurangan sedikit (kemudian dikenal sebagai “lubang”). Mereka menyebut daerah tipe-n (untuk negatif) dan tipe-p (positif), permukaan atau “penghalang” di mana daerah ini bertemu dikenal sebagai “persimpangan pn.” Cahaya mencolok persimpangan ini merangsang elektron mengalir dari n-sisi ke sisi p-, sehingga terjadi  arus listrik.

Konsepsi William Shockley dari transistor junction di 1948 (1948 Milestone) itu  berasal dari penemuan Ohl  yg kebetulan di tahun 1940 itu. Persimpangan pn menjadi bentuk paling umum dari penyearah digunakan dalam industri elektronik dan sejak itu menjadi dasar dalam desain perangkat semikonduktor.

1941 – Semikonduktor dioda rectifier digunakan pada Perang Dunia ke II

Teknologi semikonduktor mengambil lompatan raksasa selama Perang Dunia II, sebagai penerima radar yang dibutuhkan solid-state rectifier untuk mendeteksi dan mengubah sinyal microwave pada frekuensi yang lebih tinggi daripada yang mungkin menggunakan tabung vakum dioda. Silikon dan germanium muncul sebagai bahan semikonduktor dominan karena perang upaya R & D. Setelah pekerjaan Russell Ohl yang merintis silikon, (1940 Milestone) peneliti di universitas dan perusahaan di Inggris dan Amerika Serikat teknik yang dikembangkan untuk memurnikan kedua elemen dan “doping” mereka dengan ketidakmurnian yang dipilih untuk memperoleh karakteristik semikonduktor yang diinginkan. Jutaan kristal dioda penyearah, dengan titik logam menghubungi sepotong kecil dari silikon atau germanium dalam, yang dibuat untuk digunakan dalam Sekutu penerima radar.

Di bawah naungan Laboratorium Radiasi MIT, pemurnian silikon terjadi terutama di University of Pennsylvania, yang dipimpin oleh fisikawan Frederick Seitz, dan Dupont Chemical Company. Silikon persen kemurnian 99,999 tersedia pada akhir perang. Sebagian besar penelitian germanium terjadi di Universitas Purdue di bawah Karl Lark-Horovitz. Pada tahun 1947 Walter Brattain menggunakan lempengan kemurnian tinggi germanium dikembangkan di Purdue dalam fabrikasi pertama, transistor titik kontak.

Juga penting adalah upaya penelitian di Bell Labs, yang dipimpin oleh metalurgi Jack Scaff (Lihat foto di di tahun 1940 Milestone) dan ahli kimia Henry Theurer, untuk memahami bagaimana berbagai ketidak murnian menyebabkan tipe-n semikonduktor dengan kelebihan elektron dan semikonduktor tipe-p dengan defisit elektron (atau kelebihan lubang). Dengan menambahkan sejumlah kecil elemen seperti fosfor dari kolom kelima dari tabel periodik untuk murni silikon dan germanium, mereka memperoleh material tipe-n. Menambahkan unsur-kolom ketiga seperti boron memberi mereka tipe-p.

1947 – Invention of the Point-Contact Transistor

Sebuah transistor point-contact adalah tipe pertama solid-state transistor elektronik yang pernah dibangun. Itu dibuat oleh para peneliti John Bardeen dan Walter Houser Brattain di Bell Laboratories pada Desember 1947. Mereka bekerja dalam kelompok yang dipimpin oleh fisikawan William Bradford Shockley. Kelompok ini telah bekerja sama dalam eksperimen dan teori efek medan listrik dalam bahan solid state, dengan tujuan menggantikan tabung vakum dengan yang lebih kecil, kurang memakan daya perangkat.

Percobaan kritis, dilakukan pada tanggal 16 Desember 1947, terdiri dari blok germanium, semikonduktor, dengan dua kontak emas dengan jarak yg sangat dekat yg ditahan  oleh pegas. Brattain menempel strip kecil kertas emas di atas titik segitiga plastik – konfigurasi yang pada dasarnya adalah dioda titik-kontak. Dia kemudian dengan hati-hati mengiris emas di ujung segitiga. Ini menghasilkan dua kontak emas elektrik terisolasi sangat dekat satu sama lain.

Potongan germanium digunakan memiliki lapisan permukaan dengan kelebihan elektron. Ketika sebuah sinyal listrik berjalan melalui foil emas, disuntikkan lubang (poin yang kekurangan elektron). Ini menciptakan lapisan tipis yang memiliki kelangkaan elektron.

Sebuah arus positif yang kecil diterapkan pada salah satu dari dua kontak memiliki pengaruh terhadap arus yang mengalir antara kontak lainnya dan dasar di mana blok germanium dipasang. Bahkan, perubahan kecil dalam arus kontak pertama, menyebabkan perubahan besar dalam kontak kedua saat ini, sehingga itu adalah penguat. Kontak pertama adalah “emitor” dan kontak kedua adalah “kolektor”. The-rendah saat terminal input ke transistor titik kontak emitor, sedangkan output terminal arus tinggi adalah basis dan kolektor. Ini berbeda dari jenis kemudian bipolar junction transistor ditemukan pada tahun 1951 yang beroperasi sebagai transistor masih melakukannya, dengan rendah terminal input saat ini sebagai dasar dan dua terminal output tinggi saat ini adalah emitor dan kolektor.

Tidak seperti perangkat semikonduktor yg lain,  transistor titik kontakdapat dibuat oleh orang awam , dimulai dengan germanium titik-kontak dioda sebagai sumber bahan (bahkan dioda terbakar habis dapat digunakan, dan transistor bisa kembali terbentuk jika rusak, beberapa kali jika perlu).

Transistor titik kontak yang dikomersialisasikan dan dijual oleh Western Electric dan lain-lain tapi segera digantikan oleh bipolar junction transistor, yang lebih mudah untuk diproduksi dan lebih kasar. Germanium dipekerjakan secara ekstensif selama dua dekade dalam pembuatan transistor, tetapi kemudian hampir seluruhnya digantikan oleh silikon dan bahan paduan lainnya. Pada 2012 germanium titik-kontak dioda terus menjadi tersedia untuk digunakan sebagai detektor frekuensi radio. Dioda Point-kontak yang terbuat dari bahan lain, termasuk silikon, dan memiliki sifat microwave yang baik .

Grown Junction Transistor

Grown junction transistor ditemukan oleh William Shockley di Bell Labs pada 23 Juni 1948  adalah tipe pertama bipolar junction transistor yg dibuat (paten yang diajukan 26 Juni 1948), enam bulan setelah bipolar transistor point-contact dibuat . Pertama prototipe dari bahan germanium  dibuat pada tahun 1949. Bell Labs mengumumkan Shockley grown  junction transistor pada tanggal 4 Juli 1951.

Alloy Junction Transistor

Alloy junction transistors yg pertama  dibuat oleh RN Hall di General Electric  . Dia menciptakan sebuah persimpangan PNP (atau NPN) dalam satu wafer satu jenis doping semikonduktor dengan memungkinkan pelet kecil bahan doping, seperti Indium yang di dopes ke jenis-P, untuk paduan dengan wafer semikonduktor pada setiap sisi itu. Sebagai atom Indium menyebar ke semikonduktor, mereka menciptakan sebuah wilayah semikonduktor jenis-P di kedua sisi wafer, dan di antara mereka, bahan tipe N yang tersisa membentuk dasar dari transistor PNP. Lapisan dasar dapat dibuat lebih tipis daripada  grown junction transistor dan ini meningkatkan kinerja frekuensi tinggi yang tersedia dari transistor.

   Alloy Junction Transistor

 

Penggunaan Database Skala Besar pada kampanye Presiden Obama untuk menggalang pemilih individu

Kampanye Obama 2012 menggunakan analisis data dan metode eksperimental untuk merakit sebuah koalisi suara pemenang melalui pemungutan suara per suara . Dengan cara demikian, membalik dominasi panjang iklan TV dalam politik AS dan menciptakan sesuatu yang baru di dunia politik yg di umpamakan   kampanye nasional berjalan seperti pemilihan lingkungan lokal, di mana kepentingan pemilih individu diketahui dan ditangani.

Dua tahun setelah pemilu Barack Obama sebagai presiden, Demokrat mengalami kekalahan terburuk mereka dalam beberapa dekade. Mayoritas kongres yang telah memberikan kesuksesan Obama di legislatif , tersapu dalam pemilu paruh waktu,  Prosentasi mayoritas  Partai  Demokrat di Senat menyusut. Para ahli  berkomentar  untuk menjelaskan munculnya Tea Party. Kekecewaan pemilih dengan agenda Obama adalah reformasi asuransi kesehatan dan pasar keuangan. Pada tahun 2010, Komite Nasional Demokrat telah gagal bersama-sama mempertahankan  koalisi Obama.

Dan Wagner

Tapi Dan Wagner melihat Partai  Demokrat  masih  punya  suatu kesempatan  dalam semua ini.      Ketika Wagner dipekerjakan sebagai direktur DNC (Demokrat National Komite), pada Januari 2009, ia bertanggung jawab untuk mengumpulkan informasi pemilih dan menganalisanya untuk membantu pendekatan partai ke pemilih individu dengan cara direct mail dan telepon kemudian  data serangkaian survei pada sikap dan preferensi pemilih tersebut  ia masukkan ke model statistik. Dia meminta departemen teknologi DNC untuk mengembangkan perangkat lunak yang bisa mengubah informasi itu ke dalam tabel, dan ia sebut hasil Survey Manajer.

Pada musim gugur, ketika pemilihan khusus diadakan untuk mengisi kursi yg  terbuka di kongres untuk bagian utara New York, Sebelum hari pemilihan Wagner berhasil memprediksi selisih margin akhir kira2  150 orang  . Beberapa bulan kemudian, lembaga survei yakin memproyeksikan kemungkinan  Martha Coakley dari partai Demokrat yg  memenangkan pemilihan ini , untuk mengisi kursi Senat Massachusetts yang  kosong karena ditinggalkan oleh  kematian Ted Kennedy. Tapi Survey Manajer Wagner  memprediksi bahwa Scott Brown dari Republik yg  kemungkinan besar untuk menang di negara bagian mayoritas pemilih partai  Demokrat dan ternyata prediksi tersebut benar . Komentar  salah satu orang  partai Demokrat seperti  ini  “Ini adalah alasan ketika anda akan kalah.”

Prediksi untuk hasil pemilihan kongres nya  hanya  salah 2,5 persen. “Itu adalah titik bukti bagi banyak orang yang tidak mengerti matematika di balik itu tapi memahami nilai dari apa yang dihasilkan matematika,” kata Mitch Stewart, Direktur Pengorganisasian Partai Demokrat. “Setelah itu kata2 dari Dan Wagner  adalah standar emas di DNC.”

Arti penting dari prestasi Wagner jauh melampaui kemampuannya untuk menyatakan pemenang bulan sebelum Hari Pemilihan. Pendekatannya merubah cara survey  publik t abad ke-20 untuk melacak opini publik, yang berkisar mengambil  sampel kecil yang bisa diperlakukan sebagai representasi keseluruhan. Wagner muncul dari kader analis yang menganggap pemilih sebagai individu dan bekerja untuk proyeksi agregat tentang pendapat dan perilaku mereka sampai mereka mengungkapkan sebuah gambar gabungan semua orang. Teknik nya menandai pemenuhan cara berpikir baru, satu dekade dalam pembuatan, di mana pemilih tidak lagi terjebak dalam geografi politik lama atau ditambatkan ke kategori demografis tradisional, seperti usia atau jenis kelamin, tergantung pada atribut lembaga survei menanyakan atau bagaimana pemasar konsumen diklasifikasikan mereka untuk tujuan komersial. Sebaliknya, pemilih bisa dilihat sebagai kumpulan individu warga negara yang masing-masing bisa diukur dan dinilai dengan cara mereka sendiri. Sekarang  ini calon yang ingin memimpin orang-orang untuk membangun sebuah kampanye akan berinteraksi dengan para pemilih dengan cara yang sama dengan mereka.

Setelah Obama menang  untuk kedua kalinya, kampanyenya  dimenangkan oleh penggunaan teknologi yg sebagian besar dikembangkan oleh sebuah tim yang mendefinisi ulang bagaimana setiap individu menggunakan Web, media sosial, dan smartphone untuk berpartisipasi dalam proses politik. Sebuah aplikasi mobile dikembangkan untuk seorang surveyor suara untuk men-download dan kembali lembar aplikasi  mobile  tanpa pernah setor ke  kantor kampanye yg  dinamakan  platform Web  aktivitas relawan gamified Dashboard dengan peringkat pendukung paling aktif, dan “hasil yg ditargetkan”dengan  protokol yang didapat dari  jaringan Facebook seperti ini  seorang pendukung Obama dengan jaringan teman2nya yg  ada di daftar facebooknya .

Pemasangan VRF unit merek York di Proyek Office Ecopark Ancol – Bagian 2

Spesifikasi Dasar Outdoor :
Y D O H 100 E V V – 0 C 3
Y: YORK
D: Multi System

Pemasangan VRF unit merek York di Proyek Office Ecopark Ancol

PROYEK ECOPARK ANCOL

Bagian I : Teori Singkat

Penulis disini menguraikan pengalaman di proyek Ecovention Ancol untuk pemasangan dan operasi unit A/C Split Duck sistem VRF atau umum di kenal VRV merk York tipe YDCP28OHONE-0A1 untuk indoor unit kapasitas 10 pk dan tipe YDOH160EVV-0C1 (36pk) & YDOH480EVV-0C1 (48pk)  untuk itu kita mengingat kembali sekilas   mengenai :

Aliran Refrigeran Variabel (VRV)

Refrigeran aliran variabel (VRF) adalah sebuah teknologi HVAC ditemukan di Jepang pada 1990-an. VRF menggunakan refrigerant sebagai media pendingin / pemanas, dan memungkinkan satu unit kondensasi luar dihubungkan ke beberapa ruangan fan-coil unit (FCUs), masing-masing unit indoor dikontrol oleh pengguna, sementara modulasi jumlah refrigeran yang dikirim ke masing-masing evaporator . Dengan beroperasi pada kecepatan yang berbeda-beda, unit VRF bekerja hanya pada tingkat yang diperlukan untuk memungkinkan penghematan energi substansial pada bagian-beban kondisi. Teknologi  VRF memungkinkan unit indoor individu untuk  dingin sesuai kebutuhan, Penghematan energi hingga diperkirakan 55%.

Kompresor Spiral (Scroll Compressor)

Sebuah kompresor spiral (juga disebut spiral kompresor atau pompa vakum spiral ) adalah perangkat untuk mengompresi udara atau pendingin. Hal ini digunakan dalam AC peralatan, sebagai mobil supercharger (di mana ia dikenal sebagai supercharger jenis gulungan ) dan sebagai pompa vakum .

Sebuah operasi kompresor spiral secara terbalik dikenal sebagai expander spiral, dan dapat digunakan untuk menghasilkan kerja mekanik dari ekspansi cairan, udara bertekanan atau gas.

Sejarah

Léon Creux adalah orang yg pertama menemukan kompresor spiral pada tahun 1905 di Perancis  (Paten nomor 801.182). Creux awalnya menciptakan kompresor sebagai konsep mesin uap rotary, namun teknologi pengecoran logam masa itu tidak cukup maju untuk membangun prototipe bekerja, karena kompresor spiral menuntut toleransi yang sangat ketat untuk berfungsi secara efektif. Kompresor spiral pertama praktis tidak muncul di pasar sampai setelah Perang Dunia II , ketika peralatan mesin konstruksi presisi tinggi mereka diperkenalkan .

Mereka tidak diproduksi secara komersial untuk pengkondisian udara sampai awal 1980-an.

Desain

Sebuah kompresor spiral menggunakan dua gulungan interleaving untuk memompa , kompres atau menekan cairan seperti cairan dan gas . Seringkali, salah satu gulungan adalah tetap, sedangkan orbit lainnya eksentrik tanpa berputar, sehingga menjebak dan memompa atau menekan kantong cairan antara gulungan. Metode lain untuk menghasilkan gerakan kompresi adalah co-rotating gulungan, dalam gerakan sinkron, tapi dengan pusat-pusat offset rotasi. Gerakan relatif adalah sama seperti jika seseorang sedang mengorbit.

Aplikasi

• Air conditioner compressor
• Pompa vakum
• Superchargers untuk aplikasi otomotif,

Perbandingan Teknik dengan pompa lainnya

Kompresor Spiral  

Perangkat ini dikenal untuk beroperasi lebih lancar, tenang, dan dapat dipercaya daripada kompresor konvensional dalam beberapa aplikasi. Tidak seperti piston, massa spiral mengorbit itu bisa diimbangi dengan sempurna, dengan massa yang sederhana, untuk meminimalkan getaran. proses gas spiral yang lebih berkelanjutan. Selain itu, kurangnya ruang mati memberikan peningkatan efisiensi  volumetrik.

Rotasi dan aliran pulsa

Proses kompresi terjadi selama sekitar 2 sampai 2 ½ rotasi crankshaft, dibandingkan dengan satu putaran untuk kompresor rotary, dan satu-setengah rotasi untuk kompresor reciprocating . Debit spiral dan proses hisap terjadi untuk rotasi penuh, dibandingkan dengan kurang dari setengah-rotasi untuk proses hisap reciprocating, dan kurang dari seperempat-rotasi untuk proses pembuangan reciprocating. Namun, kompresor reciprocating memiliki beberapa silinder (biasanya, dua sampai enam), sedangkan kompresor spiral hanya memiliki satu elemen kompresi. Kehadiran beberapa silinder kompresor reciprocating mengurangi hisap dan pulsations debit. Oleh karena itu, sulit untuk menyatakan apakah kompresor spiral memiliki tingkat denyut lebih rendah dari kompresor reciprocating seperti yang sering diklaim oleh beberapa pemasok kompresor spiral. Aliran lebih mantap menghasilkan pulsations gas yang lebih rendah, suara lebih rendah dan getaran lebih rendah dari pipa terpasang, sementara tidak memiliki pengaruh pada efisiensi operasi kompresor.

Katup

Kompresor spiral tidak pernah memiliki katup isap, namun tergantung pada aplikasi mungkin atau mungkin tidak memiliki katup discharge. Penggunaan katup debit dinamis lebih menonjol dalam aplikasi rasio tekanan tinggi, khas pendinginan. Biasanya, sebuah gulungan AC tidak memiliki katup debit dinamis. Penggunaan katup debit dinamis meningkatkan efisiensi kompresor spiral atas berbagai kondisi operasi, ketika rasio tekanan operasi jauh di atas rasio tekanan built-in dari kompresor. Namun, jika kompresor dirancang untuk beroperasi dekat titik operasi tunggal, maka kompresor spiral dapat benar-benar mendapatkan efisiensi sekitar titik ini jika tidak ada katup hadir debit dinamis (karena ada kerugian aliran tambahan debit terkait dengan kehadiran katup pembuangan serta pelabuhan debit cenderung lebih kecil ketika debit hadir).

Efisiensi

Proses isentropik efisiensi kompresor spiral sedikit lebih tinggi dari kompresor reciprocating khas ketika kompresor dirancang untuk beroperasi di dekat salah satu titik penilaian yang dipilih. Kompresor spiral lebih efisien dalam hal ini karena mereka tidak memiliki katup debit dinamis yang memperkenalkan kerugian throttling tambahan. Namun, efisiensi kompresor spiral yang tidak memiliki katup debit mulai menurun dibandingkan dengan kompresor reciprocating pada tekanan operasi yang lebih tinggi rasio. Ini adalah hasil dari apa yang disebut di bawah kompresi kerugian yang terjadi pada rasio tekanan operasi tinggi dari kompresor perpindahan positif yang tidak memiliki katup debit dinamis.

Proses kompresi volumetric spiral hampir seratus persen efisien dalam memompa cairan . Proses hisap menciptakan volume sendiri, terpisah dari proses kompresi dan debit lebih dalam. Sebagai perbandingan, kompresor reciprocating (piston)  meninggalkan sejumlah kecil gas dikompresi dalam silinder, karena tidak praktis untuk piston untuk menyentuh kepala atau plat katup. Bahwa gas sisa dari siklus terakhir kemudian menempati ruang dimaksudkan untuk gas hisap. Penurunan kapasitas (yaitu volumetrik efisiensi) tergantung pada hisapan dan tekanan debit dengan pengurangan yang lebih besar terjadi pada rasio yang lebih tinggi dari debit tekanan hisap.

Keandalan

Kompresor spiral memiliki bagian-bagian yang bergerak lebih sedikit dibandingkan kompresor reciprocating yang, secara teoritis, harus meningkatkan kehandalan. Menurut Copeland, produsen besar kompresor spiral, kompresor spiral memiliki 70 persen bagian yang bergerak lebih sedikit, dibandingkan dengan kompresor reciprocating konvensional.

Ketahanan

Kompresor spiral lebih tahan  terhadap kotoran, kotoran  harus melewati setidaknya dua kantong kompresi tertutup. Gulungan yang beroperasi tanpa kesesuaian radial dan / atau aksial bahkan lebih tahan terhadap kerusakan yang disebabkan oleh benda asing.

Kompresor spiral menggunakan metode perlindungan yang berbeda di dalam kompresor untuk menangani situasi sulit. Beberapa desain spiral menggunakan katup pada titik-titik yang berbeda dalam proses kompresi untuk mengurangi tekanan di dalam elemen kompresi.

Ukuran

Kompresor spiral cenderung sangat kompak . Ukuran kecil dari kompresor spiral dan operasi yang tenang memungkinkan untuk unit  dibangun ke dalam komputer kepadatan daya tinggi, seperti mainframe IBM. Kompresor spiral juga menyederhanakan desain pipa, karena mereka tidak memerlukan koneksi eksternal untuk pendingin primer.

Pembebanan  Partial ( Partial loading)

Sampai saat ini, kompresor spiral hanya bisa beroperasi pada kapasitas penuh saat digerakan. Modulasi kapasitas itu dilakukan di luar set spiral. Untuk mendapatkan partial loading, insinyur akan memotong refrigeran dari siklus kompresi dan hisap, variasi kecepatan motor, atau menyediakan beberapa kompresor dan panggung mereka dan mematikan secara berurutan. Masing-masing metode memiliki kelemahan:

• Bypass pendek siklus siklus pendinginan normal dan memungkinkan beberapa gas sebagian dikompresi untuk kembali ke suction kompresor tanpa melakukan pekerjaan yang bermanfaat. Praktek ini mengurangi efisiensi sistem secara keseluruhan.
• Sebuah motor dua kecepatan koneksi lebih membutuhkan listrik dan beralih, menambah biaya, dan mungkin harus berhenti untuk beralih.
• Sebuah motor kecepatan variabel memerlukan perangkat tambahan untuk memasok daya listrik di seluruh rentang frekuensi yang diinginkan. Juga frekuensi hard variabel terkait dengan kompresor kecepatan variabel memiliki kerugian sendiri listrik, dan merupakan sumber biaya yang signifikan tambahan dan seringkali merupakan keprihatinan kehandalan tambahan.
• Compressor siklus (kompressor bekerja secara beurutan )  memerlukan kompresor lebih banyak dan dapat menjadi mahal. Selain itu, beberapa kompresor dalam sistem mungkin harus sangat kecil untuk mengontrol suhu proses akurat.

Baru-baru ini, kompresor spiral telah diproduksi yang dapat berjalan dengan beban dinamis  dalam satu kompresor, kapasitas yg berubah sementara kompresor berjalan.

Emerson memproduksi kompresor spiral yang mampu dengan  berbagai aliran refrigeran sesuai kebutuhan. Kompressor spiral tidak bekerja  bersama-sama secara permanen, gulungan spiral diperbolehkan untuk bergerak terpisah secara berkala. Sebagian  gulungan bergerak terpisah, motor terus berputar tapi gulungan spiral tidak bekerja  untuk kompresi pendingin, sehingga daya motor berkurang ketika kompresor spiral tidak memompa. Dengan bergantian kedua kompressor bekerja dengan beban yg  berbeda: kompressor loaded dan kompressor unloaded. Sebuah Valve solenoid PWM (Pulse With Modulation) mengatur gulungan  spiral berputar  atau spiral stais tanpa beban  dengan  menggunakan kesesuaian aksial. Controller memodifikasi waktu buka, dan  waktu tutup, pencocokan kapasitas kompresor dengan beban yang diminta.

Copeland Scroll Digital Compressors

Kompresor Copeland Scroll Digital menggunakan kesesuaian spiral aksial untuk mencapai modulasi dengan memaksa gulungan untuk dipisahkan, menyebabkan kompresi refrigeran untuk berhenti tanpa menghentikan motor kompresor. Dalam keadaan “diturunkan”, output kompresor adalah nol kapasitas. Ketika gulungan terlibat dalam kondisi “loaded”, output kompresor adalah kapasitas 100%. Gulungan dipisahkan dalam siklus periodik (15 detik) untuk mendapatkan kapasitas waktu rata-rata-kompresor berdasarkan rasio waktu loading dan unloading. Hal ini memungkinkan kompresor untuk mencapai modulasi kapasitas tak terbatas antara 10% dan 100%.

Menurunkan sebagian  gulungan spiral dari bagian dudukannya yg mana mengakibatkan kompresi berhenti.

Teknik modulasi dengan pemisahan gulungan spiral ini terjadi sebagai respon terhadap sinyal PWM dari control board yg diteruskan ke valve solenoid untuk menahan arus refrigeran.

Gambar kerja PWM Solenoid

Kompresor diaktifkan antara keadaan loaded dan unloaded dengan siklus waktu biasanya 20 detik.  Input daya turun mendekati nol selama periode unloaded.

Dibawah ini diberikan contoh siklus periodik untuk modulasi kapasitas kompresor spiral .

Diperlukan 2 Unit kompresor yg mempunyai kapasitas sama untuk mengelola fluktuasi kapasitas yg efektif  , satu kompresor untuk modulasi siklus  kemudian  dikombinasikan dengan  kondensor  yg bekerja penuh (full loaded).

bersambung

Teori Regenerasi (Stabilitas Nyquist)

Pada tahun 1932 sistem umpan balik (feed back) digunakan secara luas dalam aplikasi seperti pembangkit listrik dan transmisi, kemudi kapal, pilot otomatis untuk pesawat, dan proses
Penyelidikan teoritis biasanya terdiri dari stabilitas analisis. Hal ini dilakukan dengan linearizing persamaan yang menggambarkan sistem dan menyelidiki akar karakteristik persamaan dengan metode Routh-Hurwitz.
Pendekatan awal yang ditemukan dalam buku teks pada kontrol turbin oleh Tolle dan dalam analisis dari autopilot untuk kemudi kapal oleh Minorsky. Sebuah kelemahan yang parah dengan pendekatan ini adalah bahwa analisis tidak memberikan panduan untuk memodifikasi sistem yg  tidak stabil untuk membuatnya stabil.

Masalah Klasik pada Disain Kontrol Sistem

Ada 4 masalah utama untuk disain kontrol :

1. Reduce the effects of parameter variations (Uncertainties)
2. Reduce the effects of disturbance inputs (Disturbance rejection)
3. Improve transient response characteristics (Tracking)
4. Reduce steady-state errors (Tracking)

Proporsional Integral-Derivatif-(PID) Controller adalah skema kontrol PID yg diperkenalkan oleh Nicolas Minorsky pada tahun 1922 untuk kemudi kapal otomatis . Proportional gain menentukan reaksi terhadap kesalahan yg terjadi , integral gain menentukan reaksi berdasarkan jumlah kesalahan terakhir, dan nilai turunan menentukan reaksi berdasarkan tingkat di mana kesalahan telah berubah. Kesipulannya adalah :

1. Proportional – Increase the speed of the response
2. Integral – Eliminate the steady-state error
3. Derivative – Eliminate/reduce overshoot.

Skema pengontrol PID  tidak menjamin kontrol optimal dari sistem dan stabilitas sistem. Dalam aplikasi tertentu, kita mungkin tidak perlu menggunakan semua  kriteria dalam skema PID. Satu atau dua kriteria diatas seperti  proporsional dan integral (PI) atau kombinasi proporsional dan derivatif (PD)  cukup untuk menyediakan sistem kontrol yang sesuai.

Stabilitas
Nyquist, dan makalahnya  terkait erat oleh Black dan Bode,  mewakili pergeseran paradigma karena mereka menganalisis masalah sistem umpan balik dengan cara yang sama sekali berbeda. Black menemukan penguat umpan balik elektronik, dan Bode dan Nyquist mengembangkan teori dan  analisisa desain. Meskipun pekerjaan itu sangat terfokus pada penguat umpan balik, tetapi  jelas beberapa tahun kemudian hasilnya benar-benar bisa diterapkan pada semua sistem kontrol.
Black, Bode, Nyquist semua bekerja di Western Electric, mereka adalah  pelopor dari Bell Laboratories. Mereka dihadapkan dengan masalah besar dan menantang, yaitu untuk mengembangkan amplifier umpan balik elektronik untuk saluran telepon . Beberapa percakapan telepon yang frekuensi multiplexing dan dikirim melalui satu baris. Aplikasi diperlukan amplifier yang linier dengan kekuatan konstan masalahnya  ada banyak amplifier pada kabel. Kutipan berikut dari Bode dalam makalah dari 1960 menggambarkan kesulitan:

“Sebagian besar dari Anda mempunyai  sistem amplifier audio hi-fi yg tidak diragukan kualitas nya
, tapi  saya ragu apakah dari Anda akan peduli untuk mendengarkan suara dengan  sinyal yg sudah berturut-turut melalui beberapa lusin atau beberapa ratus amplifier hi-fi yg Anda punya”

Ide Black memperkenalkan umpan balik membuatnya layak untuk membangun amplifier elektronik untuk permintaan aplikasi telepon. Penggunaan umpan balik itu, bagaimanapun, membuat ketidakstabilan, yang disebut singing (bernyanyi), karena efek akustik.

Memahami masalah mekanisme yang menciptakan ketidakstabilan dan untuk menghindari mereka adalah masalah penting yang diselesaikan dalam paper Nyquist. Masalah stabilitas erat dengan umpan balik. Ketidakstabilan yang sering ditemui setiap kali umpan balik digunakan. Masalah memahami stabilitas sebelumnya menjadi motivasi yang sangat kuat baik untuk Maxwell ,sehubungan dengan governors, dan untuk Stodola, sehubungan dengan turbin air. Sebelum publikasi kertas Nyquist, stabilitas diselidiki dengan mempelajari akar dari persamaan karakteristik dari persamaan gerak linier

Nyquist membuat perubahan drastis dari pekerjaan sebelumnya dengan mengembangkan kriteria domain frekuensi untuk stabilitas. Daripada melihat akar dari persamaan karakteristik, Nyquist memperkenalkan kuantitas AJ (jw) sebagai berikut:

“Biarkan kuantitas kompleks AJ (jw) yg mana merupakan rasio amplifier dan rangkaian umpan balik memodifikasi arus dalam satu putaran”.

Kenapa belajar dari kesalahan itu tidak mudah.

Pemanggang listrik tampaknya hal yang sederhana. Hal ini ditemukan pada tahun 1893, sekitar pertengahan antara munculnya bola lampu dan pesawat. Teknologi abad 19 yg sampai sekarang masih sering dipakai .Toaster efisien dan murah tersedia di toko2 sekitar rumah kita.
Namun demikian, Thomas Thwaites, seorang mahasiswa desain pascasarjana di Royal College of Art di London, menemukan hal menakjubkan dari pemanggang roti ketika ia memulai apa yang disebut ‘ Proyek Toaster ‘. Cukup sederhana, Thwaites ingin membangun sebuah pemanggang roti dari awal. Dia mulai dengan pemanggang roti murah, dan menemukan lebih dari empat ratus komponen dan sub-komponen.
Hasil dari proyek ini adalah pemanggang yang sangat tidak sempurna untuk seperti barang yang kita beli – seperti prototipe setengah matang.
Hasil seperti itu tak terelakkan maka dia berkata “Saya menyadari bahwa jika Anda mulai benar-benar dari awal, Anda dengan mudah bisa menghabiskan hidup Anda membuat pemanggang roti,” akunya. Meskipun upaya setengah mati untuk menduplikasi teknologi, pemanggang Thomas Thwaites lebih berbentuk kue ulang tahun daripada pemanggang roti yg sebenarnya.
Kesimpulannya jelas bahwa alat yg kita kenal sehari2 itu adalah hasil dari akumulasi trial & error selama kurang lebih 200 tahun.

Permainan kartu poker dapat dianalisis secara rasional, pertaruhan dengan ego dan uang besar juga bisa menjadi permainan yang sangat emosional. Pakar pemain poker menjelaskan bahwa ada saat tertentu di mana pemain sangat rentan terhadap lonjakan emosional. Ini bukan ketika mereka telah memenangkan taruhan besar atau ketika mereka telah menang dengan fantastis. Tapi justru ketika mereka baru saja kehilangan banyak uang karena nasib buruk atau strategi yang buruk. Kerugian dapat mendorong seorang pemain menjadi ‘ miring’ – membuat taruhan terlalu agresif dalam upaya untuk memenangkan kembali apa yang mereka pikir merasa masih uangnya. Otak menolak untuk mendaftarkan bahwa uang itu telah pergi. Mengakui kerugian dan menghitung ulang strategi seseorang adalah hal yang benar untuk dilakukan, tapi itu terlalu menyakitkan. Sebaliknya, pemain membuat taruhan gila untuk memperbaiki apa yang mereka tidak sadar atau percaya akan kerugian yg terjadi ,pemain tersebut berupaya untuk menyangkal bahwa kerugian telah terjadi.

Dari dua ilustrasi cerita diatas kita tahu bahwa untuk menjadi sebuah sukses stori itu diperlukan kesabaran dan usaha terus menerus untuk belajar dari kesalahan yg kita buat dan juga melihat dari kesalahan orang lain akan tetapi apa itu semua sudah cukup?

Pengenalan Sistem Instalasi Elevator (Lift)

Elevator Sistem Motor Traksi

Desain Elevator ini menggunakan motor listrik, tali, dan counterweight bukan peralatan hidrolik. Rel panduan utama sudah terpasang pada setiap sisi kotak penumpang (box)  dan sepasang tambahan rel penyeimbang terletak pada satu sisi atau di belakang. Mesin diarahkan, bersama dengan peralatan drive terkait, umumnya terletak di atas hoistway di ruang mesin penthouse. Dalam beberapa situasi terbatas, dapat terletak di sebelah hoistway pada pendaratan lebih rendah. Pengaturan yang terakhir ini disebut sebagai traksi basement.

Motor digerakan  oleh listrik AC atau DC.

Mesin roda gigi cacing untuk mengontrol gerakan mekanik kabin lift dengan “rolling” baja hoist tali melalui puli katrol penggerak yang melekat ke gearbox digerakkan oleh motor kecepatan tinggi. Mesin ini umumnya pilihan terbaik untuk bangunan tinggi yang menyediakan  ruang bawah tanah dan penggunaan traksi overhead untuk kecepatan hingga 500 ft / menit (2,5 m / s)memungkinkan kontrol kecepatan yang akurat dari motor, untuk kenyamanan penumpang, sebuah kerekan DC motor didukung oleh AC / DC motor-generator (MG) adalah seperangkat solusi yang diinginkan dalam lalu lintas tinggi instalasi lift selama beberapa dekade . MG set juga biasanya didukung pengontrol relay dari lift, yang memiliki keuntungan tambahan elektrik mengisolasi lift dari seluruh sistem listrik sebuah bangunan, sehingga menghilangkan lonjakan daya sementara dalam pasokan listrik bangunan yang disebabkan oleh motor start  dan stop (menyebabkan redup pencahayaan setiap kali lift digunakan misalnya), serta gangguan pada peralatan listrik lain yang disebabkan oleh lengkung dari kontaktor relay di sistem kontrol.

Mesin traksi gearless

Mesin traksi dengan roda non gigi, putaran  torsi motor listrik didukung baik oleh AC atau DC. Dalam hal ini, puli katrol penggerak langsung melekat ke ujung motor. Lift traksi gearless dapat mencapai kecepatan hingga 2.000 ft / menit (10 m / s), atau bahkan lebih tinggi. Rem listrik terpasang antara motor dan drive sheave (atau gearbox) untuk menahan lift diam di lantai. Rem ini biasanya tipe Drum eksternal dan digerakkan oleh gaya pegas dan ditahan terbuka elektrik, listrik mati akan menyebabkan rem untuk bekerja  dan mencegah lift jatuh (lihat keselamatan melekat dan teknik keamanan).

DC Motors yg digunakan pada Elevator

• M-G Set (motor/generator)

Sebuah motor-generator (MG set atau dynamotor untuk dinamo-motor) adalah perangkat untuk mengkonversi daya listrik ke bentuk lain. Motor-generator set yang digunakan untuk mengkonversi frekuensi, tegangan, atau fase.

Satu set motor generator yang dapat terdiri dari 2 motor yang berbeda yg digabungkan bersama-sama, satu unit motor-generator memiliki dua kumparan rotor dari motor dan pembangkit sekitar rotor tunggal, dan kedua kumparan berbagi bidang yang sama atau magnet.

• The Silicon-Controlled Rectifier (SCR) –DC

Kecepatan motor DC dapat dikendalikan dengan menggunakan SCR di AC sirkuit seperti yang ditunjukkan pada gambar di bawah. A dan B SCR penyearah, tegangan o / p transformator T1 dan mengaplikasikan tegangan DC berdenyut ke gulungan dinamo dan penyearah “C” memasok tegangan mirip dengan motor berliku lapangan. O / p dari SCR penyearah dapat dikendalikan dengan mengendalikan arus  masuk ke gerbang SCR. Jadi, cara SCR ini dapat beroperasi pada berbagai tingkat konduksi dengan  menerapkan tegangan bervariasi ke dinamo motor, cara ini dapat megendalikan kecepatan motor DC. Jika perilaku SCR untuk jangka waktu yang lama tegangan lebih diterapkan ke gulungan dinamo dan kecepatan meningkat motor. Untuk kasus berikutnya tindakan, operasi akan menjadi sebaliknya dengan yg dpt tembus.

• PWM-DC

Metode Pulse Width Modulation (PWM) adalah metode yang cukup efektif untuk mengendalikan kecepatan motor DC. PWM ini bekerja dengan cara membuat gelombang persegi yang memiliki perbandingan pulsa high terhadap pulsa low yang telah tertentu, biasanya diskalakan dari 0 hingga 100%. Gelombang persegi ini memiliki frekuensi tetap (biasanya max 10 KHz) namun lebar pulsa high dan low dalam 1 periode yang akan diatur. Perbandingan pulsa high terhadap low ini akan menentukan jumlah daya yang diberikan ke motor DC. Untuk menjalankan motor DC dengan PWN tidak dapat digunakan relay, melainkan harus digunakan rangkaian driver motor DC lainnya. Rangkaian ini yang paling sederhana berupa transistor yang disusun secara Darlington. Apabila diinginkan motor DC dapat bergerak 2 arah, maka diperlukan menyusun rangkaian H-Bridge. Selain transistor, dapat juga digunakan IC driver motor DC khusus. Anda dapat juga menggunakan modul driver motor DC yang siap pakai untuk mikrokontroler.

AC Motors

• Variable Voltage
• V V V F Inv. (V/Hz) Open/Closed Loop
• Vector Control Inv.  Open/Closed Loop
• Synchronous PM Inv. Closed Loop
• Regen or Non-Regen

Kontrol Elevator

Lift pada awalnya tidak memiliki posisi pendaratan otomatis. Lift dioperasikan oleh operator lift menggunakan kontroler motor. Kontroler ini terkandung dalam wadah silinder tentang ukuran dan bentuk wadah kue dan ini dioperasikan melalui pegangan memproyeksikan. Hal ini memungkinkan kontrol atas energi yang dipasok ke motor (terletak di bagian atas poros lift atau di samping bagian bawah poros lift) dan sebagainya memungkinkan lift yang akan akurat diposisikan – jika operator itu cukup terampil. Lebih biasanya operator harus “jogging” kontrol untuk mendapatkan lift yang cukup dekat dengan titik pendaratan dan kemudian mengarahkan penumpang keluar dan masuk untuk “melihat langkah”. Beberapa lift barang tua dikendalikan oleh switch dioperasikan dengan menarik tali yang berdekatan. Keselamatan Interlocks memastikan bahwa pintu dalam dan luar ditutup sebelum lift diperbolehkan untuk bergerak. Sebagian besar lift yang dikendalikan secara manual yang lebih tua telah dipasang dengan kontrol otomatis atau semi-otomatis.

Lift otomatis mulai muncul pada awal 1930-an . Sistem elektromekanis ini menggunakan sirkuit logika relay  untuk mengontrol kecepatan, posisi dan operasi pintu elevator atau kabin dari lift. Sistem Otis Autotronik dari awal 1950-an membawa sistem prediksi awal yang dapat mengantisipasi pola lalu lintas dalam bangunan untuk menyebarkan gerakan lift dengan cara yang paling efisien. Relay yang dikendalikan sistem lift tetap umum sampai tahun 1980-an, dan penggantian bertahap sistem ini dengan solid-state kontrol berbasis  mikroprosesor  yang sekarang menjadi standar industri lift.

HARDWIRED CIRCUITS

Pada perancangan perangkat keras lift terdapat banyak komponen elektronika untuk dapat membangun sebuah sistem lift. Komponen – komponen yang dibutuhkan dalam membangun sistem lift ini dibutuhkan beberapa jenis sensor dan komponen – komponen elektronika lainnya. Berikut komponen yang digunakan pada sistem lift serta rangkaian elektronika untuk mengkontrol perangkat keras antara lain :

• Kontrol Tombol
• Kontrol Driver Motor DC dan Motor DC Gear
• Kontrol Penstabil Tegangan (Regulator)
• Power On Reset
• Kontrol Alarm
• Sensor Limit Switch

BRAKE CONTROL

Lift menggabungkan beberapa fitur keamanan untuk mencegah kabin  menabrak bagian bawah shaft. Pengaman diinstal pada kabin bisa mencegah jenis kecelakaan yg terjadi ketika rem motor gagal atau tali kawat cangkang tiba2 putus Namun, desain yang melekat pada pengaman kabin dibuat untuk tidak berlaku ke arah atas.

Dalam arah ke atas, rem motor diperlukan untuk menghentikan kabin ketika kondisi darurat terjadi. Dalam operasi normal, rem motor hanya berfungsi sebagai rem parkir untuk menahan kabin saat berhenti. Namun, ketika kondisi darurat terdeteksi, desain kontrol lift sistem moderen hanya mengandalkan rem motor  untuk menghentikan kabin.

Electrical Braking (Rem pada Motor Electric)

• DC injection braking.

• Plugging.

• Eddy current braking.

• Dynamic resistor braking.

• Regenerative braking.

GOVERNOR ROPE MONITOR

Tali governor  pada lift disediakan dengan rem tambahan yang merupakan rem fail safe dan yang beroperasi untuk menghentikan gerakan tali governor ketika mobil lift bergerak dari pendaratan dengan pintu terbuka. Rem ini mencakup dua rahang gripper tali di ruang mesin di bawah sheave governor, yang rahang diadakan jauh dari tali governor oleh solenoid selama listrik tersedia untuk memberi energi solenoida. Bila catu daya ke solenoida terganggu, rahang yang dirilis jatuh oleh gravitasi terhadap satu sama lain untuk pegangan tali governor. Rem mobil darurat dengan demikian tersandung dan pergerakan mobil berhenti. Rem juga dapat diberikan untuk mengendalikan tali penyeimbang governor.

BACK OUT OF OVER TRAVEL SWITCH

Overtravel (posisi di luar jarak pengoperasian)  aktif aktuasi kadang-kadang terjadi pada lift tambang. Banyak faktor  dapat menyebabkan hal ini terjadi seperti perubahan suhu, overloading dari alat angkut, peregangan tali, atau berhenti darurat. Limit switches, peralatan ini dipasang pada lantai paling bawah dan paling atas. Peralatan ini untuk mencegah terjadinya over travel lift baik saat lift naik maupun saat lift turun.

CABIN AND COUNTERWEIGHT BUFFER SWITCHES (Penyanggah Ruang Kabin)

gbr.penyanggah ruang kabin

DOOR SAFETY SWITCH

Peralatan ini dipasang terintegrasi dengan door lock device, peralatan ini bekerja secara electrical, apabila pintu dibuka maka lift tidak akan dapat difungsikan untuk jalan.