Tinggalkan komentar

Sistem Penggerak Kereta Listrik


Ada yang kenal sama KRL di sebelah ini? Bagi orang Jabodetabek yang sering naik KRL pasti pernah liat KRL ini taun 1994. KRL ini adalah KRL BN-Holec, KRL dengan teknologi mesin paling canggih di Jabodetabek. KRL ini udah pake sistem VVVF-IGBT kayak KRL-KRL Jepang jaman sekarang. Tapi kenapa itu KRL mangkrak disitu? Soalnya KRL ini sering banget mogok, karena listrik di jalur Jabodetabek kurang stabil, saya waktu ke DP bareng anakanak IRG pas naik di Kabin KRL liat sendiri kalo listrik-nya nggak stabil, soalnya ada meteran pengukur tegangan listrik di kabin. Nah kalo listrik buat VVVF itu butuh listrik yang stabil, minimal nggak boleh dibawah 1.500 Volt.

Nah, sekarang mari kita belajar tentang sistem penggerak ato bahasa gampangnya teknologi mesin yang biasa dipake sama KRL.. Cekidot..😀

Ada dua macam sumber listrik yang biasa dipake sama KRL, ada sumber AC (Alternating Current) dan sumber DC (Direct Current),  bagi yang belom tau apa perbedaannya, baca lagi buku Fisikanya yah..😀

Sumber DC yang umum dipakai biasanya 1500 Volt, sedangkan untuk kereta super cepat bisa memakai sumber AC hingga 25 kV ato 25.000 volt. Untuk menyalurkan ke kereta yang berjalan digunakan piranti bernama pantograf. Tipe pantograf ada yang diamond-shaped atau single-arm, kedua tipe ini memiliki fungsi sama untuk mengalirkan listrik dari sumber diatas ke konverter kemudian diteruskan ke motor  sehingga KRL berjalan.  Lihat gambar

Pantograf harus bisa kontak secara kontinyu dengan konduktor sumber tanpa cepat aus disamping pantograf harus aerodinamis karena dipakai di kecepatan yang relatif tinggi terus-menerus.

GAMBAR PANTOGRAF :

Gambar di atas adalah gambar pantograf Single-Arm. KRL generasi sekarang biasanya pake pantograf tipe ini.

Nah kalo yang ini namanya pantgraf Diamond Shape. Pantograf model kayak gini sering kita liat kalo liat KRL Jabodetabek.

Seperti yang di jelasin di atas, supaya KRL bisa jalan litrik yang dari kabel LAA di terusin dari pantograf ke motor traksi yang ada di roda KRL.

Pada awal perkembangan KRL, motor dc dominan digunakan karena mudah pengaturannya. Cara klasik pengaturan KRL motor DC adalah dengan membatasi tegangan yang masuk ke motor DC dengan menggunakan rheostat sehingga kecepatan motor DC dapat diatur. Efisiensi yang rendah akibat rheostat dan berkembangnya teknologi saklar statis (Thyristor) mengakibatkan cara ini sudah tidak lagi dipakai. Sekarang ini untuk mengatur tegangan DC pada KRL motor DCdigunakan konverter DC-DC atau sering disebut Chopper DC (Gambar 2). Dengan konverter dc-dc pengaturan tegangan lebih mudah dan efisiensi lebih baik. Penggunaan konverter DC-DC dimulai pada KRL generasi tahun 1970. Pada motor DC, komutator, sikat dan cincin belah merupakan sesuatu yang harus ada, sayangnya banyak kejadian ground fault yang terjadi ketika komutator kontak dengan sikat pada kecepatan putar yang tinggi. Hal ini termasuk salah satu yang mendasari penggunaan motor ac pada KRL.

Gambar 2. Sistem penggerak motor DC

KRl di Jabodetabek yang pake sistem DC itu ya semua KRL eks-Jepang kaya Tokyo Metro 5000, 6000, 7000, dan 05, soalnya kan KRL eks Jepang yang di kirim kesni semua buatan tau antara 1970-1980-an.. Tuir Gila..😀 Tapi hebat yang udah pada keren banget design-nya..😀

Selain sistem DC, ada juga sistem AC, karena  semakin berkembangnya teknologi saklar statis untuk rangkaian elektronika daya mengakibatkan KRL generasi selanjutnya lebih memanfaatkan motor AC daripada motor DC. Untuk menggerakkan motor AC pada KRL ditunjukkan pada Gambar 3. Apabila sumber yang digunakan berupa sumber DC maka pengaturan kecepatan menggunakan inverter VVVF (variable voltage, variable frequency) untuk mendapatkan tegangan AC tiga fasa yang bisa diubah-ubah tegangan sekaligus frekuensinya sehingga kecepatan motor AC dapat berubah-ubah (Gambar 3 atas). Pada kasus sumber yang dipakai adalah sumber AC satu fasa, diperlukan tambahan penyearah untuk mengubah sumber AC menjadi AC, kemudian baru diubah lagi menjadi tegangan tiga fasa menggunakan VVVF(Gambar 3 bawah). Mengapa tampak repot dengan konfigurasi AC-DC-AC padahal sumbernya AC dan motornya AC juga? Karena pada umumnya sumber AC yang dipakai merupakan sumber satu fasa sedangkan motor AC yang digunakan adalah motor tiga fasa, sampai saat ini konversi satu fasa ke tiga fasa langsung belum bisa.

 Gambar 3. Sistem penggerak motor AC

Penggunaan motor AC pun terbagi menjadi dua macam, ada KRL yang menggunakan mesin AC asinkron dan ada juga yang menggunakan mesin AC sinkron. Contoh terkenal dari KRL yang menggunakan mesin AC sinkron adalah TGV di Perancis. Alasan penggunaan motor AC sinkron pada TGV adalah pada saat generasi TGV pertama rilis, dengan menggunakan mesin AC sinkron, komutasi dan pemadaman thyristor dapat dilakukan secara natural. Hal ini akan menghilangkan rangkaian tambahan untuk memadamkan thyristor (yang harus ada apabila motor yang dipakai adalah motor ac asinkron). Alasan lain adalah adanya peraturan berat maksimum dari boogie pada TGV. Teknologi KRL sekarang lebih banyak yang memanfaatkan mesin ac asinkron sebagai motor traksinya.

Terpusat atau terdistribusi?

Terdapat dua jenis KRL, terpusat (locomotive-hauled) atau terdistribusi (electric multiple unit/EMU). Kereta cepat di Eropa kebanyakan menganut sistem terpusat dengan hanya 1 gerbong yang memiliki sistem penggerak, seperti lokomotif pada kereta konvensional. Keuntungan dari sistem ini adalah biaya produksi yang lebih rendah karena hanya 1 gerbong saja yang berisi peralatan, disamping itu getaran dan kebisingan yang lebih rendah bagi para penumpang. Sebaliknya KRL yang banyak dipakai di Jepang menganut tipe terdistribusi, termasuk shinkansen (bullet train), sebagai gambaran 1 unit KRL biasanya terdiri dari 5 gerbong dimana 3 gerbong memilki sistem penggerak dan 2 gerbong tanpa penggerak.  Keuntungan sistem terdistibusi adalah penyebaran berat yang merata, peluang kegagalan yg lebih rendah karena penggerak yang tersebar, pengereman regeneratif, dsb. Pemilihan apakah sistem penggerak terpusat atau terdistribusi murni bebas, bahkan alasan geografis pun bisa dipakai, seperti sistem KRL di Jepang yang jarak antar stasiun berdekatan tentu saja sistem terdistribusi akan lebih baik karena akselerasi dan deselerasi dalam waktu singkat.

Konsumsi daya

Sebagai gambaran, TGV keluaran tahun 2005 menggunakan sistem ac 25 kV dapat mencapai kecepatan maksimum hingga 320 km/j, rating daya mencapai 9.6 MW. Shinkansen N700 16 gerbong keluaran 2007 (ac 25 kV) dapat mencapai kecepatan maksimum hingga 300 km/j dengan rating daya 17 MW (56 buah motor 305 kW).  Untuk KRL ringan seperti di jaringan Jabodetabek, Seri-7000 (10 gerbong) bekas dari Jepang misalnya menggunakan 24 motor masing-masing 165 kW sehingga total mencapai 3,9 MW pada 1500 V DC.

Sekilas memang KRL mengonsumsi energi yang sangat besar, namun menurut dengan jumlah daya tampungnya dan waktu tempuhnya, menurut saya masih lebih hemat daripada energi yang dibakar di kendaraan bermotor di Jakarta. (Dari berbagai sumber)

Oke sekian dulu tulisan dari saya.. Huhft, capek juga nulisnya.. Ternyata gini capeknya jadi blogger yang nulis artikelnya sendiri. Mangkanya buat blogger lain yg suka sembarang copas isi blog orang, hargailah usaha mereka. Copas boleh, asal kasih sumbaer dari mana tulisannya..🙂

Tinggalkan Balasan

Isikan data di bawah atau klik salah satu ikon untuk log in:

Logo WordPress.com

You are commenting using your WordPress.com account. Logout / Ubah )

Gambar Twitter

You are commenting using your Twitter account. Logout / Ubah )

Foto Facebook

You are commenting using your Facebook account. Logout / Ubah )

Foto Google+

You are commenting using your Google+ account. Logout / Ubah )

Connecting to %s

%d blogger menyukai ini: