PENGGULUNGAN ULANG (REWINDING) GENERATOR SINKRON SATU FASA
LAPORAN AKHIR
Disusun Untuk Memenuhi Syarat Menyelesaikan Pendidikan Diploma III Pada Jurusan Teknik Elektro Program Studi Teknik Listrik
Politeknik Negeri Sriwijaya
Oleh : HABIBULAH 0614 3031 0155
POLITEKNIK NEGERI SRIWIJAYA PALEMBANG
PENGGULUNGAN ULANG (REWINDING) GENERATOR SINKRON SATU FASA
LAPORAN AKHIR
Disusun Untuk Memenuhi Syarat Menyelesaikan Pendidikan Diploma III Pada Jurusan Teknik Elektro Program Studi Teknik Listrik
Politeknik Negeri Sriwijaya Oleh :
HABIBULAH 0614 3031 0155
Palembang,
Pembimbing I Pembimbing II
Sudirman Yahya, S.T., M.T. Heri Liamsi, S.T., M.T. NIP. 196701131992031002 NIP. 196311091991021001
Mengetahui,
Ketua Jurusan Ketua Program Studi Teknik Elektro Teknik Listrik
Yudi Wijanarko, S.T., M.T. Mohammad Noer, S.S.T., M.T. NIP. 196705111992031003 NIP. 196505121995021001
MOTTO
YOU NEVER KNOW HOW CLOSE YOU ARE
YESTERDAY IS HISTORY. TODAY IS GIFT, FORGET
YESTERDAY, DON’T WASTE THIS DAY, FOR A BETTER
TOMORROW
DON’T ALWAYS SAY ‘’THERE IS STILL TIME” OR
“LATER”. DO IT RIGHT AWAY, USE YOUR TIME
WISELY
Karya ini kupersembahkan kepada :
Allah SWT dan Nabi Muhammad SAW.
Kedua Orang Tua-ku Maryam dan Ujang
Effendi Ahmad
Bapak Sudirman Yahya, S.T., M.T. dan Bapak
Heri Liamsi, S.T., M.T.
Seluruh teman satu perjuangan Teknik Listrik
khususnya kelas 6 LA.
ABSTRAK
PENGGULUNGAN ULANG GENERATOR SINKRON SATU FASA (2017 : xv + 55 Halaman + Lampiran)
Habibulah 0614 3031 0155
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO
PROGRAM STUDI TEKNIK LISTRIK POLITEKNIK NEGERI SRIWIJAYA habibulahl@yahoo.com
Penelitian ini dilatarbelakangi oleh permasalahan kebutuhan energi listrik di Desa Pangkalan Bulian Kecamatan Batanghari Leko Kabupaten Musi Banyuasin Sumatera Selatan. Hal ini dikarenakan daerah tersebut belum ada jaringan listrik yang dapat memenuhi kebutuhan listrik yang disuplai oleh PT. PLN, sehingga pembangkit listrik yang digunakan berasal dari generator listrik. Akan tetapi, generator yang digunakan sering mengalami kerusakan pada lilitan kumparan. Dengan kondisi kerusakan tersebut maka kebutuhan akan proses perbaikan generator listrik yang benar sangat dibutuhkan, agar biaya pemeliharaan dan perbaikan generator listrik dapat dihemat sekecil mungkin. Proses perbaikan generator listrik salah satunya dapat dilakukan dengan cara penggulungan ulang kumparan pada stator atau rotor generator. Penelitian ini dilakukan dengan melakukan pengumpulan data berdasarkan metode literatur, observasi terhadap generator yang diujikan serta konsultasi dengan pihak-pihak yang memiliki keahlian dalam bidang ini. Setelah dilakukan penggulungan ulang generator menghasilkan kecepatan putaran 1.490 rpm dengan daya keluaran sebesar 2.040 W dan efisiensi sebesar 94 %. Penggulungan ulang generator ini sebaiknya dilakukan dengan memilih konduktor dan jenis isolasi yang baik, mengukur diameter kawat dengan teliti, dan jumlah lilitan jangan dikurangi. Kata kunci : energi listrik, generator, penggulungan ulang
ABSTRACT
REWINDING SYNCHRONOUS GENERATOR SINGLE PHASE (2017 : xv + 55 Pages + Attachments)
Habibulah 0614 3031 0155
ELECTRO DEPARTMENT
ELECTRICAL ENGINEERING STUDY PROGRAM STATE POLYTECHNIC OF SRIWIJAYA
habibulahl@yahoo.com
This research is motivated by the problem of electric energy needs in Pangkalan Bulian Village, Batanghari Leko District, Musi Banyuasin Regency, South Sumatera. This area has no electricity network that can meet the electricity demand supplied by PT. PLN, so that the power plant used comes from electric generator. However, the generator used is often damaged in coil windings. With the condition of the damage then the need for the correct electrical generator repair process is needed, so that the cost of maintenance and repair of electric generator can be saved as small as possible. Process of electric generator repair one of which can be done by rewinding the coil on the stator or rotor generator. This research is conducted by collecting data based on literature method, observation to tested generator and consultation with those who have expertise in this field. After rewinding the generator produces a speed of 1.490 rpm rotation with an output power of 2.040 W and an efficiency of 94%. Rewinding of this generator should be done by selecting a good conductor and type of insulation, measuring the diameter of the wire carefully, and the number of loops is not reduced.
KATA PENGANTAR
Puji syukur penulis haturkan kehadirat Allah SWT serta shalawat dan salam agar selalu tercurah kepada Rasulullah SAW, keluarga dan para sahabat, karena berkat rahmat dan karunia-Nya penulis dapat menyelesaikan laporan akhir yang berjudul “PENGGULUNGAN ULANG (REWINDING) GENERATOR SINKRON SATU FASA” tepat pada waktunya.
Laporan akhir ini dilaksanakan untuk memenuhi salah satu syarat menyelesaikan pendidikan Diploma III pada Program Studi Teknik Listrik Jurusan Teknik Elektro Politeknik Negeri Sriwijaya. Selama melaksanakan laporan akhir ini, penulis mendapatkan bantuan dan dukungan dari berbagai pihak. Untuk itu, dalam kesempatan ini penulis mengucapkan terimakasih kepada :
1. Bapak Dr. Ing. Ahmad Taqwa, M.T. selaku Direktur Politeknik Negeri Sriwijaya. 2. Bapak Yudi Wijanarko, S.T., M.T. selaku Ketua Jurusan Teknik Elektro Politeknik Negeri Sriwijaya.
3. Bapak H. Herman Yani, S.T., M.Eng. selaku Sekretaris Jurusan Teknik Elektro Politeknik Negeri Sriwijaya.
4. Bapak Mohammad Noer, S.S.T., M.T. selaku Ketua Program Studi Teknik Listrik Politeknik Negeri Sriwijaya.
5. Bapak Sudirman Yahya, S.T., M.T. selaku Pembimbing I Laporan Akhir. 6. Bapak Heri Liamsi, S.T., M.T.. selaku Pembimbing II Laporan Akhir.
7. Seluruh dosen yang berada di ruang lingkup Jurusan Teknik Elektro Program Studi Teknik Listrik.
8. Orang tua dan saudara-saudara yang penulis cintai, terimakasih atas segala bantuan baik dalam segi finansial, pengertian maupun dukungan semangat kepada penulis.
9. Teman-teman seperjuangan kelas 6 LA.
Penyusunan laporan akhir ini didasarkan atas pengamatan langsung, wawancara, bimbingan dan membaca literatur-literatur yang berkaitan dengan isi laporan. Di dalam penyusunan laporan ini masih terdapat kekurangan karena
keterbatasan penulis, oleh karena itu penulis mengharapkan kritik dan saran yang membangun agar penulis dapat memperbaiki lagi laporan yang telah dibuat.
Akhir kata, semoga laporan ini dapat bermanfaat bagi kita penulis khususnya dan para pembaca umumnya.
Palembang, Juli 2017
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL………...………..i LEMBAR PENGESAHAN………..………..………...ii MOTTO………..………..………..…...iii ABSTRAK………..………..…………...iv ABSTRACT………..……….……..…………...v KATA PENGANTAR………..………....……...vi DAFTAR ISI………...………....….viii DAFTAR TABEL………...…………..………..……..xii DAFTAR GAMBAR………...xiii BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang………...……….1 1.2 Rumusan Masalah.………...……….……...21.3 Tujuan dan Manfaat...………..………...2
1.4 Batasan Masalah....………...………...………..3
1.5 Metode Penulisan.…...………...……….3
1.6 Sistematika Penulisan………...…...…...3
BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Umum………....……….5
2.2 Konstruksi Umum………..………..……...…………7
2.2.1 Stator………..………..………7
2.2.1.1 Inti Kutub Magnet dan Lilitan Penguat Magnet….……9
2.2.2 Stator………..………...…9
2.2.3 Bantalan (bearing)………..……….………11
2.3 Prinsip Kerja Generator Sinkron………..……...………..……11
2.4 Pengaturan Generator………..……...………..…..……..14
2.5 Bahan Penghantar (Konduktor)………..……...………..…….15
2.6 Tembaga………..……...………..………...………….16
2.8 Hal-hal yang Harus Diperhatikan Dalam Penggulungan Ulang
Generator Kumparan (Rewinding) Generator Sinkron Satu Fasa…...……18
2.8.1 Stator………..……….………....…18
2.8.2 Kumparan Stator………..………...….19
2.8.3 Kecepatan Putaran Generator………....…..20
2.8.4 Reaktansi………..………...………....…21
2.8.5 Impedansi………..………..…22
2.8.6 Hambatan Kawat………..………...…24
BAB III METODOLOGI PENELITIAN 3.1 Flow Chart………...25
3.2 Prosedur Penggulungan Ulang Kumparan Stator………..26
3.2.1 Membongkar Generator………..…….………....…26
3.2.2 Mencatat Data Generator………..…….…………...…27
3.2.3 Pembongkaran Kumparan Stator………..………...…33
3.2.4 Memasang Kertas Isolasi………..…….………...…35
3.2.5 Menggulung Kumparan ………..………...…36 3.2.6 Memasukkan Kumparan ………..…….………...…37 3.2.7 Menyambungkan Kumparan ………..…….………...…38 3.2.8 Mengikat Kumparan ………..…….………...……..39 3.2.9 Perakitan Generator ………..…….…………...……...…40 3.3 Tempat Pelaksanaan………...41
3.4 Alat dan Bahan………...42
3.4.1 Multimeter Analog………..…….…………...……...…42
3.4.2 Mesin Diesel………..…….…………...……...…43
3.4.3 Generator Sinkron Satu Fasa………….…………...……...…43
3.4.4 Tachometer……....………..…….…………...……...…44
3.4.5 Tang Ampere………..…….…………...……...…45
3.4.6 LCR Meter……….………..…….…………...……...…45
3.4.7 Kabel Penghubung………..….….…………...……...…46
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Hasil………...48
4.1.1 Hasil Pengukuran Generator Sinkron Satu Fasa…...…...…..48
4.1.1.1 Pengukuran Generator Sinkron Satu Fasa….……….…..48
4.1.1.1 Pengukuran Nilai R dan L………....….……….…..48
4.1.2 Hasil Perhitungan Generator Sinkron Satu Fasa…...…...…..49
4.1.2.1 Luas Penampang Kawat……….…………..49
4.1.2.2 Kecepatan Putaran………..49
4.1.2.3 Jumlah Kutub………...……..49
4.1.2.4 Jumlah Grup………...50
4.1.2.5 Langkah Kumparan………..………..50
4.1.2.6 Kecepatan Putaran………..50
4.1.2.7 Daya Output dan Daya Input………..51
4.1.2.8 Efisiensi Generator……….52
4.2 Pembahasan………...52
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 5.1 Kesimpulan………...……..53
5.2 Saran………..………...54 DAFTAR PUSTAKA
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Hambatan massa jenis………...16 Tabel 3.1 Peralatan yang digunakan………..….42 Tabel 4.1 Pengukuran pada generator sinkron satu fasa………..48 Tabel 4.2 Nilai resistansi dan induktansi generator sinkron satu fasa (diukur dengan menggunakan LCR meter)………..48
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Klasifikasi Jenis Generator Listrik…………...……….5
Gambar 2.2 Bentuk Fisik Generator………...……..…………6
Gambar 2.3 Konstruksi Generator…….. ………...7
Gambar 2.4 Stator………...8
Gambar 2.5 Rangka Stator………...….9
Gambar 2.6 Rotor kutub-sepatu untuk generator ac kepesatan rendah………...….10
Gambar 2.7 Rotor silinder untuk generator ac kepesatan tinggi………..…11
Gambar 2.8 Prinsip Kerja Generator Sinkron...……….12
Gambar 2.9 Rangkaian penyearah AC ke DC….………...14
Gambar 2.10 Kawat Tembaga……….……....16
Gambar 3.1 Rotor generator………...………....26
Gambar 3.2 Kumparan generator sebelum rewinding………..………..26
Gambar 3.3 Kumparan terpusat………..27
Gambar 3.4 Kumparan keranjang/sisir………...28
Gambar 3.5 Contoh bagian kumparan yang harus diukur………..….29
Gambar 3.6 Membersihkan permukaan tembaga………...….30
Gambar 3.7 Jangka sorong dan Mikrometer………...30
Gambar 3.8 Mikrometer beserta bagian-bagiannya………...31
Gambar 3.9 Perbandingan skala pada mikrometer………...32
Gambar 3.10 Pengukuran diameter tembaga………...33
Gambar 3.11 Hasil pengukuran pada skala mikrometer………...33
Gambar 3.12 Memahat coil stator………...34
Gambar 3.13 Kumparan terbakar yang telah dipahat ……….34
Gambar 3.14 Membersihkan alur dan bagian dalam stator………...34
Gambar 3.15 Alur stator yang telah dibersihkan………...…………...35
Gambar 3.16 Kertas mika………...36
Gambar 3.17 Kertas mika di slot stator………...36
Gambar 3.19 Memasang kumparan baru kedalam slot………..…...37
Gambar 3.20 Slot stator dengan kumparan baru……….……....38
Gambar 3.21 Menyolder sambungan kumparan………...38
Gambar 3.22 Dua bentuk ikatan tali nilon………..39
Gambar 3.23 Mengikat kumparan………..…....40
Gambar 3.24 Memasang rotor ke stator………...40
Gambar 3.25 Memasang tutup depan dan belakang generator………..….41
Gambar 3.26 Generator yang telah selesai dilakukan rewinding…………...…...41
Gambar 3.27 Multimeter Analog………...…...42
Gambar 3.28 Mesin Diesel………...43
Gambar 3.29 Generator Sinkron Satu Fasa………...…...44
Gambar 3.30 (a) Tachometer Digital (b) Tachometer Analog………...….44
Gambar 3.31 Tang Ampere………...45
Gambar 3.32 LCR Meter………...46
Gambar 3.33 Kabel Penghubung……….…..…...46
