1.1.
1.1.
Tujuan
Tujuan
Praktikum pemeliharaan mesin listrik ini bertujuan agar : Praktikum pemeliharaan mesin listrik ini bertujuan agar : 1.
1. Mahasiswa mampu mengetahui langkah-langkah pemeliharaan motorMahasiswa mampu mengetahui langkah-langkah pemeliharaan motor listrik satu fasa.
listrik satu fasa. 2.
2. Mahasiswa mampu menggambar lilitan stator pada sebuah motor satuMahasiswa mampu menggambar lilitan stator pada sebuah motor satu fasa.
fasa. 3.
3. Mahasiswa mampu merancang lilitan stator sesuai dengan jumlah kutubMahasiswa mampu merancang lilitan stator sesuai dengan jumlah kutub yang diinginkan.
yang diinginkan.
1.2.
1.2.
Dasar Teori
Dasar Teori
Motor Induksi Satu Fasa Motor Induksi Satu Fasa
Konstruksi motor induksi satu fasa terdiri atas dua komponen yaitu Konstruksi motor induksi satu fasa terdiri atas dua komponen yaitu stator dan rotor. Stator adalah bagian dari motor yang tidak bergerak dan stator dan rotor. Stator adalah bagian dari motor yang tidak bergerak dan rotor adalah bagian yang bergerak yang bertumpu pada bantalan poros rotor adalah bagian yang bergerak yang bertumpu pada bantalan poros terhadap stator. Motor induksi terdiri atas kumparan-kumparan stator dan terhadap stator. Motor induksi terdiri atas kumparan-kumparan stator dan rotor yang berfungsi membangkitkan gaya gerak listrik akibat dari adanya rotor yang berfungsi membangkitkan gaya gerak listrik akibat dari adanya arus listrik bolak-balik satu fasa yang melewati kumparan-kumparan arus listrik bolak-balik satu fasa yang melewati kumparan-kumparan tersebut sehingga terjadi suatu interaksi induksi medan magnet antara stator tersebut sehingga terjadi suatu interaksi induksi medan magnet antara stator dan rotor. Bentuk dan konstruksi motor tersebut
dan rotor. Bentuk dan konstruksi motor tersebut digambarkan pada gambardigambarkan pada gambar 1.
1.
Gambar 1.
Gambar 1. Konstruksi Motor Induksi Satu Fasa Konstruksi Motor Induksi Satu Fasa
Motor induksi satu fasa tidak terjadi medan magnet putar seperti Motor induksi satu fasa tidak terjadi medan magnet putar seperti halnya motor induksi tiga fasa.Sehingga diperlukan suatu kumparan bantu halnya motor induksi tiga fasa.Sehingga diperlukan suatu kumparan bantu untuk mengawali berputar. Motor induksi 1 fasa memiliki dua belitan stator, untuk mengawali berputar. Motor induksi 1 fasa memiliki dua belitan stator, yaitu belitan fasa utama (belitan U1-U2) dan belitan fasabantu (belitan yaitu belitan fasa utama (belitan U1-U2) dan belitan fasabantu (belitan Z1-Z2). Prinsip kerja medan magnet utama dan medan magnet bantu pada Z2). Prinsip kerja medan magnet utama dan medan magnet bantu pada
Gambar 2.Prinsip Medan Magnet Utama dan Bantu Motor Satu Fasa
Belitan utama menggunakan penampang kawat tembaga lebih besar sehingga memiliki impedansi lebih kecil. Sedangkan belitan bantu dibuat dari tembaga berpenampang kecil dan jumlah belitannya lebih banyak, sehingga impedansinya lebih besar dibanding impedansi belitan utama.
Grafik arus belitan bantuI bantudan arus belitan utama I utamaberbeda fasa sebesar φ, hal ini disebabkan karena perbedaan besarnya impedansi kedua belitan tersebut. Perbedaan arus bedafasa ini menyebabkan arus total, merupakan penjumlahan vektor arus utama dan arus bantu. Medan magnet utama yang dihasilkan belitan utama juga berbeda fasa sebesar φ dengan medan magnet bantu.
Adapun jenis-jenis Motor induksi 1 fasa diantaranya adalah sebagai berikut:
1. Motor Kapasitor 2. Motor Shaded Pole 3. Motor Universal .
Namun, yang digunakan pada praktikum ini adalah motor kapasitor.
Motor kapasitor satu fasa banyak digunakan dalam peralatan rumah tangga seperti motor pompa air, motor mesin cuci, motor lemari es, motor air conditioning . Konstruksinya sederhana dengan daya kecil dan bekerja dengan supplay PLN 220 V menjadikan motor kapasitor banyak dipakai pada peralatan rumah tangga.
1.3.
Alat dan Bahan
Berikut adalah alat dan bahan yang dibutuhkan untuk proses pemeliharaan motor satu fasa :
Alat : 1. Tatah 2. Palu 3. Mal 4. Counter 5. Megger 6. Tang ampere 7. Tracker 8. Avometer Bahan :
1. Kawat email diameter 0,5mm dan 0,3mm 2. Benang bol
3. Kertas respan 4. Pernis
1.4.
Langkah Kerja
1. Melakukan uji tahanan isolasi (megger test ) dan resistansi kumparan seperti Gambar 3 :
Gambar 3. Uji tahanan Isolasai
2. Menandai ujung-ujung motor dengan membuat garis menggunakan gergaji besi agar tidak tertukar antara ujung kanan dan kirinya seperti Gambar 4 :
3. Melepas bagian ujung dengan menggunakan tracker kemudian untuk melepas sisi lainnya cukup pukul pelan dengan palu.
Gambar 5. Proses mengeluarkan rotor
4. Memotong salah satu ujung kumparan stator dengan menggunakan tatah dan palu agar dapat mengetahui pola kumparan awal.
5. Mengidentifikasi pola lilitan dan mengukur diameter kumparan utama dan kumparan bantu. Diameter yang digunakan adalah 0.5 untuk kumparan utama dan 0.3 untuk kumparan bantu.
6. Membuat gambar dari pola lilitan yang telah diidentifikasi. Dan memeberi nama setiap spul misalnya A1 dan A2 untuk kumparan utama pertama, B1 dan B2 untuk kumparan utama kedua dan C2 dan C3 untuk kumparan bantu. Masing-masing A1 hingga C3 terdapat 3 spul dengan jumlah lilitan yang beragam.
7. Mengeluarkan kumparan dari masing-masing alur kemudian menghitung jumlah kumparan tiap spool nya.
8. Potong kertas respan sesuai dengan ukuran alur kemudian masukkan kedalam alurnya dengan bantuan obeng yang lubangnya sesuai dengan ukuran lubang alur.
9. Menentukan panjang mal sesuai dengan langkah kumparan, misalnya dari alur pertama menuju alur ke tujuh.
10. Menggulung kumparan baru dengan counter (untuk memudahkan menghitung) menggunakan mal yang telah ditentukan, karena kumparan yang digunakan jenis terpusat maka untuk membuat masing-masing A1 hingga C3 dimulai dari menggulung yang paling luar kemudian mengecil. Usahakan jangan terputus saat membuat kumparan utama pertama, kedua dan bantu.
11. Memasukkan kumparan baru kedalam alur, jika kesulitan gunakan bantuan alat yang runcing.
Gambar 6. Proses memasukkan kawat email
12. Menali tiap kumparan menggunakan benang bol agar rapi dan tidak mengenai body rotor.
14. Memasan kembali rotor dan ujung kanan serta kiri bagian motor sesuai dengan tanda yang dibuat di awal pembongkaran.
15. Melakukan pengecekan motor dan mengukur nilai arus, tegangan, temperatur motor, tahanan isolasi dan resistansi kumparan.
1.5.
Hasil Praktikum
Motor satu phasa ini memiliki spesifikasi data sesuai dengan nameplate yang tertera berikut :
No. Data Motor Nilai
1. Daya 0,18kW 2. Tegangan 220Volt 3. Arus 2,49A 4. Putaran 1420Rpm 5. Frekuensi 50Hz 6. IP 54
Data awal sebelum dilakukan pemeliharaan yang didapatkan terkait motor ini yakni sebagai berikut:
1. Diameter kawat kumparan utama = 0,5mm 2. Diameter kawat kumparan bantu = 0,3mm
3. Jumlah lilitan pada kumparan utama = 45, 38 dan 20 lilitan 4. Jumlah lilitan pada kumparan bantu = 43, 23 dan 20 lilitan 5. Hasil pengukuran :
No. Variabel Nilai
1. Tahanan isolasi kumaran utama 1 1070MΩ 2. Tahanan isolasi kumaran utama 2 1240MΩ 3. Tahanan isolasi kumaran bantu 1667MΩ 4. Resistansi kumparan utama 1 17,15Ω 5. Resistansi kumparan utama 2 16,98Ω 6. Resistansi kumparan bantu 16,90Ω
Berikut ini hasil pengecekan setelah dilakukan pemeliharaan : 1. Diameter kawat kumparan utama = 0,5mm
2. Diameter kawat kumparan bantu = 0,3mm
3. Jumlah lilitan pada kumparan utama = 50, 43 dan 25 lilitan 4. Jumlah lilitan pada kumparan bantu = 48, 28 dan 25 lilitan
5. Hasil pengukuran :
No. Variabel Nilai
1. Arus start 3,9A
2. Arus Nominal 2,3A
3. Putaran (n) 1490Rpm
4. Tahanan isolasi kumaran utama 1 1020MΩ 5. Tahanan isolasi kumaran utama 2 1263MΩ 6. Tahanan isolasi kumaran bantu 1761MΩ 7. Resistansi kumparan utama 1 17,40Ω 8. Resistansi kumparan utama 2 17,11Ω 9. Resistansi kumparan bantu 17,08Ω
1.6.
Analisa
Pemeliharaan mesin listrik sangatlah penting untuk dilakkan, hal ini dikarenakan suatu mesin pasti memiliki life time yang kemudian membuat performa atau kinerja nya menurun, kemungkinan lainnya tahanan isolasinya menurun yang mampu menyebabkan hubung singkat, resistansi kumparan menurun sehingga menyebabkan arus motor semakin besar dan dapat menyebabkan kelebihan beban. Pemeliharaan mesin kali ini dilakukan pada motor satu phasa tipe kapasitor.
Sewaktu dillakukan pembongkaran, tipe gulungan yang digunakan oleh motor ini yakni terpusat, masing-masing terdapat tiga spul dengan jumlah gulungan 45, 38, dan 20 untuk kumparan utama dan 43, 23 dan 20 untuk kumparan bantu. Terdapat dua jenis kumparan karena merpakan motor satu phasa yakni dua kumparan utama dan satu kumparan bantu yang terhubug dengan kapasitor. Kostruksi gulungan pada motor ini tidak jauh berbeda dengan motor tiga phasa sama-sama memiliki tiga kumparan
U,V,W hanya saja menggunaannya berbeda. kumparan U dan V mewakili kumparan utama dan W dipergunakan untuk kumparan bantu.
Kumparan utama dan bantu pada motor satu phasa sebenarnya sama dari sisi langkah alurnya yang terpaut 6 langkah, hanya saja untuk peletakan kumparan bantu terpaut 3 langkah dari langkah awal kumparan utama, kumparan utama dimulai dari alur satu menuju alur tujuh, maka kumparan bantu dimulai dari alur empat menuju alur dua belas. Ketika dilakukan perbaikan, Kami ingin membuktikan apakah dengan menambahkan masing-masing 5 lilitan pada tiap spul akan mempengaruhi arus maupun tegangan yang digunakan (dibandingkan dengan nampelate), sehingga yang semula jumlah lilitan kumparan utama 45, 38 dan 20 menjadi 50, 43 dan 25, kumparan bantu yang semula 43, 23 dan 20 menjadi 48, 28 dan 25. Lantas dilakukan pengecekan setelah selesai dilakukan perbaikan ternyata penambahan sejumlah lima lilitan tidak menimbulkan pengaruh secara
signifikan kepada performa motor yang dihasilkan.
kutub, hal ini didapatkan dari perhitungan p = 120.f / n
.
Lantas untuk membuat dua kutub cara yang dilakukan adalah dengan mengatur arah gulungannya. Sehingga didapatkan masing-masing kumparan memiliki dua kutub yakni utara dan selatan.Secara keseluhuran motor ini mampu beroperasi sesuai dengan nameplate motor yang tersedia, jika dibandingkan dengan pengujian tahanan isolasi saat awal sebelum dilakukan rewinding dengan setelah dilakukan pengujian mengalami peningkatan tahanan isolasi, untuk resistanasi juga demikian artinya bahwa proses perbaikan ini berhasil dilakukan karena mampu meningkatkan tahanan isolasi dan resistansi kumparan. Pengujian arus dan tegangan saat sebelum diperbaiki belum sempat Kami lakukan, sehingga Kami tidak bisa membandingkan apakah arus dan tegangan nya berubah atau tidak.
Temperatur pada motor ketika dioperasikan setelah dilakukan perbaikan terukur mulai dari 33,8°C kemudian setiap detiknya bertambah 0,2°C. 11 menit kemudian temperatur yang terukur mencapai 36°C. Jika motor dioperasikan kurang lebih satu jam, maka temperatur akan mulai konstan, namun hal tersebut tidak Kami lakukan karena kete rbatasan waktu. Tidak terjadi arus bocor pada body motor sewaktu kita lakukan pengujian pasca perbaikan.
Kendala yang Kami alami ketika melakukan ini terkait dengan mal yang tersedia kurang akurat untuk menggulung, karena mal yang digunakan terbuat dari dua pipa paralon yang bertumpu pada sebatang kayu sehingga ketika jumlah gulungan semakin lama semakin mengecil karena pipa paralon tersebut semakin lama semakin melengkung kedalam. Kedua tidak adanya alat untuk mempermudah memasukkan kumparan kedalam lubang alur, seharusnya disediakan alat seperti bambu berbentuk silinder yang ujunnya runcing untuk mendorong gulungan masuk kedalam lubang alur. Untuk selebihnya motor mampu bekerja sesuai dengan nampelatenya
1.7.
Kesimpulan
1. Pemeliharaan terhadap mesin listrik bertujuan untuk memperbaiki performa dari motor tersebut agar tetap mampu beroperasi secara
optimal.
2. Jumlah lilitan mempengaruhi arus dan tegangan yang ditimbulkan oleh mesin listrik, jika lilitan semakin banyak maka tegangan yang dihasilkan semakin besar.
3. Diameter kawat yang digunakan berpengaruh terhadap kuat arus yang dihantarkan oleh penghantar, apabila diameter semakin besar maka arus yang dihantarkan juga besar, jika diameter kecil maka arus yang dihantarkan juga terbatas.
4. Arah alur kumparan akan menentukan jumlah kutub yang dihasilkan dan jumlah kutub akan mempengaruhi kecepatan motor yang dihasilkan. Apabila menginginkan jumlah kecepatan putar motor berkisar 1500Rpm maka kutub yang dibuat adalah dua kutub, dan seterusnya. 5. Penambahan lima lilitan masing-masing spool tidak memilik pengaruh
