Memelihara dan Memperbaiki Mesin Arus Se

KODE MODUL M.PTL.HAR.026.(1).A.02

Milik Negara

Tidak Diperdagangkan

SEKOLAH MENENGAH KEJURUAN BIDANG TEKNIK MESIN PROGRAM KEAHLIAN TEKNIK PEMANFAATAN TENAGA LISTRIK

MEMELIHARA DAN MEMPERBAIKI

MESIN ARUS SEARAH ( DC )

DIREKTORAT PEMBINAAN SEKOLAH MENENGAH KEJURUAN DIREKTORAT MANAJEMEN PENDIDIKAN DASAR DAN MENENGAH DEPARTEMEN PENDIDIKAN NASIONAL

KODE MODUL M.PTL.HAR.026.(1).A.02

Milik Negara

Tidak Diperdagangkan

SEKOLAH MENENGAH KEJURUAN

BIDANG TEKNIK MESIN

PROGRAM KEAHLIAN TEKNIK PEMANFAATAN TENAGA

LISTRIK

MEMELIHARA DAN MEMPERBAIKI

MESIN ARUS SEARAH ( DC )

Tim Penyusun:

1. Drs. Edy Burnawi Tjik Han DIP. Ed

2. Drs. Ahmad Hardityanto

3. Nana Suhana

Tim Fasilitator:

Drs. Sudarsono. MT

DIREKTORAT PEMBINAAN SEKOLAH MENENGAH KEJURUAN DIREKTORAT MANAJEMEN PENDIDIKAN DASAR DAN MENENGAH DEPARTEMEN PENDIDIKAN NASIONAL

KATA PENGANTAR

Puji Syukur dipanjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa atas rahmat dan karuniaNya, sehingga kami dapat menyusun bahan ajar modul interaktif dan modul manual. Adapun modul manual terdiri atas bidang-bidang dan program-program keahlian kejuruan yang berkembang di dunia kerja baik instansi maupun perusahaan. Tahun Anggaran 2005 telah dibuat sebanyak 300 modul manual terdiri atas 9 (sembilan) bidang keahlian dan 32 (tiga puluh dua) program keahlian yaitu: Bisnis dan Manajemen (Administrasi Perkantoran dan Akuntansi), Pertanian (Agroindustri pangan dan nonpangan, Budidaya Tanaman, Budidaya Ternak Ruminansia, Pengendalian Mutu), Seni Rupa dan Kriya (Kriya Kayu, Kriya Keramik, Kriya Kulit, Kriya Logam Kriya Tekstil), Tata Busan, Teknik Bangunan (Gambar Bangunan, Teknik Konstruksi Baja dan Alumunium, Teknik Konstruksi Batu Beton, Tekni Industri Kayu), Teknik Elektronika (Teknik Audio Vidio, Teknik Elektronika Industri), Teknik Listrik (Pemanfaatan Energi Listrik, Teknik Distribusi, Teknik Pembangkit Ketenagalistrik-kan), Teknik Mesin (Mekanik Otomotif, Pengecoran Logam, Teknik Bodi Otomotif, Teknik Gambar Mesin, Teknik Pembentukan, Teknik Pemeliharaan Mekanik Industri, Teknik Pemesinan), Teknologi Informasi dan Komunikasi (Multimedia, Rekayasa Perangkat Lunak, Teknik Komputer dan Jaringan), dan program Normatif Bahasa Indonesia.

Modul ini disusun mengacu kepada Standar Kompetensi Kerja Nasional Indonesia (SKKNI), Kurikulum Sekolah Menengah Kejuruan (SMK) Edisi 2004 dengan menggunakan pendekatan pembelajaran berbasis kompetensi (Competency Based Training/CBT). Diharapkan modul-modul ini digunakan sebagai sumber belajar pokok peserta pendidikan dan pelatihan (Diklat) Kejuruan khususnya SMK dalam mencapai standar kompetensi kerja yang diharapkan dunia kerja.

digunakan baik dari dalam dan luar negri. Modul dilakukan melalui beberapa tahap pengerjaan termasuk validasi dan uji coba kepada para peserta Diklat/Siswa di beberapa SMK.

Sesuai perkembangan paradigma yang selalu terjadi, Direktorat Pembinaan Sekolah Menengah Kejuruan Direktorat Jenderal Manajemen Pendidikan Dasar dan Menengah beserta para penulis dan unsure terlibat, menerima masukan-masukan konstruktif dari berbagai pihak khususnya para praktisi dunia usaha dan industri, para akademis, dan para psikologis untuk dihasilkannya Sumber Daya Manusia (SDM)tingkat menengah yang handal. Pada kesempatan baik ini kami sampaikan ucapan terima kasih dan penghargaan sebesar-besarnya kepada berbagai pihak terutama tim penyusun modul, para nara sumber dan fasilitator, serta para editor atas dedikasi dan pengorbanan waktu, tenaga, dan pemikiran untuk dihasilkannya modul ini.

Semoga modul ini bermanfaat bagi kita semua, khususnya peserta Diklat SMK atau praktisi yang sedang mengembangkan bahan ajar modul SMK.

Jakarta, Desember 2005

a.n. Direktur Jenderal Manajemen Pendidikan Dasar dan Menengah Direktur Pembinaan Sekolah Menengah Kejuruan

DAFTAR ISI

C. Petunjuk Penggunaan Modul ………. 1

D. Tujuan Akhir ……….. 2

E. Kompetensi ……… 3

F. Cek Kemampuan ……….. 4

BAB. II PEMELAJARAN a. Kegiatan Belajar 1: Pengertian Perawatan dan Perbaikan 8 b. Kegiatan Belajar 2 : Konstruksi Mesin Arus Searah 15 c. Kegiatan Belajar 3: Pemeliharan dan Perbaikan Bagian Mekanik dan Kelistrikan 23 d. Kegiatan Belajar4: Membongkan dan Memasang Kembali Bagian Mekanik Mesin DC 51 e. Kegitan Belajar 5: Mengglung Ulang Kumparan Jangkar 56 BAB. III EVALUSI 69 A. Teori ……… B. Praktik ……… 69 BAB. IVPENUTUP………. 75

PETA KEDUDUKAN MODUL

Diagram ini menunjukan tahapan atau tata urutan kompetensi yang diajarkan dan dilatihkan kepada peserta didik dalam kurun waktu yang dibutuhkan serta kemungkinan multi exit – multi entry yang dapat diterapkan.

MEKANISME PEMELAJARAN

Untuk mencapai penguasaan modul ini dilakukan melalui alur mekanisme pemelajaran sebagai berikut:

Y

Y

T START

Lihat Petunjuk Penggunaan Modul

Lihat Kedudukan Modul

Nilai ≥ 7

Modul berikutnya/Uji

Kompetensi Kegiatan Belajar 1

Kegiatan Belajar n

Kerjakan Evaluasi

Nilai ≥ 7 Kerjakan Cek Kemampuan

GLOSSARY

ISTILAH KETERANGAN

Armature : Jangkar Rotor atau satu poros dengan komutator

Slots ( Alur Jangkar) : Alur pada jangkar untuk menempatkan belitan jangkar

Brush : Sikat arang

Bearing : Laher, bantalan poros mesin

Brush : Sikat arang

Brush Holder : Pemegang sikat arang

Commutator : Komutator ,dilengkapi dengan lamel-lamel Element Coil ( Lame : tempat titik sambungan belitan jangkar Direct Current ( DC ) : Arus Searah

Maintenance and repair : PERAWATAN dan Perbaikan

Yoke : Staotor atau Rangka Mesin tempat sepatu Kutub dan kumparan kutub

Short Circuit : Hubung singkat dapat tejadi antar kumparan dengan

kumpran jangkar , kumparan dengan bodi/rangka

atau pada komutator

Preventive Maintenance : PERAWATAN/Perawatan Pencegahan Corrective Maintenance : Melukan perbaikan dalam pelaksanaan

perawatan

Rewinding : Menggulung ulang kumpran motor atau Generator

Lap Winding : Belitan gelung atau kumparan lingkar Wave Winding : Belitan gelombang

SOP : Standard Operational Prosedure , yaitu prosedur yang

harus dilakukan dalam melaksanakan pekerjaan baik

BAB. I

PENDAHULUAN

A. DESKRIPSI

Modul Perawatan dan Perbaikan mesin-mesin arus searah (DC) merupakan bagian dari memlihara dan memperbaiki peralatan listrik pada mesin-mesin listrikmdengan kode: PTL.HAR.026 (1). A Program keahlian Teknik

Pemamfatan Energi ,Bidang Keahlian Teknik Ketenagalistrikan.

Modul ini bertujuan untuk memberi bekal pengetahuan dan keterampilan kepada peserta pelatihan/Siswa Diklat tentang Perawatan dan Perbaikan Mesin Arus Searah meliputi Perawatan, perbaikan bagian-bagian mekanik dan elektrik, menggulung-ulang Kumparan jangkar serta uji coba hasil Perawatan dan perbaikan.

B. PRASYARAT

Untuk dapat mengikuti modul ini, diharapkan peserta didik harus sudah menyelesaikan modul dasar kelistrikan dan modul mesin arus searah.

C. PETUNJUK PENGGUNAAN MODUL

1. Petunjuk Bagi Pesrta didik

Sebelum mempelajari materi pada modul ini bebrapa hal yang perlu diprhatikan:

a. Memahami tujuan pemelajaran dari kompetensi dan sub kompetensi yang ingin dicapai.

b. Membaca dan memahami seluruh materi pemelajaran yang disajikan c. Semua tugas pada modul ini harus dikerjakan secara tuntas dan

minta penjelasan pada guru pembimbing bila mengalami hambatan belajar.

terhadap aspek pengetahuan melalui latihan –latihan dan tes tertulis dan aspek ketrampilan melalui tugas praktik.

2. Petunjuk Bagi Guru

a. Untuk mengetahui tingkat keberhasilan peserta dalam mengikuti modul ini dilakukan evaluasi terhadap aspek pengetahuan melalui evaluasi secara tertulis, maupun melalui pengamatan saat mengerjakan tugas-tugas yang telah disediakan dan mencatat kemajuannya.

b. Membantu dan membimbing siswa/peserta diklat dalam pelaksanaan proses belajar

D. TUJUAN AHKIR/HASIL BELAJAR

Setelah selesai mempelajari modul ini di harapkan anda dapat; 1. Memahami pengertian tentang Perawatan dan perbaikan 2. Melakukan Perawatan berkala mesin arus searah

3. Menganalisa kerusakan dan menentukan langkah perbaikan

4. Melakukan perbaikan bagian-bagian mekanik dan kelistrikan mesin arus searah

5. Menggulung-ulang Kumparan jangkar

E.

KOMPETENSI

Standar kompetensi yang digunakan sebagai acuan pengembangan kurikulum Program Keahlian Teknik Pemanfaatan Tenaga Listrik adalah Standar Kompetensi Kerja Nasional Indonesia (SKKNI) pada Bidang Ketenagalistrikan.

Kompetensi : Memelihara dan Memperbaiki Peralatan Listrik pada Mesin-Mesin Listrik Kode : PTL.HAR.026 (1) .A

Tabel 1. Standar Kompetensi dan Level Kualifikasi Keahlian Teknik Pemanfaatan Tenaga Listrik ,

Kode Kompetensi Sertifikat

Kompetensi Level Kualifikasi

Jenjang Pendidikan

TPL.HAR.002(1).A Melakukan pekerjaan dasar perbaikan motor Listrik

PTL.HAR.006(1).A Melilit dan membongkar kumparan

PTL.HAR.026(1).A Memelihara dan memperbaiki peralatan listrik pada mesin-mesin listrik

PTL.HAR.005(1).A Merakit dan menguraikan komponen

listrik/elektronika pada peralatan rumah tangga

Pemeliharaan dan Perbaikan Motor Listrik

13

F.

CEK KEMAMPUAN

1. Jelaskan perinsip kerja dari motor dc!

2. Sebutkan bagian penting dari mesin listrik Arus Searah!

3. Sebutkan gangguan yang sering terjadi pada mesin litrik arus searah! 4. Untuk mengetahui ganguan pada kumparan medan atau jangkar alat

ukur apa yang dipakai?

5. Jelaskan fungsi bantalan poros pada mesin listrik! 6. Jelaskan Prosedur pemeliharaan mesin listrik!

7. Mengapa K3 harus diperhatikan selama melakukan pemeliharaan dan perbaikan?

CEK KEMAMPUAN KEGIATAN PEMELAJARAN

MEMELIHARA DAN MEMPERBAIKI MESIN DC

Elemen Kriteria Kinerja Ya Tidak Tindak

lanjut

1.1 Kompenen utama mesin DC diindentifikasi

1.2 Fungsi bagian utama mesin

M.PTL.HAR.026.(1).A.02 14

Elemen Kriteria Kinerja Ya Tidak Tindak

lanjut

4.1 Langkah-langkah perawatan diikuti sesuai prosedur

4.2 Rangkaian kelistrikan diperiksa

5.1 Penggantian dilakukan dan memperoleh persetujuan tindakan

15

HASIL PENILAIAN

Nama Peserta : ... Nama Penilai : ...

Beri tanda √ pada kolom kompeten atau belum kompeten

No. Metoda Penilaian Kompeten Belum

Kompeten Keterangan

1.

2.

n

Hasil Kompeten

Belum Kompeten

CATATAN : ... ...

M.PTL.HAR.026.(1).A.02 16

BAB. II

PEMELAJARAN

A. Rencana Pembelajaran

Kompetesi : Memelihara dan memperbaiki peralatan mesin-mesin listrik Sub Kompetensi : Memelihara dan memperbaiki peralatan mesin arus searah

Jenis

Kegiatan Tanggal Waktu

Tempat Belajar

Alasan Perunahab

Tanda Tangan

B. Kegiatan Belajar

Kegiatan Belajar 1: Pengertian Perawatan dan Perbaikan Informasi Pada unit ini anda akan belajar tentang pengertian, Konsep Perawatan dan perbaikan serta prosedur yang harus dilakukan dalam pelaksanaan perbaikan peralatan Mesin Listrik.

a. Tujuan

Setelah mempelajari materi ini anda diharapkan dapat: 1. Menyebutkan definisi Perawatan/PERAWATAN

2. Menjelaskan konsep-konsep dalam mengorganisasi PERAWATAN dan perbaikan.

3. Menentukan langkah-langkah tindakan perbaikan.

b. Uraian Materi

a) Definisi Pemeliharaan/Perawatan

Perawatan adalah usaha yang dilakukan secara rutin agar peralatan atau sistem dalam keadaan siap pakai.

Dalam prakteknya kegiatan perawatan dapat dibedakan yaitu: 1. Perawatan Pencegahan (Preventive Maintenance)

2. Perawatan Perbaikan (Corrective Maintenance) 1. Perawatan Pencegahan

Adanya Perawatan rutin yang meliputi: Pemeriksaan; pengujian, pembersihan, perbaikan ringan, pengecatan, pelumasan dan pengaturan.

mencegah terjadinya kerusakan total (break down).

Dengan adanya rencana dan program perawatan pencegahan yang baik memungkinkan mendeteksi secara dini gangguan-gangguan yang mungkin timbul dan selanjutnya dapat mengambil tindakan penyelamatan.

Kegiatan Perawatan Pencegahan antara lain: 1) Perawatan reguler:

Meliputi pembersihan, pelumasan dan pengaturan.hal ini dilakukan untuk mengurangi gangguan mesin listrik pada waktu mesin sedang bekerja atau dioperasikan. Kondisi frekuensi pelaksanaannya tergantung pada kondisi peralatan dan situasi lingkungan.

2) Perawatan Penggantian (Preventive replacement)

Yaitu penggantian bagian-bagian mesin-mesin listrik yang dipakai dalam sistem setelah habis masa pakainya (lewat umur). 3) Proses identifikasi dan pencarian gangguan.

2. Perawatan Perbaikan

Memperbaiki atau mereparasi peralatan mesin–mesin listrik yang mengalami gangguan atau kerusakan, hal ini dilakukan jika mesin tidak bisa dioperasikan dan perlu ada tindakan lebih lanjut

b) Konsep-Konsep yang berhubungan Perawatan

Dalam mengorganisasi perawatan ada 3 konsep utama yang harus diperhatikan oleh pemakai, yaitu:

1. Keandalan (Reliability)

Apabila dalam jangka waktu tersebut angka kerusakannya tinggi dikatakan bahwa kendalam mesin tesrsebut rendah.

Sebaliknya bila jarang atau bahkan tidak pernah rusak maka dikatakan keandalannya tinggi.

Tingginya keandalan suatu mesin tergantung pada kondisi peralatan dan cara perawatannya.

Perawatan diperlukan untuk menjaga biaya perawatan mencapai tingkat yang paling ekonomis, baik peralatan yang sedang beroperasi, peralatan cadangan (stand by) dan peralatan yang masih disimpan di gudang.

2. Ketersediaan (Availability)

Pada situasi tertentu menuntut suatu sistim dapat bekerja secara terus menerus. Situasi yang demikian ini membutuhkan ketersediaan peralatan yang tinggi.

3. Keterpeliharaan (Maintenability)

c) Hubungan Biaya Perawatan Dan Kerusakan

Pemakai peralatan harus bersedia memikul biaya perawatan, baik untuk perawatan pencegahan maupun untuk biaya perawatan perbaikan. Jika pemakai tidak melaksanakan perawatan pencegahan secara rutin maka kemungkinan peralatan akan mengalami kerusakan lebih besar dan tentu saja memerlukan biaya operasional yang lebih besar pula. Sebaliknya bila pemakai memahami organisasi perawatan secara rutin dan teratur, maka kerusakan akan jarang terjadi atau bahkan tidak pernah terjadi, sehingga tidak ada biaya perbaikan. Tetapi dalam kasus ini biaya perawatan akan besar.

Besarnya biaya pemeliharan tersebut di atas ditentukan oleh:  Frekuensi kerusakan

Data kerusakan/gangguan dan tindakan perbaikan yang telah dilakukan harus dicatat/ditulis pada lembaran-lembaran khusus yang kuat dan digantungkan pada peralatan tersebut. Hal ini kelihatannya sepele tetapi kalau dilaksanakan dengan teratur akan sangat besar faedahnya. Terutama untuk tindakan perawatan selanjutnya. Informasi yang diberikan akan sangat membantu dalam merencanakan kegiatan Perawatan selanjutnya dan juga pengembangan produksi.

Untuk itu laporan kerusakan/gangguan harus dikerjakan dengan baik dan teratur serta jelas informasinya.

 Jenis kerusakan/gangguan  Sifat Lokasi

 Kondisi lingkungan

 Tindakan yang telah diambil  Personil yabg menangani  Peralatan yang digunakan  Suku cadang yang dipakai  Waktu perbaikan.

e) Tinjauan Umum Pelaksanaan Pekerjaan Perbaikan

Agar pekerjaan perbaikan dapat terlaksana dengan baik dan efisien maka dituntut beberapa kemampuan yang harus dipunyai personil yang bersangkutan yaitu:

1. Pengetahuan tentang pemeliharan dan perbaikan mekanik dan kelistrikan dari peralatan atau mesin-mesin yang ada

2. Pengetahuan dan keterampilan menggunakan alat/instrumen yang relevan

3. Pengetahuan dasar-dasar (prinsiple) sehingga dapat menjelaskan penyebab gangguan dan akibat yang dapat ditimbulkannya.

4. Kempuan untuk manarik kesimpulan dari hasil pengujian yang dilakukannya.

5. Mempunyai motivasi dan tanggung jawab terhadap tugasnya.

Pencarian kerusakan (fault finding) dan pekerjaan perbaikan (repair work) dalam kondisi normal di industri tidak boleh dilakukan dengan sembrono/ceroboh.

1. Prosedur

persiapan dan pelaksanaan perawatan dan perbaikan melalui prosedur opersioanal terstandar atau disebut Standart operational proedure ( SOP )

Faktor utama yang penting adalah:

a. Personil yang terampil dan penuh tanggung jawab

b. Dokumentasi dan gambar-gambar atau petunjuk-petunjuk yang lengkap dan mudah dilihat.

c. Alat dan instrumen yang memadai d. Suku cadang

e. Pencatatan kerusakan.

Ketrampilan (skill) dari personil yang menangani perbaikan akan berakibat terhadap waktu perbaikan pada tingkat yang utama. Jadi personil dengan ketrampilan tinggi merupakan syarat mutlak. Apalagi kalau di tambah dengan instruksi atau petunjuk yang memadai maka kombinasi ini akan mengambil efisiensi kerja optimal. Dalam proses perbaikan diperlukan kerja yang sistimatis sehingga diagnosa yang dilakukan lebih akurat dan cepat di samping itu kerja sistimatis akan mengurangi bahaya kerusakan yang lebih fatal.

2. Hubungan Perawatan dan Perbaikan dengan K3

Dalam melakukan Perawatan dan perbaikan mesin-mesin listrik tentu sangat berhubungan erat dengan bahan dan alat kerja.

Hubungan penggunaan bahan praktek terhadap etika lingkungan adalah tatanan dan arah prilaku praktis manusia dalam mengusahakan terwujudnya moral lingkungan.

Pengggunaan bahan seperti oli pelumas, bensin, terpentin kertas prespon, kawat tembaga dan lain-lain yang berkaitan dengan perawatan dan perbaikan mesin listrik, perlu mendapat perhatian secara khusus, yaitu:

a. Limbah sisa pelumas, bensin atau minyak isolasi perlu ditampung secara khusus dan tidak dibuang pada sembarang tempat karena akan merusak kualitas tanah dan air tanah.

b. Limbah/sampah kertas, tembaga dll dipilah dan ditempatkan pada bak sampah secara terpisah dan mingkin dapat dipakai ulang atau didaur ulang.

“Jadi dalam bekerja harus diutamakan faktor Keselamatan,

Kesehatan dan tidak merusak lingkungan”

c. Rangkuman

Kegiatan perawatan dibedakan menurut jadwal pelaksanaannya yaitu: 1. Perawatan pencegahan

2. Perawatan perbaikan

Faktor utama untuk meningkatkan efisiensi kerja dalam perawatan dan perbaikan peralatan mesin-mesin adalah:

1. Personil atau petugas yang terampil dan bertanggungjawab

2. Dokumentasi, gambagr rangkaian atau petunjuk pengoperasian lengkap dan mudah dilihat.

3. Alat-alat dan instrumen yang memadai dan standar. 4. Suku cadang tersedia.

REV1EW TES 1

3. Mengapa K3 harus diperhatikan selama melakukan pemeliharaan dan perbaikan?

4. Mengapa faktor lingkungan harus diperhatikan? Beri contoh hasil limbah–limbah yang harus dipehatikan waktu melakukan perawatan dan perbaikan mesin–mesin listrik!

Kegiatan Belajar 2: Konstruksi Mesin Arus Searah a. Tujuan

Pada unit ini anda akan belajar tentang konstruksi dan bagian-bagian dari mesin listrik arus searah yaitu, bagian-bagian mekanik dan kelistrikan.Setelah mempelajari materi ini anda diharapkan dapat:

1. mengidentifikasi bagian-bagian mekanik dan kelistrikan mesin arus searah

2. Menentukan jenis dan tipe mesin arus searah

3. Menjelaskan fungsi bagian uatam mesin arus searah b. Uraian Materi

Dilihat dari sudut kegunaan utamanya, mesin listrik arus searah dapat dibagi dalam dua kelompok utama yaitu: Motor-motor Listrik dan Generator atau sering disebut dinamo.

Suatu mesin listrik pada intiya dapat dianggap terdiri dari bagian-bagian yang diam yang dinamakan stator (rangka atau ganbar) dan suatu bagian yang berputar dinamakan rotor, pada mesin arus searah lazim disebut jangkar.

Dalam konversi energi, baik dari energi listrik ke energi mekanik (motor) atau dari energi mekanik ke energi listrik (Generator) selalu melalui suatu medium medan magnit. Dalam hal ini ada 3 parameter yang selalu berinteraksi yaitu:

2. Konduktor berarus 3. Gerak (force)

Ketiga parameter tersebut dipenuhi dengan adanya: 1. Kumparan medan

2. Kumparan jangkar

3. Sistim poros dan bantalan

Mesin listrik arus searah terdiri dari lima bagian utama yaitu: 1. Poros yang terbuat dari baja

2. Inti rotor terbuat dari plat dinamo 3. Kumparan Rotor

4. Kumparan medan

5. Komutator dilengkapi dengamn lamel-lamel sebagai terminal kumparan jangkar motor

A. Stator/Rangka gandar

Pada mesin arus searah, gandar berfungsi sebagai bagian dari rangkaian magnetik yang biasanya di buat dari besi tuang. Pada gandar terdapat seperangkat kutub-kutub medan yang dibuat dari inti laminasi baja pelat dan kumparan medan dipasngkan pada kutub-kutub medan tersebut, seperti ditunjukkan pada gambar 2.2.

Gambar 2.2 Stator dan rangka gandar

Sepatu kutub dibuat dari besi lapis yang cukup tipis (plat dinamo) yang dijadikan satu, dimasukkan kedalam kumparan magnitnya yang telah di bungkus isolasi yang memadai. Sepatu kutub ini dipasangkan pada rangka (yoke) yang sekaligus jadi badan mesin dengan dua buah baut Bagian dalam badan mesin (yoke) dibubut agar sepatu kutubnya mempunyai celah udara serapat mungkin (minimum) dan lingkaran dalam betul-betul bulat. Dalam rangka ini ditempatkan sejumlah pasang sepatu kutub.

ditempatkan klem untuk kabel peralatan sikat yang berhubungan dengan jangkar (armature) atau rotor dan diberi huruf simbol A1 dan A2.

B. Kumparan Medan

Kumparan medan juga dikenal dengan kumparam penguat untuk menghasilkan medan magnit pada kutub uama ( main pole ) .gambar 2.3 menunjukkan penepatan kumparan medan pada inti kutub.

Gambar 2.3 penempatan kumparan medan

C. Rotor atau Jangkar

Rotor mesin arus searah dilengkapi dengan komutator dengan lamel-lamel sebagai terminal kumparan jangkar motor dan dipasangkan pada poros.

jangkar , lihat gambar 2.4.

Gambar 2.4 Rotor/jangkar

D. Bantalan (Bearing)

Bantalan pada motor/dinamo berfungsi sebagai: 1. Memperlancar gerak putar poros

2. Mengurangi gesekan putaran dan perlu diberi pelumas

3. Penstabil poros terhadap gaya horizontal dan gaya vertikal poros motor.

Menurut tipe bantalan (bearing) dapat dibedakan antara lain: 1. Bantalan peluru

E. Tutup (

End Plate

)

Gambar 2.5 Bagian tutup

Pada setiap motor atau generator mempunyai 2 (dua) buah tutup, masing masing ditempatkan pada dua sisi rangka di ikat dengan baut. Kedua tutup tersebut befungsi sebagai:

1. Dudukan bantalan poros motor/dinamo

2. Titik senter antara rotor/poros dengan rumah stator 3. Pelindung bagian dalam motor/dinamo

F. Bagian Mekanik Sikat Arang

Sikat karbon ditempatkan diatas perputaran komutator berfungsi sebagai jaringan untuk memindahkan arus antara jangkar dan kumparan medan. Peralatan sikat, terdiri dari pemegang sikat (A) yaitu tempat dudukan sikat yang diikatkan pada rangka mesin, (B) Sikat arang , (C) Komutator dan (D) Pegas. Dengan tekanan pegas sikat arang akan selalu menekan pada komutator tanpa mengganggu kelancaran putaran rotor. Setiap sikat terpasang pada dudukan sikat , yang disatukan dengan pegas untuk mempertahankan tekanan sikat

yang konstan pada komutator.

Perlengkapan (Rigging Brush) digunakan untuk dukungan pemegang sikat terdiri dari sepatu dan gagang sikat.

Bagian-bagian mekanik sikat arang dapat dilihat pada gambar 2.5.

Sekalipun sudah dibentuk, nyatanya kita tidak dapat membuat sikat arang berbentuk lengkungan seperti lengkungan komutatornya terutama ujung-ujung sikat arangnya. Bersihkan selalu serbuk arang dan abrasip lainnya dengan memakai sikat halus atau alat pengisap debu.

c. Rangkuman

Konstruksi mesin arus searah terdiri dari: 1. Starter atau rangka gandar.

2. Rotor atau jangkar.

Bagian-bagian utama mesin listrik arus searah, yaitu: 1. Kumparan medan

2. Kumparan jangkar 3. Kutub/sepatu kutub 4. Komutator

5. Sikat arang

6. Poros dan bantalan poros 7. Kipas pendingin

REV1EW TES

TUGAS LATIHAN

Setiap motor listrik atau generator dapat kita ketahui keterangan (data-data) mesin melalui buku manual atau pada plat nama (Nama Plate).

Ambillah sebuah motor listrik DC dan catatlah data-data mesin sebagai berikut;

Nama Pabrik atau cap dagang

Besar tegangan yang dipakai = ... volt Daya yang diberikan = ... HP Kecepatan putaran = ... r/m

Nomor rangka dan lain sebagainya

1. Sebutkan bagian penting dari mesin tersebut! 2. Jelaskan funsi bantalan poros pada mesin listrik! 3. Jelaskan fungsi sikat pada motor!

4. Sebutkan bagian mekanik dari sikat arang!

Kegiatan Belajar 3: Merawat Dan Merperbaiki Mesin Listrik Arus Searah

a. Tujuan

Pada unit ini anda akan belajar tentang gangguan dan langkah Perawatan serta perbaikan bagian-bagian yang berhubungan dengan kelistrikan dan mekanik mesin arus searah antara lain; Kumparan jangkar, Kumparan kutub/kumparan medan, sikat arang dan komulator.

Setelah mempelajari unit ini anda diharapkan dapat:

1. Memeriksa dan menganalisis kerusakan kumparan magnit dan kumparan jangkar.

2. Melakukan pemeriksaan, Perawatan dan perbaikan bagian komutator. 3. Melakukan Perawatan dan perbaikan sikat arang.

4. Melakukan pemeriksaan dan Perawatan bagian mekanik mesin listrik. b. Uraian Materi

A. PERALATAN DAN INSTRUMEN UKUR

1. Alat-Alat Tangan

wajib bagi peserta diklat untuk mengenal nama, bentuk dan penggunaannya yang tepat.

Untuk pekerjaanpemeliharaan dan perbaikan peralatan listrik diperlukan berbagai jenis alat/perkakas dan berdasarkan

kepentingan pemakaiannya dapat dibedakan yaitu : alat/perkakas pokok dan alat/perkakas bantu. Alat/perkakas pokok merupakan peralatan yang wajib tersedia dan paling sering dipakai untuk pekerjaan perwatan dan perbaikan.

a) Obeng

Alat tangan yang digunakan sebagai pemutar sekerup dinamakan obeng. Batang obeng dibuat dari baja dengan pemegang kayu atau plastik. Sesuai dengan macam sekrup yang ada, maka obeng terdapat dua macam, yaitu : obeng rata dan obeng bintang. Kedua macam obeng ini dibuat dengan banyak macam ukuran pula. Ukuran diperhitungkan dengan panjang batang dalam satuan inchi. Lihat gambar 3.1.

Gambar 3.1. Macam- macam Obeng b) Tang

Seperti halnya obeng, tang dibuat beraneka ragam untuk

Gambar 3.2. Macam- macam Tang

Tang pembulat ada yang berbentuk panjang (long nose pliers) dan pendek (chain nose pliers). Ada pula yang bagian ujungnya dibengkokkan (curved nose pliers).

Tang memotong digunakan hanya untuk memotong kawat. Salah satu bagian samping kepalanya dibuat tajam, yaitu bagian yang dipakai untuk memotong.

c) Pisau dan Alat Pemotong Kabel

Pisau hanya dipakai untuk mengupas isolasi kawat, jadi bukan untuk memotong kawat. Bentuk pisau bermacam-macam, salah satunya seperti yang terlihat pada Gambar 3-3. Pisau dibuat dari baja, pemegangnya dari kayu, karet atau plastik.

Kecuali pisau, untuk kabel ukuran kecil dapat digunakan alat khusus pengupas kawat. Bentuk pengupas kawat yang

3-3.b menunjukan, bentuk pengupas kabel dengan model yang lebih baik.

Gambar 3.3.Macam- macam pisau pengupas kabel d) Kunci

Yang dimaksud dengan kunci adalah alat/perkakas yang dapat digunakan untuk memutar baut-mur. Kunci dibuat dari baja dan diperkeras supaya tidak mudah aus.

Gambar 3.4. Aneka macam kunci pas dan kunci sock e) Martil/Palu

Martil merupakan alat yang benar untuk mukul. Kecuali martil tidak dibenarkan memakai alat lain untuk memukul benda kerja . Akibat kesalahan menggunakan alat pemukul, hasil kerja tidak akan memuaskan, bahkan kadang-kadang merusakkan alat yang dipakainya.

Karena kerja pemukulan itu beraneka macam sifat dan bentuknya, maka dibuat beberapa jenis martil yang sesuai dengan keperluannya. Tiap jenis wajib dimengerti

Gambar 3.5 memperlihatkan macam martil yang sering digunakan pada pekerjaan listrik.

Martil berbentuk bulat, gunanya untuk memukul bagian yang cekung atau cembung, selain itu juga dapat digunakan untuk keperluan mengeling.

Martil kepala lunak digunakan untuk memukul benda-benda yang sifatnya tidak keras atau lunak atau untuk memukul benda yang bahannya mudah pecah, misalnya benda-benda dari besi tuang yang agak tipis. Kepala martil ini dibuat dari baja yang

dibungkus dengan bahan plastik atau karet keras, akan tetapi ada pula yang seluruh bagian kepalanya terbuat dari plastik atau karet keras. Martil karet bagian kepala secara keseluruhan dibuat dari karet yang ulet (liat) tetapi lunak.

Gambar 3.5. Aneka macam martil

2. Alat-Alat Ukur Listrik

a. Multimeter

Alat untuk mengukur tahanan adalah pada posisi Ohm meter, dalam sebuah instrument dilengkapi dengan ampere meter dan voltmeter yang dinamakan AVO meter atau multimeter.

Bentuk dan tipe multimeter sangat beragam dari yang sederhana sampai dengan yang multi fungsi dengan tingkat akurasi yang tinggi.

Gambar 3.6. Multimeter Analog Keterangan gambar 3.6

1. Terminal negatif untuk DC.

2. Terminal untuk pengukuran tahanan

3. Terminal positif untuk DC.

4. Terminal untuk pengukuran DC Volt,

8. Data tahanan dalam meter.

9. Batas ukur AC.

10. Simbol arus yang diijinkan

maksimum 5A.

11. Batas ukur arus DC.

12. Pengatur skala nol

pengukuran tahanan.

13. Sakelar pemilih.

14. Batas ukur tegangan DC.

15. Batas ukur tegangan AC.

16. Tanda test tegangan 3000

Volt.

17. Simbol! Bacalah buku

petunjuk.

18. Simbol prinsip kerja meter.

19. Simbol alat ukur.

20. Skala untuk tegangan AC

dan arus.

21. Skala untuk tegangan DC

b. Insulation tester/megger

Di dalam sebuah megger terdapat dynamo/generator yang kerjanya digerakkan dengan tangan. Dynamo tersebut

membangkitkan tegangan sebesar 500V dan 1000V, oleh karena itu batas ukur dari megger menjadi lebih besar yaitu dapat mengukur tahanan sampai dengan 1000MOhm. Kecepatan putaran harus dipilih sedemikian besar agar mendapatkan hasil yang tepat, 120 rpm.

Gambar 3.8. Megger Elektronik/digital

Megger ini digunakan untuk mengukur besarnya tahanan isolasi suatu instalasi maupun perlengkapan mesin. Tahanan isolasi yang dimaksud adalah besarnya tahanan antara 2 kabel penghantar:

1. Besarnya tahanan antara salah satu penghantar dengan tanah.

2. Besarnya tahanan antara seluruh instalasi/perlengkapan dengan tanah

3. Besarnya tahanan antara ujung kumparan mesin listrik dengan body/pelindung

4. Besarnya tahanan antara ujung kumparan yang satu dengan yang lain.

Besarnya suatu tahanan isolasi suatu perlengkapan listrik harus lebih besar dari 1000 kali tegangan sumber, atau Ri > 1000V, dimana Ri adalah besarnya tahanan isolasi dan V adalah

3. Tipe Dasar Motor Listrik

a. Motor Shunt

1) Tidak ada bagian rangkaian penguat medan yang terhubung dalam seri dengan jangkar motor

2) Rangkaian penguat medan terhubung dalam paralel dengan rangkaian jangkardari sumber d-c bersama (penguat sendiri atau terpisah)

3) Arus medan/penguat sepenuhnya tidak terpengaruh dari beban motor.

b. Motor Seri

1) Semua rangkaian penguata terhubung seri dengan jangkar motor.

2) Krateristik pengoperasian sangat lembut (Soft ).

3) Kekuatan penguat adalah propesional terhadap beban motor. 4) Motor dapat beputar kencang jika tanpa beban.

5) Openyesesuain yang terbaik untuk pemekaian kecepatan konstan.

c. Motor Kompon

1) Dua penguat medan motor dengan bagian rangkain penguat tersambung paralel/shunt dan bagian lain tersambung seri. 2) Cocok untuk pengopersian beban berat melampaui batas

kecepatan

4.

Perawatan

Dan Perbaikan Mesin

 Masalah kelistrikan

Yang akan membahas tentang macam-macam kumparan medan dan macam- macam kumparan jangkar serta cara melilitnya . Disamping itu prosedur perawatannya.

 Masalah mekanik

Yang akan membahas mengenai macam-macam bantalan, poros dan pelumasannya serta prosedur perawatannya. Faktor utama yang harus di perhatikan dalam melaksanakan program perawatan adalah selalu menjaga kebersihan motor listrik atau generator baik bagian mekaniknya maupun bagian kelistrikannya.

Pada prinsipnya semua mesin yang mendapatkan pelayanan dan perawatan yang layak yakni kebersihannya selalu dijaga, pelumasannya tepat dan selalu dijaga serta mendeteksi sejak dini terhadap adanya kelainan-kelainnan yang mungkin timbul maka akan sedikit atau bahkan mungkin dapat dihindari dari gangguan selama mesin itu dioperasikan.

Memeriksa mesin secara berkala merupakan bagian perawatan rutin dan berkala yang harus dilakukan. Pemeriksaan dapat dilakukan secara visual, mesin-mesin harus dibersihkan dari debu dan kotoran ,terminal motor dipriksa dan diuji kelayakannya dan juga bagian mekanik lainnya. Semua hasil pemeriksaan , pengukuran dan pengontrolan selama mesin beroperasi harus dicatat dan dibuat pada buku laporan perawatan. Dari hasil pemeriksaan ini dapat diketahui dan disusun daftar kerusakan dan nantinya dilanjutkan pada dokumen perbaikan .

Rangkaian kelistrikan internal terdiri dari dari dua bagian yaitu:  Rangkaian jangkar, terdiri dari kumparan jangkar, komutator,

sikat, dan hubungan antar kumparan .

 Rangkaian penguat medan , umumnya rangkaian penguat medan dihubungkan seri dengan jangkar motor atau jangkar generator Rangkaian kelistrikan eksternal diambil dari sambungan– sambungan kawat hububngan internal dari rangkaian jangkar dan rangkaian penguat medan atau semua rankaian ke kotak hubung atau termial mesin listrik. Arah putaran motor dapat dilihat dari arah polaritas sambungan jangkar pada terminal/sambungan eksternal . Gangguan pada motor listrik arus searah lebih mudah diatasi atau diketahui penyebabnya dari pada gangguan pada generator arus searah.

Kebanyakan gangguan yang timbul pada mesin-mesin listrik adalah sebagai berikut:

 Hubungan singkat lilitan ke lilitan dan rangka

 Ada lilitan yang putus dalam rangkaian lilitan rotor atau jangkar dan lilitan medan

 Timbulnya bunga api pada sikat-sikat di sebabkan karena salah letak atau kurang tekanan antara sikat dan permukaan komutator

 Hubung singkat antar laminasi-laminasi dalam inti stator, rotor atau jangkar

 Permukaan komutator tidak rata.

 Ikatan atau sambungan ujung-ujung kumparan pada termianal longgar/tidak kokoh secara mekanis maupun elektris.

1) Perawatan dan Langkah Perbaikan komutator a) Komutator tidak rata/cacat

Ketidak rataan yang berlebihan dapat menimbulkan percikan bunga api pada sikat-sikat. Terlihat jelas gerakan naik dan turunya sikat arang pada pemegangnya saat jangkar berputar lambat (mendekati berheti), adalah merupakan indikasi kerusakan kkomutator. Untuk menentukan ketidak rataan ini dapat menggunakan dial indikator. Pemeriksaan harus meliputi seluruh permukaan komutator. Untuk memperbaikinya bila memungkinkan menggerinda/mengasahnya tanpa melepas jangkar, tetapi dengan cara lain komutator dapat diperbaiki dengan menggunakan mesin bubut.

Gb. 3.9 Letak sikat pada komutator b) Komutator dengan lamel yang rendah/tipis

bunga api akan menjadi hitam/kotor.

Hal ini biasanya akan dirasakan kasar oleh sikat-sikat pada saat mesin berputar pelan, untuk itu dial indikator harus digunakan untuk menentukan tingkat kerendahan/tipisnya lamel. Selain dari itu pengasahan atau pembentukan komutator akan membawa lamel menjadi tipis.

c) Komutator dengan lamel yang menonjol

Lamel yang menonjol akan menyebabkan bunga api pada sikat-sikat karena mengangkat sikat-sikat dari lamel terdahulu sebelum mencapai komutasi lengkap pada lamel tersebut. Suara klik dan kadang-kadang cacatnya sikat arang menyertai lamel yang menonjol ini. Lamel yang menonjol akan menyebabkan pergerakan sikat di dalam pemegangnya dan hal ini dapat diperiksa dengan dial indikator. Pengasahan atau pembentukan akan mengikis lamel yang menonjol, tetapi komutator juga harus diperkuat/dipererat.

d) Lamel-lamel yang miring

Kemiringan yang melebihi dari ketebalan satu segmen mika cenderung menyebabkan percikan bunga api. Besarnya kemiringan ini dapat diperiksa dengan tepi yang lurus dan derajat kemiringan yang berlebihan hanya dapat diperbaiki dengan cara membentuk kembali komutator tersebut .

Penghitaman atau komutator yang telah berlubang pada permukaan komutator dapat dipulihkan dengan cara mengampelas atau membubut permukaannya sampai batas diameter tertentu. Permukaan komutator haruslah benar-benar berbentuk silinder.

a) Kekencangan sikat pada pemegangnya (holder)

Gambar 10. Letak Sikat

Perlu diingat bahwa sikat-sikat harus bebas bergerak pada arah panjang sikat. Sikat-sikat yang terpasang erat/kokoh pada pemegangnya tidak dapat mengikuti ketidak beresan pada komutator dan hal ini akan menyebabkan timbulnya bunga api antara sikat dan komutator. Tekanan pegas sikat harus selalu sama pada semua sikat , tujuannya untuk membuat pendistribusian rata arus listrik pada sikat-sikat. Sikat-sikat yang tidak menempel dengan tepat pada permukaan komutator mudah menimbulkan bunga api. Pengampelasan yang teliti pada kedua arah putaran diperlukan untuk membuat kedudukan sikat betul-betul baik.

b) Jarak sikat antara penopang

Tidak samanya jarak antara sepasang sikat disekeliling komutator kadang-kadang mengakibatkan buruknya komutasi. Jarak sikat yang dimaksud adalah sepanjang keliling komutator dari satu ujung sikat pada satu penopang sampai ujung sikat pada penopang berikutnya.

menyebabkan:

 Jarak sikat tidak sama

 Kedudukan sikat tidak tepat/buruk

 Lemahnya kontak antara sikat dan komutator

Kesemuanya ini dapat mengakibatkan timbulnya bunga api dan juga dapat menyebabkan tidak stabilnya kecepatan putaran dan tegangan.

c) Jarak pemegang sikat dari komutator

Pemegang sikat yang terlalu dekat atau terlalu jauh dari komutator akan menyebabkan jarak sikat yang tidak sama dan sudut sikat yang terjadi terhadap komutator jadi salah. Kedua keadaan ini mungkin menyebabkan buruknya komutasi. Pemegang yang disetel terlalu jauh dari komutator dapat mengakibatkan sikat bergetar dan patah.

d) Kawat Penghubung pada sikat

Bila tidak terjadi kontak listrik pada sikat melalui kawat penghubung pada pemegang sikat, hal ini disebabkan oleh kendornya atau putusnya kawat penghubung sikat. Bila hal ini

Pemegang Sikat

terjadi akan menyebabkan panas pada sikat karena distribusi arus tidak sama pada sikat yang berbeda. Keadaan ini juga akan menimbulkan fluktuasi tegangan atau fluktuasi kecepatan. e) Tipe dan klasifikasi sikat yang tidak benar

Apabila menggunakan tipe dan klasifikasi sikat yang tidak benar, gangguan berikut ini dapat ditemui antara lain:

(1) bunga api; (2) sikat panas; (3) komutator panas; (4) sikat yang bergetar atau; (5) tegangan dan kecepatan putaran terlalu rendah pada generator dan motor. Semua sikat-sikat pada mesin yang sama harus mempunyai kelas yang sama. Kelas dan spesifikasi sikat biasanya ditunjukkan pada buku manual. Suatu mesin DC dipasang sikat dengan ukuran yang tidak benar dapat mengakibatkan gangguan komutasi, tapi hal ini dapat dengan mudah dideteksi dengan memeriksa kesesuaian sikat dengan pemegangnya.

3) Memeriksa Kumparan Jangkar dan Kumparan

Medan

Gangguan kelistrikan yang terjadi pada mesin-mesin arus searah dapat kita bagi menjadi dua bagian yaitu:

a. Bagian penguat atau pada kumparan medan b. Bagian rotor atau pada kumparan jangkar

Pada generator atau dinamo bila tegangan menjadi nol atau tegangan tidak keluar hal ini disebabkan oleh adanya kumparan magnit atau kumparan medan yang putus, periksalah hubungan rangkaian kumparan medannya.

Dari rumus E= C Φ n volt dapat diketahui bahwa jika arus medan (Im) sama dengan nol artinya arus medan tidak mengalir,

tegangan generator tidak tebangkit. Untuk mengetahui gangguan pada kumparan medan periksa kumparan medan dengan multimeter apakah putus atau tidak, jika baik kemudian periksa tahananan pengasut penguat medannya . Secara umum pada kumparan medan jarang mengalami gangguan, yang sering mengalami gangguan adalah kumparan jangkarnya. Kerusakan isolasi kumparan motor dan generator seringkali disebabkan oleh adanya uap air atau minyak yang masuk ke kumparan yang menyebabkan:

Kumparan jangkar hubung singkat kumparan jangkar tebuka/putus Tahanan isolasi kumparan menurun Hubung singkat kumparan dengan bodi.

Kumparan medan yang terhubung singkat dapat ditest dengan AVO meter, dengan membandingkan nilai tahanannya, jika lebih rendah menandakan kumparan terhubung singkat. Untuk melilit kembali kumparan kutub , langkah–langkah berikut ini dapat ditempuh.

Lepaskan dahulu kumparan kutubnya dari inti kutub dan ukur penampang inti kutubnya.

 Buatlah cetakan/mal yang sesuai dengan ukuran inti kutubnya.

 Hitung jumlah Kumparan kutubnya dan kemudian lakukan menggulung ulang sesuai dengan data yang diperoleh. b) Memeriksa Gangguan pada Jangkar

Generator tidak dapat mengeluarkan tegangan atau motor tidak berputar, jika pengkutuban dan letak sikat sudah benar maka kemungkinan gangguan terjadi pada jangkarnya.

Gangguan pada jangkar ini diantaranya adalah:  Lilitan jagkar terbuka/putus

 Lilitan jangkar hubung singkat  Lilitan jangkar salah sambung

c) Lilitan jangkar terbuka

Untuk dapat menganalisa gangguan pada kumpran jangkar , maka perlu mengetahui beberapa cara pemeriksaan komutator dan kunparan jangkar itu sendiri. Komutator harus bulat dan rata ,sehingga kedudukan sikat tetap stabil setiap saat. Antara lamel penyekatnya harus baik, lamel tidak boleh menonjol keluar atau kedudukan lamel lebih tinggi dari penyekat mika.

timbulnya bunga api disekeliling komutator, berputarnya mesin yang hanya sebentar dan biasanya ditandai atau terbakarnya lamel pada salah satu sisi yang terbuka.

Dengan melakukan pengukuran tahanan dari lamel ke lamel disekeliling komutator akan menunjukkan komponen yang terbuka atau ditunjukkan dengan tahanan yang besar antara lamel ke lamel

d) Lilitan Jangkar hubung singkat

Jika terjadi hubung singkat pada kumparan, hubungan singkat terhadap bodi atau poros, pemeriksaan dapat dilakukan dengan alat ukur Megger atau dengan menggunakan growler seprti ditunjukkan pada gambar 3.12 dan gambar 3.13

Lamel dengan badan/bodi tidak boleh ada hubungan, sebab hal ini dapat menyebabkan hilangnya tegangan sikat. Sebuah motor yang jangkarnya terhubung singkat bila distrat akan berputar perlahan dan ketika tahanan startnya terlewatkan akan terjadi pertambahan putaran cepat sekali denga kemungkinan timbulnya kilatan bunga api, sehingga Kumparan yang terhubung singkat menjadi panas. Pada generator Kumparan jangkar yang terhubung singkat dapat menyebabkan tegangan menjadi rendah. Selain dengan indikator diatas untuk mengetahui pada bagian mana Kumparan jangkar ada yang terhubung singkat dapat diperiksa dengan menggunakan Growler. Growler adalah sebuh trafo, yang pada salah satu bagian dari intinya terbuka dan berbentuk V ,sehingga dapat ditempatkan jangkar yang akan diperiksa, seperti ditunjukkan pada gambar 3.12

Gambar 3.13 Pemerikasaan dengan Growler

Jika mistar baja bergetar menandakan Kumparan tersebut hubung singkat. Growler ini bekerja seperti transformator dimana Kumparan jangkar sebagai Kumparan sekunder.(Azas Kumparan induksi)

e) Lilitan jangkar salah sambung

Lilitan jangkar salah sambung terhadap komutator dapat menjadi sumber gangguan pada komutasi. Salah satu jenis gangguan yang terjadi ketika gerak maju lilitan di sekeliling jangkar berlawanan dengan yang diharapkan. Salah sambungan ini dapat menyebabkan putaran motor dan polaritas generator menjadi terbalik.

Gambar 3.14 Penyambungan Lilitan Jangkar

Review Tes 3

Latihan 1

1. Memeriksa dan mengganti sikat mesin Arus searah

Tujuan untuk mengidentifikasi kerusakan/gangguan yang terjadi pada sikat arang dengan menggunakan alat yang tepat.

Siapkan mesin DC motor atau generator dan seperangkat alat-alat kerja yang diperlukan, kemudian lakukan langkah-langkah kerja berikut ini dengan memperhatikan keselamatan kerja

Memeriksa dan Mengganti Sikat Arang

Sikat arang harus segera diganti sebelum jadi terlalu pendek. Caranya: 1) Buka plat penutup sikat arangnya

2) Lepaskan kabel flexi sikat dari klemnya

3) Angkat pegas penekan sikat dan geserkan kesamping. Hati-hati jangan sampai merusak pegas. Keluarkan sikat arang yang telah rusak atau mulai kependekatan.

5) Periksa bahwa sikat arang dapat masuk dalam kotaknya dengan bebas, bila perlu diperkecil, gunakan kikir halus. Perhatikan agar bidang sisi arang tetap sejajar sesamanya.

6) Bersihkan serbuk arang yang lengket pada komutator dan sekitarnya memakai cairan pembersih.

7) Periksa tekanan pegas. Bila dapat distel, atur sampai tekanan minimum yang dapat mencegah loncatan api pada komutator.

8) Buat laporan kerja setela selesai

2. Memeriksa Kumparan Jangkar Mesin Arus Searah

Tujuan untuk mengidentifikasi kerusakan/gangguan yang terjadi pada kumparan jangkar dan komutator dengan menggunakan alat yang tepat.

Siapkan mesin DC motor atau generator dan seperangkat alat-alat kerja yang diperlukan ,kemudian lakukan langkah-langkah kerja berikut ini dengan memperhatikan keselamatan kerja :

Petunjuk

Memeriksa rotor atau jangkar kemungkinan kerusakan dapat terjadi pada:

 Kumparan jangkar hubung singkat  Kumparan jangkar ada yang putus

 Kumparan jangkar atau segmen komulator kontak dengan badan rotornya (Grounded).

a. Pemeriksaan dengan AVO meter

Untuk mengetahui rangkaian terbuka atau hubung sngkat caranya sebagai berikut:

 Hubungankan kabel penghantar dari ohmmeter pada dua lapis segmen komutator yang berdampingan.

Periksa dan catat besarnya penunjukkan meter.

Dalam keadaan baik, nilai tahanan hasil penunjukkan tiap dua segmen harus sama .Bila meter menunjukkan nilai tahanan yang tinggi berarti rangkain terbuka , bila hasil penunjukkan renda berarti rangkaian hubung singkat.

b. Pemeriksaan dengan Growler

Pemeriksaan Hubung Singkat dengan Growler dengan salah satu alurnya berada tepat disebelah atas. Kemudian masukkan sumber tegangan ke Growler (saklar On). Dengan bantuan sebuah daun gergaji, letakkan daun gergaji tersebut diatas alur rotor tersebut. Amati kejadiannya, bila daun gergaji bergetar hal ini menandakan bahwa kumparan didalam alur terhubung pendek/hubung singkat. Selanjutnya periksa hal yang sama pada tiap alur kumparan. Bila daun gergaji tidak bergetar berarti kumparan putus/hubungan terbuka.

c. Pemeriksaan Hubungan ke Bodi/Grounded

Gambar. 3.15

Hubungkan salah satu kabel penghubung megger pada poros motor, sedangkan yang satu lagi pada segmen-segmen komutatornya. Periksa dan catat besarnya tahanan isolasi antara tiap segmen komutator terhadap porosnya.

Bila tahanan ini rendah, hal ini menandakan: Kumparan hubung singkat dengan badan Komutator yang hubung singkat

Gambar 3.16 Pemerikasaan dengan meger

d. Pemeriksaan gangguan Mekanik

Selain masalah kelistrikan gangguan yang terjadi pada mesin arus searah adalah gangguan tehadap gagian-bagian mekaniknya. Gangguan mekanik tersebut dapat terjadi pada kerusakan bantalan poros terutama disebabkan oleh adanya pasir atau kotoran-kotoran lain dalam bantalan. Bantalan seperti ditunjukkan pada gambar 3.17 berfungsi sebagai peluncur gerak putar poros , mengurangi gesekan dan penstabil posisi rotor terhadap gaya horizontal dan vertikal

Gambar 3.17 Bantalan dan Poros Motor Penyebab gangguan terhadap bantalan antara lain:

 Pelumasan tidak tepat, pelumasan kurang dan pelumasan tercemar/kotor.

 Akibat gesekan poros meningkat, getaran meningkat temperatur meningkat.

 Posisi poros tidak simetris.

Bila kedua hal tersebut di atas yakni masalah kelistrikan dan masalah mekanik selalu mendapatkan Perawatan yang baik ,maka pemakaian mesin-mesin tersebut akan lebih lama dan sesuai dengan kemampuan dan umur dari mesin

Latihan 2

1. Sebutkan alat ukur/alat uji yang diperlukan untuk pemeriksaan gangguan pada mesin–mesin listrik!

Kegiatan Belajar 4: Membongkar Dan Memasang Kembali Mesin Arus Searah

a. Tujuan

Pada unit ini anda akan mempelajari langkah-langkah membongkar dan memasang kembali bagian mekanik suatu mesin arus searah dengan prosedur yang benar dan tepat, serta mengikuti prosedur keselamatan kerja.

Setelah selesai mempelajari unit ini anda diharapkan dapat: 1. Membongkar bagian-bagian mekanik dari mesin arus searah

2. Memasang kembali bagian-bagian mekanik mesin arus searah dengan tepat dan benar.

3. Melakukan uji coba hasil pemasangan kembali.

b. Uraian Materi

A. Membongkar dan Memasang kembali motor listrik arus searah Motor komutator yang sederhana, dapat kita pisah-pisah jadi tiga bagian utama yaitu:

Dua tutup ujung, satu diantaranya juga tempat pemegang sikat arang. 1. Armature atau rotor dengan komutatornya.

Gambar 4.1. Bagian-bagian mesin DC 1. Langkah-langkah Membongkar

a. Melepas tutup ujung badan motor

1. Beri tanda pada tutup ujung dan badan motor, lihat dua garis tipis pada gambar 4.2.

Gambar 4.2

1) Sebelum tutup ujung dipukul agar lepas, terlebih dahulu lepaskan mur dan atau baut pengikat tutup ujung tempat sikat arang.

2) Untuk melepas tutup ujungnya perlahan-lahan pukul tutup ujungnya mengarah keluar agar terlepas.

3) Perlahan-lahan pukul poros motor pada ujung yang sudah

Tutup

dibuka menggunakan palu kayu atau palu plastik. Sementara poros dipukul, tutup ujung yang akan dilepas supaya disangga (apa perlunya ?).

4) Keluarkan rotor bersama tutup ujungnya. 5) Buka sekrup dan lepaskan tutup bearing poros.

b. Melepas keluar puli atau kopling motor dari porosnya dengan mempergunakan treker. Lihat gambat 4.3

Gambar 4.3 c. Melepas hubungan kabel pada sikat

1) Lepaskan hubungan kabel sikat arang dari klemnya, begitu juga kabel-kabel kekumparan magnitnya. Angkat pegas penekan sikat dan cabut sikatnya.

Gambar 4.4

d. Memasang kembali

Kerja pemasangan kembali adalah kebalikan dari cara membongkar. Hal yang harus diperhatikan adalah;

1) Jaga semua bagian motor agar tetap bersih.

2) Pemasangan bagian-bagian motor harus tepat seperti sebelumnya.

Gunakan alat perata pukulan ketika memasang tutup ujung Gunakan palu kayu atau plastik waktu memukul

mamasukkan tutup ujung.

3) Periksa dulu keadaan motor baik secara mekanis maupun elektris.

 Percobaan mekanis untuk kelancaran putaran rotor

 Periksa tidak ada hubungan rangkaian yang terputus gunakan alat tester hubungan rangkaian (continuity test).

 Periksa kekuatan isolasi

Latihan

Membongkar dan memsang kembali mesin Listrik 1. Siapkan alat perkakas alat ukur yang diperlukan

2. Amabil salah satu mesin listrik DC ,motor atau generator yang ada dibengkel

3. Catat data yang ada pada plat nama mesin

4. Lakukan pembongkaran dengan mellepas bagian mekanik dan kabel kelistrikan pada terminal mesin

5. Amati bagian mekanik dari mesin 6. Amati dan ukur bagian kelistrikan mesin

7. Catat hasil pengamatan bagian mekanik maupun kelistrikan dan buat laporan

8. Pasang kembali dengan prosedure yang benar bagian yang dibongkar 9. Kembalikan semua peralatan ketempat semula dan perhatikan

Kegiatan Belajar 5: Menggulung-Ulang Jangkar Mesin Arus Searah a. Tujuan

Pada unit ini anda akan belajar tentang berbagai tipe Kumparan jangkar dan teknik menggulung-ulang jangkar mesin arus searah, sebagai generator atau motor pada prinsipnya sama.

Setelah mempelajari ini diharapkan anda mampu: 1. Menidentifikasi tipe Kumparan jangkar

2. Mencari letak kesalahan atau gangguan pada jangkar 3. Menggulung ulang Kumparan jangkar

Sebelum mempelajari unit ini anda harus menguasai teori mesin arus searah tentang tipe hubungan kumparan penguat medan dan kumparan jangkar serta perbedaan karakter elektriknya.

b. Uraian Materi

A. Prosedur menggulung ulang

Untuk melakukan menggulung ulang kembali kumparan jangkar mesin arus searah langkah-langkah berikut ini dapat ditempuh:

1. Mengambil data, yang perlu dicatat dalam data pada plat nama mesin, jumlah alur.

2. Membonkar kumparan. Data yang diambil adalah jumlah lilitan tiap kumparan peralur jangkar, tipe sambungan, langkah kumparan, jenis isolasi dan diameter kawat.

3. Membuat kumparan dapat menggunakan mesin penggulung atau digulung langsung dengan tangan.

4. Menyambung ujung-ujung kumparan. Setiap sambungan disolder dan sesuai dengan langkah kumparan.

terbuka, tes hubungan ke bodi/rangka dan tes polaritas. 6. Memberi lak isolasi pada seluruh lilitan kumparan.

B. Tipe Kumparan Jangkar

Perbedaan antara Kumparan gelung (lingkar) dan gelombang harus benar-benar dimengerti. Pada buku mesin arus searah materi ini dapat dipelajari secara mendalam.

Macam kumparan jangkar diantaranya: a. Kumparan gelung tunggal dan ganda b. Kumparan gelombang tunggal dan ganda

Perbedaan ini hanya terletak bagaimana menghubungkan ujung-ujung Kumparan pada lamel-lamel kolektornya.

Bentuk dari kumparan diatas ditunjukkan pada gambar 5.1

Kumparan gelung Kumparan gelombang kumparan kaki

katak

Gambar 5.1 Bentuk kumparan jangka 1. Kumparan Gelung

bersampingan

 Kisar pertama selalu positif (maju)  Kisar keduanya selalu negatif (mundur)

Gambar 5.2 menunjukkan contoh konstruksi dari kumparan gelung dan gambar 5.3 bentangan kumparan

Gambar 5.2 Konstrusi kumparan gelung 4 kutub

Pada Kumparan gelung ganda dua, ujung akhir dari kumparan Kumparan dihubungkan pada dua langkah lamel dimana ujung kumparan Kumparan permukaan dihubungkan. Disebut Kumparan gelung, karena letak kumparan adalah berjajar dengan jarak tertentu. Langkah kumparan adalah berjajar dengan jarak yang tertentu. Langkah kumparan maju diberi tanda Y1 dan langkah berikutnya (mundur) diberi tanda Y2.

Selisih antara Y1 dan Y2 menentukan juga macam kumparan (single, double atau triple). Harga Y1 dan Y2 haruslah merupakan bilangan bulat dan ganjil. Bila dihubungkan dengan kumparan yang terdekat, akan membentuk Kumparan gelung tunggal (Yc = 1) (jarak antara kutub U dan kutub S yang berdekatan 180 ˚L).

P

P = Jumlah Kutub Cs = sisi kumparan tiap alur Y1= Cs . Yg ± 1

Untuk Kumparan gelung majemuk Dapat dihitung Y2 = 2m – Y1

Gambar 5.4 Konstruksi kumparan gelung majemuk

Gambar 5.5 Bentangan kumparan gelung majemuk 2. Kumparan Gelombang

Kumparan gelombang ada 3 macam, yaitu : 1. Kumparan gelombang tunggal

2. Kumparan gelombang ganda, dua atau tiga. Kisar pertama dan kisar kedua selalu positif

Langkah kumparan baik gelung maupun gelombang adalah sama Y1 = Cs . Yg±1

Pada Kumparan gelombang ujung-ujung kumparan tidaklah terletak pada lamel berikutnya, tetapi langkahnya mendekati 360°.

1. (gelombang tunggal)

Langkah komutator

P K Yc 2 2

Kalau jaraknya kurang dari 360° L, maka akan terjadi Kumparan gelombang majemuk sehingga diperoleh

P m K Yc 2 

Y2 = 2 Yc – Y1

Y2 merupakan langkah berikutnya adalah maju, sehingga berlaku Y1 = 2Yc – Y2

Gambar 5.6 Kumparan gelombang tunggal

Gambar 5.7 Bentangan kumparan gelombang tunggal Contoh soal:

Maka. 1 2 Yg1 kumparan di sambungkan pada lamel nomor 14, begitu seterusnya

C. Menggulung Ulang Kumparan Jangkar

Jangkar mesin listrik arus searah, sebagai motor maupun sebagai generator pada prinsipnya sama. Yang dimaksud membelit kembali jangkar mesin arus searah bukanlah merencanakan Kumparan jangkar, tetapi mengembalikan sesuai dengan Kumparan jamgkar seperti semula dalam arti ukuran kawat, langkah Kumparan dan bahan yang digunakan.

1. Membongkar dan Pengambilan data

a. Usahakan dahulu jangkar keluar dari rumah statornya.

Perhatikan sebelum membongkar tutup mesin harus diberi tanda terlebih dahulu pada rangka terhadap tutup mesin, tujuannya adalah waktu memasang kembali kesalahan pasang dapat dihindari.

b. Lepaskan ujung-ujung kawat Kumparan jangkar terhadap lamel-lamel dengan solder dan kerjakan dengan hati-hati..

c. Keluarkan pasak dari alur jangkarnya d. Mengambil data:

1) Ukurlah penampang kawat Kumparan dengan mikrometer 2) Catat data-data;



Jumlah Kumparan kumparannya



Langkah Kumparan dari alur ke alur



Macam hubungan Kumparan jangkarnya



Bila perlu gambar bentangan kumparannya.

3) Lepaskan Kumparan jangkar dari alur-alurnya 2. Menggulung Ulang

Gambar 5.8 Menggulung ung secara langsung

Seperti kita ketahui bahwa Kumparan jangkar ada yang menggunakan Kumparan batang terutama pada mesin listrik arus searah kapasitas besar. Pada umumnya kerusakan Kumparan jangkar jenis batang hanya pada isolasi Kumparan saja. Untuk perbaikannya, setelah batang-batang Kumparan dapat dikeluarkan dari alur-alur jangkarnya kemudian isolasinya diganti dengan yang baru.

Bila kumparan harus diganti kawat Kumparan tidak dipasang langsung, tetapi terlebih dahulu digulung pada mal atau cetakan untuk mendapatkan gulungan yang tepat sesuai dengan langkah Kumparannya yang ditempatkan pada alur-alurnya jangkar.

Syarat-syarat menggulung ulang:

a. Ukuran kawat dan jumlah lilitan yang akan dipasang harus sesuai. b. Kumparan harus rapih dan beraturan dan memenuhi persyaratan untuk

ruang yag tersedia.

c. Kumparan harus tahan terhadap gaya sentrifugal yang terjadi karena berputarnya jangkar dan isolasi yang digunakan harus cocok dengan tegangan serta kenaikan panas yang terjadi pada mesin (motor atau generator)

batang komutator tempat dimana ujung-ujung kawat tersebut disambungkan.

Review Tes 5

Latihan

Memeriksa dan menggulung– ulang Jangkar

Ikuti prosedur pekerjaan yang akan anda lakukan dibawah ini:

1. Ambillah sebuah jangkar motor atau generator arus searah yang akan digulung ulang

2. Siapkan dan catat bahan dan peralatan yang akan anda pergunakan: 3. Periksa dan catat data-data sebagai berikut:

- Jenis Kumparan - Langkah Kumparan - Langkah lamel

- Diameter kawat email

4. Buatlah gambar bentangan Kumparannya.

5. Bongkar Kumparan jangkar, perhatikan langkah kerja cara membongkar yang benar dan gunakan peralatan yang tepat

Analisa Gangguan dan Langkah Perbaikan

Mesin Arus Searah

Gangguan pada Generator

Gangguan Analisa Gangguan Cara mengatasi/Perbaikan

Tidak keluar tegangan

 Arah putran terbalik

 Penguat medan lemah

 Kedudukan sikat tidak tepat

 Rangkaian kumparan magnitnya terputus

Kumparam maganit hubung sikat Periksa tahan asut penguatan Ukur tegangan generator setelah dibalik putarannya

Atur kedudukan sikat pada komutator -Gosok permukaan sikat dan

komutator dengan ampelas

Periksa hubungan kumparan magnit nya dengan AVO meter

Periksa kumparan mana yang hubung singkat dengan badan , isolasi bagian hubung singkat dengan kertas isolasi atau dengan cairan isolasi

Periksa jangkar dengan growler atau dengan AVO meter

Pada sikat keluar bung api

Kedudukan sikat tidak tepat dan kurang baik

 Komutator tidak bulat

 Putran mesin terlalu tinggi

Kendor baut pemegang sikat ,kemudian geserposisi sikat kearah putaran generator sampai bunga hilang

Keluarkan jangkar dan komutator dapat dibubut dan alur-alur lamel nya diperbaiki

Gangguan Analisa Gangguan Cara mengatasi/Perbaikan

 Sikat terlalu tebal

tachometer apakah sesuai dengan putaran yang tertera pada plat nama mesin .

Ujung sikat yang melekat pada permukaan lamel dapat ditipiskan sehingga sikat mencakup sekitar 2-3 lamel saja tepat dan kurang baik

 Komutator tidak bulat

 Rangkain penguat medan putus

 Sikat terlalu tebal

 Penyambungan pada rotor atau kutub terbalik

 Beban terlalu besar Bantalan poros aus atau

macet

Kendor baut pemegang sikat ,kemudian geserposisi sikat kearah putaran generator sampai bunga hilang

Keluarkan jangkar dan komutator dapat dibubut dan alur-alur lamel nya diperbaiki

Periksa putaran mesin dengan tachometer apakah sesuai dengan putaran yang tertera pada plat nama mesin , jika terlalu tinggi periksa arus penguatan medannya.

Ujung sikat yang melekat pada permukaan lamel dapat ditipiskan sehingga sikat mencakup sekitar 2-3 lamel saja

Periksa arah arus kejangkar pada kelem termilal motor

Sesuai kan beban motor dengan kapasitas beban motor

Jika bantalan aus ganti bantalan dengan yang baru

BAB. III

EVALUASI

A. TEORI

1. Sebutkan alat ukur yang digunakan dalam melakukan perbaikan meisin listrik!

2. Jelaskan bagian –bagian utama mesin arus searah! 3. Jelaskan apa bedaan motor listrik dan generator?

4. Mengapa K3 harus diperhatikan dalam melakukan pemeliharan dan perbaikan?

5. Untuk memeriksa kumpanran mesin alat apa yang harus dipergunakan? 6. Sebutkan bagian kelistrikan yang harus diukur dan diuji!

B. PRAKTIK

MEMBONGKAR, MENGUJI DAN MEMASANG KEMBALI

MOTOR ARUS SEARAH

Alat dan Bahan:

1. Motor Dc , 1 Buah

2. Kunci ring dan Kunci pas , 1set 3. Obeng , 1set

4. Palu, 1 set Tang, 1set

5. Pisau pengupas kabel 6. Trekker, 1 buah 7. Multi meter ,1buah

8. Meger dan Growler , 1 buah

Langkah kerja:

1. Bongkar motor listrik yang sudah disediakan sesuai dengan prosedur, gunakan alat perkakas dengan benar

2. Periksa dan uji bagian mekanik : bantalan porosnya dan kedudukan sikat 3. Periksa dan uji bagian kelistrikan : kumparan medan, kumparan jangkar

dan komutator

4. Catat hasil pemeriksan dan pengujian

5.

Pasang kembali bagian-bagian motor seperti keadaan semula

CEK KEMAMPUAN KEGIATAN PEMELAJARAN

MEMELIHARA DAN MEMPERBAIKI MESIN DC

Elemen Kriteria Kinerja Ya Tidak Tindak

lanjut

1.2 Fungsi bagian utama mesin Dijelaskan

2. Memahami

kebijakan dan prosedur K3

2.1 Prosedur kerja dan K3 dipahami

Mengindentifikasi perkakas kerja dan alat uji pemeliharan dan perbaikan

2.2 Peralatan dan alat uji perawatan diindentifikasi sesuai dengan keperluan pemeliharan dan perbaikan

3. Memelihara

peralatan mesin Dc

3.1 Langkah-langkah perawatan diikuti sesuai prosedur

4.2 Rangkaian kelistrikan diperiksa 4.3 Bagian mekanik diperiksa

4.4 Peraltan dirawat sesuai ketentuan 4. Memperbaiki dan

mengganti

peralatan tanpa merusak

lingkungan

5.1 Penggantian dilakukan dan memperoleh persetujuan tindakan 5.2 Mutu pekerjaan diperksa secara

HASIL PENILAIAN

Modul : ... Nama Peserta : ... Nama Penilai : ...

Beri tanda √ pada kolom kompeten atau belum kompeten

No. Metoda Penilaian Kompeten Belum

Kompeten Keterangan

Hasil Kompeten

Belum Kompeten

CATATAN : ... ...