Upload
muharmy-kuniawan
View
87
Download
8
Embed Size (px)
Citation preview
e-learning-smkn5pdg.com PPML 2
MOTOR INDUKSI 3 FASA
Motor induksi tiga phasa (Three phase induction motor) juga disebut dengan poly phase
induction motor adalah suatu motor listrik yang mempunyai 3 buah kumparan stator yang
dipasang pada keliling stator yang letaknya masing-masing bergeser 120o listrik maupun
mekanik. Sesuai dengan namanya, maka motor jenis ini memerlukan sumber tegangan bolak-
balik tiga phasa. Konstruksi motor induksi tiga fasa terdiri dari 2 bagian utama yaitu:
1. Stator
Secara prinsip stator motor induksi adalah sama dengan stator motor sinkron maupun
generator. Pada stator terdapat susunan kawat yang dimasukkan kedalam alur untuk
menerima belitan stator dari motor akan membawa belitan menurut jenis motornya misalkan
motor satu fasa, maka statornya akan membawa belitan satu fasa, dimana diumpan dari
penyedia tegangan satu fasa sedangkan untuk motor jenis tiga fasa, maka statornya akan
membawa belitan tiga fasa yang diumpan dengan penyedia tegangan tiga fasa. Jumlah kutub
dari suatu motor akan menentukan lambat cepatnya putaran suatu motor. Makin banyak
jumlah kutub yang terpasang maka makin lambat putaran yang dihasilkan sedangkan apabila
jumlah kutubnya makin sedikit maka putaran yang dihasilkan makin cepat.
2. Rotor
Motor induksi sering disebut motor asyinkron (tidak serempak), disebut demikian
karena jumlah putaran rotor tidak sama dengan putaran medan magnit stator. Jenis rotor yang
digunakan yaitu:
Muharmy Kurniawan, A.Md 1
e-learning-smkn5pdg.com PPML 2
a) Jenis rotor lilit (wound rotor)
Motor jenis ini berkapasitas besar, juga sering disebut motor slipring atau motor cincin
seretatau cincin hubung singkat. Rotor jenis ini memiliki belitan–belitan kawat yang jika
didistribusikan maka motor jenis ini juga dapat kita fungsikan sebagai alternator
(generator) dengan demikian pada rotor ini akan memiliki kutub–kutub pada stator
belitan internal rotor dari motor ini dihubungkan secara bintang (tiga fasa) kemudian
terminal belitan tersebut dikeluarkan dan disambungkan ke tiga buah slip ring terisolasi
yang diletakkan pada poros motor dengan sikat diatasnya.
Ketiga sikat ini secara eksternal dihubungkan ke suatu reostat yang membentuk bintang.
Reostat pada motor ini berfungsi untuk meningkatkan torsi asut motor pada saat periode
pengusutan. Apabila motor ini bekerja pada kondisi normal, maka slip ring secara
otomatis terhubung pendek. Sehingga ring diatas tangkai terhubung bersama oleh suatu
logam yang tertekan selanjutnya secara otomatis sikat tersebut terangkat dari slip ring
yang berfungsi untuk mengurangi rugi–rugi gesekan.
Gambar 1. Konstruksi Rotor Lilit
Muharmy Kurniawan, A.Md 2
e-learning-smkn5pdg.com PPML 2
b) Jenis rotor sangkar (squarel cage rotor)
Motor jenis ini sering disebut motor dengan rotor hubung singkat. Secara umum hampir
90% dari motor induksi banyak menggunakan rotor dengan jenis ini. Karena rotor jenis
ini, pada motor induksi adalah paling sederhana dan kuat rotor jenis ini dibuat dari baja
silicon dan terdiri dari inti yang berbentuk silinder yang sejajar dengan alur/slot dan diisi
dengan tembaga atau alumunium yang berbentuk batangan.
Gambar 2. Konstruksi Rotor Sangkar
Selain dua bagian utama tersebut motor induksi juga mempunyai konsturksi tambahan
antara lain rumah stator, tutup stator, kipas dan terminal hubung.
Gambar 3. Konstruksi Motor Induksi 3 Fasa
Muharmy Kurniawan, A.Md 3
e-learning-smkn5pdg.com PPML 2
Motor induksi 3 fasa banyak sekali digunakan di industri untuk menggerakkan peralatan
mekanik, yang membutuhkan jumlah putaran relatif konstan. Jenis motor induksi baik 1 fasa
maupun 3 fasa banyak digunakan, disebabkan banyak hal yang menguntungkan antara lain:
Konstruksi sederhana
Harga relatif murah
Effesiensi cukup tinggi
Faktor daya cukup baik
Perawatannya mudah
A. Prinsip Kerja Motor Induksi 3 Fasa
Jika lilitan stator dihubungkan pada sumber tegangan 3 fasa, maka pada lilitan stator
akan terjadi fluks medan magnit putar. Pada rator tedapat lilitan, sehingga berdasarkan
percobaan Faraday, pada lilitan rotor tersebut terbentuk ggl induksi. Lilitan rator motor
induksi biasanya dihubung singkat untuk rator sangkar, maka pada rator tersebut akan
mengalir arus yang cukup tinggi. Sesuai dengan percobaan Lorentz maka pada lilitan rator
terbentuk suatu gaya yang dapat memutar rotor.
Putaran rotor selalu mempunyai arus yang sama dengan arah putaran medan magnit
stator. Di dalam kenyataannya bahwa putaran rotor lebih rendah dari putaran medan
statornya. Selisih putaran rator dengan jumlah medan statornya disebut slip (S). Jika dua
belitan pada masing-masing fasa dililitkan dalam arah yang sama. Sepanjang waktu, medan
magnet yang dihasilkan oleh setiap fasa akan tergantung kepada arus yang mengalir melalui
fasa tersebut. Jika arus listrik yang melalui fasa tersebut adalah nol (zero), maka medan
Muharmy Kurniawan, A.Md 4
e-learning-smkn5pdg.com PPML 2
magnet yang dihasilkan akan nol pula. Jika arus mengalir dengan harga maksimum, maka
medan magnet berada pada harga maksimum pula. Karena arus yang mengalir pada system
tiga fasa mempunyai perbedaan 120o, maka medan magnet yang dihasilkan juga akan
mempunyai perbedaan sudut sebesar 120o pula.
Ketiga medan magnet yang dihasilkan akan membentuk satu medan, yang akan beraksi
terhadap rotor. Untuk motor induksi, sebuah medan magnet diinduksikan kepada rotor sesuai
dengan polaritas medan magnet pada stator. Karenanya, begitu medan magnet stator
berputar, maka rotor juga berputar agar bersesuaian dengan medan magnet stator.
Gambar 4. Putaran Motor Induksi 3 Fasa dan Medan Putar
Muharmy Kurniawan, A.Md 5
e-learning-smkn5pdg.com PPML 2
B. Konsep Gulungan Stator Motor Induksi 3 Fasa
Stator dari motor tiga fasa di desain mempunyai tiga bagian besar kumparan yang
sama, baik jumlah kumparan, jumlah lilitan perkumparan, diameter kawat , jumlah alur yang
digunakan, dan langkah alur. Dimana setiap bagian biasa disebut kumparan satu fasa , jadi
lilitan motor tiga fasa mempunyai satu kumparan setiap fasanya. Maka motor tiga fasa
umumya mempuyai ujung (terminal) sebanyak 6 buah (kecuali motor dahlander), yang lazim
diberi tanda U, V, dan W sebagai pangkal kumparan dan X, Y dan Z sebagai ujung
kumapran. Kumparan fasa sekurangnya mempunyai dua kumparan (grup) yang berjarak
180°.
Gambar 5. Langkah Alur Kumparan
1. Bentuk Kumparan Stator
Bentuk kumparan stator dari motor induksi 3 fasa dapat dibagi menjadi 3 macam,
hal semacam ini adalah tergantung dari cara melilitkannya kedalam alur–alur stator.
Bentuk kumparan–kumparan yang dimaksud adalah sebagai berikut:
Muharmy Kurniawan, A.Md 6
e-learning-smkn5pdg.com PPML 2
a. Kumparan jerat atau lilitan bertumpuk (Lap winding juga dapat dinamakan
dengan lilitan spiral (seperti gambar 6a).
b. Kumparan terpusat (concentric winding) seperti gambar 6b.
c. Kumparan gelombang (wave winding) seperti gambar 6c.
Gambar 6. Bemtuk Kumparan Stator
a. Bentuk kumparan jerat
b. Bentuk kumparan sepusat
c. Bentuk kumparan gelombang.
Fungsi dari ketiga jenis kumparan tersebut adalah sebagai berikut:
a.Kumparan jerat (spiral) benyak digunakan untuk motor–motor (generator) dengan
kapasitas yang relatif besar. Umumnya untuk kelas menengah keatas, walaupun secara
khusus ada mesin listrik dengan kapasitas yang lebih besar, kumparan statornya
menggunakan sistem kosentris.
b. Kumparan sepusat (concentric) pada umumnya sistem ini banyak digunakan untuk
motor dan generator dengan kapasitas kecil. Walaupun ada juga secara khusus motor–
motor dengan kapasitas kecil menggunakan kumparan dengan tipe spesial.
c.Kumparan gelombang/wave winding untuk motor dengan belitan sistem ini banyak
digunakan kapasitor besar.
Muharmy Kurniawan, A.Md 7
a b c
e-learning-smkn5pdg.com PPML 2
2. Pengkutupan Pada Motor 3 Fasa
Motor 3 fasa umumnya mempunyai enam ujung (terminal) yaitu : U, V, dan W
sebagai pangkal kumparan dan X, Y dan Z ujung kumparan. Terminal – terminal ini akan
diatur sedemikian rupa sehingga terjadi sambungan bintang (Y) atau sambungan segitiga
(Δ) sehingga dapat dilayani sumber tegangan tiga fasa (arus putar).
Sumber tegangan 3 fasa juga mempunyai pergeseran fasa sebesar 120° listrik terhadap
fasa lainnya seperti pada gambar berikut.
Gambar 7. Grafik Tegangan 3 Fasa
Jadi dalam mementukan pengkutupan pada motor 3 fasa pada bentangan stator
dilaksanakan dengan: dua fasa dalam keadaan teganagn positif (meninggalkan titik
pangkal terminal motor) dan satu teganagn dalam keadaan negatif (digambarkan menuju
terminal pangkal motor), seperi pada gambar 12 atau juga dapat digunakan dua fasa
dalam keadaan negatif dan satu dalam keadaan positif. Perlu ditambahkan penggulungan
Muharmy Kurniawan, A.Md 8
e-learning-smkn5pdg.com PPML 2
atau pengutupan yang benar, arah arus pada sisi – sisi kumparan harus balance,
maksudnya jumlah sisi yang arahnya keatas harus sama dengan sisi yang arahnya
kebawah. Bila yang keatas kita sebut membentuk kutub U (utara) dan arahnya kebawah
kita sebut membentuk kutub S (selatan), maka sisi yang membentuk kutub U harus sama
dengan sisi yang membentuk kutub S seperti gambar 8.
Gambar 8. Bentangan Stator Motor 3 Fasa 4 Kutub
3. Langkah – Langkah Kumparan Stator Motor 3 Fasa
a. Sistem kumparan satu jalan (single layer)
Untuk motor 3 fase, seluruh alur–alur stator dibagi tiga sama banyak sehingga
masing–masing fasa memiliki kumparan bagian sebanyak G/2.P.3 kumparan. Apabila
jumlah fasa = m fasa, maka masing fasa akan mempunyai kumparan sebanyak G/2.P.m
Muharmy Kurniawan, A.Md 9
e-learning-smkn5pdg.com PPML 2
Cara memasang sisi kumparan yaitu apabila salah satu berada didepan kutub U,
maka sisi yang lain harus berada didepan kutub S. Hal tersebut dikarenakan masing–
masing fasa mempunyai kumparan bagian sebanyak G/2.P.m , maka pada tiap kutub
masing–masing fasa akan menempati alur sebanyak G/2.P.m alur. Apabila banyaknya
alur pada tiap kutub untuk masing–masing fasa diberikan tanda g, maka jumlah alur
perkutub perfasa yaitu: q = G/2.P.m alur.
Sedangkan cara menggulung kumparan stator motor 3 fasa pada prinsipnya sama
dengan motor 1 fasa, dua fasa, perbedaannya ialah pada jumlah belitannya
(kumparannya). Untuk motor 3 fasa masing–masing belitan ditempatkan saling
bergeseran tempat sejauh 120oel jadi 2/3 jarak kutub atau =
2/3 langkah belitan (Yg)
Untuk motor dengan ukuran 500 watt keatas akan lebih ekonomis apabila dibuat 3
fasa. Sebab apabila dilaksanakan dengan 2 atau 1 fasa, maka motor tersebut harus
menggunakan kondensator (capasitor) dengan kapasitas relatif besar. Jadi hal tersebut
akan sangat merugikan, akibat dari sifat–sifat kondensator. Untuk memperjelaskan
keterangan tersebut diatas.
b. Sistem kumparan dua jalan (double layer)
Bentuk kumparan dengan sistem dua jalan (double layer) mempunyai kelebihan
bila dibanding dengan kumparan sistem satu jalan (single layer). Salah satu
kelebihannya adalah kepala kumparan stator menjadi tidak terlalu tebal dan
mempunyai bentuk yang rapi, terutama untuk motor yang berdaya relatif besar, hal
tersebut dikarenakan selain jumlah belitannya banyak, juga ukuran disekitar kawatnya
relatif besar.
Muharmy Kurniawan, A.Md 10
e-learning-smkn5pdg.com PPML 2
δp= G2p
KAR=360O rG
q= G2p . m KAL=KAR . P
K= G2p
Kp=120O
KAL
p = 60. f
n
δp= Langkah alur dari sisi kumparan 1 ke sisi kumparan 2
G = Jumlah alur
2p = Jumlah kutub p = pasang kutub
q = Banyak kumparan tiap kelompok
n = Kecepatan putaran motor
f = Frekuensi
m = Jumlah fasa
KAR = Kisar alur dalam derajat radial
KAL = Kisar alur dalam derajat listrik
Kp = Kisar fasa
K = Jumlah sisi kumparan tiap kutub
Jika fasa pertama berangkat dari alur 1 maka langkah kumparan ialah :
1 + Ws (Ws = δp
)
fasa kedua berangkat dari alur
Muharmy Kurniawan, A.Md 11
e-learning-smkn5pdg.com PPML 2
1 + 23 .
δp
dan fasa ketiga berangkat dari alur
1 + 2 23 .
δp
Berikut ini ada beberapa contoh motor–motor 3 fasa yang akan dilakukan penggulungan
kembali.
Contoh 1.
Sebuah motor 3 fasa , 4 kutub mempunyai alur 12 alur, tentukan.
a. Banyak kumparan tiap kelompok
b. Langkah alur
c. Gambarkan bentuk bentangan stator
Penyelesaian.
Diket : m = 3
2p = 4
G = 12
Ditanya : q, δp
, bentuk bentangan stator
Jawab :
q= G2. p .m
δp= G2 . p
= 12
4 x 3 = 124
= 1 alur/kutub/fasa = 3 alur
Muharmy Kurniawan, A.Md 12
e-learning-smkn5pdg.com PPML 2
Lebar kumparan Ws = δp
Ws = 3 alur
Maka langkah gulungan fasa 1 :
1 + Ws
1 + 3 = 4
Langkah gulungan fasa 2 :
1 + 23 .
δp
1 + 23
. 3 = 3
Langkah gulungan fasa ke 3 :
1 + 2 23 .
δp
1 + 2 23 . 3 = 5
Daftar lilitan
Fasa 1 U Alur 1 – 4 X Alur 7 – 10
Fasa 2 V Alur 3 – 6 Y Alur 9 – 12
Fasa 3 W Alur 5 – 8 X Alur 11 – 12
Muharmy Kurniawan, A.Md 13
e-learning-smkn5pdg.com PPML 2
Gambar 9. Bentangan Stator Motor 3 Fasa 4 Kutub
Lilitan motor diatas adalah lilitan satu lapis (single layer), artinya setiap alur diisi
satu sisi kumparan. Selain dari pada lilitan satu lapis ada juga motor yang digulung
dengan lilitan dua lapis (double layer)
Gambar 10. Bentangan Satu Fasa Double Layer dari Motor 3 Fasa
Muharmy Kurniawan, A.Md 14
e-learning-smkn5pdg.com PPML 2
Gambar 11. Bentangan Motor 3 Fasa Double Layer
Contoh 2.
Motor AC dengan stator beralur 24, terdapat 2 pasang kutub, tiga fasa, frekuensi 50 Hz.
Dililit tahap tunggal
Penyelesaian:
δp= G2 p
=244
=6Langkah 1 -7
q= G2. p .m
=244 .3
=22 Kumparan tiap kelompok
K= G2 . p
=244
=66 sisi kumparan tiap kutub
KAR=360o r6
=360o r24
=15o r
KAL = KAR.p = 15 x 2 = 30o Listrik
Kp=120o LKAL
=12030
=4kisar fasa 1 - 5
Muharmy Kurniawan, A.Md 15
e-learning-smkn5pdg.com PPML 2
Daftar Lilitan
1 - 7 13 - 19
2 - 8 14 - 20
5 - 11 17 - 23
6 - 12 18 - 24
9 - 15 21 - 3
10 - 16 22 - 4
Gambar bentangan stator
Gambar 12. Bentangan Stator Single Layer Motor 3 Fasa 24 Alur 2 Pasang Kutub
Muharmy Kurniawan, A.Md 16
U
V
W
X
Y
Z
e-learning-smkn5pdg.com PPML 2
Jika kumparan double layer, maka:
1 - 7 14 - 8 13 - 19 2 - 20
2 - 8 13 - 7 14 - 20 1 - 19
5 - 11 18 - 12 17 - 23 6 - 24
6 - 12 17 - 11 18 - 24 5 - 23
9 - 15 22 - 16 21 - 3 10 - 4
10 - 16 21 - 15 22 - 4 9 - 3
Gambar bentangan stator
Gambar 13. Bentangan Stator Double Layer Motor 3 Fasa 24 Alur 2 Pasang Kutub
Muharmy Kurniawan, A.Md 17
U
V
W
X
Y
Z
e-learning-smkn5pdg.com PPML 2
Contoh 3.
Motor AC 3 fasa beralur 36, dibuat 3 pasang kutub, frekuensi 50 Hz, dililit tahap tunggal
(single layer)
Penyelesaian:
δp= G2 p
=366
=6Langkah 1 -7
q= G2. p .m
=366 .3
=22 Kumparan tiap kelompok
K= G2 . p
=366
=66 sisi kumparan tiap kutub
KAR=360o rG
=360o r36
=10o r
KAL = KAR.p = 10 x 3 = 30o Listrik
Kp=120o LKAL
=12030
=4--------> kisar fasa 1 - 5
Daftar Lilitan
1 - 7 13 - 19 25 - 31
2 - 8 14 - 20 26 - 32
5 - 11 17 - 23 29 - 35
6 - 12 18 - 24 30 - 36
9 - 15 21 - 27 33 - 3
10 - 16 22 - 28 34 - 4
Muharmy Kurniawan, A.Md 18
U X
V Y
W Z
e-learning-smkn5pdg.com PPML 2
Gambar Bentangan
Gambar 15. Bentangan Stator Single Layer Motor 3 Fasa 36 Alur 3 Pasang Kutub
Jika dibuat tahap ganda (doubel layer)
Daftar lilitan
1 - 7 14 - 8 13 - 19 26 - 20 25 - 31 2 - 32
2 - 8 13 - 7 14 - 20 25 - 19 26 -32 1 - 31
5 - 11 18 - 12 17 - 23 30 - 24 29 - 35 6 -36
6 - 12 17 - 11 18 - 24 29 - 23 30 - 36 5 - 35
9 - 15 22 - 16 21 - 27 34 - 28 33 - 3 10 - 4
10 - 16 21 - 15 22 - 28 33 - 27 34 - 4 9 - 3
Muharmy Kurniawan, A.Md 19
U
V
W
X
Y
Z
e-learning-smkn5pdg.com PPML 2
Gambar Bentangan
Gambar 16. Bentangan Stator Double Layer Motor 3 Fasa 36 Alur 3 Pasang Kutub
Contoh 4.
Sebuah motor 3 fasa mempunyai 24 jalur stator, akan digulung kembali dengan bentuk
kumparan sepusat (consentric) dan kumparan jerat (spiral), agar dapat menghasilkan
putaran rotor sebesar 3000 rpm pada frekuensi 50 Hz. Buatlah skema belitan dan
diagram bentangan dari kedua bentuk kumparan tersebut?
Penyelesaian.
p = 60. f
n=60 x 50
3000 = 1 pasang kutub
q = G
2. p . m= 24
2 x1 x3 = 4 kumparan tiap kelompok
δp = G
2. p= 24
2 x1 = 12 langkah belitan
K= G2 . p
=242
=12
sisi kumparan tiap kutub
KAR=360o rG
=360o r12
=30o r
Muharmy Kurniawan, A.Md 20
e-learning-smkn5pdg.com PPML 2
KAL = KAR.p = 30 x 1 = 30o Listrik
Kp=120o LKAL
=12030
=4kisar fasa 1 - 5
fasa 1 :
1 + Ws = 1 + 12 = 13
Fasa 2
1 + 23
. Ws = 1 + 23 . 12 = 9
Fasa 31 + 2 . 2
3 . Ws = 1 + 2 . 2
3 . 12 = 17
Daftar lilitan kumparan jerat (spiral)
1 – 13 3 – 15
2 – 14 4 – 16
9 – 21 11 – 23
10 – 22 12 – 24
17 – 5 19 – 7
18 – 6 20 – 8
Muharmy Kurniawan, A.Md 21
U X
V Y
W Z
e-learning-smkn5pdg.com PPML 2
Gambar Bentangan kumparan jerat (spiral).
Gambar 17. Bentangan Stator Kumparan Sepusat Motor 3 Fasa 24 Alur 1 Pasang Kutub
Muharmy Kurniawan, A.Md 22
e-learning-smkn5pdg.com PPML 2
Gambar Bentangan kumparan sepusat (consentric).
Gambar 17. Bentangan Stator Kumparan Sepusat Motor 3 Fasa 24 Alur 1 Pasang Kutub
Muharmy Kurniawan, A.Md 23
e-learning-smkn5pdg.com PPML 2
Langkah – Langkah Menggulung Ulang Kumparan Stator Motor Induksi 3 Fasa
Pada penggulungan ulang kumparan stator perlu dipertimbangkan langkah – langkah yang
dilaksanakan sehingga pekerjaan penggulungan tepat dan efektif. Langkah – langkah tersebut
dapat kita bagi atas tahap sebagi berikut :
1. Membongkar rumah stator
2. Mengambil data
3. Membongkar gulungan
4. Mengisolasi alur
5. Menggulung/membuat kumparan
6. Memasang kumparan
7. Menghubungkan kumparan
8. Pengetesan
9. Mempernis
1. Membongkar Rumah Stator
Untuk memperbaiki kumaran dari suatu motor atau penggantian bantalan atau perawatan
(pembersihan debu, minyak pelumas) dalam suatu motor, harus dibongkar terlebih
dahulu. Berikut langkah – langkah pembongkaran rumah stator.
a. Melonggarkan pasangan sekrup puli.
Peganglah puli dengan tangan puli kuat-kuat, dan longgarkan pasangan sekrup
dengan obeng, berilah pelumas atau pemanasan bila susah dibuka atau gunakan
treaker.
Muharmy Kurniawan, A.Md 24
e-learning-smkn5pdg.com PPML 2
b. Melepaskan puli.
Pasanglah obeng antara dua puli dan penutup pada satu garis yang melalui pusat
poros dan bukalah dengan menggunakan ungkitan. Setelah lepas lepaskan kunci dara
poros.
c. Melepaskan tutup sisi berlawanan dengan puli.
Beri tanda berupa garis atau titik sejajar antara tutup dan rumah stator. Lepaskan mur
tutup, masukan dua obeng tutup dan longgarkan tutup dengan ungkitan dari puli.
d. Melepaskan pelat perisai angin
e. Melepaskan tutup sisi puli.
Pertama keluarkan pasangan stud tutup. Longgarkan tutup dan keluarkan rotor dan
pelat perisai angin terpasang. Hati-hati jangan sampai merusak kumparan rotor.
f. Melepaskan rotor dari tutup.
Dengan tutup bawah, peganglah rotor dengan satu tangan atau ragum, dan dengan
memutar-mutar tutup, pukullah tutup dengan pemukul karet (mallet) untuk
mengeluarkan rotor dari tutup.
g. Keluarkan dan simpan bantalan bola.
Bersihkan dan simpan bagian yang sudah dilepaskan.
2. Pengambilan Data
Semua data harus dicatat untuk mempermudah pelaksanaan menggulung ulang
kumparan stator tanpa kehilangan waktu, data yang paling perlu antara lain :
Muharmy Kurniawan, A.Md 25
e-learning-smkn5pdg.com PPML 2
Data pada name plate. Jumlah alur Jumlah kumparan coil Tipe hubungan Jumlah lilitan per coil Ukuran kawat Lebar kumparan Ukuran dan jenis kawat kumparan Jenis isolasi
a. Prosedur pengambilan data spesifikasi motor induksi tiga fasa.
1) Hal yang diselidiki sebelum pembongkaran kumparan.
Sebelum pembongkaran kumparan perlu diselidiki atau diambil data-data motor
seperti spesifikasi kumparan dan pembentukan lilitan, pemasukan dan hubungan
kumparan. Apa bila spesifikasi kumparan tidak didata maka kita akan
memerlukan rancangan baru.
2) Lihat papan nama untuk mencatat ukuran spesifikasi seperti :
a. Klasifikasi bahan isolasi :
Kelas A : sarung katun, pita katun, kertas kraft yang dicelup dengan pernis
suhu max 105 derajat.
Kelas E : resin poliester dan sebagainya, suhu maksimum 120 derajat
Kelas B : epoksi, mika, serat gelas, dsb, suhu max 130 derajat
Kelas F : kain gelas di vernis, asbest di vernis, mika, dsb suhu max 155
derajat
b. Struktur rotor :
C : jenis kurungan biasa
K1 : jenis kurungan khusus, kelas 1
K2 : jenis kurungan khusus, kelas 2
Muharmy Kurniawan, A.Md 26
e-learning-smkn5pdg.com PPML 2
W : jenis rotor belitan
c. Jumlah kutub
Sebuah kutub U dan kutub S disebut sepasang, dan sepasang kutub U dan
kutub S disebut sepasang.
d. Tegangan nominal; dalam V hubungan ∆ / Y
e. Daya nominal; biasanya dinyatakan dalam KW dan DK atau HP
f. Frekwensi nominal; dinyatakan dalam Hz.
g. Putaran motor (rpm)
h. Arus asut; menyatakan terhadap arus yang diperoleh pada pengasutan jala-jala
(pengasutan tegangan penuh)
i. Model simbol motor; biasanya dinyatakan dengan simbol pembuatannya
untuk klasifikasi miliknya
j. Tahun produksi
k. Tegangan sekunder dan arus sekunder.
3) Periksa dan hitung jumlah alur; untuk membuat spesifikasi kumparan.
4) Periksa cara belitan :
a. Model lilitan (doble layer / single layer)
b. Bentuk kumparan (kumparan gelung/rantai/terpusat)
5) Periksa jumlah kumparan seri
Hitung jumlah kumparan yang dipakai untuk membentuk kutub U dan S
6) Periksa kisar/langkah kumparan
Berpa banyak alur mencakup kumparan, misalnya alur yang ditempati sisi
kumparan alur 1 dan alur 10 maka kisar kumparanya 10 – 1 = 9 alur
Muharmy Kurniawan, A.Md 27
e-learning-smkn5pdg.com PPML 2
7) Periksa sistem hubungan
Untuk dapat berputar, kumparan yang bersangkutan harus dihubungkan sehingga
membentuk medan putar dalam stator.
Selain spesifikasi isolasi kumparan dan jumlah lilitan kumparan untuk menggulung
ulang perlu juga melengkapi gambar lilitan kumparan stator atau gambar bentangan
lilitan stator, kemudian gambar diagram hubungan. Kalau ini tidak terbaca karena dalam
keadaan terbakar parah atau kosong perlu dilakukan perencanaan ulang atau dengan
menggunakan data spesifikasi motor yang sama. Hubungan antara alur-alur dari stator,
fasa, kutub, dan kumparan seri dinyatakan dalam persamaan berikut :
Jumlah alur stator = m x p x n x s
Dimana :
m = Jumlah fasa (untuk fasa tunggal =1, untuk tiga fasa = 3)
p = Jumlah kutub
n = Jumlah alur diperlukan untuk satu kumparan (2 untuk belitan lapisan tunggal
atau 1 untuk lap[isan doble)
s = Jumlah kumparan seri.
3. Pembongkaran kumparan
Suatu proses membongkar kumparan jangan sampai merusak bentuk alur dan
jangan terbukanya lemel-lemel dari stator. Sebelum melepaskan kawat-kawat kumparan
dari stator pastikan spesifikasi kumparan atau hubungan sudah dicatat. Adapun langkah-
langkah atau cara pembongkaran kumparan stator sbb :
1. Bila kumparan sudah terbakar dapat segera dibongkar.
Muharmy Kurniawan, A.Md 28
e-learning-smkn5pdg.com PPML 2
2. Panaskan kumparan untuk melelehkan isolasi.3. Longgarkan pasak atau keluarkan pasak alur.4. Potong kumparan pada sisi yang tidak ada hubungan terminal.5. Dorong kumparan keluar alur dengan besi seukuran alur.6. Simpan sebagian kumparan aslinya untuk pengambilan data.7. Periksa kelas isolasi kawat dan alur.8. Periksa jumlah lilitan dan diameter kawat email.9. Timbang berat kumparan.10. Bersikan alur.
Lepaskan prespan dan bersihkan alur-alur dari sisa kertas prespan atau serlak.
Kumparan dipotong pada satu sisi dan kemudian ditarik keluar dari sisi yang lain
disisakan satu kumparan untuk ukuran pada pembuatan kumparan baru (mal).
4. Membersihkan dan mengisolasi alur Stator
Isolasi stator harus diganti dengan ketebalan dan tipe yang sama dengan diharapkan
alur-alur telah dibersihkan dari sisa-sisa vernis dan kotoran-kotoran lain. Isolasi dipotong
selebar keliling alur yang akan diisolasi dan panjang isolasi dipotong lebih panjang dari
alur tersebut, sehingga dapat dibentuk.
5. Menggulung / membuat Kumparan
Kumparan motor-motor kecil dapat digulung berbentuk persegi panjang dan kedua
kepala dibentuk melingkar atau bentuk diamond dengan menariknya pada tengah-tengah
kepala yang berlawanan.
Dalam membuat kumparan ini tergantung kepada peralatan yang ada, misalnya
apakah kita mengerjakan dengan menggunakan papan mal atau kita bekerja dengan
mesin penggulung yang telah mempunyai mal (coil winding head).
6. Memasang Kumparan di dalam Alur
Muharmy Kurniawan, A.Md 29
e-learning-smkn5pdg.com PPML 2
Lilitan kumparan dimasukkan secara teratur kedalam alur, kadang-kadang ujung
sisi kumparan dibalut sesudah setiap kumparan masuk dalam alur seperti gambar.
Untuk memudahkan pemasukkan lilitan kedalam alur, pisahkan lilitan pada satu sisi
kumparan dan pegang pada suatu sudut lain sehingga semua lilitan dapat dengan mudah
dimasukkan kedalam alur dengan bantuan alat bilah. Untuk mengisolasi sisi kumparan
didalam alur, yaitu dengan menyelipkan dan mendorong sehingga menutup semua sisi
kumparan dan isolasi ini diharapkan lebih panjang kira-kira 1/8 melebihi ujung alur agar
kumparan tetap aman pada tempatnya diberi pasak Slot weage.
7. Menghubungkan Kumparan Stator
Penyambungan kumparan-kumparan stator ini dilakukan setelah semua kumparan-
kumparan stator dimasukkan kedalam alur-alur stator dengan langkah jumlah alur yang
betul. Untuk mempermudah penyambungan biasa juga kita beri kode pada pangkal dan
Muharmy Kurniawan, A.Md 30
e-learning-smkn5pdg.com PPML 2
ujung dari kumparan-kumparan misalnya U1 – U2 dan U3 – U4 dengan seterusnya seperti
pada gambar.
Penyambungan ini dilakukan seperti gambar. Sambungan disambung dengan solder
dan selanjutnya ujung fasa disambung keterminal motor biasanya dengan kabel lemas
dengan demikian penyambungan kumparan dianggap telah selesai.
8. Memvernis (Penyerlakan)
Setelah diyakinkan bahwa kumparan-kumparan tidak mengalami gangguan maka
pekerjaan selanjutnya ialah memberi isolasi alur yaitu isolasi cair atau biasa disebut
vernis atau serlak isolasi. Bagian-bagian yang perlu divernis ialah semua alur yang
didalam berisi kawat-kawat kumparan dan kepala-kepala kumparan dengan maksud
supaya isolasi makin baik dan kumparan semakin kokoh.
Pelaksanaan ini dapat dilakukan dengan :
a. Menuangkan/mencorkan vernis kedalam alur-alur stator sampai penuh atau menetesi
alur dengan kuas.
b. Menyemprotkan vernis dengan sprayer (penyemprot) dimana vernis ini sudah
dikemas khusus.
c. Merendam stator kedalam vernis dengan cara merendam stator adalah cara yang
paling baik asal saja sarananya tersedia, hal ini karena dengan merendam vernis
dengan mudah masuk/menembus semua celah-celah kumparan.
Sebelum merendam stator terlebih dahulu memanasinya hingga + 1000C. Untuk
mengeluarkan bekas uap-uap air yang kemungkinan ada sehingga tidak
terjebak/terperangkap didalam kumparan. Kelemahan dari cara merendam ini ialah
Muharmy Kurniawan, A.Md 31
e-learning-smkn5pdg.com PPML 2
bagian-bagian yang tidak perlu kena vernis ikut tercelup dan bagian-bagian ini harus
segera dibersihkan setelah diangkat dari perendaman. Setelah kumparan stator siap
divernis, kumparan tersebut perlu dikeringkan. Pengeringan biasanya dibantu dengan
pemanasan.
Pemanasan dapat dilaksanankan dengan :
- Panas udara dalam ruangan atau dijemur pada panas matahari.
- Oven listrik dengan sistem konveksi atau radiasi.
9. Langkah pengujian (pengetesan)
Motor yang telah digulung kembali harus ditest/diuji tentang kerusakan-kerusakan
ground (hubungan ketanah/badan), short circuit, open circuit dan pengukuran.
a. Hubungan badan (grounding)
Pada saat memasukkan kumparan kedalam alur, mungkin kawat-kawat
kumparan luka dan terhubung kebadan motor, hal ini disebut ground (hubungan
badan). Untuk mengetahui atau mengujinya kita membutuhkan megger.
Pelaksanaanya yaitu salah satu ujung megger dihubungkan ke badan motor
sedangkan ujung megger yang lainnya pada ujung terminal-terminal motor yang telah
tersambung hubungan bintang atau segi tiga. Kumparan stator dapat dikatakan baik
(tidak ada hubungan badan) bila megger menunjukkan tahanan besar dan sebaiknya
sama setiap pengukuran.
Bila stator terhubung kebadan diperlukan untuk mencari kelokasi dan
menghilangkannya. Pertama-tama coba mencari lokasi hubungan badan tersebut
Muharmy Kurniawan, A.Md 32
e-learning-smkn5pdg.com PPML 2
dengan pengamatan. Bila tidak terdapat dengan pengamatan tersebut dapat diteruskan
dengan pengetesan setiap fasa secara terpisah seperti hasil pengukuran harus besar,
sebaiknya sama setiap fasa. Pengukuran yang hasilnya rendah adalah lokasi
terjadinya hubungan badan. Pengamatan lebih diarahkan ke fasa tersebut. Pada motor
yang dihubungkan delta bukalah sambungan fasa-fasa tersebut, dan lakukan
pengukuran setiap fasa secara terpisah.
b. Short circuit (hubungan singkat)
Keterampilan yang kurang untuk memasukkan kumparan kedalam alur sering
mengakibatkan terjadinya hubungan antara fasa-fasa sebagai akibat kawat-kawat
rusak. Untuk melokalisir kumparan yang terhubung singkat umumnya adalah dengan
menggunakan internal glower seperti ditunjukkan pada gambar.
Tempat kumparan yang terhubung singkat diamati dari getaran daun gergaji.
Bila posisi glower ditahan beberapa saat kumparan yang terhubung singkat menjadi
panas. Metode lain untuk menentukan apakah terjadi hubungan singkat ialah dengan
menghubungkan motor kesumber listrik tiga fasa. Kemudian mengukur arus pada
setiap fasa sebaiknya dengan tang ampere. Arus seharusnya sama pada setiap fasa.
Pembacaan yang lebih tinggi pada satu fasa biasanya menunjukkan fasa yang
terhubung singkat. Metode ini sulit digunakan bila hubungan singkat terjadi antara
fasa dengan fasa lain.
c. Open circuit (hubungan terbuka)
Rangkaian terbuka (open circuit) dapat diakibatkan kumparan putus, longgar
pada sambungan atau mungkin belum tersambung. Untuk mencari tempat (lokasi)
Muharmy Kurniawan, A.Md 33
e-learning-smkn5pdg.com PPML 2
terjadinya open circuit dapat dilakukan dengan lampu tes. Bila motor terhubung
bintang, maka lampu test lead dihubungkan pada titik bintang dan tset lead yang lain
pada ujung-ujung kumparan motor. Lampu seharusnya menyala sewaktu
dihubungkan kesumber dan bila motor tersambung segitiga maka sambungan fasa-
fasa di test setiap fasa secara terpisah. Lampu tidak menyala bila ada fasa terbuka.
d. Pemeriksaan pengkutuban
Untuk mengetahui apakah langkah penggulungan besar membentuk kutub-kutub
sesuai dengan sebenarnya dapat dilakukan :
a. Dengan menghubungkan satu fasa dari motor tersebut pada satu sumber arus
searah.
Pada gambar, fasa U – X dialiri listrik arus searah, dan kemudian kita
mendekatkan kompas kesekeliling stator dari bagian dalam (kompas sebagai
rotor), maka kompas akan bergerak/bertukar-tukar yaitu tergantung kutub-kutub
stator.
b. Pengujian pengkutuban dapat dilaksanakan dengan cara menghubungkan stator
motor dengan sumber tiga fasa yang lebih rendah dari sumber sebenarnya (50%)
dan didalam stator diletakkan sebuah ball bearing seperti gambar. Maka pada saat
tegangan kita hubungkan dan ball bearing didorong atau kita bantu bergerak,
maka bila pengkutuban benar maka bakk bearing akan bergerak mengikuti medan
putar yang terjadi pada stator tersebut.
Muharmy Kurniawan, A.Md 34
e-learning-smkn5pdg.com PPML 2
c. Pengujian langsung.
Bila pengujian-pengujian gangguan hubungan badan, short circuit dan open
circuit telah dilaksanakan dan ternyata tidak ada gangguan, maka pengujian
langsung dapat digunakan. Hanya diingatkan pengujian jangan lama, apalagi rotor
motornya tidak berputar atau terdapat gangguan.
Referensi :
Yuliadi Hefri. (2006). “Melilit dan Membongkar kumparan”. Medan : P4TK Medan
Muharmy Kurniawan, A.Md 35