Upload
sitti-fauziah-ahmad
View
107
Download
5
Embed Size (px)
Citation preview
BAB II
TEORI DASAR
2.1 Definisi Umum Instalasi
Perancangan suatu instalasi yang baik haruslah memenuhi ketentuan-ketentuan serta
peraturan yang berlaku, adapun peraturan yang harus dilaksanakan dalam perancangan
instalasi listrik di Indonesia adalah peraturan umum instalasi listrik (PUIL) tahun 1987.
Selain standar material yang digunakannya itu standar Internasional Elektrika
Commosion (IEC) tahun1987. Selain standar itu juga terdapat peraturan yang lain. Untuk
dapat menerapkan dan melaksanakan peraturan tersebut dalam pemasangan suatu
insatalasi, maka harus dilakukan teknik latihan pemasangan instalasi listrik sehingga
dengan latihan dasar ini akan diperoleh keterampilan dibidang ini yang dalam
pelaksanaan selalu mengutamakan PUIL, serta peraturan lainnya yang berhubungan
dengan instalasi listrik.
Prinsip-prinsip dasar sangat diperlukan pada kegiatan yang berhubungan dengan
profesi kita yaitu merancang, memasang dan mengoperasikan instalasi listrik. Adapun
prinsip dasar tersebut adalah :
1. Keamanan : ditunjukkan untuk keselamatan manusia, ternak, peralatan dan harta
benda. pemeriksaan dan inspeksi dari instalasi sebelum digunakan / disambung, Dan
setiap perubahan yang penting perlu diberi tanda/kode untuk keamanan dalam
pekerjaan selanjutnya.
2. Keandalan : keandalan yang tinggi digunakan untuk mengatasi kerusakan dalam
batas-batas normal. Termasuk dari kesederhanaan suatu sistem, misalnya mudah
dimengerti dan dioperasikan dalam keadaan normal maupun dalam keadaan darurat
untuk selanjutnya dapat digabungkan dengan peralatan-peralatan listrik.
3. Kemudahan : semua peralatan, termasuk pengawasan akan diatur menurut operasinya
pemeriksaan, pengawasan, pemeliharaan dan perbaikan serta mudah dalam
menghubungkannya. Perincian-perinciannya tercantum dalam tabel atau sejenisnya,
untuk menghindari dari kebingungan.
4. Ketersediaan : pemberian daya yang kontinyu untuk para konsumen adalah sangat
penting. Sumber daya cadangan diperlukan untuk memberikan daya seluruh atau
sebagian dari beban. Keluasan dari sistem instalasi listrik yaitu : Sistem instalasi
listrik tersebut dapat diadakan perubahan jika diperlukan, diperbaharui dan perluasan
keperluan-keperluan di masa mendatang.
5. Pengaruh dari lingkungan : pengaruh dari macam-macam hal misalnya sebagai
contoh : polusi, kebisingan dan lain sebagainya. Termasuk juga dalam masalah
kemudahan.
6. Ekonomi : instalasi listrik sejak dari perancangan, pelaksanaan pemasangan sampai
pada pengoperasian harus diperhitungkan biayanya sesuai dengan investasi.
Instalasi Listrik Tenaga
Instalasi Listrik Tenaga adalah pemasangan komponen-komponen peralatan listrik untuk melayani perubahan energi listrik menjadi tenaga mekanis dan kimia.
Klasifikasi Keandalan Beban
1. Beban yang memerlukan keandalan sangat tinggi, karena terhentinya aliran listrik mungkin dapat menyebabkan kematian atau kecelakaan.
2. Beban yang memerlukan keandalan tinggi, dimana jika aliran listrik berhenti tidak menyebabkan kematian manusia, tetapi menyebabkan kerusakan pada beban atau menyebabkan kerugian yang sangat besar.
3. Beban dengan keandalan biasa, apabila aliran listrik terhenti tidak begitu membahayakan dan merugikan.Mutu terjamin, yang dalam hal ini berarti bahwa konsumen mendapat aliran listrik sesuai dengan ukuran normal dari beban.
Mudah diperluas, bahwa instalasi listrik harus direncanakan pula perluasan beban agar tidak begitu sukar jika diperlukan.
2.2 Komponen Instalasi
2.2.1 Kontaktor
Kontaktor adalah jenis saklar yang bekerja secara magnetik yaitu kontak
bekerja apabila kumparan diberi energi. The National Manufacture Assosiation
(NEMA) mendefinisikan kontaktor magnetis sebagai alat yang digerakan secara
magnetis untuk menyambung dan membuka rangkaian daya listrik. Tidak seperti
relay, kontaktor dirancang untuk menyambung dan membuka rangkaian daya
listrik tanpa merusak. Beban-beban tersebut meliputi lampu, pemanas,
transformator, kapasitor, dan motor listrik.
Prinsip Kerja
Sebuah kontaktor terdiri dari koil, beberapa kontak Normally Open ( NO )
dan beberapa Normally Close ( NC ). Pada saat satu kontaktor normal, NO akan
membuka dan pada saat kontaktor bekerja, NO akan menutup. Sedangkan kontak
NC sebaliknya yaitu ketika dalam keadaan normal kontak NC akan menutup dan
dalam keadaan bekerja kontak NC akan membuka.
Koil adalah lilitan yang apabila diberi tegangan akan terjadi magnetisasi dan
menarik kontak-kontaknya sehingga terjadi perubahan atau bekerja. Kontaktor
yang dioperasikan secara elektromagnetis adalah salah satu mekanisme yang
paling bermanfaat yang pernah dirancang untuk penutupan dan pembukaan
rangkaian listrik maka gambar prinsip kerja kontaktor magnet dapat dilihat pada
gambar berikut :
Gambar 2.1 Simbol Pengawatan Kontaktor
Kontaktor termasuk jenis saklar motor yang digerakkan oleh magnet seperti
yang telah dijelaskan di atas. Bila pada jepitan a dan b kumparan magnet diberi
tegangan, maka magnet akan menarik jangkar sehingga kontak-kontak bergerak
yang berhubungan dengan jangkar tersebut ikut tertarik. Tegangan yang harus
dipasangkan dapat tegangan bolak balik ( AC ) maupun tegangan searah ( DC ),
tergantung dari bagaimana magnet tersebut dirancangkan. Untuk beberapa
keperluan digunakan juga kumparan arus ( bukan tegangan ), akan tetapi dari segi
produksi lebih disukai kumparan tegangan karena besarnya tegangan umumnya
sudah dinormalisasi dan tidak tergantung dari keperluan alat pemakai tertentu.
Karakteristik
Spesifikasi kontaktor magnet yang harus diperhatikan adalah kemampuan
daya kontaktor ditulis dalam ukuran Watt / KW, yang disesuaikan dengan beban
yang dipikul, kemampuan menghantarkan arus dari kontak – kontaknya, ditulis
dalam satuan ampere, kemampuan tegangan dari kumparan magnet, apakah untuk
tegangan 127 Volt atau 220 Volt, begitupun frekuensinya, kemampuan
melindungi terhadap tegangan rendah, misalnya ditulis ± 20 % dari tegangan
kerja. Dengan demikian dari segi keamanan dan kepraktisan, penggunaan
kontaktor magnet jauh lebih baik dari pada saklar biasa.
Aplikasi
Keuntungan penggunaan kontaktor magnetis sebagai pengganti peralatan
kontrol yang dioperasikan secara manual meliputi hal :
a. Pada penangan arus besar atau tegangan tinggi, sulit untuk membangun alat
manual yang cocok. Lebih dari itu, alat seperti itu besar dan sulit
mengoperasikannya. Sebaliknya, akan relatif sederhana untuk membangun
kontaktor magnetis yang akan menangani arus yang besar atau tegangan yang
tinggi, dan alat manual harus mengontrol hanya kumparan dari kontaktor.
b. Kontaktor memungkinkan operasi majemuk dilaksanakan dari satu operator
(satu lokasi) dan diinterlocked untuk mencegah kesalahan dan bahaya operasi.
c. Pengoperasian yang harus diulang beberapa kali dalam satu jam, dapat
digunakan kontaktor untuk menghemat usaha. Operator secara sederhana
harus menekan tombol dan kontaktor akan memulai urutan event yang benar
secara otomatis.
d. Kontaktor dapat dikontrol secara otomatis dengan alat pilot atau sensor yang
sangat peka.
e. Tegangan yang tinggi dapat diatasi oleh kontaktor dan menjauhkan seluruhnya
dari operator, sehingga meningkatkan keselamatan / keamanan instalasi.
f. Dengan menggunakan kontaktor peralatan kontrol dapat dipasangkan pada
titik-titik yang jauh. Satu-satunya ruang yang diperlukan dekat mesin adalah
ruangan untuk tombol tekan.
g. Dengan kontaktor, kontrol otomatis dan semi otomatis mungkin dilakukan
dengan peralatan seperti kontrol logika yang dapat diprogram seperti
Programmable Logic Controller (PLC).
2.2.2 Thermal Overload Relay (TOR)
Fungsi dari Overload relays adalah untuk proteksi motor listrik dari beban
lebih. Seperti halnya sekring (fuse) pengaman beban lebih ada yang bekerja cepat
dan ada yang lambat. Sebab waktu motor start arus dapat mencapai 6 kali
nominal, sehingga apabila digunakan pengaman yang bekerja cepat, maka
pengamannya akan putus setiap motor dijalankan.
Gambar 2.2 Simbol Thermal Overload Relay
Overload relay yang berdasarkan pemutus bimetal akan bekerja sesuai
dengan arus yang mengalir, semakin tinggi kenaikan temperatur yang
menyebabkan terjadinya pembengkokan, maka akan terjadi pemutusan arus,
sehingga motor akan berhenti. Jenis pemutus bimetal ada jenis satu phasa dan ada
jenis tiga phasa, tiap phasa terdiri atas bimetal yang terpisah tetapi saling
terhubung, berguna untuk memutuskan semua phasa apabila terjadi kelebihan
beban. Pemutus bimetal satu phasa biasa digunakan untuk pengaman beban lebih
pada motor berdaya kecil.
Mekanisme kerja Over load relay: apabila resistance wire dilewati arus lebih
besar dari nominalnya, maka bimetal trip, bagian bawah akan melengkung ke kiri
dan membawa slide ke kiri, gesekan ini akan membawa lengan kontak pada
bagian bawah terdorong ke kiri dan kontak NC (95-96) akan lepas, dan membuat
kontak NO (97-98) akan terhubung.
Gambar 2.3 Mekanisme Kerja TOR
Selama bimetal trip itu masih panas, maka dibagian bawah akan tetap
terbawa ke kiri, sehingga kontak – kontaknya belum dapat dikembalikan ke
kondisi semula walaupun reset buttonnya ditekan, apabila bimetal sudah dingin
barulah kontaknya dapat kembali lurus dan kontaknya baru dapat di hubungkan
kembali dengan menekan reset button.
2.2.3 Limit Switch
Limit switch atau dalam bahasa Indonesia, bisa juga disebut sensor
pembatas, dalam artian mendeteksi gerakan dari suatu mesin sehingga bisa
mengontrolnya atau memberhentikan gerakan dari mesin tersebut sehingga dapat
membatasi gerakan mesin dan tidak sampai kebablasan, pemakaiannyapun sangat
umum dan banyak.
Limit switch juga mempunyai prinsip kerja yang sederhana, sehingga sangat
mudah untuk dipahami. Hampir setiap mesin-mesin produksi yang ada di industri
menggunakannya, sehingga andaikan ada seorang siswa yang melakukan praktek
kerja lapang (PKL) di sebuah industri pasti akan dengan mudah menemukannya.
Gambar 2.4 Simbol dan Salah Satu Jenis Limit Switch
Cara Kerja
Ketika actuator dari Limit switch tertekan suatu benda baik dari samping
kiri ataupun kanan sebanyak 45 derajat atau 90 derajat ( tergantung dari jenis dan
type limit switch ) maka, actuator akan bergerak dan diteruskan ke bagian dalam
dari limit switch, sehingga mengenai micro switch dan menghubungkan kontak-
kontaknya.
Pada micro switch terdapat kontak jenis NO dan NC, kemudian kontak ini
mempunyai beban kerja sekitar 5 A, untuk dihubungkan ke perangkat listrik
lainnya, selain itu limit switch juga mempunyai head atau kepala tempat dudukan
actuator, pada bagian atas dari limit switch, posisinya bisa dirubah-rubah sesuai
dengan kebutuhan.
Penerapan
Contoh-contoh penggunaan limit switch antara lain sensor door open/close, sensor
cylinder up/down, sensor safety equipment (emergency stop), sensor position, dll.
2.2.4 Perlengkapan Panel Hubung Bagi
Panel hubung bagi adalah panel distribusi sekunder yang berisi peralatan
control misalnya MCB, kontaktor, timer, dll. Panel hubung bagi selain untuk
memperjelas pembagian group serta sentral atau pusat pengaturan dari saluran
system yang akan dikontrol. Adapun perlengkapan yang digunakan dalam praktik
bengkel ini antara lain sebagai berikut :
2.2.4.1 Kotak Panel
Kotak Panel listrik banyak dibuat orang untuk pengamanan dan
kerapihan suatu instalasi Listrik. Tapi sedikit orang yang memahami dari
fungsi box panel listrik. Ini terlihat dari pengamatan pada waktu
pemasangan/ instalasi UPS. Box terlihat rumit dan tidak kelihatan jalurnya.
Dengan perencanaan yang matang dan ketelitian yang tinggi diharapkan box
listrik menjadi sederhana dan mudah dimengerti. Kalau perlu ada gambar
denah sederhana.
Bila sewaktu-waktu ada penambahan instalasi listrik , seperti instalasi
UPS dengan daya besar. Akan dengan mudah membuat jalur dari box panel
yang telah ada. UPS dengan kapasitas yang besar biasanya yang lebih dari 6
KVA ,memerlukan suatu cara pengamanan yakni dengan cara membuat
jalur bypass dengan memanfaatkan MCB atau MCCB. Apabila terdapat
kerusakan UPS atau instalasi listrik yang lain mudah dibenahi / diperbaiki.
Dengan cara bypass ini dengan mudah mencopot UPS atau lainya,
sementara listrik masih jalan.
Gambar 2.5 Simbol Kotak Panel
2.2.4.2 Terminal
Terminal adalah suatu peralatan listrik yang digunakan untuk
menghubungkan kabel dari satu komponen ke komponen lainnya. Terminal
yang digunakan dalam praktek bengkel kali ini yaitu terminal block dan
terminal strip. Terminal block adalah terminal yang digunakan di dalam kotak
panel, disusun membentuk block block yang jumlahnya disesuaikan dengan
kebutuhan, sedangkan terminal strip biasanya digunakan diluar kotak panel,
karena bentuknya kecil sehingga sering digunakan untukmenyambung kabel
yang putus atau kurang panjang.
Gambar 2.6 Terminal Block Gambar 2.7 Terminal Strip
2.2.4.3 Miniatur Circuit Breaker (MCB)
Mini Circuit Breaker memiliki fungsi sebagai alat pengaman arus lebih.
MCB ini memproteksi arus lebih secara otomatis yang disebabkan terjadinya
beban lebih dan arus lebih yang melebihi kapasitas nominal dari MCB karena
adanya hubungan pendek. Dengan demikian prinsip dasar bekerjanya yaitu
untuk pemutusan hubungan yang disebabkan beban lebih dengan relai arus
lebih seketika digunakan electromagnet.
Gambar 2.8 Simbol Miniatur Circuit Breaker
Bila bimetal ataupun electromagnet bekerja, maka ini akan memutus
hubungan kontak yang terletak pada pemadam busur dan membuka saklar.
MCB untuk rumah seperti pada pengaman lebur diutamakan untuk proteksi
hubungan pendek, sehingga pemakaiannya lebih diutamakan untuk
mengamankan instalasi atau konduktornya. Sedang MCB pada APP
diutamakan sebagai pembawa arus dengan karakteristik CL (current limiter)
disamping itu juga sebagai gawai pengaman arus hubung pendek yang bekerja
seketika.
Arus nominal yang digunakan pada APP dengan mengenal tegangan
230/400V ialah: 2A, 4A, 6A, 10A, 16A, 20A, 25A, 32A, 40A, 50A dan 63A
disesuaikan dengan tingkat VA konsumen. Adapun kemampuan membuka
(breaking capacity) bila terjadi hubung singkat 3 KA dan 6 KA (SPLN 108-
1993). MCB terdapat berbagai jenis untuk berbagai macam kebutuhan
pemutusan arus listrik.
Menurut phasa, ada 1phasa, 2phasa, 3phasa, dan menurut jenis
peralatan yang akan diproteksi misal: instalasi motor 3phasa, instalasi tenaga,
dan lain-lain, masing-masing berbeda jenis dan ratingnya. MCB yang khusus
digunakan oleh PLN mempunyai tombol biru. MCB pada saat sekarang paling
banyak digunakan untuk instalasi rumah ataupun instalasi industri maupun
instalasi gedung bertingkat.
2.2.4.4 Time Delay Relay
Pengertian Time Delay Relay ini juga disebut sebagai relay penunda
waktu yang sering disebut juga dengan timer. Adapun fungsi dari Time Delay
Relay ini untuk memindahkan kerja dari rangkaian pengontrol dalam waktu
tertentu yang bekerja secara otomatis, misalnya untuk rangkaian control
hubungan Ү – Δ secara otomatis, hubungan control secara berurutan dan lain
– lain.
Pada penggunaan Timer dalam rangkaian control dibedakan berdasarkan
pengunaannya, sehingga ada beberapa jenis Timer yang dapat dihubungkan
langsung dengan kontaktor yaitu :
1. ON DELAY
On Delay adalah suatu Timer yang dihubungkan secara langsung ke
kontaktor ( jadi satu dengan Kontaktor ) yang akan berfungsi jika
kontaktor bekerja ( ON ) maka Timer juga bekerja ( ON ).
Simbol Rangkaian :
Gambar 2.8 Diagram Lokasi On Delay
2. OFF DELAY
Off Delay adalah suatu Timer yang dihubungkan secara langsung ke
kontaktor ( jadi satu dengan Kontaktor ) yang akan berfungsi jika
kontaktor bekerja ( ON ) dan Timer tidak bekerja ( OFF ).
Simbol Rangkaian :
Gambar 2.9 Diagram Lokasi Off Delay
2.2.4.5 Impuls
Suatu saklar yang bekerja berdasarkan dengan prinsip elektromagnetis,
dimana setiap ada impuls atau penekanan push button pada saklar tekan maka
terjadilah energize di dalam kumparan saklar impuls, sehingga terjadilah
perubahan kontak pada anak kontak saklar impuls dari posisi NO menjadi NC
atau sebaliknya.
Secara prinsip, fungsi saklar impuls hampir sama dengan saklar silang.
Bila ditinjau dari fungsinya. Namun bila ditinjau dari segi efektivitas,
ekonomis dan praktis dalam merenovasi suatu sistem, maka saklar impuls
sangatlah ekonomis, karena apabila kita akan menambah tempat
pengoperasiannya, maka kita hanya menambahkan beberapa saklar tekan
dengan cara peralel salah satu dari saklar tekan yang ada tanpa merombak
rangkaian lainnya.
Gambar 2.10 Simbol Saklar Impuls
2.2.4.6 Sekering/Fuse
Sekring atau fuse atau patron lebur digunakan untuk pengaman arus lebih
instalasi rumah, yang apabila terjadi short (konslet) pada instalasi akan putus
dan harus diganti dengan yang baru. Kemudian agar tidak setiap putus ganti
baru yang artinya keluar duit lagi untuk beli, maka ada sekring otomatis yang
bekerja dengan bimetal dan ada tombol resetnya.
Jadi setiap terjadi masalah dalam instalasi, sekring otomatis akan
memutuskan arus kemudian untuk mengembalikannya tidak perlu membeli
yang baru (kalau tidak rusak) cukup tekan tombol dan listrik di rumah hidup
lagi. Namun sekarang, alat ini mulai ditinggalkan dan digeser oleh MCB
karena alasan keamanan (socketnya ulir sering rusak yang menimbulkan
panas dan kebakaran) dan kepraktisannya (karena bimetal, setiap memutus
beban karena panas sehingga harus menunggu beberapa saat untuk
menghidupkannya kembali).
Gambar 2.11 Simbol Sekering
2.2.5 Instalasi Penerangan
2.2.5.1 Push Button
Swich Push Button adalah salkar tekan yang berfungsi untuk
menghubungkan atau memisahkan bagian – bagian dari suatu instalasi listrik
satu sama lain (suatu sistem saklar tekan push button terdiri dari saklar tekan
start. Stop reset dn saklar tekan untuk emergency. Push button memiliki
kontak NC (normally close) dan NO (normally open).
Prinsip kerja Push Button adalah apabila dalam keadaan normal tidak
ditekan maka kontaktidak berubah,apabila ditekan maka kontak NC aka
berfungsi sebagai stop (memberhentikan) dan kontak NO akan berfungsi
sebagai start (menjalankan) biasanya digunakan pada sistem pengontrolan
motor – motor induksi untuk menjalankan mematikan motor pada industri –
industri.
2.2.5.2 Saklar Tukar
Saklar tukar adalah saklar yang yang dapat digunakan untuk
menghidupkan dan mematikan lampu dari tempat yang berbeda. Instalasi
saklar tukar adalah penggunaan dua buah saklar untuk meyalakan dan
menghidupkan satu buah lampu dengan cara bergantian. Rangkaian
instalasi penerangan yang menggunakan saklar tukar banyak dijumpai di
hotel-hotel atau di rumah penginapan maupun di lorong-lorong yang
panjang. Sehingga saklar tukar ini dikenal juga sebagai saklar hotel maupun
saklar lorong. Tujuan dari penggunaan ini ialah untuk efisiensi waktu dan
tenaga karena penggunaan saklar ini sangat praktis.
Prinsip kerja rangkaian di atas adalah, lampu akan menyala jika
kedua saklar berada pada posisi yang sama, misal posisi saklar berada
dibagian kontak atas semua atau kontak bawah semua. Dapat dilihat dari
rangkaian diatas. Sedangkan lampu akan padam jika posisi saklar berbeda
tempat, misal satu saklar berada di kontak atas dan satu lainnya di kontak
bawah atau sebaliknya. Konsep inilah yang menyebabkan saklar bisa
dihidupkan maupun dimatikan dari arah bergantian.
2.2.6 Beban
2.2.6.1 Motor Listrik
Motor listrik adalah sebuah perangkat elektromagnetis yang mengubah
energi listrik menjadi energi mekanik. Energi mekanik ini digunakan untuk,
misalnya, memutar impeller pompa, fan atau blower, menggerakan
kompresor, mengangkat bahan, dll.
Motor listrik digunakan juga di rumah (mixer, bor listrik, fan angin) dan
di industri. Motor listrik kadangkala disebut “kuda kerja” nya industri sebab
diperkirakan bahwa motor-motor menggunakan sekitar 70% beban listrik total
di industri.
Gambar 2.11 Simbol Motor Listrik
Cara Kerja Motor Listrik
Mekanisme kerja untuk seluruh jenis motor secara umum sama :
Arus listrik dalam medan magnet akan memberikan gayaJika kawat yang
membawa arus dibengkokkan menjadi sebuah lingkaran/loop, makakedua
sisi loop, yaitu pada sudut kanan medan magnet, akan mendapatkan gaya
adaarah yang berlawanan.
Pasangan gaya menghasilkan tenaga putar/ torque untuk memutar
kumparan. Motor-motor memiliki beberapa loop pada dinamonya untuk
memberikan tenaga putaran yang lebih seragam dan medan magnetnya
dihasilkan oleh susunan elektromagnetik yang disebut kumparan medan.
Beban Motor
Dalam memahami sebuah motor, penting untuk mengerti apa yang
dimaksud dengan beban motor. Beban mengacu kepada keluaran tenaga
putar/ torque sesuai dengan kecepatan yang diperlukan. Beban umumnya
dapat dikategorikan kedalam tiga kelompok (BEE India, 2004):
Beban torque konstan adalah beban dimana permintaan keluaran
energinya bervariasi dengan kecepatan operasinya namun torque nya tidak
bervariasi. Contoh beban dengan torque konstan adalah conveyors, rotary
kilns, dan pompa displacement konstan.
Beban dengan variabel torque adalah beban dengan torque yang
bervariasi dengan kecepatan operasi. Contoh beban dengan
variabel torque adalah pompa sentrifugal dan fan (torque bervariasi sebagai
kwadrat kecepatan).
Beban dengan energi konstan adalah beban dengan
permintaan torque yang berubah dan berbanding terbalik dengan kecepatan.
Contoh untuk beban dengan daya konstan adalah peralatan-peralatan mesin.
Jenis Motor listrik
Tipe atau jenis motor listrik yang ada saat ini beraneka ragam jenis dan
tipenya. Semua jenis motor listrik yang ada memiliki 2 bagian utama yaitu
stator dan rotor, stator adalah bagian motor listrik yang diam dan rotor adalah
bagian motor listrik yang bergerak (berputar).
Pada dasarnya motor listrik dibedakan dari jenis sumber tegangan kerja
yang digunakan. Berdasarkan sumber tegangan kerjanya motor listrik dapat
dibedakan menjadi 2 jenis yaitu : Motor listrik arus bolak-balik AC
(Alternating Current) Motor listrik arus searah DC (Direct Current) Dari 2
jenis motor listrik diatas terdapat varian atau jenis-jenis motor listrik
berdasarkan prinsip kerja, konstruksi, operasinya dan karakternya.
Dari berbagai jenis motor listrik yang ada dapat dibuat suatu gambar
klasifikasi motor listrik sebagai berikut. Klasifikasi Jenis Motor Listrik Dari
gambar klasifikasi motor listrik diatas dapat dijelaskan secara singkat
pengertian dari setiap jenis motor listrik pada gambar klasifikasi diatas
sebagai berikut:
Motor Listrik Arus Bolak-Balik AC Motor listrik arus bolak-balik adalah
jenis motor listrik yang beroperasi dengan sumber tegangan arus listrik
bolak balik (AC, Alternating Current). Motor listrik arus bolak-balik AC
ini dapat dibedakan lagi berdasarkan sumber dayanya sebagai berikut.
Motor sinkron, adalah motor AC bekerja pada kecepatan tetap pada
sistim frekwensi tertentu.
Motor ini memerlukan arus searah (DC) untuk pembangkitan daya dan
memiliki torque awal yang rendah, dan oleh karena itu motor sinkron
cocok untuk penggunaan awal dengan beban rendah, seperti kompresor
udara, perubahan frekwensi dan generator motor. Motor sinkron mampu
untuk memperbaiki faktor daya sistim, sehingga sering digunakan pada
sistim yang menggunakan banyak listrik.
Motor induksi, merupakan motor listrik AC yang bekerja berdasarkan
induksi meda magnet antara rotor dan stator. Motor induksi dapat
diklasifikasikan menjadi dua kelompok utama sebagai berikut : Motor
induksi satu fase. Motor ini hanya memiliki satu gulungan stator,
beroperasi dengan pasokan daya satu fase, memiliki sebuah rotor
kandang tupai, dan memerlukan sebuah alat untuk menghidupkan
motornya.
Sejauh ini motor ini merupakan jenis motor yang paling umum
digunakan dalam peralatan rumah tangga, seperti fan angin, mesin cuci
dan pengering pakaian, dan untuk penggunaan hingga 3 sampai 4 Hp.
Motor induksi tiga fase. Medan magnet yang berputar dihasilkan oleh
pasokan tiga fase yang seimbang. Motor tersebut memiliki kemampuan
daya yang tinggi, dapat memiliki kandang tupai atau gulungan rotor
(walaupun 90% memiliki rotor kandang tupai); dan penyalaan sendiri.
Diperkirakan bahwa sekitar 70% motor di industri menggunakan jenis
ini, sebagai contoh, pompa, kompresor, belt conveyor, jaringan listrik ,
dan grinder. Tersedia dalam ukuran 1/3 hingga ratusan Hp.
Motor Listrik Arus Searah DC Motor listrik arus searah adalah jenis
motor listrik yang beroperasi dengan sumber tegangan arus listrik searah
(DC, Direct Current). Motor listrik arus searah DC ini dapat dibedakan
lagi berdasarkan sumber dayanya sebagai berikut. Motor DC sumber
daya terpisah/ Separately Excited.
Adalah jenis motor DC yang sumber arus medan disupply dari sumber
terpisah, sehingga motor listrik DC ini disebut motor DC sumber daya
terpisah (separately excited). Motor DC sumber daya sendiri/ Self
Excited. Adalah jenis motor DC yang sumber arus medan disupply dari
sumberyang sama dengan kumparan motor listrik, sehingga motor listrik
DC ini disebut motor DC sumber dayasendiri (self excited).
Motor DC sumber daya sendiri / self exited ini dibedakan lagi
menjadi 3 jenis berdasarkan konfigurasi supply medan dengan kumparan
motornya sebagai berikut:
- Motor DC shunt. Pada motor DC shunt gulungan medan
(medan shunt) disambungkan secara paralel dengan
gulungan motor listrik. Oleh karena itu total arus dalam jalur
merupakan penjumlahan arus medan dan arus dinamo.
- Motor DC Seri, Pada motor DC seri, gulungan medan
(medan shunt) dihubungkan secara seri dengan gulungan
kumparan motor (A). Oleh karena itu, arus medan sama
dengan arus dinamo.
- Motor DC Kompon/Gabungan, Motor Kompon DC
merupakan gabungan motor seri dan shunt. Pada motor
kompon, gulungan medan (medan shunt) dihubungkan
secara paralel dan seri dengan gulungan motor listrik.
Sehingga, motor kompon memiliki torque penyalaan awal
yang bagus dan kecepatan yang stabil. Adalah jenis motor
DC yang sumber arus medan disupply dari sumber terpisah,
sehingga motor listrik DC ini disebut motor DC sumber
daya terpisah (separately excited).
2.2.6.2 Lampu Pijar dan TL
Pada praktik bengkel kali ini, untuk instalasi penerangan praktikan
menggunakan dua jenis lampu, yaitu lampu pijar dan lampu TL.
Gambar 2.12 Simbol Lampu
Lampu pijar adalah sumber cahaya buatan yang dihasilkan melalui
penyaluran arus listrik melalui filamenyang kemudian memanas dan
menghasilkan cahaya. Kaca yang menyelubungi filamen panas tersebut
menghalangi udara untuk berhubungan dengannya sehingga filamen tidak
akan langsung rusak akibatteroksidasi.
Lampu pijar dipasarkan dalam berbagai macam bentuk dan tersedia untuk
tegangan (voltase) kerja yang bervariasi dari mulai 1,25 volt hingga 300
volt. Energi listrik yang diperlukan lampu pijar untuk menghasilkan
cahaya yang terang lebih besar dibandingkan dengan sumber cahaya
buatan lainnya sepertilampu pendar dan diode cahaya, maka secara
bertahap pada beberapa negara peredaran lampu pijar mulai dibatasi.
Di samping memanfaatkan cahaya yang dihasilkan, beberapa penggunaan
lampu pijar lebih memanfaatkan panas yang dihasilkan, contohnya adalah
pemanas kandang ayam, dan pemanas inframerah dalam proses pemanasan
di bidang industri.
Lampu tabung atau lampu TL (Tubular lamp) yaitu jenis lampu pelepasan
gas berbentuk tabung, berisi uap raksa bertekanan rendah. Radiasi
ultraviolet yang ditimbulkan oleh ion gas raksa oleh lapisan fosfor dalam
tabung akan dipancarkan berupa cahaya tampak (gejala fluorensensi).
Elektroda yang dipasang pada ujung-ujung tabung berupa kawat lilitan
pijar dan akan menyala bila dialiri listrik.
Lampu TL juga disebut dengan lampu pendar. Lampu pendar adalah salah
satu jenis lampu lucutan gas yang menggunakan daya listrikuntuk
mengeksitasi uap raksa Uap raksa yang tereksitasi itu menghasilkan
gelombangcahaya ultraungu yang pada gilirannya menyebabkan
lapisan fosfor berpendar dan menghasilkan cahaya kasatmata. Lampu
pendar mampu menghasilkan cahaya secara lebih efisien daripada lampu
pijar.
2.2.7 Penghantar
Penghantar / kabel merupakan suatu bahan yang digunakan untuk mengantarkan
arus listrik yang terisolasi oleh bahan penyekat. Beberapa jenis penghantar yang
digunakan dalam praktik ini adalah
NYA (Berisolasi PVC penghantar tembaga kawat tunggal)
Kabel ini biasa dipakai untuk instalasi berpipa (conduit) dan harus
menggunakan pipa karena isolasinya tunggal (satu lapisan). Tidak baik
digunakan untuk instalasi outdoor misal: lampu taman. Maka dari itu kabel
ini praktikan gunakan pada instalasi penerangan yang menggunakan pipa,
dengan ukuran kabel 2,5 mm2.
Gambar 2.13 Kabel NYA
NYM (Berisolasi PVC berselubung karet penghantar tembaga kawat tunggal)
Warna isolasi terluarnya adalah putih. Tersedia dalam berbagai ukuran yang
menentukan jumlah kawat di dalamnya contohnya : 2x1,5mm2, 2x2,5mm2,
3x1,5mm2, 4x2,5mm2 dan lain-lain. Yang menentukan jumlah kawat di dalam
kabel adalah angka di depan “x”. Misal 2x1,5mm2 berarti 2 kawat masing-
masing berukuran penampang 1,5mm2. Penghantar tembaga kawat tunggal,
namun untuk penampang di atas 16mm2 penghantarnya berupa beberapa
kawat yang dipilin menjadi satu.
Kabel jenis ini bisa digunakan untuk instalasi dalam rumah tanpa pipa kecuali
ditanam dalam tembok. Untuk instalasi dalam tembok harus tetap
menggunakan pipa conduit.
Gambar 2.14 Kabel NYM
NYY (Berisolasi PVC berselubung PVC penghantar tembaga kawat tunggal)
Warna isolasi terluarnya hitam. Seperti NYM, kabel ini juga dalam berbagai
ukuran penampang dan jumlah kawatnya. Kabel ini bisa digunakan untuk
instalasi indoor maupun outdoor tanpa pipa sekalipun (apabila terpaksa)
karena isolasi kabel jenis ini kuat menghadapi berbagai cuaca (weatherproof).
Satu lagi, kabel NYY ini harganya lebih mahal dari jenis-jenis kabel
sebelumnya.
Gambar 2.15 Kabel NYY
2.3 Stater Motor
2.3.1 Direct Online (DOL)
DOL Starter adalah metoda starting motor dengan memberikan tegangan
penuh dari jala-jala secara langsung. Starter jenis ini biasanya digunakan untuk
motor-motor listrik yang berukuran kecil. DOL Starter digunakan apabila
penurunan tegangan saat motor dihidupkan (starting) tidak menjadi masalah atau
tegangan jatuh tidak melewati batas toleransi yang diijinkan mengingat arus
starting motor jenis ini bisa 4-7 kali lebih besar dari arus nominalnya. Sebagai
contoh jika motor dalam kondisi running arusnya sekitar 4 ampere, maka ketika
starting bisa mencapai 16 s/d 28 ampere.DOL Starter umumnya digunakan untuk
starting motor dengan kapasitas dibawah 10 kW.
Ada beberapa jenis DOL Starter:
1. Mechanical/Manual Operated
Cara kerja: Pemberian tegangan pada motor langsung melalui hubungan
operator melalui kontak mekanik. Tidak ada hubungan kontrol otomatis untuk
starter jenis ini.
Mechanical/Manual Operated DOL melewatkan jalur utama yang masuk ke
motor melalui switch. Kerugiannya pemasangan switch harus sedekat
mungkin dengan motor sehingga faktor kerugian tegangan bisa dihindari.
DOL Starter jenis ini hanya digunakan untuk motor-motor yang berkapastias
kecil.
2. Electromagnetic Operated
Pemberian tegangan pada motor melalui sebuah kontak elektromagnetik.
Posisi saklar bisa jauh dari motor yang dikontrol. Starter jenis ini bisa
dihubungkan dengan rangkaian otomatis untuk pengontrolan/safety motor.
3. Solid State Relay Operated
Pemberian tegangan pada motor melalui sebuah rangkaian/komponen
elektronik. SSR digunakan untuk menghindari percikan bunga api yang
biasanya terjadi pada kontak listrik secara mekanik maupun electromagnetik.
Starter jenis ini hanya digunakan untuk motor-motor yang berkapasitas kecil.
2.3.2 Bintang Segitiga (Y – Δ)
Pengaturan dengan system starting bintang segitiga merupakan system
pengasutan yang banyak dijumpai pada industry-industri. System pengasutan ini
hanya boleh digunakan untuk motor-motor yang mempunyai kapasitas daya kira-
kira 5 – 15 kVA, hal ini bertujuan untuk mengurangi arus mula jalan. Oleh
karena itu system pengasutan ini banyak dijumpai di insudtri-industri sebeb
industi kebanyakan menggunakan motor dengan daya yang besar.
Motor ini harus mempunyai kumparan stator yang sesuai dengan tegangan
sumber yang tersedia untuk bintang – segitiga. Motor tidak dibenarkan pada saat
start dalam sambungan segitiga walaupun kumparan pase sesuai dengan tegangan
jala-jala, oleh sebab itu pada saat mula, motor disambung bintang sehingga
kumparan mampu √3 lebih tinggi dari tegangan jala.
Pada kedudukan permulaan motor dalam hubungan bintang segitiga sehingga
tiap kumparan 380V : √3 = 220V, hal ini menyebabkan pengurangan arus mula.
Pada saat kedudukan segitiga, arus akan meningkat √3 kali seperti arus nominal
pada sambungan segitiga.
Bentuk konstruksi dari saklar bintang–segitiga adalah saklar tangan, saklar
otomatis. Pada saklar tangan hubungan bintang –segitiga maka semua kegiatan
diatur secara manual, dimana operator melihat pada pengukuran ampere guna
menentukan kapan pindah ke posisi segitiga. Pada saklar otomatis hal ini
dilakukan secara otomatis dengan bantuan TIMER sebagai simtim waktu dimana
kita sudah menentukan kapan berpindah keposisi segitiga.
2.3.3 Auto Reverse
Auto reverse merupakan pengasutan motor listrik dengan dua arah putaran. Prinsip merubah dua arah putaran motor induksi tiga fasa yaitu dengan merubah dua fasa ( merubah antara fasa S, dengan fasa T ) yang semula R, S, T menjadi R, T, S. Dengan berubahnya arus fasa yang menuju pada kumparan motor tiga fasa tersebut, maka akan mempengaruhi arah medan magnit pada motor, yang tadinya R, S, T berputar ke kanan, setelah dirubah menjadi R, T, S motor akan berputar kekiri. Untuk sistem ini, digunakan 2 kontaktor dan 2 limit switch. Kontaktor pertama digunakan untuk putaran motor yang searah jarum jam, dan kontaktor kedua digunakan untuk putaran motor yang berlawanan dengan arah jarum jam. Sedangkan limit switch digunakan untuk memberhentikan putaran motor.
2.4 Perkakas Listrik
Selain alat-alat diatas, adapun alat-alat yang digunakan untuk mengerjakan praktikum
bengkel ini, antara lain :
1. Jenis-jenis Tang
a. Tang Pengupas
Berfungsi untuk mengupas kabel atau kawat penghantar yang akan digunakan
untuk penyambungan.
b. Tang Buaya
Berfungsi untuk menjepit dan memotong kabel saja.
c. Tang Pemotong
Berfungsi untuk memotong kabel atau kawat penghantar dengan ukuran
sesuai dengan benda kerja.
d. Tang Kombinasi
Berfungsi untuk menjepit, memotong dan memuntir benda yang akan
dikerjakan seperti kabel atau kawat yang digunakan pada instalasi penerangan.
e. Tang Pembulat
Berfungsi untuk membulatkan kabel atau kawat penghantar misalkan
pembuatan mata itik.
2. Obeng Plus dan Minus
Berfungsi untuk memutar atau mengencangkan dan mengendurkan skrup / baut yang
digunakan untuk menempelkan benda pada papan kerja sesuai dengan bentuk kepala
skrup, yakni plus ataupun minus. Ada pula obeng terminal, yaitu obeng yang hanya
digunakan pada terminal.
2.5 Jenis Penerangan
Penerangan langsung
Pada penerangan langsung 90 hingga 100 % cahaya dipancarkan ke bidang kerja.
Pada penerangan langsung terajdi efek terowongan (tunneling effect) pada langit-
langit yaitu tepat di atas lampu terdapat bagian yang gelap. Penerangan langsung
dapat dirancang menyebar atau terpusat, tergantung reflector yang digunakan.
Kelebihan pada penerangan langsung: efisiensi penerangan tinggi, memerlukan
sedikit lampu untuk bidang kerja yang luas. Kelemahannya: bayangannya gelap atau
baying-bayangnya tajam tapi hal ini dpat dikurangi dengan menggunakan sumber-
sumber cahaya bentuk tabung (TL), karena jumlah lampunya sedikit maka jika
terjadi gangguan sangat berpengaruh.
Pada beberapa industri yang lembab atau berdebu lampu penerangan perlu
perlindungan. Perlindungan terhadap kelembaban dapat menggunakan plastic tau
bahan fiberglass yang diperkuat dengan polyester. Disamping tahan terhadap
kelembaban, plastic juga tahan terhadap uap beberapa bahan kimia sehingga tepat
digunakan pada: pabrik kertas, ruang elektro plating, atau industri kimia lainnya.
Penerangan setengah langsung
Penerangan setengah langsung 60 hingga 90 % cahayanya di arahkan ke bidang kerja
selebihnya di arahkan ke langit-langit. Efisiensi penerangan yang sebagian besar
langsung ini cukup baik. Dibandingkan dengan penerangan langsung, pembentukan
baying-bayang dan kilaunya agak kurang. Sejumlah kecil cahayanya dipancarkan
keatas, karena itu kesan mnegenai ukuran ruangannya menjadi lebih baik., seolah-
olah langitnya lebih tinggi. System penerangan ini digunakan di gedung-gedung
kantor dan ibadat, untuk tangga rumah, gang kelas, toko dan sebagainya.
Penerangan menyebar (difus)
Pada penerangan difus distribusi cahaya ke atas dan bawah relative merata yaitu
berkisar 40 hingga 60%. Perbandingan ini tidak tepat masing-masing 50%, karena
armature yang berbentuk bola yang digunakan ada kalanya ada terbuka pada bagian
bawah atau atas. Armature terbuat dari bahan yang tembus cahaya, antara lain: kaca
embun, fiberglass, plastic. Penerangan difus menghasilkan cahaya teduh dibanding
yang dihasilkan 2 penerangan yang dijelaskan sebelumnya.
Efisiensi penerangan difus lebih rendah daripada efisiensi kedua system yang telah
dibahas sebelumnya. Sebagian dari cahaya sumber-sumber cahaya sekarang
diarahkan ke dinding dan langit-langit. Pembentukan baying-bayang dan kilaunya
banyak berkurang. Penerangan difus banyak digunakan di tempat ibadat, ruangan
sekolah, ruangan kantor dan tempat-tempat kerja.
Penerangan setengah tak langsung
Pada penerangan setengah tak langsung distribusi cahaya 60 hingga 90% diarahkan
ke langit-langit, karena itu langit-langit dan dinding-dinding ruangan harus diberi
warna terang. Distribusi cahaya pada penerangan ini mirip dengan distribusi
penerangan tak langsung tetapi lebih efisien dan kuat penerangannya lebih tinggi.
Perbandingan kebeningan antara sumber cahaya dengan sekelilingnya tetap
memenuhi syarat tetapi pada penerangan ini timbul bayangan walaupun tidak jelas.
Penerangan setengah tak langsung digunaakan pada ruangan yang memerlukan
modeling shadow. Penggunaan penerangan setengah tak langsung pada: took buku,
raung baca, ruang tamu dan rumah-rumah sakit.
Penerangan tak langsung
Pada penerangan tak langsung 90 hingga 100% cahaya dipancarkan ke langit-langit
ruangan sehingga yang dimanfaatkan padda bidang kerja adalah cahaya pantulan.
Pancaran cahaya pada penerangan tak langsung dapat pula dipantulkan pada dinding
sehingga cahaya yang sampai pada permukaan bidang kerja adalah cahaya pantulan
dari dinding.
Kalau bidang pantulnya langit-langit, maka kuat penerangan pada bidang kerja
dipengaruhi oleh factor refleksi langit-langit. Oleh karena itu warna langit-langit dan
dinding harus terang. Bayang-bayang hampir tidak ada lagi. Untuk keperluan itu
lampu umunya digantung.
Peneranagn tak langsung menjadi tidak efisien jika cahaya yang sampai ke langit-
langit merupakan cahaya pantulan dari bidang lain. Penerangan jenis ini diperlukan
untuk membaca, menulis dan untuk melakukan pekerjaan-pekerjaan halus lainnya
seperti ruang gambar, perkantoran, rumah sakit, hotel.