Bahan Ajar PPML2 (e)

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


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



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



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



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



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:



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.


a b c


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



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



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.



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



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



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



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



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



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


U

V

W

X

Y

Z


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


U

V

W

X

Y

Z


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


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


U X

V Y

W Z


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


U

V

W

X

Y

Z


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




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


U X

V Y

W Z


Gambar Bentangan kumparan jerat (spiral).

Gambar 17. Bentangan Stator Kumparan Sepusat Motor 3 Fasa 24 Alur 1 Pasang Kutub



Gambar Bentangan kumparan sepusat (consentric).

Gambar 17. Bentangan Stator Kumparan Sepusat Motor 3 Fasa 24 Alur 1 Pasang Kutub



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.



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 :



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



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



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.



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



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



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



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



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)



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.



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


Bahan Ajar PPML2 (e)

Documents

Transcript of Bahan Ajar PPML2 (e)