57572775 mesin mesin listrik
TRANSCRIPT
-
8/12/2019 57572775 Mesin Mesin Listrik
1/59
BAB 1
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Kebutuhan akan energi pada saat ini terus mengalami
peningkatan di berbagai wilayah. Salah satunya adalah kebutuhan
akan listrik. Karena hal itulah pembangunan pusat pembangkit listrik
dilakukan dan dikembangkan sehingga kebutuhan listrik di wilayah
yang jauh bisa terpenuhi atau tersalurkan. Pada pusat pembangkit
listrik , menggunakan sumber energi seperti bahan baker fosil (minyak,
gas alam, dan batubara), hidro, panas bumi, nuklir, angin, air yang
diubah menjadi energi listrik.
Dalam membangun pusat pembangkit listrik diperlukan
beberapa komponen seperti : generator, motor, tranformator, dan
panel listrik. nergi listrik dikirimkan melalui saluran transmisi
bertegangan tinggi menuju pusat!pusat beban. "gar energi listrik tidak
banyak yang menghilang maka digunakan transformator penaiktegangan (step-up transformer), Peningkatan tegangan dimaksudkan
untuk mengurangi jumlah arus yang mengalir pada saluran transmisi
yang dengan demikian berarti rugi!rugi panas (heat-loss) I2R dapat
dikurangi. Ketika saluran transmisi men#apai pusat beban, tegangan
tersebut kembali diturunkan menjadi tegangan menengah, dengan
menggunakan transformator penurun tegangan (step-down
transformer).
Di pusat!pusat beban yang terhubung dengan saluran distribusi,
energi listrik ini diubah menjadi bentuk!bentuk energi terpakai lainnya
seperti energi mekanis (motor), penerangan, pemanas, pendingin,
seperti yang digunakan dikehidupan sehari!hari
Sumber tenaga listrik saat ini merupakan kebutuhan yang #ukup
mendasar baik di bidang industri maupun di rumah tangga . Kebutuhan
listrik semakin lama semakin meningkat sejalan dengan
perkembangan teknologi. Dalam pendistribusian tenaga listrik
$
-
8/12/2019 57572775 Mesin Mesin Listrik
2/59
menggunakan jaringan listrik yang #ukup panjang, mulai dari
pembangkit listrik, gardu!gardu listrik sampai ke industri atau ke
perumahan.
1.2 Tujuan
1 Pembaca dapat mengerti tentang generator AC maupun DC
2 Pembaca dapat mengerti prinsip kerja generator arus bolak-balik
3 Pembaca mampu mengetahui kontruksi generator AC maupun DC
4 Pembaca mampu mengetahui jenis-jenis generator AC maupun DC
5 Pembaca dapat mengerti tentang motor AC maupun DC
6 Pembaca dapat mengerti prinsip kerja motor arus bolak-balik
Pembaca mampu mengetahui kontruksi motor AC maupun DC
! Pembaca mampu mengetahui jenis-jenis motor AC maupun DC
" Pembaca dapat mengerti tentang trans#ormator
1$ Pembaca dapat mengerti prinsip kerja trans#ormator
11 Pembaca mampu mengetahui kontruksi trans#ormator
12 Pembaca mampu mengetahui jenis-jenis trans#ormator
$% Pembaca dapat mengerti tentang lampu indikator
14 Pembaca dapat mengerti tentang phus buttom
15 Pembaca dapat mengerti tentang magnet contraktor
16 Pembaca dapat mengerti tentang timer
1 Pembaca dapat mengerti tentang rela%
1! Pembaca dapat mengerti tentang tegangan jala-jala
1.3 Rumusan Masalah
Permasalahan %ang sa%a bahas sebagai berikut
1 Apa %ang dimaksud dengan &enerator'
2 (ebutkan apa saja macam-macam &enerator'
3 Apa %ang dimaksud &enerator AC maupun &enerator DC'
4 )agaimana prinsip kerja &enerator AC maupun &enerator DC'
5 )agaimana kontruksi &enerator AC maupun &enerator DC'
&
-
8/12/2019 57572775 Mesin Mesin Listrik
3/59
6 Apa %ang dimaksud dengan *otor'
(ebutkan apa saja macam-macam *otor'
! Apa %ang dimaksud *otor AC maupun *otor DC'
" )agaimana prinsip kerja *otor AC maupun *otor DC'
1$ )agaimana kontruksi *otor AC maupun *otor DC'
11 Apa %ang dimaksud dengan +rans#ormator'
12 (ebutkan apa saja macam-macam +rans#ormator'
13 Apa %ang dimaksud +rans#ormator'
14 )agaimana prinsip kerja +rans#ormator'
15 )agaimana kontruksi +rans#ormator'
$'Apa %ang dimaksud dengan phus buttom'
$Apa %ang dimaksud dengan magnet contraktor'
$Apa %ang dimaksud dengan timer'
$*Apa %ang dimaksud dengan rela%'
&+Apa %ang dimaksud dengan lampu indicator'
&$Apa %ang dimaksud dengan tegangan jala-jala'
%
-
8/12/2019 57572775 Mesin Mesin Listrik
4/59
BAB 2
PEMBAHASAN
2.1. enerat!r
&enerator adalah salah satu komponen %ang dapat mengubaha energi gerak menjadi
energ% listrik,Prinsip kerjan%a dapat dipelajari dengan teori medan elekronik ,Poros pada
generator dipasangdengan material #erromagnetic permanen,(etelah itu disekeliling poros
terdapat stator %ang bentuk #isisn%a adalah kumparan-kumparan kaat %ang membentuk loop,
.etika poros generator mulai berputar maka akan terjadi perubahan #luks pada stator
%ang akhirn%a karena terjadi perubahan tegangan dan arus listrik tertentu, +egangan
dan arus listrik %ang dihasilkan ini disalurkan melalui kabel jaringan listrik,
)erdasarkan arus %ang disalurkan generator
menjadi 2 jenis %aitu generator AC /bolak balik0
dangenerator DC /searah0,&enerator AC merupakan
komponen %ang dapat mengubah energ% gerak
menjadienergi listrik,Penggunaan generator saat ini dapat
diman#aakan sebagai pembangkit listrik
&enerator AC atau altenator bekerja pada prinsip %ang sama dari induksi
elektromagnetik sebagai generator DC,Arus bolak balik dapat dihasilkan dari perputaran lilitan
pada medan magnet atau perputaran medan magnet pada lilitan stasioner/seimbangtidak
berubah0,ilai dari tegangan tergantung pada
umlah perputaran pada lilitan
.ekuatan medan
-
8/12/2019 57572775 Mesin Mesin Listrik
5/59
.ecepatan rotasi lilitanmedan magnet
(tator adalah bagian generator %ang diam /bekerja sebagai magnet0 %ang
membangkitkan tegangan AC
)rush sebagai penghubung kemotor listrik
*edan magnet
2.1.1. enerat!r Arus B!lak"Bal#k $A%&
&enerator arus bolak-balik %aitu generator dimana tegangan %ang
dihasilkan /tegangan out put 0 berupa tegangan bolak-balik, &enerator arus bolak-
balik ber#ungsi mengubah tenaga mekanis menjadi tenaga listrik arus bolak-balik,
&enerator Arus )olak-balik sering disebut juga seabagai alternator generator AC
/alternating current0 atau generator sinkron, Dikatakan generator sinkron karena
jumlah putaran rotorn%a sama dengan jumlah putaran medan magnet pada stator,
.ecepatan sinkron ini dihasilkan dari kecepatan putar rotor dengan kutub-kutub
magnet %ang berputar dengan kecepatan %ang sama dengan medan putar pada
stator, )erdasarkan sistem pembangkitann%a generator AC dapat dibagi menjadi 2
%aitu
1, &enerator 1 #asa
2, &enerator 3 #ase
2.1.1.1.'!nstruks# enerat!r Arus B!lak"(al#k
.onstruksi generator arus bolak-balik ini terdiri dari dua bagian utama
%aitu stator %akni bagian diam %ang mengeluarkan tegangan bolakbalik dan
rotor %akni bagian bergerak %ang menghasilkan medan magnit %ang
menginduksikan ke stator, (tator terdiri dari badan generator %ang terbuat dari
baja %ang ber#ungsi melindungi bagian dalam generator kotakterminal dan name
plate pada generator, nti (tator %ang terbuat dari bahan #erromagnetik %ang
berlapis-lapis dan terdapat alur-alur tempat meletakkanlilitan stator, 7ilitan stator
%ang merupakan tempat untuk menghasilkan tegangan, (edangkan rotor
berbentuk kutub sepatu /salient0 atau kutub dengan celah udara sama rata /rotor
silinder0,
-
-
8/12/2019 57572775 Mesin Mesin Listrik
6/59
2.1.1.2.Pr#ns#) 'erja enerat!r Arus B!lak"(al#k
Prinsip dasar generator arus bolak-balik menggunakan hukum 8arada%%ang men%atakan jika sebatang penghantar berada pada medan magnet %ang
berubah-ubah maka pada penghantar tersebut akan terbentuk ga%a gerak listrik,
Prinsip kerja generator arus bolak-balik tiga #asa /alternator0 pada dasarn%a sama
dengan generator arus bolak-balik satu #asa akan tetapi pada generator tiga #asa
memiliki tiga lilitan %ang sama dan tiga tegangan outputn%a berbeda #asa 12$$
pada masing-masing #asa seperti ditunjukkan pada &ambar dibaah ini
2.1.1.3. enerat!r Tan)a Be(an $Be(an N!l&
ika poros generator diputar dengan kecepatan sinkron dan rotor diberi
arus medan # maka tegangan 9$ akan terinduksi pada kumparan jangkar stator
sebesar 9$: cn dimana
c : konstanta mesin n : putaran sinkron : #luks %ang dihasilkan oleh #
&enerator arus bolak-balik %ang dioperasikan tanpa beban arus jangkarn%a akan
nol /a: $0 sehingga tegangan terminal ;t : ;a : ;o, .arena besar ggl induksi
merupakan #ungsi dari #lu< magnet maka ggl induksi dapat dirumuskan 9a : #
'
-
8/12/2019 57572775 Mesin Mesin Listrik
7/59
/ 0 %ang berarti pengaturan arus medan sampai kondisi tertentu akan
mengakibatkan ggl induksi tanpa beban dalam keadaan saturasi seperti
ditunjukkan pada &ambar di baah
&.$.$.. enerat!r Ber(e(an
+iga macam si#at beban jika dihubungkan dengan generator %aitu beban
resisti# beban indukti# dan beban kapasiti#, Akibat pembeban ini akan
berpengaruh terhadap tegangan beban dan #aktor da%an%a, &ambar 4
menunjukkan jika beban generator bersi#at resisti# mengakibatkan penurunan
tegangan relati# kecil dengan #aktor da%a sama dengan satu, ika beban generator
bersi#at indukti# terjadi penurunan tegangan %ang cukup besar dengan #aktor da%a
terbelakang /lagging0, (ebalikn%a ika beban generator bersi#at kapasiti# akan
terjadi kenaikan tegangan %ang cukup besar dengan #aktor da%a mendahului
/leading0,
=ubungan antara tegangan tanpa beban /9o0 dengan tegangan berbeban /;0
disebut regulasi tegangan %ang din%atakan sebagai berikut
2.1.1.*. S#stem Penguat $E+,#ter&
(aat generator dihubungkan dengan beban akan men%ebabkan tegangan
keluaran generator akan turun karena medan magnet %ang dihasilkan dari arus
penguat relati# konstan, Agar tegangan generator konstan maka harus ada
-
8/12/2019 57572775 Mesin Mesin Listrik
8/59
peningkatan arus penguatan sebanding dengan kenaikan beban, &ambar 5
menunjukkan sistem arus penguatan pada generator dan karakteristik tegangan
keluarann%a,
.eterangan
&aris lengkung 1 .arakteristik tegangan keluar tanpa beban %ang diperoleh dari
medan magnet minimum,
&aris lengkung 2 .arakteristik tegangan dengan penambahan arus penguatan
maksimum,
&aris lengkung 3 .arakteristik %ang ber>ariasi dengan mengatur arus penguatan
sesuai kebutuhan beban,
2,&enerator3#asa
&enerator %ang dimana dalam sistem melilitn%a terdiri dari tiga kumpulan
kumparan %ang manakumparan tersebut masing-masing dinamakan lilitan #asa,
adi pada statorn%a ada lilitan #asa%ang ke satu ujungn%a diberi tanda ? @ B
lilitan #asa %ang ke dua ujungn%a diberi tanda denganhuru# ; @ dan akhirn%a
ujung lilitan #asa %ang ke tiga diberi tanda dengan huru# @ E,enis generator
%ang digunakan dalam pembuatan tugas akhir ini %aitu generator AC 1
#asa,7ilitan stator
7ilitan stator terdiri atas beberapa kumparan %ang dipasang dalam alur-
alur inti stator, Pada kumparan stator terdapat sisi kumparan %ang terletak dalam
-
8/12/2019 57572775 Mesin Mesin Listrik
9/59
alur-alur dan kepala-kepala kumparan %ang menghubungkan sisi-sisi kumparan
diluar alur-alur satu sama lain, +iap-tiap kumparan terdiri atas satu atau lebih
lilitan menurut besar tegangan, Dalam gambar 2,2adilukiskan sebuah kumparan
%ang terdiri atas empat lilitan, umlah kaat tiap sisi kumparansama ban%akn%a
dengan jumlah lilitan pada tiap-tiap kumparan,
2.1.2. enerat!r D%
&enerator arus searah %aitu generator dimana tegangan %ang dihasilkan
/tegangan out put0berupa tegangan searah karena didalamn%a terdapat sistem
pen%earahan %ang dilakukan bisaberupa oleh komutator atau menggunakan diode,
&enerator DC merupakan sebuah perangkat mesin listrik dinamis %ang
mengubah energi mekanis menjadi energi listrik, &enerator DC menghasilkan
arus DC arus searah, &enerator DC dibedakan menjadi beberapa jenis
berdasarkan dari rangkaian belitan magnet atau penguat eksitasin%a terhadap
jangkar /anker0 jenis generator DC %aitu
1, &enerator penguat terpisah
2, &enerator shunt
3, &enerator kompon
2.1.2.1.'!nstruks# enerat!r D%
Pada umumn%a generator DC dibuat dengan menggunakan magnet
permanent dengan 4-kutub rotor regulator tegangan digital proteksi terhadap
beban lebih starter eksitasi pen%earah bearing dan rumah generator atau casis
serta bagian rotor, &ambar di baa menunjuk-kan gambar potongan melintang
konstruksi generator DC, &enerator DC terdiri dua bagian %aitu stator %aitu
bagian mesin DC %ang diam dan bagian rotor
%aitu bagian mesin DC %ang berputar, )agian
stator terdiri dari rangka motor belitan stator
sikat arang bearing dan terminal bo
-
8/12/2019 57572775 Mesin Mesin Listrik
10/59
2.1.2.2.Pr#ns#) kerja enerat!r D%
Prinsip kerja suatu generator arus searah berdasarkan hukum 8arada%
e : - d dt
Dimana
: umlah 7ilitan
: 8luksi *agnet
e : +egangan mbas &&7 /&a%a &erak 7istrik0
Dengan lain perkataan apabila suatu konduktor memotong garis-garis
#luksi magnetik %ang berubah-ubah maka &&7 akan dibangkitkan dalam
konduktor itu, adi s%arat untuk dapat dibangkitkan &&7 adalah
F harus ada konduktor / hantaran kaat 0
F harus ada medan magnetik
F harus ada gerak atau perputaran dari konduktor dalam medan atau ada
#luksi %ang berubah %ang memotong konduktor itu
?ntuk menentukan arah arus pada setiap saat berlaku pada kaidah tangan kanan
F ibu jari gerak perputaran
F jari telunjuk medan magnetik kutub utara dan selatan
F jari tengah besaran gal>anis tegangan ? dan arus
?ntuk perolehan arus searah dari tegangan bolak-balik meskipun tujuan
utaman%a adalah pembangkitan tegangan searah tampak baha tegangan
kecepatan %ang dibangkitkan pada kumparan jangkar merupakan tegangan bolak-
balik, )entuk gelombang %ang berubah-ubah tersebut karenan%a harus
disearahkan, ?ntuk mendapatkan arus searah dari arus bolak balik dengan
menggunakan
F (aklar
F .omutator
F Dioda
2.1.2.3.enerat!r 'um)aran Tunggal
$+
-
8/12/2019 57572775 Mesin Mesin Listrik
11/59
&enerator kumparan tunggal merupakan suatu kutub dua sederhana
dengan inti jangkar dan komutator %ang di hilangkan agar lebih sederhana,
.umparan jangkar tunggal dapat diputas pada sumbu G-G dalam medan magnet
seragam %ang dihasilkan oleh kedua kutub, )ila kumparan diputar melalui medan
magnet oleh alat mekanis ban%ak garis ga%a %ang melalui kumparan berubah
secara kontinue, )esarn%a ggl %ang diinduksikan tergantung pada laju perubahan
#luksi %ang melalui kumparan dan arahn%a ditentukan oleh aturan tangan kanan,
Dalam generator kumparan tunggal, Dengan kuat medan %ang konstan maka ggl
%ang diinduksi pada setiap saat tergantung pada kecepatan kumparan %ang
memotong medan pada saat itu, &gl %ang dihasilkan oleh gerakan kumparan
melalui medan magnet seperti dalam generator disebut ggl %ang dibangkitkan,
ika kumparan pada posisi >ertikal tetapi kumparan bergerak paralel
terhadap garis ga%a sehingga #luksi %ang di lingkupi kumparan tidak berubah,
)erarti tidak ada ggl %ang dibangkitkan ketika kumparan dalam posisi ini, ika
kumparan dalam posisi ini ia dikatakan bidang netral,
.etika kumparan diputar dalam arah jarum jam pada kecepatan konstan
tetapi kumparan mulai memotong medan pada mulan%a perlahan tetapi dengan
laju %ang semakin bertambah secara perlahan-lahan, *aka besarn%a ggl %ang
posisi seperti ini %ang dibangkitkan ketika kumparan bergerak melalui posisi "$$
adalah dari b ke a dan dari d ke c pada posisi ini kumparan bergerak pada sudut
%ang tegak lurus pada medan dan oleh sebab itu memotong medan pada laju
maksimum dan konsekuensi ggl %ang dibangkitkan pada titik ini berharga
maksimum,
2.1.2.-.enerat!r Ekstans# Ter)#sah
&enerator %ang eksitasi medann%a dicatu dari sumber dc %ang berdiri
seperti baterai pen%impanan atau generator dc terpisah, +ahanan geser medan
dihubungkan seeri pada medan agar dapat mengubah ekstasi medan, ika beben
bertambah maka tegangan terminal berkurang ada dua alasan akibat penurunan
tegangan terminal %aitu
1, )an%akn%a #luksi medan e#ekti#,
$$
-
8/12/2019 57572775 Mesin Mesin Listrik
12/59
-
8/12/2019 57572775 Mesin Mesin Listrik
13/59
kecil, .arena medan shunt dihubungkan langsung pada sikat-sikat arus akan
mengalir dalam lilitan ini,
2.1.2.*.1. 'arakter#st#k enerat!r Shunt
&enerator shunt mempun%ai karakteristik seperti ditunjukkan pada
&ambar dibaah ini, +egangan output akan turun lebih ban%ak untuk kenaikan
arus beban %ang sama dibandingkan dengan tegangan output pada generator
penguat terpisah, (ebagai sumber tegangan karakteristik dari generator penguat
terpisah dan generator shunt tentu kurang baik karena seharusn%a sebuah
generator mempun%ai tegangan output %ang konstan namun hal ini dapat
diperbaiki pada generator kompon,
.arakteristik &enerator (hunt,
2.1.2..enerat!r Ser#
&enerator seri merupakan generator eksitasi sendiri dengan jangkar lilitan
medan dan beban semuan%a dihubungkan seri jadi arus medan dan #luksi medan
berbanding lurus dengan arus beban,jika genarator melaju tanpa beban maka ada
ggl kecil %ang dibangkitkan karea adan%amagnetisme sisia, ika beban luar
dipasang dan arus mulai mengalir dalam lilitan medan tegangan terminal
generator bertambah, +egangan terminl terus bertambah sampai rangkaian magnet
menjadi jenuh,
2.1.2./.enerat!r '!m)!n
$%
-
8/12/2019 57572775 Mesin Mesin Listrik
14/59
&enerator %ang dilengkapi lilitan medan seri maupun medan shunt disebut
generator kompon, ika medan seri dihubungkan sedemikian sehingga ampare
lilitann%a bekerja dengan arah %ang sama dengan medan shunt generator
merupakan generator kompon komutati#, ika tegangan terminal beban pnuh sama
dengan tegangan tanpa beban maka generator dikatan menjadi kompon datar, ika
amparelilitan seri pada keadaan berbeban penuh adalah lebih dari cukup untuk
mengkompensasi reaksi jangkar tanpa beban dan generator ini dikatakn menjadi
kompon plebih,
&enerator kompon digunakan lebih luas daripada generator jenis lainn%a
karena ia dapat dirancang agar mempun%ai>ariasi karakteristik %ang luas,
&enerator kompon lebih digunakan bila generator tempat dalam jarak %ang cukup
jauh dari beban, .enaikan tegangan terminal generator mengkompensasi tegangan
jhatuh pada rangkaian pencatu beban,
2.1.2./.1. 'arakter#st#k enerat!r '!m)!n
.arakteristik &enerator .ompon
Pada gambar diatas menunjukkan karakteristik generator kompon,
+egangan output generator terlihat konstan dengan pertambahan arus beban baik
pada arus eksitasi penuh maupun eksitasi 5$H, =al ini disebabkan oleh adan%a
penguatan lilitan seri %ang cenderung naik tegangann%a jika arus beban
bertambah besar, adi ini merupakan kompensasi dari generator shunt %ang
cenderung tegangann%a akan turun jika arus bebann%a naik,
$
-
8/12/2019 57572775 Mesin Mesin Listrik
15/59
2.2. M!t!r
*otor adalah %ang mengubah energi listrik menjadi energi mekanis-
konstruksi motor sangatlah mirip dengan generator, *otor listrik merupakan
sebuah perangkat elektromagnetis %ang mengubah energi listrik menjadi energi
mekanik, 9nergi mekanik ini digunakan untuk misaln%a memutar impeller
pompa #an atau bloer menggerakan kompresor mengangkat bahan dll, *otor
listrik digunakan juga di rumah /mixer bor listrik #an angin0 dan di industri,
*otor listrik kadangkala disebut Ikuda kerjaJ n%a industri sebab diperkirakan
baha motor-motor menggunakan sekitar $H beban listrik total di industri,
2.2.1.Baga#mana se(uah m!t!r (ekerja
*ekanisme kerja untuk seluruh jenis motor secara umum sama
Arus listrik dalam medan magnet akan memberikan ga%a
ika kaat %ang membaa arus dibengkokkan menjadi sebuah
lingkaranloop, maka kedua sisi loop %aitu pada sudut kanan medan magnet
akan mendapatkan ga%a pada arah %ang berlaanan,
Pasangan ga%a menghasilkan tenaga putar torque untuk memutar
kumparan,
*otor-motor memiliki beberapa looppada dinamon%a untuk memberikan
tenaga putaran %ang lebih seragam dan medan magnetn%a dihasilkan oleh
susunan elektromagnetik %ang disebut kumparan medan,
Dalam memahami sebuah motor penting untuk mengerti apa %ang
dimaksud dengan beban motor, )eban mengacu kepada keluaran tenaga putar
torque sesuai dengan kecepatan %ang diperlukan, )eban umumn%a dapat
dikategorikan kedalam tiga kelompok /)99 ndia 2$$40
Beban torque konstan adalah beban dimana permintaan keluaran
energin%a ber>ariasi dengan kecepatan operasin%a namun torque n%a tidak
ber>ariasi, Contoh beban dengan torque konstan adalah conveyors, rotary
kilns dan pompa displacement konstan,
Beban dengan variabel torque adalah beban dengan torque %ang
ber>ariasi dengan kecepatan operasi, Contoh beban dengan >ariabel torque
$-
-
8/12/2019 57572775 Mesin Mesin Listrik
16/59
adalah pompa sentri#ugal dan #an /torque ber>ariasi sebagai kadrat
kecepatan0,
Beban dengan energi konstan adalah beban dengan permintaan torque
%ang berubah dan berbanding terbalik dengan kecepatan, Contoh untuk beban
dengan da%a konstan adalah peralatan-peralatan mesin,
2.2.2. M!t!r D%
*otor DC memerlukan suplai tegangan %ang searah pada kumparan
medan untuk diubah menjadi energi mekanik, .umparan medan pada motor dc
disebut stator /bagian %ang tidak berputar0 dan kumparan jangkar disebut rotor
/bagian %ang berputar0, ika terjadi putaran pada kumparan jangkar dalam pada
medan magnet maka akan timbul tegangan /&&70 %ang berubah-ubah arah pada
setiap setengah putaran sehingga merupakan tegangan bolak-balik, Prinsip kerja
dari arus searah adalah membalik phasa tegangan dari gelombang %angmempun%ai nilai positi# dengan menggunakan komutator dengan demikian arus
%ang berbalik arah dengan kumparan jangkar %ang berputar dalam medan magnet,
)entuk motor paling sederhana memiliki kumparan satu lilitan %ang bisa berputar
bebas di antara kutub-kutub magnet permanen,
$'
-
8/12/2019 57572775 Mesin Mesin Listrik
17/59
Catu tegangan dc dari baterai menuju ke lilitan melalui sikat %ang
men%entuh komutator dua segmen %ang terhubung dengan dua ujung lilitan,
.umparan satu lilitan pada gambar di atas disebut angker dinamo, Angker dinamo
adalah sebutan untuk komponen %ang berputar di antara medan magnet,
memperlihatkan sebuah motor DC %ang memiliki tiga komponen utama
Kutub medan. (ecara sederhada digambarkan baha interaksi dua kutub
magnet akan men%ebabkan perputaran pada motor DC, *otor DC memiliki
kutub medan %ang stasioner dan dinamo %ang menggerakan bearing padaruang diantara kutub medan, *otor DC sederhana memiliki dua kutub
medan kutub utara dan kutub selatan, &aris magnetik energi membesar
melintasi bukaan diantara kutub-kutub dari utara ke selatan, ?ntuk motor
%ang lebih besar atau lebih komplek terdapat satu atau lebih elektromagnet,
9lektromagnet menerima listrik dari sumber da%a dari luar sebagai pen%edia
struktur medan,
Dinamo. )ila arus masuk menuju dinamo maka arus ini akan menjadi
elektromagnet, Dinamo %ang berbentuk silinder dihubungkan ke as
penggerak untuk menggerakan beban, ?ntuk kasus motor DC %ang kecil
dinamo berputar dalam medan magnet %ang dibentuk oleh kutub-kutub
sampai kutub utara dan selatan magnet berganti lokasi, ika hal ini terjadi
arusn%a berbalik untuk merubah kutub-kutub utara dan selatan dinamo,
Commutator. .omponen ini terutama ditemukan dalam motor DC,
.egunaann%a adalah untuk membalikan arah arus listrik dalam dinamo,
$
-
8/12/2019 57572775 Mesin Mesin Listrik
18/59
Commutatorjuga membantu dalam transmisi arus antara dinamo dan sumber
da%a,
.euntungan utama motor DC adalah sebagai pengendali kecepatan %ang
tidak mempengaruhi kualitas pasokan da%a, *otor ini dapat dikendalikan dengan
mengatur
+egangan dinamo K meningkatkan tegangan dinamo akan meningkatkan
kecepatan
Arus medan K menurunkan arus medan akan meningkatkan kecepatan,
2.2.2.1.Pr#ns#) Dasar %ara 'erja
ika arus leat pada suatu konduktor timbul medan magnet di sekitar
konduktor, Arah medan magnet ditentukan oleh arah aliran arus pada konduktor,
Aturan &enggaman +angan .anan bisa dipakai untuk menentukan arah garis
#luks di sekitar konduktor, &enggam konduktor dengan tangan kanan dengan
jempol mengarah pada arah aliran arus maka jari-jari anda akan menunjukkan
arah garis #luks,
ika konduktor berbentuk ? /angker dinamo0 diletakkan di antara kutub
uatara dan selatan %ang kuat medan magnet konduktor akan berinteraksi dengan
medan magnet kutub,
Gambar Reaksi garis fluks.
$
-
8/12/2019 57572775 Mesin Mesin Listrik
19/59
7ingkaran bertanda A dan ) merupakan ujung konduktor %ang
dilengkungkan /looped conductor0, Arus mengalir masuk melalui ujung A dan
keluar melalui ujung ),
*edan konduktor A %ang searah jarum jam akan menambah medan pada
kutub dan menimbulkan medan %ang kuat di baah konduktor, .onduktor akan
berusaha bergerak ke atas untuk keluar dari medan kuat ini, *edan konduktor )
%ang berlaanan arah jarum jam akan menambah medan pada kutub dan
menimbulkan medan %ang kuat di atas konduktor, .onduktor akan berusaha
untuk bergerak turun agar keluar dari medan %ang kuat tersebut, &a%a-ga%a
tersebut akan membuat angker dinamo berputar searah jarum jam, *ekanisme
kerja untuk seluruh jenis motor secara umum
Arus listrik dalam medan magnet akan memberikan ga%a,
ika kaat %ang membaa arus dibengkokkan menjadi sebuah lingkaran
loop maka kedua sisi loop %aitu pada sudut kanan medan magnet akan
mendapatkan ga%a pada arah %ang berlaanan,
Pasangan ga%a menghasilkan tenaga putar torque untuk memutar
kumparan,
*otor-motor memiliki beberapa looppada dinamon%a untuk memberikan
tenaga putaran %ang lebih seragam dan medan magnetn%a dihasilkan oleh
susunan elektromagnetik %ang disebut kumparan medan,
Pada motor dc daerah kumparan medan %ang dialiri arus listrik akan
menghasilkan medan magnet %ang melingkupi kumparan jangkar dengan arah
tertentu, .on>ersi dari energi listrik menjadi energi mekanik /motor0 maupun
sebalikn%a berlangsung melalui medan magnet dengan demikian medan magnet
disini selain ber#ungsi sebagai tempat untuk men%impan energi sekaligus sebagai
tempat berlangsungn%a proses perubahan
energi daerah tersebut dapat dilihat pada
gambar di baah ini
$*
-
8/12/2019 57572775 Mesin Mesin Listrik
20/59
Gambar Prinsip kerja motor dc
Agar proses perubahan energi mekanik dapat berlangsung secara
sempurna maka tegangan sumber harus lebih besar daripada tegangan gerak %ang
disebabkan reaksi laan, Dengan memberi arus pada kumparan jangkar %ang
dilindungi oleh medan maka menimbulkan perputaran pada motor,
Dalam memahami sebuah motor penting untuk mengerti apa %ang
dimaksud dengan beban motor, )eban dalam hal ini mengacu kepada keluaran
tenaga putar torquesesuai dengan kecepatan %ang diperlukan, )eban umumn%a
dapat dikategorikan ke dalam tiga kelompok
Be(an t!r0ue k!nstan adalah beban dimana permintaan keluaran
energin%a ber>ariasi dengan kecepatan operasin%a namun torquen%a tidak
ber>ariasi, Contoh beban dengan torque konstan adalah corveyors rotary
kilns dan pompa displacementkonstan,
Be(an engan ar#a(el torque adalah beban dengan torque %ang
ber>ariasi dengan kecepatn operasi, Contoh beban dengan >ariabel torque
adalah pompa sentri#ugal dan fan /torque ber>ariasi sebagai kuadrat
kecepatan0,
Peralatan 9nergi 7istrik *otor 7istrik,
Be(an engan energ# k!nstanadalah beban dengan permintaan torque
%ang berubah dan berbanding terbalik dengan kecepatan, Contoh untuk beban
dengan da%a konstan adalah peralatan-peralatan mesin,
&+
-
8/12/2019 57572775 Mesin Mesin Listrik
21/59
2.2.2.2.Pr#ns#) Arah Putaran M!t!r
?ntuk menentukan arah putaran motor digunakan kaedah 8lamming
tangan kiri, .utub-kutub magnet akan menghasilkan medan magnet dengan arah
dari kutub utara ke kutub selatan, ika medan magnet memotong sebuah kaat
penghantar %ang dialiri arus searah dengan empat jari maka akan timbul gerak
searah ibu jari, &a%a ini disebut ga%a 7orentL %ang besarn%a sama dengan 8,
Prinsip motor aliran arus di dalam penghantar %ang berada di dalam
pengaruh medan magnet akan menghasilkan gerakan, )esarn%a ga%a pada
penghantar akan bertambah besar jika arus %ang melalui penghantar bertambah
besar,
&.&.&.%. aa erak L#str#k4 Ele,tr!m!t#e 5!r,e $EM5&
9*8 induksi biasan%a disebut 9*8 Counter, atau 9*8 kembali, 9*8
kembali artin%a adalah 9*8 tersebut ditimbulkan oleh angker dinamo %ang %ang
melaan tegangan %ang diberikan padan%a, +eori dasarn%a adalah jika sebuah
konduktor listrik memotong garis medan magnet maka timbul ggl pada
konduktor,
&$
-
8/12/2019 57572775 Mesin Mesin Listrik
22/59
Gambar . .!.". #embali,
9*8 induksi terjadi pada motor listrik generator serta rangkaian listrik
dengan arah berlaanan terhadap ga%a %ang menimbulkann%a, =8, 9mil 7enL
mencatat pada tahun 1!34 baha Iarus induksi selalu berlaanan arah dengan
gerakan atau perubahan %ang men%ebabkann%aJ, =al ini disebut sebagai =ukum
7enL, +imbuln%a 9*8 tergantung pada
kekuatan garis #luks magnet
jumlah lilitan konduktor
sudut perpotongan #luks magnet dengan konduktor
kecepatan konduktor memotong garis #luks magnet
+idak ada arus induksi %ang terjadi jika angker dinamo diam,
2.2.2.-.Shunt m!t!r uner l!a
*empertimbangkan sebuah motor dc berjalan tanpa beban, ika beban
mekanis tiba-tiba diterapkan pada poros arus %ang kecil tanpa beban tidakmenghasilkan torsi untuk membaa beban dan motor mulai perlahan turun, ni
men%ebabkan cem# berkurang menghasilkan arus %ang lebih tinggi dan torsi
lebih tinggi, (aat torsi dikembangkan oleh motor adalah sama dengan torsi %ang
dikenakan beban mekanik kemudian kecepatan akan tetap konstan, ?ntuk
men%impulkan dengan meningkatn%a beban mekanis arus armature akan naik
dan kecepatan akan turun,
.ecepatan motor shunt akan tetap relati# konstan dari tidak ada beban ke
beban penuh, Pada motor %ang kecil itu han%a turun sebesar 1$-15 persen saat
beban penuh ditambahkan, Pada mesin %ang besar dropn%a bahkan berkurang
sebagian ke hambatan armature %ang paling rendah, Dengan men%esuaikan #ield
rheostat kecepatan harus dijaga agar benar-benar konstan sesuai dengan
perubahan beban,
2.2.2.*.Ser#es m!t!r
&&
-
8/12/2019 57572775 Mesin Mesin Listrik
23/59
*otor seri identik dalam kosntruksi untuk motor shunt kecuali untuk #ield,
8ield dihubungkan secara seri dengan armature oleh karena itu membaa arus
armature seluruhn%a, 8ield seri ini terdiri dari beberapa putaran kaat %ang
mempun%ai penampang cukup besar untuk membaa arus,
*eskipun kosntruksi serupa properti dari motor seri benar-benar berbeda
dari motor shunt Dalam notor shunt #lu< M per pole adalah konstan pada semua
muatan karena #ield shunt dihubungkan ke rangkaian, +etapi motor seri #lu< per
pole tergantung dari arus armature dan beban, (aat arusn%a besar #lu
-
8/12/2019 57572775 Mesin Mesin Listrik
24/59
Gambar . !otor dengan kumparan seri,
9*8 kembali mencapai maksimum jika kecepatan angker dinamo
maksimum, Arus %ang disedot dari catu da%a menurun saat motor makin cepat
karena 9*8 kembali %ang terjadi melaan arus catu da%a,
9*8 kembali tidak bisa sama besar dengan arus 9*8, %ang diberikan
pada motor d,c, sehingga akan mengalir searah dengan 9*8 %ang diberikan,
.arena ada dua 9*8, %ang saling berlaanan 9*8 kembali menghapuskan 9*8,
%ang diberikan maka arus %ang mengalir pada angker dinamo menjadi jauh lebih
kecil jika ada 9*8 kembali, .arena 9*8 kembali melaan tegangan %ang
diberikan maka resistansi angker dinamo akan tetap kecil sementara arus angker
dinamo dibatasi pada nilai %ang aman,
2.2.2..'arakter#st#k m!t!r k!m)!n
*otor .ompon DC merupakan gabungan motor seri dan s%unt. Pada
motor kompon gulungan medan /medan s%unt0 dihubungkan secara paralel dan
seri dengan gulungan d%namo /A0 seperti %ang ditunjukkan dalam gambar 6,
(ehingga motor kompon memiliki torque pen%alaan aal %ang bagus dan
kecepatan %ang stabil, *akin tinggi persentase penggabungan /%akni persentase
gulungan medan %ang dihubungkan secara seri0 makin tinggi pula torque
pen%alaan aal %ang dapat ditangani oleh motor ini,
&
-
8/12/2019 57572775 Mesin Mesin Listrik
25/59
&ambar .arakteristik *otor .ompon DC
Pengereman pada motor
Pengereman secara elektrik dapat dilaksanakan dengan dua cara %aitu secara
Dinamis
Plugging
2.2.2./.Pengereman se,ara D#nam#s
Pengereman %ang dilakukan dengan melepaskan jangkar %ang berputar
dari sumber tegangan dan memasangkan tahanan pada terminal jangkar, Gleh
karena itu kita dapat berbicara tentang aktu mekanis & konstan dalam ban%ak
cara %ang sama kita berbicara tentang konstanta aktu listrik sebuah kapasitor
%ang dibuang ke dalam sebuah resistor, Pada dasarn%a & adalah aktu %ang
diperlukan untuk kecepatan motor jatuh ke 36! persen dari nilai aaln%a,
amun jauh lebih mudah untuk menggambar kur>a kecepatan-aktu dengan
mende#inisikan konstanta aktu baru &o%ang merupakan aktu untuk kecepatan
dapat berkurang menjadi 5$ persen dari nilai aslin%a, Ada hubungan matematis
langsung antara kon>ensional konstanta aktu &dan setengah konstanta aktu &
' Bukuini diberikan oleh
&o: $6"3 &
.ita dapat membuktikan baha aktu mekanis ini konstan diberikan oleh
&-
-
8/12/2019 57572775 Mesin Mesin Listrik
26/59
di mana
+ o : aktu untuk kecepatan motor jatuh ke satu-setengah dari nilai
sebelumn%a NsO
( )momen inersia dari bagian %ang berputar %ang disebut poros motor
Nkg mO
n1 : aal laju pengereman motor saat mulai Nr minO
P1 : aal da%a %ang dikirim oleh motor ke pengereman resistor NO
1315 )konstan Nealue : /3$ p0 2log e2O
$6"3 )konstan Nealue : log e2O
Persamaan ini didasarkan pada asumsi baha e#ek pengereman
sepenuhn%a karena energi pengereman didisipasi di resistor, (ecara umum motor
dikenakan tambahan akibat torsi pengereman indage dan gesekan sehingga
aktu pengereman akan lebih kecil dari %ang diberikan oleh Persamaan, 5,",
2.2.2.6.Pengereman se,ara Plugg#ng
.ita bisa menghentikan motor bahkan lebih cepat dengan menggunakan
metode %ang disebutplugging.ni terdiri dari tiba-tiba membalikkan arus angker
dengan membalik terminal sumber
&ambar 5,1! .ecepatan kur>a terhadap aktu untuk berbagai metode
pengereman,
&'
-
8/12/2019 57572775 Mesin Mesin Listrik
27/59
Di baah kondisi motor normal angker arus 1diberikan oleh
*1: +s- 9 o0*R
di mana R o adalah resistansi armature, ika kita tiba-tiba membalik terminal
sumber tegangan netto %ang bekerja pada sirkuit angker menjadi +oQs0, ang
disebut counter-ggl odariangker tidak lagi bertentangan dengan apa-apa tetapi
sebenarn%a menamba% tegangan suplai s, )ersih ini tegangan akan
menghasilkan arus balik %ang sangat besar mungkin 5$ kali lebih besar daripada
beban penuh arus armature, Arus ini akan memulai suatu busur sekitar komutator
menghancurkan segmen kuas dan mendukung bahkan sebelum baris pemutus
sirkuit bisa terbuka,
&ambar A Amature terhubung ke sumber dc 9 s,
&ambar ) *enghubungkan,
?ntuk mencegah suatu hal %ang tidak diinginkan kita harus membatasi
arus balik dengan memperkenalkan sebuah resistorRdalam seri dengan rangkaian
&
-
8/12/2019 57572775 Mesin Mesin Listrik
28/59
pembalikan /&ambar 5,1"b0, (eperti dalam pengereman dinamis resistor
dirancang untuk membatasi pengereman aal arus * sampaisekitar dua kali arus
beban penuh,
Dengan memasukkan rangkaian torsi re>erse dikembangkan bahkan
ketika angker telah datang berhenti, Akibatn%a pada kecepatan nol o)$ tapi
aku2: s- R,%aitu sekitar satu setengah nilai aaln%a, )egitu motor berhenti
kita harus segera membuka sirkuit angker selain itu akan mulai berjalan secara
terbalik, (irkuit gangguan biasan%a dikontrol oleh sebuah null-kecepatan
otomatis perangkat terpasang pada poros motor,
7ekuk &ambar, 51! memungkinkan kita untuk membandingkan
pengereman plugging dan dinamis untuk pengereman aal %ang sama saat ini,
Perhatikan baha memasukkan motor benar-benar berhenti setelah selang aktu
2 &o, Di sisi lain jika pengereman dinamis digunakan kecepatan masih 25 persen
dari nilai aslin%a pada saat ini, *eskipun demikian kesederhanaan komparati#
pengereman dinamis menjadikan lebih populer di sebagian besar aplikasi,
2.2.2.7.Reaks# 8angkar
+erjadin%a ga%a torsi pada jangkar disebabkan oleh hasil interaksi dua
garis medan magnet, .utub magnet menghasilkan garis medan magnet dari utara-
selatan meleati jangkar, nteraksi kedua magnet berasal dari stator dengan
magnet %ang dihasilkan jangkar mengakibarkan jangkar mendapatkan ga%a torsi
putar berlaanan arah jarus jam, .arena medan utama dan medan jangkar terjadi
bersama sama hal ini akan men%ebabkan perubahan arah medan utama dan akan
mempengaruhi berpindahn%a garis netral %ang mengakibatkan kecenderungan
timbul bunga api pada saat komutasi,
?ntuk itu biasan%a pada motor DC dilengkapi dengan kutub bantu %ang
terlihat seperti gambar dibaah ini
&
-
8/12/2019 57572775 Mesin Mesin Listrik
29/59
&ambar kutub bantu /interpole0 pada motor DC
.utub bantu ini terletak tepat pada pertengahan antara kutub utara dan
kutub selatan dan berada pada garis tengah teoritis, 7ilitan penguat kutub inidihubungkan seri dengan lilitan jangkar hal ini disebabkan medan lintang
tergantung pada arus jangkarn%a, ?ntuk mengatasi reaksi jangkar pada mesin K
mesin %ang besar dilengkapi dengan lilitan kompensasi, 7ilitan kompensasi itu
dipasang pada alur K alur %ang dibuat pada sepatu kutub dari kutub utama, 7ilitan
ini sepertijuga haln%a dengan lilitan kutub bantu dihubungkan seri dengan lilitan
jangkar, Arah arusn%a berlaanan dengan arah arus kaat jangkar %ang berada
dibaahn%a,
2.2.3. M!t!r A%
*otor arus bolak-balik menggunakan arus listrik %ang membalikkan
arahn%a secara teratur pada rentang aktu tertentu, *otor listrik memiliki dua
buah bagian dasar listrik RstatorR dan RrotorR seperti ditunjukkan daalam &ambar
, (tator merupakan komponen listrik statis, Sotor merupakan komponen listrik
berputar untuk memutar as motor, .euntungan utama motor DC terhadap motor
AC adalah baha kecepatan motor AC lebih sulit dikendalikan, ?ntuk mengatasi
kerugian ini motor AC dapat dilengkapi dengan penggerak #rekensi >ariabel
untuk meningkatkan kendali kecepatan sekaligus menurunkan da%an%a, *otor
induksi merupakan motor %ang paling populer di industri karena kehandalann%a
dan lebih mudah peraatann%a, *otor induksi AC cukup murah /hargan%a
setengah atau kurang dari harga sebuah motor DC0 dan juga memberikan rasio
da%a terhadap berat %ang cukup tinggi /sekitar dua kali motor DC0,
&*
-
8/12/2019 57572775 Mesin Mesin Listrik
30/59
2.2.3.1.M!t!r s#nkr!n
*otor sinkron adalah motor AC bekerja pada kecepatan tetap pada sistim
#rekensi tertentu, *otor ini memerlukan arus searah /DC0 untuk pembangkitan
da%a dan memiliki torque aal %ang rendah dan oleh karena itu motor sinkron
cocok untuk penggunaan aal dengan beban rendah seperti kompresor udara
perubahan #rekensi dan generator motor, *otor sinkron mampu untuk
memperbaiki #aktor da%a sistim sehingga sering digunakan pada sistim %ang
menggunakan ban%ak listrik,
.omponen utama motor sinkron adalah
Rotor. Perbedaan utama antara motor sinkron dengan motor induksi adalah
baha rotor mesin sinkron berjalan pada kecepatan %ang sama dengan
perputaran medan magnet, =al ini memungkinkan sebab medan magnit rotor
tidak lagi terinduksi, Sotor memiliki magnet permanen atau arus DC-excited
%ang dipaksa untuk mengunci pada posisi tertentu bila dihadapkan dengan
medan magnet lainn%a,
Stator, (tator menghasilkan medan magnet berputar %ang sebanding dengan
#rekensi %ang dipasok,
*otor ini berputar pada kecepatan sinkron %ang diberikan oleh persamaanberikut
s : 12$ # P
Dimana
# : #rekensi dari pasokan #rekensi
P: jumlah kutub
2.2.3.2.M!t!r #nuks#
%+
-
8/12/2019 57572775 Mesin Mesin Listrik
31/59
*otor induksi merupakan motor %ang paling umum digunakan pada
berbagai peralatan industri, Popularitasn%a karena rancangann%a %ang sederhana
murah dan mudah didapat dan dapat langsung disambungkan ke sumber da%a AC
&enerator 1 #ase
.omponen
*otor induksi memiliki dua komponen listrik utama
Sotor, *otor induksi menggunakan dua jenis rotor
Sotor kandang tupai terdiri dari batang penghantar tebal %ang dilekatkan
dalam petak-petak slots paralel, )atang-batang tersebut diberi hubungan
pendek pada kedua ujungn%a dengan alat cincin hubungan pendek,
7ingkaran rotor %ang memiliki gulungan tiga #ase lapisan ganda dan
terdistribusi, Dibuat melingkar seban%ak kutub stator, +iga #ase digulungi
kaat pada bagian Prinsip kerja *otor AC (atu 8asadalamn%a dan ujung %ang
lainn%a dihubungkan ke cincin kecil %ang dipasang pada batang as dengan
sikat %ang menempel padan%a,
(tator, (tator dibuat dari sejumlah stampings dengan slots untuk
membaa gulungan tiga #ase, &ulungan ini dilingkarkan untuk sejumlah
kutub %ang tertentu, &ulungan diberi spasi geometri sebesar 12$ derajat
2.2.3.2.1. 'las#9#kas# m!t!r #nuks#
*otor induksi dapat diklasi#ikasikan menjadi dua kelompok utama /Parekh
2$$30
*otor induksi satu #ase, *otor ini han%a memiliki satu gulunganstator
beroperasi dengan pasokan da%a satu #ase memiliki sebuah rotor kandang
tupai dan memerlukan sebuah alat untuk menghidupkan motorn%a, (ejauh ini
motor ini merupakan jenis motor %ang paling umum digunakan dalam
peralatan rumah tangga seperti #an angin mesin cuci dan pengering pakaian
dan untuk penggunaan hingga 3 sampai 4 =p,
*otor induksi tiga #ase, *edan magnet %ang berputar dihasilkan oleh
pasokan tiga #ase %ang seimbang, *otor tersebut memiliki kemampuan da%a
%ang tinggi dapat memiliki kandang tupai atau gulungan rotor /alaupun
%$
-
8/12/2019 57572775 Mesin Mesin Listrik
32/59
"$H memiliki rotor kandang tupai0B dan pen%alaan sendiri, Diperkirakan
baha sekitar $H motor di industri menggunakan jenis ini sebagai contoh
pompa kompresor belt conveyor jaringan listrik dan grinder, +ersedia
dalam ukuran 13 hingga ratusan =p,
2.2.3.2.2. 'e,e)atan m!t!r #nuks#
*otor induksi bekerja sebagai berikut, 7istrik dipasok ke stator %ang akan
menghasilkan medan magnet, *edan magnet ini bergerak dengan kecepatan
sinkron disekitar rotor, Arus rotor menghasilkan medan magnet kedua %ang
berusaha untuk melaan medan magnet stator %ang men%ebabkan rotor berputar,
alaupun begitu didalam praktekn%a motor tidak pernah bekerja pada
kecepatan sinkron namun pada Ikecepatan dasarJ %ang lebih rendah, +erjadin%a
perbedaan antara dua kecepatan tersebut disebabkan adan%a IslipgeseranJ %ang
meningkat dengan meningkatn%a beban, lip han%a terjadi pada motor induksi,
?ntuk menghindari slip dapat dipasang sebuah cincin, geserslip ring dan motor
tersebut dinamakan Imotor cincin geser slip ring motorJ, Persamaan berikut
dapat digunakan untuk menghitung persentaseslip-geseran,
Dimana
s : kecepatan sinkron dalam SP*
b : kecepatan dasar dalam SP*
2.2.3.2.3. Hubungan antara beban, kecepatan dan torque
Pada gambar dibaah ini menunjukan gra#ik torque-kecepatan motor induksi ACtiga #ase dengan arus %ang sudah ditetapkan, )ila motor
*ulai men%ala tern%ata terdapat arus n%ala aal %ang tinggi dan torque
%ang rendah /Ipull/up torqueJ0,
*encapai !$H kecepatan penuh torque berada pada tingkat tertinggi
/Ipull/out torqueJ0 dan arus mulai turun,
Pada kecepatan penuh atau kecepatan sinkron arus
torque danstator turun ke nol,
%&
-
8/12/2019 57572775 Mesin Mesin Listrik
33/59
*otor AC satu #asa berbeda cara kerjan%a dengan motor AC tiga #asa
dimana pada motor AC tiga #asa untuk belitan statorn%a terdapat tiga belitan %ang
menghasilkan medan putar dan padarotor sangkar terjadi induksi dan interaksi
torsi %ang menghasilkan putaran, (edangkan pada motor satu #asa memiliki dua
belitan stator %aitu belitan #asa utama /belitan ?1-?20 dan belitan#asa bantu
/belitan E1-E20 lihat gambar disamping
*otor satu #asa
)elitan bantu E1-E2 pertama dialiri arus /0 bantu menghasilkan #luks
magnet T tegak lurus beberapa saat kemudian belitan utama ?1-?2 dialiri arus
utama utama, %ang bernilai positip,=asiln%a adalah medan magnet %ang bergeser
sebesar 45U dengan arah berlaanan jarum jam,.ejadian ini berlangsung terus
sampai satu siklus sinusoida sehingga menghasilkan medanmagnet %ang berputar
pada belitan statorn%a,
Sotor motor satu #asa sama dengan rotor motor tiga #asa %aitu berbentuk
batang-batang kaat%ang ujung-ujungn%a dihubung singkatkan dan men%erupai
bentuk sangkar tupai maka seringdisebut rotor sangkar,
%%
-
8/12/2019 57572775 Mesin Mesin Listrik
34/59
)elitan rotor %ang dipotong oleh medan putar stator menghasilkan
tegangan induksi interaksiantara medan putar stator dan medan magnet rotor akan
menghasilkan torsi putar pada rotor,
*otor .apasitor
*otor kapasitor satu phasa ban%ak digunakan dalam peralatan rumah
tangga seperti motor pompa air motor mesin cuci motor lemari es motor air
conditioning, .onstruksin%a sederhanadengan da%a kecil dan bekerja dengan
tegangan suplai P7 22$ ; oleh karena itu menjadikanmotor kapasitor ini
ban%ak dipakai pada peralatan rumah tangga,
&ambar ,*otor kapasitor
)elitan stator terdiri atas belitan utama dengan notasi terminal ?1-?2 dan
belitan bantu dengannotasi terminal E1-E2 ala-jala 71 terhubung dengan
terminal ?1 dan kaat netral terhubungdengan terminal ?2, .ondensator kerja
ber#ungsi agar perbedaan sudut phasa belitan utamadengan belitan bantu
mendekati "$U,Pengaturan arah putaran motor kapasitor dapat dilakukan dengan
/lihat gambar60
- ?ntuk menghasilkan putaran ke kiri /berlaanan jarum jam0 kondensator kerja
C) disambungkan ke terminal ?1 dan E2 dan terminal E1 dikopel dengan
terminal
- Putaran ke kanan /searah jarum jam0 kondensator kerja disambung kan ke
terminal E1 dan ?1dan terminal E2 dikopel dengan terminal ?1,
*otor kapasitor dengan da%a diatas 1 . di lengkapi dengan dua buah
kondensator dan satubuah saklar sentri#ugal,)elitan utama ?1-?2 dihubungkan
%
-
8/12/2019 57572775 Mesin Mesin Listrik
35/59
dengan jala-jala 71 dan etral ,)elitan bantu E1-E2 disambungkan seri dengan
kondensator kerja C) dan sebuah kondensator starting CA diseri dengan kontak
normall% close /C0 dari saklar sentri#ugal lihat gambar dibaah ini,
Pengaatan motor kapasitor dengan pembalik putaran,
Aaln%a belitan utama dan belitan bantu mendapatkan tegangan dari jala-
jala 71 dan etral,.emudian dua buah kondensator C) dan CA keduan%a
membentuk loop tertutup sehingga rotor mulai berputar dan ketika putaran
mendekati $H putaran nominaln%a saklar sentri#ugal akanmembuka dan kontak
normall% close memutuskan kondensator bantu CA,
Pengaatan dengan Dua .apasitor
8ungsi dari dua kondensator %ang disambungkan parallel CAQC) adalah
untuk meningkatkannilai torsi aal untuk mengangkat beban, (etelah putaran
%-
-
8/12/2019 57572775 Mesin Mesin Listrik
36/59
motor mencapai $H putaran saklar sentri#ugal terputus sehingga han%a
kondensator kerja C) saja %ang tetap bekerja, ika keduakondensator rusak maka
torsi motor akan menurun drastis lihat gambar !,
.arakteristik +orsi *otor kapasitor
*otor (haded Pole
*otor shaded pole atau motor phasa terbelah termasuk motor satu phasa
da%a kecil dan ban%ak digunakan untuk peralatan rumah tangga sebagai motor
penggerak kipas angin blender,.onstruksin%a sangat sederhana pada kedua
ujung stator ada dua kaat %ang terpasang dandihubung singkatkan #ungsin%a
sebagai pembelah phasa,
)elitan stator dibelitkan sekeliling inti membentuk seperti belitan trans#or mator,
Sotorn%a berbentuk sangkar tupai dan porosn%a ditempatkan pada rumah stator
ditopang dua buah bearing
risan penampang motor shaded pole memperlihatkan dua bagian %aitu
bagian stator denganbelitan stator dan dua kaat shaded pole,
)agian rotor sangkar ditempatkan di tengah-tengahstator lihat gambar 1$,
Penampang motor shaded pole,
%'
-
8/12/2019 57572775 Mesin Mesin Listrik
37/59
+orsi putar dihasilkan oleh adan%a pembelahan phasa oleh kaat shaded
pole, .onstruksi %angsederhana da%a %ang kecil handal mudah dioperasikan
bebas peraatan dan cukup di suplaidengan +egangan AC 22$ ; jenis motor
shaded pole ban%ak digunakan untuk peralatan rumahtangga kecil,
*otor ?ni>ersal
*otor ?ni>ersal termasuk motor satu phasa dengan menggunakan belitan
stator dan belitanrotor,*otor uni>ersal dipakai pada mesin jahit motor bor
tangan, Peraatan rutin dilakukandengan mengganti sikat arang %ang memendek
atau pegas sikat arang %ang lembek,.ontruksin%a %ang sederhana handal mudah
dioperasikan da%a %ang kecil torsin%a %angcukup besar motor uni>ersal dipakai
untuk peralatan rumah tangga,
)entuk stator dari motor uni>ersal terdiri dari dua kutub stator,
)elitan rotor memiliki dua belasalur belitan dan dilengkapi komutator dan sikat
arang %ang menghubungkan secara seri antarabelitan stator dengan belitan
rotorn%a,
*otor uni>ersal memiliki kecepatan tinggi sekitar 3$$$rpm,
stator dan rotor motor uni>ersal
2.3. Tran9!rmat!r
+rans#ormator atau biasa dikenal dengan tra#o berasal dari kata
trans#ormatie %ang berarti perubahan, +rans#ormator memberikan cara %ang
%
-
8/12/2019 57572775 Mesin Mesin Listrik
38/59
berbeda untuk mengubah tegangan bolak balik dari satu harga ke harga lain,
+rans#ormator merupakan suatu alat listrik %ang mengubah tegangan arus bolak-
balik dari satu tingkat ke tingkat %ang lain melalui suatu gandengan magnet dan
berdasarkan prinsip-prinsip induksi-elektromagnet, +rans#ormator terdiri atas
sebuah inti %ang terbuat dari besi berlapis dan dua buah kumparan %aitu
kumparan primer dan kumparan sekunder,
Penggunaan trans#ormator %ang sederhana dan handal memungkinkan
dipilihn%a tegangan %ang sesuai dan ekonomis untuk tiap-tiap keperluan serta
merupakan salah satu sebab penting baha arus bolak-balik sangat ban%ak
dipergunakan untuk pembangkitan dan pen%aluran tenaga listrik,
2.3.1. Hukum Hukum Dasar Trans9!rmat!r
2.3.1.1. Hukum Ma+:ell
Persamaan *a
-
8/12/2019 57572775 Mesin Mesin Listrik
39/59
bentuk %ang sederhana trans#ormator terdiri dari dua buah kumparan induksi
%ang secara listrik terpisah tetapi secara magnet dihubungkan oleh suatu path
%ang mempun%ai relaktansi %ang rendah, .edua kumparan tersebut mempun%ai
mutual induction %ang tinggi, ika salah satu kumparan dihubungkan dengan
sumber tegangan bolak-balik #luks bolak-balik timbul di dalam inti besi %ang
dihubungkan dengan kumparan %ang lain men%ebabkan atau menimbulkan ggl
/ga%a gerak listrik0 induksi / sesuai dengan induksi elektromagnet0 dari hukum
#arada% )ila arus bolak balik mengalir pada induktor maka akan timbul ga%a
gerak listrik /ggl0,
2.3.3.Pr#ns#) 'erja Trans9!rmat!r
.erja trans#ormator adalah berdasarkan hukum Ampere dan hukum
8arada% %aitu arus listrik dapat menimbulkan medan magnet dan sebalikn%a
medan magnet dapat menimbulkan arus listrik, ika pada salah satu kumparan
pada trans#ormator diberi arus bolak-balik maka jumlah garis ga%a magnet
berubah-ubah, Akibatn%a pada sisi primer terjadi induksi, (isi sekunder menerima
garis ga%a magnet dari sisi primer %ang jumlahn%a berubah-ubah pula, *aka di
sisi sekunder juga timbul induksi akibatn%a antara dua ujung terdapat beda
tegangan
Deskripsi kerja trans#ormator step don adalah trans#ormator ini ber#ungsi
untuk menaikkan tegangan misaln%a dari 3!$ ; pada sisi primer menjadi 2$ .;
pada sisi sekunder, Deskripsi kerja trans#ormator step up adalah trans#ormator ini
ber#ungsi untuk menurunkan tegangan misaln%a dari 2$ .; pada sisi primer
menjadi 3!$ ; pada sisi sekunder,
%*
-
8/12/2019 57572775 Mesin Mesin Listrik
40/59
2.3.-.Pr#ns#) 'erja Tra9! satu 9asa
Apabila kumparan primer dihubungkan dengan tegangan /sumber0 maka
akan mengalir arus bolak balik 1 pada kumparan tersebut, Gleh karena kumparan
menpun%ai inti arus 1 menimbulkan #luks magnet %ang juga berubah K ubah
pada intin%a,Akibat adan%a #luks magnet %ang berubah Kubah pada kumparan
primer akan timbul &&7 induksi ep,
?ntuk mencari &&7 %ang dibangkitkan maka persamaan %ang digunakan
8lu< maksimum dalam besaran ma
-
8/12/2019 57572775 Mesin Mesin Listrik
41/59
Ada dua perbedaan bentuk inti trans#ormator %ang biasa digunakan %ang
dinamakan tipe inti /core t%pe0 dan tipe slubung atau cangkang /shell t%pe0, nti
dari kedua tipe ini dibuat baja khusus berkerugian rendah dan dilaminasi untuk
mengurangi kerugian inti,
.ontruksi tipe inti mengelilingi inti besi %ang berlaminasi, ?nduk
sederhanan%a lilitan primer di trans#ormator tipe inti ditunjukan dalam satu kaki
inti dan sekunder pada kaki %ang lain,trans#ormator komersial tidak dibentuk
secara demikian karean sebagaian besar #luksi %ang dihasilkan lilitan primer tidak
memotong lilitan sekunder atau dikatakan baha trans#ormator mempun%ai
kebocoran #luksi %ang besar, ?ntuk menjaga agar #luksi sminimum mungkin,
7ilitan dibagi dua ditempatkan pada masing-masingkakin%a, Sakitan inti dan
kumparan trans#ormator tipe inti,
+rans#ormator kontruksi tipe selubung dalam kontruksi inti besi
mengelilingi lilitan, Sangkaian inti dan kumparan trans#ormator bentuk selubung,
Sangkaian inti dan ukuran dari trans#ormator %ang dirancang untuk
dicuplikan dalam min%ak isolasi didalam tangki baja, (ebagai tambah terhadap
si#at isolasi ini min%ak juga men%alurkan panas dari inti kumparan
trans#ormatorkerangkaian luar dibuat melaluibantalan isolasi %ang biasan%a
terbuat dari porselen,
.umparan trans#ormator terbuat dari kaat atau lempeng tembaga atau
almunium, ?ntuk lilitan arus besar berapa serat konduktor diparalelkan untuk
mengurangi kerugian arus pusar dalam konduktor, )ahan isolasi kumparan %ang
digunakan adalah pita katun sulosa kertas khusus poliester atau bahan sejenis
lainn%a, .umparan %ang sudah jadi dikeringkan dalam udara bebas-oksigen
untuk menghilangkan semua kelembapan, .umparan dari trans#ormator %ang
dicelupkan min%ak kemudian diresapka seluhn%a dengan min%ak isolasi kering
sambil di>akumkan,
Ada dua tipe dasar dari lilitan trans#ormator %ang bisa digunakan %aitu tipe
konsentrise /concentric0 dan tipe picak / pancake0, 7ilitan konsentrise bentuk
selindris dimana satu lilitan diletakkan didalam lilitan lainn%a dan dengan isolasi
seperlun%a di antaran%a, ?mumn%a lilitan tegangan rendah ditempatkan di bagian
$
-
8/12/2019 57572775 Mesin Mesin Listrik
42/59
dalam dekat inti terisolasi dari inti, 7ilitan picak dibentuk dengan bagian primer
dan sekunder saling bersisipan, Dalam kedua tipe ini diberikan ruang antara
kumparan bertetangga agar memungkinkan terjadin%a >entilasi atau sirkulasi
cairan pendingin,
.onstruksi tra#o secara umum terdiri dari
1, nti %ang terbuat dari lembaran-lembaran plat besi lunak atau baja silikon
%ang diklem jadi satu,
2, )elitan dibuat dari tembaga %ang cara membelitkan pada inti dapat konsentris
maupun spiral,
3, (istem pendingan pada tra#o-tra#o dengan da%a %ang cukup besar,
2.3./. 8en#s tra9! (erasarkan letak kum)aran
1, Core type /jenis inti0 %akni kumparan mengelilingi inti,
2, %ell type /jenis cangkang0 %akni inti mengelilingi belitan
tra#o jenis cangkang tra#o jenis inti
2.3.6 P!lar#tas
(eaktu-aktu diinginkan mengoperasikan trans#ormator secara paralel,
(alah satu kebutuhan agar dapat beroperasikan adalah baha polaritas dari kedua
transistor harus sama, Disamping polaritas %ang sama kedua trans#ormator harus
mempun%ai nilai teganagan perbandingan trans#ormator dan impedansi %ang
sama atau hampir sama,
+rans#ormer juga dapat digunakan dalam sistem instrumentasi listrik,
.arena trans#ormer kemampuan untuk meningkatkan atau turun tegangan dan
arus dan listrik isolasi %ang mereka berikan mereka dapat ber#ungsi sebagai cara
untuk menghubungkan peralatan listrik tegangan tinggi sistem tenaga arus tinggi,
&
-
8/12/2019 57572775 Mesin Mesin Listrik
43/59
*isalkan kita ingin secara akurat mengukur tegangan 13! k; sebuah poer
sistem,
&ambar 1-6 Aplikasi nstrumentasi RPotensi trans#ormatorR skala tegangan tinggi
ke nilai aman diterapkan pada >oltmeter kon>ensional,
(ekarang >oltmeter membaca #raksi %ang tepat atau rasio dari sistem
%ang sebenarn%a tegangan mengatur skala untuk membaca seolah-olah mengukur
tegangan secara langsung, +rans#ormator instrumen menjaga tegangan pada
tingkat %ang aman dan mengisolasi listrik dari sistem sehingga tidak ada
hubungan langsung antara saluran listrik dan instrumen atau kabel instrumen,
.etika digunakan dalam kapasitas ini tra#o disebut Potensi +rans#ormer atau
han%a P+,
Potensial trans#ormer dirancang untuk memberikan seakurat tegangan
rasio stepdon, ?ntuk membantu dalam regulasi tegangan %ang tepat beban
seminimal mungkin >oltmeter dibuat untuk memiliki impedansi masukan %angtinggi sehingga menarik sedikit arus dari P+ , (eperti %ang anda lihatpada gambar
6, sumbu telah terhubung secara seri dengan gulungan primer P+untuk
keselamatan dan kemudahan memutus tegangan dari P+,
(tandar tegangan sekunder untuk sebuah P+ adalah 12$ >olt AC untuk
#ull-rated tegangan listrik, Sentang >oltmeter standar untuk menemani P+ adalah
15$ >olt skala penuh, P+( dengan rasio berliku kustom dapat dibuat sesuai
dengan aplikasi apapun, ni cocok baik untuk standarisasi industri >oltmeter %ang
%
-
8/12/2019 57572775 Mesin Mesin Listrik
44/59
sebenarn%a instrumen sendiri karena P+ akan menjadi ukuran untuk langkah
sistem tegangan ke tingkat instrumen standar ini,
2.3.7. Rangka#an eku#alen trans9!rmer
?ntuk mempermudah analisis dalam pengujian rangkaian primer dan
sekunder dibuat menjadi sebuah rangkaian %ang disebut rangkaian eWui>alent,
Pada rangkaian ini rugi tembaga pada sisi sekunder diubah menjadi nilai
ekui>alenn%a dan dilihat dari arah primer,
&ambar Sangkaian ekui>alen trans#ormer
7oss2 : 22,S2
: 12/2
2120,S2
: 12/210
2,S2
7oss2 :12, a2,S2
Dimana a adalah rasio perbandingan lilitan kumparan sekunder terhadap
kumparan primer sehingga resistansi sekunder didapatkan
S2X : a2,S2
dan reaktansi sekunder didapatkan
2X : a2,2
Dari persamaan sebelumn%a dapat digambarkan rangkaian ekui>alen trans#ormer
menjadi
&ambar Sangkaian ekui>alen %ang telah disederhanakan
-
8/12/2019 57572775 Mesin Mesin Listrik
45/59
-
8/12/2019 57572775 Mesin Mesin Listrik
46/59
Arus pusar adalah arus %ang mengalir pada material inti karena tegangan
%ang diinduksi oleh #luks, Arah pergerakan arus pusar adalah "$o terhadap arah
#luks Dengan adan%a resistansi dari material inti maka arus pusar dapat
menimbulkan panas sehingga mempengaruhi si#at #isik material inti tersebut
bahkan hingga membuat trans#ormer terbakar, ?ntuk mengurangi e#ek arus pusar
maka material inti harus dibuat tipis dan dilaminasi sehingga dapat disusun hingga
sesuai tebal %ang diperlukan Sugi arus pusar dapat dihitung dengan menggunakan
persamaan
pe : Sugi arus pusar NkgO
ke : .onstanta material inti
f : #rekuensi N=LO
t : ketebalan material NmO
Bmax : ilai puncak medan magnet N+O
2.3.1
-
8/12/2019 57572775 Mesin Mesin Listrik
47/59
%ang umum digunakan adalah besi silikon, )esarn%a rugi h%sterisis dapat dihitung
dengan menggunakan Persamaan
p% : Sugi arus pusar NkgO
k% : .onstanta material inti
f : #rekuensi N=LO
Bmax : ilai puncak medan magnet N+O
n : ilai eksponensial tergantung material danBmax
Sugi h%steris maupun rugi arus pusar bernilai tetap tidak bergantung pada
besarn%a beban,
2.3.11. T#)e Pen#ng#nan
*acam-macam tipe pendinginan pada trans#ormator antara lain
1, A /Air atural Cooling0
Pendingin alam oleh sirkulasi udara sekitarn%a tanpa alat khusus,
2, A) /Air )last Colling0
Pendinginan oleh udara langsung %ang dihasilkan olehfan /kipas0,
3, G /Gil mmerset atural Cooling0,
Pendinginan dengan menggunakan min%ak %ang disertai dengan pendinginan
alam,
4, G) /Gil )last Cooling0
Pendinginan ini sistemn%a adalah sama dengan G %ang dilengkapi dengan
hembusan udar dari kipas %ang dipasang pada dinding tra#o,5, G8/ Gil 8oreced Circulation o# Air autal Cooling0
Pendinginan ini sama dengan sitem G untuk sirkulasi min%ak melalui
radiator dengan menggunakan suatu pompa tetapi tidak memaki kipas,
6, G8)/Gil 8orced and Air )last Cooling0
(istem pendinginann%a sama dengan G8 %ang dilengkapi dengan hembusan
udara dari kipas,
, G /oil and ater Cooling0
-
8/12/2019 57572775 Mesin Mesin Listrik
48/59
Adalah gabungan dari pendinginan air sirkulasi pada dinding luar radiator
tanpa memakai kipas
!, G8 /8orced Gil and ater Cooling0,
(istem pendinginann%a sama dengan G8) tetapi tidak memakai kipas,
", (istem campuran
Adalah gabungan dari beberapa s%stem pendinginan misaln%a
AG8GG8) dan lain-lain
2.-. Panel
2.-.1. Push Butt!n
)erbagai macam saklar /Lakelar sitch0 listrik dan elektronik %ang umum
digunakan berikut simboln%a ditampilkan dalam da#tar berikut, (ecara mendasar
semua saklar melakukan kontak n%ala padam /on o##0 dalam berbagai cara
berbeda tapi tiap saklar melakukan tugas sama %akni membuka dan menutup
sirkuit listrik,
(aklar tekan tombol atau kancing-tekan /push button0 adalah saklar %ang
beroperasi dengan cara ditekan dan jenis berbeda melakukan dua #ungsi berbeda
dimana P+* /push to make0 sitch GP) /normal%-open push-button0 adalah
tombol menutup sirkuit bila ditekan dan P+) /push to-break0 sitch0 CP)
/normal%-close push-button0 adalah tombol %ang membuka sirkuit bila ditekan,
ika tekanan dilepaskan atau terjadi tekanan berikutn%a maka akan menormalkan
kembali tombol ke posisi semula dan sirkuit kembali ke status semula, Contoh
tombol P+* Z GP) adalah seperti %ang digunakan sebagai tombol klakson
sepedamotor dan mobil, Contoh tombol P+) CP) adalah seperti %ang
digunakan sebagai tombol pen%ala lampu penerangan-dalam pada pintu kulkas
dan pintu mobil dimana lampu padam bila pintu ditutup dan sebalikn%a men%ala
bila pintu dibuka,
-
8/12/2019 57572775 Mesin Mesin Listrik
49/59
2.-.2.Magnet#k '!ntakt!r
.ontaktor adalah jenis saklar %ang bekerja secara magnetik %aitu kontak
bekerja apabila kumparan diberi energi, +he ational *anu#acture Assosiation
/9*A0 mende#inisikan kontaktor magnetis sebagai alat %ang digerakan secara
magnetis untuk men%ambung dan membuka rangkaian da%a listrik, +idak seperti
rela% kontaktor dirancang untuk men%ambung dan membuka rangkaian da%a
listrik tanpa merusak, )eban-beban tersebut meliputi lampu pemanas
trans#ormator kapasitor dan motor listrik
2.-.2.1.Pr#ns#) 'erja
(ebuah kontaktor terdiri dari koil beberapa kontak ormall% Gpen / G 0
dan beberapa ormall% Close / C 0, Pada saat satu kontaktor normal G akan
membuka dan pada saat kontaktor bekerja G akan menutup, (edangkan kontak
C sebalikn%a %aitu ketika dalam keadaan normal kontak C akan menutup dan
dalam keadaan bekerja kontak C akan membuka, .oil adalah lilitan %ang
apabila diberi tegangan akan terjadi magnetisasi dan menarik kontak-kontakn%a
sehingga terjadi perubahan atau bekerja,
.ontaktor termasuk jenis saklar motor %ang digerakkan oleh magnet
seperti %ang telah dijelaskan di atas, )ila pada jepitan a dan b kumparan magnet
diberi tegangan maka magnet akan menarik jangkar sehingga kontak-kontak
bergerak %ang berhubungan dengan jangkar tersebut ikut tertarik, +egangan %ang
harus dipasangkan dapat tegangan bolak balik / AC 0 maupun tegangan searah
/ DC 0 tergantung dari bagaimana magnet tersebut dirancangkan, ?ntuk beberapa
keperluan digunakan juga kumparan arus / bukan tegangan 0 akan tetapi dari segi
produksi lebih disukai kumparan tegangan karena besarn%a tegangan umumn%a
sudah dinormalisasi dan tidak tergantung dari keperluan alat pemakai tertentu,
.arakteristik
(pesi#ikasi kontaktor magnet %ang harus diperhatikan adalah kemampuan
da%a kontaktor ditulis dalam ukuran att . %ang disesuaikan dengan beban
%ang dipikul kemampuan menghantarkan arus dari kontak K kontakn%a ditulis
*
-
8/12/2019 57572775 Mesin Mesin Listrik
50/59
dalam satuan ampere kemampuan tegangan dari kumparan magnet apakah untuk
tegangan 12 ;olt atau 22$ ;olt begitupun #rekuensin%a kemampuan
melindungi terhadap tegangan rendah misaln%a ditulis @ 2$ H dari tegangan
kerja, Dengan demikian dari segi keamanan dan kepraktisan penggunaan
kontaktor magnet jauh lebih baik dari pada saklar biasa,
2.-.2.2.8en#s"jen#s Magnet '!ntrakt!r
2.-.2.2.1. '!ntakt!r Magnet Arus Searah $D%&
.ontaktor magnet arus searah /DC0 terdiri dari sebuah kumparan %ang
intin%a terbuat dari besi, adi bila arus listrik mengalir melalui kumparan maka
inti besi akan menjadi magnet, &a%a magnet inilah %ang digunakan untuk menarik
angker %ang sekaligus menutup membuka kontak, )ila arus listrik terputus ke
kumparan maka ga%a magnet akan hilang dan pegas akan menarikmenolak
angker sehingga kontak kembali membuka atau menutup, ?ntuk merancang
kontaktor arus searah %ang besar dibutuhkan tegangan kerja %ang besar pula
namun hal ini akan mengakibatkan arus %ang melalui kumparan akan besar dan
kontaktor akan cepat panas, adi kontaktor magnet arus searah akan e#isien pada
tegangan kerja kecil seperti 6 ; 12 ; dan 24 ;,
)entuk #isik rela% dikemas dengan adah plastik transparan memiliki dua
kontak (PD+ /(ingle Pole Double +hrogh0 &ambar 2,1 satu kontak utama dan
dua kontak cabang0, Sela% jenis ini menggunakan tegangan DC 6; 12 ; 24 ;
dan 4! ;, uga tersedia dengan tegangan AC 22$ ;, .emampuan kontak
mengalirkan arus listrik sangat terbatas kurang dari 5 ampere, ?ntuk dapat
mengalirkan arus da%a %ang besar untuk mengendalikan motor induksi rela%
dihubungkan dengan kontaktor untuk arus searah digunakan pada arus AC maka
kemagnetann%a akan timbul dan hilang setiap saat mengikuti gelombang arus AC,
2.-.2.2.2. '!ntakt!r Magnet Arus B!lak (al#k $A%&
.ontruksi kontaktor magnet arus bolak-balik pada dasarn%a sama dengan
kontaktor magnet arus searah, amun karena si#at arus bolak-balik bentuk
gelombang sinusoida maka pada satu periode terdapat dua kali besar tegangan
-+
-
8/12/2019 57572775 Mesin Mesin Listrik
51/59
sama dengan nol, ika #rekuensi arus AC 5$ =erL berarti dalam 1 detik akan
terdapat 5$ gelombang, Dan 1 periode akan memakan aktu 15$ : $$2 detik
%ang menempuh dua kali titik nol, Dengan demikian dalam 1 detik terjadi 1$$ kali
titik nol atau dalam 1 detik kumparan magnet kehilangan magnetn%a 1$$ kali,
.arena itu untuk mengisi kehilangan magnet pada kumparan magnet
akibat kehilangan arus maka dibuat belitan hubung singkat %ang ber#ungsi sebagai
pembangkit induksi magnet ketika arus magnet pada kumparan magnet hilang,
Dengan demikian maka arus magnet pada kontaktor akan dapat dipertahankan
secara terus menerus /kontinu0, )ila kontaktor %ang dirancang untuk arus AC
digunakan pada arus DC maka pada kumparan itu tidak timbul induksi listrik
sehingga kumparan menjadi panas, (ebaliknn%a bila kontaktor magnet untuk arus
DC %ang tidak mempun%ai belitan hubung singkat diberikan arus AC maka pada
kontaktor itu akan bergetar %ang disebabkan oleh kemagnetan pada kumparan
magnetn%a timbul dan hilang setiap 1$$ kali,
.ontaktor akan bekerja normal bila tegangann%a mencapai !5 H dari
tegangan kerja bila tegangan turun kontaktor akan bergetar, ?kuran dari
kontaktor ditentukan oleh batas kemampuan arusn%a, )iasan%a pada kontaktor
terdapat beberapa kontak %aitu kontak normal membuka /ormall% Gpen : G0
dan kontak normal menutup /ormall% Close : C0, .ontak o berarti saat
kontaktor magnet belum bekerja kedudukann%a membuka dan bila kontaktor
bekerja kontak itu menutup menghubung, (edangkan kontak C berarti saat
kontaktor belum bekerja kedudukan kontakn%a menutup dan bila kontaktor
bekerja kontak itu membuka, adi #ungsi kerja kontak G dan C berlaanan,
.ontak G dan C bekerja membuka sesaat lebih cepat sebelum kontak G
menutup,
8ungsi dari kontak-kontak dibuat untuk kontak utama dan kontak bantu,
.ontak utama terdiri dari kontak G dan kontak bantu terdiri dari kontak G dan
C, .ontak utama digunakan untuk mengalirkan arus utama %aitu arus %ang
diperlukan untuk pesaat pemakai listrik misaln%a motor listrik pesaat pemanas
dan sebagain%a, (edangkan kontak bantu digunakan untuk mengalirkan arus bantu
%aitu arus %ang diperlukan untuk kumparan magnet alt bantu rangkaian lampu-
-$
-
8/12/2019 57572775 Mesin Mesin Listrik
52/59
lampu indikator dan lain-lain, Dari in#ormasi diatas dapat dilihat baha
keuntungan penggunaan kontaktor magnet daripada saklar togel dan saklar Cam
adalah Arus listrik %ang mengalir pada saklar pengontrol sangat kecil
dibandingkan arus beban, Dapat mengontrol beban listrik dari tempat jauh dengan
kerugian tegangan %ang relati# kecil,
2.-.3. T#mer
+imer adalah suatu alat kecil pengatur aktu %ang dapat men%ambung dan
mematikan arus listrik pada saat %ang telah ditentukan oleh pengatur timer,
Dengan mekanisme ini timer bisa dipakai untuk menghidupkan dan mematikan
berbagai alat listrik secara otomatis seperti lampu taman lampu rumah AC
mesin cuci pompa air kulkas dan peralatan listrik lainn%a, )ahkan bila timer ini
dikombinasikan dengan ;ideo Cassette Secorder Anda dapat merekam acara +;
#a>orit bila Anda tidak sempat melihatn%a,
2.-.3.1.8en#s T#mer
Pada dasarn%a han%a dua jenis timer %akni tipe *ekanik dan tipe
elektronik, +imer tipe mekanik mempun%ai semacam piringan bundar %ang
memuat angka-angka secara melingkar, ?ntuk mengatur saat hidup /on0 dan mati
/o## 0 tipe mekanik mempun%ai dua cara, Ada %ang dengan menekan salah satu
bagian dari piringan itu /disebut metode segmen0, ang lain adalah dengan
menusukkan jarum-jarum sepanjang lingkaran itu /disebut metode pin0, Cara %ang
terakhir ini sering ada keluhan kehilangan jarum alaupun dari pabrikn%a tentu
juga telah disediakan jarum cadangan,
+imer tipe elektronik lebih mudah digunakan karena tinggal menekan
tombol dan angkan%a disajikan pada la%ar digital seperti pada jam tangan digital,
+ipe ini jelas lebih mahal, *asing-masing jenis timer ini tersedia dalam dua
model, Pertama model 24-jam %ang menghidup-matikan arus listrik pada aktu
%ang sama setiap hari, .edua model -hari %ang dapat mengatur aktu hidup-
mati arus listrik %ang berbeda untuk tiap-tiap hari dalam satu minggu,
-&
-
8/12/2019 57572775 Mesin Mesin Listrik
53/59
*enentukan aktu pada timer pada dasarn%a adalah mengatur periode
hidup-mati %aitu jarak aktu dari saat hidup dan mati, umlah periode ini
ber>ariasi tergantung pada jenis dan model timer, *isaln%a model 24-jam
mempun%ai jumlah periode maksimum 4 kali, Artin%a dalam 24 jam alat ini
han%a mampu menghidup-matikan listrik paling ban%ak 4 kali, .elengkapan
+imer Ada beberapa kelengkapan atau #eature %ang membuat timer mudah dan
n%aman digunakan misaln%a
2.-.3.1.1. Pr!gram re#e:
)er#ungsi untuk melihat lagi program %ang telah terpasang, Pada tipe
mekanik hal ini mudah dilakukan karena tinggal memeriksa angka-angka pada
piringan bundar itu, +etapi pada la%ar digital pemeriksaan ini agak sulit karena
angka %ang ditunjukkan adalah aktu %ang sedang berjalan /current time0, ?ntuk
mengecek lagi masih harus menekan tombol program re>ie baru kemudian
dapat melihat aktu hidup-mati %ang telah terpasang,
2.-.3.1.2. Saklar a,ak $ran!m&
.etika rumah ditinggal kosong #ungsi ini akan menghidup-matikan lampu
rumah secara acak, ni untuk menciptakan kesan seolah-olah ada orang di dalam
rumah, +ujuann%a tidak lain adalah untuk mengecoh maling %ang berniat jahat
akan menggera%angi rumah,
2.-.3.1.3. Aan,e s:#t,h
8ungsi ini akan menghidupkan aliran listrik pada stop kontak /socket0
beberapa aktu sebelum periode IonJ %ang sebenarn%a tiba, &unan%a misaln%a
untuk menghidupkan AC lebih dulu sehingga ketika Anda sampai di rumah
ruangan sudah cukup sejuk,
2.-.3.1.-. %aangan tenaga $)!:er (a,k u)&
)ila aliran listrik di rumah sedang Ib%ar-petJ maka Anda harus lebih
sering memprogram ulang timer, +api bila timer mempun%ai tenaga cadangan
-%
-
8/12/2019 57572775 Mesin Mesin Listrik
54/59
maka program timer bisa selamat, Cadangan tenaga ini berupa baterai %ang biasa
terdapat pada timer elektronik, (edangkan pada timer mekanik Anda harus
cocokkan aktu pada timer dengan aktu pada jam seperti mencocokkan jam
%ang mati, (edangkan program hidup-matin%a sendiri tidak terpengaruh listrik
mati,
2.-.-.Lam)u ;n#kat!r
7ampu tandaindikator ber#ungsi untuk memberi tanda bagi operator
baha panel dalam keadaan kerjabertegangan atau tidak, arna merah sebagai
tanda panel dalam keadaan kerja maka harus hati-hati, (edangkan arna hijau
baha panel dalam keadaan G arus mengalir kerangkaian beban listrik, 7ampu
indikator ini juga ber#ungsi sebagai tanda tegangan kerja 3 phase dengan arna
lampu merah kuning hijau,
2.-.*.Rela
Sela% adalah saklar /sitch0 elektrik %ang bekerja berdasarkan medan
magnet, Sela% terdiri dari suatu lilitan dan sitch mekanik, (itch mekanik akan
bergerak jika ada listrik %ang mengalir melalui lilitan, Sela% ber#ungsi sebagai
penggerak pada kontak, (usunan kontak pada rela% adalah
ormall% Gpen Sela% akan menutup bila dialiri arus listrik,
ormall% Close Sela% akan membuka bila dialiri arus listrik,
Changeo>er Sela% ini memiliki kontak tengah %ang akan melepaskan diri
dan membuat kontak lainn%a berhubungan,
(ebuah rela% tersusun atas kumparan pegas saklar /terhubung pada
pegas0 dan 2 kontak elektronik /normall% close dan normall% open0
Sela% akan bekerja dengan cara memberi tegangan pada kumparann%a
sehingga akan menggerakkan kontak untuk posisi membuka /normall% closed -
G0 maupun untuk posisi menutup /normall% opened - C0, Sela% ada dua
macam %aitu rela% biasa dan rela% dengan timer, .edua jenis rela% tersebut
digunakan sesuai dengan #ungsi dan keperluann%a, Sela% biasa digunakan untuk
menghubungkan lampu-lampu indikator
tanpa penundaan aktu sedangkan rela%
dengan penundaan aktu digunakan
-
-
8/12/2019 57572775 Mesin Mesin Listrik
55/59
pada saat start diesel, =al ini diperlukan karena bila start pertama maka
dibutuhkan selang aktu tertentu untuk start berikutn%a sampai mesin diesel dapat
beroperasi,
2.*. Tegangan jala"jala
+egangan jala-jala atau tegangan line merupakan tegangan dari P7 %ang
masuk ke rumah-rumah atau konsumen %ang tidak membutuhkan tegangan terlalu
besar, *empelajari jaringan listrik pada pronsipn%a mempelajari suatu proses
pen%aluran energi listrik dari pusat pembangkit listrik sampai pada konsumen,
+egangan listrik %ang biasa digunakan dalam sistem jaringan listrik sistem satu
#asa dan tiga #asa, ?ntuk pen%aluran tegangan dari pembangkit biasan%a
menggunakan sistem tegangan tiga #asa sedangkan untuk tegangan listrik satu
#asa keban%akan digunakan pada jaringan listrik pada konsumen, aringan listrik
merupakan proses pen%aluran energi listrik %ang dilakukan dengan menggunakan
penghantar baik menggunakan saluran udara atau dengan menggunakan saluran
baah tanah, .onstruksi jaringan dibedakan menjadi sistem radial sistem
lingkaran dan sistem jala-jala,
--
-
8/12/2019 57572775 Mesin Mesin Listrik
56/59
BAB 3
PENUTUP
3.1 'es#m)ulan
&enerator merupakan salah satu energ% gerak menjadi energ% listrik
generator juga dibagi menjadi dua jenis %aitu generator AC dan generator DC,
&enerator ac merupakan generator dimana tegangan %ang dihasilkan /tegangan
out put 0 berupa tegangan bolak-balik, &enerator arus bolak-balik ber#ungsi
mengubah tenaga mekanis menjadi tenaga listrik arus bolak-balik, &enerator Arus
)olak-balik sering disebut juga seabagai alternator generator AC /alternating
current0 atau generator sinkron, .onstruksi generator arus bolak-balik ini terdiri
dari dua bagian utama %aitu stator rotor,
&enerator dc merupakan sebuah perangkat mesin listrik dinamis %ang
mengubah energi mekanis menjadi energi listrik, &enerator DC menghasilkan
arus DC arus searah, generator DC dibuat dengan menggunakan magnet
permanent dengan 4-kutub rotor regulator tegangan digital proteksi terhadap
beban lebih starter eksitasi pen%earah bearing dan rumah generator atau casis
serta bagian rotor, Prinsip kerja sama dengan prinsip kerja generator ac, &enerator
DC dibedakan menjadi beberapa jenis %aitu &enerator penguat terpisah &enerator
shunt &enerator kompon,
*otor adalah %ang mengubah energi listrik menjadi energi mekanis-
konstruksi motor sangatlah mirip dengan generator, *otor listrik merupakan
sebuah perangkat elektromagnetis %ang mengubah energi listrik menjadi energi
mekanik, *otor juga dibagi menjadi dua jenis %aitu motor AC dan motor DC,
*otor DC memerlukan suplai tegangan %ang searah pada kumparan
medan untuk diubah menjadi energi mekanik, *otor arus bolak-balik
menggunakan arus listrik %ang membalikkan arahn%a secara teratur pada rentang
aktu tertentu, *otor listrik memiliki dua buah bagian dasar listrik stator dan
rotor,
-'
-
8/12/2019 57572775 Mesin Mesin Listrik
57/59
+rans#ormator atau biasa dikenal dengan tra#o berasal dari kata
trans#ormatie %ang berarti perubahan, +rans#ormator memberikan cara %ang
berbeda untuk mengubah tegangan bolak balik dari satu harga ke harga lain, Ada
dua perbedaan bentuk inti trans#ormator %ang biasa digunakan %ang dinamakan
tipe inti /core t%pe0 dan tipe slubung atau cangkang /shell t%pe0,
.ontaktor adalah jenis saklar %ang bekerja secara magnetik %aitu kontak
bekerja apabila kumparan diberi energi, *agnet kontraktor dibagi menjadi dua
%aitu *agnet kontraktor arus bolak-balik dan *agnet kontraktor arus searah,
+imer adalah suatu alat kecil pengatur aktu %ang dapat men%ambung dan
mematikan arus listrik pada saat %ang telah ditentukan oleh pengatur timer,
Sela% adalah sebuah saklar elekronis %ang dapat dikendalikan dari
rangkaian elektronik lainn%a, Sela% ber#ungsi sebagai penggerak pada kontak,
Sela% akan bekerja dengan cara memberi tegangan pada kumparann%a sehingga
akan menggerakkan kontak untuk posisi membuka /normall% closed - G0
maupun untuk posisi menutup /normall% opened - C0,
7ampu tandaindikator ber#ungsi untuk memberi tanda bagi operator
baha panel dalam keadaan kerjabertegangan atau tidak,
+egangan jala-jala atau tegangan line merupakan tegangan dari P7 %ang
masuk ke rumah-rumah atau konsumen %ang tidak membutuhkan tegangan terlalu
besar,
3.2 Saran
*akala ini dari sumber %ang benar-benar ada dan apa bila ada %ang
kurang jelas dan tidak mengerti, (a%a harap masuk kesumber data %ang sa%a buat
di da#tar isi sehingga tidak ada keraguan melakukan praktek maupun untuk
sebagai re#rensi,
-
-
8/12/2019 57572775 Mesin Mesin Listrik
58/59
DA5TAR PUSTA'A
httpetd,eprints,ums,ac,id"$2$1D4$$$5$$4,pd#
httppksm,mercubuana,ac,idneelearning#iles[modul13$2$-"-
!434"2451$4,pd#
httpeprints,undip,ac,id254!41*728$$443,pd#
http,energ%e##icienc%asia,orgdocsee[modulesindoChapterH2$-H2$9lectricH2$motorsH2$/)ahasaH2$ndonesia0,pd#
httpsta##,ui,ac,idinternal$4$6$3$1"materialDC*otorPaperand\A,pd#
httppksm,mercubuana,ac,idneelearning#iles[modul14$2-1-
4116!335$!,doc
httpsta##,ui,ac,idinternal$4$6$3$1"materialmakalah*otorDC,doc
httpsta##,ui,ac,idinternal$4$6$3$1"materialpaperinductionmotor,pd#
httppksm,mercubuana,ac,idneelearning#iles[modul13$2$-6-
4$526!$25$",pd#
httpbos,#kip,uns,ac,idpubonopendidikanmateri-kejuruanelektrojaringan-
akses-pelangganteknik[dasar[generator,pd#
httppsm,#ke,utm,m%librar%#ke#iles5![A7888ASG)SAE*2$1$,pd#
&unaan hana#pi1""3 *esin dan Sangkaian 7istrik 9disi .eenam akarta
9rlangga
httperick-son1,blogspot,com2$$"1$jenis-dan-kegunaan-kontaktor-
magnet,html
httpsulasmin>illage,blogspot,com2$$"$3magnetik-kontaktor,html
httppurnaan,eb,id2$$412tips-konsumen-timer-listrik-bila-anda-tak-ada-di-
rumah
http,google,co,idurl'
sa:t]source:eb]cd:2]>ed:$C)s\8jA)]url:httpH3AH28
H28p[musa,sta##,gunadarma,ac,idH28DonloadsH28#iles
-
http://etd.eprints.ums.ac.id/9020/1/D400050074.pdfhttp://eprints.undip.ac.id/25484/1/ML2F004473.pdfhttp://www.energyefficiencyasia.org/docs/ee_modules/indo/Chapter%20-%20Electric%20motors%20(Bahasa%20Indonesia).pdfhttp://www.energyefficiencyasia.org/docs/ee_modules/indo/Chapter%20-%20Electric%20motors%20(Bahasa%20Indonesia).pdfhttp://staff.ui.ac.id/internal/040603019/material/DCMotorPaperandQA.pdfhttp://pksm.mercubuana.ac.id/new/elearning/files_modul/14072-1-471168335087.dochttp://pksm.mercubuana.ac.id/new/elearning/files_modul/14072-1-471168335087.dochttp://staff.ui.ac.id/internal/040603019/material/paperinductionmotor.pdfhttp://pksm.mercubuana.ac.id/new/elearning/files_modul/13020-6-405268025079.pdfhttp://pksm.mercubuana.ac.id/new/elearning/files_modul/13020-6-405268025079.pdfhttp://bos.fkip.uns.ac.id/pub/ono/pendidikan/materi-kejuruan/elektro/jaringan-akses-pelanggan/teknik_dasar_generator.pdfhttp://bos.fkip.uns.ac.id/pub/ono/pendidikan/materi-kejuruan/elektro/jaringan-akses-pelanggan/teknik_dasar_generator.pdfhttp://psm.fke.utm.my/libraryfke/files/578_ALIFFFARONIBINRAZMI2010.pdfhttp://sulasminvillage.blogspot.com/2009/03/magnetik-kontaktor.htmlhttp://www.google.co.id/url?sa=t&source=web&cd=2&ved=0CBsQFjAB&url=http%3A%2F%2Fp_musa.staff.gunadarma.ac.id%2FDownloads%2Ffiles%2F8048%2FKomponen.pdf&ei=k6qCTYX6EcerrAf59eDECA&usg=AFQjCNFgz6TlAjPHm41MxCjYUPByujgxdwhttp://www.google.co.id/url?sa=t&source=web&cd=2&ved=0CBsQFjAB&url=http%3A%2F%2Fp_musa.staff.gunadarma.ac.id%2FDownloads%2Ffiles%2F8048%2FKomponen.pdf&ei=k6qCTYX6EcerrAf59eDECA&usg=AFQjCNFgz6TlAjPHm41MxCjYUPByujgxdwhttp://www.google.co.id/url?sa=t&source=web&cd=2&ved=0CBsQFjAB&url=http%3A%2F%2Fp_musa.staff.gunadarma.ac.id%2FDownloads%2Ffiles%2F8048%2FKomponen.pdf&ei=k6qCTYX6EcerrAf59eDECA&usg=AFQjCNFgz6TlAjPHm41MxCjYUPByujgxdwhttp://etd.eprints.ums.ac.id/9020/1/D400050074.pdfhttp://eprints.undip.ac.id/25484/1/ML2F004473.pdfhttp://www.energyefficiencyasia.org/docs/ee_modules/indo/Chapter%20-%20Electric%20motors%20(Bahasa%20Indonesia).pdfhttp://www.energyefficiencyasia.org/docs/ee_modules/indo/Chapter%20-%20Electric%20motors%20(Bahasa%20Indonesia).pdfhttp://staff.ui.ac.id/internal/040603019/material/DCMotorPaperandQA.pdfhttp://pksm.mercubuana.ac.id/new/elearning/files_modul/14072-1-471168335087.dochttp://pksm.mercubuana.ac.id/new/elearning/files_modul/14072-1-471168335087.dochttp://staff.ui.ac.id/internal/040603019/material/paperinductionmotor.pdfhttp://pksm.mercubuana.ac.id/new/elearning/files_modul/13020-6-405268025079.pdfhttp://pksm.mercubuana.ac.id/new/elearning/files_modul/13020-6-405268025079.pdfhttp://bos.fkip.uns.ac.id/pub/ono/pendidikan/materi-kejuruan/elektro/jaringan-akses-pelanggan/te