Makalah Seminar Kerja Praktek
ANALISA KERUSAKAN DAN PERBAIKAN MOTOR INDUKSI 3 FASA Oleh: Rino Adi Putra (21060110141036) Jurusan Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Diponegoro
[email protected] Abstrak Divisi Utility PT. Krakatau Steel Persero, Cilegon merupakan salah satu indutstri yang bertugas memperbaiki kerusakan pada motor listrik, trafo dan berbagai macam mesin listrik yang terdapat pada industri PT. Krakatau Steel. Motor listrik sangat diperlukan dalam operasi-operasi industri misalnya untuk penggerak, pembentuk dan penggulung baja dalam proses produksi. Motor listrik saat ini tidak hanya diperlukan sebagai pendukung proses produksi baja, faktor ekonomi maupun mutu produksi, namun telah menjadi suatu kebutuhan pokok bagi proses industri. Motor induksi AC 3 fasa merupakan motor yang paling sering digunakan untuk penggerak pada crane, pompa pendingin untuk pabrik, terutama untuk membentuk dan menggulung baja pada akhir produksinya. Dalam pemakaiannya motor induksi AC 3 fasa tersebut tidak selalu pada kondisi yang optimal dan kadang mengalami kerusakan, untuk mencegah kerusakan diperlukan system proteksi untuk menjaga motor agar tidak mengalami kerusakan total. Tapi jika mesin sudah tidak bisa berjalan diperlukan perbaikan dan rekondisi. Pada proses rekondisi ada empat tahapan yang akan dilakukan, yaitu dismantling, rewinding, assembling dan testing. Sedangkan pada rekondisi hanya dilakukan dismantling, cleaning, assembling dan testing tanpa adanya rewinding. Di dalam laporan ini akan membahas tentang analisa perbaikan dan sistem proteksi pada motor induksi AC 3 fasa.
I. PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang Dalam kurun waktu yang memasuki era global seperti saat ini Ilmu Pengetahuan dan Teknologi ( IPTEK ) kian bergerak sangat cepat maju ke depan seiring dengan laju petumbuhan penduduk dan keinginan manusia untuk memenuhi kebutuhan hidupnya. Negara - negara diseluruh belahan dunia terus belomba untuk memajukan IPTEK agar bisa berkompeten terutama dalam bidang industri. Berkembangnya IPTEK yang sangat pesat terus menerus menghasilkan penemuan dan inovasi yang lebih canggih dan ekonomis sehingga diperoleh efektifitas dan
efisiensi yang baik dari sumber daya yang ada. PT. Krakatau Steel merupakan perusahaan yang bergerak di bidang pengolahan besi baja di Indonesia. Dalam perkembangannya terus berusaha meningkatkan produktivitas, efisiensi serta kinerja perusahaan dengan mengutamakan faktor keamanan dan keselamatan kerja bagi karyawan dalam proses kegiatannya, dan juga dalam proses produksi yang dijalankan PT.Krakatau Steel banyak sekali menggunakan mesin-mesin listrik yang juga telah dilengkapi oleh aplikasi teknologi-teknologi yang dapat mempermudah penggunaan mesin-mesin listrik tersebut.
1.2 Tujuan Adapun tujuan dari penulisan Laporan Kerja Praktek ini adalah mengetahui secara umum prinsip kerja, dapat menganalisa kerusakan dan perbaikan pada mesin listrik, khususnya motor induksi 3 fasa. 1.3 Pembatasan Masalah Dalam melakukan penyusunan laporan kerja praktik ini, agar pembahasan menjadi terarah dan tidak meluas maka penulis membatasi permasalahan yang dibahas. Adapun pembatasan masalahnya yaitu laporan ini hanya dilakukan pada Divisi Utility dan difokuskan pada analisa kerusakan dan perbaikan motor induksi 3 fasa. II. PT.KRAKATAU STEEL 2.1 Gambaran Umum PT.Krakatau steel PT. Krakatau Steel terletak sekitar 110 Km dari Jakarta dengan luas keseluruhannya 350 Ha. PT. Krakatau Steel terletak di kawasan industri Krakatau, tepatnya di jalan Industri No.5 PO BOX 14 Cilegon 42435. Kantor pusat PT. Krakatau Steel terletak di Wisma Baja, dan Gatot Subroto Kav 54 Jakarta. Secara umum PT Krakatau Steel memiliki fasilitas produksi yang mencakup 6 pabrik utama, yaitu Pabrik Besi Spons (Direct Reduction Plant), Pabrik Slab Baja (Slab Steel Plant), Pabrik Billet Baja (Billet Steel Plant), Pabrik Baja Lembaran Panas (Hot Strip Mill), Pabrik Baja Lembaran Dingin (Cold Rolling Mill), dan Pabrik Baja Batang Kawat (Wire Rod Mill).
Gambar 1 Diagram proses produksi PT.Krakatau Steel
Selain 6 pabrik utama, PT. Krakatau Steel juga memiliki 10 anak perusahaan sebagai penunjang unit produksi yang tersebar di kawasan industri cilegon yaitu a. PT KHI Pipe Industries, pabrik yang menggunakan produk dari Pabrik Pengerolan baja lembaran panas (HSM) dari PT Krakatau Steel yang memproduksi berbagai jenis pipa. b. PT Krakatau Wajatama (PT KW), pabrik yang menggunakan Billet sebagai bahan dasar guna memproduksi baja tulangan, baja profil dan kawat baja. c. PT Pelat Timah Nusantara (PT Latinusa) pabrik yang memproduksi plat timah (Tin Plate). d. PT Krakatau Bandar Samudera (PT KBS), merupakan perusahaan yang mengoperasikan pelabuhan khusus Cigading, sebagai tempat bongkar muat produk dan berbagai komoditi keperluan PT Krakatau Steel. e. PT Krakatau Daya Listrik (PT KDL), merupakan perusahaan yang mengoperasikan pembangkit listrik guna mensuplai kebutuhan listrik PT Krakatau Steel. f. PT Krakatau Tirta Industri (PT KTI), merupakan perusahaan yang mensuplai kebutuhan air di industri PT Krakatau Steel. g. PT Krakatau Engineering Corporation (PT KEC), merupakan perusahaan yang mendukung bidang perekayasaan industri PT Krakatau Steel. h. PT Krakatau Information Technology, merupakan perusahaan yang mendukung pengembangan teknologi informasi. i. PT Krakatau Industrial Estate Cilegon (PT KIEC), merupakan perusahaan yang bergerak dibidang pengelolaan jasa kawasan industri, SOR, dan Hotel. j. PT Krakatau Medika (PT KM), merupakan perusahaan yang bergerak
dibidang pelayanan kesehatan (Rumah Sakit PT Krakatau Steel). 2.2 Proses Perbaikan Motor Induksi 3 Fasa Pada Dinas Bengkel Mesin Listrik, ada beberapa tahap yang harus dilakukan sebelum perbaikan motor induksi 3 fasa dilakukan, kegiatan yang akan dilakukan sesuai dengan permintaan user dan kondisi motor yang akan diperbaiki, ada dua kondisi yang biasa terjadi yaitu:
Rekondisi Perbaikan
Pada laporan ini saya akan membahas tentang analisa kerusakan dan perbaikan pada motor induksi 3 fasa 1.Rekondisi Jika yang diminta hanya rekondisi, maka tahapan yang harus dilakukan adalah
Planning Dismantling Cleaning Assembling Testing Rekondisi motor biasanya hanya dilakukan sebagai tindakan awal, perawatan dan pencegahan kerusakan motor agar motor terus dalam kondisi yang optimal sehingga tidak mengurangi produksi. 2.Perbaikan Proses perbaikan motor listrik induksi yang dilakukan oleh Divisi Utility melalui beberapa tahap yaitu : Planning (Merencanakan dan Cek Kelengkapan Dokumen Kerja) Dismantling (Evaluasi kerusakan) Rewinding (Penggulungan Ulang Motor) Assembling (Perakitan Kembali Komponen) Testing (Pengujian Akhir)
III. MOTOR INDUKSI 3 FASA 3.1 Prinsip Kerja Motor Induksi 3 Fasa Motor induksi merupakan motor arus bolak balik (ac) yang paling luas penggunaannya. Penamaannya berasal dari kenyataan bahwa arus rotor motor ini bukan diperoleh dari sumber tertentu, tetapi merupakan arus yang terinduksi sebagai akibat adanya perbedaan relative antara putaran rotor dengan medan putar (rotating magnetic field) yang dihasilkan oleh arus stator. Belitan stator yang dihubungkan dengan suatu sumber tegangan tiga fasa akan menghasilkan medan magnet yang berputar dengan kecepatan sinkron (ns = 120f/2p). Pada rotor tedapat lilitan, sehingga, pada lilitan rotor tersebut terbentuk ggl induksi. Lilitan rotor motor induksi biasanya dihubung singkat untuk rotor sangkar, maka pada rotor tersebut akan mengalir arus yang cukup tinggi yaitu arus starting. Lalu pada lilitan rotor terbentuk suatu gaya yang dapat memutar rotor mengikuti medan putar stator. 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. Putaran medan magnet dijelaskan pada gambar di bawah dengan “menghentikan” medan tersebut pada enam posisi. Tiga posisi ditandai dengan interval 60o pada gelombang sinus yang mewakili arus yang mengalir pada tiga fasa A,B, dan C.
Ns = 120.f/P Dimana: NS = Kecepatan sinkron (rpm) f = Frekuensi Motor P = Jumlah Kutub 3.2 Slip dan Frekuensi Rotor Kumparan stator motor induksi tiga fasa bila dihubungkan dengan suplai tegangan tiga fasa akan mengasilkan medan magnet yang berputar dengan kecepatan sinkron sesuai dengan persamaan . Medan putar yang terjadi pada stator ini akan memotong penghantarpenghantar yang ada pada bagian rotor, sehingga terinduksi arus, dan sesuai dengan dengan Hukum Lorentz, sehingga rotor akan berputar mengikuti putaran medan stator. Perbedaan kecepatan medan putar stator dengan putaran rotor biasa disebut slip. Apabila terjadi penambahan beban, maka akan mengakibatkan naiknya kopel motor dan selanjutnya akan memperbesar arus induksi pada bagian rotor.
Gambar 2. Prinsip Penghasilan Medan Putar Motor Induksi 3 Fasa
Kecepatan medan putar atau kecepatan sinkron dari suatu motor dapat dicari dengan menggunakan Persamaan berikut :
Dimana: NS= kecepatan sinkron (rpm) NR= kecepatan rotor (rpm) Kecepatan medan putar atau kecepatan sinkron dari suatu motor dapat dicari dengan menggunakan Persamaan :
Frekuensi rotor saat motor belum berputar nilainya akan sama dengan frekuensi yang terjadi pada belitan stator, dan apabila sudah berputar frekuensi rotornya akan sebanding dengan perubahan slip yang terjadi pada motor tersebut. Seperti telah dijelaskan diatas, putaran rotor tidak akan sama dengan putaran medan stator, karena bila rotor berputar sama cepatnya dengan medan stator, tidak akan timbul perbedaan kecepatan sehingga tidak ada Ggl induksi yang timbul pada rotor, tidak ada arus dan tidak ada kopel yang mendorong rotor. Itulah sebabnya rotor selalu berputar pada kecepatan dibawah kecepatan medan putar stator.
Perbedaan kecepatan tergantung pada besarnya beban motor. Slip mutlak menunjukkan kecepatan relatif rotor terhadap medan putar. Slip Mutlak = Ns – Nr
3.4 Bentuk kumparan stator Bentuk kumparan stator dari motor induksi 3 fasa dapat dibagi menjadi 3 macam. Hal semacam ini tergantung dari cara melilitkan kedalam alur alur stator
Slip (S) merupakan perbandingan slip mutlak terhadap Ns, ditunjukkan per unit oleh hubungan :
Dalam keadaan diam, frekuensi rotor ( f2 ) sama besarnya dengan frekuensi sumber tegangan, bila rotor berputar frekuensi rotor tergantung pada besarnya kecepatan relatif atau slip mutlak. Hubungan antara frekuensi dengan slip dapat dilihat sebagai berikut : atau 3.3 Pengaturan Kecepatan Motor Induksi Tiga Fasa Motor induksi akan berputar pada kecepatan konstan saat dihubungkan pada tegangan dan frekuensi yang konstan, kecepatannya sangat mendekati kecepatan sinkronnya. Bila torsi beban bertambah, maka kecepatannya akan sedikit mengalami penurunan, sehingga motor induksi sangat cocok digunakan menggerakkan sistem yang membutuhkan kecepatan konstan. Namun dalam kenyataannya terutama di industri terkadang dikehendaki juga adanya pengaturan kecepatan. Pengaturan kecepatan sebuah motor induksi memerlukan biaya yang relatif mahal. Pengaturan kecepatan dapat dilakukan dengan beberapa cara, seperti dengan mengubah jumlah kutub, mengatur tahanan luar, mengatur tegangan jala-jala, dan mengatur frekuensi jala-jala.
Gambar 3. Prinsip Penghasilan Medan Putar Motor Induksi 3 Fasa
A.Kumparan Jerat B. Kumparan Sepusat C.Kumparan Gelombang Fungsi dari ketiga jenis kumparan tersebut adalah sebagai berikut : a.Kumparan jerat (spiral) banyak digunakan untuk motor – motor (generator) dengan kapasitas yang relatif besar. Umumnya untuk kelas menengah keatas, walaupun secara khusus ada mesin listrik dengan kapasitas yang besar, kumparan statornya menggunakan sistem konsentris 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 spiral. c.Kumparan gelombang/wave winding untuk motor dengan belitan sistem ini banyak digunakan kapasitor besar 3.5 Gangguan pada Motor Listrik Gangguan listrik adalah kejadian yang tidak diinginkan dan mengganggu kerja alat listrik. Akibat gangguan, peralatan listrik tidak berfungsi dan sangat merugikan. Bahkan gangguan yang luas dapat mengganggu keseluruhan kerja sistem
produksi dan akan merugikan perusahaan sekaligus pelanggan. Jenis gangguan listrik terjadi karena berbagai penyebab, salah satunya kerusakan isolasi kabel. Tipe-tipe gangguan elektrik dalam motor-motor adalah serupa dengan tipe-tipe gangguan elektrik dari generator-generator. Oleh karena itu, motor-motor secara umum diproteksi dari gangguan-gangguan berikut: a.
Gangguan-gangguan stator.
b.
Gangguan-gangguan rotor.
c.
Beban lebih (Overload).
d.
Tegangan-tegangan suplai yang tidak seimbang termasuk memfasa tunggal (single phasing).
e.
Tegangan voltage).
f.
Starting terbalik.
g.
Kehilangan sinkronisme (dalam kasus motor sinkron saja).
kurang fasa
terbuka
(under atau
3.6 Keuntungan Motor Induksi 3 Fasa Adapun keuntungan dari motor DC adalah : 1. Konstruksi sangat kuat dan sederhana terutama bila motor dengan rotor sangkar. 2. Harganya
relatif kehandalannya tinggi.
murah
dan
3. Effesiensi
relatif tinggi pada keadaan normal, tidak ada sikat sehingga rugi gesekan kecil. 4. Biaya
pemeliharaan rendah karena pemeliharaan motor hampir tidak diperlukan. 3.7 Kerugian Motor Induksi 3 Fasa Adapun kerugian dari motor DC adalah : 1. Kecepatan tidak mudah dikontrol 2.
Power faktor rendah pada beban ringan
3.
Arus start biasanya 5 sampai 7 kali dari arus nominal
IV. PERBAIKAN MOTOR INDUKSI 3 FASA 4.1 Planning
Pada tahap ini motor listrik, transformator, generator dan mesin listrik lainnya yang datang ke bengkel listrik akan didata dan diperiksa oleh mekanik bengkel listrik saat datang ke bengkel listrik tersebut. Proses yang terjadi saat mesin listrik rusak datang adalah : Cek spesifikasi dari mesin listrik tersebut Cek kelengkapan yang ada pada mesin listrik tersebut Lihat keinginan user, merekondisi atau memperbaiki Menulis Work Order (WO) yang akan diberi pada pihak Dismantling untuk proses selanjutnya Setelah proses ini dilakukan, pekerja pada bagian dismantling harus mengecek ulang kelengkapan dari mesin listrik tersebut jangan sampai ada kesalahan untuk menghindari keluhan user pada saat mesin listrik sudah siap pakai dan dikembalikan. 4.2 Dismantling
Pada tahap ini, setelah motor di cek semua kelengkapannya sesuai dengan WO, motor akan di cek apakah motor cukup direkondisi atau harus diperbaiki. Cara pengecekan awalnya hanya dengan mengukur tahanan pada terminal motor, apabila tahanan masih pada batas wajar maka tidak perlu dilakukan proses rewinding. Dari pengukuran tahanan dapat disimpulkan apakah motor tersebut terbakar atau tidak, karena jika tahanan dalam dan tahanan isolasinya mendekati 0 pasti motor tersebut sudah terbakar dan perlu perbaikan. Lalu setelah diukur tahanannya, proses dismantling/pembongkaran dilakukan. Pembongkaran dilakukan sedetail mungkin seperti membongkar stator, rotor, bearing, lilitan dan bagian lainnya untuk mengetahui kerusakan
yang terjadi pada motor. Hal yang biasa terjadi adalah terbakarnya lilitan motor sehingga motor tidak dapat berjalan.
Gambar 4. Proses pembongkaran motor yang dilakukan praktikan.
1.
Lepaskan mur-mur yang ada pada bagian penutup rangka motor dengan menggunakan kunci pas
Gambar 4.5 Melepas mur penutup rangka motor
2. Bila mur-mur sudah dilepas semuanya, gunakan palu dan bilah kayu untuk mendorong penutup motor dari rangka, dengan cara memukul poros motor secara perlahan-lahan.
Gambar 5. Diagram alur kerja evaluasi kerusakan dan dismantling
Setelah dilakukan pembongkaran setiap bagian dari motor harus didata untuk kemudahan proses assembling (Pemasangan kembali) juga menghindari hilangnya bagian motor listrik tersebut. Dismantling merupakan bagian yang terpenting dalam perbaikan motor induksi karena disinilah kita dapat mengetahui penyebab rusaknya motor listrik. Kerusakan motor listrik yang paling sering terjadi adalah terbakarnya lilitan gulungan stator karena beberapa kondisi yang menyebabkan naiknya suhu motor sehingga lilitan stator rusak bahkan terbakar.
Gambar 6. Melepas penutup motor dengan palu dan jack
3. Setelah terbuka lepas bagian rotor dari rangka motornya.
4.2.1 Pembongkaran Motor
Berikut ini langkah-langkah untuk membongkar motor : Gambar 7. Memisahkan bagian rotor dari stator
4.2.2 Evaluasi
Kondisi yang menyebabkan overheat adalah
sering
Single Phassing atau Phasseloss Single Phassing berarti salah satu dari 3 line supply terputus. Kondisi phaseloss merupakan keadaan terburuk dari unbalance voltage. Jika motor listrik beroperasi saat terjadi phaseloss, ia akan terus berusaha berputar dengan daya yang sama untuk memutar beban. Motor listrik akan terus berusaha memutar beban sampai motor terbakar atau starter trip. Penyebab terjadinya phaseloss adalah sbb : 1. Loss kontak pada starter (MCCB/NFB, Contactor atau terminal). 2. Thermal Overload relay yang terputus salah satu fasanya. 3. Salah satu fuse terputus. Jika terjadi phaseloss maka, dua phase yang lain akan dialiri arus setidaknya 1.73X dari arus normal. Sehingga arus berlebih tersebut akan menimbulkan panas yang akan membakar lilitan pada stator motor listrik tersebut. Voltage Unbalance Jika tegangan diantara tiga phasa adalah sama, arus yang mengalir akan sama pula disetiap phasanya. Rekomendasi standar untuk motor listrik maksimum unbalance tegangan adalah 1%. Saat terjadi unbalance, arus motor lisrik akan naik dan jika berjalan terus menerus motor akan terbakar. Memang kondisi balance secara sempurna tidak akan pernah tercapai, namun harus diminimalkan. Kondisi unbalance lebih sering disebabkan oleh variasi dari beban. Ketika beban satu phase dengan phase lain berbeda, maka saat itulah kondisi unbalance terjadi. Hal ini mungkin disebabkan oleh impendansi, type beban, atau jumlah beban berbeda satu phase dengan
phase lain. Batasan 1% tersebut bisa diatasi dengan menurunkan beban motor. Jika beban motor diturunkan maka toleransi unbalance tegangan bisa lebih longgar. Unbalance tegangan bisa disebabkan beberapa hal berikut : 1. Beban Single Phase yang tidak seimbang di setiap phase. 2. Jaringan Delta terputus 3 terjadi phaseloss di trafo. 4. Tap setting trafo yang tidak tepat. 5. Power Faktor Corecction tidak sama atau off-line. Beban Berlebih / Over Load Arus stator sering dipakai gambaran sebagai berapa beban / load motor , tetapi mungkin dalam kondisi overvoltage. Kesalahan yang sering terjadi ialah motor dioperasikan dalam kondisi overvoltage dgn maksud arus turun dan harapanya juga panas turun. secara umum besar arus tidak boleh lebih dari yg tercamtum di name-plate motor In atau I full load. Jika ada tertulis Sf=1,15 artinya besar arus full-load boleh sebesar 1,15 x In dalam waktu lama. Panas yang timbul dalam winding adalah fungsi kwadrat arus,jadi In bertambah sedikit saja mengakibatkan peningkatan panas besar. Ini juga sangat dipengaruhi oleh faktor ruang tempat motor, ventilasi panas matahari dan pendinginan juga tinggi dari permukaan laut. Contoh motor listrik yang terbakar karena kondisi diatas :
Gambar 8. Motor listrik Terbakar
4.2.3 Pencabutan gulungan stator Pada tahap ini gulungan yang terbakar dicabut dan didata, dalam berapa alur terdapat berapa grup dan dalam satu grup terdapat berapa koil, dan dalam satu koil terdapat berapa lilitan yang akan dimasukan dala proses pendataan untuk tahap rewinding. Gambar 11. Pengecatan Stator
Gambar 9. Pencabutan Gulungan Stator
4.2.4 Perbaikan kern stator Setelah lilitan dicabut, kemungkinan terjadi kerusakan pada kern cukup besar karena cara percabutan lilitan biasanya akan mengikis kern sehingga harus dilakukan pengecatan ulang dengan cat isolasi pada kern sehingga tidak tejadi hubung singkat.
Gambar 10. Pembersihan Alur Dengan Udara
Pertama-tama dilakukan pembersihan alur dengan penyemprotan udara untuk menyingkirkan debu yang tertinggal dan sisa kotoran yang ada akibat pencabutan lilitan. Lalu setelah itu stator yang sudah bersih diberi cat isolator pada kern agar tidah terjadi short pada saat penggunaan kembali.
4.2.5 Pendataan Kerusakan Motor Setelah perbaiki dan tahu kerusakan motor, motor tersebut akan didata dan ditulis dalam WO (Work Order) sehingga memudahkan pada proses perbaikan selanjutnya yaitu rewinding. Sebelum merewinding , pastikan nilai hambatan yang sesuai dengan karakteristik motor menggunakan perhitungan, karena nilai dari hambatan tidak bisa di ukur dengan alat ukur seperti multimeter karena lilitan yang sudah terbakar. Tahap selanjutnya pada evaluasi yaitu menentukan jumlah langkah, jumlah kutub, jumlah grup , jenis sambungan , nilai RPM , Kumparan / coil dan sistem kumparan. 4.3 Rewinding Setelah WO selesai, maka proses selanjutnya ada pada tahap rewinding /mengulung ulang lilitan atau kumparan stator motor listrik yang terbakar. Lilitan yang terbakar tidak bisa dipakai kembali sehingga harus ditopong pada tahap dismantling dan dibuat susunan kawat yang baru pada tahap rewinding ini. Pada tahap ini diperlukan ketelitian dan kesabaran agar tidak terjadi kesalahan, karena jika itu terjadi maka yang dihasilkan tidak sesuai dengan karakteristik motor listrik sebelum terjadi kerusakan.
Berikut alur kerja dalam proses
Gambar 12. Kertas Isolasi Yang Dipasang Dalam Alur
rewinding : Gambar 11. Alur kerja rewinding
4.3.1 Cek Dismantling
Data
dari
Mengecek kembali data yang terlampir pada work order apakah sudah sesuai dengan spesifikasi motor, agar motor yang akan dibuat lilitannya dapat berjalan sesuai keinginan user. 4.3.2 Membuat memasang isolasi pada slot
dan
Setelah mengecek data yang ada dan sudah sesuai, tindakan pertama yang harus dilakukan adalah memasang isolasi pada motor listrik tersebut, isolator dipasang untuk menghindari adanya hubung singkat antara lilitan dan kern pada stator. Stator yang akan diberi kumparan harus dalam kondisi bersih dan sudah dipasangi oleh kertas isolasi dimana kertas sudah dipotong dan ditekuk sesuai dengan ukuran slot alur dari stator. Setelah kertas isolasi terpasang, tidakan selanjutnya adalah menggulung kawat email yang telah dibuat jadi lilitan dan memasangnya pada stator.
Gambar 13. Contoh Kertas isolasi dan motor yang terpasang
4.3.3 Membuat lilitan dan memasukan gulungan pada slot Dalam Pembuatan lilitan pada motor, kita perlu menyesuaikan kawat tembaga sesuai spesifikasi awal motor yang sudah di cek oleh bagian dismantling. Kemudian kawat diputar dengan alat pemutar, agar jumlah lilitan sesuai alat pemutar berbentuk persegi untuk memudahkan pemasangan lilitan. Sebelum membuat gulungan data tentang type gulungan harus diketahui untuk membuat kumparan dimana terdapat beberapa macam kumparan yaitu kumparan blok atau sirip. Selain itu harus menentukan sambungannya baik sambungan seri, parallel, seri parallel dan dahlander. Setelah semua peralatan dan data siap, pertama membuat cetakan bentuk (panjang dan lebar) dari kumparan yang akan dibuat dengan cara meletakkan kawat tembaga ke slot alur motor. Kemudian cetakan yang sudah dibuat digunakan untuk mengatur panjang dan lebar.
4.3.3 Menyambung gulungan dan mengikat kepala line Setelah semua kumparan masuk, kabel input dan input (kepala line gulungan) dari kumparan dihubungkan satu sama lain tergantung dari jenis sambungan yang diinginkan. Lalu setiap grup dari kumparan dipisah dengan menggunakan kertas isolasi dan diikat agar tidak terjadi short dengan rangka maupun dengan fasa yang lain 4.3.4 Mengukur hasil Tahanan Dalam Setelah di Rewinding Pada tahap ini merupakan tahap yang paling penting , dimana hasil dari pengukuran sesuai atau tidak dengan perhitungan yang dilakukan saat tahap di Dismantling. Dari hasil pengukuran dengan alat ukur multimeter digital di dapatkan data bahwa hasil dari pengukuran tidak jauh berbeda nilai tahanan tiap fasa nya dengan hasil dari perhitungan yang telah dilakukan. 4.3.5 Varnishing atau Pengelakan Kumparan Stator Setelah proses rewinding dilakukan proses varnishing atau pengelakan pada kumparan yaitu perendaman stator atau rotor pada cairan yang berfungsi sebagai isolasi selama beberapa menit. 4.4 Assembling Tahap assembling ini merupakan tahap pemasangan kembali peralatan motor listrik yang telah diperbaiki seperti semula. Pada tahap ini diperlukan juga ketelitian dalam hal pemasangan kembali komponen komponen motor induksi yang telah di bongkar dan juga telah selesai di rewinding. 4.4.1 Pembersihan sisa lak yang menempel pada alur Setelah pengecekan data dari rewinding dilakukan tahap selanjutnya adalah pembersihan lak yang menempel pada alur. Setelah proses
varnish dilakukan banyak sisa sisa lak yang menempel pada alur, ini dilakukan agar tidak ada lak yang menumpuk pada lilitan. 4.4.2 Menyiapkan komponen Motor Setelah lak sisa varnish dibersihkan, lalu komponen-komponen motor yang pada awal di bongkar oleh dismantling akan dikumpulkan untuk melakukan pemasangan kembali oleh orang assembling. Pada saat pengumpulan komponen motor harus sesuai dengan keadaan standart/semula, karena juka tidak dapat memicu kerusakan motor kembali. 4.4.3 Perakitan motor Motor yang sudah didata dan ditandai sebelumnya pada bagian dismantling dijadikan acuan utama dalam perakitan. Setelah semua tahap tersebut dilakukan, taha selanjutnya adalah Proses perakitan motor sesuai dengan WO yang dibuat dismantling sebelumnya. Pada tahap perakitan, rotor dan stator harus bersih dari debu, kotoran, sisa varnish dengan compressor, ini semua dilakukan agar tidak terjadi short pada saat motor dijalankan karena itu semua merupakan penghantar. Untuk memasukkan rotor pada motor yang besar dibutuhkan alat bantu crane dan pipa agar posisinya tepat pada bagian stator, sedangkan untuk memasang bearing harus dipanaskan dulu antara 120 hingga 150 derajat celcius agar bearing dapat masuk. Setelah semua bagian terpasang motor dicat sesuai dengan jangka waktu 3-5 menit dengan kondisi / warna aslinya.
4.4
Testing Tahap testing ini merupakan tahap terakhir untuk proses perbaikan motor, dimana setiap motor listrik yang sudah dipasang perlengkapannya pada bagian assembling harus ditest sesuai dengan karakteristiknya. Setelah di assembling motor yang sudah siap pakai di test di bagian testing, pada bagian ini motor ditentukan sudah atau belom layak untuk dikembalikan pada pabrik. Dalam testing hal hal yang perlu diperhatikan dan diukur antara lain : 1. Tahanan isolasi masing masing fasa dengan ground 2. Tahanan isolasi antar fasa dengan fasa 3. Tahanan dalam 4. Tahanan dalam thermis gulungan dan bearing. 5. Tes tanpa beban Apabila peralatan yang sudah di testing ternyata tidak sesuai dengan motor yang diminta oleh pabrik pengirim maka motor harus dibongkar kembali dan dilihat kesalahan kesalahan bagian mana, apabila pada rangkaian, maka rangkaian harus dimodifikasi atau dibongkar kembali jika kesalahannya fatal V. PENUTUP 5.1 Kesimpulan 1. Proses perbaikan motor yang dilakukan di Bengkel Mesin Listrik dimulai dari proses Planning, Dismantling, Rewinding, Assembling,dan Testing 2. Dibutuhkan ketelitian dalam evaluasi atau pendataan kumparan stator guna mendapatkan hasil rewinding yang sesuai dengan kumparan stator yang sudah terbakar . 3. Nilai hambatan ( R ) yang di pakai pada motor tersebut setelah dilakukan perhitungan dan pengukuran didapatkan hasil yang tidak jauh
berbeda . perbedaan pun masih bisa di toleransi akibat kesalahan yang dilakukan oleh manusia dalam melakukan perhitungan. 4. Dalam setiap proses perbaikan motor induksi 3 fasa harus teliti dan cermat dalam pengerjaanya karena dapat mempengaruhi kualitas kerja. 5. Pada tahap Rewinding, modifikasi pada kumparan stator dan rotor motor induksi jarang dilakukan. Pemodifan dilakukan apabila kawat tembaga atau koil tidak ada di gudang. Jika dilakukan modifikasi maka toleransi yang diperbolehkan untuk penggantian kawat tembaga adalah 0.03 mm. 6. Proses rewinding motor yang tidak rapi menyebabkan motor cepat panas ketika dioperasikan. Hal ini diakibatkan oleh lilitan kawat yang kurang rapi dan saling menumpuk sehingga menimbulkan arus berlebih pada kumparan stator. 5.2 Saran 1. Pada bagian Dismantling atau pembongkaran motor biasanya untuk melepas koil bekas digunakan api, padahal membongkar dengan cara membakar, sangat merugikan. Ini akan mengakibatkan core-plating mengalami kerusakan, yang mengakibatkan timbulnya short core-plating pada laminasi. Short pada laminasi menyebakan corelooses besar. EATA memberikan pedoman, pemanasan tidak boleh lebih dari 360ºC. 2. Peralatan lama yang tidak atau kurang efisien, harus diganti dengan peralatan yang lebih baru dan tentunya lebih efisien misalnya motor induksi 3 fasa 3. Pada bagian Rewinding perlu diperhatikan, jangan mengikir atau menggerinda, karena akan menyebabkan short antar laminasi. Jika membersihkan varnish pada lubang di stator, jangan
memperbesar lubang, karena akan menyebabkan short antar core. 4. Pada bagian Rewinding perlu diperhatikan juga, jangan memperbesar stator bore atau memotong/memperkecil diameter rotor menyebabkan air-gap bertambah besar. Yang menyebabkan arus magnitasi bertambah besar, berakibat bertambah besar losses. 5. Jangan menambah tahanan stator winding. Ukurlah diameter kawat dengan teliti, setelah mengupas varnish coating, total penampang jangan dikurangi, juga jumlah lilitan. Perubahan penampang dan jumlah lilitan sangat mempengaruhi perubahan tahanan winding, selanjutnya mengubah performance motor.
DAFTAR PUSTAKA 1. Hagendorn,JJ,M. 1992. Konstruksi Mesin. Bandung: Remaja Rosda Karya Offset. 2. Pusdiklat, 2007, “Materi Repair Motor Listrik ”, Cilegon : PT. Krakatau Steel 3. Sumanto,1993. Motor Listrik Arus Bolak-balik. Yogyakarta: Andi Offset. 4. Toha, Muhammad dan Noehasan, 1973, “Sejarah Berdirinya PT. Krakatau Steel”, Cilegon : Humas PT. KRAKATAU STEEL 5. Wijaya, Mochtar Ir., 2001, “Dasar-Dasar Mesin Listrik”, Jakarta: Djambatan 6. Lister, Eugene C, 1988, “Mesin dan rangkaian Listrik”, Jakarta : Edisi keenam Erlangga. 7. http://krakatausteel.com.html (27 Januari 2012) 8. Fitzgerald A.E., Charles kingsley Jr. Stephen D Umans, 1992, ”Mesin-Mesin Listrik”, Erlangga, Jakarta. 9. US Department of Energy (US DOE). Fact Sheet:Determining Motor Load and Efficiency. Developed as part of: Motor Challenge, a program of US DOE
BIODATA PENULIS Rino Adi Putra (21060110141036) lahir di Semarang, pada tanggal 5 Maret 1992. Telah menempuh studi mulai dari TK AlFajar, SDN 04 Pagi, SMP Negeri 172 Jakarta, dan SMA Negeri 103 Jakarta. Dan saat ini sedang melanjutkan studi di Jurusan Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Diponegoro.
Menyetujui Dosen Pembimbing
Ir. Agung Nugroho, M.Kom. NIP 19590105 1987031002
