KODE MODUL M.PTL.HAR.026.(1).A.02
Milik Negara Tidak Diperdagangkan
SEKOLAH MENENGAH KEJURUAN BIDANG TEKNIK MESIN PROGRAM KEAHLIAN TEKNIK PEMANFAATAN TENAGA LISTRIK
MEMELIHARA DAN MEMPERBAIKI MESIN ARUS SEARAH ( DC )
DIREKTORAT PEMBINAAN SEKOLAH MENENGAH KEJURUAN DIREKTORAT MANAJEMEN PENDIDIKAN DASAR DAN MENENGAH DEPARTEMEN PENDIDIKAN NASIONAL 2005
________________________________________________________________1 Modul M.PTL.HAR.026(1) A.02
KODE MODUL M.PTL.HAR.026.(1).A.02
Milik Negara Tidak Diperdagangkan
SEKOLAH MENENGAH KEJURUAN BIDANG TEKNIK MESIN PROGRAM KEAHLIAN TEKNIK PEMANFAATAN TENAGA LISTRIK
MEMELIHARA DAN MEMPERBAIKI MESIN ARUS SEARAH ( DC ) Tim Penyusun: 1. Drs. Edy Burnawi Tjik Han DIP. Ed 2. Drs. Ahmad Hardityanto 3. Nana Suhana Tim Fasilitator: Drs. Sudarsono. MT
DIREKTORAT PEMBINAAN SEKOLAH MENENGAH KEJURUAN DIREKTORAT MANAJEMEN PENDIDIKAN DASAR DAN MENENGAH DEPARTEMEN PENDIDIKAN NASIONAL 2005
________________________________________________________________2 Modul M.PTL.HAR.026(1) A.02
KATA PENGANTAR Puji Syukur dipanjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa atas rahmat dan karuniaNya, sehingga kami dapat menyusun bahan ajar modul interaktif dan modul manual. Adapun modul manual terdiri atas bidang-bidang dan programprogram keahlian kejuruan yang berkembang di dunia kerja baik instansi maupun perusahaan. Tahun Anggaran 2005 telah dibuat sebanyak 300 modul manual terdiri atas 9 (sembilan) bidang keahlian dan 32 (tiga puluh dua) program keahlian yaitu: Bisnis dan Manajemen (Administrasi Perkantoran dan Akuntansi), Pertanian (Agroindustri pangan dan nonpangan, Budidaya Tanaman, Budidaya Ternak Ruminansia, Pengendalian Mutu), Seni Rupa dan Kriya (Kriya Kayu, Kriya Keramik, Kriya Kulit, Kriya Logam Kriya Tekstil), Tata Busan, Teknik Bangunan (Gambar Bangunan, Teknik Konstruksi Baja dan Alumunium, Teknik Konstruksi Batu Beton, Tekni Industri Kayu), Teknik Elektronika (Teknik Audio Vidio, Teknik Elektronika Industri), Teknik Listrik (Pemanfaatan Energi Listrik, Teknik Distribusi, Teknik Pembangkit Ketenagalistrik-kan), Teknik Mesin (Mekanik Otomotif, Pengecoran Logam, Teknik Bodi Otomotif, Teknik Gambar Mesin, Teknik Pembentukan, Teknik Pemeliharaan Mekanik Industri, Teknik Pemesinan), Teknologi Informasi dan Komunikasi (Multimedia, Rekayasa Perangkat Lunak, Teknik Komputer dan Jaringan), dan program Normatif Bahasa Indonesia. Modul ini disusun mengacu kepada Standar Kompetensi Kerja Nasional Indonesia (SKKNI), Kurikulum Sekolah Menengah Kejuruan (SMK) Edisi 2004 dengan menggunakan pendekatan pembelajaran berbasis kompetensi (Competency Based Training/CBT). Diharapkan modul-modul ini digunakan sebagai sumber belajar pokok peserta pendidikan dan pelatihan (Diklat) Kejuruan khususnya SMK dalam mencapai standar kompetensi kerja yang diharapkan dunia kerja. Penyusunan modul dilakukan oleh para tenaga ahli kejuruan dibidangnya terdiri atas para Guru SMK, para Widyaiswara Pusat Pengembangan
Penataran Guru
(PPPG) lingkup Kejuruan dengan para nara sumber dari berbagai perguruan Tinggi, para praktisi Balai Latihan dan Pengembangan Teknologi (BLPT) dan unsure dunia usaha dan industri (DU/DI), dan berbagai sumber referensi yang ________________________________________________________________3 Modul M.PTL.HAR.026(1) A.02
digunakan baik dari dalam dan luar negri. Modul dilakukan melalui beberapa tahap pengerjaan termasuk validasi dan uji coba kepada para peserta Diklat/Siswa di beberapa SMK. Sesuai perkembangan paradigma yang selalu terjadi, Direktorat Pembinaan Sekolah Menengah Kejuruan Direktorat Jenderal Manajemen Pendidikan Dasar dan Menengah beserta para penulis dan unsure terlibat, menerima masukan-masukan konstruktif dari berbagai pihak khususnya para praktisi dunia usaha dan industri, para akademis, dan para psikologis untuk dihasilkannya Sumber Daya Manusia (SDM)tingkat menengah yang handal. Pada kesempatan baik ini kami sampaikan ucapan terima kasih dan penghargaan sebesar-besarnya kepada berbagai pihak terutama tim penyusun modul, para nara sumber dan fasilitator, serta para editor atas dedikasi dan pengorbanan waktu, tenaga, dan pemikiran untuk dihasilkannya modul ini. Semoga modul ini bermanfaat bagi kita semua, khususnya peserta Diklat SMK atau praktisi yang sedang mengembangkan bahan ajar modul SMK. Jakarta, Desember 2005 a.n. Direktur Jenderal Manajemen Pendidikan Dasar dan Menengah Direktur Pembinaan Sekolah Menengah Kejuruan
Dr. Joko Sutrisno, MM NIP 131415680
________________________________________________________________4 Modul M.PTL.HAR.026(1) A.02
DAFTAR ISI KATA PENGANTAR……………………………………………………………… DAFTAR ISI………………………………………………………………………… PETA KEDUDUKANMODUL……………………………………………………... GLOSARIUM ………………………………………………………………………. MEKANISME PENGGUNAAN MODUL………………………………………… BAB. I
PENDAHULUAN A. Deskripsi ………………………………………………………………………… B. Prasyarat ……………………………………………………………………….. C. Petunjuk Penggunaan Modul ……………………………………………. D. Tujuan Akhir ………………………………………………………………….. E. Kompetensi ………………………………………………………… F. Cek Kemampuan ……………………………………………………………..
BAB. II PEMELAJARAN a. Kegiatan Belajar 1: Pengertian Perawatan dan Perbaikan b. Kegiatan Belajar 2 : Konstruksi Mesin Arus Searah c. Kegiatan Belajar 3: Pemeliharan dan Perbaikan Bagian Mekanik dan Kelistrikan d. Kegiatan Belajar4: Membongkan dan Memasang Kembali Bagian Mekanik Mesin DC e. Kegitan Belajar 5: Mengglung Ulang Kumparan Jangkar BAB. III EVALUSI A. Teori ……………………………………………………………………………… B. Praktik …………………………………………………………………………… BAB. IVPENUTUP………………………………………………………………. DAFTAR PUSTAKA ………………………………………………………………..
i iii iv v vi
1 1 1 2 3 4
8 15 23 51 56 69 69 75 76
________________________________________________________________5 Modul M.PTL.HAR.026(1) A.02
PETA KEDUDUKAN MODUL Diagram ini menunjukan tahapan atau tata urutan kompetensi yang diajarkan dan dilatihkan kepada peserta didik dalam kurun waktu yang dibutuhkan serta kemungkinan multi exit – multi entry yang dapat diterapkan. PTL.OPS.006
PTL.HAR.007
PTL.OPS.005 PTL.OPS.004
PTL.HAR.01208
PTL.HAR.003 PTL.KON.006
TAMATAN SMK
PTL.HAR.009
PTL.KON.002
PTL.KON.001
PTL.OPS.001
PTL.OPS.002
PTL.HAR.001
PTL.HAR.005
PTL.HAR.002
PTL.HAR.006
PTL.HAR.011
PTL.KON.007
PTL.KON.008
PTL.HAR.004 PTL.HAR.008 PTL.OPS.003
________________________________________________________________vi Modul M.PTL.HAR.026(1) A.02
PTL.HAR.026
Modul Memelihara dan Memperbaiki mesin Arus Searah
MEKANISME PEMELAJARAN Untuk mencapai penguasaan modul ini dilakukan melalui alur mekanisme pemelajaran sebagai berikut: START
Lihat Kedudukan Modul
Lihat Petunjuk Penggunaan Modul
Kerjakan Cek Kemampuan
Y
Nilai ≥ 7 T Kegiatan Belajar 1
Kegiatan Belajar n
Kerjakan Evaluasi
T
M.PTL.HAR.026.(1).A.02
Nilai ≥ 7
Y
Modul berikutnya/Uji Kompetensi
7
GLOSSARY ISTILAH Armature
KETERANGAN :
Jangkar Rotor atau satu poros dengan komutator
Slots ( Alur Jangkar)
:
Alur pada jangkar untuk menempatkan belitan jangkar
Brush
:
Sikat arang
Bearing
:
Laher, bantalan poros mesin
Brush
:
Sikat arang
Brush Holder
:
Pemegang sikat arang
Commutator
:
Komutator ,dilengkapi dengan lamel-lamel
Element Coil ( Lame
:
tempat titik sambungan belitan jangkar
Direct Current ( DC )
:
Arus Searah
Maintenance and repair
:
PERAWATAN dan Perbaikan
Yoke
:
Staotor atau Rangka Mesin tempat sepatu Kutub dan kumparan kutub
Short Circuit
:
Hubung singkat dapat tejadi antar kumparan dengan kumpran jangkar , kumparan dengan bodi/rangka atau pada komutator
Preventive Maintenance
:
PERAWATAN/Perawatan Pencegahan
Corrective Maintenance
:
Melukan perbaikan dalam pelaksanaan perawatan
Rewinding
:
Menggulung ulang kumpran motor atau Generator
Lap Winding
:
Belitan gelung atau kumparan lingkar
Wave Winding
:
Belitan gelombang
K3
:
Keselamatan dan kesehatan kerja
M.PTL.HAR.026.(1).A.02
8
SOP
:
Standard Operational Prosedure , yaitu prosedur yang harus dilakukan dalam melaksanakan pekerjaan baik PERAWATAN maupun perbaikan
M.PTL.HAR.026.(1).A.02
9
BAB. I PENDAHULUAN A.
DESKRIPSI Modul Perawatan dan Perbaikan mesin-mesin arus searah (DC) merupakan bagian dari memlihara dan memperbaiki peralatan listrik pada mesin-mesin listrikmdengan kode: PTL.HAR.026 (1). A Program keahlian Teknik Pemamfatan Energi ,Bidang Keahlian Teknik Ketenagalistrikan. Modul ini bertujuan untuk memberi bekal pengetahuan dan keterampilan kepada peserta pelatihan/Siswa Diklat
tentang Perawatan dan Perbaikan
Mesin Arus Searah meliputi Perawatan, perbaikan bagian-bagian mekanik dan elektrik, menggulung-ulang Kumparan jangkar serta uji coba hasil Perawatan dan perbaikan.
B. PRASYARAT Untuk dapat mengikuti modul ini, diharapkan peserta didik harus sudah menyelesaikan modul dasar kelistrikan dan modul mesin arus searah.
C. PETUNJUK PENGGUNAAN MODUL 1. Petunjuk Bagi Pesrta didik Sebelum mempelajari materi pada modul ini bebrapa hal yang perlu diprhatikan: a.
Memahami tujuan pemelajaran dari kompetensi dan sub kompetensi yang ingin dicapai.
b.
Membaca dan memahami seluruh materi pemelajaran yang disajikan
c.
Semua tugas
pada modul ini harus dikerjakan secara tuntas dan
minta penjelasan pada guru pembimbing bila mengalami hambatan belajar. d.
Penilaian tingkat keberhasilan anda akan dilakukan evaluasi baik
M.PTL.HAR.026.(1).A.02
10
terhadap aspek pengetahuan melalui latihan –latihan dan tes tertulis dan aspek ketrampilan melalui tugas praktik. 2.
Petunjuk Bagi Guru a. Untuk mengetahui tingkat keberhasilan peserta dalam mengikuti modul ini dilakukan evaluasi terhadap aspek pengetahuan melalui evaluasi
secara
tertulis,
maupun
melalui
pengamatan
mengerjakan tugas-tugas yang telah disediakan
saat
dan mencatat
kemajuannya. b. Membantu dan membimbing siswa/peserta diklat dalam pelaksanaan proses belajar
D. TUJUAN AHKIR/HASIL BELAJAR Setelah selesai mempelajari modul ini di harapkan anda dapat; 1.
Memahami pengertian tentang Perawatan dan perbaikan
2.
Melakukan Perawatan berkala mesin arus searah
3.
Menganalisa kerusakan dan menentukan langkah perbaikan
4.
Melakukan perbaikan bagian-bagian mekanik dan kelistrikan mesin arus searah
5.
Menggulung-ulang Kumparan jangkar
6.
Melakukan
M.PTL.HAR.026.(1).A.02
uji
coba
hasil
perbaikan
11
E. KOMPETENSI Standar kompetensi yang digunakan sebagai acuan pengembangan kurikulum Program Keahlian Teknik Pemanfaatan Tenaga Listrik adalah Standar Kompetensi Kerja Nasional Indonesia (SKKNI) pada Bidang Ketenagalistrikan. Kompetensi Kode
: Memelihara dan Memperbaiki Peralatan Listrik pada Mesin-Mesin Listrik : PTL.HAR.026 (1) .A
Tabel 1. Standar Kompetensi dan Level Kualifikasi Keahlian Teknik Pemanfaatan Tenaga Listrik , Kode
Kompetensi
TPL.HAR.002(1).A
Melakukan pekerjaan dasar perbaikan motor Listrik
PTL.HAR.006(1).A
Melilit dan membongkar kumparan
PTL.HAR.026(1).A
Memelihara dan memperbaiki peralatan listrik pada mesin-mesin listrik
PTL.HAR.005(1).A
Merakit dan menguraikan komponen listrik/elektronika pada peralatan rumah tangga
M.PTL.HAR.026.(1).A.02
Sertifikat Kompetensi
Pemeliharaan dan Perbaikan Motor Listrik
Level Kualifikasi
Teknisi
Jenjang Pendidikan
SMK
12
F.
CEK KEMAMPUAN 1. Jelaskan perinsip kerja dari motor dc! 2. Sebutkan bagian penting dari mesin listrik Arus Searah! 3. Sebutkan gangguan yang sering terjadi pada mesin litrik arus searah! 4. Untuk mengetahui ganguan pada kumparan medan atau jangkar alat ukur apa yang dipakai? 5. Jelaskan fungsi bantalan poros pada mesin listrik! 6. Jelaskan Prosedur pemeliharaan mesin listrik! 7. Mengapa K3 harus diperhatikan selama melakukan pemeliharaan dan perbaikan?
CEK KEMAMPUAN KEGIATAN PEMELAJARAN MEMELIHARA DAN MEMPERBAIKI MESIN DC Elemen
Kriteria Kinerja
1. Mengindentifi
1.1 Kompenen utama mesin DC
kasi
bagian-
bagian utama mesin
Tidak
Tindak lanjut
diindentifikasi 1.2 Fungsi bagian utama mesin
arus
Dijelaskan
searah 2. Memahami
Ya
2.1 Prosedur
kerja
dan
K3
dan
alat
uji
dipahami
kebijakan dan prosedur K3 3. Mengindentifi
3.1 Peralatan
kasi M.PTL.HAR.026.(1).A.02
perawatan
13
Elemen
Kriteria Kinerja
perkakas
Diindentifikasi sesuai
kerja
dan
alat
uji
Ya
Tidak
Tindak lanjut
dengan keperluan pemeliharan dan perbaikan
pemeliharan dan perbaikan 4. Memelihara
4.1 Langkah-langkah perawatan
peralatan mesin Dc
diikuti sesuai prosedur 4.2 Rangkaian
kelistrikan
diperiksa 4.3 Bagian mekanik diperiksa 4.4 Peraltan
dirawat
sesuai
ketentuan 5. Memperbaiki
5.1 Penggantian dilakukan dan
dan
memperoleh
mengganti
tindakan
peralatan
5.2 Mutu
tanpa
persetujuan
pekerjaan
diperksa
secara terus menerus
merusak lingkungan
M.PTL.HAR.026.(1).A.02
14
HASIL PENILAIAN Nama Peserta
: ...........................................
Nama Penilai
: ............................................
Beri tanda √ pada kolom kompeten atau belum kompeten
No.
Metoda Penilaian
Kompeten
Belum Kompeten
Keterangan
1. 2. n
Hasil
Kompeten
Belum Kompeten
CATATAN : ................................................................................................. ...............................................................................................
Tanda tangan Peserta
M.PTL.HAR.026.(1).A.02
Tanda tangan Penilai
15
BAB. II PEMELAJARAN A. Rencana Pembelajaran Kompetesi
: Memelihara dan memperbaiki peralatan mesin-mesin listrik
Sub Kompetensi : Memelihara dan memperbaiki peralatan mesin arus searah
Jenis Kegiatan
Tanggal
M.PTL.HAR.026.(1).A.02
Waktu
Tempat
Alasan
Belajar
Perunahab
Tanda Tangan Guru
16
B. Kegiatan Belajar Kegiatan Belajar 1: Pengertian Perawatan dan Perbaikan Informasi Pada unit ini anda akan belajar tentang pengertian, Konsep Perawatan dan perbaikan serta prosedur yang harus dilakukan dalam pelaksanaan perbaikan peralatan Mesin Listrik. a. Tujuan Setelah mempelajari materi ini anda diharapkan dapat: 1. Menyebutkan definisi Perawatan/PERAWATAN 2. Menjelaskan konsep-konsep dalam mengorganisasi PERAWATAN dan perbaikan. 3. Menentukan langkah-langkah tindakan perbaikan.
b. Uraian Materi
a) Definisi Pemeliharaan/Perawatan Perawatan adalah usaha yang dilakukan secara rutin agar peralatan atau sistem dalam keadaan siap pakai. Dalam prakteknya kegiatan perawatan dapat dibedakan yaitu: 1. Perawatan Pencegahan (Preventive Maintenance) 2. Perawatan Perbaikan (Corrective Maintenance) 1. Perawatan Pencegahan Adanya Perawatan rutin yang meliputi: Pemeriksaan; pengujian, pembersihan,
perbaikan
ringan,
pengecatan,
pelumasan
dan
pengaturan. PERAWATAN M.PTL.HAR.026.(1).A.02
pencegahan
menjamin
kelancaran
operasi
dan 17
mencegah terjadinya kerusakan total (break down). Dengan adanya rencana dan program perawatan pencegahan yang baik memungkinkan mendeteksi secara dini gangguan-gangguan yang mungkin timbul dan selanjutnya dapat mengambil tindakan penyelamatan. Kegiatan Perawatan Pencegahan antara lain: 1) Perawatan reguler: Meliputi
pembersihan,
pelumasan
dan
pengaturan.hal
ini
dilakukan untuk mengurangi gangguan mesin listrik pada waktu mesin sedang bekerja atau dioperasikan. Kondisi frekuensi pelaksanaannya tergantung pada kondisi peralatan dan situasi lingkungan. 2) Perawatan Penggantian (Preventive replacement) Yaitu penggantian bagian-bagian mesin-mesin listrik
yang
dipakai dalam sistem setelah habis masa pakainya (lewat umur). 3) Proses identifikasi dan pencarian gangguan.
2. Perawatan Perbaikan Memperbaiki atau mereparasi peralatan mesin–mesin listrik yang mengalami gangguan atau kerusakan, hal ini dilakukan jika mesin tidak bisa dioperasikan dan perlu ada tindakan lebih lanjut
b) Konsep-Konsep yang berhubungan Perawatan Dalam mengorganisasi perawatan ada 3 konsep utama yang harus diperhatikan oleh pemakai, yaitu: 1. Keandalan (Reliability) Setiap peralatan atau Mesin-mesin telah direncanakan pabrik secara khusus agar dapat bekerja secara optimal dalam jangka waktu tertentu. Dengan kata lain umur peralatan itu terbatas sesuai perencanaannya. M.PTL.HAR.026.(1).A.02
18
Apabila dalam jangka waktu tersebut angka kerusakannya tinggi dikatakan bahwa kendalam mesin tesrsebut rendah. Sebaliknya bila jarang atau bahkan tidak pernah rusak maka dikatakan keandalannya tinggi. Tingginya keandalan
suatu mesin
tergantung pada kondisi
peralatan dan cara perawatannya. Perawatan diperlukan untuk menjaga biaya perawatan tingkat yang
paling
ekonomis,
baik
peralatan
mencapai
yang
sedang
beroperasi, peralatan cadangan (stand by) dan peralatan yang masih disimpan di gudang. 2. Ketersediaan (Availability) Pada situasi tertentu menuntut suatu sistim dapat bekerja secara terus menerus. Situasi yang demikian ini membutuhkan ketersediaan peralatan yang tinggi. 3. Keterpeliharaan (Maintenability) Keterpelihraan tidak sama dengan Pemelihraan, keterpeliharaan berhubungan dengan perencanaan dan rancangan peralatan, sedang PERAWATAN adalah kegiatan nyata dari perbaikan atau reparasi. Meningkatkan keterpelihraan dapat menaikkan harga peralatan atau mesin –mesin, tetapi dapat menurunkan biaya operasi perawatan Suatu peralatan yang dirawat dengan baik memungkinkan untuk dapat diperbaiki kembali bila terjadi kerusakan.
M.PTL.HAR.026.(1).A.02
19
c) Hubungan Biaya Perawatan Dan Kerusakan Pemakai peralatan harus bersedia memikul biaya perawatan, baik untuk perawatan pencegahan maupun untuk biaya perawatan perbaikan. Jika pemakai tidak melaksanakan perawatan pencegahan secara rutin maka kemungkinan peralatan akan mengalami kerusakan lebih besar dan tentu saja memerlukan biaya operasional yang lebih besar pula. Sebaliknya bila pemakai memahami organisasi perawatan secara rutin dan teratur, maka kerusakan akan jarang terjadi atau bahkan tidak pernah terjadi, sehingga tidak ada biaya perbaikan. Tetapi dalam kasus ini biaya perawatan akan besar. Besarnya biaya pemeliharan tersebut di atas ditentukan oleh: Frekuensi kerusakan Waktu perbaikan Upah Bahan/spare part Transportasi.
d) Laporan Kerusakan Data kerusakan/gangguan dan tindakan perbaikan yang telah dilakukan harus dicatat/ditulis pada lembaran-lembaran khusus yang kuat dan digantungkan pada peralatan tersebut. Hal ini kelihatannya sepele tetapi kalau dilaksanakan dengan teratur akan sangat besar faedahnya. Terutama untuk tindakan perawatan selanjutnya. Informasi yang diberikan akan sangat membantu dalam merencanakan kegiatan Perawatan selanjutnya dan juga pengembangan produksi. Untuk itu laporan kerusakan/gangguan harus dikerjakan dengan baik dan teratur serta jelas informasinya. Informasi yang harus dicatat antara lain:
M.PTL.HAR.026.(1).A.02
20
Jenis kerusakan/gangguan Sifat Lokasi Kondisi lingkungan Tindakan yang telah diambil Personil yabg menangani Peralatan yang digunakan Suku cadang yang dipakai Waktu perbaikan.
e) Tinjauan Umum Pelaksanaan Pekerjaan Perbaikan Agar pekerjaan perbaikan dapat terlaksana dengan baik dan efisien maka dituntut beberapa kemampuan yang harus dipunyai personil yang bersangkutan yaitu: 1. Pengetahuan tentang pemeliharan dan perbaikan
mekanik dan
kelistrikan dari peralatan atau mesin-mesin yang ada 2. Pengetahuan dan keterampilan menggunakan alat/instrumen yang relevan 3. Pengetahuan dasar-dasar (prinsiple) sehingga dapat menjelaskan penyebab gangguan dan akibat yang dapat ditimbulkannya. 4. Kempuan untuk manarik kesimpulan dari hasil pengujian yang dilakukannya. 5. Mempunyai motivasi dan tanggung jawab terhadap tugasnya. Pencarian kerusakan (fault finding) dan pekerjaan perbaikan (repair
work) dalam kondisi normal di industri tidak boleh dilakukan dengan sembrono/ceroboh. 1. Prosedur Untuk meningkatkan efisiensi kerja diperlukan penganalisaan waktu atau elemen waktu yang ditunjukkan dan dengan melakukan
M.PTL.HAR.026.(1).A.02
21
persiapan dan pelaksanaan perawatan dan perbaikan melalui prosedur opersioanal terstandar atau disebut Standart operational proedure ( SOP ) Faktor utama yang penting adalah: a. Personil yang terampil dan penuh tanggung jawab b. Dokumentasi dan gambar-gambar atau petunjuk-petunjuk yang lengkap dan mudah dilihat. c. Alat dan instrumen yang memadai d. Suku cadang e. Pencatatan kerusakan. Ketrampilan (skill) dari personil yang menangani perbaikan akan berakibat terhadap waktu perbaikan pada tingkat yang utama. Jadi personil dengan ketrampilan tinggi merupakan syarat mutlak. Apalagi kalau di tambah dengan instruksi atau petunjuk yang memadai maka kombinasi ini akan mengambil efisiensi kerja optimal. Dalam proses perbaikan diperlukan kerja yang sistimatis sehingga diagnosa yang dilakukan lebih akurat dan cepat di samping itu kerja sistimatis akan mengurangi bahaya kerusakan yang lebih fatal. 2. Hubungan Perawatan dan Perbaikan dengan K3 Dalam melakukan Perawatan dan perbaikan mesin-mesin listrik tentu sangat berhubungan erat dengan bahan dan alat kerja. Hubungan penggunaan bahan praktek terhadap etika lingkungan adalah
tatanan
dan
arah
prilaku
praktis
manusia
dalam
mengusahakan terwujudnya moral lingkungan. Kita harus bertanggung jawab khususnya terhadap lingkungan lokal kita sendiri. Agar lingkungan kita bersih, sehat, alamiah, maka kita harus tidak pernah membuang sampah, limbah seenaknya sehingga dapat merusak sumber daya alam dan lingkungan.
M.PTL.HAR.026.(1).A.02
22
Pengggunaan bahan seperti oli pelumas, bensin, terpentin kertas prespon, kawat tembaga dan lain-lain yang berkaitan dengan perawatan dan perbaikan mesin listrik, perlu mendapat perhatian secara khusus, yaitu: a. Limbah sisa pelumas, bensin atau minyak isolasi perlu ditampung secara khusus dan tidak dibuang pada sembarang tempat karena akan merusak kualitas tanah dan air tanah. b. Limbah/sampah kertas, tembaga dll dipilah dan ditempatkan pada bak sampah secara terpisah dan mingkin dapat dipakai ulang atau didaur ulang.
“Jadi dalam bekerja harus diutamakan faktor Keselamatan, Kesehatan dan tidak merusak lingkungan” c. Rangkuman Kegiatan perawatan dibedakan menurut jadwal pelaksanaannya yaitu: 1. Perawatan pencegahan 2. Perawatan perbaikan Faktor utama untuk meningkatkan efisiensi kerja dalam perawatan dan perbaikan peralatan mesin-mesin adalah: 1. Personil atau petugas yang terampil dan bertanggungjawab 2. Dokumentasi, gambagr rangkaian atau petunjuk pengoperasian lengkap dan mudah dilihat. 3. Alat-alat dan instrumen yang memadai dan standar. 4. Suku cadang tersedia.
REV1EW TES 1 1. Jelaskan pengertian dari perwatan mesin-mesin listrik! 2. Sebutkan ada berapa macam kegiatan perawatan!
M.PTL.HAR.026.(1).A.02
23
3. Mengapa K3 harus diperhatikan selama melakukan pemeliharaan dan perbaikan? 4. Mengapa faktor lingkungan harus diperhatikan? Beri contoh hasil limbah–limbah yang harus dipehatikan waktu melakukan perawatan dan perbaikan mesin–mesin listrik!
Kegiatan Belajar 2: Konstruksi Mesin Arus Searah a. Tujuan Pada unit ini anda akan belajar tentang konstruksi dan bagian-bagian dari mesin
listrik
arus
searah
yaitu,
bagian-bagian
mekanik
dan
kelistrikan.Setelah mempelajari materi ini anda diharapkan dapat: 1. mengidentifikasi bagian-bagian mekanik dan kelistrikan mesin arus searah 2. Menentukan jenis dan tipe mesin arus searah 3. Menjelaskan fungsi bagian uatam mesin arus searah b. Uraian Materi Dilihat dari sudut kegunaan utamanya, mesin listrik arus searah dapat dibagi dalam dua kelompok utama yaitu: Motor-motor Listrik dan Generator atau sering disebut dinamo. Suatu mesin listrik pada intiya dapat dianggap terdiri dari bagian-bagian yang diam yang dinamakan stator (rangka atau ganbar) dan suatu bagian yang berputar dinamakan rotor, pada mesin arus searah lazim disebut jangkar. Dalam konversi energi, baik dari energi listrik ke energi mekanik (motor) atau dari energi mekanik ke energi listrik (Generator) selalu melalui suatu medium medan magnit. Dalam hal ini ada 3 parameter yang selalu berinteraksi yaitu: 1. Fluksi magnit M.PTL.HAR.026.(1).A.02
24
2. Konduktor berarus 3. Gerak (force) Ketiga parameter tersebut dipenuhi dengan adanya: 1. Kumparan medan 2. Kumparan jangkar 3. Sistim poros dan bantalan Mesin listrik arus searah terdiri dari lima bagian utama yaitu: 1.
Poros yang terbuat dari baja
2.
Inti rotor terbuat dari plat dinamo
3.
Kumparan Rotor
4.
Kumparan medan
5.
Komutator
dilengkapi
dengamn
lamel-lamel
sebagai
terminal
kumparan jangkar motor
Gambar 2.1 Bagian uatama mesin listrtik arus searah
M.PTL.HAR.026.(1).A.02
25
A. Stator/Rangka gandar Pada mesin arus searah, gandar berfungsi sebagai bagian dari rangkaian magnetik yang biasanya di buat dari besi tuang. Pada gandar terdapat seperangkat kutub-kutub medan yang dibuat dari inti laminasi baja pelat dan kumparan medan dipasngkan pada kutub-kutub medan tersebut, seperti ditunjukkan pada gambar 2.2.
Gambar 2.2 Stator dan rangka gandar Sepatu kutub dibuat dari besi lapis yang cukup tipis (plat dinamo) yang dijadikan satu, dimasukkan kedalam kumparan magnitnya yang telah di bungkus isolasi yang memadai. Sepatu kutub ini dipasangkan pada rangka (yoke) yang sekaligus jadi badan mesin dengan dua buah baut Bagian dalam badan mesin (yoke) dibubut agar sepatu kutubnya mempunyai celah udara serapat mungkin (minimum) dan lingkaran dalam betul-betul bulat. Dalam rangka ini ditempatkan sejumlah pasang sepatu kutub. Pasangan kutub U dan S selalu berurutan seperti letak sepatu kutubnya dan ujung-ujung kawat kumparannya dihubungkan satu pada yang lain sehingga keluar hanya 2 ujung dan dipasang pada kotak klem dengan tanda huruf simbol F1 dan F2; pada kotak/plat klem itu juga
M.PTL.HAR.026.(1).A.02
26
ditempatkan
klem untuk kabel peralatan sikat yang berhubungan
dengan jangkar (armature) atau rotor dan diberi huruf simbol A1 dan A2.
B. Kumparan Medan Kumparan medan juga dikenal dengan kumparam penguat untuk menghasilkan medan magnit pada kutub uama ( main pole ) .gambar 2.3 menunjukkan penepatan kumparan medan pada inti kutub.
Gambar 2.3 penempatan kumparan medan
C. Rotor atau Jangkar Rotor mesin arus searah dilengkapi dengan komutator dengan lamellamel sebagai terminal kumparan jangkar motor dan dipasangkan pada poros. Rotor atau jangkar
dibuat dari plat-plat tipis baja campuran dalam
bentuk tertentu. Alur-alur pada jangkar dibuat untuk meletakkan lilitan
M.PTL.HAR.026.(1).A.02
27
jangkar , lihat gambar 2.4.
Gambar 2.4 Rotor/jangkar
D. Bantalan (Bearing) Bantalan pada motor/dinamo berfungsi sebagai: 1. Memperlancar gerak putar poros 2. Mengurangi gesekan putaran dan perlu diberi pelumas 3. Penstabil poros terhadap gaya horizontal dan gaya vertikal poros motor. Menurut tipe bantalan (bearing) dapat dibedakan antara lain: 1. Bantalan peluru 2. Bantalan roller 3. Bantalan bos.
M.PTL.HAR.026.(1).A.02
28
E. Tutup (End Plate) Tutup rangka mesin
Gambar 2.5 Bagian tutup Pada setiap motor atau generator
mempunyai 2 (dua) buah tutup,
masing masing ditempatkan pada dua sisi rangka di ikat dengan baut. Kedua tutup tersebut befungsi sebagai: 1. Dudukan bantalan poros motor/dinamo 2. Titik senter antara rotor/poros dengan rumah stator 3. Pelindung bagian dalam motor/dinamo
F. Bagian Mekanik Sikat Arang Sikat karbon ditempatkan diatas perputaran komutator
berfungsi
sebagai jaringan untuk memindahkan arus antara jangkar dan kumparan medan. Peralatan sikat, terdiri dari pemegang sikat (A) yaitu tempat dudukan sikat yang diikatkan pada rangka mesin, (B) Sikat arang , (C) Komutator dan (D) Pegas. Dengan tekanan pegas sikat arang akan selalu menekan pada komutator tanpa mengganggu kelancaran putaran rotor. Setiap sikat terpasang pada dudukan sikat , yang disatukan dengan pegas untuk mempertahankan tekanan sikat
M.PTL.HAR.026.(1).A.02
29
yang konstan pada komutator. Perlengkapan (Rigging Brush) digunakan untuk dukungan pemegang sikat terdiri dari sepatu dan gagang sikat. Bagian-bagian mekanik sikat arang dapat dilihat pada gambar 2.5.
Gambar 2.5. Bagian mekanik sikat arang
M.PTL.HAR.026.(1).A.02
30
Sekalipun sudah dibentuk, nyatanya kita tidak dapat membuat sikat arang berbentuk lengkungan seperti lengkungan komutatornya terutama ujungujung sikat arangnya. Bersihkan selalu serbuk arang dan abrasip lainnya dengan memakai sikat halus atau alat pengisap debu.
c. Rangkuman Konstruksi mesin arus searah terdiri dari: 1. Starter atau rangka gandar. 2. Rotor atau jangkar. Bagian-bagian utama mesin listrik arus searah, yaitu: 1. Kumparan medan 2. Kumparan jangkar 3. Kutub/sepatu kutub 4. Komutator 5. Sikat arang 6. Poros dan bantalan poros 7. Kipas pendingin
REV1EW TES TUGAS LATIHAN Setiap motor listrik atau generator dapat kita ketahui keterangan (datadata) mesin melalui buku manual atau pada plat nama (Nama Plate). Ambillah sebuah motor listrik DC
dan catatlah data-data mesin sebagai
berikut; Nama Pabrik atau cap dagang Besar tegangan yang dipakai
= ......... volt
Daya yang diberikan
= .......... HP
Kecepatan putaran
= .......... r/m
Besarnya arus M.PTL.HAR.026.(1).A.02
In
=............. A If atau Im =............. A 31
Nomor rangka dan lain sebagainya 1. Sebutkan bagian penting dari mesin tersebut! 2. Jelaskan funsi bantalan poros pada mesin listrik! 3. Jelaskan fungsi sikat pada motor! 4. Sebutkan bagian mekanik dari sikat arang!
Kegiatan Belajar 3: Merawat Dan Merperbaiki Mesin Listrik Arus Searah a. Tujuan Pada unit ini anda akan belajar tentang gangguan dan langkah Perawatan serta perbaikan bagian-bagian yang berhubungan dengan kelistrikan dan mekanik mesin arus searah antara lain; Kumparan jangkar, Kumparan kutub/kumparan medan, sikat arang dan komulator. Setelah mempelajari unit ini anda diharapkan dapat: 1. Memeriksa
dan
menganalisis
kerusakan
kumparan
magnit
dan
kumparan jangkar. 2. Melakukan pemeriksaan, Perawatan dan perbaikan bagian komutator. 3. Melakukan Perawatan dan perbaikan sikat arang. 4. Melakukan pemeriksaan dan Perawatan bagian mekanik mesin listrik. b. Uraian Materi
A. PERALATAN DAN INSTRUMEN UKUR 1. Alat-Alat Tangan Dalam melaksanakan suatu pekerjaan diperlukan “peralatan” untuk pengerjaannya. Tanpa alat/perkakas hampir dapat dipastikan bahwa pekerjaan tersebut tidak dapat dilaksanakan. Mengingat pentingnya alat/perkakas sebagai penunjang perawatan dan perbaikan , maka
M.PTL.HAR.026.(1).A.02
32
wajib bagi peserta diklat untuk mengenal nama, bentuk dan penggunaannya yang tepat. Untuk pekerjaanpemeliharaan dan perbaikan peralatan listrik diperlukan berbagai jenis alat/perkakas dan berdasarkan kepentingan pemakaiannya dapat dibedakan yaitu : alat/perkakas pokok dan alat/perkakas bantu. Alat/perkakas pokok merupakan peralatan yang wajib tersedia dan paling sering dipakai untuk pekerjaan perwatan dan perbaikan. a) Obeng Alat tangan yang digunakan sebagai pemutar sekerup dinamakan obeng. Batang obeng dibuat dari baja dengan pemegang kayu atau plastik. Sesuai dengan macam sekrup yang ada, maka obeng terdapat dua macam, yaitu : obeng rata dan obeng bintang. Kedua macam obeng ini dibuat dengan banyak macam ukuran pula. Ukuran diperhitungkan dengan panjang batang dalam satuan inchi. Lihat gambar 3.1.
Gambar 3.1. Macam- macam Obeng b) Tang Seperti halnya obeng, tang dibuat beraneka ragam untuk beraneka penggunaan. Misalnya untuk memegang benda kerja, memotong kawat, membuat mata (loop) dan sebagainya.
M.PTL.HAR.026.(1).A.02
33
Gambar 3.2. Macam- macam Tang Tang pembulat ada yang berbentuk panjang (long nose pliers) dan pendek (chain nose pliers). Ada pula yang bagian ujungnya dibengkokkan (curved nose pliers). Tang memotong digunakan hanya untuk memotong kawat. Salah satu bagian samping kepalanya dibuat tajam, yaitu bagian yang dipakai untuk memotong. c) Pisau dan Alat Pemotong Kabel Pisau hanya dipakai untuk mengupas isolasi kawat, jadi bukan untuk memotong kawat. Bentuk pisau bermacam-macam, salah satunya seperti yang terlihat pada Gambar 3-3. Pisau dibuat dari baja, pemegangnya dari kayu, karet atau plastik. Kecuali pisau, untuk kabel ukuran kecil dapat digunakan alat khusus pengupas kawat. Bentuk pengupas kawat yang sederhana dapat dilihat pada gambar 3-3.a. sedang Gambar 3-
M.PTL.HAR.026.(1).A.02
34
3.b menunjukan, bentuk pengupas kabel dengan model yang lebih baik.
Gambar 3.3.Macam- macam pisau pengupas kabel d) Kunci Yang dimaksud dengan kunci adalah alat/perkakas yang dapat digunakan untuk memutar baut-mur. Kunci dibuat dari baja dan diperkeras supaya tidak mudah aus. Kunci-kunci pas dan sock tercantum pada Gambar 3-4. Ukuran kunci ditetapkan menurut lebar lubang kunci atau sama dengan diameter baut murnya, dalam satuan inchi atau milimeter.
M.PTL.HAR.026.(1).A.02
35
Gambar 3.4. Aneka macam kunci pas dan kunci sock e) Martil/Palu Martil merupakan alat yang benar untuk mukul. Kecuali martil tidak dibenarkan memakai alat lain untuk memukul benda kerja . Akibat kesalahan menggunakan alat pemukul, hasil kerja tidak akan memuaskan, bahkan kadang-kadang merusakkan alat yang dipakainya. Karena kerja pemukulan itu beraneka macam sifat dan bentuknya, maka dibuat beberapa jenis martil yang sesuai dengan keperluannya. Tiap jenis wajib dimengerti penggunaannya agar menghasilkan pekerjaan yang memuaskan.
M.PTL.HAR.026.(1).A.02
36
Gambar 3.5 memperlihatkan macam martil yang sering digunakan pada pekerjaan listrik. Martil berbentuk bulat, gunanya untuk memukul bagian yang cekung atau cembung, selain itu juga dapat digunakan untuk keperluan mengeling. Martil kepala lunak digunakan untuk memukul benda-benda yang sifatnya tidak keras atau lunak atau untuk memukul benda yang bahannya mudah pecah, misalnya benda-benda dari besi tuang yang agak tipis. Kepala martil ini dibuat dari baja yang dibungkus dengan bahan plastik atau karet keras, akan tetapi ada pula yang seluruh bagian kepalanya terbuat dari plastik atau karet keras. Martil karet bagian kepala secara keseluruhan dibuat dari karet yang ulet (liat) tetapi lunak.
Jenis dan bentuk martil lain dipelihatkan seperti gambar dibawah ini
M.PTL.HAR.026.(1).A.02
37
Gambar 3.5. Aneka macam martil
2. Alat-Alat Ukur Listrik a. Multimeter Alat untuk mengukur tahanan adalah pada posisi Ohm meter, dalam sebuah instrument dilengkapi dengan ampere meter dan voltmeter yang dinamakan AVO meter atau multimeter. Bentuk dan tipe multimeter sangat beragam dari yang sederhana sampai dengan yang multi fungsi dengan tingkat akurasi yang tinggi. Terdapat 2 macam tampilan dari multimeter yaitu multimeter analog dan multimeter digital yang dapat dilihat pada Gambar 3.6.
M.PTL.HAR.026.(1).A.02
38
Gambar 3.6. Multimeter Analog Keterangan gambar 3.6 1. Terminal negatif untuk DC.
11. Batas ukur arus DC.
2. Terminal untuk pengukuran tahanan
12. Pengatur
skala
nol
pengukuran tahanan.
3. Terminal positif untuk DC. 4. Terminal untuk pengukuran DC Volt, AC volt dan arus.
13. Sakelar pemilih. 14. Batas ukur tegangan DC.
5. Cermin untuk pembacaan skala yang benar.
15. Batas ukur tegangan AC. 16. Tanda test tegangan 3000 Volt.
6. Skala untuk pengukuran arus dan
17. Simbol!
tegangan.
Bacalah
buku
petunjuk.
7. Skala untuk tahanan. 8. Data tahanan dalam meter.
18. Simbol prinsip kerja meter.
9.
Batas ukur AC.
19.
Simbol alat ukur.
10.
Simbol
20.
Skala untuk tegangan AC
arus
yang
diijinkan
maksimum 5A.
dan arus. 21.
Skala untuk tegangan DC dan arus.
M.PTL.HAR.026.(1).A.02
39
b. Insulation tester/megger Di dalam sebuah megger terdapat dynamo/generator yang kerjanya digerakkan dengan tangan. Dynamo tersebut membangkitkan tegangan sebesar 500V dan 1000V, oleh karena itu batas ukur dari megger menjadi lebih besar yaitu dapat mengukur tahanan sampai dengan 1000MOhm. Kecepatan putaran harus dipilih sedemikian besar agar mendapatkan hasil yang tepat, 120 rpm.
Gambar 3.8. Megger
M.PTL.HAR.026.(1).A.02
40
Gambar 3.8. Megger Elektronik/digital Megger ini digunakan untuk mengukur besarnya tahanan isolasi suatu instalasi maupun perlengkapan mesin. Tahanan isolasi yang dimaksud adalah besarnya tahanan antara 2 kabel penghantar: 1. Besarnya tahanan antara salah satu penghantar dengan tanah. 2. Besarnya
tahanan
antara
seluruh
instalasi/perlengkapan
dengan tanah 3. Besarnya tahanan antara ujung kumparan mesin listrik dengan body/pelindung 4. Besarnya tahanan antara ujung kumparan yang satu dengan yang lain. Besarnya suatu tahanan isolasi suatu perlengkapan listrik harus lebih besar dari 1000 kali tegangan sumber, atau Ri > 1000V, dimana Ri adalah besarnya tahanan isolasi dan V adalah besarnya tegangan.
M.PTL.HAR.026.(1).A.02
41
3. Tipe Dasar Motor Listrik a. Motor Shunt 1) Tidak ada bagian rangkaian penguat medan yang terhubung dalam seri dengan jangkar motor 2) Rangkaian penguat medan terhubung dalam paralel dengan rangkaian jangkardari sumber d-c bersama (penguat sendiri atau terpisah) 3) Arus medan/penguat sepenuhnya tidak terpengaruh dari beban motor. b. Motor Seri 1) Semua rangkaian penguata terhubung seri dengan jangkar motor. 2) Krateristik pengoperasian sangat lembut (Soft ). 3) Kekuatan penguat adalah propesional terhadap beban motor. 4) Motor dapat beputar kencang jika tanpa beban. 5) Openyesesuain yang terbaik
untuk pemekaian kecepatan
konstan. c. Motor Kompon 1) Dua penguat medan motor dengan bagian rangkain penguat tersambung paralel/shunt dan bagian lain tersambung seri. 2) Cocok untuk pengopersian beban berat melampaui batas kecepatan
4. Perawatan Dan Perbaikan Mesin Kalau kita akan membahas tentang motor dan generator listrik serta prosedur perawatannya maka tidak akan terlepas dari ketiga parameter yang meliputi:
M.PTL.HAR.026.(1).A.02
42
Masalah kelistrikan Yang akan membahas tentang macam-macam kumparan medan dan macam- macam kumparan jangkar serta cara melilitnya . Disamping itu prosedur perawatannya.
Masalah mekanik Yang akan membahas mengenai macam-macam bantalan, poros dan pelumasannya serta prosedur perawatannya. Faktor utama yang harus di perhatikan dalam melaksanakan program perawatan adalah selalu menjaga kebersihan motor listrik atau generator baik bagian mekaniknya maupun bagian kelistrikannya. Pada prinsipnya semua mesin yang mendapatkan pelayanan dan perawatan
yang
layak
yakni
kebersihannya
selalu
dijaga,
pelumasannya tepat dan selalu dijaga serta mendeteksi sejak dini terhadap adanya kelainan-kelainnan yang mungkin timbul maka akan sedikit atau bahkan mungkin dapat dihindari dari gangguan selama mesin itu dioperasikan. Memeriksa mesin secara berkala merupakan bagian perawatan rutin dan berkala yang harus dilakukan. Pemeriksaan dapat dilakukan secara visual, mesin-mesin harus dibersihkan dari debu dan kotoran ,terminal motor dipriksa dan diuji kelayakannya dan juga bagian mekanik lainnya. Semua hasil pemeriksaan , pengukuran dan pengontrolan selama mesin beroperasi harus dicatat dan dibuat pada buku laporan perawatan. Dari hasil pemeriksaan ini dapat diketahui dan disusun daftar kerusakan dan nantinya dilanjutkan pada dokumen perbaikan . a. Perawatan dan Perbaikan Kelistrikan Mesin Arus Searah Rangkaian kelistrikan pada mesin arus searan terdiri dari rangkaian kelistrikan internal dan eksternal .
M.PTL.HAR.026.(1).A.02
43
Rangkaian kelistrikan internal terdiri dari dari dua bagian yaitu: Rangkaian jangkar, terdiri dari kumparan jangkar, komutator, sikat, dan hubungan antar kumparan . Rangkaian penguat medan , umumnya rangkaian penguat medan dihubungkan seri dengan jangkar motor atau jangkar generator Rangkaian
kelistrikan
eksternal
diambil
dari
sambungan–
sambungan kawat hububngan internal dari rangkaian jangkar dan rangkaian penguat medan atau semua rankaian ke kotak hubung atau termial mesin listrik. Arah putaran motor dapat dilihat dari arah polaritas sambungan jangkar pada terminal/sambungan eksternal . Gangguan pada motor listrik arus searah lebih mudah diatasi atau diketahui penyebabnya dari pada gangguan pada generator arus searah. Kebanyakan gangguan yang timbul pada mesin-mesin listrik adalah sebagai berikut:
Hubungan singkat lilitan ke lilitan dan rangka
Ada lilitan yang putus dalam rangkaian lilitan rotor atau jangkar dan lilitan medan
Timbulnya bunga api pada sikat-sikat di sebabkan karena salah letak atau kurang tekanan antara sikat dan permukaan komutator
Hubung singkat antar laminasi-laminasi dalam inti stator, rotor atau jangkar
Permukaan komutator tidak rata.
Ikatan atau sambungan ujung-ujung kumparan pada termianal longgar/tidak kokoh secara mekanis maupun elektris.
Pemeriksaan dapat dilakukan secara visual. Kemudian dapat dilanjutkan pemeriksaan dengan menggunakan alat ukur. Semua hasil pengukuran dan pengontrolan dicatat atau didata untuk memudahkan penentuan langkah perbaikan M.PTL.HAR.026.(1).A.02
44
1) Perawatan dan Langkah Perbaikan komutator a) Komutator tidak rata/cacat Ketidak rataan yang berlebihan dapat menimbulkan percikan bunga api pada sikat-sikat. Terlihat jelas gerakan naik dan turunya sikat arang pada pemegangnya saat jangkar berputar lambat
(mendekati
berheti),
adalah
merupakan
indikasi
kerusakan kkomutator. Untuk menentukan ketidak rataan ini dapat menggunakan dial indikator. Pemeriksaan harus meliputi seluruh permukaan komutator. Untuk memperbaikinya bila memungkinkan
menggerinda/mengasahnya
tanpa
melepas
jangkar, tetapi dengan cara lain komutator dapat diperbaiki dengan menggunakan mesin bubut.
Gb. 3.9 Letak sikat pada komutator b) Komutator dengan lamel yang rendah/tipis Menipisnya lamel-lamel dapat disebabkan oleh percikan bunga api yang berlebihan dari beberapa penyebab pada saat mesin berputar, bunga api yang menyebabkannya ini, menjadikan lamel makin lama makin buruk dan dapat merambat ke lamellamel yang lain. Lemel yang menjadi tipis karena terbakar oleh M.PTL.HAR.026.(1).A.02
45
bunga api akan menjadi hitam/kotor. Hal ini biasanya akan dirasakan kasar oleh sikat-sikat pada saat mesin berputar pelan, untuk itu dial indikator harus digunakan untuk menentukan tingkat kerendahan/tipisnya lamel. Selain dari itu pengasahan atau pembentukan komutator akan membawa lamel menjadi tipis. c) Komutator dengan lamel yang menonjol Lamel yang menonjol akan menyebabkan bunga api pada sikatsikat karena mengangkat sikat dari lamel terdahulu sebelum mencapai komutasi lengkap pada lamel tersebut. Suara klik dan kadang-kadang cacatnya sikat arang menyertai lamel yang menonjol ini. Lamel yang menonjol akan menyebabkan pergerakan sikat di dalam pemegangnya dan hal ini dapat diperiksa dengan dial indikator. Pengasahan atau pembentukan akan mengikis lamel yang menonjol, tetapi komutator juga harus diperkuat/dipererat. d) Lamel-lamel yang miring Kemiringan yang melebihi dari ketebalan satu segmen mika cenderung
menyebabkan
percikan
bunga
api.
Besarnya
kemiringan ini dapat diperiksa dengan tepi yang lurus dan derajat kemiringan yang berlebihan hanya dapat diperbaiki dengan cara membentuk kembali komutator tersebut . Penghitaman atau komutator yang telah berlubang pada permukaan
komutator
dapat
dipulihkan
dengan
cara
mengampelas atau membubut permukaannya sampai batas diameter tertentu. Permukaan komutator haruslah benar-benar berbentuk silinder.
2) Perawatan dan Perbaikan sikat M.PTL.HAR.026.(1).A.02
46
a) Kekencangan sikat pada pemegangnya (holder)
Gambar 10. Letak Sikat Perlu diingat bahwa sikat-sikat harus bebas bergerak pada arah panjang sikat. Sikat-sikat yang terpasang erat/kokoh pada pemegangnya tidak dapat mengikuti ketidak beresan pada komutator dan hal ini akan menyebabkan timbulnya bunga api antara sikat dan komutator. Tekanan pegas sikat harus selalu sama
pada
semua
sikat
,
tujuannya
untuk
membuat
pendistribusian rata arus listrik pada sikat-sikat. Sikat-sikat yang tidak menempel dengan tepat pada permukaan komutator mudah menimbulkan bunga api. Pengampelasan yang teliti pada
kedua
arah
putaran
diperlukan
untuk
membuat
kedudukan sikat betul-betul baik. b) Jarak sikat antara penopang Tidak
samanya
jarak
antara
sepasang
sikat
disekeliling
komutator kadang-kadang mengakibatkan buruknya komutasi. Jarak sikat yang dimaksud adalah sepanjang keliling komutator dari satu ujung sikat pada satu penopang sampai ujung sikat pada penopang berikutnya. Pemegang
M.PTL.HAR.026.(1).A.02
sikat
yang
terlalu
bebas
bergerak
dapat
47
menyebabkan: Jarak sikat tidak sama Kedudukan sikat tidak tepat/buruk Lemahnya kontak antara sikat dan komutator Kesemuanya ini dapat mengakibatkan timbulnya bunga api dan juga dapat menyebabkan tidak stabilnya kecepatan putaran dan tegangan. c) Jarak pemegang sikat dari komutator Pemegang sikat yang terlalu dekat atau terlalu jauh dari komutator akan menyebabkan jarak sikat yang tidak sama dan sudut sikat yang terjadi terhadap komutator jadi salah. Kedua keadaan
ini
mungkin
menyebabkan
buruknya
komutasi.
Pemegang yang disetel terlalu jauh dari komutator dapat mengakibatkan sikat bergetar dan patah. Pemegang Sikat
Komutator
d) Kawat Penghubung pada sikat Bila tidak terjadi kontak listrik pada sikat melalui kawat penghubung pada pemegang sikat, hal ini disebabkan oleh kendornya atau putusnya kawat penghubung sikat. Bila hal ini
M.PTL.HAR.026.(1).A.02
48
terjadi akan menyebabkan panas pada sikat karena distribusi arus tidak sama pada sikat yang berbeda. Keadaan ini juga akan menimbulkan fluktuasi tegangan atau fluktuasi kecepatan. e) Tipe dan klasifikasi sikat yang tidak benar Apabila menggunakan tipe dan klasifikasi sikat yang tidak benar, gangguan berikut ini dapat ditemui antara lain: (1) bunga api; (2) sikat panas; (3) komutator panas; (4) sikat yang bergetar atau; (5) tegangan dan kecepatan putaran terlalu rendah pada generator dan motor. Semua sikat-sikat pada mesin yang sama harus mempunyai kelas yang sama. Kelas dan spesifikasi sikat biasanya ditunjukkan pada buku manual. Suatu mesin DC dipasang sikat dengan ukuran yang tidak benar dapat mengakibatkan gangguan komutasi, tapi hal ini
dapat
dengan
mudah
dideteksi
dengan
memeriksa
kesesuaian sikat dengan pemegangnya.
3) Memeriksa Kumparan Jangkar dan Kumparan Medan Gangguan kelistrikan yang terjadi pada mesin-mesin arus searah dapat kita bagi menjadi dua bagian yaitu: a. Bagian penguat atau pada kumparan medan b. Bagian rotor atau pada kumparan jangkar Pada generator atau dinamo bila tegangan menjadi nol atau tegangan tidak keluar hal ini disebabkan oleh adanya kumparan magnit atau kumparan medan yang putus, periksalah hubungan rangkaian kumparan medannya.
Dari rumus E= C Φ n volt dapat diketahui bahwa jika arus medan (Im) sama dengan nol artinya arus medan tidak mengalir, maka garis gaya magnit (Φ) tidak terbangkit Φ = 0 M.PTL.HAR.026.(1).A.02
akibatnya 49
tegangan generator tidak tebangkit. Untuk mengetahui gangguan pada kumparan medan periksa kumparan medan dengan multimeter apakah putus atau tidak, jika baik kemudian periksa tahananan pengasut penguat medannya . Secara umum
pada
kumparan medan jarang mengalami gangguan, yang sering mengalami gangguan adalah kumparan jangkarnya. Kerusakan isolasi kumparan motor dan generator seringkali disebabkan oleh adanya uap air atau minyak yang masuk ke kumparan yang menyebabkan: Kumparan jangkar hubung singkat kumparan jangkar tebuka/putus Tahanan isolasi kumparan menurun Hubung singkat kumparan dengan bodi. a) Memeriksa Kumparan Magnit atau kumparan medan Pada generator, kuatnya kutub magnit dapat menyebabkan naiknya
tegangan
pada
saat
kecepatan
bertambah
Sebaliknya bila kutub magninya lemah dapat menyebabkan tegangan yang dihasikan berkurang serta timbulnya bunga api pada sisi lamel-lamel dan juga bunga api membesar dengan kenaikan beban. Pada motor bila kutub magnitnya lemah, kecepatan motor akan naik pada tegangan yang tetap
dan hal ini tidak
diinginkan. Kuat atau lemahnya
kutub
tergantung pada
jumlah lilitan kumparan medan
dan
pengawatan dari
kumparan harus diperiksa berdasarkan diagram pengawatan yang ditetapkan. Bila gangguan ini terjadi misalnya bila kecepatan motor tidak benar atau tegangan keluaran pada generator tidak benar atau tidak sesuai
segera dilakukan
pemeriksaan
M.PTL.HAR.026.(1).A.02
50
Kumparan medan dengan
AVO
yang terhubung singkat dapat ditest
meter,
tahanannya, jika
dengan
membandingkan
nilai
lebih rendah menandakan kumparan
terhubung singkat. Untuk melilit kembali kumparan kutub , langkah–langkah berikut ini dapat ditempuh. Lepaskan dahulu kumparan kutubnya dari inti kutub dan ukur penampang inti kutubnya.
Buatlah cetakan/mal yang sesuai dengan ukuran inti kutubnya.
Hitung jumlah Kumparan kutubnya dan kemudian lakukan menggulung ulang sesuai dengan data yang diperoleh.
b) Memeriksa Gangguan pada Jangkar Generator tidak dapat mengeluarkan tegangan atau motor tidak berputar, jika pengkutuban dan letak sikat sudah benar maka kemungkinan gangguan terjadi pada jangkarnya. Gangguan pada jangkar ini diantaranya adalah:
Lilitan jagkar terbuka/putus
Lilitan jangkar hubung singkat
Lilitan jangkar salah sambung
c) Lilitan jangkar terbuka Untuk dapat menganalisa gangguan pada kumpran jangkar , maka
perlu
mengetahui
beberapa
cara
pemeriksaan
komutator dan kunparan jangkar itu sendiri. Komutator harus bulat dan rata ,sehingga kedudukan sikat tetap stabil setiap saat. Antara lamel penyekatnya harus baik, lamel tidak boleh menonjol keluar atau kedudukan lamel lebih tinggi dari penyekat mika. Sebuah lilitan jangkar yang terbuka dapat ditandai oleh M.PTL.HAR.026.(1).A.02
51
timbulnya bunga api disekeliling komutator, berputarnya mesin yang hanya sebentar dan biasanya ditandai atau terbakarnya lamel pada salah satu sisi yang terbuka. Dengan melakukan pengukuran tahanan dari lamel ke lamel disekeliling komutator akan menunjukkan komponen yang terbuka atau ditunjukkan dengan tahanan yang besar antara lamel ke lamel d) Lilitan Jangkar hubung singkat Jika terjadi hubung singkat pada kumparan, hubungan singkat terhadap bodi atau poros, pemeriksaan dapat dilakukan dengan alat ukur Megger atau dengan menggunakan growler seprti ditunjukkan pada gambar 3.12 dan gambar 3.13 Lamel dengan badan/bodi tidak boleh ada hubungan, sebab hal ini dapat menyebabkan hilangnya tegangan sikat. Sebuah motor yang jangkarnya terhubung singkat bila distrat akan berputar perlahan dan ketika tahanan startnya terlewatkan akan terjadi pertambahan putaran cepat sekali denga kemungkinan
timbulnya
kilatan
bunga
api,
sehingga
Kumparan yang terhubung singkat menjadi panas. Pada generator Kumparan jangkar yang terhubung singkat dapat menyebabkan tegangan menjadi rendah. Selain dengan indikator diatas untuk mengetahui pada bagian mana Kumparan jangkar ada yang terhubung singkat dapat diperiksa dengan menggunakan Growler. Growler adalah sebuh trafo, yang pada salah satu bagian dari intinya terbuka dan berbentuk V ,sehingga dapat ditempatkan jangkar yang akan diperiksa, seperti ditunjukkan pada gambar 3.12 Dengan pertolongan Grolwer ada tidaknya hubungan singkat Kumparan jangkar dapat dideteksi.
M.PTL.HAR.026.(1).A.02
52
Gambar 3.13 Pemerikasaan dengan Growler Jika mistar baja
bergetar menandakan Kumparan tersebut
hubung singkat. Growler ini bekerja seperti transformator dimana Kumparan jangkar sebagai Kumparan sekunder.(Azas Kumparan induksi) e) Lilitan jangkar salah sambung Lilitan jangkar salah sambung terhadap komutator dapat menjadi sumber gangguan pada komutasi. Salah satu jenis gangguan yang terjadi ketika gerak maju lilitan di sekeliling jangkar
berlawanan
dengan
yang
diharapkan.
Salah
sambungan ini dapat menyebabkan putaran motor dan polaritas generator menjadi terbalik. Untuk memeriksa kesalahan sambungan belitan perhatikan langkah belitannya.
M.PTL.HAR.026.(1).A.02
53
Gambar 3.14 Penyambungan Lilitan Jangkar
Review Tes 3 Latihan 1 1. Memeriksa dan mengganti sikat mesin Arus searah Tujuan untuk mengidentifikasi kerusakan/gangguan yang terjadi pada sikat arang dengan menggunakan alat yang tepat. Siapkan mesin DC motor atau generator dan seperangkat alat-alat kerja yang diperlukan, kemudian lakukan langkah-langkah kerja berikut ini dengan memperhatikan keselamatan kerja Memeriksa dan Mengganti Sikat Arang Sikat arang harus segera diganti sebelum jadi terlalu pendek. Caranya: 1) Buka plat penutup sikat arangnya 2) Lepaskan kabel flexi sikat dari klemnya 3) Angkat pegas penekan sikat dan geserkan kesamping. Hati-hati jangan sampai merusak pegas. Keluarkan sikat arang yang telah rusak atau mulai kependekatan. 4) Masukkan sikat arang yang baru dan bentuk ujung sikat
sesuai
dengan bentuk busur komutator memakai kertas pasir /ampelas yang digulungkan pada komutatornya, sementara rotor diputar, tekan perlahan bagian atas sikatnya.
M.PTL.HAR.026.(1).A.02
54
5) Periksa bahwa sikat arang dapat masuk dalam kotaknya dengan bebas, bila perlu diperkecil, gunakan
kikir halus. Perhatikan agar
bidang sisi arang tetap sejajar sesamanya. 6) Bersihkan serbuk arang yang lengket pada komutator dan sekitarnya memakai cairan pembersih. 7) Periksa tekanan pegas. Bila dapat distel, atur sampai tekanan minimum yang dapat mencegah loncatan api pada komutator. 8) Buat laporan kerja setela selesai 2. Memeriksa Kumparan Jangkar Mesin Arus Searah Tujuan untuk mengidentifikasi kerusakan/gangguan yang terjadi pada kumparan jangkar dan komutator
dengan menggunakan alat yang
tepat. Siapkan mesin DC motor atau generator dan seperangkat alat-alat kerja yang diperlukan ,kemudian lakukan langkah-langkah kerja berikut ini dengan memperhatikan keselamatan kerja : Petunjuk Memeriksa rotor atau jangkar kemungkinan kerusakan dapat terjadi pada:
Kumparan jangkar hubung singkat
Kumparan jangkar ada yang putus
Kumparan jangkar atau segmen komulator kontak dengan badan rotornya (Grounded).
a. Pemeriksaan dengan AVO meter Untuk mengetahui rangkaian terbuka atau hubung sngkat caranya sebagai berikut:
Atur posisi saklar meter pada ohmmeter dan tentukan batas ukur meter agar diperoleh hasil bacaan/pengukuran yang tepat/baik.
M.PTL.HAR.026.(1).A.02
55
Hubungankan kabel penghantar dari ohmmeter pada dua lapis segmen komutator yang berdampingan.
Periksa dan catat besarnya penunjukkan meter. Dalam keadaan baik, nilai tahanan hasil penunjukkan tiap dua segmen harus sama .Bila meter menunjukkan nilai tahanan yang tinggi berarti rangkain terbuka , bila hasil penunjukkan renda berarti rangkaian hubung singkat. b. Pemeriksaan dengan Growler Pemeriksaan Hubung Singkat dengan Growler dengan
salah satu
alurnya berada tepat disebelah atas. Kemudian masukkan sumber tegangan ke Growler (saklar On). Dengan bantuan sebuah daun gergaji, letakkan daun gergaji tersebut diatas alur rotor tersebut. Amati kejadiannya, bila daun gergaji bergetar hal ini menandakan bahwa kumparan didalam alur terhubung pendek/hubung singkat. Selanjutnya periksa hal yang sama pada tiap alur kumparan. Bila daun gergaji tidak bergetar berarti kumparan putus/hubungan terbuka. Catat data-data pemeriksaan yang diperoleh.
M.PTL.HAR.026.(1).A.02
56
c.
Pemeriksaan Hubungan ke Bodi/Grounded
Gambar. 3.15 Hubungkan salah satu kabel penghubung megger pada poros motor, sedangkan yang satu lagi pada segmen-segmen komutatornya. Periksa dan catat besarnya tahanan isolasi antara tiap segmen komutator terhadap porosnya. Bila tahanan ini rendah, hal ini menandakan: Kumparan hubung singkat dengan badan Komutator yang hubung singkat Dengan cara yang sama, periksa tahanan isolasi diantara kumparan magnit dan rangka atau badan rotor. Bila tahanan isolasi rendah berarti ada kebocoran atau isolasinya sudah buruk maka kumparan perlu diganti atau dililit ulang. Apabila hasil pengukuran dalam batas mega ohm, kumparan dalam keadaan baik.
M.PTL.HAR.026.(1).A.02
57
Gambar 3.16 Pemerikasaan dengan meger
d. Pemeriksaan gangguan Mekanik Selain masalah kelistrikan gangguan yang terjadi pada mesin arus searah adalah gangguan
tehadap gagian-bagian mekaniknya.
Gangguan mekanik tersebut dapat terjadi pada kerusakan bantalan poros terutama disebabkan oleh adanya pasir atau kotoran-kotoran lain dalam bantalan. Bantalan seperti ditunjukkan pada gambar 3.17 berfungsi sebagai peluncur gerak putar poros , mengurangi gesekan dan penstabil posisi rotor terhadap gaya horizontal dan vertikal Bantalan
Gambar 3.17 Bantalan dan Poros Motor Penyebab gangguan terhadap bantalan antara lain:
M.PTL.HAR.026.(1).A.02
58
Pelumasan tidak tepat, pelumasan kurang
dan pelumasan
tercemar/kotor.
Akibat gesekan poros meningkat, getaran meningkat temperatur meningkat.
Posisi poros tidak simetris.
Bila kedua hal tersebut di atas yakni masalah kelistrikan dan masalah mekanik selalu mendapatkan Perawatan yang baik ,maka pemakaian mesin-mesin
tersebut
akan
lebih
lama
dan
sesuai
dengan
kemampuan dan umur dari mesin
Latihan 2 1. Sebutkan alat ukur/alat uji yang diperlukan untuk pemeriksaan gangguan pada mesin–mesin listrik! 2. Sebutkan alat perkakas yang dibutuhkan dam memperbaik mesin listrik 3. Sebutkan masalah kelstrikan yang sering terjadi pda mesin listrik! 4. Sebutkan masalah mekanik yang sering terjadi pda mesin listrik!
M.PTL.HAR.026.(1).A.02
59
Kegiatan Belajar 4: Membongkar Dan Memasang Kembali Mesin Arus Searah a. Tujuan Pada unit ini anda akan mempelajari langkah-langkah membongkar dan memasang kembali bagian mekanik suatu mesin arus searah dengan prosedur yang benar dan tepat, serta mengikuti prosedur keselamatan kerja. Setelah selesai mempelajari unit ini anda diharapkan dapat: 1. Membongkar bagian-bagian mekanik dari mesin arus searah 2. Memasang kembali bagian-bagian mekanik mesin arus searah dengan tepat dan benar. 3. Melakukan uji coba hasil pemasangan kembali.
b. Uraian Materi A. Membongkar dan Memasang kembali motor listrik arus searah Motor komutator yang sederhana, dapat kita pisah-pisah jadi tiga bagian utama yaitu: Dua tutup ujung, satu diantaranya juga tempat pemegang sikat arang. 1. Armature atau rotor dengan komutatornya. 2. Badan motor atau
rangka/gandar (yoke.) sekaligus juga sebagai
perangkai medan magnit , lihat gambar 4.1.
M.PTL.HAR.026.(1).A.02
60
Tutup
Kumparan Kutub
Rotor Jangkar
Gambar 4.1. Bagian-bagian mesin DC 1. Langkah-langkah Membongkar a. Melepas tutup ujung badan motor 1. Beri tanda pada tutup ujung dan badan motor, lihat dua garis tipis pada gambar 4.2.
Gambar 4.2 1) Sebelum tutup ujung dipukul agar lepas, terlebih dahulu lepaskan mur dan atau baut pengikat tutup ujung tempat sikat arang. 2) Untuk melepas tutup ujungnya perlahan-lahan pukul tutup ujungnya mengarah keluar agar terlepas. 3) Perlahan-lahan pukul poros motor pada ujung yang sudah
M.PTL.HAR.026.(1).A.02
61
dibuka
menggunakan
palu
kayu
atau
palu
plastik.
Sementara poros dipukul, tutup ujung yang akan dilepas supaya disangga (apa perlunya ?). 4) Keluarkan rotor bersama tutup ujungnya. 5) Buka sekrup dan lepaskan tutup bearing poros. b. Melepas keluar puli atau kopling motor dari porosnya dengan mempergunakan treker. Lihat gambat 4.3
Gambar 4.3 c. Melepas hubungan kabel pada sikat 1) Lepaskan hubungan kabel sikat arang dari klemnya, begitu juga kabel-kabel kekumparan magnitnya. Angkat pegas penekan sikat dan cabut sikatnya. 2) Bila terdapat kontak klem terminalnya pada tutup ujung motor, lepaskan kabel-kabel stator dan rotornya.
M.PTL.HAR.026.(1).A.02
62
Gambar 4.4
d. Memasang kembali Kerja
pemasangan
kembali
adalah
kebalikan
dari
cara
membongkar. Hal yang harus diperhatikan adalah; 1) Jaga semua bagian motor agar tetap bersih. 2) Pemasangan
bagian-bagian
motor
harus
tepat
seperti
sebelumnya. Gunakan alat perata pukulan ketika memasang tutup ujung Gunakan
palu
kayu
atau
plastik
waktu
memukul
mamasukkan tutup ujung. 3) Periksa dulu keadaan motor baik secara mekanis maupun elektris.
Percobaan mekanis untuk kelancaran putaran rotor
Periksa tidak ada hubungan rangkaian yang terputus gunakan alat tester hubungan rangkaian
(continuity
test).
Periksa kekuatan isolasi
Review Tes 4 M.PTL.HAR.026.(1).A.02
63
Latihan Membongkar dan memsang kembali mesin Listrik 1. Siapkan alat perkakas alat ukur yang diperlukan 2. Amabil salah satu mesin listrik DC ,motor atau generator yang ada dibengkel 3. Catat data yang ada pada plat nama mesin 4. Lakukan pembongkaran dengan mellepas bagian mekanik dan kabel kelistrikan pada terminal mesin 5. Amati bagian mekanik dari mesin 6. Amati dan ukur bagian kelistrikan mesin 7. Catat hasil pengamatan bagian mekanik maupun kelistrikan dan buat laporan 8. Pasang kembali dengan prosedure yang benar bagian yang dibongkar 9. Kembalikan
semua
peralatan
ketempat
semula
dan
perhatikan
kebersihan lingkungan.
M.PTL.HAR.026.(1).A.02
64
Kegiatan Belajar 5: Menggulung-Ulang Jangkar Mesin Arus Searah a. Tujuan Pada unit ini anda akan belajar tentang berbagai tipe Kumparan jangkar dan teknik menggulung-ulang jangkar mesin arus searah, sebagai generator atau motor pada prinsipnya sama. Setelah mempelajari ini diharapkan anda mampu: 1. Menidentifikasi tipe Kumparan jangkar 2. Mencari letak kesalahan atau gangguan pada jangkar 3. Menggulung ulang Kumparan jangkar Sebelum mempelajari unit ini anda harus menguasai teori mesin arus searah tentang tipe hubungan kumparan penguat medan dan kumparan jangkar serta perbedaan karakter elektriknya. b. Uraian Materi
A. Prosedur menggulung ulang Untuk melakukan menggulung ulang kembali kumparan jangkar mesin arus searah langkah-langkah berikut ini dapat ditempuh: 1. Mengambil data, yang perlu dicatat dalam data pada plat nama mesin, jumlah alur. 2. Membonkar kumparan. Data yang diambil adalah jumlah lilitan tiap kumparan peralur jangkar, tipe sambungan, langkah kumparan, jenis isolasi dan diameter kawat. 3. Membuat kumparan dapat menggunakan mesin penggulung atau digulung langsung dengan tangan. 4. Menyambung ujung-ujung kumparan. Setiap sambungan disolder dan sesuai dengan langkah kumparan. 5. Testing kumparan.
Setelah
selesai
menggulung ul;ang perlu
dilakukan pengujian meliputi: tes hubung singkat, tes rangkaian
M.PTL.HAR.026.(1).A.02
65
terbuka, tes hubungan ke bodi/rangka dan tes polaritas. 6. Memberi lak isolasi pada seluruh lilitan kumparan.
B. Tipe Kumparan Jangkar Perbedaan antara Kumparan gelung (lingkar) dan gelombang harus benar-benar dimengerti. Pada buku mesin arus searah materi ini dapat dipelajari secara mendalam. Macam kumparan jangkar diantaranya: a. Kumparan gelung tunggal dan ganda b. Kumparan gelombang tunggal dan ganda Perbedaan ini hanya terletak bagaimana menghubungkan ujungujung Kumparan pada lamel-lamel kolektornya. Bentuk dari kumparan diatas ditunjukkan pada gambar 5.1
Kumparan gelung
Kumparan gelombang
kumparan
kaki
katak
Gambar 5.1 Bentuk kumparan jangka 1. Kumparan Gelung Pada Kumparan gelung ada tiga cara yaitu ; gelung tunggal, gelung ganda dua dan gelung ganda tiga. Ciri-ciri Kumparan gelung tunggal ialah bila ujung-ujung Kumparan mula dan ujung-ujung Kumparan akhir
dari
M.PTL.HAR.026.(1).A.02
satu
kumparan
dihubungkan
pada
lamel
yang
66
bersampingan Kisar pertama selalu positif (maju) Kisar keduanya selalu negatif (mundur) Gambar 5.2 menunjukkan contoh konstruksi dari kumparan gelung dan gambar 5.3 bentangan kumparan
Gambar 5.2 Konstrusi kumparan gelung 4 kutub
Gambar 5.3 bentangan kumparan gelung tunggal
M.PTL.HAR.026.(1).A.02
67
Pada Kumparan gelung ganda dua, ujung akhir dari kumparan Kumparan dihubungkan pada dua langkah lamel dimana ujung kumparan Kumparan permukaan dihubungkan. Disebut Kumparan gelung, karena letak kumparan adalah berjajar dengan jarak tertentu. Langkah kumparan adalah berjajar dengan jarak yang tertentu. Langkah kumparan maju diberi tanda Y1 dan langkah berikutnya (mundur) diberi tanda Y2. Selisih antara Y1 dan Y2 menentukan juga macam kumparan (single, double atau triple). Harga Y1 dan Y2 haruslah merupakan bilangan bulat dan ganjil. Bila dihubungkan dengan kumparan yang terdekat, akan membentuk Kumparan gelung tunggal (Yc = 1) (jarak antara kutub U dan kutub S yang berdekatan 180 ˚L). Yg
G ; P
dimana
Cs
2K G
G = Jumlah alur
K = Jumlah lamel
P = Jumlah Kutub
Cs = sisi kumparan tiap alur
Y1= Cs . Yg ± 1 Sehingga: Y1
2.K Yg ±1 G
Y2 = 2 Yc – Y1
Yc = 1
Y2 = 2 – Y1 Untuk Kumparan gelung majemuk Dapat dihitung Y2 = 2m – Y1 Contoh bentuk konstruksi dan bentangan kumpran gelung majemuk ditunjukkan pada gambar 5.4 dan 5.5
M.PTL.HAR.026.(1).A.02
68
Gambar 5.4 Konstruksi kumparan gelung majemuk
Gambar 5.5 Bentangan kumparan gelung majemuk 2. Kumparan Gelombang Perbedaan Kumparan gelung dan Kumparan gelombang terletak pada posisi melekatkan ujung-ujung Kumparan kumparan pada lamelnya.
M.PTL.HAR.026.(1).A.02
69
Kumparan gelombang ada 3 macam, yaitu : 1. Kumparan gelombang tunggal 2. Kumparan gelombang ganda, dua atau tiga. Kisar pertama dan kisar kedua selalu positif Langkah kumparan baik gelung maupun gelombang adalah sama Y1 = Cs . Yg±1 Pada Kumparan gelombang ujung-ujung kumparan tidaklah terletak pada lamel berikutnya, tetapi langkahnya mendekati 360°. 1. (gelombang tunggal) Langkah komutator Yc
2K 2 P
Kalau jaraknya kurang dari 360° L, maka akan terjadi Kumparan gelombang majemuk sehingga diperoleh Yc
2K m P
Y2 = 2 Yc – Y1 Y2 merupakan langkah berikutnya adalah maju, sehingga berlaku Y1 = 2Yc – Y2 Bentuk
konstrusi
dan
bentangan
kumparan
gelombang
ditunjukkan pada gambar 5.6 dan 5.7.
M.PTL.HAR.026.(1).A.02
70
Gambar 5.6 Kumparan gelombang tunggal
Gambar 5.7 Bentangan kumparan gelombang tunggal Contoh soal: Mesin arus searah 4 kutub, jumlah alur 25 dan jumlah lamelnya 25. Kumparan kumparan adalah gelombang.
M.PTL.HAR.026.(1).A.02
71
Maka.
Y1
2K Yg 1 G
=
=
Y1
2K G . 1 G P
2.25 25 . 1 25 4 2.25 1 4
= 13 atau 11 (diambil Y1 = 13) Yc
2K 2 P 2.25 2 52 = 13 4 4
Y2 = 2. Yc – Y1 = 2.13 – 13
= 13
Jadi langkah lamel 13, maka ujung pertama dari Kumparan kumparan disambungkan pada lamel nomor 1 dan ujung kedua dari Kumparan kumparan di sambungkan pada lamel nomor 14, begitu seterusnya C. Menggulung Ulang Kumparan Jangkar Jangkar mesin listrik arus searah, sebagai motor maupun sebagai generator pada prinsipnya sama. Yang dimaksud membelit kembali jangkar mesin arus searah bukanlah merencanakan Kumparan jangkar, tetapi mengembalikan sesuai dengan Kumparan jamgkar seperti semula dalam arti ukuran kawat, langkah Kumparan dan bahan yang digunakan. 1. Membongkar dan Pengambilan data Untuk melakukan perbaikan dan menggulung ulang Kumparan jangkar lagkah kerja berikut ini dapat ditempuh:
M.PTL.HAR.026.(1).A.02
72
a. Usahakan dahulu jangkar keluar dari rumah statornya. Perhatikan sebelum membongkar tutup mesin
harus diberi tanda
terlebih dahulu pada rangka terhadap tutup mesin, tujuannya adalah waktu memasang kembali kesalahan pasang dapat dihindari. b. Lepaskan ujung-ujung kawat Kumparan jangkar terhadap lamel-lamel dengan solder dan kerjakan dengan hati-hati.. c. Keluarkan pasak dari alur jangkarnya d. Mengambil data: 1) Ukurlah penampang kawat Kumparan dengan mikrometer 2) Catat data-data;
Jumlah Kumparan kumparannya Langkah Kumparan dari alur ke alur Macam hubungan Kumparan jangkarnya Bila perlu gambar bentangan kumparannya. 3) Lepaskan Kumparan jangkar dari alur-alurnya 2. Menggulung Ulang Setelah
data-data
diperoleh
tahap
selanjutnya
menggulung-ulang
Kumparan jangkar. Untuk jangkar mesin listrik arus searah kapasitas kecil dan sedang dapat dilakukan menggulung ulang secara langsung pada alur jangkarnya, seperti terlihat pada gambar 5.8
M.PTL.HAR.026.(1).A.02
73
Gambar 5.8 Menggulung ung secara langsung Seperti kita ketahui bahwa Kumparan jangkar ada yang menggunakan Kumparan batang terutama pada mesin listrik arus searah kapasitas besar. Pada umumnya kerusakan Kumparan jangkar jenis batang hanya pada isolasi Kumparan saja. Untuk
perbaikannya, setelah batang-batang
Kumparan dapat dikeluarkan dari alur-alur jangkarnya kemudian isolasinya diganti dengan yang baru. Bila kumparan harus diganti kawat Kumparan tidak dipasang langsung, tetapi terlebih dahulu digulung pada mal atau cetakan untuk mendapatkan gulungan
yang
tepat
sesuai
dengan
langkah
Kumparannya
yang
ditempatkan pada alur-alurnya jangkar. Syarat-syarat menggulung ulang: a. Ukuran kawat dan jumlah lilitan yang akan dipasang harus sesuai. b. Kumparan harus rapih dan beraturan dan memenuhi persyaratan untuk ruang yag tersedia. c. Kumparan harus tahan terhadap gaya sentrifugal yang terjadi karena berputarnya jangkar dan isolasi yang digunakan harus cocok dengan tegangan serta kenaikan panas yang terjadi pada mesin (motor atau generator) d. Ujung-ujung kawat Kumparan jangkar harus sedekat mungkin dengan M.PTL.HAR.026.(1).A.02
74
batang
komutator
tempat
dimana
ujung-ujung
kawat
tersebut
disambungkan.
Review Tes 5 Latihan Memeriksa dan menggulung– ulang Jangkar Ikuti prosedur pekerjaan yang akan anda lakukan dibawah ini: 1.
Ambillah sebuah jangkar motor atau generator arus searah yang akan digulung ulang
2.
Siapkan dan catat bahan dan peralatan yang akan anda pergunakan:
3.
Periksa dan catat data-data sebagai berikut: - Jenis Kumparan - Langkah Kumparan - Langkah lamel - Diameter kawat email
4. Buatlah gambar bentangan Kumparannya. 5. Bongkar Kumparan jangkar, perhatikan langkah kerja cara membongkar yang benar dan gunakan peralatan yang tepat 6. Gulung-ulang jangkar sesuai dengan data-data dan prosedur yang diperoleh sebelumnya.
M.PTL.HAR.026.(1).A.02
75
Analisa Gangguan dan Langkah Perbaikan
Mesin Arus Searah Gangguan pada Generator Gangguan
Analisa Gangguan
Cara mengatasi/Perbaikan
Tidak keluar
Arah putran terbalik
Baliklah arah putarannya
tegangan
Penguat medan lemah
Periksa tahan asut penguatan Ukur tegangan generator setelah dibalik putarannya
Kedudukan
sikat
tidak
Atur kedudukan sikat pada komutator -Gosok permukaan sikat dan
tepat
komutator dengan ampelas
Rangkaian
kumparan Periksa hubungan kumparan magnit nya dengan AVO meter
magnitnya terputus Kumparam
maganit Periksa kumparan mana yang hubung singkat dengan badan , isolasi bagian
hubung sikat Belitan
jangkar
hubung hubung singkat dengan kertas isolasi
singkat sesama belitan Belitan
jangkar
atau dengan cairan isolasi
hubung Periksa jangkar dengan growler atau
singkat
dengan AVO meter
Belitan jangkar ada yang putus Pada sikat keluar
Kedudukan sikat tidak tepat dan kurang baik
bung api
Kendor baut pemegang sikat ,kemudian geserposisi sikat kearah putaran generator sampai bunga hilang
Komutator tidak bulat
Keluarkan jangkar dan komutator dapat dibubut dan alur-alur lamel nya diperbaiki
Putran mesin terlalu tinggi
M.PTL.HAR.026.(1).A.02
Periksa putaran mesin dengan
76
Gangguan
Analisa Gangguan
Cara mengatasi/Perbaikan tachometer apakah sesuai dengan putaran yang tertera pada plat nama
Sikat terlalu tebal
mesin . Ujung sikat yang melekat pada permukaan lamel dapat ditipiskan sehingga sikat mencakup sekitar 2-3 lamel saja
Gangguan pada Motor Listrik Motor tidak mau berputar
Kedudukan sikat tidak tepat dan kurang baik
Komutator tidak bulat
Putaran mesin terlalu tinggi
Rangkain penguat medan putus
Timbul bunga api
Sikat terlalu tebal
Putaran motor terbalik
Penyambungan pada rotor atau kutub terbalik
Pengaman lebur sering putus
Beban terlalu besar Bantalan poros aus atau macet
M.PTL.HAR.026.(1).A.02
Kendor baut pemegang sikat ,kemudian geserposisi sikat kearah putaran generator sampai bunga hilang Keluarkan jangkar dan komutator dapat dibubut dan alur-alur lamel nya diperbaiki Periksa putaran mesin dengan tachometer apakah sesuai dengan putaran yang tertera pada plat nama mesin , jika terlalu tinggi periksa arus penguatan medannya. Ujung sikat yang melekat pada permukaan lamel dapat ditipiskan sehingga sikat mencakup sekitar 2-3 lamel saja Periksa arah arus kejangkar pada kelem termilal motor Sesuai kan beban motor dengan kapasitas beban motor Jika bantalan aus ganti bantalan dengan yang baru Berikan pelumas yang sesuai untuk bantalan ( bearing )
77
BAB. III EVALUASI A. TEORI 1. Sebutkan alat ukur yang digunakan dalam melakukan perbaikan meisin listrik! 2. Jelaskan bagian –bagian utama mesin arus searah! 3. Jelaskan apa bedaan motor listrik dan generator? 4. Mengapa K3 harus diperhatikan dalam melakukan pemeliharan dan perbaikan? 5. Untuk memeriksa kumpanran mesin alat apa yang harus dipergunakan? 6. Sebutkan bagian kelistrikan yang harus diukur dan diuji! 7. Gambarkan hubungan motor seri dan motor shunt!
M.PTL.HAR.026.(1).A.02
78
B. PRAKTIK MEMBONGKAR, MENGUJI DAN MEMASANG KEMBALI MOTOR ARUS SEARAH Alat dan Bahan: 1. Motor Dc , 1 Buah
5. Pisau pengupas kabel
2. Kunci ring dan Kunci pas , 1set 6. Trekker, 1 buah 3. Obeng , 1set
7. Multi meter ,1buah
4. Palu, 1 set
8. Meger dan Growler , 1 buah
Tang, 1set
Langkah kerja: 1. Bongkar motor listrik yang sudah disediakan sesuai dengan prosedur, gunakan alat perkakas dengan benar 2. Periksa dan uji bagian mekanik : bantalan porosnya dan kedudukan sikat 3. Periksa dan uji bagian kelistrikan : kumparan medan, kumparan jangkar dan komutator 4. Catat hasil pemeriksan dan pengujian
5. Pasang kembali bagian-bagian motor seperti keadaan semula 6. Buat laporan untuk tindakan selanjutnya.
M.PTL.HAR.026.(1).A.02
79
CEK KEMAMPUAN KEGIATAN PEMELAJARAN MEMELIHARA DAN MEMPERBAIKI MESIN DC Elemen
Kriteria Kinerja
1. mengindentifikasi
1.1
utama
mesin
Tidak
Dc
diindentifikasi
bagian-bagian utama mesin arus
1.2
Fungsi bagian utama mesin Dijelaskan
searah 2. Memahami kebijakan
Kompenen
Ya
2.1
Prosedur kerja dan K3
dipahami
2.2
Peralatan dan alat uji perawatan
dan
prosedur K3 Mengindentifikasi perkakas kerja dan
diindentifikasi
alat uji pemeliharan
keperluan
dan perbaikan
perbaikan
3. Memelihara peralatan
3.1 mesin
Dc
4. Memperbaiki
dan
dengan
pemeliharan
dan
Langkah-langkah perawatan diikuti sesuai prosedur
4.2
Rangkaian kelistrikan diperiksa
4.3
Bagian mekanik diperiksa
4.4
Peraltan dirawat sesuai ketentuan
5.1
Penggantian
mengganti peralatan
sesuai
dilakukan
dan
memperoleh persetujuan tindakan tanpa
merusak
5.2
Mutu pekerjaan diperksa secara terus menerus
lingkungan
M.PTL.HAR.026.(1).A.02
80
Tindak lanjut
HASIL PENILAIAN Modul
: ............................................
Nama Peserta
: ...........................................
Nama Penilai
: ............................................
Beri tanda √ pada kolom kompeten atau belum kompeten
No.
Metoda Penilaian
Hasil
Kompeten
Belum Kompeten
Keterangan
Kompeten
Belum Kompeten
CATATAN : ................................................................................................. ............................................................................................... Tanda tangan Peserta
M.PTL.HAR.026.(1).A.02
Tanda tangan Penilai
81
C. KUNCI JAWABAN Review Tes 1 1.
Perawatan adalah usaha yang dilakukan secara rutin agar peralatan mesin listrik dalam keadaan siap pakai.
2.
3.
Dalam prakteknya kegiatan perawatan dapat dibedakan yaitu: a.
Perawatan Pencegahan (Preventive Maintenance)
b.
Perawatan Perbaikan (Corrective Maintenance)
Kita harus bertanggung jawab terhadap lingkungan lokal kita sendiri. Agar lingkungan kita bersih, sehat, alamiah, maka kita harus tidak pernah membuang sampah, limbah seenaknya sehingga dapat merusak sumber daya alam dan lingkungan.
Contoh hasil limbah dari hasil perawatan dan perbaikan yaitu : pengggunaan bahan seperti oli, pelumas, bensin, terpentin kertas prespan, kawat tembaga dan bahan isolasi lain. Review Tes 2 1.
Bagian penting dari mesin listrik: a. Poros yang terbuat dari baja b. Inti rotor terbuat dari plat dinamo c. Kumparan Rotor d. Kumparan medan e. Komutator dilengkapi dengamn lamel-lamel sebagai terminal kumparan jangkar motor
2.
Fungsi bantalan poros adalah: a. Memperlancar gerak putar poros mesin b. Mengurangi gesekan putaran c. Penstabil poros terhadap gaya horizontal dan gaya vertikal
M.PTL.HAR.026.(1).A.02
82
poros mesin 3.
Fungsi sikat pada motor adalah menghantarkan arus listrik ke kumparan jangkar melauli komutator.
4.
Bagian mekanik sikat arang: a. pemegang sikat yaitu tempat dudukan sikat yang diikatkan pada rangka mesin, b. Sikat arang, c. Komutator dan d. Pegas
Review Tes 3 1.
Alat ukur yang diperlukan : Ampermeter ( AVO) ,Tester dan Meger
2.
Tang patong,tang lancip, tang kombinasi, tang pengupas kabel, Obeng, palu besi dan palu karet.
3.
Pada kumparan jangkar: Hubungan putus, hubung singkat a. Pada komutator: Hubung singkat , komutator tidak rata. b. Pada sikat arang: Aus, sikat tidak rata atau tidak menempel pada komutator.
M.PTL.HAR.026.(1).A.02
83
BAB. IV PENUTUP Modul perawatan dan perbaikan Mesin Arus Searah adalah bagian dari Kompetensi Memelihara dan memperbaiki peralatan Listrik pada mesin-mesin listrik, yangmeliputi Perawatan dan perbaikan mesin-mesin Dc, mesin AC 1 fasa,mesin sinkron dan transformer. Keberhasilan siswa/peserta diklat dalm menyelesaikan modul ini diambil dari nilai teori dan tugas praktik .Siswa atau peserta diklat dinyatakan lulus bila hasil dari nilai tugas sesuai dengan kriteria kinerja yang disusun mencapai 80 % dan dapat di lanjutkan pada modul lain yang berkaitan dengan modul pada ruang lingkup kompetensi “Memelihara dan memperbaiki peralatan mesin-mesin listrik “ dengan kode :PTL.HAR 026 (1).A 01 Bila siswa dinyatakan tidak lulus ,siswa yang bersangkutan harus mengulang dalam bimbingan guru dan terjadwal.
M.PTL.HAR.026.(1).A.02
84
DAFTAR PUSTAKA B.L Theraja , Ak Theraja,
A Texbook of Elctrical Technology Volme II AC & DC machines, S.Chand & Company LTD ,Ram Nagar ,New Delhi 2002
Charles S Siskind , M.S.E.E,
Dirrect Current Machinery , McGraw Hill Book K.
Mochtar Wijaya, ST,
Dasar-Dasar Mesin Listrik, Jakarta : Djambatan, 2001
Robert Rosenberg,
Electric Motor repair ,Holt Saunders International Elections, Maitenance Hand Book
Wilkinson,
Menggulung-ulang Motor Kecil, PT. Multi Media, Jakarta 1986 Company,New York Toronto
M.PTL.HAR.026.(1).A.02
85
