Prak - Perawatan Motor 3 Fasa

 

 

LAPORAN PRAKTIKUM PE RA WATAN DAN TROU TROUBL BL E SHO SHOO OTI NG

Judul Percobaan : PERBAIKAN DAN PERAWATAN MOTOR 3 FASA

Disusun Oleh :  Nama

: Yayat Supriyatna

 NIM

: 131800003

Tgl.Praktikum : Rabu, 15 Mei 2019 Asisten

: Yadi Yunus, M.Eng

Kelompok

:H

SEKOLAH TINGGI TEKNOLOGI NUKLIR BADAN TENAGA NUKLIR NASIONAL 2019

 

PEMELIHARAAN MOTOR INDUKSI 3 FASA A.  TUJUAN PRAKTIKUM

1.  Memahami rangkaian dan cara kerja serta bagian-bagian dari motor 3 fasa (motor induksi rotor sangkar) dalam rangka pemeliharaan motor 3 fasa 2.  Mengetahui dan memahami cara-cara pembongkaran motor listrik 3 fasa . 3.  Mengetahui jumlah alur stator, lilitan utama serta hubungan antar lilitan dalam rangka perbaikan motor 3 fasa. 4.  Melakukan pelilitan dan pemasangan ulang (rewinding) lilitan motor 3 fasa serta menguji kinerja motor yang telah dililit ulang.

B.  DASAR TEORI

Motor listrik membawa pembaharuan disegala bidang dalam revolusi industri karena tanpa energi listrik melalui motor listrik, tidak mungkin berkembang sece secepat pat apa yang kita saksikan saat ini. Bermacam-macam motor dibuat bisa dijalankan dengan arus DC maupun AC. Diatas segala macam motor itu motor induksi / asyncroon paling banyak dipakai karena strukturnya sederhana, kokoh, harganya relatif murah, mudah dirawat dan sedikit mengalami gangguan. Dalam praktikum ini kita akan membongkar motor induksi 3 fasa rotor sangkar dimana secara prinsib pada statornya adalah sama dengan motor induksi 3 fasa lainnya. Motor listrik bila dibongkar maka akan kita jumpai banyak kawat email yang dibelitkan pada alur-alur statornya.Banyak belitan itu disatukan menjadi kumparan, beberapa kumparan dikelompokkan menjadi group kuimparan dari beberapa group untuk motor 3 fasa dikelompokkan lagi menjadi fasa. Dari 3 fasa kumparan itu posisinya secara geometris bergeseran 120 o listrik, dimana 180 o listrik adalah jarak antara 2 kutub U dan S dari medan magnet yang terjadi. Sehingga bila ke dalam 3 kumparan fasa itu di suplai sumber listrik 3 fasa pula maka medan magnet yang terjadi dari ke 3 kumparan fasa itu adalah saling bergeseran 120

o

listrik baik secara geometris maupun fasanya sehingga mampu memutar rotor motor

tersebut. Bentuk dan model dari kumparan motor adalah bentuk gelung dengan dengan model lapis ada lapis tunggal ,lapis ganda bahkan ada sampai lapis enam dan bentuk lainnya adalah bentuk konsentris. Seperti Seperti gambar 06 adalah 1 group kumparan ge gelung lung dan konsentris. Kemudian pada gambar 07 menunjukkan model dari kumparan. Bentuk kumparan konsen konsentris tris dengan lapis tunggal atau campuran banyak dijumpai pada motor-motor 1 fasa sedangkan bentuk gelung dengan lapis ganda atau lebih banyak dijumpai pada motor 3 fasa.

 

Awal belitan

Akhir belitan Awal belitan Akhir belitan b.Kumparan bentuk konsentris

a.Kumparan bentuk gelung

Gambar.1 Bentuk kumparan

Baji Isolasi alur Isolasi lapisan Kawat kumparan

(a) Lapis ganda

(b) Lapis tunggal

Gambar.2 Model kumparan Pada gambar 06 menunjukkan bahwa satu group terdiri dari 3 kumparan dengan model lapis tunggal yaitu satu alur terdapat satu sisi kumparan, langkah / kisar kumparannya untuk yang gelung 4 dan untuk yang konsentris 5. Bila diketahui jumlah kumparan(W), jumlah kumparan per group (a) , jumlah group (b), jumlah kumparan kumparan per fasa (c), maka kisar kumparan (k) bisa dicari bila putaran motor (n) , jumlah alur (G) dan lapis (l) diketahui pula yaitu dengan menggunakan persamaan berikut. f = ( p x n ) / 60

dimana f = frekuensi jala-jala p = jumlah pasang kutub Bila putaran (n) diketahui maka dengan rumus diatas jumlah pasang kutub (p) pada motor bisa dicari,sehingga langkah / kisaran kumparan (k) dan lain-lainnya bisa ditentukan pula dengan persamaan yang berikut. W = (G x l) / 2 c = W/3 a = c / (2 x p) p) b = W/a k = G /( 2x p)

 

Pada gambar (3.a) adalah contoh dari kumparan pada sta stator tor motor listrik 3 fasa dengan  jumlah alur (G) 18, 18 , bentuk kumparan gelung lapis (l) ganda 2, 2 , jumlah pasang kutub 1 sehingga dapat ditentukan jumlah kumparan (W) adalah 18, jumlah kumparan per fasa (c ) 6, jumlah group (b) 6 dan jumlah kumparan pergroup (a) 3, serta kisar kumparan (k) adalah 9. Sedangkan untuk  jumlah lilit per kumparan serta tebal kawat disamakan dengan data dari hasil hasil pembongkaran bila data tidak didapat maka hal itu bisa ditentukan sesuai dengan arus / daya nominal motor dengan menengok kembali pada teori perencanaan mesin listrik.Pada gambar (3.a) ditunjukkan bahwa fasa I terdiri dari 2 group gro up dengan 6 kumparan garis strip-strip, fasa II jumlah group dan kumparan sama dengan garis titik-titik dan fasa III garis kontinyu. Kemudian antar group kumparan cara hubungannya seperti pada gambar (3.b) dimana ujung-ujungnya ujung-ujungnya untuk fasa I U-X, fasa II V-Y dan fasa III W-Z . Dalam keadaan hubungan masih seperti itu maka kita bisa menginstal motor itu apakah mau sistim sambungan Υ (bintang) atau Δ (delta) tergantung permintaan. U

Fasa I

Z

Y

V Fasa III

Fasa II

W (a) posisi kumparan dalam stator

X (b) diagram sambungan antar kumparan

Gambar 3 Kumparan motor 3 fasa 1 pasang kutub C.   ALAT-ALAT YANG YANG DIGUNAKAN

1.  Alat-alat mekanik berupa kunci-kunci pas dan ring, obeng, palu ,pahat dingin, tang cutter tang kombinasi ,trecker bearing dan puley dan lain-lain. 2.  Mistar, sketmatch ataupun Mikrometer. 3.  Sikat kawat, sikat rambut/kuas , kain majun dan compressor. 4.  Gunting kertas dan alat-alat tulis. 5.  Multi tester. 6.  Megger. 7.  Rotor dan stator tester 8.  Variac 3 fasa bila diperlukan

 

D.  LANGKAH KERJA

I. 

Pengamatan unjuk kerja motor dan mengetahui bagian-bagian dari motor 3 fasa (motor induksi rotor sangkar) 1.  Siapkan motor 3 fasa, amati dan tentukan jenis motor yang akan dilakukan pemeliharaan. 2.  Periksa dan catat name plate dari motor lengkap. 3.  Lepaskan hubungan antar lilitan pada motor, dan ujilah tahanan isolasi antara lilitan dengan body motor, catat tahanan isolasinya. 4.  Hubungkan kembali lilitan dan hubungan motor, kemudian hidupkan motor, amati arus start dan arus nominal, tegangan, putaran motor 3 fasa yang akan diperbaiki

II. 

Melakukan pembongkaran motor motor listrik 3 fasa. 1.  Lepas tutup kipas berikut kipasnya serta puley bila ada. 2.  Tandai tutup motor kanan dan kiri agar dalam pemasangan kembali nanti tidak tertukar sehingga tetap balans seperti semula. 3.  Lepas tutup motor kanan dan kiri dengan melepas baut baut pengikatnya. 4.  Keluarkan rotor dari dalam statornya. 5.  Ujilah rotor dan stator dengan tester. 6.  Bersihkan stator dan rotor dengan sikat/kuas ,kain majun dan compressor.

III.  Menghitung jumlah alur stator, lilitan bantu dan lilitan utama serta hubungan hubungan kedua lilitan dalam rangka perbaikan motor 3 fasa. 1.  Periksa dan catat jumlah alur stator. 2.  Periksa dan catat kisar/lilitan kumparan. 3.  Periksa dan catat bentuk dan model belitan. 4.  Hitung dan catat jumlah kumparan. 5.  Periksa dengan teliti dan catat sistim sambungan mulai dari ujung kumparan hingga ke terminal motor. 6.  Buatlat gambar kumparan secara lengkap mulai dari bentuk, model, kisar kumparan hingga sistim sambungannya. 7.  Cari dan tentukan bagian yang rusak dari kumparan sehingga dapat dipastikan apakah kumparan perlu dibongkar total atau cukup sebagian.Apabila ternyata mesti harus dibongkar total maka : -  Periksa klas isolasi, bila kumparan tak terbakar maka tak dapat segera Dibongkar maka bila klas A isolasinya panaskan kumparan itu dengan cara mengalirkan arus listrik kedalam kumparan itu secukupnya dengan diatur memakai variac. Tetapi kalau isolasinya diluar klas A hal ini tidak efektif dilaksanakan. -  Potonglah sisi kumparan tanpa sambungan pada stator dengan gergaji besi dan kemudian gunakan besi sebesar sebesar alur untuk m mendorong/memukul endorong/memukul keluar kumparan itu. -  Simpanlah kumparan dalam bentuk aslinya sedapat sedapat mungkin, karena diperlukan untuk pembuatan mal/ukuran kumparan baru untuk perbaikan. -  Bersihkan stator dengan sikat kawat bila perlu ,dengan kuas kain majun dan compressair. -  Periksa isolasi kumparan dan isolasi alur , dari bahan apa dan tebalnya seberapa. -  Periksa dan catat dengan teliti jumlah lilit tiap kumparan serta tebal kawat email tanpa isolasi serta kalau mungkin jenis/type kawat tersebut.Hal ini perlu dilakukan

 

secara cermat karena kadang kadang dalam tiap kumparan tidak sama dalam jumlah lilit dan tebal kawat. -  Timbanglah berat seluruh kawat kumparan yang telah terbongkar untuk estimasi pengadaan kawat untuk perbaikan. -  Periksa stator, bentuk alur bila rusak diperbaiki. IV.  Melakukan pelilitan dan pemasangan ulang (rewinding) lilitan motor 3 fasa serta menguji kinerja motor yang telah dililit ulang. 1.  Buat dan pasang kertas isolasi alur-alur pada stator. 2.  Persiapkan/buat mal/cetakan kumparan yang sesuai ukuran kumparan baik untuk kumparan bantu/start maupun kumparan utama. 3.  Buat kumparan dengan menggunakan mal-mal diatas baik untuk kumparan bantu ataupun kumparan start, ingat kumparan bantu kawatnya lebih kecil dan junlah lilitnya lebih banyak dibanding dengan kumparan utama dan tiap kumparan diikat agar tidak terurai. 4.  Siapkan kertas isolasi penutup alur beserta ganjal/bajinya. 5.  Masukkan kumparan-kumparan pada alur-alur stator secara hati-hati agar tidak rusak isolasinya serta secara berurutan dengan kumparan fasa R di dahulukan. 6.  Bila model kumparan berlapis dalam alurnya maka pasang isolasi lapis sebagai isolasi antar lapisan itu. 7.  Setelah semua kumparan masuk maka pasanglah kertas isolasi penutup 8.  Pasanglah baji atau pasak pengunci dengan membuat dari bahan kayu/bambu agar kumparan terpasang kuat di stator. 9.  Bentuk dan rapihkan sisi kumparan yang menonjol di sisi kanan dan kiri stator dengan pemukul palu plastik/mica. 10.  Keluarkan ujung-ujung awal dan akhir dari semua kumparan dan kerik isolasinya guna pengukuran dan penyambungan. 11.  Lakukan penyambungan antar kumparan baik dalam kumparan utama maupun kumparan bantu. 12.  Motor dirakit sebagaimana layaknya motor telah selesai diperbaiki untuk dilakukan pengujian sambungan kumparan. 13.  Lakukan uji tegangan tembus isolasi dan uji coba motor tanpa beban dengan diamati dan dicatat data-data data-data tegangan tembus/megaohm (Ω) arus (A), tegangan tegangan (V) dan putaran (n) setelah selesai motor dibongkar lagi baik normal ataupun tidak. 14.  Bila motor ternyata belum normal maka dilakukan perbaikan seperlunya dan bila sudah normal baik maka kumparan diikat kuat dan rapaih pada statornya. 15.  Pengisolasian kumparan diawali dengan pemanasan awal beberapa menit dengan suhu dikendalikan sesuai klas isolasinya. 16.  Setelah mengalami pemanasan awal maka dilakukan pengisolasian dengan varnis/serlak isolasi diteteskan/dikuaskan pada seluruh kumparan hingga merata dan meresap ke dalam kumparan. 17.  Setelah isolasi varnis merata keseluruh kumparan maka diamkan beberapa menit agar isolasi benar-benar meresap keseluruh kumparan. 18.  Dilakukan pengeringan isolasi dengan sistim aliran arus ataupun dengan oven pemanas atau dengan bola lampu ditaruh dalam stator atau dengan dijemur disesuaikan dengan peralatan yang ada dengan waktu ± 24 jam.

 

19.  Lakukan uji tegangan tembus lagi, dalam hal ini diharapkan hasilnya lebih l ebih bagus daripada sebelum beri sirlak. 20.  Motor dirakit kembali dan lakukan uji oprasi untuk meyakinkan kebenaran data setelah dilakukan perbaikan. 21.  Motor diserahterimakan kepada pemesan perbaikan/asisten. 22.  Pembuatan laporan analisa data-data sebelum dan sesudah perbaikan dan kesimpulan. E.  DATA PERCOBAAN

NO

Arah Putaran

Arus (A)

Tegangan (V)

Jumlah Putaran (rpm)

1

Kiri

1,14

380

1499

1,12

380

1499

Setelah Fasa ditukar 2

Kanan

Data nameplate motor

F.  PEMBAHASAN

Pada praktikum kali ini dilakukan praktikum pemeliharaan motor induksi 3 fasa. Tujuan dari praktikum kali ini adalah adalah yaitu agar mahasiswa memahami rangkaian dan cara kerja serta bagian-bagian dari motor 3 fasa (motor induksi rotor sangkar) dalam rangka pemeliharaan motor 3 fasa, mengetahaui dan memahami cara-cara pembongkaran motor listrik 3 fasa, mengetahui jumlah alur stator, lilitan utama, serta hubungan antar lilitan dalam rangka perbaikan motor 3 fasa, dan melakukan pelilitan dan pemasangan ulang (rewinding) lilitan motor 3 fasa serta menguji kerja motor yang telah dililit ulang.   Dari praktikum yang telah dilakukan diketahui bahwa perputaran motor pada mesin arus bolak  –   –  balik ditimbulkan oleh adanya medan putar yang dihasilkan dalam kumparan statornya. Medan putar ini terjadi apabila kumparan stator dihubungkan dalam fasa. Hubungan dapat berupa hubungan bintang atau delta. Pada praktikum kali ini hubungan yang digunakan adalah hubungan bintang. 

 

Ketika praktikum, praktikan diperlihatkan bagian dalam motor listrik 3 fasa, dimana didalamnya terlihat stator, rotor, dan belitan  –  –   belitan. Belitan yang banyak tersebut disatukan menjadi kumparan, beberapa kumparan dikelompokkan menjadi group kumparan dari beberapa group untuk motor 3 fasa dikelompokkan lagi menjadi fasa. Dari 3 fasa kumparan itu posisinya secara geometris bergeseran 120 o listrik, dimana 180 o listrik adalah  jarak antara 2 kutub U dan S dari medan magnet yang terjadi. Sehingga bila ke dalam 3 kumparan fasa itu di suplai sumber listrik 3 fasa pula maka medan magnet yang terjadi dari ke 3 kumparan fasa itu adalah saling bergeseran 120

o

listrik baik secara geometris maupun

fasanya sehingga mampu memutar rotor motor tersebut. Bentuk dan model dari kumparan motor adalah bentuk gelung. Bentuk gelung dapat di presentasikan seperti berikut :

Pada saat praktikum dilakukan simulasi untuk melilit motor listrik 3 fasa dengan menggunakan papan simulator. Fasa  –   –  fasa pada papan simlator dirangkai input dan outputnya sesuai instruksi yang dosen pembimbing berikan. Setelah selesai, kabel di labeli dengan nama u-v-w dan x-y-z. Lalu dirangkai bintang dan dihubungkan ke motor. Sebelum dilakukan koneksi terhadap sumber listrik 3 fasa, praktikan meminta pembimbing untuk melakukan pengecekan hasil rangkaian lilitan pada motor, dan ketika sudah dinyatakan ok barulah kabel dari lilitan masing-masing fasa dihubungkan dengan sumber tegangan 380 V.

 

Berikut diagram rangkaian lilitan motor pada percobaan yang dilakukan :

Untuk pengambilan data, dilakukan 2 kali dengan 1 kali putaran motor ke arah kiri dan 1 kali putaran motor ke arah kanan. Cara untuk merubah arah putaran motor adalah dengan menukar fasanya. Dari data yang didapatkan, nilai putaran motor berada pada 1499 rpm, sedangkan pada name plate motor tertulis 1400 rpm. Perbedaan nilai rpm pada name plate dan kondisi pengukuran saat praktikum dikarenakan motor tidak dibebani. Nilai name plate pada motor adalah nilai ketika motor sudah dibebani. Selisih nilai putaran tersebut adalah sebesar 99 rpm, yang disebut disebut juga sebagai nilai slip motor. Jika dalam dalam prosentase motor tersbut memiliki slip sebesar 7,07 %.

G.  KESIMPULAN

1.  Perputaran motor pada mesin arus bolak – bolak  – balik  balik ditimbulkan oleh adanya medan putar yang dihasilkan dalam kumparan statornya dan medan putar ini terjadi apabila kumparan stator dihubungkan dalam fasa. 2.  Terdapat 2 pasang kutub tiap fasa dalam motor listrik 3 fasa. 3.  Motor memiliki nilai slip sebesar 7,07 %.

 

4. Pemeliharaan motor induksi 3 fasa sangat penting terutama dalam perawatan belitannya agar putaran motor dapat tetap baik sesuai dengan nameplatenya.