LAPORAN PRAKTIKUM MESIN LISTRIK MOTOR AC DAYA 1 FASA
Dosen Pengampu: Bpk. Djodi Antono,B.Tech,M.Eng.
DISUSUN OLEH : MUHAMMAD RIENALDY KARUANA MS-3B 4.21.16.1.17
PROGRAM STUDI S.Tr. TEKNIK MESIN PRODUKSI DAN PERAWATAN JURUSAN TEKNIK MESIN POLITEKNIK NEGERI SEMARANG 2018
BAB I PENDAHULUAN
1.1
Latar Belakang
Pengaturan kecepatan putaran motor induksi satu phasa banyak dilakukan dengan berbagai cara, seperti dengan mengubah jumlah kutub motor, mengubah frekuensi jala-jala, mengatur tegangan jalajala dan mengatur tahanan luar. Dengan menggunakan bantuan komponen-komponen seperti kontaktor, relay ataupun menggunakan komponen-komponen komponen-komponen elektronika. Pengendali kecepatan kec epatan putaran motor dalam teknologi elektronika menggunakan teknik pencacahan sudut phasa listrik dengan mengatur pemicuan triac dapat mempermudah pengendalian kecepatan putaran motor. Dengan terjadinya perubahan perubahan penyulutan waktu tunda triac, maka akan terjadi perubahan tegangan dan arus keluaran. Sehingga, perubahan tersebut mengakibatkan perubahan daya yang diberikan ke beban dan menghasilkan putaran motor yang berbeda-beda tergantung daya yang diberikan. Pengaturan ke cepatan putaran motor yang sederhana dapat dilakukan dilakukan dengan bantuan sistem mikrokontroler, mikrokontroler, adapun mikrokontroler yang digunakan adalah mikrokontroler ATMega8535. Dengan sistem pengendalian ini, maka dapat untuk mengatur kecepatan putaran motor induksi satu phasa sesuai dengan yang diinginkan. Di berbagai perindustrian pada saat ini banyak sekali penggunaan mesinmesin listrik seperti motor induksi dengan sumber tiga phasa ataupun satu phasa yang digunakan untuk membantu proses produksi di suatu pabrik. Diantaran ya, digunakan untuk penggerak Mesin Conveyor. Mesin conveyor adalah mesin yang berfungsi untuk memindahkan barang dalam skala banyak secara continue yang dapat diatur kecepatannnya sesuai dengan kebutuhan dan beban yang berbeda-beda. Namun, mesin-mesin di industri tersebut masih ada yang mempergunakan cara-car a manual, terutama dalam hal untuk memindahmindahkan kecepatan. Sehingga tidak terlalu efektif, karena mesin-mesin tersebut dibutuhkan untuk jenis pekerjaan yang menuntut suatu ketelitian, kerutinitasan, kekuatan dan kemampuan untuk melakukan pekerjaan dalam waktu yang lama.
1.2
Tujuan
Adapun tujuan dari panulisan ini adalah : a. Membuat dan mempraktikkan rangkaian motor AC 1 phasa sederhana b. Melakukan percobaan putar kanan dan putar kiri motor AC 1 phasa
1.3
Manfaat
Adapun manfaat dari praktikum ini adalah : a. Mahasiswa mampu membuat dan mempraktikkan rangkaian otor AC 1 phasa sederhana b. Mahasiswa dapat melakukan percobaan putar kanan dan putar kiri pada motor AC 1 phasa
BAB II LANDASAN TEORI 2.1
Pengertian
Motor induksi atau motor asinkron adalah motor arus bolak-balik (AC) yang sangat luas digunakan. Penamaannya berasal dari kenyataan bahwa arus r otor motor ini bukan diperoleh dari sumber tertentu, tetapi merupakan arus yang terinduksi sebagai akibat adanya perbedaan relatif antara putaran rotor dengan medan putar (rotating magnetic field) yang dihasilkan arus stator. Belitan stator yang dihubungkan dengan suatu sumber tegangan akan menghasilkan medan putar dengan kecepatan sinkron. Kecepatan medan magnet putar tergantung pada jumlah kutub stator dan frekuensi sumber daya. Medan putar pada stator tersebut akan memotong konduktor-konduktor pada rotor, sehingga terinduksi arus dan sesuai dengan Hukum Lentz, rotor pun akan ikut berputar mengikuti medan putar stator. Perbedaan putaran relatif antara stator dan rotor disebut slip. Tegangan induksi pada rotor tergantung pada kecepatan relatif antara medan magnet stator dengan rotor. Bertambahnya beban akan memperbesar kopel motor yang oleh karenanya akan memperbesar pula arus induksi pada rotor, sehingga slip antara medan putar stator dengan putaran rotor pun akan bertambah besar. Jadi, bila beban motor bertambah, maka putaran rotor cenderung cenderung menurun. Bila ditinjau dari sistem phasa untuk suplai tegangannya motor induksi terdiri dari motor induksi 3 phasa dan motor induksi 1 phasa. Yang membedakan dari kedua motor induksi ini ialah motor induksi 1 fasa tidak dapat berputar tanpa bantuan gaya dari luar sedangkan motor induksi 3 fasa dapat berputar sendiri tanpa bantuan gaya dari luar.
2.2
Prinsip Kerja Motor 1 Phasa
Motor AC satu fasa berbeda cara kerjanya dengan motor AC tiga fasa, dimana pada motor AC tiga fasa untuk belitan statornya terdapat tiga belitan yang menghasilkan medan putar dan pada rotor sangkar terjadi induksi dan interaksi torsi yang menghasilkan putaran. Sedangkan pada motor satu fasa memiliki dua belitan stator, yaitu belitan fasa utama (belitan U1-U2) dan belitan fasa bantu (belitan Z1-Z2), lihat gambar1.
Gambar 2.1 Prinsip Medan Magnet Utama dan Medan magnet Bantu Motor Satu fasa Belitan utama menggunakan penampang kawat tembaga lebih besar sehingga memiliki impedansi lebih kecil. Sedangkan belitan bantu dibuat dari tembaga berpenampang kecil dan jumlah belitannya lebih banyak, sehingga impedansinya lebih besar dibanding impedansi belitan utama. Grafik arus belitan bantu Ibantu dan arus belitan utama Iutama berbeda fasa sebesar φ, hal ini disebabkan karena perbedaan besarnya impedansi kedua belitan tersebut. Perbedaan arus beda fasa ini menyebabkan me nyebabkan arus total, merupakan penjumlahan vektor arus utama dan arus bantu. Medan magnet utama yang dihasilkan belitan utama juga berbeda fasa sebesar φ dengan medan magnet bantu.
Gambar 2.2 grafik Gelombang arus medan bantu dan arus medan utama
Gambar 2.3. Medan magnet pada Stator Motor satu fasa Belitan bantu Z1-Z2 pertama dialiri arus arus Ibantu menghasilkan fluks magnet Φ tegak lurus, beberapa saat kemudian belitan utama U1-U2 dialiri arus utama Iutama. yang bernilai positip. Hasilnya adalah medan magnet yang bergeser sebesar 45° dengan arah berlawanan jarum jam. Kejadian ini berlangsung terus sampai satu siklus sinusoida, sehingga menghasilkan medan magnet yang berputar pada belitan statornya. Rotor motor satu fasa sama dengan rotor motor tiga fasa yaitu berbentuk batang batang kawat yang ujung-ujungnya dihubung singkatkan dan menyerupai bentuk sangkar tupai, maka sering disebut rotor sangkar.
Gambar 2.4 Rotor sangkar Belitan rotor yang dipotong oleh medan putar stator, menghasilkan tegangan induksi, interaksi antara medan putar stator dan medan ma gnet rotor akan menghasilkan torsi putar pada rotor. 2.3
Motor Kapasitor
Motor kapasitor satu phasa banyak digunakan dalam peralatan rumah tangga seperti motor pompa air, motor mesin cuci, motor lemari es, motor air conditioning. Konstruksinya sederhana dengan daya kecil dan bekerja dengan tegangan suplai PLN 220 V, oleh karena itu menjadikan motor kapasitor ini banyak dipakai pada peralatan rumah tangga.
Gambar 2.5 Motor kapasitor
Belitan stator terdiri atas belitan utama dengan notasi terminal U1-U2, dan belitan bantu dengan notasi terminal Z1-Z2 Z1-Z2 Jala-jala L1 L1 terhubung terhubung dengan terminal U1, dan kawat netral N terhubung dengan terminal U2. Kondensator kerja berfungsi agar perbedaan sudut phasa belitan utama dengan belitan bantu mendekati 90°. Pengaturan arah putaran motor kapasitor dapat dilakukan dengan (lihat gambar6): • Untuk menghasilkan putaran ke kiri (berlawanan jarum jam) kondensator kerja CB disambungkan ke terminal U1 dan Z2 dan terminal Z1 dikopel dengan terminal. • Putaran ke kanan (searah jarum jam) kondensator kerja disambung kan ke terminal Z1 dan U1 dan terminal Z2 dikopel dengan terminal U1.
Gambar 2.6 Pengawatan motor kapasitor dengan pembalik putaran. Motor kapasitor dengan daya diatas 1 KW di lengkapi dengan dua buah kondensator dan satu buah saklar sentrifugal. Belitan utama U1-U2 dihubungkan dengan jala-jala L1 dan Netral N. Belitan bantu Z1-Z2 disambungkan seri dengan kondensator kerja CB, dan sebuah kondensator starting CA diseri dengan kontak normally close (NC) dari saklar sentrifugal, lihat gambar 7.
2.4
Motor Shaded Pole
Motor shaded pole atau motor phasa terbelah termasuk motor satu phasa daya kecil, dan banyak digunakan untuk peralatan rumah tangga sebagai motor penggerak kipas angin, blender. Konstruksinya sangat sederhana, pada kedua ujung stator ada dua kawat yang terpasang dan dihubung singkatkan fungsinya sebagai pembelah phasa. Belitan stator dibelitkan sekeliling inti membentuk seperti belitan transfor mator. Rotornya berbentuk sangkar tupai dan porosnya ditempatkan pada rumah stator ditopang dua buah bearing.
Gambar 2.7 motor shaded pole, Motor fasa terbelah. Irisan penampang motor shaded pole memperlihatkan dua bagian, yaitu bagian stator dengan belitan stator dan dua kawat shaded pole. Bagian rotor sangkar ditempatkan di tengah-tengah stator, lihat gambar 10.
Gambar 10. Penampang motor shaded pole.
Torsi putar dihasilkan oleh adanya pembelahan phasa oleh kawat shaded pole. Konstruksi yang sederhana, daya yang kecil, handal, mudah dioperasikan, bebas perawatan dan cukup di suplai dengan Tegangan AC 220 V, jenis motor shaded pole banyak digunakan untuk peralatan rumah tangga kecil. 2.5
Motor Universal
Motor Universal termasuk motor satu phasa dengan menggunakan belitan stator dan belitan rotor. Motor universal dipakai pada mesin jahit, motor bor tangan. Perawatan rutin dilakukan dengan mengganti sikat arang yang memendek atau pegas sikat arang yang lembek. Kontruksinya yang sederhana, handal, mudah dioperasikan, daya yang kecil, torsinya yang cukup besar motor universal dipakai untuk peralatan rumah tangga.
Gambar 11. komutator pada motor universal. Bentuk stator dari motor universal terdiri dari dua kutub stator. Belitan rotor memiliki dua belas alur belitan dan dilengkapi komutator dan sikat arang yang menghubungkan secara seri antara belitan stator dengan belitan rotornya. Motor universal memiliki kecepatan tinggi sekitar 3000 rpm.
Gambar 12. stator dan rotor motor universaL
BAB III METODOLOGI PRAKTIKUM
3.1
Alat dan Bahan Praktikum
Alat dan bahan yang diperlukan adalah sebagai berikut:
2.2
1. Kabel daya
1 set
2. Tachometer
1 buah
3. Ampermeter
1 buah
4. Rangkaian pembebanan motor AC 1 fasa
1 set
5. Tangmeter
1 set
6. MCB
1 buah
7. Kontaktor
1 buah
8. Switch
1 buah
9. Motor listrik
1 buah
10. Solder
1 buah
Langkah Praktikum
1. Percobaan menghasilkan putaran ke kanan (searah jarum jam)
a. Amati bagian motor AC 1 fasa, Ampermeter, dan motor serta rangkaian seperti pada gambar ini
Gambar 3.1 b. Sambungkan
rangkaian
MCB,kontaktor,kabel,motor dll.
terlebih
dahulu
yaitu
menggunakan
c. Ukurlah kecepatan motor menggunakan tachometer. d. Catatlah berapa besar arus (Ampermeter) yang dihasilkan motor menggunakan tangmeter. 2. Percobaan menghasilkan putaran ke kiri (berlawanan jarum jam)
a. Untuk menghasilkan putaran ke kiri (berlawanan jarum jam) kondensor kerja CB disambungkan ke terminal U1 dan Z2 dan terminal Z1 dikopel dengan terminal U2. Seperti pada gambar
Gambar 3.2
Gambar 3.3 b. Buka kapasitor dan pindahkan kabel sesuai dengan posisi U1 Z1 U2 dan Z2 sesuai gambar diatas c. Buat rangkaian seperti pada rangkaian yang searah jarum jam
Gambar 3.4 d. Ukurlah kecepatan motor menggunakan tachometer.
Gambar 3.5 e. Catatlah berapa besar arus (Ampermeter) yang dihasilkan motor menggunakan tangmeter
Gambar 3.6
BAB IV PEMBAHASAN
Motor listrik induksi satu phase hanya memiliki satu gulungan stator, beroperasi dengan pasokan daya satu phase, memiliki sebuah rotor kandang tupai,dan memerlukan sebuah alat untuk menghidupkan motornya. Sejauh ini motor ini merupakan jenis motor yang paling umum digunakan dalam peralatan rumahtangga, seperti fan angin, mesin cuci dan pengering pakaian, dan untuk untuk penggunaan hingga 3 sampai 4 Hp. Untuk menghasilkan putaran ke kanan (searah jarum jam) kondensator kerja CB disambungkan keterminal Z1 dan U1, terminal Z2 dikopel dengan terminal U2. Sedangkan untuk menghasilkan putaran ke kiri (berlawanan jarum jam) kondensator kerja CB disambungkan ke terminal U1 dan Z2, terminal Z1 dikopel dengan terminal U2.
a. Motor putar kanan
b. Motor putar kiri
Pada pengukuran motor AC 1 fasa (searah dan berlawanan jarum jam). jam) . Didapatkan data pada kecepatan motor menggunakan tachometer yaitu sebesar 1400 rpm bisa dili hat pada gb 3.5. Besar arus (Ampermeter) yang dihasilkan motor menggunakan tangmeter yaitu sebesar 1,39 A.
BAB V PENUTUP
5.1 Kesimpulan
a. Motor listrik 1 phase ini merupakan jenis motor yang paling umum digunakan dalam peralatan rumah tangga, seperti fan angin, mesin cuci dan pengering pakaian, dan untuk penggunaan penggunaan hingga 3 sampai 4 Hp b. Pada motor induksi 1 phase, ketika stator dicatu dengan tegangan AC satu phase maka pada stator tidak timbul suatu medan magnet putar, tetapi menimbulkan 2 medan putar yang sama tetapi memiliki arah yang berbeda. Untuk menghasilkan medan magnetik suatu motor listrik dibutuhkan 2 arus listrik bolak balik. 5.2 Saran
Hal-hal yang harus diperhatikan dalam praktikum kali ini adalah: 1. Memperhatikan dosen pengampu saat sedang menerangkan materi agar meminimalisir kegagalan praktikum 2. Menggunakan APD lengkap saat praktikum berlangsung 3. Bekerja secara kelompok, tidak individu agar lebih mudah dan efisien waktu
DAFTAR PUSTAKA
Mitra Hebat Teknik, Motor Listrik Satu Fasa, http://maintenace.wordpress.com/2009/10/25/motorlistrik-ac-satu-fasa. http://www.energyefficiencyasia.org/docs/ee_modules/indo/Chapter%20%20Electric%20motors%20(Bahasa%20Indonesia).pdf Hidayat, R., Notosudjono, D. & Suhendi, D., n.d. PENGATURAN KECEPATAN PUTARAN MOTOR INDUKSI 1. Program Studi Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Pakuan Bogor. Robith, M., 2015. Prinsip Kerja Motor Induksi 1 Fasa. [Online] Available at: http://www.insinyoer.com/prinsip-kerja-motor-ind http://www.insinyoer.com/prinsip-kerja-motor-induksi-1-fasa/ uksi-1-fasa/ [Accessed November 2015]. 2. Dunia Listrik, Motor ListrikAC Satu Fasa, http://dunialistrik.blogspot.com/2009/04/motor-listrik-acsatu-fasa.html.
