Listrik (Tugas Pak Bambang)

Listrik, Bahaya dan Pencegahannya

Posted on Maret 21, 2009 by Assunnah

Listrik adalah energi yang banyak dipakai baik dikilang ini maupun dilingkungan perumahan.

Energi listrik ini didapatkan dari adanya gerakan perpindahan partikel-partikel bermuatan

atau bila ada gerakan relative antara penghantar dan medan magnit yang akan menimbulkan

tegangan pada penghantar itu, dan tegangan listrik inilah yang kemudian didistribusikan ke

pemakai.

Bahaya-bahaya dari listrik

Energi listrik jelas dibutuhkan pada saat ini, tetapi selain memberikan manfaat juga

mempunyai potensi yang dapat membahayakan peralatan dan kita sendiri seperti :

1. Kebakaran

Energi listrik menimulkan panas, dan apabila panas ini berlebihan mengakibatkan isolasi dari

kabel listrik menjadi rusak yang bahkan akan timbul api yang dapat menjadi kebakaran. Kita

tahu bahwa kilang PT Badak adalah kilang pencairan gas alam yang punya resiko terjadinya

kebocoran gas yang mengarah kepusat-pusat distribusi listrik (MCC) atau terminal-terminal

listrik yang bisa berakibat kebakaran / peledakan yang diakibatkan adanya potensi terjadinya

percikan api .

2. Peledakan

Pusat-pusat distribusi listrik seperti di SWGR & MCC semua breaker / kontaktor sudah

dirancang untuk dapat mengatasi jika terjadinya kelebihan beban ataupun short circuit. Tetapi

oleh sesuatu hal dapat terjadi ledakan pada breaker kontaktor ini yang disebabkan oleh cara

pengoperasian yang salah , misalnya :

Breaker/kontaktor motor di MCC 4160 Volt ini jenisnya tidak boleh di Switch Off pada

keadaan masih ada beban ( Do not open under load).

3. Radiasi

Unit-unit pembangkit listrik (generator) atau distribusi listrik tegangan tinggi sudah pasti ada

radiasi yang diakibatkan oleh arus induksi dari kawat penghantarnya.

Sampai saat ini efek radiasi listrik terhadap sel-sel penting dalam tubuh manusia masih

diperdebatkan oleh para pakar kelistrikan apakah berbahaya atau tidak.

4. Kematian

Jika seseorang terkena sengatan arus listrik, maka orang itu hanya mampu bertahan sekitar +

3 menit dengan besarnya arus listrik yang mengalir ditubuhnya sebesar 0.40 Ampere,

kemudian tidak dapat ditolong lagi / meninggal .

Pencegahan dan penanggulangannya :

1. Kebakaran :

Yakinkan isolasi kabel tidak terkelupas / pecah atau sambungan terminal tidak kendor yang

bisa berakibat terjadinya percikan bunga api. Jika mendapati hal-hal yang demikian segera

laporkan dan dibuatkan MWO untuk perbaikan.

Apabila menjalankan salah satu motor , kemudian motor tersebut trip kembali sebaiknya

hanya kita lakukan maximum 2 kali untuk meresetnya dan segera kita informasikan E/S Crew

untuk mengecek / memperbaikinya.

Apabila terjadi kebakaran segera isolasi daerah yang terkena dan gunakan alat pemadam

kebakaran yang sesuai untuk memadamkannya.

2. Peledakan :

Yakinkan dulu jenis breaker / kontaktor yang akan kita switch off dan apabila dikehendaki

harus menyetop dulu motor nya dari breaker / kontaktornya.

3. Radiasi :

Menurut pakar kelistrikan yang setuju bahaya radiasi listrik , batas aman bagi kita pada jarak

+ 3 meter dan berada selama 4 jam terus menerus pada lingkungan yang terjangkau radiasi.

4. Kematian :

Jangan mencoba memegang kabel listrik terbuka, jika kabel itu masih dialiri listrik.

Harus mematikan sumber arus listriknya apabila ada Maintenance Crew akan bekerja pada

peralatan listrik. (Lo-To)

Tindakan yang harus dilakukan apabila terjadi kecelakaan terkena sengatan listrik:

Jika mungkin putuskan aliran listrik.

Apabila aliran listrik tidak dapat diputuskan, gunakan potongan kayu atau tali untuk

memindahkan sikorban kecelakaan.

Bila pernapasan korban terhenti berikanlah penapasan buatan dan bila jantungnya berhenti

lakukan pijatan kearah jantung dan lanjutkan tindakan ini sampai bantuan kesehatan datang.

Minta bantuan seseorang untuk mendapatkan bantuan pertolongan pertama dokter /

ambulance.

Penutup

Telah kita sadari bersama bahwa semua jenis pekerjaan mempunyai resiko terjadinya

kecelakaan yang dapat merusakkan peralatan dan bahkan melayangnya jiwa seseorang, oleh

sebab itu mengetahui sebab dan akibat serta bahaya yang ditimbulkan dari suatu system atau

peralatan sangatlah diperlukan.

Sebelum bekerja persiapkan hal-hal sebagai berikut:

Siapkan alat kerja yang kondisinya baik dan sesuai dengan pekerjaan yang akan dilakukan.

Periksa lokasi tempat kerja apakah terdapat bahaya yang mengancam keselamatan para

pekerja dan kemungkinan kerusakan pada peralatan.

Pergunakan peralatan perlindungan diri yang sesuai dengan pekerjaan yang akan dilakukan.

Lakukan pembinaan team work yang baik agar pekerjaan dapat dikerjakan dengan lancar.

Lakukan safety talk yang tujuannya agar para pekerja terhindar dari kecelakaan.

Fungsi Komponen Pada Instalasi Motor Listrik

1. MCB 1~ dan 3~

sistem proteksi dalam instalasi listrik bila terjadi beban lebih dan hubung singkat arus

listrik (short circuit atau korsleting). 2. TOR ( Thermal Overload Relay )

Sebagai pengaman beban lebih pada motor listrik

3. Push Button

Berfungsi untuk mematikan dan menghidupkan rangkaian

4. Kontaktor

Berfungsi untuk merubah anak kontak kontaktor dari NC ke NO atau sebaliknya apabila Coil

A1 dan A2 di supply arus

a. Main Contact

Berfungsi untuk mengalirkan arus ke beban ( Motor Listrik )

b. Auxilary

Untuk control ( Pengendali )

5. Timer

Merubah anak kontak timer dari NC ke NO atau sebaliknya dengan menggunakan Set Value (

SV ) yang ditentukan berupa waktu

a. Kontak NC pada Timer

Nomor 1-4 dan 8-5

b. Kontak NO pada Timer

Nomor 1-3 dan 8-6

c. Coil pada Timer

Nomor 2-7

6. Relay

Fungsinya sama seperti Kontaktor namun pada Relay tidak ada Main Contact hanya ada

Auxilary nya saja,apabila di supply arus maka anak kontak Relay NC menjadi NO atau

sebaliknya,untuk kontak NC,kontak NO,dan Coil sama seperti dengan Timer

gbr1 MCB 1~

gbr2 MCB 3~

gbr3 Push Button

gbr4 Kontaktor

gbr5 Timer

gbr6 Relay

gbr7 TOR ( Thermal Overload Relay )

Bagian dan Cara Kerja Motor Induksi

13 Tuesday Aug 2013

Posted by Rekayasa Listrik in Motor

Leave a comment

Motor induksi 3 fasa merupakan motor yang sering dijumpai. Saya ingin menuliskan materi

tentang motor induksi 3 fasa mengingat hal ini cukup penting untuk difahami.

Pada prinsipnya semua motor sama, baik yang 1 HP maupun 100 HP. Baik 1 fasa atau 3 fasa.

Ada komponen-komponen utama yang selalu menyertainya. Memang, motor 1 fasa memiliki

tambahan kapasitor dan format terminal box yang berbeda dengan motor 3 fasa.

Bagian-Bagian Motor Induksi

1. Rotor

Rotor adalah bagian yang berputar dari sebuah motor. Rotor dapat berputar dengan dua

sumber energi:

1. Energi Mekanik Dengan tangan anda. Dengan putaran dari alat yang terhubung dengan rotor tersebut.

2. Energi Listrik Motor diberikan arus listrik.

2. Stator

Stator terdiri dari lilitan atau kumparan yang memberikan efek magnet kepada rotor, sehingga

rotor dapat berputar.

3. Terminal Box

Salah satu bagian yang cukup penting untuk dapat memahami motor starter. Terminal box

adalah stop kontak yang bertugas menyambung aliran listrik dari sumber ke motor.

Dari terminal box, pengaturan starter star atau delta dapat dilakukan. Pengaturan star atau

delta mengacu pada informasi yang tertera pada nameplate motor.

Terminal box terdapat winding, jika anda sering melihat format U1-V1-W1 dan W2-U2-V2,

disinilah tempatnya.

Terminal Box Motor 1 Fasa

Cara Kerja Motor Induksi 3 Fasa

Listrik yang masuk ke dalam lilitan motor akan menghasilkan fluks magnetic sehingga

membuat stator menjadi magnet, sehingga rotor berputar karena tarikan dari magnet tersebut.

Saya sangat menyarankan anda untuk melihat video berikut ini:

2.3 Faktor-Faktor Yang Mempengaruhi Terjadi Kerusakan Motor Listrik

Pada kebanyakan motor listrik memerlukan sistem pengaman untuk melindungi agar tidak

terjadinya kerusakan. Ada banyak faktor yang menyebabkan terjadinya kerusakan motor listrik.

Menurut Djiteng Marsudi (2004: 67)

Faktor-faktor yang membahayakan motor listrik berasal dari komponen bergerak (rotor), jaringan

suplai dan keadaan lingkungan. Supaya tidak terjadi kerusakan perlu sistem yang mampu

mengontrol penggunaan komponen-komponen dan energi input sesuai yang dibutuhkan motor.

Motor listrik perlu dilengkapi dengan sistem perlindungan. Perlindungan motor listrik berfungsi

mencegah timbulnya gangguan terhadap motor dan komponennya. Istilah perlindungan dalam

dunia industri dan sistem kelistrikan disebut proteksi. Proteksi mempunyai arti perlindungan diri dari

kerugian dan keadaan berbahaya.

Sebelumnya sudah kita sebutkan hal-hal yang perlu kita proteksi, yaitu Pertama, perlindungan fisik

motor secara keseluruhan dari ligkungan sekitarnya. Kedua perlindungan mekanis motor listrik.

Ketiga, perlindungan motor dari energi suplay. Jadi dapat kita lihat faktor-faktor yang menyebabkan

terjadinya kerusakan itu sebagai berikut:

2.3.1 Faktor Pengkaratan

Pengkaratan tergolong kedalam kerusakan mekanis. Pengkaratan terjadi pada bagian-bagian motor

yang terbuat dari logam. Pengkaratan dapat terjadi karena adanya korosi dan kontak fisik antara

logam tak sejenis dalam kondisi basah. Widharto (2004:2) mengatakan, karat dapat berupa tekik-

tekik atau sumur-sumur kecil pada permukaan logam, terbentuknya rust (selaput tipis kerak) pada

permukaan, penipisan yang merata, perapuhan/keropos, keretakan, dan perforasi.

Banyak sekali jenis karat yang terjadi di alam ini, tidak kita sadari telah merugikan kita. Jenis karat ini

terjadi karena adanya proses kimiawi atau elektro kimiawi antara dua bagian atau lebih pada benda

padat khususnya metal besi, hal ini dapat terjadi jika adanya beda potensial dan berhubungan

langsung dengan udara terbuka atau udara beruap. Widharto (2004:3) juga menyebutkan,

penyebab terjadinya karat itu sebagai berikut: tidak bebasnya metal besi dari kotoran zat lain,

terjadinya oksidasi dari metal besi akibat bereaksi dengan zat asam di udara, perbedaan struktur

molekuler material, serta perbedaan teganagan di dalam bagian bagian metal besi tersebut.

Didalam udara terdapat banyak sekali kotoran dalam bentuk-bentuk debu, partikel debu ini

menimbulkan larutan yang sangat asam jika bercampur dengan partikel-partikel air. Jika keadaan

udara dingin dan basah atau jika terjdi hujan, maka akan terbentuk bintik-bintik embun di

permukaan metal sehingga menjadi basah. Secara alami hal ini menimbulkan perbedaan potensial

antara bagian-bagian, ini menyebabkan sebagian dari metal bersifat katodis. Selain itu titik embun

yang larutan PH-nya rendah berfungsi sebagai bahan elektrolit (penghantar), sehingga terjadilah

karat pada bintik-bintik uap basah tersebut.

Dari uraian di atas untuk menghindari pengkaratan ini usahakanlah metal tidak basah, untuk itu

tempatkan motor listri pada tempat yang selayaknya. Dan bersihkanlah selalu motor listrik dengan

zat yang dapa menetralkan zan asam, seperti menggunakan minyak tanah dan lain-lain.

2.3.2 Faktor Efek Termal/Panas

Panas adalah energi yang diakibatkan pergerakan partikel atau atom-atom dalam suatu benda.

Energi panas dapat berpindah dari benda yang suhunya lebih tinggi ke benda yang suhunya lebih

rendah. Energi panas adakalanya menguntungkan bagi manusia dikala dapat dimanfaatkan untuk

berbagai keperluan, seperti memasak, menyetrika, pembangkit listrik, motor bakar dan lain-lain.

Namun demikian tidak sedikit panas dapat merugikan manusia, seperti melelehnya gunung es di

kutub, melelehnya peralatan elektronika, dan lain-lain.

Pada motor listrik panas dapat menyebabkan pemuaian pada komponen motor listrik. Panas ini

ditimbulkan dari gesekan mekanis, dari perubahan energi listrik menjadi energi gerak, dan hubung

singkat/korslet. Panas yang demikian dapat menjadi pengaruh terhadap kerusakan motor listrk.

Beberapa jenis kerusakan yang ditimbulkan oleh efek panas menurut Daryanto (1999:49-50):

1. Terbakarnya komutator

2. Kebocoran arus

3. Terjadinya hubungan ke masa

4. Terjadi pemuaian dan keausan

5. Mengurangi daya hantar

Semua kerusakan ini dapat kita cegah jika pengkondisian panas dapat terjaga sesuai batas toleransi

motor listrik. Setiap pabrik telah melakukan upaya pengendalian panas ini sesuai dengan jenis dan

desain motor listrik tertentu. Dengan demikian panas tidak membahayakan motor listrik, untuk lebih

baik operator motor listrik diharapkan selalu mengawasi dan menjaga dalam penggunaannya.

2.3.3 Faktor arus lebih

Arus lebih adalah arus yang memiliki nilai lebih besar dari pada rating arus kerja yang telah

ditetapkan untuk sebuah motor listrik. Arus lebih ini dapat muncul karena dua sebab, yaitu

terjadinya beban lebih dan terjadinya hubungan singkat. Kondisi ini perlu diproteksi untu

menghindari terjadinya kerusakan pada konduktor dan komponen motor listrik yang lain. Dalam

praktiknya, skring dan pemutus daya (circuit breaker, CB) menjadi alternative yang lazim digunakan

untuk memenuhi kebutuhan proteksi ini.( Brian, 2004:72)

2.3.4 Faktor beban lebih

Beban lebih adalah arus lebih yang terjadi pada rangkaian yang sehat atau tidak mengalami

gangguan. Arus beban lebih ini contohnya dapat terjadi karena gangguan pada motor listrik atau

karena terlalu banyaknya sambungan, atau bekerja dengan beban di atas kapasitas motor. .( brian,

2004:72)

2.3.5 Faktor hubung singkat

Arus yang besar pada rangkaian motor listrik terjadi akibat hubung singkat, sehingga menimbulkan

kerugian peralatan (kerusakan mekanis dan bahkan kebakaran). Arus hubung singkat adalah arus

yang akan mengalir jika terjadi hubung pendek atau kontak fisik kawat yang berarus ( fasa ke-

netral) arus hubungan singkat prospektif pada dasarnya sama dengan arus hubungan singkat, namun

istilah ini sering digunakan untuk menunjukan nilai hubung singkat yang penting untuk di

perhatikanpada posisi pemasangan sekring atau cb.

Arus hubung-singkat prospektif merupakan parameter yang sangat penting. Namun demikian, kita

tidak mengkaji lebih lanjut tentang arus hubung-singkat prospektif ini, karena yang lebih penting kita

pahami dalam proses proteks ini adalah sekring dan karakteristiknya.

Selain faktor-faktor yang sudah kita jelaskan di atas, masih banyak faktor-faktor lain yang sering di

anggap sepele oleh pemakai motor listrik. Padahal faktor-faktor lain ini sangat membahayakan

motor listrik. Faktor faktor lain yang tidak kita bahas, akan dapat dicegah jika kita menggunakan

motor listrik dengan penuh kehati-hatian dan selalu merawat atau memelihara motor listrik dengan

baik.

BAB III

PENUTUP

3.1 Simpulan

Setelah melakukan pengkajian tentang proteksi motor listrik ini, maka dapat disimpulkan bahwa:

3.1.1 Motor listrik adalah perangkat elektromekanis yang bekerja berdasarkan perubahan energi

listrik menjadi energi gerak (mekanis), yang secara umum terbagi dua, yaitu motor arus searah (DC)

dan motor arus bolak balik (AC).

3.1.2 Ada tiga proteksi yang sangat penting terhadap motor listrik, yaitu proteksi mekanis, dibantu

dengan medium pelumas untuk mengurangi gesekan, proteksi termal, dibantu dengan Airfun (kipas

angin) untuk terjadinya pertukaran udara, dan proteksi terhadap beban, dibantu dengan

menggunakan rangkaian proteksi yang dilengkapi komponen relay, skring, dan saklar.

3.1.3 Proteksi motor listrik memanfatkan konsep fisika gaya gesek, suhu dan pemuaian, dan listrik.

3.2 Saran

Berdasarkan pengkajian diatas, maka penulis menyarankan:

3.2.1 Gunakanlah motor listrik sesuai buku petunjuk yang diberikan pabrik.

3.2.2 Selalu mengecek rangkaian motor listrik sebelum menyalakan dan jangan nyalakan jika ada

kawat yang rusak.

3.2.3 Segera ganti komponen yang rusak, untuk mencegah kerusakan bagian lain.

3.2.4 Bersihkan motor listrik dari debu dan air.

Kerusakan Pada Motor Listrik Ditulis pada Maret 6, 2012

Kerusakan pada motor listrik, pada umumnya, disebabkan oleh salah satu dari 3 hal berikut

ini:

Mechanical failure (kerusakan mekanis)

Over-current (arus lebih)

Low insulation resistance (tahanan isolasi yang rendah)

Dan diantara ketiga hal tersebut diatas, low resistance adalah penyebab utama dari kerusakan

motor. Hal ini terutama karena sulitnya atau (bahkan!) tidak ada di pasaran alat proteksi atau

deteksi on-line dari low resistance. Tidak seperti over-current yang dapat kita pasang

overload relay atau motor protector.

a. Mechanical failure; Kerusakan mekanis bisa disebabkan oleh banyak hal, termasuk karena kurang pelumasan,

vibrasi yang berlebihan dan tidak imbang, atau karena misalignment. Dan semua penyebab-

penyebab itu memiliki kesamaan, yaitu mereka terjadi secara bertahap dan menunjukkan

tanda-tanda peringatan. Bunyi gangguan (noise) dapat mengindikasikan adanya awal dari

kerusakan mekanis. Analisa terhadap sampel oli dapat pula menunjukkan hal yang sama.

Tindakan korektif segera dapat mencegah kerusakan pada motor yang selain akan berbiaya

besar juga membutuhkan waktu yang relatif lebih lama.

Secara praktis, kerusakan mekanis masih bisa dicegah lewat kegiatan preventive

maintenance regular, misalnya penggantian oli teratur, pemantauan tekanan oli dan lain-lain.

b. Over-current Over-current terjadi seringkali karena kondisi operasi yang mengakibatkan motor menarik

arus lebih besar dari kemampuannya (rated capacity). Biasanya terjadi tiba-tiba dan sulit

diprediksi kapan akan terjadi. Namun untungnya, seperti disebutkan di awal tadi, ada banyak

piranti yang mampu membatasi atau mencegah over-current ini. Sebut saja seperti overload,

phase failure relay, under voltage relay, fuse dan sebagainya. Piranti ini sekarang menjadi hal

yang wajib ada di setiap instalasi motor. Bahkan ada piranti pengaman yang didesain khusus

untuk motor-motor tertentu, misalnya INT69 untuk motor yang digunakan kompresor

refrigerasi.

c. Low insulation resistance Tahanan isolasi dari lilitan motor listrik akan menurun (degradasi) seiring dengan waktu.

Misalnya, sebuah motor baru atau baru digulung biasanya memiliki tahanan isolasi (diukur

dengan megger) diatas 1000 megohm. Selama motor itu bekerja maka nilai tahanan isolasi

akan menurun hingga batas terendah yang tidak memungkinkan motor bekerja (short). Secara

umum disepakati bahwa nilai tahanan isolasi kurang dari 1 megohm adalah batas aman

dimana motor harus segera direfurbish.

Banyak faktor yang mempengaruhi laju penurunan tahanan isolasi ini, sebagian bisa kita

kendalikan dan sebagiannya lagi tidak. Yang paling jelas tentu saja adalah suhu motor itu

sendiri. Suhu motor dapat tergantung dari lingkungan (ambient) atau dari beban. Sebagai rule

of thumb adalah setiap kenaikan 10 derajat celcius maka nilai tahanan isolasi akan turun 50%.

Faktor lingkungan tentunya yang paling mudah adalah memperhatikan ventilasi ruang motor,

apakah telah sesuai dengan standar air change rate atau tidak. Dari beban, kita dapat

memeriksa apakah sistem pendinginan motor bekerja dengan baik. Pendinginan motor dapat

berupa radiator, injection cooling (pada kompresor refrigerasi) atau kipas yang ikut berputar

bersama shaft motor. Selain itu, terdapat juga pengaruh dari ketidakseimbangan tegangan

suplai (supply voltage) ke motor pada motor fasa tiga. Lagi-lagi sebagai rule of thumb perlu

diperhatikan bahwa suhu pada lilitan motor akan naik (secara prosentase %) sebanding

dengan dua kali kwadrat dari ketidakseimbangan tegangan. Jadi ketidakseimbangan tegangan

sebesar 5% saja akan mengakibatkan suhu lilitan naik 50%.

Motor Listrik Mesin-mesin listrik digunakan untuk mengubah suatu bentuk energi ke energi yang lain, misalnya

mesin yang mengubah energi mekanis ke energi listrik disebut generator, dan sebalik-nya energi listrik menjadi energi mekanis disebut motor. Masing-masing mesin mempunyai bagian yang diam dan bagian yang bergerak. Bagian yang bergerak dan diam terdiri dari inti besi, dipisahkan oleh celah udara dan membentuk rangkaian magnetik dimana fluksi dihasilkan oleh aliran arus melalui kumparan/belitan yang terletak di dalam kedua bagian tersebut.

Pada umumnya mesin-mesin penggerak yang digunakan di Industri mempunyai daya keluaran lebih besar dari 1 HP dan menggunakan motor Induksi Tiga Fasa. Adapun kelebihan dan kekurangan motor induksi bila dibandingkan dengan jenis motor lainnya, adalah : Kelebihan Motor Induksi :

- Mempunyai konstruksi yang sederhana. - Relatif lebih murah harganya bila dibandingkan dengan jenis motor yang lainnya. - Menghasilkan putaran yang konstan. - Mudah perawatannya. - Untuk pengasutan tidak memerlukan motor lain sebagai penggerak mula. - Tidak membutuhkan sikat-sikat, sehingga rugi gesekan bisa dikurangi.

Kekurangan Motor Induksi :

- Putarannya sulit diatur. - Arus asut yang cukup tinggi, berkisar antara 5 s/d 6 kali arus nominal motor.

A. Stator Pada dasarnya belitan stator motor induksi tiga fasa sama dengan belitan motor sinkron.

Konstruksi statornya belapis-lapis dan mempunyai alur untuk melilitkan kumparan. Stator mempunyai tiga buah kumparan, ujung-ujung belitan kumparan dihubungkan melalui terminal untuk memudahkan

penyambungan dengan sumber tegangan. Masing-masing kumparan stator mempunyai beberapa buah kutub, jumlah kutub ini menen tukan kecepatan motor tersebut. Semakin banyak jumlah kutubnya maka putaran yang terjadi semakin rendah.

B. Rotor Motor Induksi bila ditinjau dari rotornya terdiri atas dua tipe yaitu rotor sangkar dan rotor lilit.

Rotor Sangkar : Motor induksi jenis rotor sangkar lebih banyak digunakan daripada jenis rotor lilit, sebab rotor sangkar mempunyai bentuk yang sederhana. Belitan rotor terdiri atas batang-batang penghantar yang ditempatkan di dalam alur rotor. Batang penghantar ini terbuat dari tembaga, alloy atau alumunium. Ujung-ujung batang penghantar dihubung singkat oleh cincin penghubung singkat, sehingga berbentuk sangkar burung. Motor induksi yang menggunakan rotor ini disebut Motor Induksi Rotor Sangkar. Karena batang penghantar rotor yang telah dihubung singkat, maka tidak dibutuhkan tahanan luar yang dihubungkan seri dengan rangkaian rotor pada saat awal berputar. Alur-alur rotor biasanya tidak dihubungkan sejajar dengan sumbu (poros) tetapi sedikit miring.

Rotor Belitan : Rotor lilit terdiri atas belitan fasa banyak, belitan ini dimasukkan ke dalam alur-alur initi rotor. Belitan ini sama dengan belitan stator, tetapi belitan selalu dihubungkan secara bintang. Tiga buah ujung-ujung belitan dihubungkan ke terminal- terminal sikat/cincin seret yang terletak pada poros rotor. Pada jenis rotor lilit kita dapat mengatur kecepatan motor dengan cara mengatur tahanan belitan rotor tersebut. Pada keadaan kerja normal sikat karbon yang berhubungan dengan cincin seret tadi dihubung singkat. Motor induksi rotor lilit dikenal dengan sebutan Motor Induksi Slipring atau Motor Induksi Rotor Lilit.

IV. Gangguan pada Motor Listrik Gangguan listrik adalah kejadian yang tidak diinginkan dan mengganggu kerja alat listrik. Akibat

gangguan, peralatan listrik tidak berfungsi dan sangat merugikan. Bahkan gangguan yang luas dapat mengganggu keseluruhan kerja sistem produksi dan akan merugikan perusahaan sekaligus pelanggan. Jenis gangguan listrik terjadi karena berbagai penyebab, salah satunya kerusakan isolasi kabel.

Jadi dari gambar di atas terlihat beberapa gangguan yang mungkin saja terjadi yaitu; Pertama gangguan hubungsingkat antar phasa L1-L2-L3. Kedua gangguan hubung-singkat Pemutus Daya. Ketiga gangguan hubung singkat antar phasa setelah pemutus daya. Keempat hubungsingkat phasa dengan tanah. Kelima kerusakan isolasi belitan stator motor, sebagai akibatnya terjadi tegangan sentuh jika badan alat dipegang orang.

Tipe-tipe gangguan elektrik dalam motor-motor adalah serupa dengan tipe-tipe gangguan elektrik dari generator-generator. Oleh karena itu, motor-motor secara umum diproteksi dari gangguan-gangguan berikut:

a. Gangguan-gangguan stator. b. Gangguan-gangguan rotor. c. Beban lebih (Overload). d. Tegangan-tegangan suplai yang tidak seimbang termasuk mem-fasa tunggal (single phasing). e. Tegangan kurang (under voltage). f. Starting fasa terbuka atau terbalik. g. Kehilangan sinkronisme (dalam kasus motor sinkron saja).

V. Proteksi terhadap Gangguan pada Motor Listrik A. Proteksi Stator (Stator Protection)

Hubung-singkat stator dapat terjadi baik salah satu fasa ke tanah mapun antara fasa ke fasa. Proteksi dari gangguan-gangguan ini dilengkapi dengan bantuan perlengkapan pengetripan arus lebih tipe cawan (pot), garis (dash) atau termal yang memberikan suatu karakteristik waktu-arus terbalik dan biasanya menyediakan pengetripan sesaat pada arus yang tinggi. Rele-rele arus lebih sesaat diperlengkapi untuk motor-motor dengan rating yang lebih besar (biasanya lebih dari 50 HP).

Proteksi gangguan fase disediakan oleh dua elemen rele sesaat setelan tinggi (high set); setelan (setting) itu dipilih sedemikian sehingga tepat di atas arus starting maksimum. Proteksi gangguan tanah untuk motor yang beroperasi pada sistim netral ditanahkan disediakan oleh rele sesaat yang sederhana yang mempunyai setting kira-kira 30% dari arus beban penuh motor di dalam rangkaian sisa dari tiga CTs. Operasi rele dalam kaitan dengan kejenuhan CT selama arus starting yang tinggi pada permulaannya harus dihindarkan.

Ini biasanya dicapai dengan meningkatkan setting tegangan rele dengan menyisipkan suatu tahanan penstabil yang seri dengannya. Rincian dari satu skema seperti itu berlaku untuk semua motor induksi yang ditunjukkan di dalam Gambar (8). Ketika motor beroperasi pada rele gangguan tanah (Earth Fault) sistim netral tak ditanahkan maka peralatan pergeseran netral harus dipakai. Selain itu proteksi diferensial kadang-kadang disediakan pada motor-motor yang sangat besar dan penting dalam hal sistem netral tidak ditanahkan.

B. Proteksi Rotor (Rotor Protection) Bentuk apapun dari ketidak-seimbangan salah satu di dalam suplai tegangan atau di dalam pola

pembebanan akan menyebabkan arus-arus urutan negatif mengalir di dalam stator yang akan menginduksikan arus-arus frekuensi tinggi di dalam rotor. Frekuensi arus-arus ini di dalam rotor adalah (2-S) kali frekuensi nominal dari suplai. Pemanasan rotor karena komponen urutan positif dari arus stator adalah sebanding dengan nilai tahanan dc sedangkan pengaruh pemanasan pada belitan rotor dari komponen urutan negatif adalah sebanding dengan (2-S)f atau kira-kira 100 Hz. Pengaruh pemanasan dari arus urutan fasa negatif adalah lebih besar dari arus urutan fasa positif. Proteksi motor oleh karena itu harus mempertimbangkan hal ini jika itu adalah untuk memutuskan secara benar apakah beban motor itu dapat mewakili suatu tingkat yang diberikan dari ketidak-seimbangan tegangan tanpa pemanasan lebih. Tipe-tipe proteksi yang diperlengkapi tegangan-tegangan tidak seimbang akan dibahas sesudah itu. Pada mesin-mesin rotor belitan beberapa tingkat proteksi terhadap gangguan-gangguan di dalam belitan rotor dapat diperoleh oleh rele arus lebih sesaat yang mengukur arus stator.

Selain itu karena rotor langsung terhubung dengan beban, maka persoalan mekanik dapat menjadi penyebab timbulnya gangguan pada motor tersebut. Mislanya; kopel yang terlalu besar atau beruba-ubah maupun pengasutan atau pengereman yang terlalu sering.

C. Proteksi Beban Lebih (Overload Protection) Keanekaragaman yang luas dari tugas-tugas motor dan desain-desain motor membuatnya

sangat sulit untuk mencakup semua tipe dan rating motor dengan suatu kurva karakteristik yang diberikan. Proteksi beban lebih dirancang sedemikian sehingga itu memenuhi sedekat mungkin kurva pemanasan mayoritas motor. Karakteristik proteksi sebaiknya berada tepat di bawah kurva pemanasan motor yang diproteksi. Proteksi itu sebaiknya lebih disukai mempunyai karakteristik yang dapat diatur sehingga itu mungkin dipakai pada desain-desain motor yang berbeda dan tugas-tugas yang berbeda. Proteksi itu mestinya tidak mengizinkan motor untuk distart kembali setelah pengetripan selagi temperatur belitan masih tinggi sebagaimana ini mungkin mempunyai konsekuensi-konsekuensi berbahaya. Agar menjadi usaha perlindungan yang efektif, suatu proteksi ideal perlu oleh karena itu bukan hanya memenuhi karakteristik pemanasan dari motor tetapi juga karakteristik pendinginannya. Itu harus pula dipastikan bahwa rele harus tidak beroperasi di bawah arus-arus starting yang besar sampai 6 kali arus beban penuh yang dapat bertahan selama beberapa detik, setengah menit atau bahkan lebih panjang di dalam kasus-kasus pengecualian.

Ketika menghentikan motor tanpa sengaja, suatu arus yang sama dengan aliran-aliran arus starting dan mengakibatkan kerusakan serius jika itu berlaku untuk waktu yang lebih panjang dibandingkan waktu starting. Karenanya, semakin dekat karakteristik relai beban lebih memenuhi kurva arus starting semakin baik motor itu diproteksi dari kerusakan seperti itu.

Instalasi motor listrik umumnya dipasangkan pengaman khusus untuk mengamankan beban lebih yang mungkin terjadi. Walaupun arus hubung singkat dan arus beban lebih menyebabkan naiknya arus melebihi arus nominal motor, tetapi karakteristik ke dua arus tersebut sangat berbeda. Dengan demikian pengaman yang digunakan tentunya akan berbeda, dimana arus hubung singkat diproteksi dengan rele arus lebih (overcurrent rele) dan arus beban lebih diproteksi dengan thermal overload rele / TOR.

TOR dipasang secara seri dengan kontak

utama kontaktor

magnit. Pada gambar bimetal dialiri arus utama. Jika terjadi arus lebih, maka bimetal akan

membengkok dan secara mekanis akan mendorong kontak bantu NC 95-96. Oleh karena dalam prakteknya kontak bantu NC 95-96 disambung seri pada rangkaian koil kontaktor magnit, maka jika NC lepas, koil kontaktor tidak ada arus, kontaktor magnit tidak aktif dan memutuskan kontak utama. Nilai pengaman arus lebih ini bisa diset dengan mengatur jarak pendorong kontak. Dalam prakteknya pada permukaan rele pengaman arus lebih terdapat bidang kecil yang berbentuk lingkaran, yang tengahnya bisa diputar dengan obeng minus. Juga terdapat tombol tekan untuk mereset.

D. Proteksi Ketidakseimbangan dan Memfasa Tunggal (Unbalance And Single Phasing Protection) Suplai tiga fasa yang tidak seimbang menyebabkan arus urutan negatif mengalir di dalam motor

yang mungkin menyebabkan pemanasan lebih belitan mesin. Beban-beban tidak seimbang atau pembukaan satu fasa yang kebetulan dari suplai (memfasa tunggal) tergantung pada beban masih memelihara jalannya motor, meski kondisi seperti itu juga menyebabkan arus urutan negatif mengalir di dalam motor.

Sebagaimana ditunjukkan sebelumnya untuk motor-motor terhubung bintang (star), proteksi beban lebih dan memfasa tunggal yang lengkap dapat disediakan dengan pengepasan (fitting) dua elemen beban lebih. Karakteristik dari elemen-elemen beban lebih adalah sedemikian sehingga motor itu diizinkan berjalan dengan suplai pada hanya dua fasa hingga waktu sedemikian karena ada resiko kerusakan termal. Untuk motor-motor terhubung delta, pengaturan seperti itu memberikan proteksi yang memuaskan ketika motor itu sedang berjalan dengan lebih dari 70% dari beban penuh. Untuk mendeteksi kondisi memfasa tunggal suatu skema yang lebih baik menyediakan suatu rele keseimbangan fasa atau rele-rele bimetal.

Kadang-kadang dengan proteksi termal motor-motor yang lebih penting dan besar dengan thermistor-thermistor disediakan. Ketika pemanasan yang berlebihan terjadi karena beban lebih atau memfasa tunggal, thermistor-thermistor yang menempel di dalam stator menyebabkan pengetripan sebagai hasil perubahan di dalam tahanan.

Thermistor-thermistor cukup kecil untuk ditempelkan di dalam dan dalam kontak langsung dengan motor dan belitan dan mereka mempunyai tanggapan termal yang baik. Penggunaannya sebagai sensor-sensor temperatur, oleh karena itu menghapuskan penundaan di dalam mentransfer panas ke elemen-elemen perasa yang sesungguhnya.

Tiga termistor koefisien termal negatif (NTC) ditempatkan pada bintik-bintik panas (hot spots) di

permukaan-permukaan dari ke tiga fasa belitan stator (satu pada masing-masing fasa) dan secara elektris dihubungkan ke dalam rangkaian perasa temperatur. Sinyal dari rangkaian perasa temperatur dicatu ke suatu switching amplifier yang menyebabkan suatu rele beroperasi ketika sinyal-sinyal ini sama atau melebihi suatu tingkatan yang ditetapkan lebih dulu. Suatu kontak normal-tertutup (N/C) dari rele ini dihubungkan di dalam rangkaian kendali. Selama beban-beban normal sinyal dari sensor-sensor temperatur adalah di bawah nilai yang ditetapkan lebih dulu dan rele tidak bekerja. Kontak N/C-nya memelihara rangkaian kendali energized dan kontaktor tertutup. Ketika temperatur mencapai batas atas sinyal dari rangkaian perasa temperatur menyebabkan satu keluaran di dalam amplifier dan rele beroperasi untuk membuka kontaknya. Rangkaian kendali menjadi deenergized dan kontaktor membuka untuk memutuskan motor dari suplai.

E. Proteksi Tegangan Kurang (Undervoltage Relay) Pengoperasian motor pada tegangan kurang secara umum akan menyebabkan arus lebih dan

dengan demikian dapat diproteksi oleh peralatan beban lebih atau peralatan peka temperatur. Bagaimanapun, suatu relay tegangan kurang elemen tunggal yang terpisah yang diberi tenaga (energized) dengan fasa-tanah atau tegangan fasa-fasa dapat disediakan untuk memproteksi terhadap jatuh tegangan tiga fasa atau suatu percobaan men-start dengan tegangan rendah pada semua fasa. Suatu penundaan waktu biasanya disatukan untuk mencegah pengetripan oleh jatuh tegangan transien.

F. Proteksi Fasa Terbalik (Reverse Phase Protection) Arah perputaran motor berubah jika urutan fasa diubah. Dalam beberapa aplikasi motor tipe

proteksi ini boleh menjadi suatu fitur penting dari proteksi motor. Suatu cakram induksi, relay tegangan fasa banyak digunakan untuk memproteksi motor-motor dari starting dengan satu fasa membuka atau dengan urutan fasa yang terbalik. Hubungan-hubungan relay seperti itu ditunjukkan di dalam Gambar (13), torsinya adalah sebanding dengan produk sinus dari kedua tegangan line-to-line. Relay itu tidak akan menutup kontak-kontaknya dan karenanya motor itu tidak akan start kecuali jika semua ke-tiga fasa ada dan di dalam urutan yang benar.

G. Kehilangan Sinkronisasi (Loss of Synchronism) Suatu motor sinkron mungkin kehilangan sinkronisme (out of step) karena beban lebih yang berat

atau karena penurunan di dalam suplai tegangan. Kondisi seperti itu bisa dideteksi oleh suatu relay yang bereaksi terhadap perubahan dalam faktor daya yang terjadi ketika ada pole slipping.

Tegangan antara dua fasa dibandingkan dengan arus di dalam fasa ketiga; suatu relay armatur yang tertarik yang diberi tenaga dari suatu jembatan penyearah gelombang penuh secara diferensial dihubungkan dan di dalam keadaan yang dioperasikan asalkan motor itu di dalam sinkronisme (langkah). Suatu tahanan tak linier memproteksi penyearah-penyearah dan memperluas lingkungan operasi relay.

Stator

Stator pada motor induksi adalah sama dengan yang dimiliki oleh Motor Sinkron dan

Generator Sinkron.

Konstruksi stator terbuuat dari laminasi-laminasi dari bahan besi Silikon dengan ketebalan

( 4 s/d 5) mm dengan dibuat alur sebagai tempat meletakkan belitan/Kunmparan. Secara detail

ditunjukkan pada gambar 2 berikut.

Gambar 2. Konstruksi Stator Dengan Alur-alurnya

Dalam alur-alur stator diletakkan belitan stator yang posisinya saling berbeda satu dengan

lainnya, sesuai dengan fase derajat listrik yaitu 120 antar fase (motor 3 fase).

Jumlah gulungan pada stator dibuat sesuai dengan jumlah kutub dan jumlah putaran yang

diinginkan atau ditentukan.

Khusus untuk Stator pada motor-motor listrik dengan ukuran kecil dibentuk dalam potongan

utuh. Sedangkan untuk motor-motor dengan ukuran Besar adalah tersusun dari sejumlah besar

segmen-segmen laminasi.

Rotor

Menurut jenis rotor pada motor induksi dibagi menjadi 2 (dua) bagian, yaitu:

A. Rotor Sangkar

Rotor yang terdiri dari sejumlah lilitan yang berbentuk Batang tembaga yang dihubungkan

singkat pada setiap ujungnya kemudian disatukan (di cor) menjadi satu kesatuan sebagaimana

gambar 3a.

B. Rotor Belitan

Rotor yang terbuat dari laminasi-laminasi besi dengan Alur-alur sebagai tempat meletakkan

belitan (kumparan) dengan ujung-ujung belitan yang juga terhubung singkat seperti gambar 3b.