LAPORAN PRAKTIKUM DASAR-DASAR KELISTRIKAN

INSTALASI SAKLAR TPDT(Three Pole Double Throw Switch)

UNTUK MOTOR KAPASITOR 1 FASA

Disusun Oleh :

Shofiudin (B42120449)

Yongki Adi Pratama Putra (B42120491)

Yoeca Nasocha Dityarasha (B42120623)

Dwi Pinaring Huda (B42120626)

Muhammad Ruslan (B42120673)

Dosen Pembina :

Ir. Anang Supriadi Saleh, MP.

Golongan A / Kelompok IV

PROGRAM STUDI TEKNIK ENERGI TERBARUKAN

JURUSAN TEKNOLOGI PERTANIAN

POLITEKNIK NEGERI JEMBER

MEI 2013

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Motor listrik adalah alat untuk mengubah energi listrik menjadi energi

mekanik.Alat yang berfungsi sebaliknya, mengubah energi mekanik menjadi

energi listrik disebut generator atau dinamo.Motor listrik dapat ditemukan pada

peralatan rumah tangga seperti kipas angin, mesin cuci, pompa air dan penyedot

debu.

Motor listrik yang umum digunakan di dunia Industri adalah motor listrik

asinkron dengan dua standar global yakni IEC dan NEMA. Motor asinkron IEC

berbasis metrik (milimeter ),sedangkan motor listrik NEMA berbasis imperial

(inch), dalam aplikasi ada satuan daya dalam horsepower (hp) maupun Kilo Watt

(kW).

Motor listrik IEC dibagi menjadi beberapa kelas sesuai dengan efisiensi

yang dimilikinya, sebagai standar diEU,pembagian kelas ini menjadi EFF1, EFF2

dan EFF3.EFF1 adalah motor listrik yang paling efisien, paling sedikit

memboroskan tenaga, sedangkan EFF3 sudah tidak boleh dipergunakan dalam

lingkungan EU, sebab memboroskan bahan bakar di pembangkit listrik dan secara

otomatis akan menimbulkan buangan karbon yang terbanyak, sehingga lebih

mencemari lingkungan.

Standar IEC yang berlaku adalah IEC 34-1, ini adalah sebuah standar yang

mengatur rotating equipment bertenaga listrik. Ada banyak pabrik elektrik motor,

tetapihanya sebagian saja yang benar-benar mengikuti arahan IEC 34-1 dan juga

mengikuti arahan level efisiensi dari EU.

Banyak produsen elektrik motor yang tidak mengikuti standar IEC dan

EU supaya produknya menjadi murah dan lebih banyak terjual, banyak Negara

berkembang manjdi pasar untuk produk ini, yang dalam jangka panjang

memboroskan keuangan pemakai, sebab tagihan listrik yang semakin tinggi setiap

tahunnya.

Lembaga yang mengatur dan menjamin level efisiensi ini adalah CEMEP,

sebuah konsorsium di Eropa yang didirikan oleh pabrik-pabrik elektrik motor

yang ternama, dengan tujuan untuk menyelamatkan lingkungan dengan

mengurangi pencemaran karbon secara global, karena banyak daya diboroskan

dalam pemakaian beban listrik.

Sebagai contoh, dalam sebuah industri rata-rata konsumsi listrik untuk

motor listrik adalah sekitar 65-70% dari total biaya listrik, jadi memakai elektrik

motor yang efisien akan mengurangi biaya overhead produksi, sehingga

menaikkan daya saing produk, apalagidengan kenaikan tarif listrik setiap tahun,

maka pemakaian motor listrik EFF1 sudahwaktunya menjadi keharusan.

1.2 Rumusan Masalah

a. Bagaimanakah cara pemasangan instalasi motor kapasitor 1 fasa?

b. Bagaimanakah cara kerja instalasi motor kapasitor 1 fasa dengan saklar

TPDT?

1.3 Tujuan

a. Mahasiswa dapat mengetahui cara pemasangan instalasi motor kapasitor 1

fasa.

b. Mahasiswa dapat mengetahui cara kerja motor kapasitor 1 fasa dengan saklar

TPDT.

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

1.1 Komponen-Komponen Dalam Instalasi Motor kapasitor 1 fasa

1.1.1 Saklar TPDT (Three Pole Double Throw Switch)

Saklar TPDT adalah saklar dengan tiga kutub yang dapat bekerja ke dua

arah. Saklar ini digunakan pada instalasi motor listrik 3 fasa atau sistem 3 fasa

lainnya. Juga dapat digunakan sebagai pembalik putaran motor listrik 3 fasa,

layanan motor listrik 3 fasa dari dua sumber dan juga sebagai starter bintang

segitiga yang sangat sederhana, Akan tetapi juga dapat digunakan untuk sakelar

motor kapasitor 1 fasa. Terdapat tuas yang ang dapat mengontrol arus listrik untuk

menghentikan motor atau memutarbalik arah putaran motor dengan pengaturan

dan pemasangan rangkaian didalam sakelar TPDT tersebut.

Contoh rangkaian pada saklar TPDT (Three Pole Double Throw Switch)

Gambar 1. Rangkaian pada saklar TPDT

1.1.2 Motor 1 Fasa

Pada motor satu fasa memiliki dua belitan stator, yaitu belitan fasa utama

(belitan U1-U2) dan belitan fasa bantu (belitan Z1-Z2).

Gambar 2. Belitan fasa utama (belitan U1-U2) dan belitan fasa bantu (belitan Z1-

Z2)

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 I bantu dan arus belitan utama I utama berbeda fasa sebesar φ medan

magnet.

Grafik 1. Arus belitan bantu I bantu dan arus belitan utama I utama berbeda fasa

sebesar φ medan magnet

hal ini disebabkan karena perbedaan besarnya impedansi kedua belitan

tersebut. Perbedaan arus beda fasa ini menyebabkan arus total, merupakan

penjumlahan vektor arus utama dan arus bantu. Medan magnet utama yang

dihasilkan belitan utama juga berbeda fasa sebesar φdengan medan magnet bantu

Belitan bantu Z1-Z2 pertama dialiri arus Ibantu menghasilkan fluks magnet

Φtegak 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 sebesar 45°dengan arah berlawanan jarum jam. Kejadian

ini berlangsung terus sampai satu siklus sinusoida, sehingga menghasilkan medan

magnet yang berputar pada belitan statornya.

Gambar 3. Kumparan stator dan rotor

1.1.3 Jenis-jenis Motor 1 Fasa

Motor Split-phase

Motor Capacitor

- Motor Capasitor Start

- Motor Capacitor Start and Run

- Motor Capasitor Tetap

Motor Shaded Pole

Motor Universal

Dalam praktikum motor satu faasa kita menggunakan Motor Kapasitor.

1.2 Macam-Macam 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

1.2.1 Motor Kapasitor Start

Motor kapasitor start merupakan motor fase belah tetapi pada saat distart

perbedaan fase antara kedua arus diperoleh melalui sebuah kapasitor yang

dipasang seri dengan kumparan bantu. Dengan adanya kapasitor, diperoleh torsi

awal yang lebih besar jika dibandingkan diperoleh torsi awal yang lebih besar

jika dibandingkan dengan motor fase belah. Motor kapasitor start banyak

digunakan terutama : fan, AC, pompa, peralatan pendingin, mesin cuci, dan

penggerak kompresor.

Gambar 4. Skema instalasi motor kapasitor start

1.2.2 Motor Kapasitor Start dan Run

Motor kapasitor jenis ini mempunyai dua kapasitor, satu berfungsi hanya

pada saat motor sedang dihidupkan (Cs) dan kapasitor lainnya (Cr) bekerja terus –

menerus. Setelah putaran motor mencapai 70 – 80 % dari putaran nominalnya Cs

terlepas dan Cr tetap terhubung. Beda fase antara flux utama dan bantu menurun

sehingga torsi motor juga menurun. Besarnya kapasitor start biasanya 300 F dan

kapasitor run 40 F untuk motor 0,5 HP. Motor ini penggunaannya sama seperti

motor kapasitor start, hanya perbedaanya mempunyai torsi dan efesiensi yang

lebih besar. Selain itu dapat mempertinggi kemampuan motor dari beban lebih

dan putarannya lebih halus. Pada gambar 3 menunjukkan rangkaian motor

kapasitor start dan run.

Gambar 5. Skema instalasi motor kapasitor start dan run

1.2.3 Motor Kapasitor Tetap

Pada motor ini terdapat kapasitor yang dipasang tetap sebagaimana yang

dapat dilihat pada gambar di atas Torsi awal motor kapasitor sangat sukar diukur

namun denikian terdapat suatu pendekatan untuk menafsirkan besarnya torsi awal

tersebut. Misalnya untuk memperoleh jumlah putaran motor yang sangat lambat

dibutuhkan sumber V1dan menghasilkan torsi keluaran T1. Maka untuk tegamgan

sumber V2, torsi awal motor.

Motor ini mempunyai kutub bayangan (shaded pole) dan kutub utama sementara

rotornya adalah rotor sangkar tupai. Medan putar dihasilkan karena adanya

induksi pada cincin hubung singkat yang terdapat pada kutub bayangan. Motor

kutub bayangan kebanyakan digunakan pada alat-alat yang tidak memerlukan

torsi

Gambar 6. Skema instalasi motor kapasitor tetap

1.2.4 Motor Shaded Pole

Digunakan pada alat-alat yang tidak memerlukan torsi yang besar seperti :

kipas angin kecil, alat foto copy, pompa kecil dan alat pengering rambut. Motor

kutub bayangan terdapat satu kutub yang bercelah dan pada bagian kutub yang

lain, dipasang cincin hubung singkat (kumparan bantu). Konstruksi motor

Gambar 7. Skema instalasi motor shaded pole

BAB III

METODOLOGI PENELITIAN

3.1 Alat dan Bahan

3.1.1 Alat

Alat yang diperlukan atau dipergunakan untuk praktikum adalah:

- Tang

- Obeng

- Guntin baja

3.1.2 Bahan

Bahan yang diperlukan adalah:

- Kabel

- Sakelar TPDT (Three pole double trhow switch)

- Motor

- Steker

- Papan peraga

3.2 Langkah Kerja

- Siapkan alat dan bahan yang dibutuhkan

- Perhatikanlah dan pahami skema instalasi agar dapat mengurangi

kesalahan dan kerusakan

- Tempatkanlah sakelar TPDT pada papan peraga

- Sambungkan dengan kabel seperti gambar dibawah ini.

Gambar 8. Skema pemasangan instalasi saklat TPDT dengan Motor 1 Fasa

- Pastikan semua sambungan trpasang dengan tepat.

- Jika sudah terpasang sempurna. kabel yang menuju beban, sambungkan

dengan motor

- Aturlah pengaturan motor dengan tegangan 220V dengan cara kumparan

motor tersebut dirangkai seri.

- Demikeamanan, sambungan-samungan antar kabel tutuplah dengan

isolator.

- Periksalah kembali sambungan instalasi dan pastikan terpasang dengan

baik dan tepat.

- Kemudian sambungkan kabel input dari sakelar TPDT pada steker.

- Pastikan saelar TPDT pada posisi netral (di tengah)

- Kemudian sambungkab kabel input TPDT ke steker

- Setelah tersambung pada steker, colokkanlah padasumber listrik (stop

kontak).

- Tekan TPDT kesisi atas untuk menghidupkan motor degan putaran

berlawanan dengan arah jarum jam.

- Dan putar tuas sakelar TPDT ke sisi bawah untuk memutar balik arah

putaran motor.

BAB IV

PEMBAHASAN

1.3 Analisa Data

Gamabar 8. Gambar teknik instalasi motor 1 fasa

Dari data yang telah diperoleh dengan berupa gambar skema instalasi

motor 1 fasa dapat dianalisa bahwa instalasi motor 1 fasa tersebut menggunakan

komponen saklar TPDT dan motor 1 fasa. Didalam saklar TPDT terdapat 9 titik

penghubung dan 3 pasang titik didalam 9 titik tersebut dapat dihubungkan antara

3 pasang 1 dan 3 pasang lainnya. Didalam motor 1 fasa terdapat 2 kumparan

utama, 1 kumparan bantu, 1 saklar setrifugal dan 1 kapasitor.

1.4 Pembahasan

Dari analisa data diatas dapat dijelaskan bahwa pemasangan saklar TPDT

digunakan untuk menghidupkan dan mematikan motor 1 fasa. Saklar TPDT

berfung juga untuk mengatur putaran arah motor. Jika saklar TPDT diarahkan

keatas sesuai dengan skema gambar, maka arah putaran motor akan berputar

bertolak belakang dengan arah jarum jam. Jika tuas saklar TPDT diarahkan

kebawah, maka arah putaran motor akan berputar mengikuti arah jarum jam.

Komponen-komponen yang berada didalam motor 1 fasa dapat dijelaskan

bahwa saklar sentrifugal berfungsi untuk mengalirkan aliran listrik menuju

kapasitor. Kapasitorberfungsi untuk menyimpan tegangan yang diberikan,

selanjutnya arus akan menyalur menuju kumparan bantu. Jadi tugas dari

komponen tersebut hanya sebagai saklar pemacu pengaktifan motor 1 fasa,

sehingga motor menyala tugas dari komponen tersebut tidak berfungsi lagi.

Selain komponen-komponen tersebut didalam motor 1 fasa terdapat 2

kumparan utama yang masing-masing bernilai 110 Volt. Kumparan utama ini

berfungsi sebagai penghasil gaya magnet yang digunakan untuk menggerakan

rotor motor 1 fasa. Tegangan yang diberikan menuju motor 1 fasa dapat berupa

tegang 220 Volt atau 110 Volt. Jika ingin memberikan tegangan 220 Volt maka,

kumparan utama harus diseri. Jika tegang yang diinginkan 110 Volt untuk

mengaktifkan motor 1 fasa maka, kumparan utama harus diparalel.

BAB V

PENUTUP

1.5 Kesimpulan

Cara kerja instalasi motor 1 fasa dapat dijelaskan secara singkat bahwa

instalasi iniberkerja menggunakan beberapa komponen yaitu saklar TPDT dan 1

unit motpr 1 fasa. Didalam motor 1 fasa terdapat komponen 2 kumparan utama, 1

kumparan bantu, 1 saklar sentrifugal dan 1 kapasitor.

Saklar TPDT berfungsi untuk memutuskan dan menyambungkan aliran

listrik yang menuju ke motor 1 fasa, selain itu juga saklat TPDT berfungsi untuk

mengubah arah putaran motor denga menaikkan atau menurunkan tuas saklar.

Komponen saklar sentrifugal, kapasitor dan kumparan bantu berfungsi untuk

memacu pengaktifan gaya magnet yang dihasilkan oleh kumparan

utama.Kumparan utama digunakan untuk memberikan gaya magnet yang

dugunakan untuk memutar rotor motor 1 fasa.

1.6 Saran

Didalam perakitan motor 1 fasa sebaiknya dibuat dulu skema instalasinya

dengan komponen tambahan berupa saklar TPDT yang berfungsi untuk mengubah

putaran motor dan untuk mengaktifkan atau mematikan motor 1 fasa.