Perawatan dan Perbaikan Peralatan Listrik Rumah Tangga: KIPAS ANGIN

Peralatan Listrik yang Menggunakan Motor Listrik DC: KIPAS ANGIN

A. PENGERTIAN KIPAS ANGIN

Kipas angin dipergunakan untuk menghasilkan angin. Fungsi yang umum adalah untuk pendingin udara, penyegar udara, ventilasi (exhaust fan), pengering (umumnya memakai komponen penghasil panas). Kipas angin juga ditemukan di mesin penyedot debu dan berbagai ornamen untuk dekorasi ruangan. 

Kipas angin secara umum dibedakan atas kipas angin tradisional antara lain kipas angin tangan dan kipas angin listrik yang digerakkan menggunakan tenaga listrik.

Perkembangan kipas angin semakin bervariasi baik dari segi ukuran, penempatan posisi, serta fungsi. Ukuran kipas angin mulai kipas angin mini (Kipas angin listrik yang dipegang tangan menggunakan energi baterai), kipas angin Kipas angin digunakan juga di dalam Unit CPU komputer seperti kipas angin untuk mendinginkan processor, kartu grafis, power supply dan Cassing. Kipas angin tersebut berfungsi untuk menjaga suhu udara agar tidak melewati batas suhu yang di tetapkan. Kipas angin juga dipasang pada alas atau tatakan Laptop untuk menghantarkan udara dan membantu kipas laptop dalam mendinginkan suhu laptop tersebut. 

Kipas angin dapat dikontrol kecepatan hembusan dengan 3 cara yaitu menggunakan pemutar, tali penarik serta remote control. Perputaran baling-baling kipas angin dibagi dua yaitu centrifugal (Angin mengalir searah dengan poros kipas) dan Axial (Angin mengalir secara pararel dengan poros kipas). 

Bagian-Bagian utama kipas angin yaitu : 

a. Motor Penggerak

Jenis motor listrik yang dipakai umumnya motor induksi fasa belah yaitu motor kapasitor. Motor ini mempunyai kumparan utama dan kumparan bantu yang diseri dengan kapasitor. Rotornya jenis rotor sangkar. Untuk kipas angin yang kecil, dipakai motor penggerak jenis kutub bayangan (shaded pole).

b. Bagian Kipas

Kipas yang berbentuk baling-baling adalah bagian yang berputar dan satu poros dengan rotor motor. Bagian kipas dilindungi oleh rumah kipas berbentuk kisi-kisi atau tralis. 

c. Rumah Motor

Rumah motor adalah tempat dudukan untuk meletakkan motor dan komponen-komponen lainnya dan dibuat dari bahan ebonite.

d. Stand atau dudukan kipas

Alat ini untuk menempatkan kipas dan rotor penggeraknya, dilengkapi dengan alat/tombol pengatur kecepatan serta tombol on/off motor. 

Untuk lebih jelasnya lihat gambar bagian-bagian konstruksi kipas angin di bawah.

Bagian Kontruksi Kipas Angin

Perawatan dan Pemeriksaan Kipas Angin 

a. Kipas dan rumah kipas

Sering terjadi kipas menimbulkan suara berisik, hal ini terjadi disebabkan oleh : 

1) Baling-baling kipas berputar tidak seimbang, periksa keseimbangan putaran kipas 

2) Baut pengikat kipas terhadap poros kendor, periksa baut pengikat dan kencangkan 

3) Rumah kipas kendor atau bersinggungan dengan balik-baling kipas, periksa dan betulkan posisi yang tepat rumah kipas 

Peringatan: 

Dalam memeriksa atau melakukan, kipas angin dalam keadaan terlepas dari sumber listrik. Bongkarlah kipas sesuai dengan urutan seperti gambar di atas atau gambar yang ada pada buku manual kipas angin tersebut. 

b. Saklar dan Kabel Penghubung 

Bila kipas angin tidak mau bekerja atau berputar sama sekali, kemungkinan penyebabnya adalah :

1) Sumber tegangan tidak ada, periksa sumber tegangan dengan volt meter (AVO meter) 

2) Kabel penghubung putus, periksa dengan ohm meter antara ujung-ujung kabel. Bila putus atau rusak perbaiki atau diganti dengan yang baru 

3) Saklar pengatur kontak tidak sempurna, bersihkan kontak-kontak tombol saklar dari kotoran dengan kuas halus atau disemprot dengan cairan pembersih kontak (contact cleaner). 

c. Motor Listrik 

Bila saklar pengatur dan kabel penghubung dalam keadaan baik, motor berputar pelan atau tidak bekerja sama sekali kemungkinan penyebabnya adalah : 

1) Untuk motor kapasitor, kemungkinan kapasitornya bocor atau rusak. Lepaskan kapaistornya, periksa kapasitornya dengan AVO meter posisi ohm (K x 1). Bila jarum AVO meter menyimpang/menunjuk dan kembali pada posisi semula (posisi nol) kapasitor baik, tetapi bila tidak kembali menandakan kapasitor rusak. 

2) Komponen motor terbakar. Langkah perbaikan digulung ulang, hal ini dapat dilakukan oleh orang yang ahli dalam pekerjaan ini. 

3) Gangguan mekanik, periksa bagian mekanis seperti transmisi rida gigi (gear) dan bantalan poros motor (bearing) kemungkinan macet, berilah pelumasan.

B. BAGIAN-BAGIAN KIPAS ANGIN

1. Blade (baling–baling) 

Baling-baling Kipas Angin

Blade adalah suatu benda yang berputar yang menghasilkan angin pada kipas angin.

2. Front Guard

Front Guard atau Pelindung baling-baling

Fungsinya sebagai pelindung blade agar tidak di sentuh saat blade berputar.

3. Rear Guard 

Pelindung Motor (Rear Guard)

Fungsinya sebagai pelindung motor.

4. Motor Cover 

Motor Cover

Ini juga sebagai pelindung motor.

5. Penyangga Motor

Penyangga Motor atau Leher Kipas Angin

Sebagai penyangga pada motor.

6. Switch/Saklar

Saklar/Switch Kipas Angin

sebagai pengendali motor.

7. As

As Kipas Angin

Ini yang ada didalam motor, tapi ini lah yang dapat berputar dalam motor.

8. Motor Kipas Angin 

Motor Kipas Angin atau Dinamo Kipas Angin

Ini adalah hal yang paling utama dalam motor. Ini yang membuat kipas angin dapat bergarak.

9. Gear Motor 

Gear Motor

Ini benda yang dapat membuat kipas angin dapat berputar ke kiri ke kanan.

10. Kapasitor

Kapasitor Kipas

Memberikan tenaga awal atau starter pada kumparan

C. PRINSIP KERJA KIPAS ANGIN 

Pada kipas angin sumber AC :

1. Arus bolak - balik masuk menuju kipas angin.

2. Dalam kipas angin terdapat suatu motor listrik, motor listrik tersebut mengubah energi listrik menjadi energi gerak.

3. Dalam sebuah motor listrik terdapat suatu kumparan besi pada bagian yang bergerak beserta sepasang pipih berbentuk magnet U pada bagian yang diam (Permanen).

4. Ketika listrik mengalir pada lilitan kawat dalam kumparan besi, hal ini membuat kumparan besi menjadi sebuah magnet.

5. Karena sifat magnet yang saling tolak menolak pada kedua kutubnya maka gaya tolak menolak magnet antara kumparan besi dan sepasang magnet tersebut membuat gaya berputar secara periodik pada kumparan besi tersebut.

6. Oleh karena itu baling - baling kipas angin dikaitkan ke poros kumparan tersebut. Penambahan tegangan listrik pada kumparan besi dan menjadi gaya kemagnetan ditujukan untuk memperbesar hembusan angin pada kipas angin.

Untuk kipas angin sumber arus DC hal ini tidak berbeda pada kipas angin dengan sumber arus AC. Hanya saja dalam kipas angin ini menggunakan kipas angin arus DC. 

D. KEUNGGULAN KIPAS ANGIN DIBANDINGKAN DENGAN AIR CONDITIONER

Berikut keunggulan dari Kipas Angin

a) Meningkatkan sirkulasi udara

Kipas angin, entah itu yang diletakkan di dinding, langit-langit, meja, atau lantai, menimbulkan efek angin dingin yang membuat Anda lebih nyaman berada di dalam rumah. Kipas angin yang diletakkan di langit-langit juga dianggap sebagai tipe kipas angin yang paling efektif dalam meningkatkan sirkulasi udara. Pada pagi atau siang hari, buka jendela kamar dan biarkan kipas angin menyala beberapa jam. Kipas tidak mendinginkan udara, tetapi hanya menggerakkan udara kotor di dalam ruangan ke luar, menggantikannya dengan udara bersih dari luar.

b) Lebih sehat

Kipas angin memang tidak berfungsi sebagai pendingin, hanya menimbulkan efek angin dingin. Namun sebaliknya, AC tidak memiliki fungsi sirkulasi udara. Karena ruangan serba tertutup, udara di dalam kamar akan berputar di area tersebut sepanjang hari. Anda ingat kan, saat menarik napas, kita akan menghirup O2, dan akan mengeluarkan CO2 saat membuang napas. Itu artinya, ketika kita tidur bersama orang lain, kita juga akan menghirup CO2 yang dikeluarkan oleh teman tidur kita. Nah, jangan heran bila Anda mudah tertular flu jika Anda tidur bersama adik atau suami yang sedang kena flu di dalam ruangan ber-AC. Bukannya kita tidak boleh menggunakan AC sama sekali. Namun, minimalkan penggunaan pendingin udara ini. Misalnya, gunakan hanya pada malam hari, sedangkan siang hari digantikan oleh kipas angin. Untuk menghindari perut kembung atau rasa masuk angin, jangan langsung mengarahkan angin ke tubuh Anda saat memasang kipas angin. Gampang, kan?

c) Lebih hemat dan ramah lingkungan

Kipas angin membuat ruangan yang panas terasa lebih dingin daripada seharusnya. Kipas angin yang terletak di langit-langit, misalnya, hanya menghabiskan daya sekitar 75 watt (setara dengan lampu bohlam) dan hanya 1/10 dari daya yang ditimbulkan oleh pendingin udara. Selain itu, kipas angin tidak membuat udara terasa pengap dan lembab seperti yang terjadi ketika menggunakan AC. Jangan lupa matikan kipas angin ketika Anda sudah tidak menggunakannya.

d) Bantu dengan membuka jendela

Jendela kamar memang tidak hanya berfungsi untuk menyediakan pemandangan dari luar rumah. Pastikan Anda mendesain posisi jendela dengan semestinya karena dengan mengontrol ukuran dan lokasi jendela Anda juga bisa mengatur berapa banyak cahaya dan panas yang ditimbulkan pada waktu yang berbeda-beda dalam sehari. Buka tirai jendela saat udara panas untuk membiarkan sirkulasi udara terjadi.

e) Letakkan kipas angin ke arah luar

Jika ruang tidur Anda memiliki dua jendela yang saling berhadapan, letakkan satu kipas angin menghadap keluar (pilih sisi ruangan yang lebih panas atau lebih banyak terkena sinar matahari, dan letakkan kipas angin setinggi mungkin), dan kipas yang lain menghadap ke dalam (ke arah yang lebih dingin, dan letakkan serendah mungkin). Anda juga bisa meletakkan kipas angin yang lebih rendah di dekat pintu masuk untuk memberikan efek yang sama.

E. SINGLE LINE DIAGRAM

Bila kipas angin tersebut kita bongkar, akan terlihat unit motor seperti gambar dibawah ini

Motor Kipas Angin

Ada dua buah bagian kabel, satu bagian terdiri dari 2 kabel (kuning dan biru) dan bagian lain 4 kabel (kuning, putih, biru, dan hitam).

a) Bagian yang terdiri dari 2 kabel merupakan bagian yang tersambung kekapasitor. 

b) Bagian yang terdiri dari 4 kabel, tersambung ke saklar pengatur putaran (1: lambat, 2: sedang, dan 3: cepat). 

Bagaimana dengan kelistrikan pada motor listrik? Apalagi sobat masih bingung dengan 6 keluaran kabel yang terdapat pada kipas angin tersebut.

....Saya akan coba lebih mejelaskan dengan gambar Rangkaian dibawah ini :

Dalam sebuah dinamo atau motor listrik pada kipas angin pada umumnya, dinamonya dilengkapi dengan 4 kumparan masing-masing kumparan memiliki 2 ujung dan berartinya 8 keluaran.

1 kumparan utama dengan lilitan paling banyak, 3 kumparan speed sisinya disatukan dan memiliki volume yang hampir sama dengan lilitan utama.

Pada gambar Rangkaian dijelaskan

Speed 1 menyatukan antara kumparan utama masukan 1 dan kumparan masukan a1

Speed 2 menyatukan antara kumparan masukan a2 dengan kumparan keluaran b1

Speed 3 menyatukan antara kumparan masukan a3 dengan kumparan keluaran b2

Tersisa 2 keluaran yaitu kumparan utama keluaran 2 dan kumparan keluaran b3 yang nantinya akan menjadi sambungan kapasitor dan sambungan langsung pada sumber listrik.

Jadi kipas angin bisa memiliki 5 kabel dan 6 kabel karena pada kabel langsung pada sumber dan kapasitor ada yang dipisahkan didalam mesin ada juga yang dipisahkan diluar.

mempelajari jalur Rangkaian kelistrikan pada dinamo kipas angin ini juga sangat penting untuk di pahami jika sobat berniat mau menggulung ulang dinamo kipas angin. dan ini merupakan bagian paling dasar yang harus sobat pahami.

Bagaimana dengan kipas angin 3 kabel? 

kipas angin yang memiliki 3 kabel keluaran sangat mudah, biasanya memiliki warna hitam, putih dan merah dimana fungsinya

hitam : untuk listrik langsung dari sumber, bisa juga disebut kabel netral 

putih : untuk sambungan pada listrik langsung dan kapasitor jadi dijumper 

merah : untuk sambungan pada kapasitor saja.

Komponen lain yang ada pada kipas angin yaitu Timer atau pewaktu, berfungsi untuk mengatur berapa lama kipas angin akan berputar.

Komponen selanjutnya yaitu thermal fuse atau sekering temperatur, berfungsi untuk membatasi arus dan temperatur motor kipas angin. 

Umumnya thermal fuse yang digunakan 250V 1 A 130° C, ini menandakan sekering akan putus bila arus motor melebihi 1 A, atau temperatur motor melebihi 130° C. 

Kedua kompenen tersebut merupakan jenis saklar, dengan kontak normal tertutup (nc, normally closed). 

Adapun letaknya dalam rangkaian atau single line diagram kipas angin seperti terlihat pada gambar di bawah.

F. BERBAGAI KERUSAKAN KIPAS ANGIN DAN CARA MEMPERBAIKINYA

Beberapa jenis Kerusakan yang terjadi pada kipas angin, antara lain:

1. Kipas angin Mati Total

2. Kipas angin tidak mau berputar, namun lampu tanda masih menyala

3. Kipas angin berputar tapi pelan

4. Kipas angin berputar namun suaranya berisik

5. Putaran kipas angin terbalik

Bagaimana cara memperbaiki berbagai kerusakan Kipas Angin tersebut?

1. Kipas angin Mati total

Kipas angin rusak atau mati total, ditandai dengan Kipas angin tidak berputar sama sekali, dan seluruh lampu-lampu pada kipas angin tersebut tidak menyala.

Penyebabnya:

Arus listrik ke kipas angin terputus

Bagaimana cara memperbaiki kerusakan kipas angin yang mati total?

Cara perbaikannya:

a. Periksa arus listrik pada Stopkontak

Periksa terlebih dahulu stopkontak yang digunakan untuk kipas angin tersebut, dengan menggunakan testpen, stopkontak yang bagus yaitu: salah satu lubang saat di testpen maka tespen akan menyala, dan satu lubang lagi testpen tidak menyala.

Jika di tespen kedua lubang stopkontak tidak menyala, berarti stopkontak tersebut rusak atau kabelnya putus, dan Jika saat di tespen kedua lubang stopkontak tespen menyala, penjelasannya dapat anda lihat pada:

Atau, anda dapat mencoba menyalakan Kipas angin tersebut pada stopkontak lain di rumah anda, jika kipas angin dapat menyala, berarti masalahnya ada pada stopkontak sebelumnya, namun jika kipas angin tetap tidak menyala, berarti kerusakan ada pada kipas angin.

b. Periksa kabel dan Steker

Periksa steker dan kabel yang ada pada kipas angin, apakah ada terlihat rusak atau putus, karena kabel putus adalah salah satu penyebab kipas angin mati total.

Selanjutnya jika kondisi kabel terlihat bagus, maka anda harus menggunakan alat ukur (multitester) untuk mengetahui penyebab arus listrik tidak masuk ke kipas angin.

c. Periksa Kabel yang putus dengan multitester

Gunakan multitester pada posisi untuk mengukur resistan (Ohm), lalu hubungkan kedua ujung probe multitester pada kedua ujung steker kipas angin.

Buka penutup kipas angin, untuk melihat kondisi kabel-kabel di dalamnya (Ingat: Pastikan kabelnya sudah terputus dari arus listrik).

Hubungkan satu ujung probe (stick pengukur) multitester pada salah satu ujung steker, dan probe lainnya dihubungkan ke sambungan kabel yang ada di dalam kipas angin.

Jika jarum pengukuran bergerak ke kanan dengan maksimal, maka ini berarti kabel yang anda ukur dalam keadaan terhubung atau masih bagus, namun Jika jarum pengukuran tidak bergerak saat dilakukan pengukuran, ini menandakan kabel terputus, dan pastikan ujung kabel yang anda ukur adalah kabel yang satu jalur atau sewarna.

Jika sudah ditemukan kabel yang putus, maka lakukan perbaikan dengan menyambung atau mengganti kabel tersebut.

2. Kipas Angin tidak berputar, namun lampu tanda menyala

Kerusakan Kipas Angin dengan tanda-tanda lampu-lampu tanda masih menyala, namun kipas tidak berputar dapat disebabkan beberapa hal, antara lain:

Penyebabnya, antara lain:

• Poros kipas angin kering dan macet

• Kapasitor rusak

• Kabel ke gulungan terputus

• Kawat gulungan atau Fuse dalam gulungan putus

• Gulungan rusak / terbakar

Bagaimana cara memperbaiki kerusakan kipas angin tersebut?

Cara perbaikannya:

a. Periksa kondisi poros baling-baling kipas angin

Jika saat dinyalakan, kipas angin mengeluarkan suara mendengung namun kipas tidak berputar, ini bisa disebabkan oleh poros yang macet.

Coba matikan kipas angin, lalu putar baling-baling menggunakan tangan, jika terasa berat ini berarti poros kering, buka baling-balingnya dan beri pelumas pada dudukan poros sampai dapat berputar dengan lancar.

b. Periksa kapasitornya

Jika setelah diperiksa dan poros dapat berputar dengan lancar, kemungkinan lain yang menyebabkan Kipas angin tidak dapat berputar adalah disebabkan Kapasitor sudah rusak.

Untuk mengetahui kondisi Kapasitor baik atau sudah rusak, harus menggunakan alat ukur kapasitor, jika setelah diukur didapat bahwa kapasitor sudah rusak, maka lakukan penggantian kapasitor dengan yang baru.

c. Periksa kabel ke Gulungan

Jika setelah diukur, kapasitor masih dalam keadaan bagus, penyebab selanjutnya adalah Kabel yang menuju ke gulungan ada yang putus.

Periksa jalur kabel yang menuju ke gulungan, dengan menggunakan multitester, dan caranya sama seperti mengukur kabel yang putus sebelumnya, dan lakukan perbaikan jika terdapat kabel yang putus.

d. Periksa gulungan dan fuse

Periksa kondisi gulungan secara visual, jika terlihat dalam kondisi bagus maka lakukan pengukuran kembali dengan menggunakan multitester untuk mengetahui apakan gulungan masih tersambung seutuhnya atau ada yang sudah terputus.

Masalah yang sering dialami adalah, gulungan diukur tidak tersambung karena fuse yang tersimpan di dalam gulungan sudah putus, jika setelah anda ukur hasilnya jarum pengukuran tidak bergerak ini berarti gulungan ada yang terputus, coba cari fuse yang ada di dalam gulungan (biasa tempatnya agak tertutup oleh kawat gulungan), dan ganti fuse dengan yang baru.

Jika anda kesulitan untuk mencari fuse pengganti, bisa juga disambung langsung tanpa fuse, dan kipas angin akan menyala kembali, namun selanjutnya jika terjadi arus lebih maka gulungan akan rusak karena tidak dilengkapi dengan fuse pengaman.

e. Periksa kondisi gulungan

Jika secara visual terlihat gulungan kipas angin sudah terbakar atau gosong, maka solusinya harus diganti atau di gulung ulang (Rewinding).

3. Kipas angin berputar pelan

Kerusakan selanjutnya yang sering dialami pada kipas angin adalah, kipas angin menyala dan berputar namun pelan.

Penyebabnya:

• Tegangan listrik kurang

• Poros kipas angin kering

Bagaimana cara memperbaiki kerusakan kipas angin tersebut?

Cara perbaikannya:

a. Periksa tegangan listrik di rumah anda

Coba periksa tegangan listrik di rumah anda dengan menggunakan multitester, untuk caranya dapat anda lihat pada: Cara mengukur dengan Multitester.

Tegangan listrik normal di rumah sekitar 220Volt, jika terlalu rendah maka dapat juga menyebabkan kipas angin berputar pelan, dan solusinya stabilkan tegangan listrik dirumah anda dengan menggunakan penstabil tegangan (Stabilizer).

b. Beri pelumas pada poros

Jika tegangan listrik di rumah anda normal, penyebab selanjutnya adalah poros kipas angin kering, coba buka kipas angin, dan lepaskan baling-balingnya untuk memberi pelumas pada poros dan bantalan kipas angin tersebut.

4. Kipas Angin berisik

Saat dinyalakan, kipas angin berputar namun suaranya berisik, hal ini dapat disebabkan karena ada baut-baut pengikat yang longgar, atau bantalan poros kesat/kering.

Bantalan Poros atau Bearing

Bagaimana cara memperbaiki kerusakan kipas angin tersebut?

Periksa baut-baut pengikat yang ada pada kipas angin tersebut, dan selanjutnay beri pelumas pada poros dan bantalannya.

5. Kipas angin tidak mau berputar tapi mengeluarkan bunyi dengung 

Untuk kerusakan ini disebabkan beberapa alasan, pertama yaitu rotor kipas yang tidak lancar karena bearing aus, lumasi dan jika masih belum bisa ganti dengan bearing yang baru. Kedua diakibatkan lemah atau matinya kapasitor pemutar kumparan starter.

6. Putaran Kipas angin terbalik

Mungkin kejadian ini agak jarang terjadi, namun ada kemungkinan hal ini terjadi, lalu bagaimana cara mengubah arah putarannya?

Bagaimana cara memperbaiki kerusakan kipas angin tersebut?

Mengubah arah putaran motor listrik

Untuk motor listrik 1 phase, biasanya hanya memiliki 2 jenis gulungan di dalamnya, yaitu gulungan utama dan gulungan bantu.

Gulungan bantu biasanya dilengkapi dengan capasitor sebagai pembantu starting motor listrik 1 phase agar dapat berputar.

Untuk mengubah atau membalik arah putaran motor listrik 1 phase adalah dengan cara mengubah posisi kabel phase dan netral hanya pada satu gulungan, baik itu gulungan utama atau pada gulungan bantu.

Arah putaran motor listrik 1 phase tidak akan berubah jika posisi kabel pada sumber listriknya yanng diubah, karena jika posisi phase dan netral diubah pada kabel powernya sama dengan mengubah posisi kutub atau kabel gulungan bantu dan utama sekaligus, sedangkan untuk mengubah arah putarannya, cukup dengan mengubah posisi kutub kabel phase dan netral dari salah satu gulungan saja (Gulungan utama atau gulungan bantu).

Jika awalnya, gulungan utama mendapat supply listrik dengan urutan Phase-netral, maka dibalik menjadi Netral-phase. Begitulah sebaliknya.

Tata Cara Menghitung Kebutuhan Pemasangan Instalasi Listrik Satu Fasa

Diagram Instalasi Listrik Rumah

Cara menghitung kebutuhan bahan untuk pemasangan Instalasi listrik di rumah

1. Langkah pertama

Tentukan ukuran rumah dan ruangan didalamnya.

Sebagai langkah pertama, tentunya anda harus mengetahui terlebih dahulu ukuran rumah dan ruangan yang ada didalamnya.

Untuk lebih memudahkan menghitung kebutuhan instalasi listriknya, anda dapat membuat gambar denah rumah secara sederhana.

2. Langkah kedua

Sesuaikan instalasi listrik dengan kebutuhan anda

Langkah kedua, anda harus menentukan apa saja perlengkapan listrik yang anda butuhkan didalam rumah dan ruangan yang ada.

Umumnya suatu ruangan pastinya dilengkapi dengan beberapa lampu penerangan, saklar dan stop kontak.

a. Lampu

Sebagai contoh:

Untuk menentukan jumlah lampu dalam suatu ruangan, anda dapat menghitungnya sesuai dengan tingkat pencahayaan yang sesuai dengan ruangan tersebut.

Untuk cara menghitungnya, anda dapat melihat artikel sebelumnya di Blog ini mengenai menentukan kebutuhan lampu dalam suatu ruangan.

Dan perlu diingat bahwa masing-masing ruangan tentunya memiliki kebutuhan tingkat pencahayaan yang berbeda-beda.

Cara menentukan jumlah lampu yang sangat sederhana, bisa anda gunakan rumus:

5 watt / m² luas ruangan.

Jadi jika ruangan kamar tidur anda memiliki ukuran 3m x 3m, berarti luas kamar tersebut adalah 9 m².

Maka lampu yang anda butuhkan dalam kamar tersebut adalah:

9 m² x 5 watt = 45 watt.

Anda dapat memasang 1 buah lampu 40 watt, atau dua buah lampu 20 watt di dalam kamar tidur tersebut.

Atau anda juga dapat menentukan sendiri sesuai dengan kebutuhan anda.

b. Fitting lampu

Jumlah kebutuhan fitting atau gantungan lampu disesuaikan dengan jumlah lampu yang akan dipasang.

Namun jika lampu yang akan dipasang adalah jenis lampu TL, maka tidak memerlukan fitting.

c. Saklar

Dan untuk kebutuhan berapa jumlah saklar dapat disesuaikan dengan kebutuhan lampu yang akan dipasang.

Saklar juga memiliki beberapa jenis, ada saklar tunggal, saklar ganda, dan lainnya, ini tergantung dari kebutuhan anda.

Sebagai contoh:

Jika anda memasang dua buah lampu, namun ingin agar kedua lampu tersebut menyala dan padam secara bersamaan, dapat menggunakan 1 buah saklar tunggal untuk dua lampu tersebut.

Dengan memasang 1 buah saklar untuk dua buah lampu dapat menghemat biaya pemasangan instalasi listrik anda. 

Namun, jika anda ingin agar masing-masing lampu tersebut dapat menyala dan padam secara terpisah, anda dapat menggunakan 1 buah saklar tunggal untuk 1 buah lampu, atau 1 buah saklar ganda untuk 2 buah lampu.

d. Stop kontak

Begitu juga dengan kebutuhan stop kontak, tentunya anda memiliki perencanaan sendiri mengenai jumlah peralatan listrik yang akan anda gunakan.

Sebagai contoh:

Biasanya di setiap ruangan kita harus menyediakan satu buah stop kontak untuk berbagai keperluan alat listrik.

Bahkan untuk di kamar mandi, sebahagian orang juga ingin agar dilengkapi dengan stop kontak, jika anda ingin memasang stop kontak di kamar mandi, tentunya anda harus memilih stop kontak yang berkualitas sangat baik, memiliki penutup, tidak tembus air dan berbagai pengaman lainnya.

Dan yang terpenting, instalasi listrik yang akan dipasang harus sesuai dengan keinginan dan kebutuhan anda sendiri.

3. Langkah ketiga

Menggambarkan diagram instalasi listrik.

Untuk membuat gambar instalasi listrik di rumah, sebenarnya tidak terlalu sulit.

Buatlah gambar instalasi listrik rumah sesuai dengan kemampuan dan kebutuhan anda.

Karena gambar instalasi listrik yang anda buat hanya untuk memudahkan anda dalam menghitung kebutuhan bahan, tidak mesti menggunakan simbol-simbol yang benar, cukup gunakan simbol yang mudah anda ingat.

4. Langkah keempat

Menghitung kebutuhan bahan untuk instalasi tersebut.

Setelah ukuran sudah kita dapat, kebutuhan peralatan listrik, dan sudah kita buat gambar instalasi, maka selanjutnya menghitung seluruh kebutuhan material untuk instalasi listrik rumah tersebut.

Dari gambar yang sudah kita buat, dan sudah sesuai dengan ukuran rumah, tentunya kita dapat dengan mudah menghitung panjang seluruh kabel untuk instalasi listrik tersebut.

Untuk lebih jelasnya, kita coba membuat contoh perhitungan kebutuhan material dan biaya untuk memasang suatu instalasi listrik di suatu rumah.

Contoh perhitungan bahan untuk pemasangan instalasi listrik di rumah:

Sebuah rumah yang memiliki ukuran 6m x 6m, atau rumah dengan tipe 36 akan dipasang instalasi listrik, Rumah tersebut memiliki ruangan sebagai berikut:

• Dua kamar tidur dengan ukuran masing-masing 3m x 2,5m

• Satu kamar mandi ukuran 1,5m x 1,5m

• Dapur

• Ruang tamu

• Ruang keluarga

• Teras

a. Kebutuhan Lampu

Kamar tidur masing-masing akan dipasangi 1 buah lampu 36 watt, karena ada dua kamar tidur, maka kebutuhan lampu untuk kamar tidur adalah 2 buah lampu 36 watt.

• Kamar mandi akan dipasangi 1 buah lampu 10 watt.

• Dapur akan dipasangi 1 buah lampu 18 watt.

• Ruang tamu akan dipasangi 1 buah lampu 36 watt.

• Ruang keluarga akan dipasangi 2 buah lampu 18 watt

• Teras akan dipasangi 1 buah lampu 18 watt.

• Belakang rumah akan dipasangi 1 buah lampu 18 watt.

b. Kebutuhan Fitting lampu

Karena seluruh lampu menggunakan lampu hemat energi, maka kebutuhan fitting adalah sama dengan jumlah lampu, yaitu sebanyak 9 buah.

c. Kebutuhan Saklar

Saklar yang ingin digunakan adalah saklar tunggal dan saklar ganda. saklar ganda digunakan untuk lebih menghemat tempat pemasangan, dan juga menghemat biaya.

• Kamar tidur dan kamar mandi menggunakan saklar tunggal, maka kebutuhan saklar tunggal adalah sebanyak 3 buah.

• Lampu ruang tamu dan teras menggunakan saklar ganda

• Lampu ruang keluarga menggunakan saklar ganda

• Lampu dapur dan halaman belakang menggunakan saklar ganda

Maka kebutuhan saklar ganda adalah sebanyak 3 buah.

Karena saklar akan dipasang didalam tembok beton, maka pilihlah saklar yang khusus untuk tembok lengkap dengan tedus (box).

d. Kebutuhan Stop kontak

Stop kontak akan dipasang di ruang tamu, kamar tidur, ruang keluarga dan dapur, masing-masing 1 buah, maka kebutuhan stop kontak adalah sebanyak 5 buah.

Karena stop kontak akan dipasang didalam tembok beton, maka pilihlah stop kontak yang khusus untuk tembok lengkap dengan tedus (box).

e. Kotak sambungan kabel (Embodus)

Setiap sambungan kabel harus dilengkapi dengan Kotak sambungan atau Embodus. Kotak sambungan biasa disebut juga dengan Junction Box. 

Kita dapat menghitung jumlah kotak sambungan dengan melihat gambar instalasi, setiap persimpangan kabel tentunya akan ada sambungan kabel, dan tiap sambungan kabel membutuhkan kotak sambungan.

Jika terdapat 3 cabang, maka dibutuhkan kotak sambungan dengan cabang 3, jika terdapat 4 cabang maka membutuhkan kotak sambungan 4 cabang.

Namun, jika ingin lebih mudah untuk menghitungnya, kita bisa membeli kotak sambungan dengan 4 cabang untuk setiap persambungan kabel.

Kotak sambung dengan 4 cabang juga dapat digunakan jika sewaktu-waktu kita ingin melakukan penambahan instalasi listrik.

Kebutuhan kotak sambungan untuk instalasi listrik tersebut adalah kotak sambungan 4 cabang sebanyak 6 buah.

f. Kebutuhan Kabel

Untuk kebutuhan kabel, maka kita dapat membuat gambar instalasi listrik rumah tersebut secara sederhana.

Kebutuhan kabel suatu instalasi listrik, sebaiknya terdiri dari 3 jenis kabel.

Kabel instalasi listrik rumah:

• Kabel Phase, kabel NYA berwarna merah (Hitam)

• Kabel Netral, kabel NYA berwarna hitam (Biru)

• Kabel Arde, kabel NYA berwarna kuning Hijau

Dari gambar yang dibuat, kita dapat menghitung kebutuhan panjang kabel untuk instalasi listrik.

Sebagai Contoh dari gambar diatas, Panjang kabel yang dibutuhkan:

• Kabel NYA merah untuk kabel phase sepanjang 50 meter.

• Kabel NYA hitam untuk kabel netral sepanjang 40 meter.

• Kabel NYA kuning untuk kabel arde sepanjang 30 meter.

Berapa ukuran kabel yang dibutuhkan? 

Untuk menentukan ukuran kabel yang kita butuhkan harus disesuaikan dengan seberapa besar beban daya atau arus listrik yang akan digunakan.

Untuk pemasangan instalasi rumah, biasanya kita dapat menggunakan kabel NYA untuk kabel phase dengan ukuran penampang 2,5mm². Cara menentukan ukuran kabel

Berapa arus maksimal yang mampu dihantarkan kabel ukuran 2,5mm²?

Jika dilihat dari tabel kemampuan hantar arus (KHA) kabel dengan ukuran 2,5mm² mampu menghantarkan arus maksimal sebesar 26 Ampkabe

Ukuran kabel 2,5mm² sudah sangat cukup untuk instalasi rumah kita, karena beban arus dirumah biasanya kurang dari 26 Ampere.

Untuk Ukuran kabel Netral, kita dapat menggunakan ukuran kabel yang sama dengan kabel fasa, yaitu kabel NYA 2,5mm², karena kabel netral dan fasa memiliki beban arus yang sama besar.

Begitu juga dengan kabel Arde kita dapat menggunakan kabel ukuran 2,5mm²

g. MCB / ELCB

Untuk mengamankan instalasi listrik kita dari arus lebih atau untuk mengamankan dari terjadinya korsleting (hubungan singkat), maka dipasang MCB pada sumber listrik sebelum ke instalasi.

Dan biasanya MCB sudah terpasang pada KWH meter yang disediakan pihak PLN untuk membatasi pemakaian listrik.

Namun sebaiknya, instalasi listrik juga dilengkapi dengan alat pengaman anti kontak yang biasa disebut ELCB.

Beda MCB dengan ELCB

ELCB berguna untuk mengamankan instalasi listrik dan peralatan listrik dari kebocoran arus, sedangkan MCB hanya untuk mengamankan dari arus lebih dan tidak dapat mengamankan kita dari kesetrum.

Dengan melengkapi ELCB pada instalasi listrik di rumah kita, dapat mencegah bahaya listrik yang mungkin terjadi kepada kita.

ELCB yang berfungsi untuk keselamatan manusia adalah ELCB dengan sensitifitas < 30 mA.

Berapa ampere MCB atau ELCB yang akan digunakan?

Hal ini tergantung seberapa besar daya PLN yang terpasang di rumah anda,

• Jika daya dari PLN adalah 900watt, maka MCB atau ELCB yang digunakan adalah 4 Ampere.

• Jika daya dari PLN adalah 1300 watt,maka MCB atau ELCB yang digunakan adalah 6 Ampere.

Arus = daya dibagi dengan tegangan listrik (220 Volt)

I = P/V

Total kebutuhan material

Dari uraian diatas, maka dapat kita rincikan kebutuhan untuk memasang instalasi listrik rumah tipe.36, sebagai berikut:

• Lampu 10 watt sebanyak 1 buah

• Lampu 18 watt sebanyak 5 buah

• Lampu 36 watt sebanyak 3 buah

• Fitting lampu sebanyak 9 buah

• Saklar tunggal (untuk tembok lengkap tedus/box) sebanyak 3 buah

• Saklar ganda (untuk tembok lengkap tedus/box) sebanyak 3 buah

• Stop kontak (untuk tembok lengkap tedus/box) sebanyak 5 buah

• Kabel NYA 2,5mm² warna merah sebanyak 50 meter

• Kabel NYA 2,5mm² warna hitam sebanyak 40 meter

• Kabel NYA 2,5mm² warna kuning sebanyak 30 meter

• ELCB 4 Ampere dengan sensitifitas <30mA sebanyak 1 buah

• Material lain:

• Box MCB / ELCB sebanyak 1 buah

• Pipa PVC 5/8" sebanyak 40 meter (sama dengan panjang kabel Netral)

• Klem pipa 5/8" sebanyak 80 buah (pasang klem setiap 1/2 meter pipa)

• Kotak sambungan (Junction box) 4 cabang sebanyak 6 buah

• Isolasi sesuai kebutuhan.

Berapa biaya yang dibutuhkan?

Jika kita ingin mengetahui berapa biaya keseluruhan instalasi listrik tersebut, kita dapat mencari tahu harga beberapa material diatas di toko-toko listrik terdekat.

Berapa upah kerjanya?

Untuk kebutuhan biaya upah kerja pemasangan instalasi listrik, memiliki harga yang berbeda di masing-masing kota.

Namun sebagai acuan anda dapat mengambil perhitungan upah kerja instalasi listrik sebesar Rp.75.000/titik.

Pengertian "Titik" pada instalasi listrik

Jumlah Titik pada Instalasi listrik, maksudnya adalah jumlah lampu dan stop kontak yang akan dipasang pada suatu instalasi listrik.

Jadi untuk instalasi listrik rumah yang akan kita pasang adalah: 9 buah lampu dan 5 stop kontak, jadi totalnya adalah 14 Titik.

Sekarang anda dapat menghitung sendiri apa saja kebutuhan untuk memasang instalasi listrik di rumah anda.

Dan juga anda dapat menentukan berapa besar biaya yang dibutuhkan untuk beli material dan bayar upah kerja pemasangan instalasi listrik tersebut.

Catatan:

Lengkapi instalasi listrik di rumah anda dengan pengaman kebocoran listrik atau anti kontak ELCB. Cara memasang ELCB yang benar

Lengkapi instalasi listrik dengan pemasangan kabel arde atau pentanahan yang baik.

Gunakan bahan-bahan instalasi listrik yang berkualitas dan standar SNI.

Pekerjaan instalasi listrik harus dikerjakan oleh teknisi ahli dan kompeten.

Tugas Lembar Fortopolio!!

1. Buatlah Denah rumah kalian!

2. Tambahin Single Line gambar Instalasi Listrik Rumah kalian. (Di kira-kira saja)

3. Sebutkan jumlah peralatan instalasi listrik yang digunakan. (Misal: Jenis Kabel/panjang kabel, Saklar, stopkontak, kotak kontak, lampu, dll)!

4. Perkirakan biaya yang di keluarkan dalam memasang instalasi listrik rumah kalian!

5. Buatlah di kertas A3 untuk gambar dan selain gambar buat di lembar fortopolio.

6. Tugas di kumpulan paling lambat tanggal 5 Desember 2020. 

7. Bila mengumpulkan tugas sebelum tanggal yang di tetapkan, bila ada kesalahan bisa di revisi.

Pemasangan Instalasi Listrik Satu Fasa

Pemasangan Instalasi Listrik Satu Fasa

A. Cara Pemasangan Instalasi Listrik 1 Phase dihubungkan pada Lampu dan Saklar

Fungsi Lampu dalam Instalasi Listrik 1 Phase adalah sebagai sumber penerangan. 

Fungsi Saklar dalam Instalasi Listrik 1 Phase adalah untuk memutus dan menyambungkan arus listrik menuju peralatan, biasanya dihubungkan ke lampu. Sehingga kita bisa menyalakan atau mematikan lampu.

Saklar terdiri dari 2 jenis, yaitu :

Saklar Tunggal (1 buah saklar dengan 1 buah tombol untuk menyalakan 1 buah lampu) dan Saklar Seri (1 buah Saklar yang berisikan beberapa tombol untuk menyalakan / mematikan beberapa lampu secara terpisah).

Cara pemasangan Lampu dan Saklar dalam Instalasi Listrik 1 Phase sebagai berikut  :

1. Pastikan MCB dari PLN dan MCB pembagi dalam kondisi OFF / Mati sebelum melakukan Instalasi, untuk langkah pengamanan agar tidak tersengat aliran Listrik. 

2. Siapkan peralatan-peralatan seperti (Tang potong, Tang Kombinasi, tespen dan obeng). Sediakan 2 buah kabel dengan warna berbeda (Contoh : Merah & Hitam).

3. Kita akan lakukan Instalasi kabel Phase / tegangan untuk Saklar terlebih dahulu, menggunakan kabel merah sebagai tanda kabel Instalasi Phase / tegangan.

4. Sambungkan kabel merah dari meteran PLN menuju input MCB pembagi terlebih dahulu, sebagai pengaman untuk menghindari korsleting yang terjadi dalam rangkaian instalasi. Sambungkan kembali kabel berwarna merah dari output MCB pembagi menuju salah satu input terminal pada Saklar. Sambungkan kembali kabel berwarna merah dari output saklar menuju salah satu terminal lampu. Untuk Saklar Seri (Jumlah terminal output sesuai dengan banyaknya tombol yang tersedia). 

5. Instalasi kabel untuk Phase / tegangan sudah beres, sekarang kita akan melakukan Instalasi kabel 0 / Netral. Instalasi kabel 0 / Netral kita gunakan kabel berwarna hitam. Sambungkan kabel hitam dari meteran PLN langsung menuju terminal lampu. Instalasi Listrik 1 Phase pada Lampu dan Saklar sudah selesai. 

6. Kini saatnya untuk uji coba rangkaian Instalasi yang telah kita kerjakan.

Langkah pengujian Instalasi Listrik 1 Phase pada Lampu dan Saklar sebagi berikut  :

1. Nyalakan MCB meteran PLN. 

2. Tes menggunakan tespen pada outputnya apakah aliran listrik sudah ON / nyala. 

3. Jika sudah OK, nyalakan MCB pembagi. 

4. Tekan tombol pada saklar, maka lampu akan menyala, matikan tombol saklar maka lampu akan padam. Mudah bukan.

B. Cara Pemasangan Instalasi Listrik 1 Phase dihubungkan pada Stop Kontak

Fungsi Stop Kontak dalam Instalasi Listrik 1 Phase adalah sebagai penghubung antara peralatan-peralatan listrik yang akan digunakan dengan sumber listrik yang berasal dari PLN.

Cara pemasangan Stop Kontak dalam Instalasi Listrik 1 Phase sebagai berikut  :

1. Selalu pastikan MCB dari PLN dan MCB pembagi dalam kondisi OFF / Mati sebelum melakukan proses Instalasi, sebagai langkah pengamanan agar tidak tersengat aliran Listrik. 

2. Siapkan peralatan-peralatan seperti (Tang potong, Tang Kombinasi, tespen dan obeng). Sediakan 2 buah kabel dengan warna berbeda (Contoh : Merah & Hitam).

3. Kita akan lakukan Instalasi kabel untuk Phase / tegangan untuk Stop Kontak terlebih dahulu, menggunakan kabel merah sebagai tanda kabel Instalasi Phase / tegangan.

4. Sambungkan kabel merah dari meteran PLN menuju input MCB pembagi terlebih dahulu, sebagai pengaman untuk menghindari korsleting yang terjadi dalam rangkaian instalasi Stop Kontak. Sambungkan kembali kabel berwarna merah dari output MCB pembagi menuju salah satu input terminal pada Stop Kontak. 

5. Instalasi kabel untuk Phase / tegangan Stop Kontak sudah beres, sekarang kita akan melakukan Instalasi kabel 0 / Netral. Instalasi kabel 0 / Netral untuk Stop Kontak menggunakan kabel berwarna hitam. Sambungkan kabel hitam dari meteran PLN langsung menuju terminal Stop Kontak. Instalasi Listrik 1 Phase pada Stop Kontakr sudah selesai, kini saatnya untuk uji coba rangkaian Instalasi yang telah kita kerjakan.

Langkah pengujian Instalasi Listrik 1 Phase pada Stop Kontak sebagi berikut  :

1. Nyalakan MCB meteran PLN, 

2. Tes menggunakan tespen pada outputnya apakah aliran listrik sudah ON / nyala. 

3. Jika sudah OK, nyalakan MCB pembagi. Kemudian tes lobang Stop kontak menggunakan tespen. Jika Instalasinya benar, maka salah satu dari 2 lobang Stop Kontak teraliri listrik. Jika sudah OK, maka Stop Kontak siap digunakan untuk menyambungkan peralatan-peralatan listrik.

C. Cara Pemasangan Instalasi Listrik pada Perangkat MCB 

MCB yang ada dirumah, ada yang terpasang pada KWH meter, dan biasanya ada juga yang terpasang di dalam rumah pada papan hubung bagi (PHB).

Mengganti MCB Utama (dibawah KWH meter)

Untuk pekerjaan memasang/mengganti MCB utama yang letaknya dibawah KWH meter, tidak boleh kita lakukan sendiri, Pekerjaan pemasangan dan penggantian MCB utama yang terpasang di bawah KWH meter tersebut harus dilakukan oleh Teknisi dari PLN.

Mengganti MCB pada papan hubung bagi (PHB)

Kita bisa melakukan pemasangan atau penggantian MCB yang terpasang di dalam rumah.

Cara memasang:

1. Matikan sumber listrik dengan menurunkan tuas MCB Utama (dibawah KWH-meter)

2. Pastikan tidak ada lagi arus listrik yang mengalir pada MCB tersebut, dengan menggunakan tespen

3. Buka baut terminal kabel pada MCB, dan lepaskan kedua kabel yang terpasang pada MCB tersebut.

4. Lepaskan MCB dari dudukannya dengan menarik tuas penjepit yang ada di belakang MCB.

5. Pasang dan dudukkan kembali MCB yang baru, tekan penjepitnya dan pastikan sudah terpasang dengan kuat, biasanya akan ada suara "Kliik", saat penjepit dudukan MCB sudah terpasang dengan benar.

6. Lalu pasang kembali kabel-kabel pada terminal MCB, pastikan terpasang pada kondisinya semula, dan kencangkan baut pengikat kabel.

7. Pastikan baut terminal sudah benar-benar kencang, karena baut terminal kabel yang longgar dapat mengakibatkan percikan api, MCB terbakar dan resiko lainnya.

8. Setelah semuanya sudah terpasang dengan benar, maka anda dapat menyalakan kembali listrik dirumah, dengan menaikkan tuas MCB Utama.

Cara Memasang MCB (Pemasangan baru)

Selain MCB utama yang sudah dipasang di KWH meter oleh pihak PLN, perlu juga dipasang MCB tambahan di dalam rumah yang bertujuan untuk:

Menambah pengamanan instalasi listrik dirumah

Mempermudah kita dalam melakukan perbaikan, karena tidak perlu keluar rumah untuk mematikan sumber listrik.

Untuk membagi instalasi listrik menjadi beberapa kelompok pada papan hubung bagi (PHB), khususnya untuk ukuran rumah yang cukup luas dengan penggunaan alat instalasi listrik yang cukup banyak.

Untuk pemasangan MCB pada instalasi listrik yang belum terpasang MCB, kita dapat melakukan pemasangan MCB sendiri di rumah.

Bahan-bahan:

• Box MCB

• MCB

• Kabel NYA atau NYM

• Pipa PVC

Cara memasang:

1. Pasang Box MCB di dinding rumah dekat pintu masuk, tempatkan di lokasi yang mudah dilihat.

2. Buat jalur Pipa di dinding dari Plafon menuju Box MCB.

3. Matikan sumber listrik dengan menurunkan tuas MCB Utama (dibawah KWH-meter).

4. Pastikan tidak ada lagi arus listrik yang mengalir pada kabel-kabel instalasi listrik dengan menggunakan Testpen.

5. Pasang Kabel dari keluaran (Output) MCB utama menuju terminal kabel masukan (Input) MCB didalam rumah (pembagi) yang akan dipasang.

6. Pasang dan dudukkan MCB pada Box MCB, dan pastikan terjepit pada rel dengan benar.

7. Kemudian pasang Kabel dari Keluaran (Output) MCB pembagi di dalam rumah menuju instalasi listrik dirumah.

8. Pastikan kabel-kabel tersebut terpasang dengan benar dan terikat pada baut terminal MCB dengan kencang.

9. Tutup Box MCB.

Motor Listrik DC Bagian II

Prinsip Kerja Motor Listrik DC

Sebuah motor listrik DC mempunyai dua bagian atau komponen utama, yaitu stator Dan rotor. Stator adalah bagian motor yang tidak berputar (kumparan Medan utama), bagian yang statis ini terdiri dari rangka dan kumparan medan.  Sedangkan, rotor adalah bagian yang berputar bagian Rotor ini terdiri dari kumparan Jangkar. Dua bagian utama ini dapat dibagi lagi menjadi beberapa komponen penting yaitu diantaranya adalah Yoke (kerangka magnet), Poles (kutub motor), Field winding (kumparan medan magnet), Armature Winding (Kumparan Jangkar), Commutator (Komutator) dan Brushes (kuas/sikat arang). Kumparan jangkar mengalirkan arus yang berasal dari komutator. Tegangan DC dialirkan ke kumparan jangkar melalui karbon yang menempel komutator. Pada motor listrik DC kecil, magnet permanen dapat digunakan sebagai stator. Akan tetapi, pada motor listrik DC besar yang biasa digunakan di industri menggunakan elektromagnetik sebagai stator.

Prinsip Kerja Motor listrik DC

Pada prinsipnya motor listrik DC menggunakan fenomena elektromagnet untuk bergerak, ketika arus listrik diberikan ke kumparan, permukaan kumparan yang bersifat utara akan bergerak menghadap ke magnet yang berkutub selatan dan kumparan yang bersifat selatan akan bergerak menghadap ke utara magnet. Saat ini, karena kutub utara kumparan bertemu dengan kutub selatan magnet ataupun kutub selatan kumparan bertemu dengan kutub utara magnet maka akan terjadi saling tarik menarik yang menyebabkan pergerakan kumparan berhenti. Untuk menggerakannya lagi, tepat pada saat kutub kumparan berhadapan dengan kutub magnet, arah arus pada kumparan dibalik. Dengan demikian, kutub utara kumparan akan berubah menjadi kutub selatan dan kutub selatannya akan berubah menjadi kutub utara. Pada saat perubahan kutub tersebut terjadi, kutub selatan kumparan akan berhadap dengan kutub selatan magnet dan kutub utara kumparan akan berhadapan dengan kutub utara magnet. Karena kutubnya sama, maka akan terjadi tolak menolak sehingga kumparan bergerak memutar hingga utara kumparan berhadapan dengan selatan magnet dan selatan kumparan berhadapan dengan utara magnet. Pada saat ini, arus yang mengalir ke kumparan dibalik lagi dan kumparan akan berputar lagi karena adanya perubahan kutub. Siklus ini akan berulang-ulang hingga arus listrik pada kumparan diputuskan.

Guna menentukan arah putaran motor listrik DC digunakan kaedah Flamming tangan kiri. Kutub-kutub magnet akan menghasilkan medan magnet dengan arah dari kutub Utara ke kutup selatan. Jika medan magnet memotong sebuah kawat penghantar yang dialiri arus searah dengan empat jari maka akan timbul gerak. Prinsip kerja motor listrik DC ini adalah arus di dalam penghantar yang berada di dalam pengaruh akan bertambah besar jika arus yang melalui penghantar bertambah besar.

Jenis-jenis Motor Listrik DC

Pada dasarnya, semua Motor DC diklasifikasikan menjadi 2 Jenis utama berdasarkan hubungan Kumparan Medan dan Kumparan Angkernya, kedua jenis Motor DC tersebut adalah Motor DC sumber daya terpisah atau Separately Excited DC Motor dan Motor DC sumber daya sendiri atau Self Exited DC Motor. Motor DC sumber daya sendiri ini dapat dibedakan lagi menjadi tiga jenis yaitu Shunt Wound Motor DC,  Series Wound Motor DC dan Compound Wound Motor DC.

A. Motor DC Sumber Daya Terpisah (Separately Excited DC Motor)

Pada Motor DC jenis sumber daya terpisah ini, sumber arus listrik untuk kumparan medan (field winding) terpisah dengan sumber arus listrik untuk kumparan angker (armature coil) pada rotor seperti terlihat pada gambar diatas ini. Karena adanya rangkaian tambahan dan kebutuhan sumber daya tambahan untuk pasokan arus listrik, Motor DC jenis ini menjadi lebih mahal sehingga jarang digunakan. Separately Excited Motor DC ini umumnya digunakan di laboratorium untuk penelitian dan peralatan-peralatan khusus.

B. Motor DC Sumber Daya Sendiri (Self Excited DC Motor)

Pada Motor DC jenis Sumber Daya Sendiri atau Self Excited Motor DC ini, kumparan medan (field winding) dihubungkan secara seri, paralel ataupun kombinasi seri-paralel dengan kumparan angker (armature winding). Motor DC Sumber Daya Sendiri ini terbagi lagi menjadi 3 jenis Motor DC yaitu Shunt DC Motor, Series DC Motor dan Compound DC Motor.

1. Motor DC tipe Shunt (Shunt DC Motor)

Motor DC tipe Shunt adalah Motor DC yang kumparan medannya dihubungkan secara paralel dengan kumparan angker (armature winding). Motor DC tipe Shunt ini merupakan tipe Motor DC yang sering digunakan, hal ini dikarenakan Motor DC Shunt memiliki kecepatan yang hampir konstan meskipun terjadi perubahan beban (kecepatan akan berkurang apabila mencapai torsi (torque) tertentu). Karena Kumparan Medan dan Kumparan Angker dihubungkan secara paralel, maka total arus listrik merupakan penjumlahan dari arus yang melalui kumparan medan dan arus yang melalui kumparan angker.

Kecepatannya dapat dikendalikan dengan memasangkan sebuah resistor/tahanan secara seri dengan kumparan medan ataupun seri dengan kumparan angker. Jika resistor/tahanan tersebut dipasangkan secara seri dengan kumparan medan maka kecepatannya akan berkurang, sedangkan apabila resistor/tahanan tersebut dipasangkan secara seri dengan kumparan angker maka kecepatannya akan bertambah.

2. Motor DC tipe Seri (Series DC Motor)

Motor DC tipe Seri atau dalam bahasa Inggris disebut dengan Series DC Motor ini adalah Motor DC yang kumparan medannya dihubungkan secara seri dengan kumparan angker (armature winding). Dengan hubungan seri tersebut, arus listrik pada kumparan medan adalah sama dengan arus listrik pada kumparan angker. Kecepatan pada Motor DC tipe seri ini akan berkurang seiring dengan penambahan beban yang diberikan pada motor DC tersebut. Motor DC jenis ini tidak boleh digunakan tanpa ada beban yang terpasang karena akan berputar cepat tanpa terkendali.

3. Motor DC tipe Gabungan (Compound DC Motor)

Compound DC Motor atau Motor DC tipe Gabungan ini adalah gabungan Motor DC jenis Shunt dan Motor DC jenis Seri. Pada Motor DC tipe Gabungan ini, Terdapat dua Kumparan Medan (Field Winding) yang masing-masing dihubungkan secara paralel dan Seri dengan Kumparan Angker (Armature Winding). Dengan gabungan hubungan seri dan paralel tersebut, Motor DC jenis Compound ini mempunyai karakteristik seperti Series DC Motor yang memiliki torsi (torque) awal yang tinggi dan karakteristik Shunt DC Motor yang berkecepatan hampir konstan.

Motor DC tipe Gabungan (Compound DC Motor) ini dapat dibedakan lagi menjadi dua jenis yaitu Long Shunt Compound DC Motor yang kumparan medannya dihubungkan secara paralel dengan kumparan angkernya saja dan dan Short Shunt Compound DC Motor yang kumparan medannya secara paralel dengan kombinasi kumparan medan seri dan kumparan angker.

Motor Listrik DC Bagian I

Motor Listrik DC

Pengertian Motor Listrik DC

Pengertian Motor DC dan Prinsip Kerjanya – Motor Listrik DC atau DC Motor adalah suatu perangkat yang mengubah energi listrik menjadi energi kinetik atau gerakan (motion). Motor DC ini juga dapat disebut sebagai Motor Arus Searah. Seperti namanya, DC Motor memiliki dua terminal dan memerlukan tegangan arus searah atau DC (Direct Current) untuk dapat menggerakannya. Motor Listrik DC ini biasanya digunakan pada perangkat-perangkat Elektronik dan listrik yang menggunakan sumber listrik DC seperti Vibrator Ponsel, Kipas DC dan Bor Listrik DC. Kumparan Medan pada motor DC disebut stator (bagian yang tidak berputar) dan kumparan jangkar disebut rotor (bagian yang berputar). Motor listrik DC dapat ditemukan peralatan rumah tangga seperti kipas angin, hairdryer.

Motor Listrik DC atau DC Motor ini menghasilkan sejumlah putaran per menit atau biasanya dikenal dengan istilah RPM (Revolutions per minute) dan dapat dibuat berputar searah jarum jam maupun berlawanan arah jarum jam apabila polaritas listrik yang diberikan pada Motor DC tersebut dibalikan.

Motor Listrik DC tersedia dalam berbagai ukuran rpm dan bentuk. Kebanyakan Motor Listrik DC memberikan kecepatan rotasi  sekitar 3000 rpm hingga 8000 rpm dengan tegangan operasional dari 1,5V hingga 24V. Apabile tegangan yang diberikan ke Motor Listrik DC lebih rendah dari tegangan operasionalnya maka akan dapat memperlambat rotasi motor DC tersebut sedangkan tegangan yang lebih tinggi dari tegangan operasional akan membuat rotasi motor DC menjadi lebih cepat. Namun ketika tegangan yang diberikan ke Motor DC tersebut turun menjadi dibawah 50% dari tegangan operasional yang ditentukan maka Motor DC tersebut tidak dapat berputar atau terhenti. Sebaliknya, jika tegangan yang diberikan ke Motor DC tersebut lebih tinggi sekitar 30% dari tegangan operasional yang ditentukan, maka motor DC tersebut akan menjadi sangat panas dan akhirnya akan menjadi rusak.

Pada saat Motor listrik DC berputar tanpa beban, hanya sedikit arus listrik atau daya yang digunakannya, namun pada saat diberikan beban, jumlah arus yang digunakan akan meningkat hingga ratusan persen bahkan hingga 1000% atau lebih (tergantung jenis beban yang diberikan). Oleh karena itu, produsen Motor DC biasanya akan mencantumkan Stall Current pada Motor DC. Stall Current adalah arus pada saat poros motor berhenti karena mengalami beban maksimal.

Motor listrik DC memiliki kelebihan dan kekurangan. Kelebihan motor listrik DC, yaitu mudah untuk memahami perencanaan, mudah untuk mengontrol kecepatan, mudah untuk mengontrol torsi, serta sederhana dan desain murah. Adapaun beberapa kekurangan motor listrik DC, yaitu membutuhkan biaya mahal, tidak dapat diandalkan kontrol pada kecepatan rendah, serta fisik lebih besar, serta dibutuhkan perawatan yang tinggi

Komponen Motor Listrik DC

Motor listrik DC terdiri atas beberapa komponen penting. Komponen-komponen penting dari motor DC dapat dilihat pada Gambar dibawah.

Komponen Motor DC

Secara fisik, mesin motor listrik DC tampak jelas ketika rumah motor atau disebut stator dibongkar terdapat kutub-kutub magnet bentuknya menonjol seperti pada gambar. 

Stator Mesin DC

Mesin Motor listrik DC yang sudah dipotong akan tampak beberapa komponen yang mudah dikenali. Bagian yang berputar dikenali. Bagian yang berputar dan berbentuk belitan kawat dan ditopang poros disebut sebagai rotot atau jangkar.

Fisik Mesin DC

Bagian rotor mesin motor listrik DC salah satu ujungnya terdapat komutator yang merupakan kumpulan segmen tembaga yang tiap-tiap ujungnya disambungkan dengan ujung belitan rotor seperti pada gambar.

Penampang Komutator

Komutator merupakan bagian yang sering untuk memasukkan arus dari jala-jala ke rotor.

Sikat arang (carbon brush) dipegang oleh pemegang sikat (brush holder) seperti terlihat pada gambar agar kedudukan sikat arang stabil. 

Pemegang Sikat Arang

Pegas akan menekan sikat arang sehingga hubungan skuat arang dengan kamutator tidak goyah. Sikat arang dapat memendek karena usia pemakaian dan secara periodik harus diganti dengan sikat arang baru.

Ada komponen utama dalam motor listrik DC, yaitu kutup medan, dinamo, dan komutator.

Komponen utama motor DC

a. Kutub Medan

Secara sederhana digambarkan bahwa interaksi dua kutub magnet akan menyebabkan perputaran pada motor DC. Motor DC memiliki kutub medan yang stasioner dan dinamo yang menggerakkan bearing pada ruang di antara kutub medan. Motor DC sederhana memiliki dua Kutub medan, yaitu kutub Utara dan kutub selatan. Garis magnetik energi membesar melintasi bukan di antara kutub-kutub dari Utara ke selatan. Untuk motor yang lebih besar atau lebih komplek terdapat satu atau lebih elektromagnetik. Elektromagnetik menerima listrik dari sumber daya dari luar sebagai penyedia struktur medan.

b. Dinamo

Jika arus masuk menuju dinamo maka arus ini akan menjadi elektromagnetik. Dinamo yang berbentuk silinder, dihubungkan ke as penggerak untuk menggerakkan beban. 

Dinamo

Untuk motor DC yang kecil, dinamo berputar dalam Medan magnet yang dibentuk oleh kutub-kutub, sampai kutub utara dan selatan magnet berganti lokasi. Jika hal ini terjadi, arusnya berbalik untuk mengubah kutub-kutub utara dan selatan dinamo.

c. Komutator

Komponen ini terutama ditemukan dalam motor listrik DC. Kegunaan adalah untuk membalikan arah arus listrik dalam dinamo. Komutator juga membantu dalam transmisi arus antara dinamo dan sumber daya.

Komutator

Catu tegangan DC dari baterai menuju ke lilitan melalui sikat yang menyentuh komutator, dua segmen yang terhubung dengan dua ujung lilitan. Kumparan satu lilitan pada gambar disebut angker dinamo. Angker dinamo adalah sebutan untuk komponen yang berputar diantara Medan magnet.

Dalam memahami sebuah motor listrik, penting untuk mengerti apa yang dimaksud dengan beban motor. Beban mengacu kepada keluaran tenaga putar/torsi sesuai dengan kecepatan yang diperlukan. Beban umumnya dapat dikategorikan kedalam tiga kelompok:

a) Beban torsi konstan, adalah beban dimana permintaan keluaran energinya bervariasi dengan kecepatan operasinya, namun torsi nya tidak bervariasi. Contoh beban dengan torsi konstan adalah conveyors, rotary kilns, dan pompa displacement konstan.

b) Beban dengan torsi variabel, adalah beban dengan torsi yang bervariasi dengan kecepatan operasi. Contoh beban dengan torsi variabel adalah pompa sentrifugal dan fan (torsi bervariasi sebagai kwadrat kecepatan).

c) Beban dengan energi konstan, adalah beban dengan permintaan torsi yang berubah dan berbanding terbalik dengan kecepatan. Contoh untuk beban dengan daya konstan adalah peralatan-peralatan mesin.

Gambar Kerja Pemasangan Instalasi Tenaga Listrik Satu Fasa

Gambar Kerja Pemasangan Instalasi Tenaga Listrik Satu Fasa

Selain memahami tentang peralatan dan perencanaan instalasi listrik, seorang teknisi juga perlu memahami tentang kemampuan dalam membaca gambar kerja instalasi. Pada dasarnya, gambar kerja instalasi memiliki peranan yang vital dalam perencanaan instalasi. Hal tersebut dikarenakan hanya dengan menggunakan bantuan gambar, suatu proyek pemasangan instalasi dspan dilakukan. Dalam hal ini, gambar kerja atau gambar teknik adalah suatu bentuk perpaduan antara gambar sains dan gambar seni yang dapat digunakan untuk menyelesaikan berbagai persoalan, khususnya di bidang kelistrikan.

Sebelum mengetahui lebih lanjut mari kita mengetahui terlebih dahulu simbol-simbol dari gambar teknik untuk instalasi listrik bangunan.

1. Gambar Kerja Instalasi Listrik 1 Fasa

Gambar teknik memiliki fungsi sebagai bahasa tertulis dalam bentuk gambar antara perencana dan pelaksana. Seorang ahli listrik harus dapat membuat, membaca, dan mengoreksi gambar. Gambar teknik juga mengandung unsur seni, tetapi juga harus memperhatikan aturan-aturan tertentu, seperti di Indonesia dalam dunia teknik listrik aturan yang ada antar lain PUIL (Persyaratan Umum Instalasi Listrik).

Produk yang dihasilkan dalam suatu perencanaan, yaitu gambar dan analisis. Gambar merupakan bahasa teknik yang diwujudkan dalam simbol-simbol. Gambar tersebut dapat berupa gambar sketsa, gambar proyeksi, gambar perspektif, gambar denah, serta gambar situasi.

Gambar denah ruangan atau bangunan rumah (gedung) sangat diperlukan dalam pemasangan instalasi listrik, yaitu sebagai acuan pemasangan instalasi listrik pada rumah atau bangunan tersebut. Ada beberapa jenis gambar yang harus dikerjakan dalam tahap perancangan suatu proyek pemasangan instalasi listrik penerangan dan tenaga yang baku menurut PUIL 2000. Rancangan instalasi listrik tersebut terdiri beberapa hal, yaitu sebagai berikut.

a. Gambar Situasi

Gambar situasi harus menunjukkan dengan jelas letak gedung atau tempat, dimana instalasinya akan dipasang, serta rencana penyambungan dengan jaringan PLN. Keterangan-keterangan ini diperlukan PLN (atau perusahaan listrik lainnya) untuk dapat menentukan kemungkinan penyambungan dan biayanya.

Gambar Situasi

Yang menunjukkan gambar posisi gedung/bangunan yang akan dipasang instalasi listriknya ter-hadap saluran/jaringan listrik ter-dekat. Data yang perlu ditulis pada gambar situasi ini adalah alamat lengkap, jarak terhadap sumber listrik terdekat (tiang listrik/ bangunan yang sudah berlistrik) untuk daerah yang sudah ada jaringan listriknya. Bila belum ada jaringan listriknya, perlu digambar-kan rencana pemasangan tiang-tiang listrik. 

Keterangan: 

A : Lokasi bangunan 

B : Jarak bangunan ke tiang 

C : Kode tiang/transformator 

U : Menunjukkan arah utara 

Pada dasarnya gambar tersebut memperlihatkan dimana letak suatu gedung yang akan kita pasang Instalasi kelistrikannya.

b. Gambar Instalasi

Gambar Instalasi meliputi hal, yaitu berikut:

1) Rancangan tata letak yang menunjukkan dengan jelas letak perlengkapan listrik beserta sarana kendalinya (pelayanannya), seperti titik lampu, kotak kontak sakelar, motor listrik, PHB, dan lain-lian.

2) Rancangan hubungan perlengkapan listrik dengan gawai pengendalinya seperti hubungan lampu dengan sakelarnya, motor dengan penghasutnya, dan dengan gawai pengatur kecepatan yang merupakan bagian dari sirkuit akhir atau cabang sirkuit akhir.

3) Gambar hubungan antara bagian sirkuit akhir tersebut dalam butir 2 dan PHB yang bersangkutan, ataupun pemberian tanda dan keterangan yang jelas mengenai hubungan tersebut

4) Tanda ataupun keterangan yang jelas  mengenai setiap perlengkapan listrik.

Gambar Instalasi

c. Gambar Diagram Garis Tunggal dan Diagram Garis Ganda

Diagram garis tunggal biasanya disebut diagram perencanaan instalasi listrik, sedangkan diagram garis ganda disebut diagram pelaksanaan. Diagram garis tunggal diterapkan pada instalasi rumah sederhana maupun instalasi gedung-gedung sederhana hingga gedung besar bertingkat.

1) Diagram PHB lengkap  dengan keterangan mengenai ukuran dan besaran nominal komponennya.

2) Keterangan mengenai jenis besar beban yang terpasang dan pembagiannya.

3) Ukuran dan besar penghantar yang dipakai

4) Sistem pentanahan.

Gambar Instalasi dengan Diagram Garis Tunggal

d. Gambar perincian atau keterangan yang diperlukan misalnya :

1) Perkiraan ukuran fisik perlengkapan hubung bagi.

2) Cara pemasangan alat-alat listriknya

3) Cara pemasangan kabelnya.

4) Cara kerja instalasi kontrolnya kalau ada.

Gambar Perincihan

Selain gambar-gambar diatas, dalam merancang atau menggambar instalasi listrik penerangan dan tenaga, juga dilengkapi dengan analisis data perhitungan teknis mengenai susut tegangan. Selain itu, perlu juga dilengkapi dengan daftar kebutuhan bahan instalasi, dan utmraian tekniks sebagai perlengkap, meliputi penjelasan tentang cara pemasangan peralatan atau bahan.

Bangunan seperti rumah tinggal, kantor, maupun sekolah yang dilengkapi sarana pendukung listrik dalam membangun. Hal tersebut supaya dapat berpungsi dan dihuni dengan baik, nyaman, serta memenuhi keselamatan. Dengan demikian diperlukan perencanaan gambar instalasi listrik yang cermat dengan mengacu pada aturan-aturan yang ditetapkan dalam dunia teknik listrik.

Gambar instalasi listrik memegang peranan yang sangat vital dan menentukan dalam suatu perencanaan instalasi. Hal itu karena hanya dengan bantuan gambar suatu pekerjaan pemasangan instalasi dapat dilaksanakan. Instalasi bpeneramgan yang kecil dengan nilai daya pasang 450 VA, disebut instalasi listrik penerangan satu fasa, 1 grup dengan pengaman arus (MCB) 2 Ampere. Pelayanan tenaga listrik dari tiang jaringan listrik ke pemakai (kWh + MCB) merupakan tugas PLN. Adapun dari panel bagi (kotak sekring) sampai pemasangan titik nyala (lampu dan kotak kontak) dan satu unit grounding (pentanahan) merupakan tugas Biro Teknik Listrik (BTL). Penempatan sakelar dekat pintu dan mudah dicapai oleh tangan. Arah tuas (kutub) sakelar harus sama baik saat menghidupkan ataupun dimatikan. Adapun pemasangan dan penempatan kotak kontak disesuaikan dengan beban yang akan disambung. Tinggi penempatan sakelar dan kotak kontak 150 cm di atas lantai.

2. Syarat-syarat Instalasi Listrik

Persyaratan umum instalasi listrik memiliki tujuan dan maksud untuk terselenggaranya instalasi listrik dengan baik. Peraturan tersebut lebih lebih diutamakan pada keselamatan manusia terhadap bahaya sentuhan serta kejutan arus, keamanan instalasi listrik, beserta perlengkapannya dan keamanan gedung serta isinya terhadap kebakaran akibat listrik.

a. Persyaratan Instalasi Listrik

Persyaratan instalasi listrik berlaku untuk semua instalasi arus kuat, baik mengenai perencanaan, pemasangan, pemeriksaan, pengujian, pelayanan, pemeliharaan, pengawasannya. Namun, ada beberapa persyaratan umum instalasi listrik ini tidak berlaku untuk beberapa hal sebagai berikut.

1) Bagian dari instalasi listrik dengan tegangan rendah yang hanya digunakan untuk menyalurkan berita dan isyarat.

2) Bagian dari instalasi listrik yang digunakan untuk keperluan telekomunikasi dan pelayanan kereta api

3) Instalasi listrik dalam kapal laut, kapal terbang, kereta rel listrik, dan kendaraan lain yang digerakkan secara mekanik.

4) Instalasi listrik dibawah tanah dalam tambang.

5) Instalasi listrik dengan tegangan rendah yang tidak melebihi 25 volt danbdayajyabtidak melebihib100 Watt.

b. Syarat-syarat Instalasi Listrik

Selain persyaratan umum instalasi listrik (PUIL) dan peraturan mengenai kelistrik yang berlaku, harus diperhatikan juga syarat-syarat dalam pemasangan instalasi listrik, yaitu sebagai berikut.

1) Syarat Ekomonis

Instalasi listrik harus dibuat dengan baik, sehingga harga keseluruhan dari instalasi itu mulai dari perencanaan, pemasangan, dan pemeliharaannya semurah mungkin. Selain itu, kerugian daya listrik harus sekecil mungkin.

2) Syarat Keamanan

Instalasi listrik harus dibuat baik, sehingga kemungkinan timbul kecelakaan sangat kecil. Aman dalam hal tersebut berarti tidak membahayakan jiwa manusia dan terjaminnya peralatan dan benda-benda disekitarnya dari kerusakan. Kerusakan tersebut akibat dari adanya gangguan masalnya tegangan lebih, gangguan hubung singkat, kelebihan beban, dan sebagainya.

3) Syarat Keandalan (Kelangsungan Kerja)

Kelangsungan pengaliran arus listrik kepada konsumen harus terjamin dengan baik. Dengan demikian, instalasi listrik harus direncanakan dengan baik, sehingga kemungkinan terputusnya atau terhentinya aliran listrik relatif kecil.