Kelas X_SMK_teknik-pemeliharaan-dan-perbaikan-sistem-elektr_1

Mengenali Kerusakan Komponen Elektronika3.4. Resistor Variable (Potensiometer)Potensiometer dapat dikelompokkan dalam tiga kelompok u-tama bergantung pada bahan resistif yang dipergunakan, yai-tu:a. Karbon senyawaan, karbon yang dituang berbentuk jalur padat atau lapisan karbon ditambah zat pengisi. dituang pada suatu substrat atau dasar.b. Gulunqan kawat Nikhrom atau kawat resistansi lainnya yang digulung pada sebuah bentuk isolasi biasanya ber- bentuk pipa kecil.c. Cermet suatu lapisan film tebal pada sebuah substrat atau dasar keramik.Potensiometer yang dijual umum ada dua tipe, yaitu: tipe Ayang perubahan resistansinya bersifat logaritmis bila diputardan tipe B yang perubahan resistansinya bersifat linier biladiputar.GC Loveday,1980, 40Gambar 3.2: Konstruksi Dasar Potensiometer 91

Mengenali Kerusakan Komponen Elektronika Pada umumnya persyaratan potensiometer berada dalam tiga kategori: ● Preset atau trimmer (gambar 3.3.a) ● Kontrol kegunaan umum (gambar 3.3.b) ● Kontrol presisi Contoh-contoh dengan persyaratannya diberikan pada Tabel 3.3. (b) (a) Gambar 3.3: Bentuk Potensiometer Tabel 3.3: Aplikasi Resistor Variabel Tipe Tole Putaran ran yang(b) Contoh si Kelini Stabi Gulung Aplikasi eran litas diharap an kan Preset pengaturan ± Tak Tinggi Kurang Tunggal atau lebar pulsa 20% penting ±2% dari 50 atau Trimmer yang tetap dari mono 10.000 banyak Kontrol stabil kegunaan 50.000 Tunggal umum Kontrol ± ±10% Medium (pasang kecemerlangan 20% ±10% Tunggal pada pada osiloskop atau panel) banyak Kontrol i a n Tegangan Tinggi kepresis Output yang ± 0.5% (pasang terkalibrasi ±3% ±0.5% pada dari sebuah panel) catu daya laboratorium 92

Mengenali Kerusakan Komponen Elektronika3.5. Kegagalan- 3.6. KapasitorKegagalan pada Sebuah kapasitor terdiri dari dua pelatResistor Variable konduktor yang terpisah oleh suatu isolator dielektrika. Rumus terkenal un-Kecepatan kegagalannya lebih tuk kapasitansi C adalah :tinggi dari pada jenis resistortetap, untuk potensiometer mem- C = ξ 0ξ r A Dengan : dpunyai kecepatan kegagalan ε0 adalah permitivitas mutlakkira-kira 3 x 10-6 perjam sudah εr adalah konstanta dielektrikaumum, tetapi angka-angka itu A adalah luas plat (m2)berubah bergantung pada meto- d adalah jarak antara plat-plat, yaitude yang digunakan oleh pabrik- tebal dielektrika (m)nya. Kerusakan yang terjadi pa- Luas plat, kontanta dielektrika harusda sebuah potensiometer bisa tinggi, dan tebal dielektrika yang kecilsebagian atau total. untuk mendapatkan C yang cukup be-Kerusakan sebagian : sar. Ukuran efisiensi sebuah kapasitor ditentukan oleh muatan listrik (Q=C.V)● Kenaikan resistansi kontak total yang dapat disimpan.menimbulkan kenaikan noise Jenis-jenis kapasitor dapat dilihat pada gambar 3.4. Pada baris terataskelistrikan.● Kontak yang terputus-putus, adalah kapasitor elektrolit termasukini dapat disebabkan oleh jenis polar (mempunyai kutub + dan -),partikel-partikel debu, minyak sedang baris kedua adalah kapasitorgemuk (pelumas) atau ba- plastik film dan baris ketiga adalah ka-han-bahan ampelas yang ter- pasitor keramik. Kedua-duanya terma-kumpul antara kontak geser suk jenis kapasitor non polar (pema- sangannya bebas karena tak ada ku-dan jalur.Gangguan tadi dapat dihilangkan tub-kutubnya). Besar harga sebuah ka-dengan bahan pembersih seperti pasitor terbaca pada badan kapasitor.contact cleaner.Kerusakan total :● Merupakan sirkit terbukadian tara jalur dan sambu-ngan ujung-ujungnya atauantara kontak geser dan ja-lur.Hal ini dapat disebabkan olehperkaratan bagian-bagian logamkarena kelembaban, atau pem- Gambar 3.4: Macam-Macam Kapasitor Tetap dan Variablebengkakan logam-logam / plastikyang terjadi saat penuangan ja-lur yang menggunakan tempera- Ingat rumus perhitungan C seri dan Ctur tinggi. paralel terbalik dengan rumus pada resistor (lihat Hal. 3-2). 93

Mengenali Kerusakan Komponen Elektronika3.7. Kegagalan pada angsur. Kapasitor 2.Kenaikan resistansi seri, yaitu suatu kenaikan faktor disipasi .Kapasitor merupakan komponen Beberapa penyebab kerusakanyang dapat diandalkan, menunjuk adalah:kan kegagalan yang rendah teruta a). Kerusakan ketika fabrikasi :ma bila diderating (lihat Bab 2.3.7). kontaminasi chloride pada elek-Umur kapasitor dapat diperpan- trolit, akan menimbulkan perkajang dengan cara: ratan pada sambungan internal,a) Dioperasikan dibawah batas kerusakan mekanis pada ujungtegangan yang diperbolehkan. dari kapasitor berlapis logam,b) Dioperasikan pada temperatur menimbulkan panas berlebih danambient yang rendah, dengan sirkit terbuka.menurunkan temperatur 10ºC b). Salah pakai:dapat melipatkan umurnya dua Kapasitor digunakan melebihi te-kali lebih panjang. gangan yang tertulis, atau teknikKerusakan yang mungkin terjadi : assembling yang jelek menimbulKatastrofik (mendadak & total): kan tekanan mekanis terhadap1. Hubung singkat : tembus dielek- penyambung-penyambung ujungtrikanya dan selubung (Seal).2. Sirkit terbuka : kerusakan pada c) Lingkungan :penyambung ujungnya. Kejutan-kejutan mekanik, getar-Degradasi (berangsur-angsur an mekanik, temperatur tinggi /dan sebagian) : rendah, dan kelembaban.1. Penurunan resistansi dari isolasi Daftar kerusakan dan kemungkinanatau kenaikan arus bocor pada penyebab untuk beberapa jenis ka-jenis elektrolit secara berangsur- pasitor terlihat pada tabel 3.3.Tabel 3.3: Kerusakan Kapasitor dan PenyebabnyaJENIS C KERUSAKAN KEMUNGKIN PENYEBABNYAKertas ● Kering bahan renda ● Kebocoran seal. Kejutan mekanik,Keramik man, menimbulkan termal atau perubahan-perubahanFilm plastik sambung singkat tekanan.AlumuniumElektrolit ● Sirkuit terbuka. ● Kejutan mekanik / thermal.Mika ● Sambung singkat ● Pecahnya dielektrika karena kejutan atau getaran ● Sirkuit terbuka ● Pecahnya sambungan ● Perubahan-perubah ● Elektroda perak tidak melekat benar an kapasitansi pada perak ● Sirkuit terbuka ● Kerusakan pada semprotan diujung, ketika fabrikasi atau asembeling. ● Sambung singkat, ● Hilangnya dielektrika. Temperatur karena bocor. tinggi. ● Kapasitansi mengecil. ● Hilangnya elektrolit karena tekanan, kejutan mekanik atau temperatur. ● Sirkuit terbuka ● Pecahnya sambungan internal. ● Sambung singkat ● Perpindahan perak disebabkan oleh kelembaban yang tinggi. ● Sirkuit terbuka. ● Perak tidak menempel ke mika. 94

Mengenali Kerusakan Komponen Elektronika\3.8. Piranti-Piranti 3.9. Kerusakan pada Semikonduktor SemikonduktorKlasifikasi semikonduktor: Kedua semikonduktor ini mu- SEMIKONDUKTOR dah rusak kalau mendapat be- ban lebih. Kemungkinan kerusakan yang terjadi adalah: BIPOLAR UNIPOLAR - Hubung singkat: pada● Transistor ● FET junction BE, BC atau CE.● Dioda ● Mosfet● UJT ● VMOS - Terbuka: pada junction BE● IC Logika ● CMOS● IC Linear ● IC Linear atau BC. Beberapa penyebab kerusak- an semikonduktor adalah : KERUSAKAN MEKANIS SAAT FABRIKASI : ¾ Proses-proses difusi ¾ Proses Metalisasi ¾ Proses Mekanist; SALAH PEMAKAIAN ¾ Melewati tegangan catu, arus dan daya maksimumnya ¾ Memasukan / mencabut IC saat tegangan hidup BAHAYA LINGKUNGAN¾ Interferensi kelistrikan¾ Kejutan tegangan oleh mesin atau relay¾ Medan magnetik 95

Mengenali Kerusakan Komponen Elektronika3.10.Pencegahan-Pencegahan KetikaMenangani dan Mentest Komponen-Komponen Membengkokkan Salah Benar kawat penghubung:● Jangan berkali-kali● Jangan terlalu dekat dengan badan kom- ponen (3-5 mm) Kejutan Mekanis● Jatuhnya komponen semikonduktor● Memotong kawat penyambung● Mengerik permukaan komponen Kejutan termal● Solder 20-50 Watt● Suhu solder maksimum 300°- 400°C● Lama menyolder 5 detik● Gunakan “Solder Wick” atau “Atraktor” untuk melepas konponen dengan menggunakan solder.Gambar 3.5: Gelang Anti Statik Kejutan elektrostatik (juga pada MOS) ● Gunakan tes probe yang kecil ● Pemasangan komponen MOS paling akhir ● Pucuk solder harus tak bertega- ngan. ● Jangan memasukkan / melepas komponen semikonduktor saat catu daya hidup ● Hindari tegangan kejut dari relay atau saat saklar on. ● Sinyal tak terpasang ke input saat catu daya padam. ● Gunakan gelang / pakaian anti static (di pabrik) saat memasang IC MOS (gambar 3.5). 96

Mengenali Kerusakan Komponen Elektronika3.11. Rangkaian Test untuk Komponen- KomponenVerifikasi(pembuktian kembali):● mengukur resistor dengan menggunakan Ohmmeter.● Mencek apakah transistor yang satu-rasi menjadi tidak konduk kalau junction basis- emiter disambung singkat. Test Go atau No-go : menentukan beberapa para- meter atau karakteristik se- buah komponen berada da- lam batas-batas spesifikasi. Pengukuran yang relatif akurat pada parameter kompo- nen: Biasanya dilakukan di Laboratorium-laboratorium untuk pengujian ketahanan sebuah komponen yang akan dipergunakan pada sebuah produk yang baru akan diluncurkan. Agar benar-benar dihasilkan rangkaian / peralatan yang sesuai dengan yang diharapkan. Hampir semua parameter / karakteristik komponen tersebut diuji disini. Catatan : Biasanya pada perkakas test dan servis, tujuannya adalah untuk mencari kesalahan secara cepat, dan karena itu metoda pertama dan kedua digunakan Iebih sering dari pada yang ketiga. 97

Mengenali Kerusakan Komponen Elektronika3.12 Pentesan Dalam hal ini Cx = ½ πfVo de- Komponen ngan ketelitian ±10% untuk Sederhana nilai-nilai kapasitif 1000pF sampai 1 uF.Test untuk menentukan suatu sir-kit sambung singkat ataupun sir-kit terbuka,dipergunakan fungsiohm pada sebuah multimeter, te-tapi untuk memeriksa sirkit terbu-ka perlu melepaskan solderan sa-tu ujung kawat penyambung kom-ponen dan diangkat dari lubang Gambar 3.6: Rangkaian sederhanakemudian baru diukur, jika tidak untuk mengukur kapasitansi.demikian, komponen-komponen Cara yang lebih baik ialahyang tersambung paralel dengan dengan mempergunakan se-komponen yang dicurigai akan buah jembatan ac seperti pa-memberikan hasil pengukuran re- da gambar 3.7 untuk mem-sistansi yang salah. Suatu alter- bandingkan kapasitor yangnatif lain yang dipakai untuk men- tak diketahui nilainya dengancek suatu resistor sirkit terbuka sebuah kapasitor standar.(putus) ialah dengan menjemba-tani resistor yang dicurigai de-ngan resistor yang diketahui nilai-nya kemudian cek kembali resis-tansi sirkitnya.Kapasitor bocor ju-ga dapat ditest menggunakanohm meter, sekali iagi denganmelepaskan sambungan satu u-jung kapasitor itu dari sirkitnya.Sebuah kapasitor elektrolit harusmenunjukan resistansi rendahmula-mula, ketika kapasitor itumengisi muatan listriknya, tetapiresistansinya harus dengan cepatkembali mencapai nilai tak ter-hingga.Kapasitor yang putus atau Gambar 3.7: Jembatansirkit terbuka,dapat ditentukan kapasitansi (indikator noldengan memasang kapasitor lain dapat osiloskop atau meter acsecara paralel dan melakukan pe- yang peka)ngecekan sirkit dalam keadaanberoperasi, atau terlepas kapasi-tor itu dan melakukan pengetes-an pada sebuah susunan pentest Pada keadaan setimbangyang sederhana seperti pada berlaku: C1 = (R2/R1)C2gambar 3.6 dengan mempergu-nakan sebuah audiogenerator 1kHz dan dua buah meter. 98

Mengenali Kerusakan Komponen Elektronika Mentest dioda, transistor dan semikonduktor la- innya dapat pula dilakukan dengan menggunakan fungsi ohm dari multimeter. Yang penting adalah mengetahui kedudukan polaritas baterai dalam meter, dalam sebuah meter tertentu terminal per- sekutuannya (ditandai dengan hitam) mempunyai tegangan positif pada fungsi ohm.Jika kalian tidak mengetahui sambungan baterai dalammeter yang kalian pakai, polaritasnya dapat kalian tentukandengan menyambungkan multimeter lain pada fungsitegangan, atau dengan mengukur resistansi arah maju atauarah balik sebuah semikonduktor, dioda atau transistor yangdiketahui polaritasnya lihat gambar 3.8. Sesudah kalianmenentukan polaritas ohm meter, kalian dapat mengukur /menentukan banyak hal tentang transistor. Gambar 3.8: Pemakaian dioda semikonduktor un- tuk menentukan polaritas multimeter pada fungsi ohm. Meter menunjukkan resistansi rendah, berarti bahwa terminal hitamnya berhubungan dengan ter- minal positif baterai didalamnya. 99

Mengenali Kerusakan Komponen ElektronikaLangkah-langkah mentes sebuah Transistor dengan menggunakanmultimeter (Ohmmeter) adalah: Gambar 3.9: Mengukur resistansi junction sebuah transistor npn memperguna- kan multimeter. Bias arah maju pada basis-emiter, harus menunjukkan resistan- si rendah. Biasanya kurang dari 1 k ohm. Gambar 3.10: Bias arah maju pada basis kolektor harus menunjukan resistansi rendah (kurang dari 1 k ohm)Gambar 3.11: Bias arah balik padaemiter basis harus menunjukkanresistansi tinggi (lebih besar dari100 k ohm)Gambar 3.12: Bias arah balikpada kolektor basis harusmenunjukkan resistansi tinggi(lebih besar dari 100 k ohm). 100

Mengenali Kerusakan Komponen ElektronikaApabila melakukan pengetesan komponen, dan dilakukan terhadaptransistor, FET dan IC maka seharusnya : INGAT-INGAT ! Periksa catu daya dekat pada komponen-komponen yang sebenarnya, dan untuk IC langsung pada pin-pin yang bersangkutan. Jangan mempergunakan test pro- be yang besar, karena test probe yang terlalu besar mudah menim- bulkan hubung singkatHindarilah pemakaianpanas yang berlebihanketika melepas solde-ran komponen dan ja-ngan melepaskan keti-ka unit hidup catu daya-nyaKlaus Tkotz,2006 Jangan sekali-kali melepaskan atau memasukkan piranti tanpa terlebih dulu mematikan catu daya. Komponen-komponen dapat rusak dengan mudah, karena adanya kejutan arus yang berlebihan 101

Mengenali Kerusakan Komponen Elektronika3.13. Pengukuran Pada jembatan RCL universal dan Akurat Komponen komersial, dipergunakan tiga buah sirkit jembatan (gambar 3.14).Pada suatu saat diperlukan pengu- Frekuensi catu daya untuk jembat-kuran yang akurat atau teliti tentang an biasanya 1 kHz, dan detektordata suatu komponen atau piranti, ac yang sangat sensitif biasanyadan perlu dipahami prinsip-prinsip dipergunakan sebuah penguatumum yang bersangkutan. Untuk yang ditala pada 1 kHz denganketelitian yang baik (± 0,1%) metoda outputnya mencatu sebu-ah meterjembatanlah yang dipergunakan un- kumparan putar lewat penyearah.tuk membandingkan yang tidak dike- Dalam keadaan balance (setim-tahui dengan yang standar. Susunan bang) nilai komponen dinyatakanjembatan Wheatstone (gambar 3.13) dalam bentuk digital agar mudahdapat dipergunakan untuk peng- dibaca.ukuran resistansi dan ada dalamkeadaan setimbang bilamana Ra/Rb= Rx/Rs. Penunjukkan detektor Dadalah minimum. Hal ini dikarena-kan tegangan jatuh pada ujung-ujung Rb sama dengan teganganjatuh pada Rs. Titik balans (setim-bangnya tidak, bergantung pada ni-lai tegangan catu dan setiap indika-tor nol yang peka dapat digunakan.Ketelitiannya bergantung pada to-leransi dan stabilitas dari resistorpembanding Ra, Rb dan resistorstandar Rs. Pada keadaan setim-bang, ketika Ra dan Rb telah distelpada penujukkan nol.Ra/Rb = Rx/RsBerarti bahwaGC Loveday,1980, 59 GC Loveday,1980, 59Gambar 3.13: Jembatan Wheatstone Gambar 3.14: Sirkit AC untuk L, C, R 102

Mengenali Kerusakan Komponen ElektronikaUntuk sebuah contoh yang spesifik buat jembatan pemakaian umumadalah :Induktansi 1 hH sampai 100 HKapasitansi 1 pF sampai 1000 µF 10 m ohm sampai 10 M ohmResistansi 0 sampai 10 pada 1 kHzFaktorQ(kumparan)Faktor Disipasi 0 sampai 0,1 pada 1 kHz(Kondensator)Ketelitian pada 0,5%semuapengukuranTerlepas dari jembatan yang tidak sering diperlukan dalam situasi servis,ada beberapa metoda yang baik dan cepat untuk pengukuran komponen.Dua hal perlu diperhatikan :a). Efek setiap arus pengukuran atau tegangan pengukuran terhadap komponen, jika arus pengukuran terlalu tinggi akan menimbulkan disi- pasi daya yang terlalu besar dalam piranti yang diukur atau suatu te- gangan test akan menimbulkan kerusakan tembus (jebol).b). Sumber kesalahan yang terdapat dalam pengukuran yaitu kesalahan- kesalahan seperti ketidak telitian meter dan efek pembebanan, induk- tansi kawat penyambung, kapasitansi kawat penyambung, resistansi kawat penyambung. Pada umumnya test lead harus sependek mung- kin, terutama jika nilai-nilai rendah diukur, dan lebih-lebih kalau peng- ukuran itu dilakukan pada frekuensi tinggi.Peralatan yang dijual dipasaran untuk mengukur kapasitansi dan induk-tansi juga termasuk akurat walau harus secara manual, dapat dilihat padagambar 3.15.Gambar 3.15: Kapasitansi / Induktansi Meter. 103

Mengenali Kerusakan Komponen Elektronika3.14. Pengukuran Komponen AktifUntuk berbagai semikonduktor diskrit parameter-parameter yang terpen-ting diberikan pada tabel 3.5.Tabel 3.5: Parameter-Parameter Penting Semikonduktor DiskritDIODA Zener atau Transistor FET SCR dioda Bipolar ReferensiVF tegangan VZ tegangan hFE penguatan Yfs VT teganganjatuh tembus arus dc. transkonduk- jatuharah maju tansi arah maju.IR arus bocor ZZ Impedansi V CE(sat) VGS(off)' IGT arus pacuarah dinamis saturasi tegangan gerbangbalik kolektor- gerbang- emiter source VGT tegangan yang meng- pacu nonkon- gerbang duksikan pengukuran IH arus hold praktis dari pinch-off(Vp).V(BR) tegangan V(BR)CEOtembus arah tegang -balik an tembus kolek - tor emiter (basis sirkit terbuka)Menswitch ICBO arus bocor IDSS arus drain VDRM repetitivedioda: trr (Emiter sirkit dengan VGS=0 peak off-staterecovery time terbuka) voltagearah balik ICEO arus bocor IDS (on) IR arus arah (basis sirkit resistansi balik terbuka) drain ke source dengan VGS=0 104

Mengenali Kerusakan Komponen ElektronikaTest sederhana dioda untuk memeriksa apakah nilai-nilai VF dan V(BR)berada dalam batas-batasnya, dapat dilakukan dengan mempergunakansumber arus konstan. hampir pada seluruh pengukuran jenis ini, arusnyaharus diusahakan konstan untuk menghindari panas berlebihan dan ke-mungkinan kerusakan komponen. Sebuah karakteristik dioda misalnya 5mA, dilakukan pada sebuah dioda dan VF terbaca dengan Voltmeter ter-nyata off.Gambar 3.16: Karakteristik Dioda SemikonduktorJikalau karakteristik IF/VF diperlukan, sebuah sirkit dapat digunakan untukmemperagakannya, pada osiloskop dan harus mempergunakan ramp ge-nerator, itu dapat dilihat pada gambar 3.17. GC Loveday,1980, 64 Gambar 3.17: Sirkit RAMP untuk Sirkit TEST, dan Menggunakan CRO untuk Memperagakan Karakteristik Dioda Arah Maju. 105

Mengenali Kerusakan Komponen ElektronikaTegangan tembus semikonduktor harus selalu juga diukur dengan sum-ber arus konstan. Pada keadaan tembus, yang umumnya merupakan\"avalanche effect\",kenaikan arus yang cepat terjadi bila tegangan naik .Sebuah sirkit pentest \"Break down\"(tembus) pada gambar 3.18 dapatdipergunakan tanpa merusak dioda yaitu untuk V(BR), VZ, V(BR)CEO dansebagainya. Sirkit itu sesungguhnya sebuah pembangkit arus konstanyang dihasilkan oleh sirkit Q1.Basis Ql dipertahankan pada tegangan 5,6 V oleh dioda zener, sehing-ga VE kira-kira 5V. Arus emiter dan arus kolektor, dapat distel denganmengubah-ubah resistansi emiter RV1 Arus akan cukup konstan se- panjang perubahan-perubah- Dioda an tegangan kolektor dari 10V yang sampai 200V. Perhatikan bah- dites wa arus maksimum kira-kira 1 mA, cukup rendah dan tidak menimbulkan kerusakan. Ka- lau sebuah komponen dipe- riksa batas tembusnya, switch test ditekan dan tegangan pa- da ujung-ujung komponen a- kan naik sampai nilai tembus- nya dimana arusnya dibatasi. Tegangan pada ujung-ujungGC Loveday,1980, 64 piranti yang ditest dapat diba- ca dengan multimeter. Pengujian dioda tembus arah balik ini dapat dilakukan untuk semua jenis dioda yang terse- dia, dari dioda penyearah, LED maupun dioda zener se- perti gambar disamping. Ha- nya harus disediakan catu da- ya DC dengan tegangan yang dapat diatur dan tegangan yang tersedia minimum 250 Volt DC.Gambar 3.18: Rangkaian Penguji Tembus ArahBalik Dioda dan Macam-Macam Dioda 106

Mengenali Kerusakan Komponen ElektronikaDilihat bentuk fisiknya, transistor mempunyai berbagai macam bentuk.Gambar 3.19 menunjukkan bentuk transistor yang sering dijumpai di pa-saran. Klaus Tkotz,2006Gambar 3.19: Bermacam-macam Bentuk TransistorTransistor beroperasi secara normal bila antara emitter dan basis diberitegangan maju (forward), sedang antara kolektor dan emiternya diberi te-gangan mundur (reverse). Dalam rangkaian sederhana digambarkan se-bagai berikut:Gambar 3.20: Tegangan Kerja Normal Transistor NPN dan PNP 107

Mengenali Kerusakan Komponen Elektronika Supply BGC Loveday,1980, 65Gambar 3.21: Rangkaian untuk Mengukur hFE = IC ≈ IE IB IBPentestan-pentestan hFE pada umumnya digunakan sebagai petunjuk o-perasi transistor dan sebuah rangkaian sederhana untuk mengukur itu di-tunjukkan pada gambar 3.21. perhatikan bahwa hFE adalah sinyal dc yangbesar penguatan \"Common emiter atau emiter terbumi :hFE = IC IBPada nilai-nilai tertentu dari VCE dan IC.Berbagai sirkit dapat dibangun untuk mengukur dengan tepat, misalnyahpBeFaErr,taahnnfgeykamaaalni u.lpeGubanihmpbbaaarriak3m,.1je6ikteSarir-kkpiiattauranmmtuekemtmebreunhagtuykkauunrrgvhaFlaEkin=anryaIIaCkB,te≈treisItIatEBipki merupakan mengguna-k(Ptrgaaeannnmsteimsbsttaoiasrrna3-dlpn.ae2gnn2at)es.s\"eXtbauYnahhpFlosEitrptkeaitrd\"aseuudnmeturuhkmannsayeacuandrtiaugkuonmtaokemanngautsikseubrmagietuani gdphiteuatnusjniuljkkuakknanokppeuarravdsaaiVgaCmEb(asrat3).1b6i.aspaenrhyaatikdaintenbatuhkwaan hdFeE nagdaanlahICs/IiBny=al 1d0c :ya1n.gJabedsi aurnptuekngmuaetann-s\"Cwoitmcmh otnraenmsitsetroar-tatruanemsisitetorrtesrbeubmuai :h sirkit pentest go/no-go seperti padaGambar 3.23 dengan mudah dapat dibuat dan nilai-nilai VCE(sat) padanilai-nilai IC tertentu diukur dengan voltmeter digital. 108

Mengenali Kerusakan Komponen ElektronikaGC Loveday,1980, 66 Gambar 3.22: Pemakaian XY Plotter untuk Mendapatkan Karakteristik Transistor. GC Loveday,1980, 66 Gambar 3.23: Pengukuran VCE(sat)IC = 10 mA perhatikan bawah RB : RC = 10 : 1Pengukuran VCE(sat) pada nilai-nilai IC diperoleh dengan mengubah-ubahnilai RB dan RC.Untuk FET, parameter-parameter dapat dibuktikan kembaliY fs ≈ ∆I D LdenganLVDS Lkons tan ∆I GSIDSS, arus drain dengan VGS = 0 dan VDS = VP 109

Mengenali Kerusakan Komponen ElektronikaSirkit untuk memeriksa nilai-nilai tersebut diatas ditunjukkan pada gam-bar 3.24. Untuk Yfs (atau juga disebut gm) transkonduktansi, sirkit itumempunyai taraf bias tetap yang diset sedemikian rupa sehingga dapatditetapkan suatu titik kerja. Kemudian VGS divariasikan oleh sinyal. darisumber ac dan perubahan yang dihasilkan pada arus drain dicatat. HargaYfs akan sebesar 2 milliSiemen.GC Loveday,1980, 66 b) Mengukur Yfs atau gma) Pengukuran IdssGambar 3.24: Pengukuran FET Yfs = VoutVin . RLAkhirnya untuk komponen diskrit thyristor ditunjukkan sebuah sirkit pen-test pada gambar 3.25. Sirkit ini dapat memeriksa benar tidaknya operasiFET dengan memasangkan nilai-nilai khusus dari IGT dan VGT ke gerbangthyristor. Mula-mula R2diset pada minimum, S1 ditutup arus meter Iharus rendah (50u A) dan voltmeter harus menunjukkan 24 V. Ini dise-babkan oleh karena thyristor memblok arah maju, jadi nonkonduksi. M1harus menunjukkkan kira-kira 100 mA, dan M2 menunjukkan kira-kira 1V.Selanjutnya bila R2 dinaikkan nilai arusnya berangsur-angsur menurunsampai tercapai suatu titik nonkonduksi dari thyristor itu. Arus yang ditun-jukkan tepat sebelum nonkonduksi adalah arus hold (holding current) IH. GC Loveday,1980Gambar 3.25: Rangkaian untuk Menguji Thyristor 110

Mengenali Kerusakan Komponen ElektronikaTest pada IC linier dan digitalMentest IC linear dan digital dapatjuga dilakukan dengan teliti pada se-mua parameter, tetapi lebih umummenunjukkan fungsi sirkit lebih di-perlukan. Dengan perkataan lain a-pakah sebuah op-amp mempunyai Klaus Tkotz,2006penguatan atau apakah sebuah IC Gambar 3.26: Macam-macam Bentuk ICcounter dapat membagi dengan be- Linear dan Digitalnar ? Dengan memasangkan IC ke-dalam sebuah \"TEST JIG\" yang Dua buah contoh metoda ini ditun-mengharuskan IC itu berosilasi atau jukkan pada gambar 3.27. Yangmelaksanakan fungsi logik, piranti - pertama menunjukkan bagaimanapiranti yang baik dapat disimpan sebuah IC linier dari jenis DIP, 8dan dipisahkan dari yang buruk atau pin dapat diperiksa dengan peme-rusak. Prosedur ini dapat pula diper- riksaan fungsional. Komponen-gunakan untuk mentest tiap piranti komponen disekitar IC akan mem-aktif seperti transistor, unijunction bentuk osilator frekuensi rendah (2Hz). Kalau IC dimasukkan keda-dan thyristor. lam soket \"test jig\" dengan benar, LED akan menyala hidup-mati. Sebuah CMOS Quad 2 input posi- tive (I/p) NAND gates (4011B) dapat juga dicek dengan merang- kaikan komponen-komponen se- kitar soket (14 pin) sehingga ter- jadi osilasi frekuensi rendah. Pe- meriksaan tambahan terhadap gerbang internal dapat dilakukan dengan mengaperasikan kedua \"Inhibit switches\" Sl dan S2.GC Loveday,1980,67 a) Rangkaian Test IC OP-AMP (b) Rangkaian tes CMOS NAND CD 4011 Gambar 3.27: Contoh Rangkaian Test IC 111

Mengenali Kerusakan Komponen Elektronika3.15. Komponen Elektronika OptikSuatu hal yang sangat menarik buat kalian di dalam mempelajari kompo-nen elektronika adalah mendalami tentang komponen elektronika optik,yang lebih dikenal dengan istilah optoelektronik. Mengapa demikian ?Karena semua komponen optoelektronik selalu berhubungan dengan ca-haya, baik komponen tersebut bekerja karena ada cahaya, atau mengha-silkan cahaya atau mengubah cahaya.Baik sebagai pengingat kembali kita mulai dari pengertiannya lebih dahu-lu, bahwa komponen optoelektronik adalah komponen-komponen yangdipengaruhi sinar (optolistrik), komponen-komponen pembangkit cahaya(light-emitting) dan komponen-komponen yang mempengaruhi atau me-ngubah sinar.Komponen optolistrik dapat dikatagorikan sebagai:• Foto emisi: disini radiasi yang mengenai katoda menyebabkan elek- tron-elektron diemisikan dari permukaan katoda itu, contohnya: ta- bung pengganda foto, LED (Light Emitting Diode), LCD ( Liquid Crys- tal Dinamic) dan dioda laser (Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation)• Foto konduktif: disini bila komponen disinari maka resistansi bahan berubah, contohnya: dioda foto (diberi tegangan mundur) dan LDR.• Foto voltaik: komponen ini akan membangkitkan tegangan pada output yang sebanding dengan kekuatan radiasi, contohnya: dioda foto (tanpa diberi tegangan), solar cell, transistor foto, darlington foto, FET foto dan opto electronic coupler.Semua jenis foto emisi biasanya menghasilkan sinar, perpendaran(menjadi cemerlang) sampai menghasilkan sinar yang amat kuat yangdapat mengelas logam. Pada LED akan menghasilkan sinar yang berma-cam-macam warnanya tergantung dari jenis semikonduktor yang diguna-kan dan komponen ini umurnya panjang dan kuat sehingga saat ini ba-nyak digunakan sebagai pengganti lampu rem pada mobil atau sepedamotor. Sedangkan perkembangan LCD sangat pesat dan banyak diguna-kan sebagai pengganti layar tabung monitor komputer atau TV. Padasinar laser banyak digunakan juga pada kedokteran, pengukuran yangpresisi pada industri dan lain-lain.Untuk foto konduktif komponen ini akan mempunyai resistansi sangatbesar (di atas 100 K Ohm) saat tidak disinari dan hanya beberapa ratusohm saat disinari, biasanya digunakan pada lampu taman otomatis. Cobasebagai tugas: buat / cari rangkaian taman otomatis dengan mengguna-kan LDR dimana saat mulai senja maka lampu ditaman atau diteras ru-mah mulai menyala secara otomatis. Terangkan cara kerja rangkaian ter-sebut mengapa bisa demikian.Untuk komponen foto voltaik akan menghasilkan tegangan / arus jikadisinari, yang paling banyak digunakan saat ini adalah solar cell dipakaisebagai penghasil tegangan untuk pengisian baterai sebagai penggantisumber daya saat listrik AC padam. Coba kalian cari tahu tentang hal itu. 112

Mengenali Kerusakan Komponen Elektronika Rangkuman• Untuk mengurangi kemungkinan sebuah komponen rusak maka kita harus memahami keterbatasan masing-masing komponen tersebut.• Kegagalan resistor tetap maupun variabel bisa terjadi secara ber- angsur-angsur dan berubah nilainya menjadi besar ataupun secara tiba-tiba terputus karena penggunaan yang salah, tetapi resistor tetap mempunyai laju kegagalan yang rendah sekali (sangat andal) diban- dingkan dengan resistor variabel maupun komponen lainnya.• Kegagalan pada kapasitor bisa terbuka atau hubung-singkat dan masing-masing jenisnya kemungkinan penyebabnya dapat berbeda- beda.• Pada komponen semikonduktor tingkat kegagalannya cukup tinggi te- rutama pada saat fabrikasi, karena banyak proses yang harus dijala- ni yang cukup rumit.• Kegagalan pada komponen semikonduktor bisa terbuka maupun hu- bung-singkat, dan komponen ini lebih peka bila dibandingkan dengan komponen pasif, jadi penanganannya harus lebih hati-hati.• Pencegahan agar komponen tidak cepat rusak saat digunakan perlu diketahui dan diperhatikan, sehingga komponen tidak rusak dahulu sebelum dipergunakan.• Komponen perlu juga diuji untuk meyakinkan keberadaannya, apakah masih dapat dipakai atau tidak. Pengujian dapat dilakukan secara se- derhana maupun secara lebih akurat lagi dengan menggunakan rang- kaian sederhana yang dapat kita rangkai sendiri.• Komponen elektronika optik adalah komponen-komponen yang dipe- ngaruhi sinar (optolistrik), komponen-komponen pembangkit cahaya (light-emitting) dan komponen-komponen yang mempengaruhi atau mengubah sinar. Terdiri dari tiga kategori, yaitu: foto emisi, foto konduksi dan foto voltaik. Soal latihan Bab 31.Mengapa kita perlu memahami keterbatasan sebuah komponen? Berilah contohnya!2.Sebutkan kegagalan yang dapat terjadi pada resistor tetap, dan apa penyebabnya!3.Berilah penjelasan mengapa pada potensiometer dapat terjadi kegagala sebagian!4.Sebutkan penyebab terjadinya kerusakan, baik terbuka maupun hubung-singkat pada kapasitor elektrolit yang banyak kita gunakan!5.Sebutkan penyebab kegagalan pada semikonduktor saat fabrikasi secara singkat! 113

Mengenali Kerusakan Komponen Elektronika6.Apa yang perlu dilakukan untuk mencegah terjadinya kerusakan ketika kita sedang menangani komponen terutama komponen semikonduktor!7.Sebutkan hal-hal penting apa saja yang perlu kita lakukan saat menangani komponen MOS!8.Pengujian komponen dibagi dalam tiga bidang utama, sebutkan!9.Buatlah rangkaian yang dapat memperagakan karakteristik dioda arah maju! Terangkan secara singkat bagaimana kerjanya! Tugas KelompokCoba anda rancang secara berkelompok (maksimum 3 orang) tugas dibawah ini:Buatlah sebuah rangkaian TEST JIG untuk IC Op-Amp, dan terangkandengan singkat bagaimana kerjanya!Setelah kelompok anda yakin dengan rancangan tersebut, bisa andarealisasikan saat pelajaran praktek dengan bantuan instruktur praktekyang ada. 114

PELACAKAN KERUSAKAN PADA MOTOR DAN GENERATOR LISTRIK 4. PEMELIHARAAN MOTOR dan GENERATOR LISTRIK 4.1. Mesin Listrik 4.1.1. Pengertian Mesin Listrik Di bidang listrik, mesin merupakan sebuah perangkat berupa motor- generator. Perbedaan istilah tersebut dibuat berdasarkan perbedaan fungsi operasinya. Motor ialah alat yang mengubah energi listrik menjadi energi mekanik putaran. Sedangkan generator adalah alat yang mengubah energi mekanik menjadi energi listrik. Jadi, se- buah mesin listrik dapat difungsikan sebagai generataor, atau se- bagai motor. Terdapat dua jenis motor: 1) motor DC, 2) motor AC Demikian pula dengan generator. Terdapat dua jenis generator: 1) generator AC, 2) generator DC4.1.2. Konstruksi Dasar Mesin ListrikBagian utama mesin listrik terdiri Kutub STATORdari dua bagian: yaitu bagian Magnet ROTORbergerak yang disebut Rotor,dan bagian diam yang disebut PorosStator. Masing-masing bagianmempunyai lilitan kawat. PadaStator, lilitan kawat berfungsi se-bagai pembangkit medan mag-net, sedangkan pada Rotor, li-litan berfungsi sebagai pem-bangkit gaya gerak listrik. Lilitan Lilitan Rotor Stator Fachkunde Elektrotechnik, 2006, hal 427 Gambar 4.1: Konstruksi Dasar Mesin Listrik 115

PELACAKAN KERUSAKAN PADA MOTOR DAN GENERATOR LISTRIK4.1.3. Prinsip Kerja Motor dan GeneratorPrinsip Arah Putaran Motor Arah Medan arus magnetUntuk menentukan arah putaran mo-tor, digunakan kaedah Flamming ta- Arahngan kiri. Kutub-kutub magnet akan gayamenghasilkan medan magnet de- gerakngan arah dari kutub utara ke kutubselatan. Jika medan magnet ini me- Fachkunde Elektrotechnik, 2006, hal 92motong sebuah kawat penghantaryang dialiri arus searah dengan em- Gambar 4.2: Hukum tangan kiripat jari, maka akan timbul gaya gerak untuk motorsearah ibu jari. Gaya ini disebut gayaLorentz, yang bersarnya samadengan F. F = B.I Ɛ .z (Newton) F = Arah gaya penghantar (Newton)Prinsip motor: aliran arus di dalampenghantar yang berada di dalam B = kerapatan flux magnetpengaruh medan magnet akan (weber)menghasilkan gerakan Ɛ = panjang kawat penghantar (meter) I = Arus DC (Ampere) z = Jumlah penghantar Besarnya gaya pada penghantar akan bertambah besar jika arus yang melalui penghantar bertambah besar.Contoh 4-1: sebuah motor DC mempunyai kerapatan medan magnet0,8T. Dibawah pengaruh medan magnet terdapat 400 kawat penghan-tar dengan arus 10 A. Jika panjang penghantar seluruhnya 150 mm,tentukan gaya yang ada pada anker.Jawab:F = B.I.Ɛ.z = 0,8 (Vs/m2). 10A. 0,15 m.400 = 480 (Vs.A/m) = 480 (Ws/m) = 480 N. 116

PELACAKAN KERUSAKAN PADA MOTOR DAN GENERATOR LISTRIKPrinsip Pembangkitan Tegangan Medan Arahpada Generator magnet arusSepotong penghantar yang dialiri a- Arahrus dan bergerak dengan kecepatan gerakv didalam pengaruh medan magnet,akan menimbulkan tegangan induksi Fachkunde Elektrotechnik, 2006, hal 95sebesar V.Untuk menentukan besarnya tegang- Gambar 4.3: Hukum tanganan induksi yang ditimbulkan oleh a- kanan untuk generatorrah gerakan penghantar tersebut di-gunakan kaedah Flamming tangan V = tegangan induksi (volt)kanan. B = kerapatan flux magnetMedan magnet mempunyai arah darikutub utara ke kutub selatan. Arus di (weber)dalam penghantar searah dengan Ɛ = panjang kawatempat jari, sedangkan arah gerakansearah dengan ibu jari, seperti ditun- penghantar (meter)jukkan pada Gambar 4.3. z = jumlah penghantar v = kec. gerak kawat (m/s) V = B. Ɛ. v.z (volt) Prinsip generator: Medan magnet dan gerakan sepotong peng- hantar yang dialiri arus akan menimbulkan teganganContoh 4-2. Kerapatan magnet sebuah generator diketahui = 0.85 Tdipotong oleh 500 kawat penghantar, dan bergerak dengan kecepatan5 m/s. Jika panjang penghantar keseluruhan adalah 100 mm, berapa-kah besarnya tegangan induksi yang dihasilkan?Jawab: V = B.Ɛ.v.z = 0.85 T. 0.1 m. 5 m/s. 500 = 212.5 Volt 117

PELACAKAN KERUSAKAN PADA MOTOR DAN GENERATOR LISTRIK4.2. Mesin-mesin DCSebuah mesin DC terdiri dari bagian stator, yang terdiri dari set-mag-net dengan cincin baja dan lilitan kawat yang menonjol dengan intikutub utama, sepatu kutub yang terbuat dari lempeng-elektro sertalilitan kawat penguat eksitasi seperti, dan inti-kutub bantu sepertiditunjukkan pada Gambar 4.4. Konstruksi ini biasanya terdapat padamesin DC berdaya maksimum 20 kW. Mesin jenis ini akan bekerja se-panjang ada magnetisasi. Untuk mesin dengan daya hingga 1 kW, ter-diri dari sebuah komutator berkutub utama, yang terbuat dari baja ataulempeng elektro dengan lilitan kawat. Sepatu-sepatu kutub dari kutub-utama terdapat lilitan kompensasi.Bagian rotor (pada mesin DC se- Inti kutubringkali disebut jangkar) terbuat utamadari poros baja beralur dan lilitan Inti kutub bantukawat pada alur-alur tersebut. Gam- Fchkunde Elektrotechnik, 2006, hal 450bar 4.4 menunjukkan potongan se-buah mesin DC, dengan komutator Gambar 4.4: Startordi ujung motor. Sikat arang (carbon Mesin DC,brush) adalah bagian dari stator. Si-kat ini ditahan oleh pemegang sikat(brush holder)Sebuah komutator terdiri dari seg- Rotormen-segmen tembaga, dimana seti- Komutatorap ujungnya disambungkan denganujung lilitan rotor. Komutator adalah Celah Sikatbagian mesin listrik yang perlu Udara arangsering dirawat dan dibersihkan. Ba-gian ini bersinggungan dengan sikat Papanarang untuk memasukkan arus dari terminaljala-jala ke rotor. Gambar 4.6 me-nunjukkan bagian dari sebuah ko- Fchkunde Elektrotechnik, 2006, hal 450mutator dan bagian lain yang salingberkaitan. Gambar 4.5: Potongan Mesin DC 118

PELACAKAN KERUSAKAN PADA MOTOR DAN GENERATOR LISTRIK Poros Salah satu kelemahan dari mesin sikat DC adalah kontak mekanis antara Tangkai komutator dan sikat arang yang ha- rus terjaga dan secara rutin dila-pemegang kukan pemeliharaan. Tetapi mesin sikat DC juga memiliki keunggulan khu- susnya untuk mendapatkan penga- Rumah sikat Komutator turan kecepatan yang stabil dan ha- lus. Motor DC ba-nyak dipakai diFachkunde Elektrotechnik, 2006, hal 450 industri kertas, tekstil, kereta api die- sel elektrik dan sebagainya. Gambar 4.6: Komutator & Pemegang Sikat4.3. GeneratorTipe GenetaorGenerator merupakan sebuah perangkat yang mengubah energimkanis menjadi energi listrik. Generator digunakan di bidang yangsangat luas: di banda udara, di rumah sakit, di transportasi, komputer,di bidang konstruksi, proses industri, dan lainnya.Pada dasarnya terdapat dua macam generator, yaitu generator ACdan DC. Pada dasarnya terdapat dua macam generator, yaitu gene-rator AC dan generator DC. Karena generator AC menghasilkan arusAC, maka sering juga disebut sebagai alternator. Generator DCmenghasilkan arus DC4.3.1. Generator DCGenerator DC dibedakan menjadi beberapa tipe berdasarkan darirangkaian belitan magnet atau penguat eksitasinya terhadap jangkar(anker).Tipe generator DC: 1. Generator penguat terpisah 2. Generator shunt 3. Generator kompon 119

PELACAKAN KERUSAKAN PADA MOTOR DAN GENERATOR LISTRIK1). Konstruksi Generator DCPada umumnya generator dibuat dengan menggunakan magnet per-manen dengan 4-kutub rotor, regulator tegangan digital, proteksiterhadap beban lebih, startor eksitasi, penyearah, bearing dan rumahgenerator atau casis, serta bagian rotor. Gambar 4.7 menunjukkangambar potongan melintang konstruksi generator DC Generator DCterdiri dua bagian, yaitu stator, yaitu bagian mesin DC yang diam, danbagian rotor, yaitu bagian mesin DC yang berputar. Bagian statorterdiri atas : rangka motor, belitan stator, sikat arang, beraing, terminalbox. Bagian rotor terdiri : komutator, belitan rotor, kipas rotor, porosrotor.. Penguat Papan Jangkar eksitasi terminal Bagian yang harus menjadi Lubang perhatian untuk perawatan se- Komutator angin cara rutin adalah sikat arang yang akan memendek dan ha- Poros rus diganti secara periodik. Ko- penggerak mutator harus dibersihkan dari kotoran sisa sikat arang yang menempel dan serbuk arang yang mengisi celah-celah ko- mutator, gunakan amplas halus untuk membersihkan noda be- kas sikat arang. Fachkunde Elektrotechnik 2006 hal 453 Gambar 4.7: Konstruksi Generator DC2). Prinsip kerja Generator DCPembangkitan tegangan induksi oleh sebuah generator diperoleh me-lalui dua cara: 1) dengan menggunakan cincin-seret; 2) dengan menggunakan komutator.Cara 1) menghasilkan tegangan induksi bolak-balik. Sedangkan cara 2)menghasilkan tegangan DC. Proses pembangkitan tegangan-te-ganganinduksi tersebut dapat dilihat pada Gambar 4.8 dan Gambar 4.9. 120

PELACAKAN KERUSAKAN PADA MOTOR DAN GENERATOR LISTRIK(a) (b) (c)Fachkunde Elektrotechnik, 2006, hal 451 Gambar 4.8: Pembangkitan Tegangan Induksi.Jika rotor diputar dalam pengaruh medan magnet, maka akan terjadiperpotongan medan magnet oleh lilitan kawat pada rotor. Hal ini akanmenimbulkan tegangan induksi. Tegangan induksi terbesar terjadi saatrotor menempati posisi seperti Gambar 4.8 (a) dan (c). Pada posisi initerjadi perpotongan medan magnet (oleh penghantar) maksimum. Se-dangkan posisi jangkar pada Gambar 4.8.(b), akan menghasilkantegangan induksi nol. Hal ini karena tidak adanya perpotongan medanmagnet dengan penghantar pada jangkar atau rotor. Daerah medan inidisebut daerah netral.(a) (b) (c)(1) (a) (b) (c) (2) Fachkunde Elektrotechnik, 2006, hal 451 Gambar 4.9: Tegangan Rotor yang dihasilkan melalui cincin-seret dan komutatorJika ujung belitan rotor dihubungkan dengan slipring berupa dua cincin(ini disebut cincin seret), seperti ditunjukkan Gambar 4.9.(1), makadihasilkan listrik AC berbentuk sinusoidal.Bila ujung belitan rotor dihubungkan dengan komutator satu cincinGambar 4.9.(2) dengan dua belahan, maka dihasilkan listrik DC de-ngan dua gelombang positip 121

PELACAKAN KERUSAKAN PADA MOTOR DAN GENERATOR LISTRIK Rotor dari generator DC akan menghasilkan tegangan induksi bolak- balik. Sebuah komutator berfungsi sebagai penyearah tegangan ACBesarnya tegangan yang dihasilkan oleh sebuah generator DCsebanding banyaknya putaran dan besarnya arus eksitasi (aruspenguat medan).4.3.2. Generator Penguat TerpisahPada generator terpisah, belitan Fachkunde Elektrotechnik, 2006, hal 452eksitasi (penguat eksitasi) tidakterhubung menjadi satu dengan Gambar 4.10: Generator Penguatrotor. TerpisahTerdapat dua jenis generatorpenguat terpisah: 1) Penguat elektromagnetik (Gambar 4.10.a); 2) Magnet permanen (Gambar 4.10.b).Energi listrik yang dihasilkan olehpenguat elektromagnet dapat dia-tur melalui pengaturan teganganeksitasi. Pengaturan dapat dilaku-kan secara elektronik atau mag-netik.Generator ini bekerja dengancatu daya DC dari luar yang dima-sukkan melalui belitan F1-F2.Penguat dengan magnet permanen menghasilkan tegangan outputgenerator yang konstan dari terminal rotor A1-A2. Karakteritik te-gangan V relatif konstan dan tegangan akan menurun sedikit ketikaarus beban I dinaikkan mendekati harga nominalnya. 122

PELACAKAN KERUSAKAN PADA MOTOR DAN GENERATOR LISTRIKGambar 4.11 menunjukkan ka- Vrakteristik generator penguat ter-pisah saat eksitasi penuh (Ie I100%) dan saat eksitasi sete-ngah penuh (Ie 50%). Ie adalah Fachkunde Elektrotechnik, 2006, hal 452arus eksitasi, I adalah arusbeban.Tegangan output genera- Gambar 4.11: Karakteristiktor akan sedikit turun jika a-rus Generator Penguat Terpisahbeban semakin besar. (2) Keru-gian tegangan akibat reaksijangkar; (3).Perurunan teganganakibat resistansi jangkar dan re-aksi jangkar, selanjutnya meng-akibatkan turunnya pasokan a-rus penguat ke medan magnetsehingga teganganl induksimenjadi kecil.4.3.3. Generator ShuntPada generator shunt, penguat ek- Fachkunde Elektrotechnic, 2006, hal 542sitasi E1-E2 terhubung paralel de-ngan rotor (A1-A2). Tegangan awal Gambar 4.12: Diagramgenerator diperoleh dari magnet si- Rangkaian Generator Shuntsa yang terdapat pada medan mag-net stator. Rotor berputar dalammedan magnet yang lemah, diha-silkan tegangan yang akan mem-perkuat medan magnet stator, sam-pai dicapai tegangan nominalnya.Pengaturan arus eksitasi yang me-lewati belitan shunt E1-E2 diaturoleh tahanan geser. Makin besar a-rus eksitasi shunt, makin besar me-dan penguat shunt yang dihasilkan,dan tegangan terminal meningkatsampai mencapai tegangan nomi-nalnya. Diagram rangkaian genera-tor shunt dapat dilihat pada Gambar4.12. 123

PELACAKAN KERUSAKAN PADA MOTOR DAN GENERATOR LISTRIKKarakteristik Generator Shunt. VGenerator shunt mempunyai ka-rakteristik seperti ditunjukkan pa- Ida Gambar 4.12. Tegangan out-put akan turun lebih banyak di- Fachkunde Elektrotechnic, 2006, hal 452bandingkan output generator ter-pisah untuk kenaikan arus beban Gambar 4.13: Karakteristikyang sama. Sebagai sumber te- Generator shuntgangan, karakteristik ini tentu ku-rang baik. Seharusnya generator-generator tersebut diatas mem-punyai tegangan output konstan.Jika generator shunt tidak mendapatkan arus eksitasi, maka sisamegnetisasi tidak akan ada, atau jika belitan eksitasi salah sambungatau jika arah putaran terbalik, atau rotor terhubung-singkat, makatidak akan ada tegangan atau energi listrik yang dihasilkan olehgenerator tersebut.4.3.4. Generator KomponKelemahan dari kedua tipe gene- Fachkunde Elektrotechnik, 2006, hal 452rator diatas (tegangan output akanturun jika arus beban naik), diper- Gambar 4.14: Diagram Rangkaianbaiki dengan menggunakan gene- Generator komponrator kompon.Generator kompon mempunyai du-a penguat eksitasi pada inti kutubutama yang sama. Satu penguateksitasi merupakan penguat shunt,dan lainnya merupakan penguatseri. Diagram rangkaian generatorkompon ditunjukkan pada Gambar4.14. Pengatur medan magnet (D1-D2) terletak di depan belitanshunt. 124

PELACAKAN KERUSAKAN PADA MOTOR DAN GENERATOR LISTRIKKarakteristik Generator Kompon. VGambar 4.15 menunjukkan karak-teristik generator kompon. Tegang- Ian output generator terlihat konstandengan pertambahan arus beban, Fachkunde Elektrotechnik, 2006, hal 452baik pada arus eksitasi penuh mau-pun eksitasi 50%. Hal ini disebab- Gambar 4.15: Karakteristikkan oleh adanya penguatan lilitan Generator Komponseri, yang cenderung naik tegang-annya jika arus beban bertambahbesar. Jadi ini merupakan kompen-sasi dari generator shunt, yang cen-derung turun tegangannya jika arusbebannya naik.4.3.5. Jangkar Generator DCJangkar adalah tempat lilitan pada rotor yang berbentuk silinder ber-alur. Belitan tersebut merupakan tempat terbentuknya tegangan in-duksi. Pada umumnya jangkar terbuat dari bahan yang kuat mem-punyai sifat feromagnetik dengan permiabilitas yang cukup besar.Permiabilitas yang besar diper- Gambar 4.16: Jangkar Generator DClukan agar lilitan jangkar terle-tak pada derah yang induksimagnetnya besar, sehingga te-gangan induksi yang ditimbul-kan juga besar. Belitan jangkarterdiri dari beberapa kumparanyang dipasang di dalam alurjangkar. Tiap-tiap kumparan ter-diri dari lilitan kawat atau lilitanbatang.4.3.6. Reaksi JangkarFluks magnet yang ditimbulkan oleh kutub-kutub utama dari sebuahgenerator saat tanpa beban disebut Fluks Medan Utama (Gambar4.17) . 125

PELACAKAN KERUSAKAN PADA MOTOR DAN GENERATOR LISTRIKFluks ini memotong lilitan jangkar se- Daerahhingga timbul tegangan induksi. Bila Netralgenerator dibebani maka pada peng-hantar jangkar timbul arus jangkar. A- Gambar 4.17: Medanrus jangkar ini menyebabkan timbul- Eksitasi Generator DCnya fluks pada penghantar jangkartersebut dan biasa disebut FIuks Me- Gambar 4.18: Medandan Jangkar (Gambar 4.18). Mun- Jangkar dari Generator DCculnya medan jangkar akan memper-lemah medan utama yang terletak Pergeserandisebelah kiri kutub utara, dan akan Daerah Netralmemperkuat medan utama yang ter-letak di sebelah kanan kutub utara. Fachkunde Elektrotechnik, 2006, hal 454Pengaruh adanya interaksi antaramedan utama dan medan jangkar ini Gambar 4.19: Reaksi Jangkardisebut reaksi jangkar. Reaksi jang-kar ini mengakibatkan medan utama Medantidak tegak lurus pada garis netral n, memadattetapi bergeser sebesar sudut D. De- Daerahngan kata lain, garis netral akan ber- netralgeser. Pergeseran garis netral akan Kutubmelemahkan tegangan nominal ge- bantunerator. Untuk mengembalikan garis Kutubnetral ke posisi awal, dipasangkan utamamedan magnet bantu (interpole atau Fachkunde Elektrotechnik, 2006, hal 455kutub bantu), seperti ditunjukkan pa-da Gambar 4.20(a). Lilitan magnet Gambar 4.20(a): Generatorbantu berupa kutub magnet yang u- dengan Kutub Bantukuran fisiknya lebih kecil dari kutub u-tama. Dengan bergesernya garis ne-tral, maka sikat yang diletakkan padapermukaan komutator dan tepat ter-letak pada garis netral n juga akanbergeser. Jika sikat dipertahankanpada posisi semula (garis netral),maka akan timbul percikan bungaapi, dan ini sangat berpotensi menim-bulkan kebakaran atau bahaya lain-nya. Oleh karena itu, sikat juga harusdigeser sesuai de-ngan pergeserangaris netral. Bila sikat tidak digesermaka komutasi akan jelek, sebabsikat terhubung dengan penghantaryang mengandung tegangan. 126

PELACAKAN KERUSAKAN PADA MOTOR DAN GENERATOR LISTRIKReaksi jangkar ini dapat juga diatasi Belitandengan kompensasi yang dipasang- kompensasikan pada kaki kutub utama baik pa-da lilitan kutub utara maupun kutub Kutubselatan. Kini dalam rangkaian gene- banturator DC memiliki tiga lilitan magnet, Kutubyaitu lilitan magnet utama, lilitan utamamagnet bantu (interpole) dan lilitanmagnet kompensasi. Gambar 4.20(b): Generator KutubGambar 4.20 (a) dan (b) menunjuk- Utama, Kutub Bantu, Belitankan generator dengan komutator Kompensasidan lilitan kompensasinya.4.4. Motor DC4.4.1. Tipe Motor DCSebuah motor listrik adalah mesin listrik yang mengubah energi listrikmenjadi energi mekanik. Konstruksi motor dan generator pada dasarnyaadalah sama. Motor DC mengembangkan momen yang besar dan me-mungkinkan pengaturan jumlah putaran tanpa tahapan. Jumlah putaranmotor dapat melebihi medan putarnya.Berdasarkan sumber arus kemagnetan untuk kutub magnet, maka motorlistrik dibedakan menjadi dua tipe, yaitu: 1) Motor DC dengan peguat terpisah, bila arus untuk lilitan kutub magnet berasal dari sumber arus searah yang terletak di luar motor. 2) Motor DC dengan penguat sendiri, bila arus untuk lilitan kutub magnet berasal dari motor itu sendiri.Sedangkan berdasarkan hubungan lilitan penguat magnit terhadap li-litanjangkar untuk motor dengan pennguat sendiri dapat dikelompokkanmenjadi : 1) Motor Shunt 2) Motor Seri 127

PELACAKAN KERUSAKAN PADA MOTOR DAN GENERATOR LISTRIK4.4.2. Prinsip Kerja Motor DCSecara umum konstruksi motor Kutubdan generator DC adalah sama, utamayaitu terdiri dari stator dan rotor.Motor-motor DC pada awalnya Celahmembutuhkan momen gerak (gayatorsi) yang besar dan tidak me- Jangkarmerlukan kontrol kecepatan putar.Kecepatan putar motor selanjutnya Daerahakan dikontrol oleh medan mag- netralnet. Pada motor DC dengan pe- Komutatornguat terpisah, sumber eksitasi di- dengan sikatdapat dari luar, misalnya dari aki.Terjadinya gaya torsi pada jangkar Gambar 4.21: Medandisebabkan oleh hasil interaksi dua Eksitasi dan Medangaris medan magnet. Kutub mag-net menghasilkan garis medan Jangkarmagnet dari utara-selatan mele-wati jangkar. Lilitan jangkar yang Poros medandialiri arus listrik DC mengasilkan eksitasimagnet dengan arah kekiri ditun-jukkan anak panah (Gambar 4.22). Fachkunde Elektrotechnik, 2006 Poros medan jangkar Gambar 4.22: Medan Eksitasi dan Medan JangkarInteraksi kedua magnet berasal dari stator dengan magnet yang diha-silkan jangkar mengakibarkan jangkar mendapatkan gaya torsi putarberlawanan arah jarus jam. Untuk mendapatkan medan magnet statoryang dapat diatur, maka dibuat belitan elektromagnet yang da-pat diaturbesarnya arus eksitasinya. Mesin DC dapat difungsikan sebagai generator DC maupun sebagai. motor DC. Saat sebagai generator DC fungsinya mengubah energi mekanik menjadi energi listrik. Sedangkan sebagai motor DC meng- ubah energi listrik menjadi energi mekanik. 128

PELACAKAN KERUSAKAN PADA MOTOR DAN GENERATOR LISTRIK4.4.3. Starting dan Kontrol Kecepatan Motor DCMotor-motor DC mempunyai re- Medansistansi jangkar sangat kecil. Jika Eksitasimotor ini seketika dihubungkanpada tegangan yang besar, maka Jangkararus yang mengalir pada resis- Fachkunde Elektrotechnik, 2006, hal 458tansi jangkar (RA) akan sangatbesar, dan ini akan menimbulkan Gambar 4.23. Rangkaianhentakan. Oleh karena itu, pada Ekivalen Jangkarmotor-motor DC yang besar di-perlukan starting resistansi (Rv)yang digunakan untuk mengham-bat arus starting. Besarnya Rv =R – RA, dimana R = resistansitotal pada jangkar.Contoh 4-3. Sebuah motor DC mempunyai resistansi jangkar 0.5 :.Arus jangkar IA terukur 10 A pada tegangan jangkar 220 V. Jikabesarnya kelipatan arus jangkar adalah 1.5 IA, berapakah resistansistarting yang diperlukan?Jawab: VAResistansi total jangkar, R = 1,5 . IA = 220 V / (1,5 . 10A) = 14,7 :Resistansi starting yang diperlukan: Rv = R–RA = 14,7 – 0,5 = 14,2:4.4.4. Karakteristik Motor DCa). Karakteristik Motor Penguat TerpisahPada motor dengan penguat terpisah, arus eksitasinya tidak tergan-tung dari sumber tegangan yang mencatunya. Putaran jangkar akanturun dengan naiknya momen torsi, seperti ditunjukkan pada Gambar4.25b.b). Karakteristik Motor ShuntRangkaian eksitasi motor shunt terletak paralel dengan jangkar.Putaran akan turun dengan naik-nya momen torsi. Pada kondisi tanpabeban, karakteristik motor shunt mirip dengan motor dengan penguatterpisah. 129

PELACAKAN KERUSAKAN PADA MOTOR DAN GENERATOR LISTRIKa. Rangkaian Ekivalen Motor b. Karakteristik Motor Penguat Terpisah Penguat TerpisahGambar 4.24. Karakteristik Motor Penguat Terpisaha. Rangkaian Ekivalen Motor b. Karakteristik Motor Penguat Shunt Penguat ShuntFachkunde Elektrotechnik, 2206, hal 460Gambar 4.25. Karakteristik Motor Shuntc). Karakteristik Motor Seri.Rangkaian eksitasi motor seri dipasang secara seri terhadap jangkar.Diantara jenis motor DC lainnya, motor seri memerlukan momen torsiawal paling besar. Hal yang perlu diperhatikan, bahwa motor seritidak boleh dioperasikan dalam kondisi tanpa beban.d). Krarakterisrik Motor KomponPada motor kompon, kutub utama berisi rangkaian seri dan paralel.Dalam kondisi tanpa beban, motor kompon mempunyai sifat sepertimotor shunt. Pada kondisi beban terpasang, dengan momen torsi yangsama, akan didapat putaran sedikit lebih tinggi. 130

PELACAKAN KERUSAKAN PADA MOTOR DAN GENERATOR LISTRIKa). Rangkaian Ekivalen a). Karakteristik Motor Seri Motor SeriGambar 4.26. Karakteristik Motor Seri a). Rangkaian Ekivalen a). Karakteristik Motor Motor Kompon KomponFachkunde Elektrotechnik, 2206, hal 460Gambar 4.27. Karakteristik Motor Kompon4.5. Generator (AC) SinkronGenerator sinkron merupakan mesin yang menghasilkan energi listrikAC. Seperti halnya motor, generator juga mempunyai konstruksi yangterdiri dari bagian yang diam (stator) dan Bagiann yang bergerak (rotor).Gambar 4.23 adalah rotor dari generator sinkron.Tegangan induksi yang dihasilkan oleh generator sinkron tergantung pa-da arus eksitasi dan jumlah putaran. Frekuensi tegangan AC yang di-hasikan tergantung dari jumlah putaran radial kutub. Tegangan dapat di-atur melalui pengaturan arus eksitasi. Fachkunde Elektrotechnik, 2006, hal 448 Gambar 4.28: Tipe Rotor dari Generator Sinkron, (a) 3-kutub, (b) 1-kutub(a) (b) 131

PELACAKAN KERUSAKAN PADA MOTOR DAN GENERATOR LISTRIK Besarnya tegangan AC yang dihasilkan oleh generator sinkron di- tentukan oleh jumlah putaran rotor dan oleh besarnya arus eksitasi. Sedangkan frekuensi tegangan AC ditentukan oleh jumlah putaran radial rotor. Fachkunde Elektrotechnik, 2006, hal 448 Gambar 4.29. Generator Sinkron 6 Kutub Generator-Sinkron Shunt Sebuah generator (AC) sinkron dapat disambungkan secara paralel ke ge-nerator sinkron lainnya) atau ke tegangan jala-jala jika tegangan sesaat (tegangan ac) keduanya sama dengan tegangan generator yang di-sambungkan. Dengan generator yang tersambung paralel, maka ge-nerator-generator tersebut akan mempunyai tegangan dengan fase sama, frekuensi sama dan nilai efektif yang sama pula.4.6. Motor Induksi Tiga FasaMotor-motor induksi merupakan motor asinkron. Motor asinkron ada-lahmotor yang paling penting. Stator medan putar akan menginduksi rotordengan suatu nilai tegangan. Melalui tegangan tersebut rotor dapatberputar. Tipe motor asinkron dibedakan berdasarkan kons-truksirotornya. 132

PELACAKAN KERUSAKAN PADA MOTOR DAN GENERATOR LISTRIK Motor-motor asinkron adalah motor induksi. Arus rotor didapatkan dari induksi lilitan stator4.6.1. Konstruksi Motor dengan Rotor Terhubung- singkat.Sebuah motor induksi secara um- Celah Kotakum terdiri dari bagian stator dan udara terminalRotor. Bagian stator terdiri darirumah stator dan lilitan stator. LapisKonstruksi stator berlapis-lapis Statordan membentuk alur untuk lilitankawat. Ujung kumparan dihubung- Belitankan ke terminal untuk memudah- Statorkan penyambungan dengan sum-ber tegangan. Setiap lilitan stator Batang Porosmempunyai beberapa kutub. Jum- rotorlah kutub akan menentukan kece- Cincinpatan motor. Bagian rotor terdiri hubung-dari sangkar beralur dan lapisan singkatlilitan yang terpasang menyatu.Rotor terbuat dari aluminium atau Fachkunde Elektrotechnik 2006 hal 428tembaga. Gambar 4.30: Gambar Potongan Arus Putar-Rotor dari Motor Terhubung-singkat4.6.2. Prinsip KerjaPrinsip kerja motor induksi atau terjadinya putaran pada motor, bisa dije-laskan sebagai berikut :x Bila kumparan stator diberi suplai tegangan tiga fasa , maka akan terjadi medan putar dengan kecepatan Ns 120.f P Ns = jumlah putaran atau kecepatan motor (rpm) f = frekuensi sumber daya (Hz) P = jumlah kutub-magnetx Medan putar stator tersebut akan menginduksi penghantar yang ada pada rotor, sehingga pada rotor timbul tegangan induksi.x Tegangan yang terjadi pada rotor menyebabkan timbulnya arus pada penghantar rotor.x Selanjutnya arus di dalam medan magnet menimbulkan gaya (F) pada rotor. 133

PELACAKAN KERUSAKAN PADA MOTOR DAN GENERATOR LISTRIK x Bila kopel mula yang dihasilkan oleh gaya (F) pada rotor cukup besar untuk menanggung kopel beban, maka rotor akan berputar searah dengan medan putar stator. x Supaya timbul tegangan induksi pada rotor, maka harus ada per- bedaan relatif antara kecepatan medan putar stator(Ns) dengan kecepatan putar rotor (Nr). Perbedaan kecepatan antara Nr de- ngan Ns disebut Slip (S) , dan dinyatakan dengan persamaan Ns  Nr S x100% Ns S = Slip Ns = jumlah putaran motor atau kecepatan motor Nr = jumlah putaran stator x Bila Nr = Ns tegangan tidak akan terinduksi dan arus tidak mengalir pada kumparan jangkar rotor, sehingga tidak dihasilkan kopel. Kopel pada motor akan terjadi bila Nr lebih kecil dari Ns.Contoh 4-4. Sebuah motor putar 4-kutub untuk frekuensi 50 Hz,mempunyai kecepatan puter 1440 1/mnt. Berapakah besarnya slip?Jawab: ns = f/p = (50 Hz)/2 = 25 1/s = 1500 1/mnt s = (ns – n)/ns x 100% = (1500 – 1440)/1500 x 100% = 4% Motor-motor asinkron memerlukan slip untuk membangkitkan indusksi arus pada rotornya. 4.7. Motor Sinkron Fachkunde Elektrotechnik, 2006, hal 439Konstruksi motor sinkron adalah Gambar 4.31: Pemberian Dayasama dengan motor asinkron. Di pada Rotordalam stator terdapat lilitan arusputar untuk membangkitkan me- 134dan-putar magnet. Rotor dengankepingan-kepingan inti kutub ber-isi lilitan eksitasi melalui cincin-seret arus searah. Rotor ini akanmenjadi elektro-magnet (radial-kutub). Jumlah kutub sama be-sarnya dengan jumlah lilitanstator kutub tersebut.

PELACAKAN KERUSAKAN PADA MOTOR DAN GENERATOR LISTRIK Keunggulan dari motor sinkron ialah bila diputar menjadi generator sinkron. Untuk mulai berputar, sebuah motor sinkron memerlukan bantuan putaran awal.4.8. Pemeliharaan Motor dan Generator4.8.1. Pemeliharaan MotorSaat mendeteksi kerusakan pada motor, penting bagi seorang teknisiuntuk mengikuti prosedur, sehingga akan menghemat waktu perbaikan,pengecekan, dan penggantian suku cadang. Kerusakan pada motor bi-asanya mudah diketahui melalui pengecekan komponen secara se-derhana. Untuk itu seorang teknisi harus mengerti betul fungsi-fungsidari setiap komponen sehingga ia dapat menganalisis dan memperbaikikerusakan motor tersebut.Analisis kerusakan motor sebaiknya diawali dengan mendengar atauinspeksi visual. Pertama, periksalah motor dari kerusakan yang mu-dah terlihat, misalnya pecahnya bel, cangkang motor, lubang tangkairotor yang menciut atau membeku, atau belitan kawat yang terbakar.Semua problem ini dapat segera diatasi dengan mengisolasi bagianyang rusak. Suara berisik motor atau lubang tangkai rotor yang mem-beku biasanya menjadi tanda-tanda utama dari kerusakan bearing. Pe-riksa motor dari adanya kerusakan bearing dengan cara memutar tang-kai rotor, kemudian cobalah untuk menggerakkan tangkai rotor tersebutnaik turun. Tangkai rotor yang tidak berputar, terasa seret, atau ber-masalah saat bergerak mungkin mengindikasikan adanya kerusakanbearing.Teknik dasar yang digunakan dalam pemeriksaan kerusakan motorlistrik meliputi: 1). Test lamp 2). Pengukuran arus, 3). Growler, dan 4). Megohmeter. 135

PELACAKAN KERUSAKAN PADA MOTOR DAN GENERATOR LISTRIK1). Pengujian Test-LampSebelum teknisi mencoba menjalankan Test Leadmotor, ia sebaiknya mengetes terlebih Gambar 4.32: Pengecekan Motordahulu motornya untuk men-cek keru- untuk Pentanahan (gound) dengansakan rangkaian seperti rangkaian yangmengalami ground, hubungan pendek, test-lampdan rangkaian terbuka. Dalam penje-lasan sebelumnya, hasil ground dari Test Leadwinding membuat kontak elektrikal de- Gambar 4.33: Test-lamp (openngan semua bagian berbahan metal di circuit test)motor tersebut. Hasil ground yang bu-ruk akan menginsulasi hubungan kawatantara stator dan bel peringatan. Motoryang mempunyai ground windingmungkin disebabkan oleh reaksi se-ker-ing, panas berlebih, atau kekurangandaya. Shock dapat disebabkan olehmotor yang mengalami pentanahan(grounded). Oleh karena itu, perawatanharus sering dilakukan saat pengecek-an grounded motor.Untuk mengecek motor dari pentanahan, hubungkan sebuah lead teslampu dengan salah satu dari lead motor. Kemudian, sambungkantest lamp yang lain (teknik test lamp) ke stator atau rangka motor.Lampu menyala mengindikasikan motor dalam keadaan terhubungke ground. Gambar 4.33 mengilustrasikan prosedur pengecekan ini.Rangkaian terbuka menyebabkan berhentinya pergerakan motorkarena aliran arus ter-henti. Motor tidak akan berjalan denganrangkaian terbuka. Biasanya, jika salah satu dari tiga fasa terbukamaka motor tidak akan bergerak. Untuk menentukan apakah adarangkaian terbuka di motor tersebut hubungkan test lamp lead kekawat lead motor. Jika lampu tidak menyala, itu berarti ada rangkaianterbuka di dalam motor. Namun jika lampu menyala, maka rangkaiantertutup dengan baik. Gambar 4.34 mengilustrasikan prosedur ini.Sirkuit pendek di motor dise-babkan oleh kerusakan di motor karenadua kawat di motor terhu-bung dan menyebabkan hubungan aruspendek (korsleting). Jika bacaan di amperage melebihi ampere yangtertera di plat nama mo-tor, motor mungkin mengalami korsleting.Tetaplah mempertimbang-kan faktor-faktor lain seperti low-linevoltage, kerusakan laker, atau motor mengalami beban yang terlaluberat, dapat menyebabkan motor menarik arus berlebih. 136

PELACAKAN KERUSAKAN PADA MOTOR DAN GENERATOR LISTRIK Motor berasap dikarenakan suhu tinggi menyebabkan korsleting pada fasa. Motor dengan sirkuit pendek da-pat mengalami kenaikan suhu, panas motor, gagal dihidupkan, atau berjalan pelan. Suara gerungan kerap ada pada motor kecil. Jika power dialirkan ke motor satu fasa dan saat itu motor menggerung, putarlah shaft dengan tangan anda. Jika motor mulai berputar, maka masalah ada pada rangkaian untuk starting. Jika motor bergerak ti-dak teratur, bergerak pelan, kemudian mulai lagi, problem berasal dari sirkuit penggerak. 2). Pengujian Megohmmeter Selain dengan cara-cara tersebut, pengecekan motor paling baik dilakukan dengan mehgometer (gambar 4.28). Untuk pengecekan motor yang mengalami ground, hubungkan salah satu ujung mehgometer ke rangka motor (motor frame) dan ujung lainnya ke salah satu terminal motor. Motor yang mengalami ground akan terbaca sebagai nol atau sekitar nol di penunjuk mehgometer. Untuk pengecekan rangkaian terbuka hubungkan mehgometer ke setiap bagian fasa motor. Motor yang mengalami rangkaian terbuka akan menunjukkan angka tinggi di mehgometer. Ohmmeter juga dapat digunakan untuk pengecekan motor ground dan rangkaian terbuka. Test Lead Gambar 4.34: Pengujian Ground dengan Megohmmeter 137

PELACAKAN KERUSAKAN PADA MOTOR DAN GENERATOR LISTRIK Test Lead Gambar 4.35: Pengujian open circuit dengan MegohmmeterCara lain untuk mengecek field windings untuk hubungan pendek ada-lah membongkar motor dan memberikan voltasi kecil ke stator winding.Setiap koil sekarang berfungsi sebagai elektromagnet. Tempatkan ga-gang obeng di setiap koil dan tariklah keluar secara perlahan denganmemperhatikan tarikan magnetik yang ditimbulkan. Setiap koil seharus-nya memiliki besar tarikan magnet yang sama. Koil yang tarikanmagnetnya paling rendah mungkin mengalami hubungan pendek.Jika anda menyentuh setiap koil dan menemukan bahwa salah satunyalebih panas dari yang lain, maka koil terpanas itu mungkin mengalamihubungan pendek.Sebelum membongkar motor, tandai dua end bell dan rangka seba-gaireferensi untuk yang lainnya. Biasanya, dua tanda ini satunyamengindikasikan bagian depan motor, dan satunya lagi mengindi-kasikan bagian belakang motor. Menandai motor akan memudah-kanteknisi memasang kembali bagian-bagian dari motor tersebut. Shaftbagian depan juga sebaiknya diberi tanda. Hal ini dapat dilakukandengan memberikan tanda X pada ujung shaft. Bodi juga harus diberitanda sebagai referensi pada bagian depan motor. Banyak teknisimenggoreskan tanda di shaft rotor dengan meng-gunakan pisau ataukikir kecil, mengindikasikan posisi sebenarnya dari rotor. Tanda inibiasanya ditempatkan di bagian depan shaft yang lebih dekat daribagian belakang bell.Untuk memeriksa pentanahan (ground) pada motor, biasanya kita perlumembongkar motor dan mencatat lilitan untuk meletakkan bagian darirangkaian yang berhubungan dengan metal-metal pada motor. Setelahmenempatkan dan mengkoreksi masalah, bersihkan lilitan jika kotoratau berarang. Bersihkan lilitan dengan cairan pela-rut (solvent).Penginsulasian kembali lilitan dengan menyemprotkan coat epoxy atauair-drying lain yang menginsulasi enamel. Jika coat epoxy tampak,berarti motor tersebut lembab. Keringkan dengan warm oven atau kipasangin. 138

PELACAKAN KERUSAKAN PADA MOTOR DAN GENERATOR LISTRIKSumber penyebab rangkaian terbuka Daniel R.Tomal, 1993, hal 75an-tara lain cacat saklar atausentrifugal saklar yang tidak sempurna, Gambar 4.36: Pengujiancacat ka-pasitor, atau kerusakan kawat Hubung-singkat untuk statordi rangkaian motor. Dalam penempatanrangkaian ter-buka di motor yangmemiliki kapasitor, periksalah terlebihdahulu kapasitornya. Ada beberapacara untuk mengecek kondisi kapasitor.Pertama, dengan ca-ra menggantikapasitor tersebut dengan kapasitorbaru yang mempunyai rating yangsama. Jikarangkaian terbuka tidakberfungsi, berarti kapasitor yang digu-nakan salah. Cara lain untuk mengeteskapasitor adalah dengan spark test.Hubungkan kapasitor melewati terminalyang dialiri tegangan jala-jala 115 Vselama sedetik.Setelah memindahkan tegangan 115 V, gunakan ujung obeng untukmenghubungkan dua terminal di kapasitor tersebut.Kapasitor yang baik akan menunjukkan gemercik api. Ketiadaan ge-mercik api mengindikasikan kecacatan kapasitor.Lamp test dapat digunakan untuk mengecek pentanahan kapasitor.Hubungkan salah satu dari lead test lamp ke salah satu terminalkapasitor. Hubungkan test lamp yang lain dengan metal case kapa-sitor. Jika lampu menyala berarti kapasitor berada dalam keadaanground sehingga tidak bisa digunakan. Metode lain yang digunakanuntuk pengecekan kapasitor bisa juga menggunakan ohmmeter, testerkapasitor, dan kombinasi ammeter dan voltmeter. Sentrifugal saklarkadang-kadang menyebabkan motor satu fasa terbuka. Saklar harusdicek terlebih dahulu untuk melihat apakah kontaknya bisa menutupatau tidak. Jika kontak terbuka, washer mungkin perlu ditambahkan keshaft rotor. Periksa juga kondisi saklar sentrifugal, karena mungkinsaja saklar sentrifugal mengalami kerusakan dan perlu diganti.Lilitan motor seharusnya juga diperiksa dari kemungkinan kerusakan.Kerusakan kawat sebanyak satu atau bahkan lebih dapat menyebab-kan rangakaian terbuka. Jika lilitan terbakar, atau rusak dan membut-uhkan perbaikan, sebaiknya dilakukan penggantian lilitan pada motortersebut. 139

PELACAKAN KERUSAKAN PADA MOTOR DAN GENERATOR LISTRIKHubungan di lilitan stator dapat Daniel R.Tomal, 1993, hal 77dicek dengan internal growler.Tempatkan growler pada laminasi Gambar 4.37: Pengujian Hubung-stator dan bagian belakang koil. singkat untuk JangkarSaat itu growler dan koil berfungsisebagai transformer. Growler yangmemiliki ujung peraba built-in, a-kan bergetar kencang saat ditem-patkan di koil yang bermasalah(gambar 4.30). Saat terdapat indi-kasi tersebut, segera ganti lilitanstatornya. Kerusakan koil dari ar-matur biasanya ditandai denganperubahan warna dan kerusakaninsulasi. Jangkar (armatur) motor dapat diperiksa kerusakannya dengan meng- gunakan internal growler. Tempatkan jangkar (armatur) pada growler dengan strip metalnya ditempatkan di bagian atas jangkar (armatur). Putarlah jangkar (armatur) tersbut. Jika strip metal bergetar dengan cepat, menandakan jangkar (armatur) tersebut mengalami kerusakan. Gambar 4.31 mengilustrasikan prinsip penggnaan internal growler dan hacksaw blade. Pengecekan ground terhadap jangkar (armatur) dapat dilakukan dengan test lamp. Hubungkan salah satu ujung test lamp pada komutator dengan ujung Motor yang mengalami kerusakan jangkar (armatur) bertenaga buruk, bergetar, menderum, tidak berfungsi, atau memancarkan fusi. lainnya pada shaft jangkar (armatur). Jika lampu menyala, berarti jangkar (armatur) dalam keadaan ground.3). Pengujian Lilitan JangkarPercobaan untuk mengecek apakah lilitan jangkar berfungsi denganbaik, tidak ada yang putus atau hubungsingkat dengan inti jangkarnya,periksa Gambar 4-32. Poros jangkar ditempatkan pada dudukan yangbisa berputar bebas. 140