buku name plate motor 4 mei (2)

Buku Praktis: Soemarno Adibroto 1 Mei 20091

Prakata.

Sepintas Pekerjaan Maintenance merupakan pekerjaanmembosankan, menghabiskan beaya, berulang-ulang, bahkankadang dianggap menjadi musuhnya bagian produksi. Katanya,”habis perbaikan kok tambah rusak”.Hal inilah yang menjadi tantangan kaum maintenance untuk meng-improve diri/group, belajar meningkatkan diri , mencariinformasi2/ilmu2 yang belum diketahui.Sebab tanpa maintenance, sebetulnya produksi juga lebih terancamuntuk rusak tidak dpat produksi”.Jadi kerja-sama yang baik sangat diperlukan untuk kontinuitasproduksi. Mengoperasikan, memelihara adalah tanggung jawabbersama.Setelah melalui perjalanan panjang di bidang Maintenance : darihanya mengenal yang ada “breakdown maintenance” s/d adanyasystem maintenance saat ini “preventive/ prediktive/ proactive/automation/ produktive” atau dengan nama “RCM’ dll. Apapun systemyang dipakai, ada pokok2 pengetahuan praktis yang harus dikuasaiterlebih dulu. Penulis ingin berbagi informasi tentang hal2 yangberhubungan dengan maintenance kepada teman yang punyatanggung-jawab sebagai orang maintenance, yaitu informasi2 yangpaling mendasar.Melengkapai buku alignment mesin rotasi, penulis ingin menyajikanperihall listrik.Tulisan motor ( Buku 1) ini hanya sekedar mengenalmotor listrik melalui sebuah name-plate. Buku motor listrik lainInyaallah akan menyusul utnuk saling melengkapi.Kritik dan saran ataupun tambahan sngat kami nantikan.Semoga buku ini bermanfaat.

1 Mei 2009Penulis

Soemarno Adibroto


Pendahuluan

Motor listrik merupakan peralatan/mesin atau sebagai kuda kerjanyadidunia industri maupun keperluan rumah tangga. Motor listrik padaumumnya mudah memasangya, mudah dioperasikan, mudahperawatannya. Motor sejenis kadang banyak dipakai untuk keperluanpemakaian yang berbeda-beda, sehingga mudah mendapatkanpengganti bila terjadi kerusakan. Tapi kadang ada sebuahpemakaian tertentu ternyata begitu ada masalah mengalami kesulitanuntuk membeli penggantinya. Hal ini disebabkan oleh karena kitatidak begitu mengerti arti yang sebenarnya Untuk mengatasi hal tsb sebaiknya kita berusaha tahu lebih banyakdari hal yang kita anggap mudah. Kita mulai dengan membacaNAME-PLATE sebuah motor kita mencoba mempelajari agak lebihmendalam. Name mudah dibaca, tetapi mungkin tidak cukup mengertiapa arti yang terkandung didalamnya. Dari sebuah name-plateterkandung data2 pokok yang sangat penting,yang merupakansebagian dari data electric & data mechanic dari sebuah motor.Kemudian spesifikasi2 apa yang harus ditulis jika kita akan membelimotor baru. Apa pengaruhnya , jika spesifikasi jaringan/power supplyberbeda dengan spesifikasi yang tertulis di name-plate?.Apakah perlu membeli yang “premium” atau high eficien motor agarmeningkatkan penghematan listrik. Berapa besar kita dapatmenghemat listrik, dari hanya memilih kwalitas motor listrik.Buku pertama ini terutama untuk mengenal “name plate”. Mudah2anbuku ini bermanfaat untuk pelaksana2 dilapangan.

Penulis

Soemarno Adibroto


Spesifikasi Motor Listrik Induksi

Plat Nama atau “Name Plate” memuat data2 spesifikasi mekanis danelektris, sangat penting sebagai informasi yang diperlukan jika kitaakan mengganti motor yang sudah ada, atau mengganti dengan merklain atau spesifikasi lain. Mengganti ini bertujuan mencari merkberbeda yang lebih baik kwalitas / effisien / murah / power lebihkecil/besar dll, tetapi tidak merubah dan cocok dengan fondasi yangada.StandardStandard motor adalah sebuah perjanjian antara (pembuat, pembeli,pemakai) yang berisi ketentuan2 tertentu: ukuran, spesifikasi mekanis& elektris yang harus ditaati dibersama dan menjamin kopentisi sehatdiantara pembuat. Tujuannya ialah untk menjamin pemakai bahwaproduk yang dibeli telah memenuhi kwalitas dan spesifikasi standarddan semua produsen mengikuti standard tsb.

• NEMA : National Electriccal Manufacturings Association• NEC : National Electrical Code• JIS : Japanese Industrial Standard• IEC : International Electrotecnical Commissions

Mengenal Standard sangat penting agar tidak membuat kesalahanfatal yang tentu mengakitkan kerugian besar.Kesalahan misal:• motor pengganti yang di beli tidak cocok dengan lubang baut

fondasi., atau ketinggian poros, atau kepanjangan• Seharusnya TEFC keliru dengan yang OD• Salah Voltage / Rpm / frequensiSetiap standard memiliki spesifikasi berbeda, dimensi standardAmerika, Eropa, Jepang tentu berbeda2, meski ada beberapa hallyang sama.


Dalam pengenalan ini lebih banyak membahas Standard NEMA, danIEC akan dibahas di tulisan lain.Dalam standard NEMA mengharuskan setiap Pabrikan motor listrikharus melengkapi “Name Plate” dengan informasi minimal mengenaispesifikasi, sedangkan informasi yang lengkap ada di buku “Manual”.Setelah memahami spesifikasi, kita mampu menulis spesifikasiidengan jelas, dan tentu tidak akan keliru jika kita akan membeli motorbaruContoh2 plat nama

Gb. 1 Nameplate motor pabrikan , LEESON.Keterangan

Descripsi tertulis Keterangan

Cat.No / Part No 120086.00 No berdasar Katalog LeesonModel C145T34FB2C Kode model Lesson

Inclosure TEFC Total Enclosure Fan Cooling(rotor tertutup, kedap air/angin)

V 208 - 230 Supply 208-230 Hub deltaV 460 Supply 460 Hub YRPM 3450 / 2850 Putaran Freq 60 Hz / 50 HzHP 1 1/2 Power outputF.L.A 4.2 / 4.8 Full load ampF.L.A 2.1 / 2.4 Full load ampHz 60 / 50 Dpt di hub utk freq 60/50FR F145T Ukuran frame menurut NEMAPF .86 Power factorEFF .80 Efisiensi motorServ. Fact 1.15 Motor dpt dibebani 1,15 x 1 1/2Type TFDuty Cont Motor dioperasikan terus-menerusMax Amb 40.C Temperature ruangInsul Class B2 Klas isolasiPH 3 3 phase


Thermal Protected - Tidak dilengkapi proteksi thermalCode K

design B Normal starting torsi/current(100-200%)

A. Data Spesifikasi :1. Data pabrikan

• Nomor Katalog• Model motor• Type

2. Data Elektrik• Phase• HP / KW• Hz / Frequency• RPM / putaran per menit• Voltage / Tegangan• Amperage (F.L.A) full load motor current• Power Factor• Maximum ambient temperature in centigrade

(+40.C = 104.F)• Temperature Rise• Service Factor• Altitude• Duty Rating• Insulation Class

3. Data mekanis• Frame

Contoh dari LESSON ELECTRIC MOTORPenjelasan singkat sbb:

1. Data Pabrikan• Nomor Katalog

CAT.NO/PART.NO 120086.00Nomor yang di buat oleh pabrikan motor berdasarkan standardpenomoran pabrik itu sendiri yang berupa Katalog. Nomor ini untukmemudahkan pencarian data di catatan/database. Pada prinsipnyanomor tsb mewakili spesifikasi motor tsb, sehingga jika kita akanpesan mungkin tidak harus menulis semua spesifikasi secalalengkap, cukup menulis Cat.No.


Nomor katalog sebuah pabrikan tidak sama dengan pabrikan lain, jadijika kita akan mengganti dengan merk lain, nomor ini menjadi tidakpenting.

• Model motorModel : C145T34FB2CBiasanya di tulis terdiri dari kumpulan angka dan huruf. “Nomor” ini diibuat oleh pabrikan motor berdasarkan standard pabrik itu sendiri.Nomor ini untuk memudahkan komunikasi tehnik antara pabrikan danpembeli. Pada prinsipnya nomor tsb mewakili semua spesifikasimotor tsb, sehingga tidak harus menulis semua spesifikasi secaralengkap, jika kita akan membeli dengan spesifkasi sama ke pabrikanyang sama, karena setiap angka atau huruf sudah mewakilispecifikasi secara lengkap.Untuk mengetahui arti dari nomor tsb. kita harus punya katalognya.Sekilas kita bisa menebak bahwa 145T adalah ukuran frame.Nomor model sebuah pabrikan tidak sama dengan pabrikan lain,karena masing2 mempunyai cara penulisan atau sistem yangberbeda-beda.

2. Data Elektrik• Phase

Phase harus jelas di sebutkan jumlah, apakah 1 atau 3. Kebanyakanmotor dibuat 3 phase dan juga di tulis hubungan dalam windingnya,star atau delta atau gabungan. Motor2 kecil dibawah I KW dibuatdengan 1 phase dan lebih besar dari 1 KW lebih ekonomis di bauat 3phase.

• HP / KWKapasitas keluaran tenaga mekanis pada putaran penuh motor.NEMA menyatakan dengan Hp sedang IEC lebih senang menyatakandengan KW, atau kadang pabrikan menulis keduanya.Motor 746 watt akan memproduksi 1 Hp, jika motor dapat mencapaiiefisiensi 100%, tetapi motor hanya dapat mencapai efisiensi 84%maka memerlukan konsumsi 100/84 x 746 = 888 watt.Jumlah watt yang terpakai sebesar 746 watt dan yang 142 wattmerupakan kerugian akibat panas,friction dll.888 watt x 0,84 = 746 watt = 1 HP

• Hz / FrequencyHz 50/60Artinya motor dapat dihubungkan dengan 50 Hz ataupun 60 Hz.Di Amerika frekwensi tenaga jaringan listrik memakai F=60Hzsedangkan di Indonesia, Eropa, Jepang dan negara lain memakai F =


50Hz. Frekwensi berhubungan langsung dengan jumlah putaran yangdihasilkan oleh motor tsb. Oleh sebab itu haruslah hati2 dalammenentukan membeli motor.Bab khusus mengenai pengaruh pemakaian frekwensi yang berbedadengan yang tertera di nameplate dibahas pada bab lain.

• RPM / Putaran per menitRPM 3450 / 2850Artinya jika motor dihubungkan dengan 60Hz menghasilkan putaran3450 Rpm, dan jika dihubungkan dengan 50 Hz putaranya 2850 Rpm.Putaran motor ditentukan oleh jumlah kutub dan frekwensi jaringanlistrik yang ada. Jadi meski yang tertulis di plat-nama 3600 Rpm, jikadi pasang di jaringan berbeda frekwensi putaran akan berbeda.

Tabel kutub vs frekwensi

60 Hz 50 Hz Synchron speed60Hz 50 Hz

2 pole 3450 2850 3600 30004 pole 1725 1425 1800 15006 pole 1140 950 1200 10008 pole 850 700 900 750

Rumus Rpm sinkronP

FNs 120=

Misal4

50120xNs = = 1500

Ns = putaran sinkronF = frekwensi, misal 50 HzP = jumlah kutub, misal 4Catatan : putaran rotor dari motor induksi tidak mencapai sinkron, yangtertulis misal, 1450 Rpm, karena adanya Slip sebesar .50 Rpm

• Voltage / TeganganV 208 –230 / V 460Artinya motor ini dapat dihubungkan pada tegangan 208 s/d 230 Volt,atau 460. Apa artinya ini.? Jika di nameplate tidak ada gambar skemadiagram winding, sebaiknya sebelum menyambung ke sumber perlumembaca manual , bagaimana menyambungnya.Kalau terbaca angka voltage (yaitu 230 dan 460), maka terlihatbahwa ini dual-voltage, didalam stator setiap phasenya terpasang 2pasang winding yang dapat dipasang seri dan parallel atau delta –star. Telitilah dengan seksama sebelum menyambung motor listrik :pastikan ketahui susunan winding yang ada.


Pedoman praktis : VoltageStandard NEMA memperbolehkan motor dipasang pada tegangan10% dibawah / diatas tegangan yang tertulis di motor.Jika tertulis di name plate 230 Volt maka : -10% x 230 = 23 volts,à terendah yang boleh 230 –13 =207 volts+10% x 230 = 23 volts,à tertinggi yang boleh 230 +13=253 volts

Nominal systemvoltage

Motor Nameplatevoltage

120 115

208 200

240 230

480 460

600 575

2400 2300

4160 4000

(supply listrik menurut NEMA)

Jika voltage supply berbeda dengan voltage name-plate, NEMAmemberikan pedoman, bahwa karakteristik motor akan berubah sbb:

Tabel perkiraan pengaruh beda voltage

voltageCharacteristic

90% 110%

Slip +23% -17%

Efficiency -2% +1%

Power Factor -3% +1%

Current +11% -7%

Temperature +7% -4%

Starting torque -19% +21%

Starting Current -10% +10%

Gb:Misal : Motor 230V, RPM 1450, PF 0,8, current FLA 10A,

temp.rise 40C,

Jika voltage yang ada 10% dibawah rated maka yang terjadi sbb:


• Slip bertambah 23%. Misal dari slip 50 Rpm menjadi 62 Rpm,artinya putaran motor turun dari 1450 menjadi 1438 Rpm

• Effisiensi berkurang 2%• Power factor berkurang 3%• Arus bertambah 11%• Panas yang timbul bertambah 7%• Starting torque berkurang 19%• Starting current berkurang 10%• Dst.

Catatan motor dibuat menurut voltage standard sbb:Standard 60Hz Voltage: Standard 50Hz Voltage 115v 110V 208-230v 190V 460v 220V 575v 440V

• Amperage (F.L.A)Besar arus FLA (full load current) yang diperlukan pada kondisi motorsedang mengeluarkan daya sesuai dengan rated Hp/Kw pada supplytegangan voltage sesuai spesifikasinya. Ini perlu diketahuii terutamauntuk perencanaan besar kabel dan sistem proteksinya.Jika rated voltage nya dua macam, maka FLA juga ada dua harga.


Misal : Voltage 115/230 maka FLA misal 15.0/7.5A. jika voltage yangtersedia lebih rendah/tinggi dari rated maka besar FLA jugaberpengaruh (lihat tabel diatas)Dengan mengukur besar ampere, ini dapat menggambarkan berapakira2 besar beban motor yang sedang di pikul.

• Torque / torsiForce atau Kekuatan putar atau gaya putar yang digunakan olehporos untuk memikul beban mekanis. Satuan torsi kgm. atau inch-pounds,

• Starting Torque :Force yang di hasilkan oleh motor untuk berputar dari keadaan diamdan acelerasi. Ini biasanya beberapa kali lebih besar dari torsi kondisisudah jalan normal. Seperti contoh diatas utk design B torsi startingmencapai 200%.Juga disebut locked rotor torque. Banyak usahauntuk memperkecil “starting torque” dengan system starting al:

- star-delta starting- pengubah frequensi/putaran- fluid coupling- system pembebanan bertahap.- dll

• Full load Torque.Force yang di produksi operasi / running motor pada kondisi bebanpenuh, putaran penuh pada capasitas Hp rated.

• Breakdown TorqueTorsi maksimum motor yang dapat di produksi saat beban naik tanpaputaran dan tenaga jatuh turun . juga kadang disebut pull-out torque.

• Pull-Up TorqueTorsi minimum yang dihasilkan motor antara diam (nol rpm) ke Rpmrated. Sama dengan beban maximum motor mampu acelerasi kerated Rpm.

• Power Factor / PfPower factor yang tertulis di nameplate adalah power factor dari testbeban penuh/full load. Power factor akan berubah sesuai denganberapa persen beban yang dipikul motor, jika beban tidak penuhmaka Pf operasi rendah. Factor yang menentukan ini adalah adanyatahanan induksi didalam kumparan/winding motor, hal ini akanmenambah pengaruh buruk jika power factor supply juga rendah.Untuk memperbaiki kondisi ini biasanya system perlu dipasang


capasitor-bank, yaitu sejumlah kapasitor atau tahanan kapasitansiiuntuk mengurangi tahanan induktansi. Pf kecil menghasilkan dayasemu besar, arus I besar dan berarti kwadrat arus x R = besar.Pada umumnya motor kecil mempunyai Pf yang lebih rendah darimotor besar.

Panduan perihal PFMotor dibebani kurang dari rated, mengakibatkan Pf turun, makinrendah beban motor makin rendah Pf, yang berarti pemborosantenaga listrik yang berupa rugi2 panas. Motor sebaiknya dibebanii100% dan sekurang-kurangnya 80%

Tabel korelasi beban via power factor

• Maximum ambient temperature derajat celcius (+40.C = 104.F)NEMA memberikan panduan bahwa suhu ruang untuk ruang tertutupmaupun terbuka pemakaian motor maks 40.C. jika lebih dari hargatsb.


Motor harus di derating, artinya kapasitas/beban harus diturunkan.Karena akan berpengaruh pada panasan motor winding, kalau tidakditurunkan maka winding akan mengalami panasan yangberlebihan/overheating. Akibatnya umur motor akan berkurang.Ventilasi atau sirkulasi udara perlu diperhatikan dan mencegah sinarmatahari atau sumber panas mengenahi lansung ke motor.

• Kenaikan /Temperature RiseKenaikan Temperature atau sering ditulis di nameplate “TemperatureRise” misal 70.C . Artinya motor tsb windingnya dapat mengalamikenaikan temperature sebesar 70.C dengan kondisi aman, kenaikanini diakibatkan oleh arus listrik yang mengalir dalam winding. Olehsebab itu temperature harus di monitor, jika diukur lebih dari 70.Charuslah di investigasi penyebabnya. Pada umumnya pabrikmemberikan angka aman 10.C.Temperature winding = temperature ruang + kenaikanSebab2 kenaikan al: Sirkulasi ruang tidak baik, beban berlebihan,misalignment, filter kotor/buntu, dsb.

• Service Factor / SFMenurut NEMA definisi dari SF ialah : berapa persen beban Hp/Kwatau ampere /FLA motor dapat dioperasikan melebihi yang tertera diname-plate yang dapat ditanggung oleh motor secara terus-menerus.Misal :10 Hp dengan 1.25 SF maka motor dapat menanggung beban12.5Hpsecara terus menerus.Menurut standard NEMA harga SF = 1.0 , 1.10 , 1.15 , 1.25 , 1.4 dsbMotor dengan SF >1.0 memiliki isolasi yang lebih bagus dari Class B

• AltitudeKetinggian tempat diatas permukaan laut selalu diperhatikan jikamemasang motor.


Sebagai panduan NEMA memberi panduan untuk operasi normalmotor dipasang maximum setinggi 3300 feet atau 1000 m, lebih dariitu motor harus di derating atau diturunkan kapasitasnya.

Dibawah ini tabel panduan penurunan Hp sehubungan dengan altitute

Tinggi permukaan (Altitude) 1,0 SF 1,15 SFFt mtr

3,300 – 9,000 1000-2700 93% 100%9.000 – 9,900 2700-3000 91% 98%

9,900 – 13,200 3000-4000 86% 92%13,200 – 16,500 4000-5000 75% 85%

> 16,500 > 5000 Hubungi Pabrikan motor

Misal motor dengan servise factor 1.0 jika dipasang pada ketinggian lebihdari 1000 m, maka kapasitas harus diturunkan menjadi 93%

• Duty Rating NEMA vs IECSifat pemakaian motor dirancang untuk dioperasikan secara sbb:

NEMA hanya membagi duty cycles dalam dua macam yaitu :Continue atau terus –menerus , Intermittent atau berkala dan khusus• Duty continue : artinya motor dirancang dapat dan tahan

dioperasikan secara terus-menerus, tanpa berpengaruh terhadappanas winding, dan umur motor tidak akan berkurang. Motoroperasi lebih dari 3 jam sudah termasuk kategori continue.

• Intermittent duty: motor dirancang untuk dioperasikan denganwaktu tertentu, kemudian distop dengan waktu tertentu untukkesempatan pendinginan, kemudian dijalankan lagi.

• Special ; pemakaian dengan mencantumkan waktu tertentuMisal: 5, 15 , 30 , 60 menit. Contoh: Motor buka/tutup pintu pagar,

IEC membagi duty cycles menjadi 8 yaitu• S1 – Continous duty . Motor untuk dioperasikan dengan beban

tetap / waktu dan mencapai temperature equilibriumnya.• S2 – Short-time duty. Motor untuk dioperasikan dengan beban

tetap dengan waktu tidak lama hingga mencapai temperatureequilibriumnya, kemudian periode istiharat cukup lama sampaiidengan mencapai temperature ambient.

• S3 – Intermittent periodic duty. Motor untuk dioperasikan denganbeban tetap secara periodic “jalan” – “stop/istirahat”. temperatureequilibrium tidak pernah tercapai. Arus starting sangat kecillpengaruhnya terhadap timbulnya panas di stator.


• S4 - Intermittent periodic duty with starting. Motor untukdioperasikan dengan beban tetap secara periodic “jalan” –“stop/istirhat”. temperature equilibrium tidak pernah tercapai.Tetap arus starting ber pengaruh terhadap timbulnya panas distator.

• S5 - Intermittent periodic duty with electric breaking. Motordioperasikan dengan sequen siklus “starting – running denganbeban tetap” dan “starting – running dengan tanpa beban”. Tidakada waktu stop/istirahat.

• S6 - Continuous operation with intermittent load. Motordioperasikan dengan sequen siklus “running dengan beban tetap”dan “running tanpa beban”. Tidak ada waktu stop/istirahat.

• S7 - Continuous operation with electric braking. Sequential,identical cycles “ starting – running at load constant and electricbraking.” Tidak ada periode istirahat.

• S8 - Continuous operation with periodic changes in load andspeed. Motor operasi dengan siklus “ jalan dengan beban konstandengan putaran tertentu” kemudian jalan dengan beban tetapberbeda dengan putaran tertentu.

• Insulation ClassNEMA maupun IEC menggunakan tanda yang sama, tapi NEMA tidakmempunyai isolasi klas E.Winding dapat tahan pada temperature tsb. secara kontinu tanpamenurunkan ratingnya. Kebanyakan motor di Industri memakai klasisolasi B atau FClass A (105C / 221.F): cotton.silk,paperClass E 120C / 248.FClass B (130C / 266.F) : mica,fiberglass,asbestosClass F (155C / 311.F) : mica,fiberglass,asbestosClass H (180C / 356.F ): mica,fiberglass w silicon binderRef: NEMA standard MG – 1.65 Desember 1980

Tabel kenaikan temperature

Table: IEC vs NEMA temperature rise , derajat C

Klas isolasi IEC 1.0 s.f NEMA 1.0 s.f NEMA 1.15 s.f

A 60 60 70

E 75 - -B 80 80 90F 100 105 115H 125 125 -


1. Data Mekanis• Frame

Frame F145TFrame menggambarkan ukuran fisik motor, dengan melihat tabellstandard kita bisa mengetahui ukuran pisik secara lengkap al : tinggishaft, jarak baut, diameter shaft, panjang shaft, tinggi/panjang motor .Frame tsb. diatas mengikuti standard NEMA, (National ElectricalManufacturing Association) yaitu standard yang dibuat oleh organisisipembuat motor. Standard ini banyak diikuti pabrik2 motor dariAmerika.Standard IEC (International Electrotechnical Commission) standardini banyak diikuti oleh pabrikan motor dari Eropa. Sebagian besarpabrikan membuat motor sesuai dengan standard yang dimintapembeli. Sebetulnya untuk frame itu dapat dikonversi satu terhadapyang lain, tetapi tidak persis sama, makin besar motor makin besarbeda ukuran.

Umumnya terdiri : berupa “ huruf – angka – huruf” misal EF145T• Terdiri dari 2 digit/angka , untuk motor kecil atau kurang dari 1 Hp• Terdiri dari 3 digit/angka , untuk motor 1 Hp dan lebih besar• Huruf depan (prefix), merupakan angka khusus dari pabrikan.• Huruf dibelakang (suffix), metode pemasangan standard NEMA.Frame dibahas lebih mendalam dalam bab berikut.

B. FRAME

Mengenal motor induksiMotor Induksi merupakan motor listrik yang paling banyak dipakai disemua dunia Industri maupun keperluan rumah tangga.Alasan utama ialah mudah :

• memasang,• mengoperasikan• memelihara & reparasi• dirancang dari yang paling kecil s/d besar sekali.

Agar para pemakai mudah memilih dan pembuat mudah membuat,maka dibuatlah standard dengan tujuan pemakai dan pembuat dapatmenggunakan komunikasi yang sama. Namun ternyata di duniastandard motor ada lebih dari satu, al JIS (Jepang), IEC ( Eropa),NEMA (Amerika) dll.Sebetulnya banyak problem timbul denganmemakai NEMA dii Indonesia : terutama voltage dan frekwensi,putaranKonstruksi


Konstruksi Motor Induksi terdiri komponen :Stator : - belitan / winding

- rangka / frame- bantalan / bearing

Rotor - poros / shaft- rotor bar / winding- kipas / fan

Saat ini rangka / frame telah dibuat standard tertentu untukmemudahkan pembuat dan pengguna dalam menentukan pilihanketika akan memilih, memasang atau mengganti motor.

Ketika kita mengidentifikasi motor listrik, setelah mengetahui Hp atauKw sebagai kapasitas, putaran adalah frame. Frame atau kerangkamotor merupakan dimensi pisik motor yang di buat standard agarpemakai mudah memasangnya. Dengan standard tertentu pembuatdan pemakai mudah menjual dan memilihnya. Misal asosiasiipembuat motor membuat standard “ NEMA” , IEC.Sebelum ada standard seperti saat ini, pada awalnya setiap pabrikanmembuat motor dengan frame ber-beda2 meskipun Hp/Kw sama.Kemudian dengan adanya kesulitan2 maka para pabrikan sepakatmembuat standard agar dapat interchangeable meski berbedapabrikan.Dengan adanya kemajuan2 perencanaan dan metode produksiukuran frame motor semakin kecil untuk HP/Kw yang sama dengansebelumnya, karena loses bisa diperkecil dan effisiensi dapatditingkatkan.• Tahun 1952 motor frame lebih kecil (Hp sama) dari sebelumnya

dan diberi tanda “U” setelah nomor frame. Misal 254U• Tahun 1964 ukuran frame lebih kecil lagi dan diberi tanda “T”

setelah nomor frame, misal 254TContoh : motor 15 HP, 1800 Rpm• sebelumnya dengan dibuat frame 326• Setelah th 1952 dibuat dengan frame 284U, ukuran shaft tetap

sama, yaitu 1.625”


• setelah 1964 dibuat dengan frame 254T dan 256TSaat ini untuk efisiensi produksi dan ekonomis banyak pabrikanmembuat motor dengan satu casting tetapi dapat untuk 2 macamframe misal 254T dan 256T

Gb : satu motor untuk dua frame (254T/256T)

Frame 254T < >256T,Frame 254T 256T

D=tinggi shaft dari dasar 6,25”–158,8 mm 6,25”–158,8 mm

2E=jarak baut kiri-kanan 10” - 254 mm 10” – 254 mm

2F=jarak baut depan-belakang

8,25”-209,6 mm 10” – 254 mm

BA=jarak baut depan keshaft

4” - 108 mm 4,25” – 108 mm

Note : D sama yaitu 25 x ¼” = 6 ¼” atau dalam sistem metric D=158,8 mmDari gambar dan tabel tsb. satu motor dapat memenuhi dimensi dua macam frame.

Setiap standard motor listrik memberikan tabel yang berbeda-beda.Kadang kala ada kesamaan satu dengan yang lain tetapi kebanyakanmempunyai perbedaan yang signifikan.

2E

2F12F2


1. NEMA FrameNEMA= ( National Electrical Manufacturers Association).Frame dinyatakan dengan Angka atau Nomor berupa angka disertaisuatu huruf.Nomor Frame tidak atau bukan menunjukan karakteristiklistrik misal : Hp, Kw voltage dll. Tetapi memang biasanya makinbesar nomor makin besar motor secara pisik dan Hp. NEMA frameumumnya langsung berhubungan dengan pemasangan padabaseplate ( jarak baut fondasi) dan ukuran poros dan tidakberhubungan dengan bearing.NEC = National Electrical Code ,code safeguarding manusia daribahaya listrik. Merupakan bagian dari NFPA

Beberapa kenyataan yang perlu diperhatikan sbb :• Motor yang Hp nya sama tetapi dibuat dengan berbeda frame.• Motor tertulis satu nomor frame tetapi lubang baut fondasi dapat

dipasang untuk dua macam frame. Contoh lihat diatas• Besarnya Frame umumnya juga ditentukan oleh jumlah kutub

atau putaran.• Motor dengan Hp/Kw sama tetapi putaran berbeda maka frame

berbeda.• Motor dengan Hp dan Rpm sama tetapi beda frame, karena beda

efisiensi.Banyak negara sudah membuat undang2 yang mengharuskanpabrikan harus membuat motor dengan efisiensi tinggi, dan pemakaiharus mengganti/memasang motor effisiensi tinggi (motor premium).yang bertujuan menghemat listrik. Ciri motor tsb :Makin tinggiefisiensi makin kecil framenya.

Contoh :

MOTOR ELECTRIC, 30 HP, 3PHASES, 380 VOLT, 47 AMPERE, FRAME 324T,1485 RPM, RELIANCE MOTOR

MOTOR, ELECTRIC, 30HP, 190/380V, 3PHASE,50HZ, 1424RPM, , FRAME 286TS.F 1.15, PF 86.7, CLASS F, AMB TEMP. 40C, CONTINUE RUNNING TYPE SC,DESIGN B TEFC, MNF MAGNETEK

Note : terlihat diatas HP sama tapi frame tidak sama. Motor yang keduaadalah jenis motor High Eficiency

Daftar nomor frame lihat tabel ………Tambahan2 huruf umumnya ada artinya sbb :


NEMA SuffixesHuruf dibelakang NEMA FrameC NEMA C face mounting (kusus tidak atau dengan rigid base)D NEMA D flange mounting (kusus tidak atau dengan rigid base)H sebagai tanda frame dengan rigid face yang mempunyaii

dimensi F lebih besar dari frame yang tidak ada tanda H .Contoh Frame 56H , base motor mempunyai lubang untukkombinasi NEMA 56 dan NEMA 143 – 5T .dan standard NEMA56 shaft.

J NEMA C face , threaded shaft pump motorJM Close-coupled pump motor dengan spesific ukuran dan

bearing.JP Close-coupled pump motor dengan spesific ukuran dan

bearing.M 6 ¾” flange (oil burner)N 7 ¼” flange (oil burner)T , TS intergral horsepower NEMA standard ukuran shaft jika tidak

ada tambahan huruf “T” atau “TS”TS Motor dengan NEMA standard “short shaft” ( poros pendek)

digunakan untuk beban belt.Y Non NEMA standard mount. Gambar detail diperlukan untuk

memastikan ukuran misal spesial base, face atau flange.Z Non-NEMA standard shaft, Gambar detail diperlukan untuk

memastikan ukuran

NEMA PrefixesHuruf didepan NEMA Frame biasanya ditulis oleh pabrikan pembuatmotor tsb, Nomor didepan NEMA Frame tidak merupakan hal yangsignifikan. Misal LEESON menulis L56 yang artinya panjang motorkeseluruhan.

Mounting/ PemasanganStandard frame menyatakan dan berhubungan langsung denganbesarnya pisik dan cara memasangnya.

Secara umum menurut keperluan motor• Dipasang vertical atau horizontal.• Dikopel dengan kopling atau lansung dengan mesin yang

digerakanJika tidak dicantumkan spesifikasi kusus maka motordapat dipasang pada base plate dengan berbagai posisi /kemiringan. Tetapi untuk drip-proof motor harus dipasang denganpoisisi horizontal atau posisi side wall, agar dripp-proof berfungsi.Pemasangan motor biasanya dipasang kuat pada baseplate ,permukaan datar dan metalic.


Gb : A motor dipasang vertical Gb: B Motor dipasang horizontal

Type of Mounts/pemasangan1. Rigid base

Di bautkan di mainframe sehingga kondisinya rigid terpasang padamesin yang digerakan.Gambar dibawah ini motor C face Rigid base.

2. Resilient baseDipasang isolasi atau ring antara base motor dengan baseplete untukmeng-absorb vibrasi dan noise. Konductor dipasang pada ring untukmnyempurnakan grounding.


NEMA C face mount.Dibuat / dilengakpi face sehingga memungkinkan dipasang langsung( direct coupled) dengan pompa atau mesin lain. Umumnya pompaatau mesin menempel ke motor. Baut dipasang langsung padalubang ulir baut di face face motor.

NEMA D flange mountMirip C face tetapi face berupa flange dan baut dipasang ke lubangulir nya peralatan/mesin. Umunya motor menempel ke pompa/peralatan. Atau ditambah adaptor.

NEMA M atau N face mountDibuat dengan flange kusus agar dapat dipasang langsung padapompa fuel atomizing oil burner. Saat ini banyak dipakai di beberapamacam pemakaian.


2. ENCLOSURE

1. Enclosure (Perlindungan)Rancang bangun Motor di sesuaikandengan pemakaian agar aman dipakai dan tidak terlalu mahalpembuatannya. Maka dibuatlah berbagai macam motor dengan “Type proteksi” berbeda-beda sesuai dengan keperluan dan kondisilingkungan/invironment. System pendingin yang baik sangatdiperlukan untuk meng hilagkan panas yang ditimbulkan oleh aruslistrik.Dengan mempertimbangkan segi ekonomis, kondisii ruang/lingkungan , maka dibuat berbagai macam kerangka dengan systempendinginan tertentu.

2. Drip-proof ( DP )Motor dengan rancangan sbb: Bila ujung frame tidak di proteksi untukmencegah tetesan cairan jatuh kedalam motor pada posisi datar ataukemiringan sekurang-kurangnya 15 derajat. Type ini di rancang untukpemakaian pada ruang kering, bersih, cukup ventilasi. Umumnya didalam ruang tertutup/indoor). Bila dipakai di outdoors, direcomendasikan untuk dipasang didalam ruang tertutup atau rumah, dengansyarat aliran udara ke motor tidak terhambat.

Motor ini pemeliharaannya memerlukan aktivitas yang lebih rumit,terutama jika environment/lingkungan, kondisinya ada banyak faktor :

• debu• lembab• gas• tegangan.

Sehingga disarankan untuk diganti dengan type TEFC

3. Totally enclosed air over (TEAO)Motor dengan rancangan tertutup dengan tetap mendapat aliranudara, sehingga debu tidak bisa masuk ke dalam motor tetapimendapat pendinginan aliran udara . Dipakai untuk fan atau blower


dan dipasang di shaft motor tsb, motor harus mendapat aliran udaradari fan tsb.

4. Totally enclosed non-ventilated (TENV)Motor dengan rancangan tertutup tanpa fan pendingin, tidak dipasangfan pendingin. Pemakaianya bisanya untuk penggerak yang tidakkontinyu jalan, dan bisa di ruang yang agak kotor tetapi tidak terlalulembab atau berbahaya/ekplosive

5. Totally Enclosed Fan Cooled (TEFC)Hampir sama diatas yaitu Motor dengan rancangan tertutup denganfan pendingin. Fan dipasang diluar frame tepatnya diujung shaftuntuk menarik/mengalirkan udara ke frame bagian luar sebagaipendingin.Motor jenis ini yang paling banyak dipakai diperbagai industri, dandipasang pada berbagai macam kondisi lingkungan : tempat terbuka,tertutup, kotor, lembab, panas.Gb:

6. Totally Enclosed, hostile and severe environment motorsMotor sama dengan TEFC tetapi dengan rancangan kusus terutamauntuk daerah environment sangat lembab atau kimia tetapi tidakuntuk daerah bahaya.

7. Totally Enclosed Blower Cooled motorsSama dengan TEFC tetapi fan pendinginnya terpisah digerakandengan motor tersendiri dengan power supply tersendiri ( Cooling perMG 1.6 (IC 46).)


8. Explosion-Proof motors ( EP )

Motor sama dengan TEFC tetapi dengan rancangan kusus terutamauntuk daerah explosive, gas dan sejenisnya.

Tipe yang banyak dipakai ialah : DP. TEFC, EP.Dibawah ini ada beberapa tipe lainnya :

DPFG : DP - fully guardedDPFG-BV : DP - fully guarded-blower ventilatedDPFG-SV : DFFG - separately ventEPFC : Explosion proof,fan cooledEPNV : EP - non ventilatedSDFC : Severe duty,fan cooledSDNV : SD – non ventilatedTEAAC : Totally enclosed air-to-air cooledTEAO : TE – air overTENV : TE – non ventilated

3. CLASS & Group menurut daerah pemakaiannya.• CLASS I (Gases, Vapors)

Group A : AcetyleneGroup B : Butadiene, ethylene oxide, hydrogen, propylene oxideGroup C : Amonia , Acetaldehyde, cyclopropane, diethel ether,ethylene, isopreneGroup D : Acetone, acrylonitrite, ammonia, benzene, butane,ethylene dichloride, gasoline, hexane, methane, methanol,naphtha, propane, propylene, styrene, toluene, vinyl acetate, vinylchloride, xylene.

• CLASS II (Combustible Dusts)Group E : Aluminum, magnesium and other metal dusts withsimilar characteristics.Group F : Carbon black, coke or coal dustGroup G : Flour, starch or grain dust


Klas IsolasiBerdasarkan temperature kerja atau panas maximum yang dapatdicapai , isolasi dikategorikan sbb :Class A ( 105 C ) dibuat dari bahan cotton silk, kertasClass B ( 130 C ) dibuat dari bahan mica, fiberglass, asbestos.Class F ( 155C ) dibuat dari bahanClass H ( 180 C ) dibuat dari bahan mica, fiberglass dengan siliconbinderBeberapa pabrikan saat ini ada yang semua motor produknyamemakai isolasi kals H, hal ini sangat menguntungkan bagi pemakai.


C. Lampiran 1.IEC Enclosure Protection Index.Seperti halnya NEMA, IEC juga memiliki tanda atau indikasi proteksimotor.Bila NEMA memakai huruf misal :• ODP (Open Drip Proof)• TEFC (Totally Enclosed Fan Cooled. Dst

Maka IEC menggunakan dua digit angka sebagai tanda IP (Index ofProtection). Digit pertama seberapa baik proteksi terhadap masuknyabenda padat dan digit kedua mengenahi proteksi masuknya air.

Secara konversi.IEC IP 23 serupa dengan NEMA: ODP danIEC IP 44 serupa dengan Totally Enclosed.

Proteksi thd benda padat Proteksi thd benda cair

No. Definisi No. Definisi0. Tidak ada proteksi1. Proteksi thdp benda padat

>50mm (mencegahtersentuh tangan)

2. Proteksi thdp benda padat>12mm (jari tangan)

3. Proteksi thdp benda padat>2.5mm (tool, wire)

4. Proteksi thdp benda padat>1mm (kawat halus)

5. Proteksi thdp debu6. Proteksi total thdp debu.

Tidak termasuk rotatingmachine

0. Tidak ada proteksi1. Proteksi thdp air jatuh dari

arah vertical (kondensasi)2. Proteksi thdp air jatuh >15

derajat dari arah vertical3. Proteksi thdp air hujan jatuh

>60 derj dari arah vertical4. Proteksi thdp percikan air

dari segala arah5. Proteksi thdp water jet dari

segala arah6. Proteksi thdp water jet

setara dgn semprotan airlaut

7. Proteksi thdp akibat tekananair kedalaman 0,15 dan 1 m

8. Proteksi thdp tekanan airyang dalam utk waktu lama


Lampiran 2 :Derajat PencegahanStandard yang terbanyak dipakai di dunia industri motor listrik, al:• NEMA : National Electric Manufacturers Association• IEC : International Electrotechnical Commission

Revisi terachir mengenahi Enclosure Ratings telah dipublikasikanoleh NEMA dengan Standard Publication no.250 dan IEC dengan IPStandard 60529

Naskah asli sbb :NEMA Definitions Pertaining to Non-Hazardous Location :

Type Description

1Intended for use primarily to provide a degree of protection againstlimited amounts of falling dirt

3Intended for outdoor use primarily to provide a degree of protectionagainst rain, sleet, windblown dust, and damage from external iceformation.

3RIntended for outdoor use primarily to provide a degree of protectionagainst rain, sleet, , and damage from external ice formation

3SIntended for outdoor use primarily to provide a degree of protectionagainst rain, sleet, windblown dust, and to provide for operation ofexternal mechanisms when ice laden.

4Intended for outdoor or outdoor use primarily to provide a degreeof protection against windblown dust, and rain, splashing water,hose-directed water, damage from external ice formation.

4x

Intended for outdoor or outdoor use primarily to provide a degreeof protection against corrosion, windblown dust, and rain,splashing water, hose-directed water, and damage from iceformation

6

Intended for outdoor or outdoor use primarily to provide a degreeof protection against hose-directed water, the entry of water duringoccasional temporary submersion at a limited depth , and damagefrom external ice formation

6P

Intended for outdoor or outdoor use primarily to provide a degreeof protection against hose-directed water, the entry of water duringprolonged submersion at a limited depth , and damage fromexternal ice formation

12Intended for indoor use primarily to provide a degree of protectionagainst circulating dust, falling dirt, and dripping non-corrosiveliquids.

12K Type 12 with knockouts.

Buku Praktis : Soemarno Adibroto 1 Mei 2009 28

NEMA Definitions Pertaining to Hazardous Location :Type Description

7 Intended for indoor use in locations classified as Class I, Group A,B, C, or D, as defined in the National Electrical Code

8 Intended for indoor or outdoor use in locations classified as ClassI, Group A, B, C, or D, as defined in the National Electrical Code

9 Intended for indoor use in locations classified as Class II, GroupE, F, or G, as defined in the National Electrical Code

10 Constructed to meet the applicable requirements of the MineSafety and Health Administration

IEC DefinisiStandard IEC , 60529 menyebutkan IP (Ingress Protection) diberikode 2 digit.Digit pertama menentukan proteksi sebagai pencegahan bahayamasuknya barang benda padat.Digit kedua pencegahan bahaya masuknya barang benda air.

Tabel berikut turunan dari standard aslinya.IP 65 artinya : diproteksi dengan kawat 1.0 mm, artinya tidak bisadimasuki debu dan dapat mencegah air bertekanan dari segala arah

IEC. Protection Against Access to Hazardous Part ( first Digit)Number Description

0 Non-protected1 Protected against access with back of hand ( 50 mm)2 Protected against access with jointed finger (12x80 mm)3 Protected against access with a tool (2.5 mm)

4, 5, 6 Protected against access with a wire (1.0) mm

IEC. Protection Against Ingress of Solid Foreign Objects ( first Digit)Number Description

0 Non-protected1 Objects equal or greater than 50 mm2 Objects equal or greater than 12.5 mm3 Objects equal or greater than 2.5 mm4 Objects equal or greater than 1 mm5 Dust protected6 Dust tight

IEC. Protection Against Ingress of Liquid ( Second Digit)Number Description

0 Non-protected1 Water dripping vertically2 Water dripping, enclosure tilted up to 15 deg


3 Spraying water, up to 60 deg angle from vertical4 Splashing water, any direction5 Jetting water, any direction6 Powerful jetting water, any direction7 Temporary immersion in water8 Continuous immersion in water

NEMA vs IECInformasi ini dibuat oleh NEMA Standard No.250 Appendix A sebagaiguide komparasi dari :“NEMA Enclosure Type Number” ke “IEC Classification Designations”.IEC tidak menyebutkan derajat proteksi mencegah kerusakanmekanis, risiko meledak, atau kondisi lembab/kondensasi, uapkorosive, dll.NEMA Standards Publikasi 250 meliputi test kondisi environmental ,korrosive karat, es, oli, dan pendinginan. Oleh sebab itu makakonversi ini tidaklah persis sama.

Tabel dibawah ini tidak untuk konversi secara persis, jadi harus adaketerangan atau verifikasi test.

NEMA Enclosure TypeNumber IEC Enclosure Designation

1 IP102 IP113 IP54

3R IP143S IP54

4 and 4X IP565 IP52

6 and 6P IP6712 and 12K IP52

13 IP54

(sumber NEMA standard MG-165 Desember 1980)


Lampiran.3 ;Data Sheet .Nama Perusahaan /Plant : PT Indonesia RayaDATA SHEET : Motor 3 phaseNomber Unit : U01/M101 (di atas kiri huruf besar)Fungsi : for Boiler Feed Water Pump

Output : 75 HP (55kW)Frame : 404/5TS (NEMA Standard)Frequency : 50 HzPole : 2Rated Speed : 2960 RpmSlip : 1,33%Rated Voltage : 380/660 VRated Current : 103/59,3 AL.R.Ampere : 721/415 ANo Load Current : 20.0/11,5 ARated Torque : 18,1 kgfmLocked rotor torque : 190%Breakdown torque : 230%Design : BInsulation Class : FTemperature raise : 40 CLocked rotor time : 22 s (hot)Service factor : 1.15Duty cycle : S1Ambient temp : 40 CAltitude : 1000 m.a.s.lEnclosure : IP55Efisiency % : 93,6 (100% load,pf 0.87)

93.0 (75% load,pf 0.85 ) 91.9 (50% load,pf0.81)

Mounting : HorizontalRotation : bothWeight : aprox 600 kgBearing front : 6314-C3Bearing rear : 6314-C3Regreasing amount : 27 gGrease grade : EP2Brand/Manf : misal: SiemenAlternative : Toshiba/Us Motor/Relian/WEG dst

Isian ini dapat diambil dari Name plate dan data sheet dfi manual book.Tentunya di isi yang paling penting dan ada sumber/datanya.Salah satu dari kelengkapan dari sistem dokumen pemeliharaan adalah“Data Sheet” mesin2 atau peralatan, terutama yang berupa unit misal MotorListrik, Pompa , Kompressor ,Vessel , Heat Exchanger dll. Data lain al :histori /catatan perbaikan,penggantian atau pemeliharaan . Data sheet


diusahakan mengandung banyak informasi yang berguna untuk keperluanpemeliharaan. Dengan informasi yang lengkap kita dapat secara cepat almembeli spare-part mesin tsb, bahkan dapat mencari penggantinya jikamerk tsb sulit didapat, atau mencari yang lebih ber kwalitas, misal motorlistrik buatan Abc diganti dengan merk Def dst.Format dapat di rancang dengan indah, informative dengan IT yanghebat.Tetapi isi lebih penting.


Lampiran 4 ; Konversi Frame IEC dgn NEMA (dari Leeson Motor)


Konversi frame IEC dengan NEMA

Contoh : Frame 145 berarti D= 14 : 4 = 3 ½”• Angka Ketiga menyatakan jarak lubang baut parallel dasar

Contoh : frame 145 angka 5 “ merupakan jarak ( E + E ) tetapi initidak mutlak.

• Standard IEC. Angka2 frame menyatakan jarak (D). misal frameIEC : 100L -> D = 100 mm, dan 90L -> D = 90 mm dst.

• Antara Frame IEC maupun NEMA ada kesamaan , meski adasedikit perbedaan.Misal IEC 100L , D=100 mm hampir sama dengan NEMA 145T, Dnya

Daftar Referensi:

1. Katalog LEESON Motor2. Buletin Reliance Elelectric3. Buletin Canary System


Daftar Isi Buku.

Bab halamanPendahuluan 1Prakata 2A. Data Spesifikasi 3 1. Data Pabrikan 5 2. Data Elektrik 6 3. Data Mekanis 15B. Frame 18 1. NEMA Frame 18 2. Enclosure 22 3. Klas Pemakaian 24 4. Klas Isolasi 25C. Lampiran 1. IEC Proteksi Indek 26 2. Derajat Pencegahan NEMA 27 3. Contoh Data Shhet 30 4. Tabel Conversi Frame NEMA-IEC 32

buku name plate motor 4 mei (2)

Documents