BAB II

TEORI DASAR

2.1 Definisi Umum Instalasi

Perancangan suatu instalasi yang baik haruslah memenuhi ketentuan-ketentuan serta

peraturan yang berlaku, adapun peraturan yang harus dilaksanakan dalam perancangan

instalasi listrik di Indonesia adalah peraturan umum instalasi listrik (PUIL) tahun 1987.

Selain standar material yang digunakannya itu standar Internasional Elektrika

Commosion (IEC) tahun1987. Selain standar itu juga terdapat peraturan yang lain. Untuk

dapat menerapkan dan melaksanakan peraturan tersebut dalam pemasangan suatu

insatalasi, maka harus dilakukan teknik latihan pemasangan instalasi listrik sehingga

dengan latihan dasar ini akan diperoleh keterampilan dibidang ini yang dalam

pelaksanaan selalu mengutamakan PUIL, serta peraturan lainnya yang berhubungan

dengan instalasi listrik.

Prinsip-prinsip dasar sangat diperlukan pada kegiatan yang berhubungan dengan

profesi kita yaitu merancang, memasang dan mengoperasikan instalasi listrik. Adapun

prinsip dasar tersebut adalah :

1. Keamanan : ditunjukkan untuk keselamatan manusia, ternak, peralatan dan harta

benda. pemeriksaan dan inspeksi dari instalasi sebelum digunakan / disambung, Dan

setiap perubahan yang penting perlu diberi tanda/kode untuk keamanan dalam

pekerjaan selanjutnya.

2. Keandalan : keandalan yang tinggi digunakan untuk mengatasi kerusakan dalam

batas-batas normal. Termasuk dari kesederhanaan suatu sistem, misalnya mudah

dimengerti dan dioperasikan dalam keadaan normal maupun dalam keadaan darurat

untuk selanjutnya dapat digabungkan dengan peralatan-peralatan listrik.

3. Kemudahan : semua peralatan, termasuk pengawasan akan diatur menurut operasinya

pemeriksaan, pengawasan, pemeliharaan dan perbaikan serta mudah dalam

menghubungkannya. Perincian-perinciannya tercantum dalam tabel atau sejenisnya,

untuk menghindari dari kebingungan.

4. Ketersediaan : pemberian daya yang kontinyu untuk para konsumen adalah sangat

penting. Sumber daya cadangan diperlukan untuk memberikan daya seluruh atau

sebagian dari beban. Keluasan dari sistem instalasi listrik yaitu : Sistem instalasi

listrik tersebut dapat diadakan perubahan jika diperlukan, diperbaharui dan perluasan

keperluan-keperluan di masa mendatang.

5. Pengaruh dari lingkungan : pengaruh dari macam-macam hal misalnya sebagai

contoh : polusi, kebisingan dan lain sebagainya. Termasuk juga dalam masalah

kemudahan.

6. Ekonomi : instalasi listrik sejak dari perancangan, pelaksanaan pemasangan sampai

pada pengoperasian harus diperhitungkan biayanya sesuai dengan investasi.

Instalasi Listrik Tenaga

Instalasi Listrik Tenaga adalah pemasangan komponen-komponen peralatan listrik untuk melayani perubahan energi listrik menjadi tenaga mekanis dan kimia.

Klasifikasi Keandalan Beban

1. Beban yang memerlukan keandalan sangat tinggi, karena terhentinya aliran listrik mungkin dapat menyebabkan kematian atau kecelakaan.

2. Beban yang memerlukan keandalan tinggi, dimana jika aliran listrik berhenti tidak menyebabkan kematian manusia, tetapi menyebabkan kerusakan pada beban atau menyebabkan kerugian yang sangat besar.

3. Beban dengan keandalan biasa, apabila aliran listrik terhenti tidak begitu membahayakan dan merugikan.Mutu terjamin, yang dalam hal ini berarti bahwa konsumen mendapat aliran listrik sesuai dengan ukuran normal dari beban. 

Mudah diperluas, bahwa instalasi listrik harus direncanakan pula perluasan beban agar tidak begitu sukar jika diperlukan.

2.2 Komponen Instalasi

2.2.1 Kontaktor

Kontaktor adalah jenis saklar yang bekerja secara magnetik yaitu kontak

bekerja apabila kumparan diberi energi. The National Manufacture Assosiation

(NEMA) mendefinisikan kontaktor magnetis sebagai alat yang digerakan secara

magnetis untuk menyambung dan membuka rangkaian daya listrik. Tidak seperti

relay, kontaktor dirancang untuk menyambung dan membuka rangkaian daya

listrik tanpa merusak. Beban-beban tersebut meliputi lampu, pemanas,

transformator, kapasitor, dan motor listrik.

Prinsip Kerja

Sebuah kontaktor terdiri dari koil, beberapa kontak Normally Open ( NO )

dan beberapa Normally Close ( NC ). Pada saat satu kontaktor normal, NO akan

membuka dan pada saat kontaktor bekerja, NO akan menutup. Sedangkan kontak

NC sebaliknya yaitu ketika dalam keadaan normal kontak NC akan menutup dan

dalam keadaan bekerja kontak NC akan membuka.

Koil adalah lilitan yang apabila diberi tegangan akan terjadi magnetisasi dan

menarik kontak-kontaknya sehingga terjadi perubahan atau bekerja. Kontaktor

yang dioperasikan secara elektromagnetis adalah salah satu mekanisme yang

paling bermanfaat yang pernah dirancang untuk penutupan dan pembukaan

rangkaian listrik maka gambar prinsip kerja kontaktor magnet dapat dilihat pada

gambar berikut :

Gambar 2.1 Simbol Pengawatan Kontaktor

Kontaktor termasuk jenis saklar motor yang digerakkan oleh magnet seperti

yang telah dijelaskan di atas. Bila pada jepitan a dan b kumparan magnet diberi

tegangan, maka magnet akan menarik jangkar sehingga kontak-kontak bergerak

yang berhubungan dengan jangkar tersebut ikut tertarik. Tegangan yang harus

dipasangkan dapat tegangan bolak balik ( AC ) maupun tegangan searah ( DC ),

tergantung dari bagaimana magnet tersebut dirancangkan. Untuk beberapa

keperluan digunakan juga kumparan arus ( bukan tegangan ), akan tetapi dari segi

produksi lebih disukai kumparan tegangan karena besarnya tegangan umumnya

sudah dinormalisasi dan tidak tergantung dari keperluan alat pemakai tertentu.

Karakteristik

Spesifikasi kontaktor magnet yang harus diperhatikan adalah kemampuan

daya kontaktor ditulis dalam ukuran Watt / KW, yang disesuaikan dengan beban

yang dipikul, kemampuan menghantarkan arus dari kontak – kontaknya, ditulis

dalam satuan ampere, kemampuan tegangan dari kumparan magnet, apakah untuk

tegangan 127 Volt atau 220 Volt, begitupun frekuensinya, kemampuan

melindungi terhadap tegangan rendah, misalnya ditulis ± 20 % dari tegangan

kerja. Dengan demikian dari segi keamanan dan kepraktisan, penggunaan

kontaktor magnet jauh lebih baik dari pada saklar biasa.

Aplikasi

Keuntungan penggunaan kontaktor magnetis sebagai pengganti peralatan

kontrol yang dioperasikan secara manual meliputi hal :

a. Pada penangan arus besar atau tegangan tinggi, sulit untuk membangun alat

manual yang cocok. Lebih dari itu, alat seperti itu besar dan sulit

mengoperasikannya. Sebaliknya, akan relatif sederhana untuk membangun

kontaktor magnetis yang akan menangani arus yang besar atau tegangan yang

tinggi, dan alat manual harus mengontrol hanya kumparan dari kontaktor.

b. Kontaktor memungkinkan operasi majemuk dilaksanakan dari satu operator

(satu lokasi) dan diinterlocked untuk mencegah kesalahan dan bahaya operasi.

c. Pengoperasian yang harus diulang beberapa kali dalam satu jam, dapat

digunakan kontaktor untuk menghemat usaha. Operator secara sederhana

harus menekan tombol dan kontaktor akan memulai urutan event yang benar

secara otomatis.

d. Kontaktor dapat dikontrol secara otomatis dengan alat pilot atau sensor yang

sangat peka.

e. Tegangan yang tinggi dapat diatasi oleh kontaktor dan menjauhkan seluruhnya

dari operator, sehingga meningkatkan keselamatan / keamanan instalasi.

f. Dengan menggunakan kontaktor peralatan kontrol dapat dipasangkan pada

titik-titik yang jauh. Satu-satunya ruang yang diperlukan dekat mesin adalah

ruangan untuk tombol tekan.

g. Dengan kontaktor, kontrol otomatis dan semi otomatis mungkin dilakukan

dengan peralatan seperti kontrol logika yang dapat diprogram seperti

Programmable Logic Controller (PLC).

2.2.2 Thermal Overload Relay (TOR)

Fungsi dari Overload relays adalah untuk proteksi motor listrik dari beban

lebih. Seperti halnya sekring (fuse) pengaman beban lebih ada yang bekerja cepat

dan ada yang lambat. Sebab waktu motor start arus dapat mencapai 6 kali

nominal, sehingga apabila digunakan pengaman yang bekerja cepat, maka

pengamannya akan putus setiap motor dijalankan.

Gambar 2.2 Simbol Thermal Overload Relay

Overload relay yang berdasarkan pemutus bimetal akan bekerja sesuai

dengan arus yang mengalir, semakin tinggi kenaikan temperatur yang

menyebabkan terjadinya pembengkokan, maka akan terjadi pemutusan arus,

sehingga motor akan berhenti. Jenis pemutus bimetal ada jenis satu phasa dan ada

jenis tiga phasa, tiap phasa terdiri atas bimetal yang terpisah tetapi saling

terhubung, berguna untuk memutuskan semua phasa apabila terjadi kelebihan

beban. Pemutus bimetal satu phasa biasa digunakan untuk pengaman beban lebih

pada motor berdaya kecil.

Mekanisme kerja Over load relay: apabila resistance wire dilewati arus lebih

besar dari nominalnya, maka bimetal trip, bagian bawah akan melengkung ke kiri

dan membawa slide ke kiri, gesekan ini akan membawa lengan kontak pada

bagian bawah terdorong ke kiri dan kontak NC (95-96) akan lepas, dan membuat

kontak NO (97-98) akan terhubung.

Gambar 2.3 Mekanisme Kerja TOR

Selama bimetal trip itu masih panas, maka dibagian bawah akan tetap

terbawa ke kiri, sehingga kontak – kontaknya belum dapat dikembalikan ke

kondisi semula walaupun reset buttonnya ditekan, apabila bimetal sudah dingin

barulah kontaknya dapat kembali lurus dan kontaknya baru dapat di hubungkan

kembali dengan menekan reset button.

2.2.3 Limit Switch

Limit switch atau dalam bahasa Indonesia, bisa juga disebut sensor

pembatas, dalam artian mendeteksi gerakan dari suatu mesin sehingga bisa

mengontrolnya atau memberhentikan gerakan dari mesin tersebut sehingga dapat

membatasi gerakan mesin dan tidak sampai kebablasan, pemakaiannyapun sangat

umum dan banyak.

Limit switch juga mempunyai prinsip kerja yang sederhana, sehingga sangat

mudah untuk dipahami. Hampir setiap mesin-mesin produksi yang ada di industri

menggunakannya, sehingga andaikan ada seorang siswa yang melakukan praktek

kerja lapang (PKL) di sebuah industri pasti akan dengan mudah menemukannya.

Gambar 2.4 Simbol dan Salah Satu Jenis Limit Switch

Cara Kerja

Ketika actuator dari Limit switch tertekan suatu benda baik dari samping

kiri ataupun kanan sebanyak 45 derajat atau 90 derajat ( tergantung dari jenis dan

type limit switch ) maka, actuator akan bergerak dan diteruskan ke bagian dalam

dari limit switch, sehingga mengenai micro switch dan menghubungkan kontak-

kontaknya.

Pada micro switch terdapat kontak jenis NO dan NC, kemudian kontak ini

mempunyai beban kerja sekitar 5 A, untuk dihubungkan ke perangkat listrik

lainnya, selain itu limit switch juga mempunyai head atau kepala tempat dudukan

actuator, pada bagian atas dari limit switch, posisinya bisa dirubah-rubah sesuai

dengan kebutuhan.

Penerapan

Contoh-contoh penggunaan limit switch antara lain sensor door open/close, sensor

cylinder up/down, sensor safety equipment (emergency stop), sensor position, dll.

2.2.4 Perlengkapan Panel Hubung Bagi

Panel hubung bagi adalah panel distribusi sekunder yang berisi peralatan

control misalnya MCB, kontaktor, timer, dll. Panel hubung bagi selain untuk

memperjelas pembagian group serta sentral atau pusat pengaturan dari saluran

system yang akan dikontrol. Adapun perlengkapan yang digunakan dalam praktik

bengkel ini antara lain sebagai berikut :

2.2.4.1 Kotak Panel

Kotak Panel listrik banyak dibuat orang untuk pengamanan dan

kerapihan suatu instalasi Listrik. Tapi sedikit orang yang memahami dari

fungsi box panel listrik. Ini terlihat dari pengamatan pada waktu

pemasangan/ instalasi UPS. Box terlihat rumit dan tidak kelihatan jalurnya.

Dengan perencanaan yang matang dan ketelitian yang tinggi diharapkan box

listrik menjadi sederhana dan mudah dimengerti. Kalau perlu ada gambar

denah sederhana.

Bila sewaktu-waktu ada penambahan instalasi listrik , seperti instalasi

UPS dengan daya besar. Akan dengan mudah membuat jalur dari box panel

yang telah ada. UPS dengan kapasitas yang besar biasanya yang lebih dari 6

KVA ,memerlukan suatu cara pengamanan yakni dengan cara membuat

jalur bypass dengan memanfaatkan MCB atau MCCB. Apabila terdapat

kerusakan UPS atau instalasi listrik yang lain mudah dibenahi / diperbaiki.

Dengan cara bypass ini dengan mudah mencopot UPS atau lainya,

sementara listrik masih jalan.

Gambar 2.5 Simbol Kotak Panel

2.2.4.2 Terminal

Terminal adalah suatu peralatan listrik yang digunakan untuk

menghubungkan kabel dari satu komponen ke komponen lainnya. Terminal

yang digunakan dalam praktek bengkel kali ini yaitu terminal block dan

terminal strip. Terminal block adalah terminal yang digunakan di dalam kotak

panel, disusun membentuk block block yang jumlahnya disesuaikan dengan

kebutuhan, sedangkan terminal strip biasanya digunakan diluar kotak panel,

karena bentuknya kecil sehingga sering digunakan untukmenyambung kabel

yang putus atau kurang panjang.

Gambar 2.6 Terminal Block Gambar 2.7 Terminal Strip

2.2.4.3 Miniatur Circuit Breaker (MCB)

Mini Circuit Breaker memiliki fungsi sebagai alat pengaman arus lebih.

MCB ini memproteksi arus lebih secara otomatis yang disebabkan terjadinya

beban lebih dan arus lebih yang melebihi kapasitas nominal dari MCB karena

adanya hubungan pendek. Dengan demikian prinsip dasar bekerjanya yaitu

untuk pemutusan hubungan yang disebabkan beban lebih dengan relai arus

lebih seketika digunakan electromagnet.

Gambar 2.8 Simbol Miniatur Circuit Breaker

Bila bimetal ataupun electromagnet bekerja, maka ini akan memutus

hubungan kontak yang terletak pada pemadam busur dan membuka saklar.

MCB untuk rumah seperti pada pengaman lebur diutamakan untuk proteksi

hubungan pendek, sehingga pemakaiannya lebih diutamakan untuk

mengamankan instalasi atau konduktornya. Sedang MCB pada APP

diutamakan sebagai pembawa arus dengan karakteristik CL (current limiter)

disamping itu juga sebagai gawai pengaman arus hubung pendek yang bekerja

seketika.

Arus nominal yang digunakan pada APP dengan mengenal tegangan

230/400V ialah: 2A, 4A, 6A, 10A, 16A, 20A, 25A, 32A, 40A, 50A dan 63A

disesuaikan dengan tingkat VA konsumen. Adapun kemampuan membuka

(breaking capacity) bila terjadi hubung singkat 3 KA dan 6 KA (SPLN 108-

1993). MCB terdapat berbagai jenis untuk berbagai macam kebutuhan

pemutusan arus listrik.

Menurut phasa, ada 1phasa, 2phasa, 3phasa, dan menurut jenis

peralatan yang akan diproteksi misal: instalasi motor 3phasa, instalasi tenaga,

dan lain-lain, masing-masing berbeda jenis dan ratingnya. MCB yang khusus

digunakan oleh PLN mempunyai tombol biru. MCB pada saat sekarang paling

banyak digunakan untuk instalasi rumah ataupun instalasi industri maupun

instalasi gedung bertingkat.

2.2.4.4 Time Delay Relay

Pengertian Time Delay Relay ini juga disebut sebagai relay penunda

waktu yang sering disebut juga dengan timer. Adapun fungsi dari Time Delay

Relay ini untuk memindahkan kerja dari rangkaian pengontrol dalam waktu

tertentu yang bekerja secara otomatis, misalnya untuk rangkaian control

hubungan Ү – Δ secara otomatis, hubungan control secara berurutan dan lain

– lain.

Pada penggunaan Timer dalam rangkaian control dibedakan berdasarkan

pengunaannya, sehingga ada beberapa jenis Timer yang dapat dihubungkan

langsung dengan kontaktor yaitu :

1. ON DELAY

On Delay adalah suatu Timer yang dihubungkan secara langsung ke

kontaktor ( jadi satu dengan Kontaktor ) yang akan berfungsi jika

kontaktor bekerja ( ON ) maka Timer juga bekerja ( ON ). 

Simbol Rangkaian :

Gambar 2.8 Diagram Lokasi On Delay

2. OFF DELAY

Off Delay adalah suatu Timer yang dihubungkan secara langsung ke

kontaktor ( jadi satu dengan Kontaktor ) yang akan berfungsi jika

kontaktor bekerja ( ON ) dan Timer tidak bekerja ( OFF ).

Simbol Rangkaian :

Gambar 2.9 Diagram Lokasi Off Delay

2.2.4.5 Impuls

Suatu saklar yang bekerja berdasarkan dengan prinsip elektromagnetis,

dimana setiap ada impuls atau penekanan push button pada saklar tekan maka

terjadilah energize di dalam kumparan saklar impuls, sehingga terjadilah

perubahan kontak pada anak kontak saklar impuls dari posisi NO menjadi NC

atau sebaliknya.

Secara prinsip, fungsi saklar impuls hampir sama dengan saklar silang.

Bila ditinjau dari fungsinya. Namun bila ditinjau dari segi efektivitas,

ekonomis dan praktis dalam merenovasi suatu sistem, maka saklar impuls

sangatlah ekonomis, karena apabila kita akan menambah tempat

pengoperasiannya, maka kita hanya menambahkan beberapa saklar tekan

dengan cara peralel salah satu dari saklar tekan yang ada tanpa merombak

rangkaian lainnya.

Gambar 2.10 Simbol Saklar Impuls

2.2.4.6 Sekering/Fuse

Sekring atau fuse atau patron lebur digunakan untuk pengaman arus lebih

instalasi rumah, yang apabila terjadi short (konslet) pada instalasi akan putus

dan harus diganti dengan yang baru. Kemudian agar tidak setiap putus ganti

baru yang artinya keluar duit lagi untuk beli, maka ada sekring otomatis yang

bekerja dengan bimetal dan ada tombol resetnya.

Jadi setiap terjadi masalah dalam instalasi, sekring otomatis akan

memutuskan arus kemudian untuk mengembalikannya tidak perlu membeli

yang baru (kalau tidak rusak) cukup tekan tombol dan listrik di rumah hidup

lagi. Namun sekarang, alat ini mulai ditinggalkan dan digeser oleh MCB

karena alasan keamanan (socketnya ulir sering rusak yang menimbulkan

panas dan kebakaran) dan kepraktisannya (karena bimetal, setiap memutus

beban karena panas sehingga harus menunggu beberapa saat untuk

menghidupkannya kembali).

Gambar 2.11 Simbol Sekering

2.2.5 Instalasi Penerangan

2.2.5.1 Push Button

Swich Push Button adalah salkar tekan yang berfungsi untuk

menghubungkan atau memisahkan bagian – bagian dari suatu instalasi listrik

satu sama lain (suatu sistem saklar tekan push button terdiri dari saklar tekan

start. Stop reset dn saklar tekan untuk emergency. Push button memiliki

kontak NC (normally close) dan NO (normally open).

Prinsip kerja Push Button adalah apabila dalam keadaan normal tidak

ditekan maka kontaktidak berubah,apabila ditekan maka kontak NC aka

berfungsi sebagai stop (memberhentikan) dan kontak NO akan berfungsi

sebagai start (menjalankan) biasanya digunakan pada sistem pengontrolan

motor – motor induksi untuk menjalankan mematikan motor pada industri –

industri.

2.2.5.2 Saklar Tukar

Saklar tukar adalah saklar yang yang dapat digunakan untuk

menghidupkan dan mematikan lampu dari tempat yang berbeda. Instalasi

saklar tukar adalah penggunaan dua buah saklar untuk meyalakan dan

menghidupkan satu buah lampu dengan cara bergantian. Rangkaian

instalasi penerangan yang menggunakan saklar tukar banyak dijumpai di

hotel-hotel atau di rumah penginapan maupun di lorong-lorong yang

panjang. Sehingga saklar tukar ini dikenal juga sebagai saklar hotel maupun

saklar lorong. Tujuan dari penggunaan ini ialah untuk efisiensi waktu dan

tenaga karena penggunaan saklar ini sangat praktis.

Prinsip kerja rangkaian di atas adalah, lampu akan menyala jika

kedua saklar berada pada posisi yang sama, misal posisi saklar berada

dibagian kontak atas semua atau kontak bawah semua. Dapat dilihat dari

rangkaian diatas. Sedangkan lampu akan padam jika posisi saklar berbeda

tempat, misal satu saklar berada di kontak atas dan satu lainnya di kontak

bawah atau sebaliknya. Konsep inilah yang menyebabkan saklar bisa

dihidupkan maupun dimatikan dari arah bergantian.

2.2.6 Beban

2.2.6.1 Motor Listrik

Motor listrik adalah sebuah perangkat elektromagnetis yang mengubah

energi listrik menjadi energi mekanik. Energi mekanik ini digunakan untuk,

misalnya, memutar impeller pompa, fan atau blower, menggerakan

kompresor, mengangkat bahan, dll.

Motor listrik digunakan juga di rumah (mixer, bor listrik, fan angin) dan

di industri. Motor listrik kadangkala disebut “kuda kerja” nya industri sebab

diperkirakan bahwa motor-motor menggunakan sekitar 70% beban listrik total

di industri.

Gambar 2.11 Simbol Motor Listrik

Cara Kerja Motor Listrik

Mekanisme kerja untuk seluruh jenis motor secara umum sama :

Arus listrik dalam medan magnet akan memberikan gayaJika kawat yang

membawa arus dibengkokkan menjadi sebuah lingkaran/loop, makakedua

sisi loop, yaitu pada sudut kanan medan magnet, akan mendapatkan gaya

adaarah yang berlawanan.

Pasangan gaya menghasilkan tenaga putar/ torque untuk memutar

kumparan. Motor-motor memiliki beberapa loop pada dinamonya untuk

memberikan tenaga putaran yang lebih seragam dan medan magnetnya

dihasilkan oleh susunan elektromagnetik yang disebut kumparan medan.

Beban  Motor

Dalam memahami sebuah motor, penting untuk mengerti apa yang

dimaksud dengan beban  motor. Beban mengacu kepada keluaran tenaga

putar/ torque sesuai dengan kecepatan yang diperlukan. Beban umumnya

dapat dikategorikan kedalam tiga kelompok (BEE India, 2004):

Beban torque konstan adalah beban dimana permintaan keluaran

energinya bervariasi dengan kecepatan operasinya namun torque nya tidak

bervariasi. Contoh beban dengan torque konstan adalah conveyors, rotary

kilns, dan pompa displacement konstan.

Beban dengan variabel torque adalah beban dengan torque yang

bervariasi dengan kecepatan operasi. Contoh beban dengan

variabel torque adalah pompa sentrifugal dan fan (torque bervariasi sebagai

kwadrat kecepatan).

Beban dengan energi konstan adalah beban dengan

permintaan torque yang berubah dan berbanding terbalik dengan kecepatan.

Contoh untuk beban dengan daya konstan adalah peralatan-peralatan mesin.

Jenis Motor listrik

Tipe atau jenis motor listrik yang ada saat ini beraneka ragam jenis dan

tipenya. Semua jenis motor listrik yang ada memiliki 2 bagian utama yaitu

stator dan rotor, stator adalah bagian motor listrik yang diam dan rotor adalah

bagian motor listrik yang bergerak (berputar).

Pada dasarnya motor listrik dibedakan dari jenis sumber tegangan kerja

yang digunakan. Berdasarkan sumber tegangan kerjanya motor listrik dapat

dibedakan menjadi 2 jenis yaitu : Motor listrik arus bolak-balik  AC

(Alternating Current) Motor listrik arus searah DC (Direct Current) Dari 2

jenis motor listrik diatas terdapat varian atau jenis-jenis motor listrik

berdasarkan prinsip kerja, konstruksi, operasinya dan karakternya.

Dari berbagai jenis motor listrik yang ada dapat dibuat suatu gambar

klasifikasi motor listrik sebagai berikut. Klasifikasi Jenis Motor Listrik Dari

gambar klasifikasi motor listrik diatas dapat dijelaskan secara singkat

pengertian dari setiap jenis motor listrik pada gambar klasifikasi diatas

sebagai berikut:

Motor Listrik Arus Bolak-Balik AC Motor listrik arus bolak-balik adalah

jenis motor listrik yang beroperasi dengan sumber tegangan arus listrik

bolak balik (AC, Alternating Current). Motor listrik arus bolak-balik AC

ini dapat dibedakan lagi berdasarkan sumber dayanya sebagai berikut.

Motor sinkron, adalah motor AC bekerja pada kecepatan tetap pada

sistim frekwensi tertentu.

Motor ini memerlukan arus searah (DC) untuk pembangkitan daya dan

memiliki torque awal yang rendah, dan oleh karena itu motor sinkron

cocok untuk penggunaan awal dengan beban rendah, seperti kompresor

udara, perubahan frekwensi dan generator motor. Motor sinkron mampu

untuk memperbaiki faktor daya sistim, sehingga sering digunakan pada

sistim yang menggunakan banyak listrik.

Motor induksi, merupakan motor listrik AC yang bekerja berdasarkan

induksi meda magnet antara rotor dan stator. Motor induksi dapat

diklasifikasikan menjadi dua kelompok utama sebagai berikut : Motor

induksi satu fase. Motor ini hanya memiliki satu gulungan stator,

beroperasi dengan pasokan daya satu fase, memiliki sebuah rotor

kandang tupai, dan memerlukan sebuah alat untuk menghidupkan

motornya.

Sejauh ini motor ini merupakan jenis motor yang paling umum

digunakan dalam peralatan rumah tangga, seperti fan angin, mesin cuci

dan pengering pakaian, dan untuk penggunaan hingga 3 sampai 4 Hp.

Motor induksi tiga fase. Medan magnet yang berputar dihasilkan oleh

pasokan tiga fase yang seimbang. Motor tersebut memiliki kemampuan

daya yang tinggi, dapat memiliki kandang tupai atau gulungan rotor

(walaupun 90% memiliki rotor kandang tupai); dan penyalaan sendiri.

Diperkirakan bahwa sekitar 70% motor di industri menggunakan jenis

ini, sebagai contoh, pompa, kompresor, belt conveyor, jaringan listrik ,

dan grinder. Tersedia dalam ukuran 1/3 hingga ratusan Hp.

Motor Listrik Arus Searah DC Motor listrik arus searah adalah jenis

motor listrik yang beroperasi dengan sumber tegangan arus listrik searah

(DC, Direct Current).  Motor listrik arus searah DC ini dapat dibedakan

lagi berdasarkan sumber dayanya sebagai berikut. Motor DC sumber

daya terpisah/ Separately Excited.

Adalah jenis motor DC yang sumber arus medan disupply dari sumber

terpisah, sehingga motor listrik DC ini disebut motor DC sumber daya

terpisah (separately excited). Motor DC sumber daya sendiri/ Self

Excited. Adalah jenis motor DC yang sumber arus medan disupply dari

sumberyang sama dengan kumparan motor listrik, sehingga motor listrik

DC ini disebut motor DC sumber dayasendiri  (self excited).

Motor DC sumber daya sendiri / self exited ini dibedakan lagi

menjadi 3 jenis berdasarkan konfigurasi supply medan dengan kumparan

motornya sebagai berikut:

- Motor DC shunt. Pada motor DC shunt gulungan medan

(medan shunt) disambungkan secara paralel dengan

gulungan motor listrik. Oleh karena itu total arus dalam jalur

merupakan penjumlahan arus medan dan arus dinamo.

- Motor DC Seri, Pada motor DC seri, gulungan medan

(medan shunt) dihubungkan secara seri dengan gulungan

kumparan motor  (A). Oleh karena itu, arus medan sama

dengan arus dinamo.

- Motor DC Kompon/Gabungan, Motor Kompon DC

merupakan gabungan motor seri dan shunt. Pada motor

kompon, gulungan medan (medan shunt) dihubungkan

secara paralel dan seri dengan gulungan motor listrik.

Sehingga, motor kompon memiliki torque penyalaan awal

yang bagus dan kecepatan yang stabil. Adalah jenis motor

DC yang sumber arus medan disupply dari sumber terpisah,

sehingga motor listrik DC ini disebut motor DC sumber

daya terpisah (separately excited).

2.2.6.2 Lampu Pijar dan TL

Pada praktik bengkel kali ini, untuk instalasi penerangan praktikan

menggunakan dua jenis lampu, yaitu lampu pijar dan lampu TL.

Gambar 2.12 Simbol Lampu

Lampu pijar adalah sumber cahaya buatan yang dihasilkan melalui

penyaluran arus listrik melalui filamenyang kemudian memanas dan

menghasilkan cahaya. Kaca yang menyelubungi filamen panas tersebut

menghalangi udara untuk berhubungan dengannya sehingga filamen tidak

akan langsung rusak akibatteroksidasi.

Lampu pijar dipasarkan dalam berbagai macam bentuk dan tersedia untuk

tegangan (voltase) kerja yang bervariasi dari mulai 1,25 volt hingga 300

volt. Energi listrik yang diperlukan lampu pijar untuk menghasilkan

cahaya yang terang lebih besar dibandingkan dengan sumber cahaya

buatan lainnya sepertilampu pendar dan diode cahaya, maka secara

bertahap pada beberapa negara peredaran lampu pijar mulai dibatasi.

Di samping memanfaatkan cahaya yang dihasilkan, beberapa penggunaan

lampu pijar lebih memanfaatkan panas yang dihasilkan, contohnya adalah

pemanas kandang ayam, dan pemanas inframerah dalam proses pemanasan

di bidang industri.

Lampu tabung atau lampu TL (Tubular lamp) yaitu jenis lampu pelepasan

gas berbentuk tabung, berisi uap raksa bertekanan rendah. Radiasi

ultraviolet yang ditimbulkan oleh ion gas raksa oleh lapisan fosfor dalam

tabung akan dipancarkan berupa cahaya tampak (gejala fluorensensi).

Elektroda yang dipasang pada ujung-ujung tabung berupa kawat lilitan

pijar dan akan menyala bila dialiri listrik. 

Lampu TL juga disebut dengan lampu pendar. Lampu pendar adalah salah

satu jenis lampu lucutan gas yang menggunakan daya listrikuntuk

mengeksitasi uap raksa Uap raksa yang tereksitasi itu menghasilkan

gelombangcahaya ultraungu yang pada gilirannya menyebabkan

lapisan fosfor berpendar dan menghasilkan cahaya kasatmata. Lampu

pendar mampu menghasilkan cahaya secara lebih efisien daripada lampu

pijar.

2.2.7 Penghantar

Penghantar / kabel merupakan suatu bahan yang digunakan untuk mengantarkan

arus listrik yang terisolasi oleh bahan penyekat. Beberapa jenis penghantar yang

digunakan dalam praktik ini adalah

NYA (Berisolasi PVC penghantar tembaga kawat tunggal)

Kabel ini biasa dipakai untuk instalasi berpipa (conduit) dan harus

menggunakan pipa karena isolasinya tunggal (satu lapisan). Tidak baik

digunakan untuk instalasi outdoor misal: lampu taman. Maka dari itu kabel

ini praktikan gunakan pada instalasi penerangan yang menggunakan pipa,

dengan ukuran kabel 2,5 mm2.

Gambar 2.13 Kabel NYA

NYM (Berisolasi PVC berselubung karet penghantar tembaga kawat tunggal)

Warna isolasi terluarnya adalah putih. Tersedia dalam berbagai ukuran yang

menentukan jumlah kawat di dalamnya contohnya : 2x1,5mm2, 2x2,5mm2,

3x1,5mm2, 4x2,5mm2 dan lain-lain. Yang menentukan jumlah kawat di dalam

kabel adalah angka di depan “x”. Misal 2x1,5mm2 berarti 2 kawat masing-

masing berukuran penampang 1,5mm2. Penghantar tembaga kawat tunggal,

namun untuk penampang di atas 16mm2 penghantarnya berupa beberapa

kawat yang dipilin menjadi satu.

Kabel jenis ini bisa digunakan untuk instalasi dalam rumah tanpa pipa kecuali

ditanam dalam tembok. Untuk instalasi dalam tembok harus tetap

menggunakan pipa conduit.

Gambar 2.14 Kabel NYM

NYY (Berisolasi PVC berselubung PVC penghantar tembaga kawat tunggal)

Warna isolasi terluarnya hitam. Seperti NYM, kabel ini juga dalam berbagai

ukuran penampang dan jumlah kawatnya. Kabel ini bisa digunakan untuk

instalasi indoor maupun outdoor tanpa pipa sekalipun (apabila terpaksa)

karena isolasi kabel jenis ini kuat menghadapi berbagai cuaca (weatherproof).

Satu lagi, kabel NYY ini harganya lebih mahal dari jenis-jenis kabel

sebelumnya.

Gambar 2.15 Kabel NYY

2.3 Stater Motor

2.3.1 Direct Online (DOL)

DOL Starter adalah metoda starting motor dengan memberikan tegangan

penuh dari jala-jala secara langsung. Starter jenis ini biasanya digunakan untuk

motor-motor listrik yang berukuran kecil. DOL Starter digunakan apabila

penurunan tegangan saat motor dihidupkan (starting) tidak menjadi masalah atau

tegangan jatuh tidak melewati batas toleransi yang diijinkan mengingat arus

starting motor jenis ini bisa 4-7 kali lebih besar dari arus nominalnya. Sebagai

contoh jika motor dalam kondisi running arusnya sekitar 4 ampere, maka ketika

starting bisa mencapai 16 s/d 28 ampere.DOL Starter umumnya digunakan untuk

starting motor dengan kapasitas dibawah 10 kW.

Ada beberapa jenis DOL Starter:

1. Mechanical/Manual Operated 

Cara kerja: Pemberian tegangan pada motor langsung melalui hubungan

operator melalui kontak mekanik. Tidak ada hubungan kontrol otomatis untuk

starter jenis ini. 

Mechanical/Manual Operated DOL melewatkan jalur utama yang masuk ke

motor melalui switch. Kerugiannya pemasangan switch harus sedekat

mungkin dengan motor sehingga faktor kerugian tegangan bisa dihindari.

DOL Starter jenis ini hanya digunakan untuk motor-motor yang berkapastias

kecil.

2. Electromagnetic Operated 

Pemberian tegangan pada motor melalui sebuah kontak elektromagnetik.

Posisi saklar bisa jauh dari motor yang dikontrol. Starter jenis ini bisa

dihubungkan dengan rangkaian otomatis untuk pengontrolan/safety motor. 

3. Solid State Relay Operated 

Pemberian tegangan pada motor melalui sebuah rangkaian/komponen

elektronik. SSR digunakan untuk menghindari percikan bunga api yang

biasanya terjadi pada kontak listrik secara mekanik maupun electromagnetik.

Starter jenis ini hanya digunakan untuk motor-motor yang berkapasitas kecil.

2.3.2 Bintang Segitiga (Y – Δ)

Pengaturan dengan system starting bintang segitiga merupakan system

pengasutan yang banyak dijumpai pada industry-industri. System pengasutan ini

hanya boleh digunakan untuk motor-motor yang mempunyai kapasitas daya kira-

kira 5 – 15 kVA, hal ini bertujuan untuk mengurangi arus mula jalan. Oleh

karena itu system pengasutan ini banyak dijumpai di insudtri-industri sebeb

industi kebanyakan menggunakan motor dengan daya yang besar.

Motor ini harus mempunyai kumparan stator yang sesuai dengan tegangan

sumber yang tersedia untuk bintang – segitiga. Motor tidak dibenarkan pada saat

start dalam sambungan segitiga walaupun kumparan pase sesuai dengan tegangan

jala-jala, oleh sebab itu pada saat mula, motor disambung bintang sehingga

kumparan mampu √3 lebih tinggi dari tegangan jala.

Pada kedudukan permulaan motor dalam hubungan bintang segitiga sehingga

tiap kumparan 380V : √3 = 220V, hal ini menyebabkan pengurangan arus mula.

Pada saat kedudukan segitiga, arus akan meningkat √3 kali seperti arus nominal

pada sambungan segitiga.

Bentuk konstruksi dari saklar bintang–segitiga adalah saklar tangan, saklar

otomatis. Pada saklar tangan hubungan bintang –segitiga maka semua kegiatan

diatur secara manual, dimana operator melihat pada pengukuran ampere guna

menentukan kapan pindah ke posisi segitiga. Pada saklar otomatis hal ini

dilakukan secara otomatis dengan bantuan TIMER sebagai simtim waktu dimana

kita sudah menentukan kapan berpindah keposisi segitiga.

2.3.3 Auto Reverse

Auto reverse merupakan pengasutan motor listrik dengan dua arah putaran. Prinsip merubah dua arah putaran motor induksi tiga fasa yaitu dengan merubah dua fasa ( merubah antara fasa S, dengan fasa T ) yang semula R, S, T menjadi R, T, S. Dengan berubahnya arus fasa yang menuju pada kumparan motor tiga fasa tersebut, maka akan mempengaruhi arah medan magnit pada motor, yang tadinya R, S, T berputar ke kanan, setelah dirubah menjadi R, T, S motor akan berputar kekiri. Untuk sistem ini, digunakan 2 kontaktor dan 2 limit switch. Kontaktor pertama digunakan untuk putaran motor yang searah jarum jam, dan kontaktor kedua digunakan untuk putaran motor yang berlawanan dengan arah jarum jam. Sedangkan limit switch digunakan untuk memberhentikan putaran motor.

2.4 Perkakas Listrik

Selain alat-alat diatas, adapun alat-alat yang digunakan untuk mengerjakan praktikum

bengkel ini, antara lain :

1. Jenis-jenis Tang

a. Tang Pengupas

Berfungsi untuk mengupas kabel atau kawat penghantar yang akan digunakan

untuk penyambungan.

b. Tang Buaya

Berfungsi untuk menjepit dan memotong kabel saja.

c. Tang Pemotong

Berfungsi untuk memotong kabel atau kawat penghantar dengan ukuran

sesuai dengan benda kerja.

d. Tang Kombinasi

Berfungsi untuk menjepit, memotong dan memuntir benda yang akan

dikerjakan seperti kabel atau kawat yang digunakan pada instalasi penerangan.

e. Tang Pembulat

Berfungsi untuk membulatkan kabel atau kawat penghantar misalkan

pembuatan mata itik.

2. Obeng Plus dan Minus

Berfungsi untuk memutar atau mengencangkan dan mengendurkan skrup / baut yang

digunakan untuk menempelkan benda pada papan kerja sesuai dengan bentuk kepala

skrup, yakni plus ataupun minus. Ada pula obeng terminal, yaitu obeng yang hanya

digunakan pada terminal.

2.5 Jenis Penerangan

Penerangan langsung

Pada penerangan langsung 90 hingga 100 % cahaya dipancarkan ke bidang kerja.

Pada penerangan langsung terajdi efek terowongan (tunneling effect) pada langit-

langit yaitu tepat di atas lampu terdapat bagian yang gelap. Penerangan langsung

dapat dirancang menyebar atau terpusat, tergantung reflector yang digunakan.

Kelebihan pada penerangan langsung: efisiensi penerangan tinggi, memerlukan

sedikit lampu untuk bidang kerja yang luas. Kelemahannya: bayangannya gelap atau

baying-bayangnya tajam tapi hal ini dpat dikurangi dengan menggunakan sumber-

sumber cahaya bentuk tabung (TL), karena jumlah lampunya sedikit maka jika

terjadi gangguan sangat berpengaruh.

Pada beberapa industri yang lembab atau berdebu lampu penerangan perlu

perlindungan. Perlindungan terhadap kelembaban dapat menggunakan plastic tau

bahan fiberglass yang diperkuat dengan polyester. Disamping tahan terhadap

kelembaban, plastic juga tahan terhadap uap beberapa bahan kimia sehingga tepat

digunakan pada: pabrik kertas, ruang elektro plating, atau industri kimia lainnya.

Penerangan setengah langsung

Penerangan setengah langsung 60 hingga 90 % cahayanya di arahkan ke bidang kerja

selebihnya di arahkan ke langit-langit. Efisiensi penerangan yang sebagian besar

langsung ini cukup baik. Dibandingkan dengan penerangan langsung, pembentukan

baying-bayang dan kilaunya agak kurang. Sejumlah kecil cahayanya dipancarkan

keatas, karena itu kesan mnegenai ukuran ruangannya menjadi lebih baik., seolah-

olah langitnya lebih tinggi. System penerangan ini digunakan di gedung-gedung

kantor dan ibadat, untuk tangga rumah, gang kelas, toko dan sebagainya.

Penerangan menyebar (difus)

Pada penerangan difus distribusi cahaya ke atas dan bawah relative merata yaitu

berkisar 40 hingga 60%. Perbandingan ini tidak tepat masing-masing 50%, karena

armature yang berbentuk bola yang digunakan ada kalanya ada terbuka pada bagian

bawah atau atas. Armature terbuat dari bahan yang tembus cahaya, antara lain: kaca

embun, fiberglass, plastic. Penerangan difus menghasilkan cahaya teduh dibanding

yang dihasilkan 2 penerangan yang dijelaskan sebelumnya.

Efisiensi penerangan difus lebih rendah daripada efisiensi kedua system yang telah

dibahas sebelumnya. Sebagian dari cahaya sumber-sumber cahaya sekarang

diarahkan ke dinding dan langit-langit. Pembentukan baying-bayang dan kilaunya

banyak berkurang. Penerangan difus banyak digunakan di tempat ibadat, ruangan

sekolah, ruangan kantor dan tempat-tempat kerja.

Penerangan setengah tak langsung

Pada penerangan setengah tak langsung distribusi cahaya 60 hingga 90% diarahkan

ke langit-langit, karena itu langit-langit dan dinding-dinding ruangan harus diberi

warna terang. Distribusi cahaya pada penerangan ini mirip dengan distribusi

penerangan tak langsung tetapi lebih efisien dan kuat penerangannya lebih tinggi.

Perbandingan kebeningan antara sumber cahaya dengan sekelilingnya tetap

memenuhi syarat tetapi pada penerangan ini timbul bayangan walaupun tidak jelas.

Penerangan setengah tak langsung digunaakan pada ruangan yang memerlukan

modeling shadow. Penggunaan penerangan setengah tak langsung pada: took buku,

raung baca, ruang tamu dan rumah-rumah sakit.

Penerangan tak langsung

Pada penerangan tak langsung 90 hingga 100% cahaya dipancarkan ke langit-langit

ruangan sehingga yang dimanfaatkan padda bidang kerja adalah cahaya pantulan.

Pancaran cahaya pada penerangan tak langsung dapat pula dipantulkan pada dinding

sehingga cahaya yang sampai pada permukaan bidang kerja adalah cahaya pantulan

dari dinding.

Kalau bidang pantulnya langit-langit, maka kuat penerangan pada bidang kerja

dipengaruhi oleh factor refleksi langit-langit. Oleh karena itu warna langit-langit dan

dinding harus terang. Bayang-bayang hampir tidak ada lagi. Untuk keperluan itu

lampu umunya digantung.

Peneranagn tak langsung menjadi tidak efisien jika cahaya yang sampai ke langit-

langit merupakan cahaya pantulan dari bidang lain. Penerangan jenis ini diperlukan

untuk membaca, menulis dan untuk melakukan pekerjaan-pekerjaan halus lainnya

seperti ruang gambar, perkantoran, rumah sakit, hotel.