Seperti yang telah
dijelaskan pada buku “menggulung motor listrik arus bolak-balik, servis
peralatan listrik rumah tangga kelompok penggerak dan perbaikan peralatan
listrik pertukangan”, bahwa motor penggerak yang digunakan pada perlatan
listrik rumah tangga dan pertukangan seperti blender, mixer, bor tembak,
gerinda dsb menggunakan jenis motor universal. Motor universal adalah jenis
motor listrik yang dapat disuplai dengan sumber listrik arus bolak-balik (AC)
dan arus searah (DC). Jadi peralatan-peralatan listrik rumah tangga dan
pertukangan tersebut yang biasanya kita suplai dengan sumber listrik AC dari
PLN atau Genset sebesar 220 V sebenarnya dapat juga kita suplai dengan sumber
listrik DC yang tentunya tegangan juga harus sama yakni 220 V.
Yang menjadi permasalahan bagaimana
kalau peralatan listrik rumah tangga atau pertukangan tersebut, sebagai contoh
misalkan blender yang ingin digunakan atau dioperasikan pada tempat yang tidak
terdapat sumber listrik PLN atau Genset, yang ada hanya sumber listrik DC
baterai atau accu sepeda motor 12 V, lalu bagimana kita bisa mendapatkaan tegangan
sebesar 220 V? Caranya yaitu dengan menggunakan inverter yang disuplai dengan
sumber listrik DC dari baterai atau accu 12 V tersebut. Tentunya cara tersebut
memerlukan biaya yang cukup besar untuk membeli perangkat inverter tersebut.
Ada cara yang lebih murah yakni merubah atau mengganti lilitan blender tersebut
sesuai dengan tegangan baterai atau accu 12 V tersebut.
Untuk merubah atau mengganti lilitan
blender tersebut kita harus membongkar lilitan asalnya dengan mencatat
data-data yang diperlukan dalam perencanaan atau perhitungan lilitan yang baru.
Sebagai contoh blender yang ingin kita rubah/ganti lilitannya adalah blender
merk”miyako” seperti yang terlihat pada gambar di bawah ini (gambar 1 dan 2).
Gambar 1.Blender miyako 200 W
Gambar 2. Motor blender miyako 200 W
Diketahui data-data pada nameplate dan lilitan rotor dan lilitaan magnet statonya adalah sebabgai berikut :
- Daya (P) = 200 Watt
- Tegangan (E1) = 220 Volt
- Jumlah lamel-lamel komutator (K) = 12 buah
- Jumlah alur rotor (G) = 12 buah
- Diameter kawat kumparan rotor (dr1) = 0,25 mm
- Jumlah lilitan per sisi kumparan per alur rotor
(nr1) = 110 lilit
- Diameter kawat kumparan magnet stator (ds1) =
0,25 mm
- Jumlah lilitan kumparan magnet stator (ns1) =
365 lilit
Dengan data-data tersebut diatas,
kita dapat merubah/mengganti kumparan untuk tegangan 220 V menjadi tegangan 12
V dengan perhitungan sebagai berikut :
1. Menentukan
jumlah lilitan per sisi kumparan per alur rotor (nr2) :
E1 / E2 = nr1 / nr2
220 / 12 = 110 / nr2
nr2 = 110 (12 / 220)
= 6 lilit
2. Menentukan
diamater kawat kumparan rotor (dr2) :
Kerapatan arus (S) = I / q, pada umumnya nilai kerapatan arus antara 1,5
s/d 15 A/mm². Kita pilih kerapatan arus (S) yang terbesar yakni 15 A/mm² agar
didapatkan diameter kawat kumparan yang lebh kecil. Sehingga penampang kawat
kumparan (q) dapat dihitung dengan rumus : q = I / S.
Jika arus blender (I) = P / E2
= 200 / 12
= 16,6 A,
maka q = 16,6 / 15
= 1,1 mm²,
sehingga diameter kawat kumparan (dr2) = √(4/π)
. q
= √(4/3,14) x 1,1
= 1,18 mm, dibulatkan 1,2 mm.
Jadi untuk membuat kumparan rotor yang baru agar dapat disuplai dengan
tegangan 12 V digunakan diameter kawat sebesar 1,2 mm dengan jumlah lilitan
sebanyak 6 lilit. Tetapi jika kita ingin menggantinya dengan diameter kawat
yang tersedia misalkan 0,7 mm, maka jumlah lilitannya menjadi (1,2 / 0,7) x 6 =
10 lilit.
3. Menentukan
jumlah lilitan per kumparan magnet stator (ns2) :
Oleh karena berdasarkan data yang diperoleh diameter kawat kumparan rotor
dan kumparan magnet stator asalnya adalah sama yakni 0,25 mm, maka kita dapat menetapkan
diameter kawat kumparan magnet stator yang baru juga sama dengan diameter kawat
kumparan rotor yang baru yakni 1,2 mm. Berdasarkan
penjelasan dan rumus yang telah dibahas dalam buku “Merancang dan membuat trafo
daya kecil”, bahwa luas permukaan inti besi magnet berbanding kwadrat terhadap besarnya
daya atau dapat ditulis dengan persamaan :
Afe = √P
= √200
= 14,14
Afe = √P
= √200
= 14,14
Sehingga jumlah lilitan per kumparan
magnet (ns2) = E2 / (4,44 x f x Bm x Afe)
= 12 / (4,44 x 50 x 10-4 x 14,14)
=
38 lilit
4. Menentukan
daftar lilitan atau kumparan :
Berdasarkan perhitungan langkah lilitan gelung tunggal yang telah
dibahas dalam buku “pengoperasian dan perbaikan peralatan listrik pertukangan” diperoleh daftar hubungan antara lamel-lamel
dengan sisi kumparan lilitan gelung tunggal seperti tersaji dalam tabel berikut
ini.
Daftar hubungan antara lamel dengan sisi kumparan lilitan gelung tunggal
LAMEL
|
SISI
KUMPARAN
|
LAMEL
|
A
|
1
– 6
|
B
|
B
|
2
– 7
|
C
|
C
|
3
– 8
|
D
|
D
|
4
– 9
|
E
|
E
|
5
– 10
|
F
|
F
|
6
– 11
|
G
|
G
|
7
– 12
|
H
|
H
|
8
– 1
|
I
|
I
|
9
– 2
|
J
|
J
|
10
– 3
|
K
|
K
|
11
– 4
|
L
|
L
|
12
– 5
|
A
|
5. Membuat
skema bentangan lilitan atau kumparan :
Berdasarkan daftar hubungan antara lamel-lamel
dengan sisi kumparan lilitangelung tunggal tersebut diatas diperoleh skema
bentangan sebagai berikut :
Gambar 3. Skema bentangan kumparan rotor blender
NB :
Sikat arang asalnya adalah untuk tegangan 220 V, maka sebaiknya ganti sikat arang (brushtel) asalnya dengan sikat arang (brushtel) untuk tegangan 12 V seperti yang digunakan pada motor starter sepeda motor.
Sikat arang asalnya adalah untuk tegangan 220 V, maka sebaiknya ganti sikat arang (brushtel) asalnya dengan sikat arang (brushtel) untuk tegangan 12 V seperti yang digunakan pada motor starter sepeda motor.
