Perhitungan & Cara Merubah Kumparan Blender Dari 220 V Menjadi 12 V

          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

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.