Contoh Makalah Sistem Starter

MAKALAH

SISTEM STARTER

Oleh :

                                                        xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx

SMK xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx

TAHUN PELAJARAN xxxx/ xxxxx

KATA PENGANTAR

Puji syukur saya ucapkan atas kehadirat Allah SWT, karena dengan rahmat dan karunia-Nya saya masih diberi kesempatan untuk menyelesaikan makalah ini. Tidak lupa saya ucapkan kepada Guru pembimbing dan teman-teman yang telah memberikan dukungan dalam menyelesaikan makalah ini.

Penulis menyadari bahwa dalam penulisan makalah ini masih banyak kekurangan, oleh sebab itu penulis angat mengharapkan kritik dan saran yang membangun. Dan semoga dengan selesainya makalah ini dapat bermanfaat bagi pembaca dan teman-teman.

Penulis

BAB I
PENDAHULUAN

A.      Latar Belakang Masalah

Motor Starter adalah alat yang di gunakan untuk menghidupkan mesin atau kendaraan saat pertama kali, di dalam Motor Starter terdapat banyak komponen untuk menjalankan, dan begitu pula sistem atau cara kerja Starter, untuk itu di dalam makalah ini akan membahas tentang sistem kerja Motor Starter.

B.       Tujuan

Tujuan dari membahas sistem atau Cara kerja Motor Stater, adalah supaya kita Mengerti komponen – komponen dan sisitem atau cara kerja motor starter itu sendiri, dan kemudian kemungkina kita bisa untuk merawat atau memperbaikinya.

C.       Rumusan Masalah

Dalam penulisan makalah ini dirumuskan hal – hal sebagai berikut:

o    Apa yang dimaksud dengan Motor Starter ?

o    Apa fungsi / kegunaan Motor Starter ?

o    Seperti apa perinsip kerja pada Motor Starter ?

o    Bagian – bagian apa saja yang terdapat dalam Motor Starter ?

o    Seperti apa konsep Perakitan atau Pemasangan Motor Starter ?

BAB II

PEMBAHASAN

1.    PENGERTIAN DAN MACAM – MACAM MOTOR STARTER

Untuk menggerakan elektro motor, diperlukan peralatan pendukung yaitu, motor starter atau biasa disebut starter. Saat ini dikenal ada beberapa macam jenis starter. Diantaranya seperti berikut ini.

1.1.           Direct On Line (DOL) Starter

       Starter model ini sangat banyak dipakai saat ini, terutama untuk motor motor kecil. Komposisi komponennya terdiri dari satu contactor dan satu proteksi arus dengan TOR atau elektronik. Kelemahan starter model ini adalah kemungkinan timbulnya arus start yang sangat tinggi. biasanya bisa mencapai 6 sampai 7 kali. Pada saat starter ini di start, torsi saat start ini juga sangat tinggi dan biasanya lebih tinggi dari kebutuhan. Ini dapat terlihat adanya lonjakan/ gerakan yang keras saat motor di start. Tingginya torsi start ini juga akan memberikan tekanan lebih pada coupling dan beban.

       Komponen penyusun starter ini harus mempunyai ampacity yang cukup besar. Perlu diperhitungkan juga arus saat start motor, demikian juga ukuran range overloadnya.

1.2.           Star Delta Starter

       Starter ini mengurangi lonjakan arus dan torsi pada saat start. Tersusun atas 3 buah contactor yaitu Main Contactor, Star Contactor dan Delta Contactor, Timer untuk pengalihan dari Star ke Delta serta sebuah overload relay. Pada saat start, starter terhubung secara Star. Gulungan stator hanya menerima tegangan sekitar 0,578 (seper akar tiga) dari tegangan line. Jadi arus dan torsi yang dihasilkan akan lebih kecil dari pada DOL Starter. Setelah mendekati speed normal starter akan berpindah menjadi terkoneksi secara Delta. Starter ini akan bekerja dengan baik jika saat start motor tidak terbebani denganberat.

1.3.           Autotransformer Starter

       Starter ini pada prinsipnya hampir sama dengan Star Delta Stater yaitu dengan mengurangi arus dan torsi saat start. Pada Autotranformer terdapat beberapa tap yang dapat menurunkan tegangan line. Starter akan mengatur masuknya tegangan yang mengalir ke motor dimulai dengan tegangan yang paling rendah bertahap sampai ke tegangan normal. Jika Star Delta starter hanya dua step, dengan autotransformer bisa beberapa step. Ini berguna untuk mengurangi lonjakan arus dan torsi saat start.

1.4.           Soft Starter

       Softstarter sangat berbeda dengan starter lain. Alat ini mempergunakan thyristor sebagai komponen utamanya. Tegangan yang masuk ke motor akan diatur dimulai dengan sangat rendah sehingga arus dan torsi saat start juga rendah. Pada saat start ini tegangan yang masuk hanya cukup untuk menggerakkan beban dan akan menghilangkan kejutan pada beban. Secara perlahan tegangan dan torsi akan dinaikan sehingga motor akan mengalami percepatan kehingga tercapai kecepatan normal. Salah satu keuntungan mempergunakan alat ini adalah kemungkinan dilakukannya pengaturan torsi pada saat yang diperlukan, tidakt erpengaruh ada atau tidaknya beban.

1.5.           Frequency Drive

       Frequency Drive sering disebut juga dengan VSD (Variable Speed Drive), VFD (Variable frequency Drive) atau Inverter. VSD terdiri dari 2 bagian utama yaitu penyearah tegangan AC (50 atau 60 HZ) ke DC dan bagian kedua adalah membalikan dari DC ke tegangan AC dengan frequency yang diinginkan.

       VSD memanfaatkan sifat motor sesuai dengan rumus sbb :

       RPM = (120.f)/p

       dimana
RPM : Kecepatan putar/ speed motor (RPM)

       f : Frequency (Hz)

       p : pole

       Jadi dengan mengatur frequency tegangan yang masuk, maka kecepatan motor akan dapat diatur pula. Demikian pula pada saat start, dimulai dengan frequency rendah sampai rated frequency nya hasilnya kecepatan motor akan mengalami percepatan yang lebih halus.

       Pertanyaan seperti judul di atas sering muncul ketika pengendara berusaha mengutak-atik mobil yang mengalami susah starter. Mesin tak bereaksi ketika kunci kontak diputar ke posisi `ON`. Setelah di-cek, aki (baterai) baik-baik saja. Hubungan dan kondisi terminal-terminal aki juga bagus. Motor starter pun tidak bermasalah.

       Bila semua komponen ini normal-normal saja, jangan lupa untuk memeriksa kabel-kabel pada sistem starter. Bisa jadi, alat yang berfungsi menghantarkan listrik ini sudah mulai rapuh. Kabel yang rapuh akan mempunyai nilai tahanan berbeda. Akibat selanjutnya, aliran listrik ke motor starter terhambat. Otomatis, motor starter tidak bereaksi ketika kunci kontak dibolak-balik berkali-kali.

       Kerapuhan sangat mungkin terjadi mengingat kabel-kabel ini berada di ruang mesin yang sering panas. Karenanya, kasus kabel-kabel rapuh ini umumnya terjadi pada kendaraan berusia 5 tahun ke atas.

       Pengendara biasanya mengatasi masalah ini dengan mengganti kabel-kabel pada sistem starter. Tentu saja, dengan penggantian ini problem mesin susah yang starter dapat teratasi. Jika terbukti bahwa inti masalah berada di kabel-kabel sistem starter, mesin akan mudah hidup ketika kunci kontak diputar ke posisi `ON`.

       Inikah satu-satunya cara? Tidak juga. Sebetulnya, ada cara yang lebih praktis dan murah. Yaitu, dengan menambahkan relay pada rangkaian sistem starter. Caranya:

·           Siapkan kabel dan relay.

·           Lepas Terminal 50 motor starter dan hubungkan ke Terminal 85 relay.

·           Hubungkan Terminal 86 relay ke massa.

·           Hubungkan Terminal 30 relay dengan (+) aki.

·           Hubungkan Terminal 87 relay dengan Terminal 50 motor starter.

Secara teknis, tambahan relay ini mampu mengatasi susah starter karena: arus listrik yang mengalir akan jauh lebih besar. Arus listrik yang keluar dari aki langsung menuju magnetic clutch. Karena arus yang besar itu, medan magnet yang dihasilkan oleh magnetic clutch semakin besar. Medan magnet yang besar itu yang memungkinkan motor starter bereaksi.

2.    FUNGSI DAN KEGUNAAN MOTOR STARTER

Motor starter berfungsi untuk memutarkan fly wheel (poros engkol) pertama kali sehingga mesin dapat hidup setelah itu terjadi siklus yang akan menghasilkan tenaga.

Lebih efisien menghidupkan mesin dengan motor starter daripada dengan tenaga manual (tenaga manusia).

3.    PRINSIP KERJA MOTOR STARTER

3.1.           Medan Elektromagnetik

       Dalam ilmu Fisika, medan elektromagnetik adalah suatu medan yang dibentuk dengan menggerakkan muatan listrik (arus listrik) yang menyebabkan munculnya gaya di muatan listrik yang bergerak lainnya.Arus mengalir melalui sepotong kawat membentuk suatu medan magnet (M) di sekeliling kawat.

3.2.           Kaidah Tangan Kiri Fleming

       Fleming Left Hand Rule

o    Ibu jari menunjukkan arah gaya elektromagnetik

o    Jari telunjuk menunjukkan arah medan magnet

o    Jari tengah menunjukkan arah aliran arus listrik

       Sesuai dengan kaidah tangan kiri fleming. Jika di tengah tengah medan magnet dialirkan arus listrik maka akan timbul gaya elektromagnet. Pada gambar disamping , medan magnet dari kutup utara (N) menuju kutup selatan (S). Di tengah tengah medan magnet diletakkan konduktor yang dialiri arus, sehingga akan timbul gaya elektromagnetik yang menyebabkan konduktor bisa berputar.

4.    BAGIAN – BAGIAN MOTOR STARTER

       Motor Starter terdiri atas beberapa bagian yang memungkinkan bekerja untuk mengubah energi listrik DC dari baterai menjadi tenaga gerak untuk memutarkan fly wheel. Sehingga mesin hidup.

       Bagian-bagian Motor Starter:

·            Saklar Starter (Selenoid )

·            Kumparan Medan (Field Coil )

·            Kumparan Jangkar

·            Sikat Arang ( Brush )

·            Armatur dan komutator

·            Over running clutch dan roda gigi pinion

4.1.           Saklar Starter ( Magnetic Switch )

       Saklar starter bekerja sebagai switch utama untuk mengatur arus masuk ke kumparan medan (Field Coil) dan mengontrol gigi pinion dengan mendorong dan menariknya.

       Terminal – terminal yang ada pada saklar starter :

·           Terminal B : Mendapatkan arus langsung dari positif baterai (30)

·           Terminal C : Menghubungkan/mengalirkan arus dari terminal B ke kumparan medan (field coil)

·           Terminal ST (50) : Mendapatkan arus dari terminal ST (50) kunci kontak dan meneruskanya ke pull in coil (PIC) dan hold in coil (HIC) melalui plat kontak

4.2.           Kumparan Medan ( Field Coil ) & Yoke

       Arus dari baterai dialirkan ke kumparan medan yang terbungkus oleh pole core sehinggai hasilkan medan magnet. Yang dibutuhkan motor untuk beroperasi. Field coil dihubungkan dengan rmature coil secara seri melewati sikat arang (brush).

4.3.           Kumparan Jangkar.

       Armature (kumparan jangkar) membangkitkan gerak daya putar akibat dari perbedaan arah gaya gerak listrik yang ditimbulkan oleh kumparan medan. Ball bearing menopang putaran kecepatan tinggi dari angkur. Armatur meneruskan arus listrik dari kumparan medan ke angkur melalui sikat arang (brush).

4.4. Sikat dan Pemegang Sikat .

       Empat sikat (brush) menyalurkan arus ke armature coil melalui commutator. Dua diantaranya ditopang oleh insulated holder dan dihubungkan ke commutator (disebut dengan brush positif (+)) , dan kedua brush lainnya ditopang oleh grounded holder dan dihubungkan ke commutator (disebut dengan brush negatif (-)) Sikat itu dibuat dari karbon tembaga, yang mempunyai daya konduksi tinggi dan tidak gampang aus. Pegas sikat menekan pada permukaan putaran armature dan menghentikan putaran armature tepat saat starter berhenti dengan menekan sikat.

4.5. Over Runing Clutch dan Roda Gigi Pinion.

       Over Runing Clutch berfungsi untuk:

·           Meneruskan putaran yang dihasilkan motor untuk menggerakkan fly wheel melalui roda gigi pinion.

·           Menarik gigi pinion jika putaran gigi pinion lebih rendah daripada putaran fly wheel.

       Gigi pinion meneruskan daya putar starter ke mesin dengan memutarkan ring gear. Helical spline mengubah daya berputar dari motor ke tuas pinion dan mendukung pertautan/pelepasan gigi pinion dari ring gear.

5.    MERAKIT SISTEM MOTOR STARTER

5.1. Komponen Sistem Starter

       Motor Starter tidak dapat bekerja jika tidak ada sumber tenaga yang menggerakkannya. Sistem Starter adalah serangkaian komponen yang terkait satu sama lain untuk menghidupkan starter. Komponen – komponen sistem starter meliputi :

o    Kunci kontak (ignition switch)

o    Fuse ( fusibel link )

o    Kabel penghubung

o    Baterai

o    Motor Starter

o    Kunci Kontak :

Kelistrikan otomotif pada Mobil menggunakan kunci kontak ( Ignition Swtch ) sebagai saklar utama yang menghubungkan semua sistem kelistrikan dengan sumber tenaga ( baterai )

       Kunci kontak mempunyai beberapa posisi :

o    Off : terputus dari sumber tegangan (baterai)

o    ACC : Terhubung dengan arus baterai , tetapi hanya untuk kebutuhan acecoris

o    ON / IG : Terhubung ke sistem pengapian (Ignition )

o    START : untuk Start

o    Sekering (Fuse) :

o    Sekering (fuse) berfungsi sebagai pembatas arus (pengaman) agar tidak terjadi kelebihan tegangan yang akan menyebabkan kerusakan pada setiap komponen sistem kelistrikan.

o    Baterai :

Baterai berfungsi sebagai sumber arus DC (Searah) untuk semua sistem kelistrikan otomotif. Umumnya baterai yang digunakan sebagi sumber tenaga pada sistem kelistrikan otomotif mempunyai tegangan 12 Volt dan kapasitasnya berkisar 40 – 70 AH Baterai mempunyai 2 kutub yaitu kutub (+) dan kutub (-). Kutub (+) diberi kode 30 dan kutub (-) atau mas diberi kode 31.

o    Kabel :

Kabel adalah konduktor yang dibungkus isolator dan berfungsi sebagai penghubung komponen – komponen sistem kelistrikan pada mobil, kabel dibedakan ukuran diameternya menurut penggunaanya. Kabel kecil digunakan untuk arus kecil dan kabel besar diguanakan untuk arus yang besar. Untuk penghubung pada sistem starter digunakan kabel yang cukup besar karena perlu arus yang besar.

5.2. Rangkaian Sistem Starter

5.3. Menghidupkan Motor Starter

       Putar Kunci kontak ke posisi ST sampai motor starter berputar menggerakkan roda gigi fly wheel (engine hidup).

6.    CARA KERJA MOTOR STARTER

6.1.           Posisi Kunci Kontak ST

       Arus dari baterai ke pull in coil (PIC) dan hold in coil (HIC) dan kedua kumparan ini menghasilkan medan magnet searah dan akhirnya menarik plat kontak yang menghubungkan terminal B dengan terminal C serta tuas menggeser over runing clutch dan roda gigi pinion berhubungan dengan fly wheel. Arus yang ke C relatif kecil dan armatur berputar lambat.

6.2. Pada Saat Pinion Berkaitan Penuh

       Plat kontak sudah menghubungkan terminal B dan C, sehingga PIC tidak dialiri arus dan plat kontak hanya ditahan oleh HIC. Oleh karena itu arus yang besar dari terminal B akan langsung mengalir ke terminal C > kumparan medan > armatur > Kumparan jangkar > masa. Motor starter berputar cepat untuk menggerakkan fly wheel. Over runing clutch mencegah melindungi pinion gear jika putaranya lebih kecil dari putaran fly wheel.

6.3. Saat Kunci Kontak Posisi On

       Karena saklar starter diputar ke posisi Off PIC dan HIC tidak mendapat arus dari terminal 50 melainkan dari terminal C sehingga aliran arusnya akan menjadi:

       Karena arus PIC dan HIC berlawanan arah, gaya magnet yang dihasilkan juga berlawanan sehingga kedua-duanya saling menghapuskan, ini mengakibatkan kekuatan pegas pengembali dapat mnegembalikan plat kontak ke posisi semula, dengan demikian lengan penggerak menarik kopling jalan bebas dan gigi pinion terlepas dari perkaitannya dengan fly wheel.

7.    PENGETESAN MOTOR STARTER

7.1.           Pengetesan Pull In Coil

o    Hubungkan terminal (+) baterai ke terminal 50 motor starter

o    Hubungkan terminal (-) baterai ke terminal C saklar starter dan bodi atau masa dari motor starter

o    Pull In Coil baik jika pada pengetesan ini plunyer tertarik kebelakang dan tuas mendorong over raning clutch ke depan

Penting !! Pada Pengetesan ini lepaskan hubungan terminal C ke field Coil

7.2. Pengetesan Hold In Coil

       Seperti pada pengetesan pull in coil lepaskan kabel yang menghubungkan negatif baterai dengan terminal C.

       Pada pengetesan ini hold in coil baik jika posisi plunyer tetap tertahan

7.3. Pengetesan Kumparan Medan

7.3.1. Pengetesan Kontinuitas.

          Dengan menggunakan Ohm meter hubungkan kedua jarum ohm meter ke masing- masing ujung kumparan. Harus ada kontinuitas diantara kedua ujung kumparan.

7.3.2. Pengetesan Hubungan dengan masa.

          Hubungkan satu jarum ohm meter ke ujung kumparan dan jarum yang lain ke massa / bodi. Antara bodi dan kumparan harus tidak ada kontinuitas.

7.4. Pengetesan Kumparan Jangkar dan Armatur

7.4.1. Pengetesan Hubungan Singkat.

          Hubungkan jarum ohm meter ke armatur dan ke bodi masa. Antara armatur dan bodi harus tidak ada hubungan.

7.4.2. Pengetesan Kontinuitas.

          Hubungkan kedua jarum ohm meter ke armatur. Ubahlah posisi salah satu jarum melingkari permukaan komutator. Pada pengetesan ini harus menunjukkan kontinuitas.

7.5.Pengetesan Sikat dan Pemegang Sikat

7.5.1. Pengetesan Hubungan Singkat .

          Hubungkan jarum ohm meter ke sikat negatif dan pemegang sikat positif dan pada pengetesan ini harus tidak ada kontinuitas.

7.5.2. Ukur sikat dengan vernier kaliper.

          Ganti sikat jika melebihi batas minimal.

7.5.3. Ukur Ketegangan Pegas sikat.

          Ganti jika ketegangan dibawah standar ganti dengan yang baru.

7.6. Pengetesan Over Runing Clutch.

       Tahan roda gigi pinion dan putarlah kopling, kopling harus jalan bebas pada arah jarum jam dan terkunci pada putaran berlawanan arah jarum jam

BAB III

PENUTUP

KESIMPULAN

Setelah menguraikan beberapa pembahasan diatas, maka sampailah kita pada tahap kesimpulan. Dengan adanya berbagai pembahasan, maka dapat penulis simpulkan bahwa: Motor Starter, itu merupakan jenis rangkaian yang sangat berperan penting dalam proses menghidupkan mesin kendaraan, berbagai komponen rangkaian dalam Motor Starter tersebut masing – masing memiliki kinerja yang saling berkaitan satu dengan komponen – komponen kendaraan.

Sebagai penutup tulisan ini dapat dikemukakan beberapa hal sebagai berikut: Pada masa lalu, tiap komponen mesin kendaraan yang berbeda dikendalikan dengan pengendalinya masing-masing. Dengan disajikanya makalah yang begitu sederhana ini, penulis harapkan semoga makalah yang penulis buat, mampu memotifasi para generasi muda khususnya para kaum intelektual untuk menggali ilmu tentang kelistrikan dan elektronika yang makin cangnggih. Penulis mohon maaf jika ada kata – kata yang kurang berkenan dalam Makalah yang penulis buat, bagaimana pun juga penulis adalah manusia biasa yang memiliki banyak kelalaian dan kekurangan.

Akhir kata penulis ucapkan terima kasih.