PERAWATAN DAN PERBAIKAN SISTEM KELISTRIKAN ALAT BERAT (Motor Starter & Alternator)
Oleh :
Margiono Abdillah
Penerbit :
YAYASAN KEMAJUAN TEKNIK
Perawatan dan Perbaikan Sistem Kelistrikan Alat Berat (Motor Starter dan Alternator)
Ditulis dan disusun oleh
: Margiono Abdillah
Desain cover dan tata letak
: Listron Surya Teknik
Dicetak dan diterbitkan oleh
: Yayasan Kemajuan Teknik Website: www.yktpublisher.com Telp. +62857 3782 4004 Email: admincs@yktpublisher.com
Distributor tunggal
: UD. Listron Surya Teknik Jl. Budiutomo (Komp. Surya Kencana II No.D2) Pontianak – 78243 Telp. +62852 4982 4004 Email: listronsuryateknik.ptk@gmail.com
Cetakan I
: Tahun 2015
Hak Cipta Dilindungi Undang-Undang Dilarang memperbanyak karya tulis ini dalam bentuk dan dengan cara apapun, termasuk fotocopy, copy paste dan scan tanpa seizin tertulis dari Penulis atau Penerbit.
ISBN : 978-602-380-007-0
Š Yayasan Kemajuan Teknik 2015
KATA PENGANTAR Buku ini ditulis dan disusun sebagai salah satu usaha untuk meningkatkan kualitas proses pembelajaran di Sekolah Menengah Kejuruan (SMK) kelompok teknologi dan rekayasa, khususnya untuk program keahlian Teknik Alat Berat. Usaha tersebut adalah sebagai tindak lanjut dari reformasi sistem pendidikan kejuruan yang diserahi tugas dalam menyiapkan tamatan dengan kompetensi yang sesuai dengan kebutuhan dunia kerja. Buku ini ditulis dan disusun bukan semata-mata merujuk pada Kurikulum Spektrum 2013 dimana isi maupun teknik pengajarannya mengacu kepada pendekatan pelatihan berbasis kompetensi, tetapi juga mengacu pada perkembangan teknologi kendaraan khususnya alat berat yang diproduksi pada saat ini. Dengan demikian buku ini diharapkan dapat digunakan sebagai pegangan bagi guru dan siswa untuk meningkatkan kelancaran proses pembelajaran baik secara klasikal maupun secara mandiri dalam upaya pencapaian penguasaan kompetensi perawatan dan perbaikan sistem kelistrikan alat berat yang berkembang pada saat ini, khususnya untuk komponen motor starter dan alternator. Tetapi tidak menutup kemungkinan dapat juga sebagai referensi bagi pembaca sekalian yang ingin mempelajari atau mendalami tentang perawatan dan perbaikan sistem kelistrikan alat berat, khususnya tentang motor starter dan alternator alat berat. Bagaimanapun juga isi yang terkandung dalam buku ini masih belum sempurna. Untuk itu kepada para guru dan siswa dimohon sarannya demi melengkapi, memperkaya dan memperdalam pemahaman dan penguasaan isi materi buku ini dengan membaca referensi lainnya yang terkait dan lebih sempurna, selain itu sangat diharapkan saran dan kritik yang membangun dari pembaca sekalian demi perbaikan dan penyempurnaan buku ini.
Pontianak, 2015 Penulis
DAFTAR ISI
KATA PENGANTAR …………………………………………………………………. i DAFTAR ISI ………………………………………………………………………….. ii
BAB I : PENDAHULUAN A. FORKLIFT ……………………………...…………………………...…… 1 B. DOZER …………………………………..…………………...…………… 2 C. LOADER ……………………………………………………..…...……… 4 D. EXCAVATOR 1. Backhoe …………………………………………………………..…… 5 2. Front Shovel ………………………………………………………….... 6 3. Dragline …………………………………………………….…………. 8 4. Clamshell ……………………………………………………………… 8
E. ROLLER 1. Tamping Roller ………………………………………………….…….. 9 2. Smooth Wheel Roller …………………………………………………. 9 3. Pneumatic-Tired Roller ……………………………………………… 10 4. Vibrating Compactor ………………………………………………… 11
F. CRANE ………………………………………………………..…………. 11 G. SCRAPER …………………………………………………...…………… 13 H. GRADER ………………………………………………………………… 14 I. LOG LOADER …………………………………………………………... 15 J. SKID STEER LOADER (SSL) ………………………………………….. 15 K. GRAPPLE SKIDDER …………………………………………………… 16 L. DUMP TRUCK ……………………………………………..…………… 16
BAB II : PRINSIP KERJA MOTOR STARTER ALAT BERAT A. PENGERTIAN MOTOR STARTER ……………...………….……….. 19
B. PRINSIP KERJA MOTOR STARTER ……..………………………… 21 C. CARA KERJA SISTEM STARTER 1. Fungsi Komponen Sistem Starter ……………………………….….. 27 a. Kunci Kontak …………………………………...………………. 28 b. Key Start Swicth ……………………………….……………..… 29 c. Baterai ……………………………………………………...…… 30 d. Sekering (Fuse) …………………………………………………. 30 e. Kabel Penghubung …………………………………...…………. 31 f. Motor Starter ……………………………………...………….…. 31 g. Relay Starter ………………………………………………...….. 32 h. Battery Relay Switch ………………………………………..….. 33 i.
Switch Pengaman Netral (Switch Pengaman Clutch) …..…….... 35
2. Kondisi Cara Kerja Sistem Starter …………………………………. 36 a. Saat Kunci Kontak Pada Posisi Start …………………………… 36 b. Pada Saat Pinion Berkaitan Penuh ………………………...…… 38 c. Saat Kunci Kontak Pada Posisi On …………………………….. 40
D. KARATERISTIK MOTOR STARTER ………………………….…….. 42 E. JENIS MOTOR STARTER …………………………………...……….. 45 1. Motor Starter Jenis Konvensional ……………………….…………. 46 a. Saat Kunci Kontak Pada Posisi Start …………………………… 47 b. Saat Gigi Pinion Berhubungan Dengan Ring Gear ……….……. 49 c. Saat Kunci Kontak Kembali Pada Posisi On (IG) ……………… 50
2. Motor Starter Jenis Reduksi …………………………………...…… 51 a. Komponen Motor Starter Jenis Reduksi ……………………….. 53 1) Selenoid (Magnetic Switch) ……..…………….…………… 53 2) Kopling Starter (Overrunning Clutch/Starter Clutch)…….… 57 3) Gigi Reduksi …………………………..……………………. 58 4) Armature (Angker/Jangkar) ……………………………...… 59 b. Cara Kerja Motor Starter Jenis Reduksi …………………….…. 60
1) Saat Kunci Kontak Pada Posisi Start ……………………….. 60 2) Saat Gigi Pinion Berhubungan Dengan Ring Gear ……...…. 61 3) Saat Kunci Kontak Kembali Pada Posisi On ……….………. 63 3. Motor Starter Jenis Planetary …………………………………...….. 64
BAB III : MEMBONGKAR KOMPONEN MOTOR STARTER ALAT BERAT A. BAGIAN-BAGIAN (KOMPONEN) MOTOR STARTER 1. Yoke (Rumah Stator) ……………………………………..………. 69 2. Field Coil (Kumparan Medan) ……………………….…………… 70 3. Armature (Angker/Jangkar) ……………………….……………… 70 4. Brush dan Brush Holder ……………………….………………….. 71 5. Drive Lever (Tuas Penggerak) ………………………….………… 72 6. Mekanismer Starter Drive …………………………………..…….. 72 7. Drive End Bracket …………..…………………………………….. 74 8. Fork (Shift Lever) ……………………………….……………...… 74 9. Pinion Gear (Bendix-Drive) ……………………………………..... 74 10. Magnetic Switch (Selenoid) …………………………….………… 75 11. Comm End Bracket ……………………………………………….. 76 12. Planetary Gear dan Shaft …………………………………….……. 77 13. Dust Cover …………………………………………………...…… 77 14. CE Bush (Needle Bearing) ……………………………………..…..78
B. MEMBONGKAR KOMPONEN MOTOR STARTER 1. Membongkar Key Start Switch ………………..…………….……. 78 2. Melepas dan Memasang Selenoid ………….……..………………. 79 3. Melepas Motor Starter …………………………………………..... 82 4. Memasang Kembali Motor Starter ……………………..…………. 87
BAB IV : GANGGUAN DAN PENGUJIAN MOTOR STARTER ALAT BERAT A. GANGGUAN PADA MOTOR STARTER 1. Starting Motor Tidak Berputar Ketika Starting Switch Pada Posisi Start …………..…………………………………………….. 94
a. Baterai Lemah (Arus atau Tegangan Kurang)……………….... 94 1) Pemeriksaan Visual ……………………………….………. 94 2) Gravitasi Spesifik (Pengujian Larutan Kimia) ………...….. 95 3) Pengujian Beban ……………………………..…………… 96 b. Kabel Penghantar Arus Pada Sistem Starter Buruk, Rusak Atau Putus ………………………...……………………….….. 98 c. Mur dan Baut Pengikat Motor Stater Kurang Kuat Serta Koneksi Antar Kabel Yang Longgar …...…………………….. 98 d. Safety Starter Relay (bila ada) Tidak Aktif ……………...…… 98 e. Selenoid Motor Starter Tidak Aktif ……………………...…… 99
2. Starting Motor Dapat Berputar Tetapi Terlalu Lemah Untuk Dapat Men-Start Engine …………………………...……………… 99 3. Ketika Starting Switch Pada Posisi Start Terdengar Suara Klik dan Motor Tidak Berputar …………..…………………………… 100 4. Starting Motor Berisik …………………………………..………. 100
B. PENGUJIAN/PEMERIKSAAN MOTOR STARTER 1. Memverifikasi Keluhan ……….……………………….………… 104 2. Menetapkan Masalah ……………...………………………….…. 105 3. Memblokir/Mengisolasi Masalah …….…………...………….…. 105 4. Inspesksi Visual …………………………………………………. 105 5. Pengujian Baterai ………………………………………….…….. 107 6. Pengujian Motor Starter Pada Mesin ……………………………. 108 7. Pengujian Mesin Tanpa Beban ………………………………….. 115 8. Pengujian Field Coil/Winding …………………………...……… 117 9. Pengujian Armature (Angker/Jangkar) ……………..…………… 119 10. Pengujian Brush Holder …………………………………………. 123 11. Pengujian Pinion Drive ………………………………………….. 124 12. Pemeriksaan Clearance Pada Pinion ……………………….……. 125 13. Penyesuaian Clearance Pada Pinion …………………………….. 126
BAB V : PRINSIP KERJA DAN JENIS ALTERNATOR ALAT BERAT A. PRINSIP KERJA GENERATOR/ALTERNATOR 1. Prinsip Kerja Generator DC ………………………………………. 133 2. Prinsip Kerja generator AC …………………………...………...… 136 3. Gaya Gerak Listrik (Electromotive Force) …………...…………… 138 4. Prinsip Kerja Alternator ………………….……………………….. 139
B. JENIS-JENIS ALTERNATOR 1. Alternator 3 Fasa Belitan Delta ………...………………………..... 143 2. Alternator 3 Fasa Belitan Star …………………………………….. 143 3. Alternator Tanpa Sikat (Brushless) ……….………………………. 144
BAB VI : MEMBONGKAR KOMPONEN SISTEM PENGISIAN ALAT BERAT A. KOMPONEN-KOMPONEN PADA SISTEM PENGISIAN 1. Baterai ……………………………………………………..……… 147 2. Charging Indicator …………………….…………………………... 148 3. Fuse …………………………………………………………….…. 149 4. Alternator ……………………………………………………….…. 150 a. Rotor ……………………………………………………...…… 151 b. Brush (Sikat Arang) …………………………………………… 152 c. Slip Ring (Cincin Seret) ………………………………………. 153 d. Stator ………………………………………………………….. 154
5. Dioda Penyearah (Rectifier) ………………………………………. 158 6. Regulator Tegangan ………………………………………………. 162 a. Regulator Elektro-Mekanik …………………………………… 163 b. Regulator Eksternal Electronic ………………………...……… 165 1) Operasi Regulator Eksternal Electronic Pada Penyalaan Engine …………..……………………….…….. 166 2) Operasi Regulator Eksternal Electronic Selama Engine Bekerja …...………………………………….……. 166
c. Regulator Internal Electronic ………………………………..... 168 d. Rangkaian Regulator ………………………………….………. 169 1) IC Regulator Tipe A ………………………………………. 169 2) IC Regulator Tipe B ………………………………………. 172
B. MEMBONGKAR KOMPONEN ALTERNATOR 1. Prosedur Membongkar Alternator ………………………..……..... 173 2. Prosedur Memasang Alternator ………………………..………….. 174 3. Prosedur Membongkar Alternator MI Series (Heavy Duty Brushless) ……………………………………...…… 175 4. Prosedur Merakit Alternator MI Series (Heavy Duty Brushless) ………………………………….……….. 177 5. Prosedur Membongkar Alternator Gp 9X-6796 …………………... 180 6. Prosedur Memasang Alternator Gp 9X-6796 ………….………….. 184
BAB VII : GANGGUAN DAN PENGUJIAN ALTERNATOR ALAT BERAT A. DIAGNOSA GANGGUAN PADA KOMPONEN SISTEM CHARGING 1. Flow Cart Diagnosa Pada Sistem 12 V DC ………………...….….. 188 2. Urutan Langkah Pengujian Diagnosa …………………..……...….. 191 a. Memeriksa Tegangan Sistem Charging ………………………. 191 b. Memeriksa Operasi Alternator …………………………...…… 191 c. Menguji Output Alternator ……………………………………. 192 d. Memeriksa Drive Belt Dari Alternator ………………………... 192 e. Menguji Rangkaian Pengisian (Charging Circuit) ……………. 193 f. Menguji Sisi Positif Dari Rangkaian Pengisian ………………. 194 g. Menguji Sisi Negatif Dari Rangkaian Pengisian ……………… 194 h. Menguji Rangkaian Terminal R……………………………….. 195 i.
Mengembalikan Magnetisme Sisa Pada Rotor ………….…….. 195
j.
Menguji Adanya Aliran Arus Yang Tidak Dikehendaki Dalam Sistem Charging ………………………………….……. 196
k. Mengukur Arus Dari Sistem Charging Dengan Menggunakan Main Disconnecting Switch …..………………. 197
l.
Mengukur Arus Dari Sistem Charging Dengan Melepas Kabel Negatif Baterai …………………………………………. 197
m. Menguji Arus Output Alternator Di Bawah 2 A ……………… 198 n. Menguji Arus Output Alternator Di Bawah 0,015 A …………. 198 o. Mengidentifikasi Sumber Dari Tarikan Arus Yang Berlebihan …………………………………………………….. 199 p. Menguji Adanya Kondisi Charging Yang Berlebihan Dari Alternator …………………………………………...…… 200
B. PENGUJIAN KOMPONEN ALTERNATOR 1. Pengujian Kapasitor …………………………..……………..……. 201 2. Pengujian Dioda Rectifier ………………..…………………..…… 202 a. Pengujian Rangkaian Dioda (Diode Assembly) ………………. 202 b. Pengujian Dioda Positif ……………………………………….. 202 c. Pengujian Dioda Negatif …………………………………...…. 203
3. Pengujian Kumparan Medan (Field Winding /Coil) ……………… 204 a. Pengujian Kontinuitas Kumparan Medan ……………..……… 204 b. Pengujian Ground Kumparan Medan…………………….……. 204
4. Pengujian Regulator ………………………………………………. 205 5. Pengujian Kumparan Stator ………………………………….…… 207 a. Pengujian Kontinuitas Kumparan Stator ……………………… 207 b. Pengujian Ground Kumparan Stator ………………………….. 207
6. Pengukuran Paanjang Brush ………………………………………. 208 7. Pemeriksaan Insulated Screw ……....……………………………... 208 8. Pemeriksaan Magnetisme Sisa (Residual Magnetism) …………… 209
DAFTAR PUSTAKA ……………………………………………..………………… 210