PENGERTIAN GENERATOR
Generator adalah sumber tegangan listrik yang diperoleh melalui perubahan energi mekanik menjadi energi listrik. Generator bekerja berdasarkan prinsip induksi elektromagnetik, yaitu dengan memutar suatu kumparan dalam medan magnet sehingga timbul ggl induksi. Generator mempunyai dua komponen utama, yaitu bagian yang diam (stator) dan bagian yang bergerak (rotor). Rotor berhubungan dengan poros generator yang berputar di pusat stator. Poros generator biasanya diputar menggunakan usaha luar yang dapat berasal dari turbin, baik turbin air atau turbin uap dan selanjutnya berproses menghasilkan arus listrik.Jenis- Jenis Generator
1. Jenis generator berdasarkan letak kutubnya :
a. generator kutub dalam : generator kutub dalam mempunyai medan magnet yang terletak pada bagian yang berputar (rotor).
b. generator kutub luar : generator kutub luar mempunyai medan magnet yang terletak pada bagian yang diam (stator)
2. Jenis generator berdasarkan putaran medan :
a. generator sinkron
b. generator asinkron
3. Jenis generator berdasarkan jenis arus yang dibangkitkan :
a. generator arus searah (DC)b. generator arus bolak balik (AC)
4. Jenis generator dilihat dari fasanya :
a. generator satu fasa
b. generator tiga fasa
5. Jenis generator berdasarkan bentuk rotornya :
a. generator rotor kutub menonjol biasa digunakan pada generator dengan rpm rendah seperti PLTA dan PLTD
b. generator rotor kutub rata (silindris) biasa digunakan pada pembangkit listrik / generator dengan putaran rpm tinggi seperti PLTG dan PLTU
Berdasarkan jenisnya generator jenis arus, pengertian dari generator arus bolak-balik yang disebut juga alternator dan generator arus searah. Tahukah kamu perbedaan antara generator arus bolak-balik dan generator arus searah?Perbedaan generator arus bolak-balik dengan generator arus searah hanyalah pada bentuk cincin yang berhubungan dengan kedua ujung kumparan.Pada generator arus bolak-balik terdapat dua buah cincin, dengan tiap cincin berhubungan dengan tiap ujung kumparan. Pada generator arus searah hanya terdapat sebuah cincin yang terbelah di tengahnya yang dinamakan cincin belah atau komutator.Perhatikan perbedaan antara generator arus searah dan generator arus bolak-balik pada Gambar!Gambar: Generator AC (atas) dan Generator DC (bawah)GENERATOR DC
Keterangan gambar :
EFISIENSI PADA GENERATOR DC
1. Jenis generator berdasarkan letak kutubnya :
a. generator kutub dalam : generator kutub dalam mempunyai medan magnet yang terletak pada bagian yang berputar (rotor).
b. generator kutub luar : generator kutub luar mempunyai medan magnet yang terletak pada bagian yang diam (stator)
2. Jenis generator berdasarkan putaran medan :
a. generator sinkron
b. generator asinkron
3. Jenis generator berdasarkan jenis arus yang dibangkitkan :
a. generator arus searah (DC)b. generator arus bolak balik (AC)
4. Jenis generator dilihat dari fasanya :
a. generator satu fasa
b. generator tiga fasa
5. Jenis generator berdasarkan bentuk rotornya :
a. generator rotor kutub menonjol biasa digunakan pada generator dengan rpm rendah seperti PLTA dan PLTD
b. generator rotor kutub rata (silindris) biasa digunakan pada pembangkit listrik / generator dengan putaran rpm tinggi seperti PLTG dan PLTU
Berdasarkan jenisnya generator jenis arus, pengertian dari generator arus bolak-balik yang disebut juga alternator dan generator arus searah. Tahukah kamu perbedaan antara generator arus bolak-balik dan generator arus searah?Perbedaan generator arus bolak-balik dengan generator arus searah hanyalah pada bentuk cincin yang berhubungan dengan kedua ujung kumparan.Pada generator arus bolak-balik terdapat dua buah cincin, dengan tiap cincin berhubungan dengan tiap ujung kumparan. Pada generator arus searah hanya terdapat sebuah cincin yang terbelah di tengahnya yang dinamakan cincin belah atau komutator.Perhatikan perbedaan antara generator arus searah dan generator arus bolak-balik pada Gambar!Gambar: Generator AC (atas) dan Generator DC (bawah)GENERATOR DC
Pada umumnya generator DC dibuat dengan menggunakan magnet permanent dengan 4-kutub rotor, regulator tegangan digital, proteksi terhadap beban lebih, starter eksitasi, penyearah, bearing dan rumah generator atau casis, serta bagian rotor. Gambar 1 menunjuk-kan gambar potongan melintang konstruksi generator DC.
Generator DC terdiri dua bagian, yaitu stator, yaitu bagian mesin DC yang diam, dan bagian rotor, yaitu bagian mesin DC yang berputar. Bagian stator terdiri dari: rangka motor, belitan stator, sikat arang, bearing dan terminal box. Sedangkan bagian rotor terdiri dari: komutator, belitan rotor, kipas rotor dan poros rotor.
|
Bagian yang harus menjadi perhatian untuk perawatan secara rutin adalah sikat arang yang akan memendek dan harus diganti secara periodic / berkala. Komutator harus dibersihkan dari kotoran sisa sikat arang yang menempel dan serbuk arang yang mengisi celah-celah komutator, gunakan amplas halus untuk membersihkan noda bekas sikat arang.
PRINSIP KERJA GENERATOR DC
Prinsip kerja suatu generator arus searah berdasarkan hukum Faraday :
Dengan lain perkataan, apabila suatu konduktor memotong garis-garis fluksi magnetik yang berubah-ubah, maka GGL akan dibangkitkan dalam konduktor itu. Jadi syarat untuk dapat dibangkitkan GGL adalah :
|
Prinsip Kerja Generator DC |
Keterangan gambar :
|
Untuk menentukan arah arus pada setiap saat, berlaku pada kaidah tangan kanan :
|
Untuk mendapatkan arus searah dari arus bolak balik dengan menggunakan metode atau sistem:
|
Saklar berfungsi untuk menghubung singkatkan ujung-ujung kumparan. Prinsip kerjanya adalah sebagai berikut :
Bila kumparan jangkar berputar, maka pada kedua ujung kumparan akan timbul tegangan yang sinusoida. Bila setengah periode tegangan positif saklar di hubungkan, maka tegangan menjadi nol. Dan bila saklar dibuka lagi akan timbul lagi tegangan. Begitu seterusnya setiap setengah periode tegangan saklar dihubungkan, maka akan dihasilkan tegangan searah gelombang penuh.
Sistem Komutator
Komutator berfungsi sebagai saklar, yaitu untuk menghubung singkatkan kumparan jangkar. Komutator berupa cincin belah yang dipasang pada ujung kumparan jangkar.Bila kumparan jangkar berputar, maka cincin belah ikut berputar. Karena kumparan berada dalam medan magnet, akan timbul tegangan bolak balik sinusoidal. Bila kumparan telah berputar setengah putaran, sikat akan menutup celah cincin sehingga tegangan menjadi nol. Karena cincin berputar terus, maka celah akan terbuka lagi dan timbul tegangan lagi. Bila perioda tegangan sama dengan perioda perputaran cincin, tegangan yang timbul adalah tegangan arus searah gelombang penuh.
Sistem Dioda
Dioda adalah komponen pasif yang mempunyai sifat-sifat sebagai berikut:
Prinsip kerja Generator DC
Teori yang mendasari terbentuknya GGL induksi pada generator ialahPercobaan Faraday. Percobaan Faraday membuktikan bahwa pada sebuah kumparan akan dibangkitkan GGL Induksi apabila jumlah garis gaya yang diliputi oleh kumparan berubah-ubah.
Ada 3 hal pok ok terkait dengan GGL Induksi ini, yaitu :
1. Adanya flux magnet yang dihasilkan oleh kutub-kutub magnet.
2. Adanya kawat penghantar yang merupakan tempat terbentuknya EMF.
3. Adanya perubahan flux magnet yang melewati kawat penghantar listrik.
· Pada gambar tersebut, dengan memutar rotor ( penghantar ) maka pada penghantar akan timbul EMF.
· Kumparan ABCD terletak dalam medan magnet sedemikian rupa sehingga sisi A-B dan C-D terletak tegak lurus pada arah fluks magnet.
· Kumparan ABCD diputar dengan kecepatan sudut yang tetap terhadap sumbu putarnya yang sejajar dengan sisi A-B dan C-D.
· GGL induksi yang terbentuk pada sisi A-B dan sisi C-D besarnya sesuai dengan perubahan fluks magnet yang dipotong kumparan ABCD tiap detik sebesar :
Pembangkitan tegangan induksi oleh sebuah generator diperoleh melalui dua cara: • Dengan menggunakan cincin-seret, menghasilkan tegangan induksi bolak-balik. • Dengan menggunakan komutator, menghasilkan tegangan DC. Proses pembangkitan tegangan tegangan induksi tersebut dapat dilihat pada Gambar 2 dan Gambar 3.
Jika rotor diputar dalam pengaruh medan magnet, maka akan terjadi perpotongan medan magnet oleh lilitan kawat pada rotor. Hal ini akan menimbulkan tegangan induksi. Tegangan induksi terbesar terjadi saat rotor menempati posisi seperti Gambar 2 (a) dan (c). Pada posisi ini terjadi perpotongan medan magnet secara maksimum oleh penghantar. Sedangkan posisi jangkar pada Gambar 2.(b), akan menghasilkan tegangan induksi nol. Hal ini karena tidak adanya perpotongan medan magnet dengan penghantar pada jangkar atau rotor. Daerah medan ini disebut daerah netral.
Gambar 3. Tegangan Rotor yang dihasilkan melalui cincin-seret dan komutator
Jika ujung belitan rotor dihubungkan dengan slip-ring berupa dua cincin (disebut juga dengan cincin seret), seperti ditunjukkan Gambar 3.(1), maka dihasilkan listrik AC (arus bolak-balik) berbentuk sinusoidal. Bila ujung belitan rotor dihubungkan dengan komutator satu cincin Gambar 3.(2) dengan dua belahan, maka dihasilkan listrik DC dengan dua gelombang positip.
APLIKASI GENERATOR DC DALAM KEHIDUPAN SEHARI HARI
Alternator mobil merupakan salah satu aplikasi dari generator dc. Sistem pengisian pada kendaraan mempunyai 3 rangkaian komponen penting yaitu Aki, Alternator dan Regulator. Alternator sendiri terdiri dari komponen-komponen seperti gabungan kutub magnet yang dinamakan rotor, yang didalamnya terdapat kumparan kawat magnet yang dinamakan stator.
Alternator mulai berfungsi untuk menghasilkan listrik/pembangkit listrik ketika mesin dihidupkan untuk disalurkan ke aki dengan mengkonversi / mengubah tegangan AC menjadi tegangan DC. Sedangkan regulator punya fungsi sebagai alat pengatur dan pembatas voltase yang terdiri dari sebuah rangkaian dioda yang dinamakan rectifier serta dua kipas dalam (internal Fan) untuk menghasilkan sirkulasi udara. Model alternator untuk setiap jenis mobil itu berbeda-beda, tapi kebanyakan alternator mempunyai regulator yang berada didalamnya ( IC built In), namun untuk tipe yang lama mempunyai regulator diluar. Tidak seperti model yang lama, tipe yang punya IC bulit in ini dapat dengan mudah diperbaiki dengan membuka tutup bagian atasnya.
Tipe lainnya adalah model pulley alternator yang diikat/dikencangkan ke bagian sumbu rotor. Alternator dengan tipe ini tidak mempunyai kipas luar yang menjadi bagian dari pulley-nya namun sudah mempunyai 2 kipas dalam untuk sirkulasi udara pendingin, tidak seperti jenis alternator lama yang menggunakan kipas luar untuk pendinginan.
Antara Aki dengan Alternator
Besaran daya yang terdapat alternator beragam, mulai dari yang paling kecil yang mempunyai daya 35 A hingga yang terbesar yang beredar dipasaran yaitu 220 A. Karena berfungsi sebagai pembangkit daya listrik ke aki, apabila ada penambahan perangkat atau aksesoris mobil yang membutuhkan beban listrik yang besar / banyak, cukup dengan mengganti alternatornya bukan aki. Karena bila memperbesar daya listrik di aki tapi penyaluran tenaganya lebih kecil, maka aki akan tetap tekor. Jadi makin besar beban listrik yang dipakai, makin besar juga daya dari alternator yang harus dipergunakan.
2. Dinamo Sepeda
Dinamo sepeda merupakan generator kecil yang dapat menghasilkan arus listrik yang kecil pula. pada Dinamo sepeda prinsip kerjanya yaitu energi gerak di ubah menjadi energi listrik .Dinamo sepeda ini hanya menyalakan lampu depan dan belakang terangnnya lampu di tentukan oleh cepatnya roda berputar yang mengakibatkan di namo juga cepat dan arus listrik juga akn besar pula . Dinamo sepeda intinya adalah sebuah magnet yang dapat berputar dan sebuah kumparan tetap.bila roda sepeda di putar dan pada dinamo akan memutar sehingga roda akan memutar magnet biasanya dinamo dapat menghasilakan tegangangan 6 sampai 12 Volt.jadi dengan adanya dinamo pada sepeda dapat memudahkan kita bila menggunakan sepeda bila malam hari.
3. LAS LISTRIK
Las listrik juga merupakan aplikasi dari generator dc. Las listrik adalah teknik menyambung dua bagian logam memanfaatkan tenaga panas yang diperoleh dari sumber tenaga listrik AC maupun DC dengan tambahan logam pengisi. Sumber tenaga panas mencairkan sebagian logam induk dan logam pengisi. Sumber tenaga panas mencairkan sebagian logam induk dan logsm pengisi sehingga diperoleh sambungan permanen yang sulit dipisahkan. Pekerjaan las listrik memiliki resiko bahaya kecelakaan cukup besar yang dapat diminimalkan dengan alat keselamatan kerja.
Mesin yang wajib tersedia adalah mesin las untuk menyambung dua permukaan baja. Alat las harus tersedia karena fungsinya yang tidak bisa digantikan oleh alat yang umum tersedia di perdesaan. Alat las sebaiknya dari jenis las busur listrik yang dapat menggunakan listrik dari PLTMH. Las karbit (oxyacetylene) tidak dianjurkan untuk desa terpencil karena akan mengalami kesulitan dalam transportasi tabung oksigen.
4. Kipas Komputer
Kipas computer merupakan aplikasi dari motor dc. Dikarenakan kipas computer dihubungkan kepada
tegangan dc 5 volt ( tergantung kipas komputernya).
Kipas komputer merujuk kepada sebarang kipas dalam kelonsong komputer digunakan bagi tujuan
menyejukkan, dan mungkin merujuk kepada kipas yang menarik udara sejuk dari luar ke dalam
kelonsong, menyingkir udara panas dari dalam, atau mengerakkan udara melalui penenggelam haba
untuk menyejukkan komponen tertentu. Kegunaan kipas/atau sebarang perkakasan bagi menyejukkan
komputer kadang kala dikenali sebagai pendinginan aktif.
4. Kipas Sebagai Pendingin CPU
Saat anda menyalakan komputer dan menggunakannya untuk beberapa waktu lamanya, maka komputer tersebut akan menimbulkan panas pada beberapa bagian komponennya. Untuk mendinginkan komponen tersebut serta untuk menghindari panas yang berlebih maka digunakan kipas dalam komputer. Komponen pendingin yang utama dalam komputer adalah kipas pendingin pada CPU (Prosesor). Jika panas yang dihasilkan tidak dapat diatasi maka dapat menyebabkan kerusakan yang serius pada beberapa komponen komputer. Meskipun komputer telah dirancang sedemikian rupa, namun kipas pendingin tetaplah diperlukan untuk menangkis panas yang dihasilkan oleh komponen-komponen komputer.
|
Seperti halnya dengan mesin-mesin lainnya , pada mesin listrik arus searah, efisiensinya dinyatakan sebagai:
Efisiensi yang dinyatakan dalam persamaan diatas disebut pula sebagai efisiensi komersial atau efisiensi keseluruhan (overall efficiency). Selain itu dalam generator searah dikenal dua macam efisiensi lainnya, yaitu :
Efisiensi yang dinyatakan dalam persamaan diatas disebut pula sebagai efisiensi komersial atau efisiensi keseluruhan (overall efficiency). Selain itu dalam generator searah dikenal dua macam efisiensi lainnya, yaitu :
Berikut ini diagram aliran daya untuk generator arus searah :
Dimana : Pin = TmekKondisi efisiensi maksimum generator arus searah akan terjadi bila :
D dengan asumsi rugi variabel hanya berupa rugi tembaga kumparan jangkar di dapat :
https://id.wikipedia.org/wiki/Generator_listrik
http://www.pengertianahli.com/2014/04/pengertian-generator-apa-itu-generator.html
https://arifsh2009.wordpress.com/2014/11/02/generator-dan-motor-dc/
http://denydestian.blogspot.co.id/2011/11/v-behaviorurldefaultvml-o.html
http://trikueni-desain-sistem.blogspot.co.id/2014/08/prinsip-kerja-generator-DC.html
http://trikueni-desain-sistem.blogspot.co.id/2014/08/jenis-karakteristik-generator-DC.html
http://www.masuklis.com/2014/05/pengertian-generator-prinsip-kerja.html
http://dunia-listrik.blogspot.co.id/2009/01/generator-dc.html
http://catatansebelumwisuda.blogspot.co.id/2013/05/prinsip-kerja-generator-dc.html
http://www.duniapendidikan.net/2016/01/pengertian-dan-prinsip-cara-kerja-generator-ac-arus-bolak-balik-alternator-dan-gnerator-ac-arus-searah.html
Tidak ada komentar:
Posting Komentar