Generator DC

Generator adalah alat yang mengubah energi gerak (mekanik) menjadi listrik.

1.      GENERATOR ARUS SEARAH

a.      Prinsip Dasar Generator Arus

Generator Arus Searah berfungsi mengubah tenaga mekanik dari penggerak awalnya menjadi tenaga listrik yang diberikan ke beban. Prinsip generator yang diberikan azas kerja induksi dari percobaan Faraday yang berbunyi “ apabila sepotong penghantar listrik berada dalam medan magnet yang berubah – ubah maka sdalam kawat penghantar akan terbentuk GGL induksi ” yang besarnya :

e(t) = - N . dΦ / dt   ( Volt )

Dimana :              e    = ggl induksi yang terbentuk ( Volt )

                            N     = Jumlah lilitan

                            Φ     = Fluks magnet ( weber )

                            t       =  waktu ( s )

Maka prinsip timbulnya GGL induksi pada generator terdapat 3 hal pokok yaitu :

i.                    Adanya Fluks magnet dari kutub – kutub magnet.

ii.                  Adanya kawat penghantar listrik sebagai tempat timbulnya GGL.

iii.        Adanya gerakan 

b.      Prinsip Penyearahan Generator

Pada dasarnya generator DC merupakan generator AC akan tetapi Berbeda pada Komutatornya. Pada generator AC berbentuk cincin lingkaran penuh, sementara generator DC berbentuk cincin belah.

gambar sistem penyearahan dengan cincin belah pada generator

dengan menggunakan cincin belah gelombang AC-nya disearahkan menjadi gelombang penuh (seperti hasil penyearahan dioda jembatan), jadi semakin banyak belahan cincin semakin baik tegangan DC-nya ( riak semakin sedikit ).

c.      Struktur Generator

gambar struktur generator DC

d.   Macam – macam Generator

i.     Generator penguat terpisah

ii.         Generator penguat sendiri

       Generator penguat sendiri terdiri dari :

·           Generator shunt

·           Generator seri

·           Generator kompon ( kompom panjang, kompon pendek )

                         -- Generator Penguat Terpisah

          Disebut demikian Karena lilitan penguat magnitnya diberi sumber yang diambil secara terpisah dari generator

-- Generator Penguat Sendiri

          Disebut demikian karena sumber lilitan penguat magnitnya diambilkan dari generator itu sendiri apabila dipasang pararel disebut generator shunt, apabila dipasang seri disebut generator seri, dan apabila dihubung seri dan pararel disebut generator kompon.

d.      Tegangan Yang Dihasilkan

Secara umum GGL jangkar dirumuskan :

Ea = K . n .Φ        Dimana :  K = Konstanta

                                            K = zP/60a

                                                         z = jumlah penghantar total

                                                         P = kutub

                                                         a =  jumlah hubungan pararel

                               ketiga hal tersebut tergantung dari spesifikasi fisik generator

                                              N = Putaran Generator ( rpm)

                                              Φ = Gaya magnet/fluks ( weber )

i.                    Generator Penguat Terpisah

EA = Vt + Ia.Ra + Δe    dimana  Ia = IL

Vt  = Ea – Ia.Ra – Δe

ii.                  Generator Shunt

Ea = Vt + Ia.Ra + Δe     dimana   Ia = IL +Ish

Ish = Vsh / Rsh

Vt = Ea – Ia.Ra + Δe                    

iii.                Generator Seri 

Ea = Vt + Ia.Ra + Ise.Rse + Δe  dimana IL = Ia = Ise

Vt = Ea – Ia ( Ra + Rse ) – Δe

iv.                Generator kompon panjang

Ea = Vt + Ia.Ra + Ise.Rse + Δe  dimana  Ia = Ise

Vt = Ea – Ia ( Ra + Rse ) – Δe                 

IL = Ia + Ish

v.                  Generator kompon pendek

Ea=Vt + Ia.Ra + Ise.Rse + Δe dimana IL=Ise, Ia = IL+Ish

Ish = Vsh/Rsh

Vt = Ea – Ia.Ra + Ise.Rse  – Δe                  

Dimana :        Ea : GGL induksi jangkar (volt)

                      Vt : tegangan terminal (volt)

                      Ia : arus jangkar (ampere)

                      Ish : arus penguat shunt

                      Ise : arus penguat seri

                      IL : arus beban

                      Ra : hambatan jangkar (ohm)

                      Rse : hambatan seri

                      Rsh : hambatan shunt

                      Δe : rugi tegangan sikat (volt)

e.       Daya input, daya output generator

Besarnya daya-daya pada generator dapat dicari dengan rumus:

Pin = Pa + P_int+ges = T.2π n/60

Pa = Ea . Ia

Pout = V. iL = Pa PCU

f.      Efisiensi generator

Efisiensi generator dirumuskan : η_gen = Pout/Pin x 100%

                  Rangkaian penyambungan generator DC

a.       Generator penguat terpisah

       generator ini kumparan magnet penguatnya memiliki sumber tersendiri maka dinamakan penguat terpisah

b.      Generator shunt

generator ini magnet penguatnya dirangkai paralel (shunt) terhadap jangkar

c.       Generator seri

generator ini magnet penguatnya dirangkai seri terhadap jangkar

d.      Generator kompon panjang

generator ini magnet penguat magnet utamanyanya dirangkai paralel (shunt) terhadap jangkar dan penguat magnet bantu (penguat magnet bantu dan jangkar diseri)

e.       Generator kompon pendek

generator ini magnet penguat magnet utamanyanya dirangkai paralel (shunt) terhadap jangkar, penguat magnet bantu magnet dirangkai seri terhadap keduanya

KARAKTERISTIK

1.      Grafik V = f(IL) generator penguat terpisah, shunt, dan generator seri

pada grafik sifat tegangan output dengan beban generator shunt dan penguat terpisah cenderung tetap sedangkan generator seri sebanding

2.      Grafik ηg = f(IL) generator penguat terpisah, shunt, dan generator seri

      pada grafik perbandingan efisiensi generator terhadap beban ketiganya cenderung tetap

3.      Grafik V = f(IL) generator kompon panjang,dan kompon pendek

      Pada generator kompon bantu baik panjang maupun pendek semakin besar IL semakin besar pula V karena IL sebanding Ise. Jika IL naik Ise juga naik dan Ф juga naik maka V juga akan naik.

4.      Grafik ηg = f(IL) generator kompon panjang,dan kompon pendek

          kecenderungan efisiensi generator kompon panjang dan pendek terhadap beban adalah tetap

Semoga bermanfaat, terima kasih atas kunjungnya