GENERATOR DC

Selamat pagi sahabat blog, kali ini saya akan menjelaskan sedikit tentang generator DC dengan gaya bahasa yang sedikit berbeda.

Oke, perlu kita ketahui bahwa fungsi dari generator itu ialah sebagai “perubah”. Dimana energi mekanik akan dirubah menjadi energi listrik . Jadi fungsi dari Generator itu ialah kebalikan dari fungsi Motor.

Gambar 1. hubungan antara Generator dan Motor

    Kenapa bisa terjadi perubahan energi mekanik menjadi energi listrik ?
Oke sebelum kita membahas lebih jauh kenapa bisa terjadi perubahan, mari kita coba perhatikan penyusun dari Generator DC itu sendiri .

Penyusun Generator


Gambar 2. Komponen – komponen penyusun Generator DC

Secara umum, penyusun dari generator dibagi menjadi 3 bagian utama
  1. Rotor ( bagian yang berputar )
  2.  Stator ( bagian yang diam )
  3. Celah udara antara Rotor dan Stator.
Pada Rotor terdapat
  1. Komutator ( tersusun dari batang tembaga dan antar batang satu dan yang lain terpisah oleh lempengan mika )
  2. Belitan Rotor ( lilitan pada sela – sela Armatur )
  3. Kipas Rotor ( mendinginkan komponen – komponen didalam rangka Generator )
  4.  Poros Rotor ( biasanya terbuat dari baja sehingga tidak mudah patah )
  5. Angker/Armatur ( terbuat dari lempeng baja berlapis -lapis untuk mengurangi arus eddy, sebagai tempat melilit lilitan )
Pada Stator terdapat

  1. Rangka Generator ( sebagai tempat / wadah dari Rotor dan Stator )
  2. Belitan Stator ( lilitan pada kutub stator )
  3. Sikat arang ( untuk menghubungkan antara armatur/anker dengan rangkaian luar )
  4. Terminal box ( sebagai tempat keluaran listrik yang dihasilkan )


Prinsip kerja

Untuk mempermudah dalam memahami prinsip kerja Generator DC lihat pada gambar dibawah ini

Gambar 3. Stator dan Rotor tampak depan

     Dari gambar diatas jelas terlihat bagaimana terjadinya perubahan dari energi mekanik menjadi energi listrik.
Pada armatur terdapat kumparan yang tersambung kebelakang sampai ke sikat arang, dan pada sikat arang akan berhubungan dengan terminal box ( cara tersambungnya seperti armatur pada mainan 4WD ). Dan pada kumparan stator juga tersambung pada terminal box ( seperti pada gambar). Dari kedua kumparan terdapat ruang kosong ( lihat pada gambar ). Sehingga saat armatur sejajar dengan field winding nilai fluks akan maksimal . jika armatur bergeser lagi, maka nilai fluks akan semakin kecil.

Bagaimana bisa terjadi ? karena saat armatur sejajar dengan field winding maka gaya medan magnet akan sangat besar. Dan jika armatur menjauhi field winding maka gaya medan magnetnya akan kecil, dengan demikian akan terjadi perbedaan fluks


Gambar 4. Armatur pada Generator DC

Hukum GGL

      Hukum Faraday :

Besarnya ggl induksi pada rangkaian tergantung pada jumlah penghantar dalam rangkaian dan nilai perubahan flux magnetik yang melingkupi penghantar”

Secara matematis persamaan ggl induksi dapat dinyatakan sebagai

Pada generator, persamaan gaya gerak listrik yang dihasilkan adalah








Pada generator tertentu, parameter pada persamaan 2 bernilai konstan
kecuali Φ dan n. Sehingga



dimana
     E GGL yang dibangkitkan
     N Jumlah lilitan
     t waktu
     p Jumlah kutub medan magnet
     Z jumlah konduktor total pada jangkar (induktor)
    Φ flux setiap kutub weber
    n kecepatan putaran jangkar per menit
    b jumlah jalur paralel melalui jangkar (tergantung pada tipe
       lilitan)


Macam - Macam Generator DC

  1. Generator Berpenguatan Sendiri
Generator Seri




Generator Shunt




     2. Generator Compon
Gabungan dari generator shunt dan generator seri
Dapat dihubungkan sebagai 
  
  Compon Panjang

Gambar 5.

Compon Pendek


     3. Generator Berpenguatan Bebas

   Tegangan searah yang dipasangkan pada kumparan medan yang mempunyai tahanan Rf akan menghasilkan arus If dan menimbulkan fluks pada kedua kutub. Tegangan induksi akan dibangkitkan pada generator. Jika generator dihubungkan dengan beban, dan Ra adalah tahanan dalam
generator, maka



Rugi - Rugi Arus DC


Rugi-rugi yang terjadi pada mesin arus searah adalah
  1. Rugi besi,yang terdiri dari rugi histeris dan rugi arus eddy
  2. Rugi listrik yang dikenal sebagai rugi tembaga, terdiri dari

  • Rugi-rugi pada kumparan medan shunt, (Vf If ) terdiri dari rugi pada rheostat I^2f Rh dan rugi pada lilitan medan I^f Rf .
  • Rugi-rugi pada kontak sikat IaVsi
  • Rugi-rugi pada jangkar I^Ra
  • Rugi-rugi pada kumparan medan seri I^2s Rs + I^d RD
  • Rugi-rugi pada lilitan-lilitan medan tambahan,misalnya lilitan interpolasi dan konpensasi
     3. Rugi-rugi mekanik terdiri dari rugi geser pada sikat,rugi geser pada sumbu
        dan rugi angin

Adapun untuk mencari efisiensi dari Generator DC ialah





Daftar Pustaka
http://electrozone94.blogspot.co.id/2013/08/generator-dc.html
http://dunia-listrik.blogspot.co.id/2009/01/generator-dc.html
http://staff.ui.ac.id/system/files/users/chairul.hudaya/material/presentasittlkelompok1.pdf
dan Slide Perkuliahan TTL


Silahkan tinggalkan komentar anda . karena dengan komentar anda dapat membangun saya dalam menulis artikel dikemudian hari .


























Komentar