generator dc - Website Staff UI

advertisement
GENERATOR DC
Created By
Achmad Gunawan
0906602364
Adhitya
y Iskandar P
0906602370
Adi Wijayanto
906602383
Arief Kurniawan
0906602446
1
Generator DC / Arus Searah :
1.
2
2.
3.
4.
5
5.
6.
7.
8.
Pengertian Generator DC
Bagian-bagian
Bagian
bagian / Struktur Generator DC
Prinsip Kerja Generator DC
Reaksi Jangkar pada Generator DC
Jenis jenis Generator DC
Jenis-jenis
Efisiensi Generator DC
Kerja Paralel Generator DC
K
Kesimpulan
l
2
1 Definisi Generator
1.
y
Generator ialah suatu mesin yang mengubah tenaga mekanis menjadi
g listrik.
tenaga
Energi Mekanis
GENERATOR
Energi Listrik
Tenaga mekanis : memutar kumparan kawat penghantar dalam medan
magnet ataupun sebaliknya memutar magnet diantara kumparan
p g
kawat penghantar.
y Tenaga listrik yang dihasilkan oleh generator tersebut adalah arus
searah (DC) atau arus bolak-balik (AC), hal ini tergantung dari susunan
atau konstruksi dari generator, serta tergantung dari sistem
pengambilan
bil arusnya.
y
Presentasi MLD : Generator DC
3
2.
2 Bagian
B i -bagian
Bagianb i /Struktur
bagian/
St kt Generator
G
t DC
4
1.
ROTOR : bagian Generator DC yang berputar
◦
◦
◦
◦
2.
STATOR : bagian Generator DC yang diam
◦
◦
◦
◦
3.
Poros
Inti
Komutator
Kumparan/Lilitan
Kerangka
Kutub Utama dan Belitan
Kutub Bantu dan Belitan
Bantalan dan Sikat
CELAH UDARA : ruangan antara Stator dan Rotor
5
3 Prinsip Kerja Generator DC
3.
Teori yang mendasari terbentuknya GGL induksi pada generator ialah
Percobaan Faraday.
Percobaan Faraday membuktikan bahwa pada sebuah
kumparan akan dibangkitkan GGL Induksi apabila jumlah
garis g
g
gaya
y yang
y g diliputi
p
oleh kumparan
p
berubah-ubah.
Ada 3 hal pok ok terkait dengan GGL Induksi ini, yaitu :
1
1.
2.
3.
Adanya flux magnet yang dihasilkan oleh kutub-kutub magnet.
magnet
Adanya kawat penghantar yang merupakan tempat terbentuknya
EMF.
Adanya perubahan flux magnet yang melewati kawat penghantar
listrik.
CONTOH VIDEO
6
PRINSIP KERJA GENERATOR DC
B
C
A
y
y
C
D
B
C
C
A
D
D
y
A
D
B
A
y
B
Pada gambar Generator DC Sederhana dengan sebuah penghantar kutub
tersebut, dengan memutar rotor ( penghantar ) maka pada penghantar akan
timbul EMF.
Kumparan ABCD terletak dalam medan magnet sedemikian rupa sehingga sisi
A-B
A
B dan C
C-D
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 :
E (t ) = N
dφ
dt
Volt
7
4. Reaksi Jangkar pada Generator DC
y
y
y
y
y
Sikat berada di tengah tegak lurus fluks. Jangkar dalam keadaan diam
Î Maka : E=0 dan Ia=0
Kemudian jangkar diputar searah jarum jam Î maka : E≠0 , Ia≠0 ,
Φ=f(Ia). Arah fluks tegak lurus fluks medan, disebut fluks lintang.
Sikat tidak berada tegak lurus fluks magnet, maka pada sikat timbul
percikan bunga
p
g api
p karena p
perpindahan
p
komutasi tegangan
g g
≠ 0.
Cara mengatasi bergesernya garis netral adalah dipasang kutub bantu
yang arah medannya melawan reaksi jangkar.
atau dipasang belitan kompensasi yang akan menimbulkan medan
magnet, dan arahnya dibuat sedemikian rupa sehingga melawan reaksi
jangkar.
8
5 Jenis5.
Jenis-jenis Generator DC
A G
A.
Generator
t
DC dengan
d
penguatt terpisah
t
i h
B. Generator DC dengan penguat sendiri
a. Generator DC Shunt
b. Generator DC Seri
c. Generator DC Kompon (campuran)
9
A. Generator DC dengan penguat terpisah
•
•
Generator DC dengan penguat terpisah yaitu bila
arus kemagnetan diperoleh dari sumber tenaga
listrik arus searah di luar generator.
Generator DC dengan penguat terpisah hanya
dipakai
dalam
keadaan
tertentu.
Dengan
terpisahnya
sumber
arus
kemagnetan
dari
generator, berarti besar kecilnya arus kemagnetan
tid k terpengaruh
tidak
t
h oleh
l h nilai-nilai
il i il i arus ataupun
t
tegangan generator.
10
B. Generator DC dengan penguat sendiri
y
y
Disebut sebagai Generator DC dengan penguat
sendiri, bila arus kemagnetan bagi kutub-kutub
magnet berasal dari generator DC itu sendiri.
Pengaruh nilai-nilai tegangan dan arus generator
terhadap arus penguat tergantung cara bagaimana
hubungan lilitan penguat magnet dengan lilitan
jangkar.
11
6 Efisiensi Generator DC
6.
a. Rugi-rugi Tembaga :
g
g Jangkar,
g ,
◦ Rugi-rugi
◦ Rugi-rugi Shunt,
◦ Rugi-rugi Seri,
Pjj
Psh
Ps
= Ia . Ra
= Ish . Rsh
= Is . Rs
Watt
Watt
Watt
b Rugi
b.
Rugi-rugi
rugi Inti :
◦ Rugi-rugi Hysterisis
◦ Rugi-rugi Eddy current
c. Rugi-rugi Mekanis :
◦ Rugi-rugi gesekan poros
◦ Rugi-rugi angin akibat putaran jangkar
◦ Rugi-rugi gesekan akibat gesekan sikat dengan
komutator
12
Diagram aliran daya generator DC
Daya
y Masuk
mekanis
(Pm)
Daya
y yang
y g
dibangkitkan
jangkar (Pj)
= E. Ia (watt)
Rugi besi
dan
gesekan
Daya keluar generator
(Pout)
= V.I (watt)
Rugi besi
tembaga
total
13
Perhitungan
g Efisiensi Pada Generator DC
y
Rugi besi dan gesekan,
Rugi tembaga total,
y
Efi i
Efisiensi
i mekanis,
k i
y
y
Efisiensi listrik
listrik,η m =
Pj
Pg = Pm – Pj
Pt = Pj - Pout
x 100%
Pm
Pout
x 100%
y Efisiensi total,, η l =
Pj
ηt =
Pout
x 100%
Pm
14
KERJA
J PARALEL GENERATOR DC
™
Beberapa generator DC dapat kita operasikan secara paralel.
Dengan tujuan untuk menjaga kontinuitas pasokan daya listrik,
listrik dan
memasok beban yang cukup besar melebihi kapasitas yang
mungkin dipasok oleh satu generator saja.
™
syarat-syarat pengoperasian paralel generator :
•
Terminal-terminal generator harus dihubungkan dengan kutubkutub yang sama polaritasnya.
•
Tegangan kerja generator sama. Jika 2 generator / lebih diparalel
maka arusnya menjadi ; Ig11 + Ig22 = Itotal
t t l
15
Contoh :
Sebuah generator shunt 100 Kw, 250 V, pada jangkar diinduksikan tegangan 285
V,dengan
g rated load.
y
Tentukan tahanan jangkar dan VR jika arus medan shunt 6 A dan tegangan tanpa
beban 264 V
P = VI
IL = P = 100.1000 = 400 A
V
250
Ia = IL + If = 400 + 6 = 406 A
Ea = V + IaRa
285 = 250 + 406Ra
Ra = 0.086 ohm
VR = VNL – VFL = 264 – 250 x 100 % = 5.6 %
VFL
250
16
Kesimpulan
y
Generator ialah suatu mesin yang mengubah tenaga mekanis
menjadi
j
tenaga
g listrik.
y
Bagian utama dari Generator yaitu Komutator Stator dan Celah
udara.
y
GGL Induksi terbentuk sesuai rumus dibawah ini:
E (t ) = N
dφ
dt
Volt
17
MAKALAH TEKNIK TENAGA LISTRIK
“DC Generator”
Disusun oleh :
1.
2.
3.
4.
Achmad Gunawan
Adhitya Iskandar P
Adi Wijayanto
Arief Kurniawan
0906602364
0906602370
0906602383
0906602446
EKSTENSI TEKNIK ELEKTRO
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS INDONESIA
2010
1 I.
DEFINISI GENERATOR DC
Generator DC merupakan sebuah perangkat mesin listrik dinamis yang mengubah
energi mekanis menjadi energi listrik. Generator DC menghasilkan arus DC / arus searah.
Generator DC dibedakan menjadi beberapa jenis berdasarkan dari rangkaian belitan
magnet atau penguat eksitasinya terhadap jangkar (anker), jenis generator DC yaitu:
1. Generator penguat terpisah
2. Generator shunt
3. Generator kompon
Konstruksi 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.
Gambar 1. 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.
2 Gambar 2. Struktur Generator DC
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.
II.
PRINSIP KERJA GENERATOR DC
Prinsip kerja suatu generator arus searah berdasarkan hukum Faraday :
Dimana :
N
= Jumlah Lilitan
= Fluksi Magnet
e
= Tegangan Imbas, GGL (Gaya Gerak Listrik)
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 :
•
harus ada konduktor ( hantaran kawat )
•
harus ada medan magnetik
3 •
harus ada gerak atau perputaran dari konduktor dalam medan, atau ada fluksi yang
berubah yang memotong konduktor itu
B
C
A
D
B
A
D
B
A
C
D
C
C
D
B
A
Gambar 3. Prinsip kerja Generator DC
Keterangan gambar :
•
Pada gambar Generator DC Sederhana dengan sebuah penghantar kutub tersebut,
dengan memutar rotor ( penghantar ) maka pada penghantar akan timbul EMF.
•
Kumparan ABCD terletak dalam medan magnet sedemikian rupa sehingga sisi AB 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 :
E (t ) = N
dφ
Volt
dt
Untuk menentukan arah arus pada setiap saat, berlaku pada kaidah tangan kanan :
•
ibu jari : gerak perputaran
•
jari telunjuk : medan magnetik kutub utara dan selatan
•
jari tengah : besaran galvanis tegangan U dan arus I
4 Untuk perolehan arus searah dari tegangan bolak-balik, meskipun tujuan utamanya
adalah pembangkitan tegangan searah, tampak bahwa tegangan kecepatan yang
dibangkitkan pada kumparan jangkar merupakan tegangan bolak-balik. Bentuk gelombang yang berubah-ubah tersebut karenanya harus disearahkan.
Untuk mendapatkan arus searah dari arus bolak balik dengan menggunakan
•
Saklar
•
Komutator
•
Dioda
Sistem Saklar
Saklar berfungsi untuk menghubungsingkatkan 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 di
hasilkan tegangan searah gelombang penuh.
Sistem Komutator
Komutator berfungsi sebagai saklar, yaitu untuk menghubungsingkatkan 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.
5 Gambar 4. Efek Komutasi
Sistem Dioda
Dioda adalah komponen pasif yang mempunyai sifat-sifat sebagai berikut:
•
Bila diberi prasikap maju (forward bias) bisa dialiri arus.
•
Bila diberi prasikap balik (reverse bias) dioda tidak akan dialiri arus.
Berdasarkan bentuk gelombang yang dihasilkan, dioda dibagi dalam:
III.
•
Half Wave Rectifier (penyearah setengah gelombang)
•
Full Wave Rectifier (penyearah satu gelombang penuh)
KARAKTERISTIK GENERATOR ARUS SEARAH
Medan magnet pada generator dapat dibangkitkan dengan dua cara yaitu :
•
dengan magnet permanen
•
dengan magnet remanen
Generator listrik dengan magnet permanen sering juga disebut magneto dynamo. Karena
banyak kekurangannya, maka sekarang jarang digunakan. Sedangkan generator dengan
magnet remanen menggunakan medan magnet listrik, mempunyai kelebihan-kelebihan
yaitu :
•
6 Medan magnet yang dibangkitkan dapat diatur
Pada generator arus searah berlaku hubungan-hubungan sebagai berikut :
Dimana :
Ea
= GGL yang dibangkitkan pada jangkar generator
= Fluks per kutub
z
= Jumlah penghantar total
n
= Kecepatan putar
e
= Jumlah hubungan paralel
Bila(Konstanta), maka :
Berdasarkan cara memberikan fluks pada kumparan medannya, generator arus searah
dapat dikelompokkan menjadi 2 yaitu:
1.
Generator berpenguatan bebas
Generator tipe penguat bebas dan terpisah adalah generator yang lilitan medannya
dapat dihubungkan ke sumber dc yang secara listrik tidak tergantung dari mesin.
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 hubungan yang dapat dinyatakan adalah:
Besaran yang mempengaruhi kerja dari generator :
• Tegangan jepit (V)
• Arus eksitasi (penguatan)
7 • Arus jangkar (Ia)
• Kecepatan putar (n)
2. Generator berpenguatan sendiri
a. Generator searah seri
b. Generator Shunt
Pada generator shunt, untuk mendapatkan penguatan sendiri diperlukan :
•
Adanya sisa magnetik pada sistem penguat
•
Hubungan dari rangkaian medan pada jangkar harus sedemikian, hingga
arah medan yang terjadi, memperkuat medan yang sudah ada.
Mesin shunt akan gagal membangkitkan tegangannya kalau:
•
Sisa magnetik tidak ada.
Misal: Pada mesin-mesin baru. Sehingga cara memberikan sisa magnetik
adalah pada generator shunt dirubah menjadi generator berpenguatan
bebas atau pada generator dipasang pada sumber arus searah, dan
8 dijalankan sebagai motor shunt dengan polaritas sikat-sikat dan
perputarannominal
•
Hubungan medan terbalik,
Karena generator diputar oleh arah yang salah dan dijalankan, sehingga
arus medan tidak memperbesar nilai fluksi. Untuk memperbaikinya
denganhubungan-hubungan perlu diubah dan diberi kembali sisa
magnetik, seperti carauntuk memberikan sisa magnetik
•
Tahanan rangkaian penguat terlalu besar.
Hal ini terjadi misalnya pada hubungan terbuka dalam rangkaian medan,
hingga Rf tidak berhingga atau tahanan kontak sikat terlalu besar atau
komutator kotor.
c. Generator Kompon
Generator kompon merupakan gabungan dari generator shunt dan
generator seri, yang dilengkapi dengan kumparan shunt dan seri dengan
sifat yangdimiliki merupakan gabungan dari keduanya. Generator kompon
bisadihubungkan sebagai kompon pendek atau dalam kompon panjang.
Perbedaandari kedua hubungan ini hampir tidak ada, karena tahanan
kumparan seri kecil, sehingga tegangan drop pada kumparan ini ditinjau
daritegangan terminal kecil sekali dan terpengaruh.
Biasanya kumparan seri dihubungkan sedemikian rupa, sehingga
kumparan seri ini membantu kumparan shunt, yakni MMF nya searah.
Bila generator ini dihubungkan seperti itu, maka dikatakan generator itu
mempunyai kumparankompon bantu.
Mesin yang mempunyai kumparan seri melawan medan shunt disebut
kompon lawan dan ini biasanya digunakan untuk motor atau generatorgenerator khusus seperti untuk mesin las. Dalam hubungan kompon bantu
yang mempunyai peranan utama ialah kumparan shunt dan kumparan seri
dirancang untuk kompensasi MMF akibat reaksi jangkar dan juga
tegangan drop di jangkar pada range beban tertentu. Ini mengakibatkan
tegangan generator akan diatur secara otomatis pasa satu range beban
tertentu
9 i.
Kompon Panjang
ii.
Kompon Pendek
Pembangkitan Tegangan Induksi Pada Generator Berpenguatan Sendiri
Disini akan diterangkan pembangkitan tegangan induksi generator shunt dalam
keadaan tanpa beban. Pada saat mesin dihidupkan (S tutup), timbul suatu fluks residu
yang memang sudah terdapat pada kutub. Dengan memutarkan rotor, akan dibangkitkan
tegangan induksi yang kecil pada sikat. Akibat adanya tegangan induksi ini mengalirlah
arus pada kumparan medan. Arus ini akan menimbulkan fluks yang memperkuat fluks
yang telah ada sebelumnya. Proses terus berlangsung hingga dicapai tegangan yang
stabil.
Jika tahanan medan diperbesar, tegangan induksi yang dibangkitkan menjadi lebih
kecil. Berarti makin besar tahanan kumparan medan, makin buruk generator tersebut.
IV.
REAKSI JANGKAR PADA GENERATOR DC
Fluks yang menembus konduktor jangkar pada keadaan generator tak berbeban
merupakan fluks utama. Jika generator dibebani, timbullah arus jangkar. Adanya arus
10 jangkar ini menyebabkan timbulnya fluks pada konduktor tersebut. Dengan mengnggap
tidak ada arus medan yang mengalir dalam kumparan medan, fluks ini seperti
digambarkan pada gambar dibawah ini.
Perhatian pada konduktor yang terletak pada daerah ac, ternyata fluks yang
ditimbulkan arus jangkar dengan fluks utamanya saling memperkecil, sehingga fluks
yang terjadi disini menjadi berkurang. Perhatikanlah kemudian konduktor pada daerah
bd, ternyata fluks yang ditimbulkan oleh arus jangkar dengan fluks utamanya saling
memperkuat, sehingga fluks yang terjadi disini bertambah. Fluks total saat generator
dalam keadaan berbeban adalah penjumlahan vector kedua fluks. Pengaruh adanya
interaksi ini disebut reaksi jangkar. Interaksi kedua fluks tersebut dapat dilihat pada
gambar dibawah ini. Karena operasi suatu generator arus searah selalu pada daerah
jenuh, pengurangan suatu fluks pada konduktor dibandingkan dengan pertambahan fluks
pada konduktor lain lebih besar. ditimbulkan arus jangkar dengan fluks utamanya saling
memperkecil, sehingga fluks yang terjadi disini menjadi berkurang. Perhatikanlah
kemudian konduktor pada daerah bd, ternyata fluks yang ditimbulkan oleh arus jangkar
dengan fluks utamanya saling memperkuat, sehingga fluks yang terjadi disini bertambah.
Fluks total saat generator dalam keadaan berbeban adalah penjumlahan vector kedua
fluks. Pengaruh adanya interaksi ini disebut reaksi jangkar. Interaksi kedua fluks tersebut
dapat dilihat pada gambar dibawah ini. Karena operasi suatu generator arus searah selalu
pada daerah jenuh, pengurangan suatu fluks pada konduktor dibandingkan dengan
pertambahan fluks pada konduktor
11 V.JENIS – JENIS GENERATOR DC
Seperti telah disebutkan diawal, bahwa generator DC berdasarkan dari rangkaian belitan
magnet atau penguat eksitasinya terhadap jangkar (anker) dibagi menjadi 3 jenis, yaitu:
1. Generator penguat terpisah
2. Generator shunt
3. Generator kompon
• Generator Penguat Terpisah
Pada generator penguat terpisah, belitan eksitasi (penguat eksitasi) tidak terhubung menjadi
satu dengan rotor. Terdapat dua jenis generator penguat terpisah, yaitu:
1. Penguat elektromagnetik (Gambar 8.a)
2. Magnet permanent / magnet tetap (Gambar 8.b)
Gambar 8. Generator Penguat Terpisah.
Energi listrik yang dihasilkan oleh penguat elektromagnet dapat diatur melalui pengaturan
tegangan eksitasi. Pengaturan dapat dilakukan secara elektronik atau magnetik. Generator ini
bekerja dengan catu daya DC dari luar yang dimasukkan melalui belitan F1-F2.
Penguat dengan magnet permanen menghasilkan tegangan output generator yang konstan dari
terminal rotor A1-A2. Karakteristik tegangan V relatif konstan dan tegangan akan menurun
sedikit
12 ketika
arus
beban
I
dinaikkan
mendekati
harga
nominalnya.
Karakteristik Generator Penguat Terpisah
Gambar 9. Karakteristik Generator Penguat Terpisah
•
karakteristik generator penguat terpisah saat eksitasi penuh (Ie 100%) dan saat
eksitasi setengah penuh (Ie 50%). Ie adalah arus eksitasi, I adalah arus
beban.Tegangan output generator akan sedikit turun jika arus beban semakin
besar.
•
Kerugian tegangan akibat reaksi jangkar.
•
Perurunan tegangan akibat resistansi jangkar dan reaksi jangkar, selanjutnya
mengakibatkan turunnya pasokan arus penguat ke medan magnet, sehingga
tegangan induksi menjadi kecil.
• Generator Shunt
Pada generator shunt, penguat eksitasi E1-E2 terhubung paralel dengan rotor (A1-A2).
Tegangan awal generator diperoleh dari magnet sisa yang terdapat pada medan magnet
stator. Rotor berputar dalam medan magnet yang lemah, dihasilkan tegangan yang akan
memperkuat medan magnet stator, sampai dicapai tegangan nominalnya. Pengaturan arus
eksitasi yang melewati belitan shunt E1-E2 diatur oleh tahanan geser. Makin besar arus
eksitasi shunt, makin besar medan penguat shunt yang dihasilkan, dan tegangan terminal
meningkat sampai mencapai tegangan nominalnya. Diagram rangkaian generator shunt dapat
dilihat pada Gambar 10.
13 Gambar 10. Diagram Rangkaian Generator Shunt
Jika generator shunt tidak mendapatkan arus eksitasi, maka sisa megnetisasi tidak akan ada,
atau jika belitan eksitasi salah sambung atau jika arah putaran terbalik, atau rotor terhubungsingkat, maka tidak akan ada tegangan atau energi listrik yang dihasilkan oleh generator
tersebut.
Karakteristik Generator Shunt
Gambar 11. Karakteristik Generator Shunt.
Generator shunt mempunyai karakteristik seperti ditunjukkan pada Gambar 11. Tegangan
output akan turun lebih banyak untuk kenaikan arus beban yang sama, dibandingkan dengan
tegangan output pada generator penguat terpisah.
Sebagai sumber tegangan, karakteristik dari generator penguat terpisah dan generator shunt
tentu kurang baik, karena seharusnya sebuah generator mempunyai tegangan output yang
konstan, namun hal ini dapat diperbaiki pada generator kompon.
• Generator Kompon
Generator kompon mempunyai dua penguat eksitasi pada inti kutub utama yang sama. Satu
penguat eksitasi merupakan penguat shunt, dan lainnya merupakan penguat seri. Diagram
14 rangkaian generator kompon ditunjukkan pada Gambar 12. Pengatur medan magnet (D1-D2)
terletak di depan belitan shunt.
Gambar 12. Diagram Rangkaian Generator Kompon
Karakteristik Generator Kompon
Gambar 13. Karakteristik Generator Kompon
Gambar 13 menunjukkan karakteristik generator kompon. Tegangan output generator terlihat
konstan dengan pertambahan arus beban, baik pada arus eksitasi penuh maupun eksitasi 50%.
Hal ini disebabkan oleh adanya penguatan lilitan seri, yang cenderung naik tegangannya jika
arus beban bertambah besar. Jadi ini merupakan kompensasi dari generator shunt, yang
cenderung tegangannya akan turun jika arus bebannya naik.
15 VI KERJA PARALEL GENERATOR DC
Untuk memberi tenaga pada suatu beban kadang-kadang diperlukan kerja pararel dari
dua atau lebih generator. Pada penggunaan beberapa buah mesin perlu dihindari
terjadinya beban lebih pada salah satu mesin. Kerja pararel generator juga diperlukan
untuk meningkatkan efisiensi yang besar pada perusahaan listrik umum yang senantiasa
memerlukan tegangan yang konstan. Untuk hal-hal yang khusus sering dynamo
dikerrjakan pararel dengan aki, sehingga secara teratur dapat mengisi aki tesebut.
Tujuan kerja pararel dari generator adalah :
•
Untuk membantu mengatasi beban untuk manjaga jangan sampai mesin dibebani
lebih.
•
Jika satu mesin dihentikan akan diperbaiki karena ada kerusakan, maka harus ada
mesin lain yang meueruskan pekerjaan. Jadi untuk menjamin kontinuitas dari
penyediaan tenaga listrik.
syarat-syarat pengoperasian paralel generator :
•
Terminal-terminal generator harus dihubungkan dengan kutub-kutub yang sama
polaritasnya.
•
Tegangan kerja generator sama. Jika 2 generator / lebih diparalel maka arusnya
menjadi ; Ig1 + Ig2 = Itotal
16 VII KESIMPULAN
y Generator ialah suatu mesin yang mengubah tenaga mekanis menjadi tenaga listrik.
y Bagian utama dari Generator yaitu Komutator Stator dan Celah udara.
y GGL Induksi terbentuk sesuai rumus dibawah ini:
E (t ) = N
17 dφ
Volt
dt
Daftar Pustaka
http://dunia-listrik.blogspot.com/2009/01/generator-dc.html
http://dunia-listrik.blogspot.com/2009/09/animasi-generator-dc-dan-generator-ac.html
http://www.docstoc.com/docs/17291496/Generator-DC
http://www.youtube.com/watch?v=1FaWGXz7sxQ
18 Pertanyaan dan Jawaban
1.
Reza Nugraha Kelompok 7
a. Filosofi Generator DC dan Motor DC ?
b. Apakah Generator DC dapat difungsikan menjadi Motor DC?
c. Bila Generator diberi tegangannya tidak sama apakah dapat disinkronkan dan jika bias bagaimana
cara mensikronisasinya?
Jawab
a.
b.
c.
2.
Arief
a.
Generator DC – Mekanik menjadi Listrik
Motor DC-Listrik menjadi mekanik
Bisa Jika Generator diposisikan sebagai beban dan dapat membebani
Tidak bias jika tegangan tidak sama maka dapat mengakibatkan kerusakan pada alat jika tegangan
yang diberikan semakin mengalami perbedaan yang jauh
Kenapa jaringan Listrik kita tidak memakai generator DC?
Jawab
a.
3.
Jika jaringan listrik kita amenggunakan generatod DC maka akan butuh alat/ generator yang besar
dikarenakan butuh komutator yang besar pula yang pada akhirnya akan membutuhkan biaya yang
sangat besar. Dan pada dasarnya peralatan listrik disini menggunakan tegangan AC.
Firman
a. Cara Meminimalisir rugi rugi generator DC?
Jawab
a.
4.
Penggunaan pelumas dalam pemeliharaan
Dengan mereduksi panas yang diakibatkan oleh putaran komutator.
Untuk pada rugi – rugi tembaga tidak dapat diminimalisir dikarenakan jika kondisi tembaga sudah
tidak layak pakai harus segera diganti
Hilman
a. Dari tampilan video tadi merupakan generator DC atau AC?
Jawab
a.
5.
Dari tampilan video tersebut merupakan generator AC dikarenakan tidak terdapat komutator. Jika
terdapat komutator dan stator maka disebut generator DC
Bapak Chaerul
a. Terangkan proses Komutasi
Jawab
Proses Komutasi adalah proses dimana Fluks magnet yang dihasilkan kutub magnet, sehingga harus terbuat
dari bahan ferromagnetik. Kemudian didalam medan magnet terdapat belitan yang berfungsi untuk
mengalirkan arus listrik agar dapat terjadi proses elektromagnetik. Adapun aliran fluks magnet dari kutub
utara melalui celah udara yang melewati badan mesin kemudian adanya sikat – sikat yang berfungsi
sebagai jembatan bagi aliran arus jangkar dengan bebas dan ini merupakan peranan terpenting dalam
terjadinya proses komutasi.
Download