Generator listrik

Generator listrik
• Generator listrik adalah sebuah alat yang
memproduksi energi listrik dari sumber energi
mekanik, biasanya dengan menggunakan
induksi elektromagnetik. Proses ini dikenal
sebagai pembangkit listrik
• Sebelum hubungan antara magnet dan listrik
ditemukan, generator menggunakan prinsip
elektrostatik
Generator listrik
• Konsep generator pertama kali ditemukan oleh Michael
Faraday yang berkebangsaan Inggris, seperti yang
ditunjukkan pada gambar di bawah ini.
Dari gambar di samping, bila konduktor
digerakkan maju mundur antara kutub utara dan
kutub selatan maka jarum galvanometer akan
bergerak. Gerakan tersebut menunjukkan
adanya gaya listrik yang dihasilkan.
Ada 2 cara untuk mengubah energi mekanik
menjadi energi listrik, yaitu dengan:
1. Generator arus searah (DC Generator)
2. Generator arus bolak balik (AC Generator)
Generator arus searah (DC Generator)
• Generator arus searah (DC Generator) adalah alat
yang mengubah energi mekanik menjadi energi listrik
searah (DC).
• Generator DC dibedakan menjadi beberapa jenis
berdasarkan dari rangkaian belitan magnet atau
penguat eksitasinya terhadap jangkar (anker), jenis
generator DC yaitu:
a. Generator penguat terpisah
b. Generator shunt
c. Generator kompon
Cara kerja generator DC
• Cara kerja generator adalah melalui pergerakan medan
magnet yang ada di rotor terhadap kumparan tetap
yang terdapat di stator. Medan magnet tersebut
dihasilkan dengan cara memberikan tegangan DC
(Direct Current) pada kumparan penguat medan yang
ada di rotor yang dapat dihasilkan melalui penguat
sendiri maupun penguat terpisah
• generator listrik DC mempunyai komulator sehingga
arus listrik yang akan dihasilkan berupa arus listrik DC
sekalipun sumbernya berupa arus listrik AC
Prinsip kerja generator DC
• Generator DC terdiri dua
bagian, yaitu stator, yaitu
bagian mesin DC yang
diam/tidak bergerak, 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
Prinsip kerja generator DC
•
•
•
•
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 :
Prinsip kerja generator DC
• pada generator DC arah arus induksinya tidak
berubah. Hal ini disebabkan cincin yang
digunakan pada generator DC berupa cincin belah
(komutator).
• 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.
Komutator
• Komutator merupakan suatu konverter mekanik yang
membuat arus dari sumber mengalir pada arah yang
tetap walaupun belitan medan berputar. Komutator
berpasangan dengan ‘cincin belah‘ (slip-rings)
• Komutator ini termasuk bagian suatu motor listrik yang
secara aktual berfungsi mentransmisikan gaya putar
magnet yang dihasilkan oleh arus listrik.
• Gaya putar magnet ini memiliki V yang berkebalikan(-)
dengan B magnet dari motor.
Rugi-rugi Generator
Rugi – rugi yang terjadi pada generator arus
searah dapat dikategorikan secara umum
menjadi 5 kategori antara lain :
1. Rugi-Rugi Tembaga (Rugi I2R)
2. Rugi-Rugi Sikat
3. Rugi-Rugi Inti
4. Rugi-Rugi Mekanis
5. Rugi-Rugi Beban Stray
Tugas
• Cari gambar generator DC dan jelaskan di depan
kelas cara kerja dari generator DC berdasarkan
gambar yang anda miliki!
• Jelaskan fungsi dan prinsip kerja komutator!
• Jelaskan tipe-tipe dari generator listrik!
• Jelaskan macam-macam rugi-rugi pada generator
DC dan jelaskan pula rumusnya!
• Berikan masing-masing 1 contoh kasus dan
penyelesainnya mengenai rugi-rugi generator!