generator dc

Modul 2

Dasar Konversi Energi Listrik

Generator DC

2.1 Pengertian

Generator arus searah adalah suatu mesin pengubah tenaga mekanik menjadi DC.

2.2 Kegunaan

Sebagai salah satu pembangkit listrik arus searah di bengkel – bengkel atau pabrik.

Sebagai pengisi accu pada perusahan pengisi accu

Sebagai pengisi accu mobil

Dipusat – pusat tenaga listrik berfungsi sebagai penguat maknit (exiciter) pada

generator utama.

2.3 konstruksi

Sama dengan konstruksi motor DC

2.4 Prinsip kerja

Berdasarkan hukum Imbas dari faraday yakni apabila lilitan penghantar atau

konduktor di putar memotong garis – garis gaya medan magnet yang diam, atau lilitan

penghantar diam di potong oleh garis – garis gaya medan magnet yang berputar maka

penghantar tersebut timbul EMF (elektro motoris force) atau gaya gerak listrik atau tegangan

industry.

EMF yang di bangkitkan pada penghantar jangkar adalah tegangan bolak – balik.

Tegangan bolak – balik tersebut kemudian di searah oleh komutator.

PUSAT PENGEMBANGAN BAHAN AJAR-UMB Ir. Badaruddin, DASAR KONVERSI ENERGI LISTRIK 1

Persamaan umum tegangan yang di bangkitkan oleh DC.

Tegangan yang di bangkitkan oleh generator DC akan mengikuti persamaan umum.

Dengan,

= Tegangan yang di bangkitkan dalam volt

= fluks / kutub dalam Maxwell

P = Banyaknya kutub.

N = kecepatan putaran jangkar / menit

Z = Jumlah penghantar jangkar

= Jumlah hubungan parallel dalam jangkar.

2.5 Jenis – jenis Generator DC

Berdasarkan rangkaian penguatnya maka jenis generator DC di bagi atas :

a. Generator DC berpenguatan terpisah penguatan medan berasal luar seperti

gambar di bawah:

Rangkaian ekivalen generator DC berpenguatan bebas.


Dari gambar rangkaian ekivalen diatas dapat di tuliskan persamaan yang menyatakan

hubungan besaran tegangan, arus, daya dan resistansi sebagai berikut:

Dengan :

tegangan yang di bangkitkan oleh jangkar dalam volt

tegangan terminal dalam volt

Arus beban jangkar dalam amper

Arus beban dalam amper

tegangan sumber DC untuk penguatan dalam volt

tahanan kumparan medan dalam ohm

tahanan kumparan jangkar dalam ohm

arus medan dalam amper

tahanan pengatur arus masuk kumparan medan dalam ohm.

Rugi tegangan pada sikat.

Contoh soal:

Suatu generator DC berpenguatan bebas melayani beban 450 Amper pada

tegangan terminal 230 volt. Tahanan jangkar 0,03 ohm, rugi tegangan pada sikat 2 volt.

Hitung tegangan yang di bangkitkan

Jika arus medan untuk membangkitkan fluks di pertahankan sebesar 4 amper, tegangan

sumber arus searah untuk penguatan sebesar 220 volt serta tahanan kumparan medan 50

ohm, berapa besarnya tahanan pengatur arus masuk kumparan medan.

Penyelesaian


Berdasarkan rangkaian ekivalen generator DC berpenguatan bebas di ketahui datanya

adalah

50 Ohm

ohm

4 A

Tegangan yang di bangkitkan oleh jangkar

volt

Resistansi yang di butuhkan untuk mengatur arus medan :

b. Generator DC dengan penguatan sendiri

1. Generator DC shunt

Pada generator ini kumparan medan parallel dengan kumparan jangkar


Dari rangkaian ekivalen diatas dapat di buat persamaan yang menyatakan hubungan

besaran tegangan, arus, daya dan tahanan sebagai berikut:

Keterangan : parameter – parameter = generator DC berpenguatan bebas

Contoh soal:

Suatu generator arus searah shunt, 4 kutub, mempunyai 55 alur jangkar, tiap alur

berisi 8 penghantar, bila kecepatan generator 900 rpm, fluks kutub maxwelldan

garis hubung parallel 4, hitung EMF/ tegangan yang di di bangkitkan oleh jangkar, jika arus

jangkar 100 A tahanan kumparan jangkar 0,05 ohm,rugi tegangan pada sikat 2 volt, hitung

tegangan terminal generator.

Jawab :

Diketahui

Generator DC shunt

H = 900 rpm

Z = 440

Ditanya …..?


Jadi yang di bangkitkan

volt

Bila

……..?

Jadi tegangan terminal ( ) =

= volt

c. Generator Terminal Seri

Rangkaian ekivalen generator DC seri seperti gambar di bawah ini :

Dari rangkaian ekivalen generator DC seri di atas dapat di buat suatu hubungan : V, I, P dan

R sebagai berikut:

Keterangan :

Parameter sama dengan generator DC shunt kecuali

tahanan seri dalam ohm


= arus seri dalam amper

Contoh soal

Suatu generator DC seri, 50 kw, 250 volt, tahanan kumparan jangkar 0,1 ohm, rugi

tegangan pada sikat tidak ada. Hitung

a. Arus jangkarnya bila bekerja pada beban penuh

b. Tahanan medan seri bila tegangan yang di bangkitkan 300 volt.

Penyelesaian

Diketahui :

Di Tanya:

a. Arus jangkar

b. Tahanan medan seri

Jawab

a. Arus jangkarnya:

b. Tahanan medan seri

2.6 Generator Arus Searah Kompon

Generator ini mempunyai dua kumparan medan yakni yang satu di parallel dengan

kumparan jangkar sedangkan yang lain di seri dengan kumparan jangkar.

Generator ini terbagi atas :

a. Kumparan pendek

b. Kumparan panjang

a. Generator DC kompon pendek


Kumparan ekivalennya seperti gambar di bawah ini

Persamaan untuk generator DC kompon pendek dapat di tuliskan hubungan antara :

tegangan, arus, daya dan tahanan sebagai berikut:

Contoh soal

Suatu generator DC kompon pendek 20 kw bekerja dengan beban pada tegangan terminal

dengan beban penuh pada tegangan terminal 250 volt. Tahanan jangkar dan seri dan

medan berturut – turut 0,05 ohm, 0,025 ohm, 100 ohm, hitung tegangan yang harus di

bangkitkan oleh jangkar.

Penyelesaian

Tegangan yang di bangkitkan oleh jangkar :


b. Generator DC kompon panjang

Rangkaian ekivalen generator DC kompon panjang sebagai berikut:

Dari rangkaian ekivalen diatas dapat di buat persamaan tegangan, arus, daya,

tahanan sebagai berikut:

Keterangan persamaan diatas = persamaan generator sebelumnya.


generator dc

Documents