makalahalternator 120506091754-phpapp02(1)

1 Mei 2012 [IMPLEMENTASI GENERATOR “ ALTERNATOR”]

BAB I

PENDAHULUAN

I.1 LATAR BELAKANG

Penggunaan energi listrik dalam kehidupan sehari-hari dapat kita temukan

dimana saja dengan mudah. Dari mulai peralatan rumah tangga, perkantoran,

pabrik dan lain-lain. Seiring dengan bertamabahnya populasi manusia tiap tahun

membuat meningkatnya jumlah penggunaan peralatan yang menggunakan energi

listrik . Diantaranya merupakan alat transportasi seperti sepada motor dan mobil

yang terus bertambah jumlahnya .

Pada dasarnya energi listrik tidak dapat diperbaharui. Apabila manusia

tidak dapat menggunakannya secara efektif dan efisien, maka energi listrik akan

cepat habis. Secara tidak langsung, hal ini juga akan memperbesar efek

pemanasan global yang mengancam kehidupan manusia. Semakin banyak

penggunaan alat-alat listrik, maka semakin banyak pula gas rumah kaca yang

dihasilkan bumi.

Semua peralatan yang menggunakan energi listrik akan membutuhkan

energi lagi demi kelangsungan pemakaianya, yang paling jelas dapat terlihat dari

alat transportasi dimana selain menggunakan pembakaran untuk menghasilkan

daya gerak alat ini juga menggunakan energi listrik untuk menjalankan sistem

kerja lainnya dalam alat tersebut.

Energi listrik dihasilkan dari sebuah alat yang dinamakan generator,

generator merupakan sebuah alat yang memproduksi energi listrik dari energi

mekanik dan biasanya menggunakan induksi elektromagnet dalam sistem

kerjanya.

1


Generator sekarang ini terbagi menjadi berbagai jenis dengan berbagai

kegunaannya, dan satu diantaranya Generator pada kendaraan atau sering disebut

juga Alternator . Alternator memiliki system kerja yang sama dengan generator,

kinerja dari Alternator melingkupi daerah proses kerja pada sebuah kendaraan.

Dimana Alternator berfungsi untuk mensuply arus listrik untuk keperluan

kendaraan.

Dalam kendaraan bermotor baterai atau aki kendaraan tidak akan mampu

mensuply arus listrik ke kendaraan sendirian. Sifat baterai adalah sebagai

penampung listrik yang dihasilkan dari Alternator . Pada saat mesin kendaraan di

nyalakan , maka Alternator akan bekerja untuk menghasilkan listrik menggantikan

fungsi baterai atau aki.

I.2 TUJUAN PENULISAN

Berdasarakan pemamaparan latar belakang di atas maka tujuan yang dapat

dirumuskan dalam pembuatan makalah ini adalah :

1. Menjelaskan secara sistematik bagaimana energi listrik dapat di

hasilkan dalam Alternator

2. Memahami cara kerja dari sebuah Alternator pada kendaraan.

3. Mengetahui komponen yang terdapat pada Alternator beserta

fungsinya

4. Menjelaskan tentang jenis pengisian konvensional dan pengisian

elektrik.

5. Menerangkan kerusakan pada system dan prosedur pemeriksaan.

2


I.3 BATASAN MASALAH

Pada makalah ini kami sebagai penyusun membahas tentang kinerja dan

aspek-aspek dari sebuah alternator . Dengan menjelaskan dan menerangkan secara

jelas dan tepat semua hal yang mengenai hal tersebut sehingga dapat membuat

masalah yang selama ini di dapati dapat dimengerti dan dapat diselesaikan

permasalahannya.

Beberapa diantara bahan yang akan kami bahas di makalah ini sebagai

berikut bagaimana penjelasan tentang alternator pada mobil, komponen yang

dipakai pada bagian alternator, fungsi dan prinsip kerja alternator serta

menjelaskan bagaimana prosedur pemeriksaaan pada bagian mana yang terjadi

masalah pada saat pengisian baterai.

Penyusun lebih mengetengahkan semua hal yang masih di bilang umum

pada alternator dan selalu mengaitkan hal tersebut pada prinsip-prinsip ilmu

pengetahuan yang digunakan. Karena dengan begitu akan memperluas pengertian

terhadap alternator dan apa saja prinsip yang dapat diterapkan dalam proses

penggunaan dan aplikasinya dalam kehidupan.

Semua masalah dasar pada alternator yang telah dibahas pada paragraf

sebelumnya akan dengan mudah dapat dimengerti oleh pembaca makalah ini.

Kami juga sebagai penyusun menyajikan permasalahan pada Alternator ini

dengan bantuan gambar yang sistematik yang jelas arah dan pola nya. Hal tersebut

bertujuan agar para pembaca makalah ini tidak mendapati kesulitan dalam melihat

berbagai masalah yang tengah dibahas.

Pembatasan masalah yang dibahas dala ruang lingkup sistem adalah yang

utama dengan tidak mencampuri masalah-masalah lain yang sesungguhnya

memang layak untuk dibahas.Seperti bagaimana memperbaiki Alternator yang

3


rusak? Dan lain sebagainya. Ini berguna untuk mendapati solusi dalam sebuah

permasalahan pada alternator dengan baik.

BAB II

PEMBAHASAN

II.1 Pengertian Altenator

Pada dasarnya listrik merupakan kondisi dari partikel subatomik tertentu,

seperti elektron dan proton yang menyebabkan penarikan dan penolakan di

antaranya dengan landasan itu bisasanya penghasil listrik menggunakan suatu

energi guna di konversikan menjadi ernergi listrik, pada Alternator juga terjadi

demikian dimana Alternator merupakan peralatan elektromekanis yang mampu

mengkonversikan energi mekanik menjadi energi listrik arus bolak-balik.

Gambar 1. Alternator

Dalam Alternator memiliki sistem penghasil listrik yang menggunakan

input energi mekanis, seperti yang di gambarkan pada gambar berikut :

4


Gambar 2. Proses Alternator dalam menghasilkan listrik

Dalam gamabar tersebut energi mekanis yang merupakan input dalam

menghasilklan energi listrik menggerakan rotor, dimana rotor adalah kumparan

yang terdapat dalam alternator dan berputar (bergerak) dan magnet dalam

Alternator yang diam (tidak bergerak) disebut stator. Pada saat kumparan (rotor)

sejajar dengan arah medan magnet (membentuk sudut 0o ), belum terjadi arus

listrik dan belum terjadi GGL induksi . Ketika kumparan atau rotor berputar

perlahan-lahan , arus dan GGL beranjak naik sampai kumparan membentuk sudt

90o. Saat itu posisi rotor tegak lurus terhadap arah medan magnet . Pada

kedudukan ini nilah arus dan GGL menunjukkan nilai maksimum. Selanjutnya

kumparan terus berputar , arus dan GGL makin berkurang hingga mencapai sudut

180o kedudukan kumparan sejajar dengan arah medan magnet maka GGL induksi

dan arus induksi menjadi nol. Putaran berikutnya arus dan tegangan mulai naik

lagi dengan arah yang berlawanan . Pada saat rotor membentuk sudut 270o , terjadi

lagi kumparan bearus tegak lurus dengan arah medan magnet. Pada kedudukan

kuat arus dan GGL induksi menunjukkan nilai maksimum lagi namun arahnya

berbeda. Putaran kumpran selanjutnya, arus dan teganan turun perlahan-lahan

hingga membentuk sudut 360o.

5


Kumparan dan magnet yang berputar menyebabkan terjadinya GGL induksi pada

kumpran . Energi mekanik yang diberikan di ubah ke dalam bentuk energi gerak

rotasi. Hal ini menyebabkan GGL induksi secara terus menerus dan dengan pola

yang berulang secara periodik. Prinsip dasarnya bekerja karena adanya gerakan

yang memotong garis gaya magnet sehingga dapat menimbulkan/ mengahasilkan

energi listrik.

II.2 Blok Diagram

Alternator merupakan generator listrik yang menghasilkan arus bolak-

balik (AC), dalam kendaraan bermotor arus yang dihasilkan oleh aki merupakan

arus searah (DC) dan hal tersebut tidak mampu mensupply arus listrik pada

kendaraan.Dengan begitu alternator sangat menunjang kebutuhan energi listrik

dalam kendaraan, dan kita dapat melihat cara kerja dari Alternator dengan melihat

diagram blok di bawah ini.

Gambar 3. Cara kerja Alternator dalam kendaraan

6


II.2.1 Penjelasan Blok Diagram Pada Gambar Diatas :

Regulator : Menghasilkan tegangan naik turun, sebelum masuk ke komponen

kelistrikan mobil tegangan dibuat stabil biasanya tegangan listrik pada

mobil adalah 12 volt.

Rotor : Rotor terdiri dari sebuah lilitan dari kawat membungkus di sekitar

inti besi. Arus melalui kumparan kawat menghasilkan medan

magnetik sekitar inti. Kekuatan medan saat ini menentukan kekuatan

medan magnet. Dengan kata lain, arus mengalir dalam satu arah saja,

dan disediakan untuk kumparan kawat set kuas dan slip cincin. Medan

magnet yang dihasilkan memiliki magnet apapun, kutub utara dan

Selatan. Rotor didorong oleh katrol alternator, berputar sebagai mesin

berjalan.

Stator : Menghasilkan arus bolak-balik memiliki kumparan di bagian

dalamnya. Stator memiliki tiga kumparan yang pada salah satu

ujungnya dijadikan satu. Umumnya konstruksi yang dipakai adalah

model Y atau bintang tiga phase. Bagian tengah yang menjadi satu

adalah pusat gulungan yang disebut titik netral atau terminal N. Pada

bagian ujungnya stator arus listrik bolak-balik berasal. Ketiga ujung

stator dihubungkan dengan diode.

Dioda : Bagian-bagian kelistrikan mobil membutuhkan arus searah untuk

kerjanya dan baterai memerlukan arus searah untuk pengisian.

Alternator menghasilkan arus bolak – balik tiga fase tetapi system

pengisian tidak dapat menggunakannya kecuali jika diubah menjadi

arus searah. Mengubah arus bolak – balik menjadi arus searah disebut

penyearahan. Penyearahan dapat dilakukan dengan beberapa cara

tetapi alternator mobil menggunakan dioda yang sederhana dan

efektif.

7


Dioda Output : Arus AC kurang bermanfaat dalam system Arus DC jika

digunakan dalam sistem kelistrikan mobil, sehingga dapat

dikonversi ke DC sebelum dapat digunakan. Konversi AC ke

DC berlangsung di jembatan Penyearah. Dioda memiliki

properti memungkinkan arus untuk mengalir dalam hanya satu

arah, sementara memblokir arus mengalir dalam arah lain.

Jembatan Penyearah terdiri dari enam dioda, satu pasang untuk

setiap berkelok-kelok. Salah satu pasangan adalah negatif

setengah siklus, dan yang lainnya untuk positif setengah siklus.

Aki / Baterai : Baterai pada mobil berfungsi untuk memberikan tenaga listrik

dalam jumlah yang cukup pada bagian-bagian kelistrikan mobil

seperti starter, lampu-lampu besar dan wiper. Akan tetapi

kapasitas baterai terbatas dan tidak mapu memberikan semua

tenaga yang diperlukan mobil. oleh karena itu, baterai harus

selau terisi secara penuh agar mampu memberikan tenaga listrik

yang diperlukan pada saat diperlukan oleh bagian-bagian

kelistrikan.

Kunci Kontak : Sebagai saklar pemutus dan penyambung pada rangkaian

altenator, jika di sambungkan saklar kontak ini maka mobil akan

menyala dan altenator brgerak tetapi setelah mesin mobil

dipakai maka jika di putuskan seluruh komponen yang bergerak/

bekerja akan mati seluruhnya.

Lampu Indikator: Lampu indikator akan menyala, apabila alternator tidak

mengirimkan jumlah listrik yang normal. Ini terjadi jika

tegangan dari terminal N alternator kurang dari jumlah yang

diperlukan. Lampu indikator accu akan menyala terus saat

mesin hidup pertanda terjadi masalah pada sistem pengisian.

Penyebabnya bisa karena undercharge atau overcharge.

8


Sesudah mesin hidup dan rotor berputar, tegangan listrik

dibangkitkan dalam stator coil. Selanjutnya, tegangan neutral

dipergunakan untuk mengaktifkanvoltage relay. Karena itu

lampu charge menjadi mati.

II.3 Rangkaian Skematik beserta Jenis Pengisian

1. Pengisian konvensional

Sistem Pengisian Konvensional merupakan salah satu sistem pengisian

dengan menggunakan sebuah relay sebagai pengatur tegangan yang masuk ke

baterai. Relay tesebut berfungsi memutus, menyambung, memperbesar, dan

memperkecil tegangan yang masuk ke batrai dari alternator, Relay tersebut sering

disebut Regulator. Regulator terpasang terpisah dengan alternator sehingga

rangkaian lebih rumit.

Gambar Skematik Regulator dengan Alternator

9

http://fuadmje.files.wordpress.com/2012/02/4_003.jpg


Rangkaian Skematik Altenator

2. Pengisian Elektrik

Sistem Pengisian Elektrik merupakan salah satu jenis sistem pengisian

yang dalam aktualnya menggunakan elektrik yang didalamnya terdapat mickro

controler (IC) untuk mengatur tegangan yang akan menuju ke batrai. Mikro

controler ini terpasang langsung pada alternator sehingga sistem alitan tegangan

lebih mudah.

10

http://fuadmje.files.wordpress.com/2012/02/pengisianguru-pdf-adobe-reader.jpg


Rangkaian Sistem Pengisian IC Regulator

II.4 Fungsi Sistem Pengisian dan Penjelasan Komponen yang Dipakai

Sistem pengisian berfungsi untuk mengisi kembali baterai setelah

digunakan untuk starting dan menyuplai kebutuhan listrik ke sistem kelistrikan

saat mesin hidup. Arus baterai yang digunakan untuk menghidupkan starter sangat

banyak sehingga memerlukan sistem pengisian untuk mengisinya kembali. Baterai

berfungsi sebagai sumber tenaga listrik terhadap seluruh sistem kelistrikan pada

kendaraan. Kunci kontak berfungsi sebagai penyambung dan pemutus arus listrik

yang mengalir ke regulator. Lampu indikator berfungsi sebagai tanda peringatan

jika adanya kerusakan pada sistem pengisian.

11

http://fuadmje.files.wordpress.com/2012/02/rangkaian-sistem-pengisian-ic-regulator.png


Komponen yang ada pada Alternator

Alternator memiliki komponen di dalamnya yang fungsinya antara lain:

• Pulley : Tempat fanbelt memindahkan gerak putar crankshaft ke

rotor.

• Bearing : Mengurangi gaya gesek dua benda yang berputar.

• Rotor : Menghasilkan medan magnet/kemagnetan.

• Stator : Tempat terbangkitnya energi listrik.

• Rectifier : Menyearahkan arus AC yang telah dibangkitkan stator

menjadi DC.

• Brush : Menurunkan tahanan mesin.

12

http://fuadmje.files.wordpress.com/2012/02/alternator.gif


Regulator pada sistem pengisian ada dua macam yaitu tipe IC yang

terpasang menjadi satu dengan alternator dan tipe mekanis yang terpasang terpisah

dari alternator. Regulator berfungsi:

• Meregulasi tegangan dan arus yang menuju ke kumparan rotor sehingga

tegangan dan arus yang dihasilkan alternator sesuai kebutuhan.

• Mengukur tegangan baterai

• Pengukuran arus dan tegangan yang masuk ke rotor.

II.5 Kerusakan Pada Sistem

Berikut ini adalah kerusakan yang mungkin terjadi pada sistem pengisian:

1. Ketika alternator membangkitkan listrik (ketika di bawah voltage yang

dibangkitkan).

2. Ketika alternator membangkitkan listrik (jika voltage di atas).

3. rotor coil terbuka

4. rotor coil terputus

5. terminal S terputus

6. terminal B terputus

7. antara terminal F dan terminal E terputus.

Prosedur Pemeriksaan

1. Pengetesan kebocoran

2. Pengeteasan hubungan dengan massa (ground test)

3. Periksa bantalan kemungkinan aus atau kasar.

4. Periksa bahwa terdapat hubungan antara tiap-tiap ujung kabel stator.

13


5. Periksa bahwa tidak terdapat hubungan antara tiap-tiap ujung kabel dengan inti stator.

6. Ukur panjang sikat

7. Pengeteasan pada rectifier

Kondisi Normal

Sistem pengisian dapat dikatakan normal apabila mampu mengisi baterai yang

terkuras akibat starting setelah mesin hidup. Mampu menyearahkan arus dari

baterai (AC menjadi DC) melalui diode/rectifier. Mampu mengubah energi gerak

(putar) menjadi energi listrik untuk mengisi kembali tegangan baterai. Mampu

mengukur tegangan yang ada di baterai. Mampu menyuplai kebutuhan tegangan

ke komponen listrik lainnya.

14

makalahalternator 120506091754-phpapp02(1)

Devices & Hardware