GENERATOR DCGENERATOR DC

Created ByAchmad Gunawan 0906602364

Adhitya Iskandar P 0906602370y

Adi Wijayanto 906602383

Arief Kurniawan 0906602446

1

Generator DC / Arus Searah :Generator DC / Arus Searah :Generator DC / Arus Searah :Generator DC / Arus Searah :1. Pengertian Generator DC2 Bagian-bagian / Struktur Generator DC2. Bagian bagian / Struktur Generator DC3. Prinsip Kerja Generator DC4. Reaksi Jangkar pada Generator DC5 Jenis jenis Generator DC5. Jenis-jenis Generator DC6. Efisiensi Generator DC7. Kerja Paralel Generator DC

K l8. Kesimpulan

2

1 Definisi Generator1 Definisi Generator1. Definisi Generator1. Definisi Generator

Generator ialah suatu mesin yang mengubah tenaga mekanis menjadi tenaga listrik.g

GENERATOREnergi Mekanis Energi Listrik

Tenaga mekanis : memutar kumparan kawat penghantar dalam medan magnet ataupun sebaliknya memutar magnet diantara kumparan kawat penghantar.p gTenaga 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

bil pengambilan arusnya.

Presentasi MLD : Generator DC 3

2 2 B iB i b ib i //St ktSt kt G t DCG t DC2. 2. BagianBagian--bagianbagian//StrukturStruktur Generator DCGenerator DC

4

1. ROTOR : bagian Generator DC yang berputar◦ Poros◦ Inti◦ Inti◦ Komutator◦ Kumparan/Lilitan

2. STATOR : bagian Generator DC yang diam◦ Kerangka◦ Kutub Utama dan Belitan◦ Kutub Bantu dan Belitan◦ Kutub Bantu dan Belitan◦ Bantalan dan Sikat

3. CELAH UDARA : ruangan antara Stator dan Rotor

5

3 Prinsip Kerja Generator DC3 Prinsip Kerja Generator DC3. Prinsip Kerja Generator DC3. Prinsip Kerja Generator DCTeori yang mendasari terbentuknya GGL induksi pada generator ialah Percobaan Faraday.

Percobaan Faraday membuktikan bahwa pada sebuah kumparan akan dibangkitkan GGL Induksi apabila jumlah garis gaya yang diliputi oleh kumparan berubah-ubah.g g y y g p p

Ada 3 hal pok ok terkait dengan GGL Induksi ini, yaitu :

1 Adanya flux magnet yang dihasilkan oleh kutub-kutub magnet1. Adanya flux magnet yang dihasilkan oleh kutub-kutub magnet.2. Adanya kawat penghantar yang merupakan tempat terbentuknya

EMF.3. Adanya perubahan flux magnet yang melewati kawat penghantar

listrik.

CONTOH VIDEO

6

PRINSIP KERJA GENERATOR DCPRINSIP KERJA GENERATOR DC

BB

A

B C

DA

C

D

AB

C A

BC

D D

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 dan C-D terletak tegak lurus pada arah fluks magnet.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 :

7

( ) VoltdtdNtE φ

=

4. Reaksi Jangkar pada Generator DC4. Reaksi Jangkar pada Generator DC4. Reaksi Jangkar pada Generator DC4. Reaksi Jangkar pada Generator DC

Sikat berada di tengah tegak lurus fluks. Jangkar dalam keadaan diam Maka : E=0 dan Ia=0

Kemudian jangkar diputar searah jarum jam 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 api karena perpindahan komutasi tegangan ≠ 0.p g p p p g gCara mengatasi bergesernya garis netral adalah dipasang kutub bantu yang arah medannya melawan reaksi jangkar.

atau dipasang belitan kompensasi yang akan menimbulkan medan atau dipasang belitan kompensasi yang akan menimbulkan medan magnet, dan arahnya dibuat sedemikian rupa sehingga melawan reaksi jangkar.

8

5 Jenis5 Jenis--jenis Generator DCjenis Generator DC5. Jenis5. Jenis jenis Generator DCjenis Generator DC

A G t DC d t t i hA. Generator DC dengan penguat terpisahB. Generator DC dengan penguat sendiri

a. Generator DC Shuntb. Generator DC Seric. Generator DC Kompon (campuran)

9

A. A. Generator DC Generator DC dengandengan penguatpenguat terpisahterpisah

Generator DC dengan penguat terpisah yaitu bila• Generator DC dengan penguat terpisah yaitu bilaarus kemagnetan diperoleh dari sumber tenagalistrik arus searah di luar generator.

• Generator DC dengan penguat terpisah hanyaGenerator DC dengan penguat terpisah hanyadipakai dalam keadaan tertentu. Denganterpisahnya sumber arus kemagnetan darigenerator, berarti besar kecilnya arus kemagnetantid k t h l h il i il i ttidak terpengaruh oleh nilai-nilai arus ataupuntegangan generator.

10

B. B. Generator DC Generator DC dengandengan penguatpenguat sendirisendiri

Disebut sebagai Generator DC dengan penguatDisebut sebagai Generator DC dengan penguatsendiri, bila arus kemagnetan bagi kutub-kutubmagnet berasal dari generator DC itu sendiri.Pengaruh nilai-nilai tegangan dan arus generatorterhadap arus penguat tergantung cara bagaimanaterhadap arus penguat tergantung cara bagaimanahubungan lilitan penguat magnet dengan lilitanjangkar.

11

6 Efisiensi Generator DC6 Efisiensi Generator DC6. Efisiensi Generator DC6. Efisiensi Generator DCa. Rugi-rugi Tembaga :

◦ Rugi-rugi Jangkar, Pj = Ia . Ra Wattg g g , j◦ Rugi-rugi Shunt, Psh = Ish . Rsh Watt◦ Rugi-rugi Seri, Ps = Is . Rs Watt

b Rugi rugi Inti :b. 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 Diagram aliranaliran dayadaya generator DCgenerator DC

Daya Masuk Daya yang Daya keluar generatorymekanis(Pm)

y y gdibangkitkanjangkar (Pj)= E. Ia (watt)

Daya keluar generator(Pout)= V.I (watt)

Rugi besitembaga

Rugi besidan

gesekan

tembagatotal

13

PerhitunganPerhitungan EfisiensiEfisiensi PadaPada Generator DCGenerator DCgg

Rugi besi dan gesekan, Pg = Pm – PjRugi tembaga total, Pt = Pj - Pout

Efi i i k iEfisiensi mekanis,

Efisiensi listrik %100xPj=ηEfisiensi listrik,

Efisiensi total,

%100xPm

m =η

%100xPPout

l =η, Pjlη

%100xPout

t =η

14

Pmtη

KERJA PARALEL GENERATOR DCKERJA PARALEL GENERATOR DCJJ

Beberapa generator DC dapat kita operasikan secara paralel.Dengan tujuan untuk menjaga kontinuitas pasokan daya listrik danDengan tujuan untuk menjaga kontinuitas pasokan daya listrik, danmemasok beban yang cukup besar melebihi kapasitas yangmungkin dipasok oleh satu generator saja.syarat-syarat pengoperasian paralel generator :

• Terminal-terminal generator harus dihubungkan dengan kutub-kutub yang sama polaritasnya.

• Tegangan kerja generator sama. Jika 2 generator / lebih diparalelmaka arusnya menjadi ; I 1 + I 2 = It t lmaka arusnya menjadi ; Ig1 + Ig2 Itotal

15

ContohContoh ::ContohContoh ::Sebuah generator shunt 100 Kw, 250 V, pada jangkar diinduksikan tegangan 285 V,dengan rated load. g

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

KesimpulanKesimpulanKesimpulanKesimpulanGenerator ialah suatu mesin yang mengubah tenaga mekanismenjadi tenaga listrik.j gBagian utama dari Generator yaitu Komutator Stator dan Celah udara.GGL Induksi terbentuk sesuai rumus dibawah ini:

( ) VoltdtdNtE φ

=

17

1   

 

MAKALAH TEKNIK TENAGA LISTRIK

“DC Generator”

Disusun oleh :

1. Achmad Gunawan 0906602364 2. Adhitya Iskandar P 0906602370 3. Adi Wijayanto 0906602383 4. Arief Kurniawan 0906602446

EKSTENSI TEKNIK ELEKTRO

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS INDONESIA

2010

 

2   

 

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.

3   

 

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

4   

 

• harus ada gerak atau perputaran dari konduktor dalam medan, atau ada fluksi yang

berubah yang memotong konduktor itu

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 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 :

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

AB C

D A

B

CD

A B

C D

A B

CD

( ) VoltdtdNtE φ

=

5   

 

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 gelom-

bang 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.

6   

 

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:

• Half Wave Rectifier (penyearah setengah gelombang)

• Full Wave Rectifier (penyearah satu gelombang penuh)

III. 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 :

• Medan magnet yang dibangkitkan dapat diatur

7   

 

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)

8   

 

• 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

9   

 

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 generator-

generator 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

10   

 

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

11   

 

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

12   

 

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 ketika arus beban I dinaikkan mendekati harga nominalnya.

13   

 

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.

14   

 

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 terhubung-

singkat, 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

15   

 

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.

16   

 

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

17   

 

VII KESIMPULAN

Generator ialah suatu mesin yang mengubah tenaga mekanis menjadi tenaga listrik.

Bagian utama dari Generator yaitu Komutator Stator dan Celah udara.

GGL Induksi terbentuk sesuai rumus dibawah ini:

( ) VoltdtdNtE φ

=

18   

 

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

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. Generator DC – Mekanik menjadi Listrik Motor DC-Listrik menjadi mekanik

b. Bisa Jika Generator diposisikan sebagai beban dan dapat membebani c. Tidak bias jika tegangan tidak sama maka dapat mengakibatkan kerusakan pada alat jika tegangan

yang diberikan semakin mengalami perbedaan yang jauh 2. Arief

a. Kenapa jaringan Listrik kita tidak memakai generator DC?

Jawab

a. 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.

3. Firman a. Cara Meminimalisir rugi rugi generator DC?

Jawab

a. 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

4. Hilman a. Dari tampilan video tadi merupakan generator DC atau AC?

Jawab

a. Dari tampilan video tersebut merupakan generator AC dikarenakan tidak terdapat komutator. Jika terdapat komutator dan stator maka disebut generator DC

5. 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.