GENERATOR DC

Pengertian 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: Generator penguat terpisah Generator shunt Generator kompon

Generator DC membalik arah arus saat tegangan negatif, menggunakan mekanisme cincin-belah, sehingga hasilnya jadi siklus: positif-nol-positif-nol (DC).

Prinsip Kerja Generator DC

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

Perhatikan Gambar 1 berikut :

Proses pembangkitan tegangan tegangan induksi tersebut dapat dilihat pada Gambar 1 dan Gambar 2.

Gambar 2. Pembangkitan Tegangan Induksi

Jika rotor diputar dalam pengaruh medan magnet, maka akan terjadi perpotongan medan magnet oleh lilitan kawat pada rotor. Hal ini akan menimbulkan tegangan induksi. Tegangan induksi terbesar terjadi saat rotor menempati posisi seperti Gambar 1 (a) dan (c). Pada posisi ini terjadi perpotongan medan magnet secara maksimum oleh penghantar. Sedangkan posisi jangkar pada Gambar 1.(b), akan menghasilkan tegangan induksi nol. Hal ini karena tidak adanya perpotongan medan magnet dengan penghantar pada jangkar atau rotor. Daerah medan ini disebut daerah netral.

Gambar 3. Tegangan Rotor yang dihasilkan melalui cincin-seret dan komutator.

Jika ujung belitan rotor dihubungkan dengan slip-ring berupa dua cincin (disebut juga dengan cincin seret), seperti ditunjukkan Gambar 3.(1), maka dihasilkan listrik AC (arus bolak-balik) berbentuk sinusoidal. Bila ujung belitan rotor dihubungkan dengan komutator satu cincin Gambar 3.(2) dengan dua belahan, maka dihasilkan listrik DC dengan dua gelombang positif.

• Rotor dari generator DC akan menghasilkan tegangan induksi bolak-balik. Sebuah komutator berfungsi sebagai penyearah tegangan AC.

• Besarnya tegangan yang dihasilkan oleh sebuah generator DC, sebanding dengan banyaknya putaran dan besarnya arus eksitasi (arus penguat medan).

Prinsip kerja suatu generator arus searah berdasarkan hukum Faraday :

e = - N

dimana : N : jumlah lilitan f : fluksi magnet e : Tegangan imbas, ggl (gaya gerak listrik)

 

Dengan lain perkataan, apabila suau konduktor memotong garis-garisfluksi magnetik yang berubah-ubah, maka ggl akan dibangkitkan dalamkonduktor itu.

Jadi syarat untuk dapat dibangkitkan ggl adalah : harus ada konduktor ( hantaran kawat ) harus ada medan magnetik harus ada gerak atau perputaran dari

konduktor dalam medan, atauada fluksi yang berubah yang memotong konduktor itu.

Untuk menentukan arah arus pada setiap saat, berlaku pada kaidah tangankanan : ibu jari : gerak perputaran jari telunjuk : medan magnetik kutub u dan s jari tengah : besaran galvanis tegangan U

dan arus I

Untuk perolehan arus searah dari tegangan bolak balik, meskipun tujuanutamanya adalah pemabangkitan tegangan searah

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.

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.

Komponen-komponen Penyusun Generator DC:

Piringan tutup

Piringan tutup pada ujung-ujung rumah sebagai dudukan bantalan-bantalan sebagai tempat berputarnya armatur. Bantalan yang terpasang pada plat penutup untuk menahan beban torsi dari sabuk penggerak. Tutup bagian belakang mempunyai lubang pelumasan untuk memasukan oli pelumas.Sikat arang dipasang pada tutup bagian belakang.

Pul kumparan medan / sepetu-sepatu kutub

Pul kumparan medan yang biasa disebut sepatu-sepatu kutup dikonstruksi dari besituang. Pada bagian dalam dibentuk cekung untuk menyesuaikan bentuk kontur bulat dari armatur dan mengurangi haambatan magnetik dari jarak udara. Ujung-ujungnya diperpanjang sebagai dudukan kumparan medan. Kutup-kutup magnet dipasangkan dengan baut pada rumah generator.

Kumparan medan

Kumparan medan digulung dengan kawat yang berukuran kecil; dengan tahananr elatif besar. Kumparan medan digulung dengan bentuk yang sesuai, diisolasi dan dibentuk yang sesuai dengan kontur rumah dan digulung pada kutup-kutup magnet.

Armatur/Anker

Armatur/Anker dinamo dikonstruksi dari plat-plat yang disusun berlapis-lapis yang disatukan dalam satu poros dan mempunyai alur-alur sebagai tempat kumparan.Kumparan dapat digulung langsung pada alur-alur membentuk gulungan/kumparan armatur/anker.

Komutator

Komutator terdiri dari segmen-segmen dari tembaga, dibentuk irisan memanjang searah dengan poros, masing-masing diisolasi satu dengan yang lainnya dan dengan poros diisolasi oleh mika atau phenolic resin.Komutator dipres pada poros anker.Kumparan anker dihubungkan ke komutator untuk membentuk hubungan/rangkaian kontinyu. Komutator berfungsi untuk menyearahkan arus induksi bolak-balik dalam kumparan anker menjadi arus searah untuk digunakan ke beban kelistrikan kendaraan.  

Rumah sikat dan arang sikat

Sikat arang digunakan untuk menghubungkan hubungan antara armatur/anker dengan rangkaian luar.Sikat arang dapat bergesek dengan baik dengan komutator dengan bantuan pegas dan rumah sikat.Hubungan antara sikat-sikat arang dan rangkaian luar adalah dengan kabel tembaga fleksibel.

Kipas pendingin

Kipas pendingin terletak di bagian depan dan menyatu dengan puli penggerak mengalirkan udara pendingin ke dalam generator.

Aplikasi Generator DC Dalam kehidupan kita sehari-hari generator DC mempunyai banyak

pengaplikasian, yang diantaranya sebagai altenator mobil, dynamo sepeda, las listrik, kipas computer, vcd player dan sebagainya. Pada kesempatan kali ini saya akan mengambil contoh pengaplikasian dengan menggunakan dinamo Sepeda.

  Dinamo sepeda merupakan generator kecil yang dapat menghasilkan

arus listrik yang kecil pula. pada Dinamo sepeda prinsip kerjanya yaitu energi gerak di ubah menjadi energi listrik .Dinamo sepeda ini hanya menyalakan lampu depan dan belakang. Terangnnya lampu di tentukan oleh cepatnya roda berputar yang mengakibatkan di namo juga cepat dan arus listrik juga akan besar pula . Dinamo sepeda intinya adalah sebuah magnet yang dapat berputar dan sebuah kumparan tetap.bila roda sepeda di putar dan pada dinamo akan memutar sehingga roda akan memutar magnet biasanya dinamo dapat menghasilakan tegangangan 6 sampai 12 Volt.jadi dengan adanya dinamo pada sepeda dapat memudahkan kita bila menggunakan sepeda bila malam hari.