UNIVERSITAS GUNADARMA GENERATOR DC TEKNIK TENAGA LISTRIK TEKNIK MESIN UNIVERSITAS GUNADARMA 07

BAGIAN GENERATOR Terminal Komutator Rangka stator Ujung pelindung Jangkar Pemegang sikat dan sikat arang Sepatu Kutup Ujung pelindung Penggerakr Kumparan Medan

bagian bergerak yang disebut Rotor, dan bagian diam yang disebut Stator. Masing-masing bagian mempunyai lilitan kawat. PadaStator, lilitan kawat berfungsi sebagai pembangkit medan magnet, sedangkan pada Rotor, bangkit gaya gerak listrik.

Prinsip Pembangkitan Tegangan pada Generator Sepotong penghantar yang dialiri arus yang bergerak dengan kecepatan v didalam pengaruh medan magnet, akan menimbulkan tegangan induksi sebesar V. Untuk menentukan besarnya tegangan induksi yang ditimbulkan oleh arah gerakan penghantar tersebut digunakan kaedah Flamming tangan kanan. Medan magnet mempunyai arah dari kutub utara ke kutub selatan. Arus di dalam penghantar searah dengan empat jari, sedangkan arah gerakan searah dengan ibu jari, seperti ditunjukkan pada gambar disamping

Apabila didalam medanmagnetterdapat 1 batang konduktor yang digerakkan maka konduktotr tersebut terbangkit gaya gerak listrik

Kerapatan magnet sebuah generator diketahui = 0.85 T dipotong oleh 500 kawat penghantar, dan bergerak dengan kecepatan 5 m/s. Jika panjang penghantar keseluruhan adalah 100 mm, berapa- kah besarnya tegangan induksi yang dihasilkan? Jawab: V = B.ℓ.v.z = 0.85 T. 0.1 m. 5 m/s. 500 = 212.5 Volt

Prinsip kerja Generator DC Pembangkitan tegangan induksi oleh sebuah generator diperoleh melalui dua cara: dengan menggunakan cincin-seret; dengan menggunakan komutator.

Gambar Tegangan Rotor yang dihasilkan melalui cincin-seret dan komutator Jika ujung belitan rotor dihubungkan dengan slipring berupa dua cincin (ini disebut cincin seret), seperti ditunjukkan Gambar (1), maka dihasilkan listrik AC berbentuk sinusoidal. Bila ujung belitan rotor dihubungkan dengan komutator satu cincin Gambar (2) dengan dua belahan, maka dihasilkan listrik DC dengan dua gelombang positip

Generator DC dibedakan menjadi beberapa tipe berdasarkan dari rangkaian belitan magnet atau penguat eksitasinya terhadap jangkar (anker).

GENERATOR DC Penguatan terpisah Penguatan sendiri Penguatan Shunt ser Penguatan Kompon

Persamaan yang digunakan Eg =Ia Ra + 2V sik +VL Volt Vf =If Rf Volt Pin =Ia Eg VL =IL RL Dimana : Vf : tegangan penguat medan(volt) If :arus penguat medan (Ampere) Rf :tahanan penguat medan(ohm) V sik :tegangan drop sikat generator(volt) VL :Tegangan beban(volt) Vg:Tegangan jangkar generator(volt)

Persamaan yang digunakan Pout =IL VL Plosses=Pin -Pout η=Pout/Pin x 100 % Plosses=Ia 2Ra +2(V sik Ia)+If2Rf+Rugi tetap generator Dimana : VL : tegangan beban IL :arus beban Pin : daya yang dibangkitkan generator η :tegangan drop sikat generator VL :efisiensi generator Plosses:daya yang hilang Ra : tahanan motor

Penguat terpisah Kumparan membutuhkan sumber tegangan arus dari luar. Misal dari baterai atau accu

Penguatan terpisah Ia=i Persamaan tegangan : V = Ea + Ia.Ra + 2? e dimana : V : Tegangan jepit (volt) Ea : GGL lawan (volt) Ia : Arus jangkar (Ampere) Ra : Tahanan lilitan jangkar (Ohm) Im : Arus penguat terpisah(Ampere) Rm: Tahanan penguat terpisah (Ohm) e : Kerugian tegangan pada sikat-sikat (karena relatif kecil biasanya harga tersebut diabaikan).

Penguatan sendiri Pada sistem ini tidak dibutuhkan sumber tegangan atau arus dari luar, cukup dari generator itu sendiri

Penguatan seri Vt Ia=IL Eg = Ia(Ra+Rse)+2Vsik +VL Pin =Eg x Ia sedngkan Pout = VL x IL

Penguatan shunt dikontrol dengan tahanan variabel yang dihubungkan seri dengan medan.jika tahanan dinaikkan arus medan turun menyebabkan tegangan output juga turun, Drop tegangan terminal yang disebabkan kenaikan beban, lebih besar dibanding generator penguat terpisah karena arus medan juga turun bersamaan turunnya tegangan. Jika dicoba menaikkan beban generator melebihi batasnya, tegangan terminal akan turun secara cepat digunakan untuk pengisi batere dan penerangan

Penguatan shunt If IL Persamaan arus : I = Ia + Ish Eg VL Rsh ?= V / Ish Persamaan tegangan : V = Ea + Ia.Ra + 2? e V = Ish . Rsh dimana : Rsh : Tahanan penguat shunt Ish : Arus penguat shunt Eg VL Ia = If +IL Vf = VL = Eg – 2V – Ia . Ra

Penguatan kompon Sifatnya diantara penguat seri dan Shunt Nilai kompon tergantung pada jumlah lilitan seri yang dililitkan pada inti kutub.

KOMPON PENDEK Persamaan Arus : I = Is = Ia + Ish Rsh ?=Vsh/Ish Persamaan tegangan : V = Ea + Ia.Ra + Is.Rs + 2? e Vsh = V – Is.Rs Dimana : Vsh : Tegangan pada lilitan penguat shunt

KOMPON PANJANG Eg Vf = If . Rf atau Vf = Eg – 2Vsik – Ia (Ra + Rse) atau Vt = VL Ia = Ir + IL Eg = VL + 2Vsik +Ia (Ra +Rse)

Mengukur kwalitas generator Precent of regulation = Regulation Semakin kecil nilai presentase regulasi tegangan, maka semakin baik kwalitas generator

CONTOH Sebuah generator penguat terpisah mempunyai data parameter sebagai berikut Tegangan shunt = 100Volt dan tahan shunt = 200ohm Tegangan beban 230 volt, arus beban 450A, tahanan belitan jangkar 0,03 ohm dan drop tegangan masing-masing sikat1Volt TENTUKAN: 1. Tentukan arus medan dan tegangan yang bangkit oleh generator 2. Tentukan besarnya daya yang hilang pada generator 3. Tentukan rugi tembaga jangkar, rugi tembaga medan dan rugi pada sikat 4. Tentukan gaya Output, daya input. Bila rugi tetap generator 0,75% dari beban 5. Tentukan efisiensinya

jawab If = Vf/Rf = 100 /200 = 0,5 Eg = Ia Ra + 2Vsik +Vt = (450 x 0,03) + 2 x 1 + 230 = 13,5 + 2 + 230 = 245,5 Volt Pout = 450 x 230 = 103500 w Pin = Ia Eg = 450 x 245,5 = 110475 W Plosses = Pin – Pout = 110475 – 103500 = 6975 W

Mator Sakalangkong TRETAN 07