Pengertian dan prinsip kerja 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.
trikueni-desain-sistem.blogspot.com/2014/08/prinsip-kerja-generator-DC.html
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.
trikueni-desain-sistem.blogspot.com/2014/08/prinsip-kerja-generator-DC.html
Struktur Genertor 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.

Prinsip Kerja generator DC
Prinsip kerja suatu generator arus searah berdasarkan hukum Faraday : 
trikueni-desain-sistem.blogspot.com/2014/08/prinsip-kerja-generator-DC.html
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
  • harus ada gerak atau perputaran dari konduktor dalam medan, atau ada fluksi yang berubah yang memotong konduktor itu.
trikueni-desain-sistem.blogspot.com/2014/08/prinsip-kerja-generator-DC.html
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 :
trikueni-desain-sistem.blogspot.com/2014/08/prinsip-kerja-generator-DC.html
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 
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 gelombang yang berubah-ubah tersebut karenanya harus disearahkan.


Untuk mendapatkan arus searah dari arus bolak balik dengan menggunakan metode atau sistem:
  • Saklar 
  • Komutator 
  • Dioda 
Sistem Saklar
Saklar berfungsi untuk menghubung singkatkan 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 dihasilkan tegangan searah gelombang penuh.

Sistem Komutator
Komutator berfungsi sebagai saklar, yaitu untuk menghubung singkatkan 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.
trikueni-desain-sistem.blogspot.com/2014/08/prinsip-kerja-generator-DC.html
Gambar. 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:

Subscribe to receive free email updates:

2 Responses to "Pengertian dan prinsip kerja generator DC"