GENERATOR DC

Assalamualaikum wr.wb.
Nama saya Rahmat Febrianto, mahasiswa jurusan Teknik Mesin Universitas Jember.
Kali ini saya akan membahas tentang GENERATOR DC.
Blog ini dibuat untuk memenuhi tugas mata kuliah Teknik Tenaga Listrik dari pak dosen sekaligus belajar membuat blog dan pemahaman materi, sambil menyelam minum air .. hehe :D

Langsung kita bahas materinya!
apa itu Generator ? 

Generator adalah suatu alat yang dapat  mengubah tenaga mekanik menjadi energi listrik. Tenaga mekanik bisa berasal dari panas air, uap, dll. Energi listrik yang dihasilkan oleh generator bisa berupa Listrik AC (listrik bolak-balik ) maupun DC ( listrik searah). Hal tersebut tergantung dari konstruksi generator yang dipakai oleh pembangkit tenanga listrik.

Generator DC.
Generator DC merupakan sebuah perangkat motor listrik yang mengubah energi mekanis menjadi energi listrik. Generator DC menghasilkan arus DC atau arus searah. Generator DC dibedakan menjadi beberapa jenis, berdasarkan adari rangakian beliatan magnet atau penguat eksitasinya terhadap jangkar (angker), jenis generator DC yaitu :
a. generator penguat terpisah
b. generator shunt
c. generator kompon

Dengan adanya E.M.F. (Electro Motive Force) energi mekanik dapat diubah menjadi energi listrik. Mekanisme pada kawat yang bergerak memutus garis medan magnet akan dapat menghasilkan (E.M.F) pada konduktor, tetapi menggerakkan kawat pada satu arah akan menghasilkan E.M.F menuju arah tertentu. Sebaliknya, menggerakkan kawat ke arah yang berlawanan akan menghasilkan E.M.F menuju arah sebaliknya. Dan yang perlu diingat menggerakkan kawat ke arah horizontal tidak akan menimbulkan E.M.F karena tidak ada gaya medan magnet yang terputus.

Gambar Generator DC

E.M.F yang dihasilkan tersebut dipengaruhi oleh 3 faktor, yaitu :

1. kuat medan magnet atau equivalen dengan jumlah garis gaya medan magnet yang dibentuk.
2. panjang konduktor yang memutus medan magnet.
3. kecepatan gerak dari konduktor.

Jadi yang dirumuskan sebagai berikut :

Prinsip Kerja Generator DC
Teori 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. 

Ada 3 pokok terkait dengan GGL Induksi, yaitu:

1. adanya flux magnet yang dihasilkan oleh kutub-kutub magnet.
2. adanya kawat penghantar yang merupakan tempat terbentuknya E.M.F
3. adanya perubahan flux magnet yang melewati kawat penghantar listrik

Prinsip Kerja Generator (Dinamo) DC sama dengan generator AC. Namun, pada generator DC arah arus induksinya tidak berubah. hal ini disebabkan cincin yang digunakan pada generator DC berupa cincin belah (komulator).

Proses pembangkitan tegangan induksi tersebut dapat dilihat pada gambar 2 dan gambar 3.

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 2 (a dan c). Pada posisi ini terjadi perpotongan medan magnet secara maksimum oleh penghantar. Sedangkan posisi jangkar pada gambar 2 (b) akan menghasilkan tegangan induksi nol (0). 

Hal ini karena tidak adanya perpotongan medan magnet dengan penghantar pada jangkar atau rotor. Daerah medan ini disebut daerah netral. 

 

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 komulator 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).

Aplikasi Penggunaan Generator DC
Dalam kehidupan kita sehari-hari generator DC dapat berfungsi sebagai salah satu pembangkit arus searah dibengkel-bengkel atau pabrik, sebagai pengisi accu pada perubahan pengisi accu, sebagai pengisi accu mobil, bahkan di pusat-pusat tenaga listrik berfungsi sebagai penguat magnet (exiciter) pada generator utama.
Kelebihan dan Kekurangan Generator DC
Kekurangan : 

1. konstruksi rumit, setiap segmen dihubungkan oleh kawat atau kabel, karena jumlah segmen pada komutator jumlahnya sangat banyak maka kawat atau kabel yang dibutuhkan juga banyak.
2. ketika komutator berputar dengan kecepatan yang tinggi akan menghasilkan suara yang bising.
3. akibat jarak yang dekat tiap segmen, kapasitas tegangannya juga rendah (maksimal 5 MW) dikawatirkan akan terjadi peloncatan bunga api listrik.

Keunggulan :

1. mempunyai torsi awal yang besar, sehingga banyak digunakan sebagai starter motor.