8/10/2019 Karakteristik Generator Eksitasi Terpisah dan Sendiri Tipe Shunt

1/5

Karakteristik Generator Eksitasi Terpisah dan Sendiri

Tipe ShuntHendi Winata

hendi_winata@yahoo.com

Dosen Pembimbin! D"odi #ntono$%.Tech.$ &.En.Jurusan Teknik Elektro POLINES

Jln. Prof.Sudarto Tembalang Semarang INDONESIA

Intisari Generator DC merupakan sebuah perangkat mesin

listrik dinamis yang mengubah energi mekanis menjadi energi

listrik. Generator DC menghasilkan arus DC atau arus searah.

Generator DC dibedakan menjadi beberapa tipe

berdasarkan dari rangkaian belitan magnet atau

penguat eksitasinya terhadap jangkar (angker) yaitu:

1. Generator berpenguatan terpisah

2. Generator berpenguatan sendiri

Kata kunci Generator DC, nduktansi !ilang, "arakteristik#enguat !endiri, "arakteristik #enguat $erpisah #engertian

Generator DC, %enis&jenis Generator.

'. PE(D#H)*)#(

Generator D+ merupakan mesin D+ yan diunakanuntuk menubah eneri mekanik men"adi eneri ,istrik. Secaraumum enerator D+ ada,ah tidak berbeda denan motor D+

kecua,i pada arah a,iran daya. %erdasarkan cara memberikan-,uks pada kumparan medannya$ enerator arus searah D+/dapat dike,ompokkan men"adi dua yaitu eneratorberpenuatan terpisah dan enerator berpenuatan sendiri.

Generator D+ berpenuatan terpisah merupakan enerator

yan mana arus medannya di sup,ai dari sumber D+ eksterna,.Teanan searah yan dipasankan pada kumparan medanyan mempunyai tahanan 0- akan menhasi,kan arus '- danmenimbu,kan -,uks pada kedua kutub. Teanan induksi akandibankitkan pada enerator.

Pada karakteristik berbeban sebuah enerator D+menun"ukkan baaimana hubunan antara teanan termina,

1t dan arus medan '- ketika enerator dibebani. %i,a eneratordibebani maka akan mena,ir arus beban sebesar '*. Padaenerator D+ penuatan shunt penurunan teanan termina,akan semakin besar bi,a terus2menerus dibebani$ dan arusmedan '- pada mesin ikut turun. 'ni menyebabkan -,uks pada

mesin turun sehina ni,ai Ea turun yan menyebabkan

penurunan teanan termina, ,ebih besar. Sedankan padaenerator D+ penuatan bebas Teanan termina, 1t akanberkuran akibat )ni3ersitas Sumatera )tara

e-ek demanetisasi dari reaksi "ankar. Penuranan inidapat di atasi denan peninkatan arus medan yan sesuai.

Teanan termina, 1t akan ,ebih keci, daripada , E yandibankitkan$ sebesar 'a.0a$ dimana 0a ada,ah resistansirankaian "ankar. Penurunan teanan ini dapat denan suatuseitia yan disebut seitia portier$ yan sisinya sebandin'a. karena 'a konstan maka seitia ini konstan da,am batas2batas be,um "enuh. &enurunnya teanan termina, 1t ini akan

menyebabkan arus medan '- turun$ dan Ea "ua akanmena,ami penurunan.

Denan demikian$ per,u di,akukan penu"ian enerator D+penuatan terpisah denan enerator D+ shunt berupa ana,isadata2data yan diambi, dari ,aboratorium. Penu"ian inidi,akukan untuk membandinkan karakteristik berbeban darikedua "enis enerator D+ tersebut.

''. PE&%#H#S#(

A. Prinsip Kera !enerator D"

Prinsip ker"a suatu enerator arus searah berdasarkanhukum 4araday !

Dimana !( 5 6um,ah *i,itan

5 4,uksi &anete 5 Teanan 'mbas$ GG* Gaya Gerak *istrik/Denan ,ain perkataan$ apabi,a suatu konduktor memoton

aris2aris -,uksi manetik yan berubah2ubah$ maka GG*akan dibankitkan da,am konduktor itu. 6adi syarat untukdapat dibankitkan GG* ada,ah !

7 harus ada konduktor hantaran kawat /7 harus ada medan manetik7harus ada erak atau perputaran dari konduktor da,am

medan$ atau ada -,uksi yan berubah yan memotonkonduktor itu.

Gbr.8 Prinsip Ker"a Generator D+

Keteranan ambar !

8/10/2019 Karakteristik Generator Eksitasi Terpisah dan Sendiri Tipe Shunt

2/5

Pada ambar Generator D+ Sederhana denan

sebuah penhantar kutub tersebut$denan memutar

rotor penhantar / maka pada penhantar akantimbu, E&4.

Kumparan #%+D ter,etak da,am medan manet

sedemikian rupa sehina sisi #%dan +2D ter,etakteak ,urus pada arah -,uks manet.

Kumparan #%+D diputar denan kecepatan sudutyan tetap terhadap sumbuputarnya yan se"a"ardenan sisi #2% dan +2D.

GG* induksi yan terbentuk pada sisi #2% dan sisi

+2D besarnya sesuai denan)ntuk menentukan arah arus pada setiap saat$ ber,aku pada

kaidah tanan kanan !

ibu "ari ! erak perputaran

"ari te,un"uk ! medan manetik kutub utara dan

se,atan

"ari tenah ! besaran a,3anis teanan ) dan arus '

)ntuk pero,ehan arus searah dari teanan bo,ak2ba,ik$

meskipun tu"uan utamanya ada,ah pembankitan teanansearah$ tampak bahwa teanan kecepatan yan dibankitkanpada kumparan "ankar merupakan teanan bo,ak2ba,ik.%entuk e,omban yan berubah2ubah tersebut karenanyaharus disearahkan.

)ntuk mendapatkan arus searah dari arus bo,ak ba,ik

denan menunakan

Sak,ar

Komutator

Dioda

Sistem Sak,arSak,ar ber-unsi untuk menhubunsinkatkan u"un2

u"un kumparan. Prinsip ker"anya ada,ah sebaai berikut !%i,a kumparan "ankar berputar$ maka pada kedua u"un

kumparan akan timbu, teanan yan sinusoida. %i,a setenahperiode teanan positi- sak,ar di hubunkan$ maka teananmen"adi no,. Dan bi,a sak,ar dibuka ,ai akan timbu, ,aiteanan.

%eitu seterusnya setiap setenah periode teanan sak,ardihubunkan$ maka akan dihasi,kan teanan searah

e,omban penuh.Sistem Komutator

Komutator ber-unsi sebaai sak,ar$ yaitu untukmenhubunsinkatkan kumparan "ankar. Komutator berupacincin be,ah yan dipasan pada u"un kumparan "ankar.

%i,a kumparan "ankar berputar$ maka cincin be,ah ikutberputar. Karena kumparan berada da,am medan manet$ akantimbu, teanan bo,ak ba,ik sinusoida,.

%i,a kumparan te,ah berputar setenah putaran$ sikat akanmenutup ce,ah cincin sehina teanan men"adi no,. Karenacincin berputar terus$ maka ce,ah akan terbuka ,ai dan timbu,teanan ,ai. %i,a perioda teanan sama denan perioda

perputaran cincin$ teanan yan timbu, ada,ah teanan arussearah e,omban penuh.Sistem Dioda

Dioda ada,ah komponen pasi- yan mempunyai si-at2si-atsebaai berikut!

%i,a diberi prasikap ma"u -orward bias/ bisa dia,iri

arus.

%i,a diberi prasikap ba,ik re3erse bias/ dioda tidak

akan dia,iri arus.%erdasarkan bentuk e,omban yan dihasi,kan$ dioda

dibai da,am! Ha,- Wa3e 0ecti-ier penyearah setenah

e,omban/

4u,, Wa3e 0ecti-ier penyearah satu e,omban

penuh

Gbr.9 E-ek komutasi

#. Kontruksi !enerator D"

Pada umumnya enerator D+ dibuat denan menunakanmanet permanent denan :2kutub rotor$ reu,ator teanan

diita,$ proteksi terhadap beban ,ebih$ starter eksitasi$

penyearah$ bearin dan rumah enerator atau casis$ sertabaian rotor. Gambar 8 menun"uk2kan ambar potonanme,intan konstruksi enerator D+.

Gbr.; Konstruksi enerator D+

8/10/2019 Karakteristik Generator Eksitasi Terpisah dan Sendiri Tipe Shunt

3/5

Generator D+ terdiri dua baian$ yaitu stator$ yaitu baianmesin D+ yan diam$ dan baian rotor$ yaitu baian mesinD+ yan berputar. %aian stator terdiri dari! ranka motor$be,itan stator$ sikat aran$ bearin dan termina, bo 5 6um,ah penhantar tota,

n 5 Kecepatan putar

e 5 6um,ah hubunan para,e,

>.P=?a 5 c %i,akonstanta/$ maka Ea5 cn 3o,t

%erdasarkan cara memberikan -,uks pada kumparan

medannya$ enerator arus searah dapat dike,ompokkanmen"adi 9 yaitu!

8. Generator berpenuatan terpisahPada enerator penuat terpisah$ be,itan eksitasi penuat

eksitasi/ tidak terhubun men"adi satu denan rotor. Terdapatdua "enis enerator penuat terpisah$ yaitu!

8. Penuat e,ektromanetik Gambar A.a/9. &anet permanent = manet tetap Gambar A.b/

Gbr:. Generator Penuat Terpisah

Eneri ,istrik yan dihasi,kan o,eh penuat e,ektromanetdapat diatur me,a,ui penaturan teanan eksitasi. Penaturandapat di,akukan secara e,ektronik atau manetik. Generator inibeker"a denan catu daya D+ dari ,uar yan dimasukkanme,a,ui be,itan 48249.

Penuat denan manet permanen menhasi,kan teananoutput enerator yan konstan dari termina, rotor #82#9.

Karakteristik teanan 1 re,ati- konstan dan teanan akanmenurun sedikit ketika arus beban ' dinaikkan mendekatihara nomina,nya. Karakteristik enerator penuat terpisahdapat diambarkan seperti pada ra-ik dibawah ini.

Gbr.B Gra-ik Karakteristik Generator Penuat Terpisah

karakteristik enerator penuat terpisah saat eksitasi

penuh 'e 8C/ dan saat eksitasi setenah penuh 'eBC/. 'e ada,ah arus eksitasi$ ' ada,ah arus

beban.Teanan output enerator akan sedikit turun"ika arus beban semakin besar.

Keruian teanan akibat reaksi "ankar.

Perurunan teanan akibat resistansi "ankar dan

reaksi "ankar$ se,an"utnya menakibatkan turunnyapasokan arus penuat ke medan manet$ sehinateanan induksi men"adi keci,.

9. Generator berpenuatan sendiri tipe shunt

8/10/2019 Karakteristik Generator Eksitasi Terpisah dan Sendiri Tipe Shunt

4/5

Pada enerator shunt$ penuat eksitasi E82E9 terhubunpara,e, denan rotor #82#9/. Teanan awa, eneratordipero,eh dari manet sisa yan terdapat pada medan manetstator. 0otor berputar da,am medan manet yan ,emah$

dihasi,kan teanan yan akan memperkuat medan manetstator$ sampai dicapai teanan nomina,nya. Penaturan aruseksitasi yan me,ewati be,itan shunt E82E9 diatur o,ehtahanan eser. &akin besar arus eksitasi shunt$ makin besar

medan penuat shunt yan dihasi,kan$ dan teanan termina,meninkat sampai mencapai teanan nomina,nya. Diaram

rankaian enerator shunt dapatdi,ihat pada Gambar 8.

Gbr.? Diaram 0ankaian Generator Shunt

6ika enerator shunt tidak mendapatkan arus eksitasi$maka sisa menetisasi tidak akan ada$ atau "ika be,itan eksitasisa,ah sambun atau "ika arah putaran terba,ik$ atau rotorterhubun sinkat$ maka tidak akan ada teanan atau eneri,istrik yan dihasi,kan o,eh enerator tersebut. Karakteristik

enerator penuat sendiri tipe shunt dapat diambarkan

seperti pada ra-ik dibawah ini.

Gbr. Gra-ik Karakteristik Generator Penuat Sendiri Tipe Shunt

Generator shunt mempunyai karakteristik seperti ditun"ukkanpada Gambar . Teanan output akan turun ,ebih banyakuntuk kenaikan arus beban yan sama$ dibandinkan denanteanan output pada enerator penuat terpisah.

Sebaai sumber teanan$ karakteristik dari enerator penuatterpisah dan enerator shunt tentu kuran baik$ karenaseharusnya sebuah enerator mempunyait eanan outputyan konstan$ namun ha, ini dapat diperbaiki pada eneratorkompon.

D. Kera Paralel !enerator D"

)ntuk memberi tenaa pada suatu beban kadan2kadandiper,ukan ker"a parare, dari dua atau ,ebih enerator. Padapenunaan beberapa buah mesin per,u dihindari ter"adinyabeban ,ebih pada sa,ah satu mesin. Ker"a parare, enerator"ua diper,ukan untuk meninkatkan e-isiensi yan besar pada

perusahaan ,istrik umum yan senantiasa memer,ukan

teanan yan konstan. )ntuk ha,2ha, yan khusus serindynamo dikerr"akan parare, denan aki$ sehina secarateratur dapat menisi aki tesebut. Tu"uan ker"a parare, darienerator ada,ah !

)ntuk membantu menatasi beban untuk man"aa

"anan sampai mesin dibebani ,ebih.

6ika satu mesin dihentikan akan diperbaiki karena

ada kerusakan$ maka harus ada mesin ,ain yan

meueruskan peker"aan. 6adi untuk men"aminkontinuitas dari penyediaan tenaa ,istrik.

Syarat2syarat penoperasian para,e, enerator !

Termina,2termina, enerator harus dihubunkan

denan kutub2kutub yan sama po,aritasnya. Teanan ker"a enerator sama. 6ika 9 enerator =

,ebih dipara,e, maka arusnya men"adi '8 F '9 5'tota,

'''. PE()T)P

Dari pembahasan diatas dapat disimpu,kan bahwa

Generator arus searah D+/ ada,ah mesin yan

mampu membankitkan teanandan arus searah

D+/ dimana inputnya ada,ah eneri mekanis dari

putaran penerak mu,a prime mo3er/. GeneratorD+ menhasi,kan arus D+ atau arussearah.

Generator D+ dibedakan men"adi beberapa "enis

berdasarkan darirankaian be,itan manet atau

penuat eksitasinya terhadap "ankar anker/.

Demikian yan dapat kami paparkan menenai

materi mutua, induktansi yan men"adi pokok

bahasan da,am maka,ah ini$ tentunya masih banyak

kekuranan dan ke,emahannya$ kerena terbatasnya

penetahuan dan kurannya ru"ukan atau re-erensi

yan ada hubunannya denan "udu, maka,ah ini.

Penu,is banyak berharap para pembaca untuk

memberikan kritik dan saran yan membanun

kepada penu,is demi sempurnanya maka,ah ini dan

penu,isan maka,ah di kesempatan kesempatan

berikutnya.Semoa maka,ah ini beruna bai

penu,is pada khususnya "ua para pembaca yan

budiman pada umumnya.

8/10/2019 Karakteristik Generator Eksitasi Terpisah dan Sendiri Tipe Shunt

5/5

)+#P#(TE0'K#S'H

Denan se,esainya penu,isan maka,ah ini$

penu,is menucapkan terima kasih kepada D"odi

#ntono$ %.Tech.$ &.En. sebaai pembimbin yan

te,ah memberikan bimbinan se,ama pembuatan

maka,ah ini.

Penu,is "ua menucapkan terima kasih

kepada teman2teman yan sudah bersedia

me,uankan waktunya untuk membantu pembuatan

maka,ah ini.

0E4E0E(S'

8I Jukhri$ Jainudin. 9. !enerator Listrik. oyakarta! Graha ',mu

9I (ah3i$ mahmood. 9:. $angkaian Listrik %edisi keempat&. 6akarta !

Er,ana[3] Tipler, Fisika Untuk sains dan Teknik (terjemah oleh

Bambang Soegijono), Jakarta,enerbit !rlangga, "##":I Sutrisno$ Seri 4isika Dasar 4isika &odern/$ 8LAL$ %andun$ Penerbit'T%

BI 4rederick 6. %ueche$ Seri %uku Schaum 4isika$ 8LAL$ 6akarta$ PenerbitEr,ana

?I https:'''google:'generator&d.html.htm

I https:'''google:'*"*+*-2G/0/*$-2DC-23

-2lana4ierdie56.htm

AI https:'''google:'/ksitasi&Danengaturan&$egangan&Generator&

!inkron.htm

LI http:''777.sribd.om'do'8988;19'Generator&Denguat&$erpisah&$anpa&