5. Panjang Sabuk
� =
� 2
�
1
+ �
2
+ 2 � +
�
1
− �
2 2
4 �
............................... 2.50
Gambar 2.21. Transmisi puli dan sabuk
2.5.8 Perencanaan Generator 2.5.8.1 Pengertian Generator
Dinamo Generator atau pembangkit listrik yang sederhana dapat ditemukan pada sepeda. Pada sepeda, biasanya dinamo digunakan untuk menyalakan lampu.
Caranya ialah bagian atas dinamo bagian yang dapat berputar dihubungkan ke roda sepeda. Pada proses itulah terjadi perubahan energi gerak menjadi energi listrik.
Generator dinamo merupakan alat yang prinsip kerjanya berdasarkan induksi elektromagnetik. Alat ini pertama kali ditemukan oleh Michael Faraday.
Berkebalikan dengan motor listrik, generator adalah mesin yang mengubah energi kinetik menjadi energi listrik. Energi kinetik pada generator dapat juga
diperoleh dari angin atau air terjun. Berdasarkan arus yang dihasilkan. Generator dapat dibedakan menjadi dua rnacam, yaitu generator AC dan generator DC.
Generator AC menghasilkan arus bolak-balik AC dan generator DC menghasilkan arus searah DC. Baik arus bolak-balik maupun searah dapat digunakan untuk
penerangan dan alat-alat pemanas.
Universitas Sumatera Utara Universitas Sumatera Utara
2.5.8.2 Cara Kerja Dinamo
Prinsip kerja dinamo sama dengan generator yaitu memutar kumparan di dalam medan magnet atau memutar magnet di dalam kumparan. Bagian dinamo yang
berputar disebut rotor. Bagian dinamo yang tidak bergerak disebut stator. antara dinamo DC dengan dinamo AC terletak pada cincin yang digunakan. Pada dinamo
arus searah menggunakan satu cincin yang dibelah menjadi dua yang disebut cincin belah komutator. Cincin ini memungkinkan arus listrik yang dihasilkan pada
rangkaian luar Dinamo berupa arus searah walaupun di dalam dinamo sendiri menghasilkan arus bolak-balik. Adapun, pada dinamo arus bolak-balik menggunakan
cincin ganda dua cincin. Alat pembangkit listrik arus bolak balik yang paling sederhana adalah dinamo sepeda. Tenaga yang digunakan untuk memutar rotor adalah
roda sepeda. Jika roda berputar, kumparan atau magnet ikut berputar. Akibatnya, timbul GGL induksi pada ujung-ujung kumparan dan arus listrik mengalir. Makin
cepat gerakan roda sepeda, makin cepat magnet atau kumparan berputar. Makin besar pula GGL induksi dan arus listrik yang dihasilkan. Jika dihubungkan dengan lampu,
nyala lampu makin terang. GGL induksi pada dinamo dapat diperbesar dengan cara putaran roda dipercepat, menggunakan magnet yang kuat besar, jumlah lilitan
diperbanyak, dan menggunakan inti besi lunak di dalam kumparan.
2.5.8.3 Macam-macam Generator
Adapun macam-macam dari generator adalah sebagai berikut : 1.
Generator DC
Gambar 2.22. Generator DC
Universitas Sumatera Utara Universitas Sumatera Utara
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 komutator.
2. Generator AC
Gambar 2.23. Generator AC
Bagian utama generator AC terdiri atas magnet permanen tetap, kumparan solenoida. cincin geser, dan sikat. Pada generator. perubahan garis gaya magnet
diperoleh dengan cara memutar kumparan di dalam medan magnet permanen. Karena dihubungkan dengan cincin geser, perputaran kumparan menimbulkan GGL induksi
AC. OIeh karena itu, arus induksi yang ditimbulkan berupa arus AC. Adanya arus AC ini ditunjukkan oleh menyalanya lampu pijar yang disusun seri dengan kedua sikat.
Sebagaimana percobaan Faraday, GGL induksi yang ditimbulkan oleh generator AC dapat diperbesar dengan cara :
a. Memperbanyak lilitan kumparan,
b. Menggunakan magnet permanen yang lebih kuat.
c. Mempercepat perputaran kumparan, dan menyisipkan inti besi lunak
ke dalam kumparan. Contoh generator AC yang sering kita jumpai dalam kehidupan sehari-hari
adalah dinamo sepeda. Bagian utama dinamo sepeda adalah sebuah magnet tetap dan kumparan yang disisipi besi lunak. Jika magnet tetap diputar,perputaran tersebut
menimbulkan GGL induksi pada kumparan. Jika sebuah lampu pijar lampu sepeda
Universitas Sumatera Utara Universitas Sumatera Utara
dipasang pada kabel yang menghubungkan kedua ujung kumparan. lampu tersebut akan dilalui arus induksi AC. Akibatnya, lampu tersebut menyala. Nyala lampu akan
makin terang jika perputaran magnet tetap makin cepat laju sepeda makin kencang.
2.5.8.4 Pemilihan Generator Pada Turbin
Dinamo sepeda merupakan generator kecil yang dapat menghasilkan arus listrik yang kecil pula. Pada dinamo sepeda prinsip kerjanya yaitu energi gerak dari
poros turbin diubah menjadi energi potensial listrik melalui transmisi puli dan sabuk. Besarnya tegangan listrik yang dihasilkan dinamo sepeda ini ditentukan oleh cepatnya
roda turbin yang berputar melalui perantaraan poros. Semakin cepat putaran poros turbin semakin cepat putaran dinamo dan arus listrik yang dihasilkan semakin besar
pula, biasanya dinamo dapat menghasilakan tegangan 6 sampai 12 Volt. Dinamo sepeda intinya adalah sebuah magnet yang dapat berputar dan sebuah kumparan tetap.
Gambar 2.24. Dinamo sepeda
Hubungan antara kecepatan, flux medan dan tegangan dinamo ditunjukkan dalam persamaan sebagai berikut :
E = K . Φ . N........................................................... 2.51
Dan T = K . Φ . I
a...............................................................................
2.52
Universitas Sumatera Utara Universitas Sumatera Utara
Persamaan K dimasukkan ke persamaan E menjadi :
� =
� � . �
�
� . �
............................................................. 2.53 Sehingga momen torsi dinamo adalah :
� =
� . �
�
�
........................................................................ 2.54 Dimana :
E = Gaya elektromagnetik yang dikembangkan pada terminal
dinamotegangan dinamo Volt Φ
= Flux medan yang berbanding lurus dengan arus medan n
= Kecepatan poros dinamo rpm T
= Torsi elektromagnetik N.m Ia
= Arus dinamo Ampere K
= Konstanta persamaan.
Universitas Sumatera Utara Universitas Sumatera Utara
BAB I PENDAHULUAN
1.1 LATAR BELAKANG