Mesin Listrik 393
Ggl Induksicabang
a Z
x N
P 60
. .
I
Volt Rumus secara umum untuk Ggl Induksi
pada jangkar, E
a Z
x N
Z 60
. .
I
Volt
Fluks magnet yang ditimbulkan oleh kutub-kutub utama dari sebuah gene-
rator saat tanpa beban disebut Fluks Medan Utama Gambar 5.71.
Fluks ini memotong belitan jangkar se- hingga timbul tegangan induksi, bila
generator dibebani maka pada peng- hantar jangkar timbul arus jangkar. arus
jangkar ini menyebabkan timbulnya fluks pada penghantar jangkar tersebut
dan biasa disebut FIuks Medan Jangkar Gambar 5.72.
Selanjutnya perhatikan gambar 5.73, disini terlihat fluks medan utama dise-
belah kiri kutub utara dilemahkan oleh sebagian fluks medan lintang jangkar
dan disebelah kanan diperkuat. Sedangkan pada kutub selatan fluks
medan utama disebelah kanan diper- lemah dan disebelah kiri diperkuat oleh
fluks medan lintang. Pengaruh adanya interaksi ini disebut reaksi jangkar.
Reaksi jangkar ini mengakibatkan me- dan utama tidak tegak lurus pada garis
netral teoritis AB, tetapi bergeser se- besar sudut
D sehingga tegak lurus pada garis netral teoritis A B.
Sikat yang diletakkan pada permukaan komutator yang terletak pada garis net-
ral AB harus digeser letaknya supaya tidak timbul bunga api. Sikat harus
digeser sesuai dengan pergeseran garis netral.
Gambar 5.71 Fluks Medan Utama
Gambar 5.72 Fluks Medan Jangkar
Gambar 5.73 Reaksi Jangkar
5.4.3 Reaksi Jangkar
Di unduh dari : Bukupaket.com
394 Mesin Listrik
Bila sikat tidak digeser maka komutasi akan jelek, sebab sikat terhubung
dengan penghantar yang mengandung tegangan.
Berdasarkan sumber arus kemagnitan untuk lilitan kutub magnit, maka dapat
dibedakan atas :
x Generator dengan Penguat Terpi- sah, jika arus untuk lilitan kutub
magnit berasal dari sumber arus searah yang terletak di luar generator.
x Generator dengan Penguat Sendiri,
jika arus untuk lilitan kutub magnit berasal dari generator itu sendiri.
Dengan terpisahnya sumber arus sea- rah untuk lilitan medan dan generator,
berarti besar kecilnya arus medan tidak terpengaruh oleh nilai-nilai arus atau-
pun tegangan pada generator Gam-bar 5.74.
Persamaan arus: Im
Rm Em
Ia = I
L
Persamaan Tegangan :
E = V +Ia . Ra + 2 e
V = IL . RL Pj = L . la Watt
PL = V . IL Watt Keterangan :
Im = Arus penguat magnit Em
= Tegangan sumber penguat magnit
Rm = Tahanan lilitan penguat magnit Ia = Arus jangkar
IL = Arus beban Pj = Daya jangkar
V = Tegangan terminal jangkar
e = Kerugian tegangan pada sikat Ra = Tahanan lilitan jangkar
RL = Tahanan beban PL = Daya keluar beban
Gambar 5.74 Generator Penguat Terpisah
Karena generator jenis ini memperoleh arus untuk lilitan medan dari dalam ge-
nerator itu sendiri, maka dengan sen- dirinya besarnya arus medan akan ter-
pengaruh oleh nilai-nilai tegangan dan arus yang terdapat pada generator. Hal
ini akan tergantung pada cara hubu- ngan Iilitan penguat magnit dengan
lilitan jangkar.
5.4.4 Hubungan Genera- tor Arus Searah
5.4.4.1 Generator Penguat Terpisah
5.4.4.2 Generator Penguat Sendiri
Di unduh dari : Bukupaket.com
Mesin Listrik 395
a. Generator Shunt
Gambar 5.75 Generator Shunt
Persamaan arus : Ia = IL + Ish
Ish
Rsh V
Persamaan Tegangan : E = V + Ia . Ra + 2
e V = IL . RL
b. Generator Seri Persamaan arus :
Ia = Is = IL Persamaan Tegangan :
E = V + Ia . Ra + Is . Rs + 2
e = V + Ia Ra + Rs + 2
e
Gambar 5.76 Generator Seri
c. Generator Kompon Pada generator kompon lilitan medan
penguat yang terdapat pada inti kutub magnit terdapat 2 dua, yaitu untuk seri
dan shunt. Berdasarkan cara meletak- kan lilitan tersebut maka dapat dibentuk
hubungan. Generator kompon panjang dan generator kompon pendek
c.1 Generator Kompon Panjang
Di unduh dari : Bukupaket.com
396 Mesin Listrik
Gambar 5.77 Generator Kompon Panjang
Persamaan arus : Is = Ia
Ia = IL + Ish Persamaan Tegangan :
E = V . Ia Ra + Rs + 2
c
c.2 Generator Kompon Pendek
Gambar 5.78 Generator Kompon Pendek
Persamaan arus : Is = IL
Ia = IL + Ish
Ish =
Rsh Vcd
Persamaan Tegangan : E = V . Ia . Ra + Is . Rs + 2
e = Ia . Ra + Ish . Rsh + 2
e Rugi – rugi yang terjadi dalam sebuah
generator arus searah dapat dibagi sebagai berikut :
x Rugi Tembaga
a. Rugi Tembaga jangkar = Ia
2
Watt b. Rugi Tembaga Medan Shunt
= Ish
2
. Rsh Watt c. Rugi Tembaga Medan Seri
= Is
2
. Rs Watt
x Rugi Inti a. Rugi Hysterisis
, Ph D B max
1.6
. f b. Eddy Currents
, Pe D B max
2
. f
2
x Rugi Mekanis
a. Rugi gesekan pada poros b. Rugi angin akibat putaran jangkar.
c. Rugi gesekan akibat gesekan sikat dengan komutator.
5.4.5 Efisiensi
Di unduh dari : Bukupaket.com
Mesin Listrik 397
. Diagram aliran daya dari sebuah
generator dc bias diilustrasikan seperti diperlihatkan pada gambar 5.79.
Rugi Besi dan Gesekan = Daya Masuk Mekanis Pm - Daya
Jangkar Pj Rugi Tembaga Total =
Daya Jangkar Pj - Daya Keluar Generator Pout
Efisiensi Mekanis Km
Mekanis Masuk
Daya jangkar
an dibangkitk
yang Daya
x
100
Efisiensi Listrik KI
jangkar an
dibangkitk Daya
Generator Keluar
Daya
x
100
Efisiensi Total Kt
Mekanis Masuk
Daya Generator
Keluar Daya
x 100
x Karakteristik Beban Nol Eo Im
Memperlihatkan hubungan antara pembangkitan Ggl tanpa beban
beban nol dalam jangkar Eo dan arus medan lm pada kecepatan
konstan.
x Karakteristik Dalam atau Total EIa
Memperlihatkan hubungan antara
Ggl E yang diinduksikan secara nyata dalam jangkar dan arus
jangkar Ia.
x Karakteristik Luar VIa
Memperlihatkan hubungan antara tegangan terminal V dan arus be-
ban I. Kurva ini dibawah karakteris- tik dalam, karena itu perhitungan
bisa diambil dari kerugian tegangan diatas resistansi jangkar.
a. Karakteristik Beban Nol
Gambar 5.80 Rangkaian Generator
Beban Nol
Gambar 5.79 Diagram Aliran Daya pada Generator Arus Searah
5.4.6 Karakteristik Gene- rator