yang lebih kuat, mempercepat perputaran kumparan, dan menyisipkan inti besi lunak ke
dalam kumparan.
Prinsip dasar generator arus bolak-balik menggunakan hukum Faraday yang menyatakan
jika sebatang penghantar berada pada medan magnet
yang berubah-ubah,
maka pada
penghantar tersebut akan terbentuk gaya gerak listrik. Besar tegangan generator bergantung
pada :
a. Kecepatan putaran
b. Jumlah kawat pada kumparan yang
memotong fluk
c. Banyaknya
fluk magnet
yang
dibangkitkan oleh medan magnet.
Jumlah kutub generator arus bolak-balik tergantung dari kecepatan rotor dan frekuensi
dari ggl yang dibangkitkan. Hubungan tersebut dapat ditentukan dengan persamaan berikut ini.
p f
ns .
120 =
…………… 1 dengan :
ns = medan putar lilitan rpm f
= frekuensi Hz p = jumlah kutub pada rotor
1.4 Generator DC
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. Komutator
menyebabkan terjadinya
komutasi, peristiwa komutasi merubah arus yang dihasilkan
generator menjadi
searah. Berdasarkan sumber arus kemagnetan bagi
kutub magnet buatan tersebut generator arus searah dapat dibedakan menjadi:
1.
Generator dengan penguat terpisah, bila arus kemagnetan diperoleh dari sumber tenaga
listrik arus searah di luar generator. 2.
Generator dengan penguat sendiri, bila arus kemagnetan
bagi kutub-kutub
magnet berasal dari generator itu sendiri.
Berdasarkan hubungan lilitan penguat magnet dengan lilitan jangkar generator penguat
sendiri dibedakan atas : 1. Generator shunt
Generator shunt yaitu generator penguat sendiri dimana lilitan penguat magnetnya
dihubungkan shunt atau parallel dengan lilitan jangkar.
2. Generator seri Generator seri yaitu generator penguat
sendiri dimana
lilitan magnetnya
dihubungkan seri dengan lilitan jangkar. 3.
Generator kompon Generator kompon yaitu generator arus
searah yang lilitan penguat magnetnya terdiri dari lilitan penguat terdiri dari dua macam
yaitu: a.
Generator kompon panjang, merupakan generator kompon yang lilitan penguat
serinya terletak pada rangkaian jangkar. b.
Generator kompon pendek, merupakan generator kompon yang lilitan penguat
serinya terletak pada rangkaian beban.
1.5 Bagian Generator Sinkron
Secara umum generator sinkron terdiri dari stator, rotor, dan celah udara. Stator merupakan
bagian dari generator yang diam sedangkan rotor adalah bagian yang berputar dimana diletakkan
kumparan medan yang disuplai oleh arus searah dari eksiter. Celah udara adalah ruang antara
stator dan rotor.
1.5.1 Stator
Secara prinsip stator motor induksi adalah sama dengan stater motor sinkron maupun
generator. Pada stator terdapat susunan kawat yang dimasukkan kedalam alur untuk menerima
belitan stator dari motor akan membawa belitan menurut jenis motornya misalkan motor satu
fasa, maka statornya akan membawa belitan satu fasa, dimana diumpan dari penyedia tegangan
satu fasa sedangkan untuk motor jenis tiga fasa, maka statornya akan membawa belitan tiga fasa
yang diumpan dengan penyedia tegangan tiga fasa. Jumlah kutub dari suatu motor akan
menentukan lambat cepatnya putaran suatu motor. Makin banyak jumlah kutub yang
terpasang maka makin lambat putaran yang dihasilkan sedangkan apabila jumlah kutubnya
makin sedikit maka putaran yang dihasilkan makin cepat. Hal semacam ini dapat dihitung
dari:
p F
Ns 60
. =
……………2
dengan :
Ns = Putaran sinkron Rpm
F = Frekuensi jala–jala Hz
P = Jumlah pasang kutub
1.5.1 Rotor
Rotor pada
generator sinkron
pada dasarnya adalah sebuah elektromagnet yang
besar. Kutub medan magnet rotor dapat berupa salient pole kutub menonjol dan non salient
pole kutub silinder rotor sangkar. Jenis Kutub Menonjol Salient Pole
Pada jenis salient pole, kutub magnet menonjol keluar dari permukaan rotor. Belitan-
belitan medannya dihubung seri. Ketika belitan medan ini disuplai oleh Eksiter, maka kutub
yang berdekatan akan membentuk kutub berlawanan. Bentuk kutub menonjol generator
sinkron tampak seperti pada gambar 2.5 berikut :
Gambar 5. Rotor Jenis Kutub Menonjol Salient Pole
Rotor kutub
menonjol umumnya
digunakan pada generator sinkron dengan kecepatan putar rendah dan sedang 120-400
rpm. Generator sinkron tipe seperti ini biasanya dikopel oleh mesin diesel atau turbin air pada
sistem pembangkit listrik. Rotor kutub menonjol baik digunakan untuk putaran rendah dan sedang
karena:
a. Kutub menonjol akan mengalami rugi-
rugi angin yang besar dan bersuara bising jika diputar dengan kecepatan tinggi.
b. Konstruksi kutub menonjol tidak cukup
kuat untuk menahan tekanan mekanis apabila diputar dengan kecepatan tinggi.
1. Jenis Kutub Silinder Non Salient Pole
Pada jenis non salient pole, konstruksi kutub magnet rata dengan permukaan rotor.
Jenis rotor ini terbuat dari baja tempa halus yang berbentuk silinder yang mempunyai alur-alur
terbuat di sisi luarnya. Belitan-belitan medan dipasang pada alur-alur di sisi luarnya dan
terhubung seri yang disuplai oleh Eksiter. Gambaran bentuk kutub silinder generator
sinkron tampak seperti pada gambar 2.6 berikut:
Gambar 6. Rotor Jenis Kutub Silinder Non Salient Pole
Rotor silinder umumnya digunakan pada generator sinkron dengan kecepatan putar tinggi
1500 atau 3000 rpm seperti yang terdapat pada pembangkit listrik tenaga uap. Rotor silinder
baik digunakan pada kecepatan putar tinggi karena :
a.
Konstruksinya memiliki kekuatan mekanik yang baik pada kecepatan putar tinggi.
b. Distribusi di sekeliling rotor mendekati
bentuk gelombang sinus sehingga lebih baik dari kutub menonjol.
1.6 Prinsip Generator
