JENIS-JENIS
DAN PRINSIP KERJA MOTOR AC
DISUSUN
O
L
E
H
Evan Josua Pardosi
JURUSAN PENDIDIKAN
TEKNIK ELEKTRO
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS NEGERI
MEDAN
2015
KATA PENGANTAR
Dengan memanjatkan Puji dan Syukur kepada Tuhan Yang Maha Esa yang telah melimpahkan rahmat dan karuniaNya, sehingga penulis dapat menyelesaikan makalah ini yang berjudul, “Karakteristik Generator AC“. Makalah ini diajukan guna memenuhi tugas mata kuliah Mesin Arus Bolak Balik.
Penulis mengucapkan terima kasih kepada semua pihak yang telah membantu sehingga makalah ini dapat diselesaikan tepat pada waktunya. Penulis menyadari penulisan Makalah ini masih banyak kekurangan dan jauh dari sempurna, oleh karena itu kritik dan saran rekomendasi korektif dan kontruktif bagi perbaikan yang sangat diharapkan, dan sebagai masukan yang bermanfaat khususnya bagi penulis dan umumnya bagi pembaca.
Medan,November 2015
Penulis
DAFTAR ISI
BAB I
PENDAHULUAN
LatarBelakangMasalah
Generatoradalahsuatualat yang dapatmengubahtenagamekanikmenjadienergilistrik.Tenagamekanikbisaberasaldaripanas, air, uap, dll.Energilistrik yang dihasilkanoleh generator bisaberupaListrik AC (listrikbolak-balik) maupun DC (listriksearah).Hal tersebuttegantungdarikonstruksi generator yang dipakaiolehpembangkittenagalistrik.
Generatorberhubunganeratdenganhukum faraday.Berikuthasildarihukum faraday “ bahwaapabilasepotongkawatpenghantarlistrikberadadalammedan magnet berubah-ubah, makadalamkawattersebutakanterbentuk Gaya GerakListrik ”. Disinikitaakanmembahastentang generator AC yaituKarakteristik Generator AC.
RumusanMasalah
- Apaitu Generator AC?
- BagaimanaKarakteristik Generator AC?
Tujuan
- MengetahuiApaitu Generator AC.
- MengetahuiBagaimanaKarakteristik Generator AC.
BAB II PEMBAHASAN
Pengertian Generator ArusBolak-balik
Generator arusbolak-balikberfungsimengubahtenagamekanismenjaditenagalistrikarusbolak-balik. Generator ArusBolak-balikseringdisebutjugasebagai alternator, generator AC (alternating current), ataugeneratorsinkron. Dikatakan generator sinkronkarenajumlahputaranrotornyasamadenganjumlahputaranmedan magnet pada stator. Kecepatansinkroninidihasilkandarikecepatanputar rotor dengankutub-kutub magnet yangberputardengankecepatan yang samadenganmedanputarpada stator.
Mesininitidakdapatdijalankansendirikarenakutub-kutub rotor tidakdapattiba-tibamengikutikecepatanmedanputarpadawaktusakelarterhubungdenganjala-jala.Generator arusbolak-balikdibagimenjadiduajenis, yaitu:
1.Generatorarusbolak-balik 1 fasa
2.Generatorarusbolak-balik 3 fasa
Konstruksi Generator ArusBolak-balik
Konstruksi generator arusbolak-balikiniterdiridariduabagianutama,yaitu : (1) stator, yaknibagiandiam yang mengeluarkanteganganbolak-balik, dan (2) rotor, yaknibagianbergerak yang menghasilkanmedanmagnityang menginduksikanke stator. Stator terdiridaribadan generator yangterbuatdaribaja yang berfungsimelindungibagiandalam generator, kotak terminaldan name plate pada generator.
Inti Stator yang terbuatdaribahanferromagnetik yang berlapis-lapis danterdapatalur-alurtempatmeletakkanlilitan stator. Lilitan stator yang merupakantempatuntukmenghasilkantegangan. Sedangkan, rotorberbentukkutubsepatu (salient) ataukutubdengancelahudarasama rata (rotor silinder). Konstruksidari generator sinkroninidapatdilihatpadaGambar 1.
Gambar 1.KonstruksiGenerator ArusBolak-balik
PrinsipKerja Generator ArusBolak-balik
Prinsip Kerja Generator AC
Gambar 2. Rangkaian Ekivalen Generator AC
Gambar 3. Prinsip Kerja Generator AC
Generator AC bekerja berdasarkan atas prinsip dasar induksi elektromagnetik. Tegangan bolak-balik akan dibangkitkan oleh putaran medan magnetik dalam kumparan jangkar yang diam. Dalam hal ini kumparan medan terletak pada bagian yang sama dengan rotor dari generator. Nilai dari tegangan yang dibangkitkan bergantung pada :
1. Jumlah dari lilitan dalam kumparan.
2. Kuat medan magnetik, makin kuat medan makin besar tegangan yang diinduksikan.
3. Kecepatan putar dari generator itu sendiri.
Prinsip generator ini secara sederhana dapat dijelaskan bahwa tegangan akan diinduksikan pada konduktor apabila konduktor tersebut bergerak pada medan magnet sehingga memotong garis-garis gaya. Hukum tangan kanan berlaku pada generator dimana menyebutkan bahwa terdapat hubungan antara penghantar bergerak, arah medan magnet, dan arah resultan dari aliran arus yang terinduksi. Apabila ibu jari menunjukkan arah gerakan penghantar, telunjuk menunjukkan arah fluks, jari tengah menunjukkan arah aliran elektron yang terinduksi. Hukum ini juga berlaku apabila magnet sebagai pengganti penghantar yang digerakkan.Terdapat dua jenis konstruksi dari generator ac, jenis medan diam atau medan magnet dibuat diam dan medan magnet berputar.
Eksitasi Generator AC
Sistem eksitasi secara konvensional dari sebuah generator arus bolak-balik terdiri atas sumber arus searah yang dihubungkan ke medan generator ac melalui cincin-slip dan sikat-sikat. Sumber dc biasanya diperoleh dari generator arus searah yang digerakkan dengan motor atau penggerak mula yang sama dengan penggerak mula generator bolak-balik. Setelah datangnya zat padat, beberapa sistem eksitasi yang berbeda telah dikembangkan dan digunakan. Salah satunya adalah daya diambil dari terminal generator ac, diubah ke daya dc oleh penyearah zat padat dan kemudian dicatu ke medan generator ac dengan menggunakan cincin-slip konvensional dan sikat-sikat.
Dalam sistem serupa yang digunakan oleh generator dengan kapasitas daya yang lebih besar, daya dicatukan ke penyearah zat padat dari lilitan tiga fase terpisah yang terletak diatas alur stator generator. Satu-satunya fungsi dari lilitan ini adalah menyediakan daya eksitasi untuk generator. Sistem pembangkitan lain yang masih digunakan baik dengan generator sinkron tipe kutub-sepatu maupun tipe rotor-silinder adalah sistem tanpa sikat-sikat, yang mana generator ac kecil dipasang pada poros yang sama sebagai generator utama yang digunakan untuk pengeksitasi. Pengeksitasi ac mempunyai jangkar yang berputar, keluarannya kemudian disearahkan oleh penyearah dioda silikon yang juga dipasang pada poros utama.
Keluaran yang telah disearahkan dari pengeksitasi ac, diberikan langsung dengan hubungan yang diisolasi sepanjang poros ke medan generator sinkron yang berputar. Medan dari pengeksitasi ac adalah stasioner dan dicatu dari sumber dc terpisah. Berarti tegangan yang dibangkitkan oleh generator sinkron dapat dikendalikan dengan mengubah kekuatan medan pengeksitasi ac. Jadi sistem pengeksitasi tanpa sikat tidak menggunakan komutator yang akan memperbaiki keandalan dan menyederhanakan pemeliharaan umum.
Sistem Start
Ada tiga macam jenis start yang dapat dilakukan pada generator yaitu :
1. Dengan Penggerak Mula
Untuk sistem start dengan penggerak mula biasanya berupa mesin diesel untuk kapasitas daya yang kecil, turbin air atau turbin uap untuk kapasitas daya menengah dan turbin uap untuk kapasitas daya yang sangat besar.
2. Pengubah Frekuensi
Motor sinkron mendapat pengisian dari sebuah generator sinkron khusus. Pengisian dilakukan dengan arus tukar berfrekuensi variabel dari hampir nol hingga mencapai frekuensi nominal. Dengan demikian motor sinkron mengalami start mulai putaran hampir nol hingga mencapai putaran nominal.
3. Sebagai Generator Rotor Sangkar/Start Asinkron
Dalam hal ini rotor mesin dilengkapi suatu belitan yang bekerja sebagai sangkar asinkron. Dengan demikian selama start mesin bekerja sebagai motor tak serempak. Dengan start asinkron pada kumparan medan dapat dihasilkan gaya-gaya gerak listrik yang tinggi, disebabkan jumlah lilitan magnet yang biasanya besar. Gaya-gerak listrik yang tinggi ini bukan saja dapat merusak mesin, melainkan dapat juga menimbulkan bahaya bagi personil yang melayani mesin sinkron itu. Untuk menghindari bahaya ini kumparan magnet selama start dapat dibagi dalam beberapa belitan, yang masing-masing dihubungsingkatkan. Setelah mencapai putaran sinkron, hubungan ini dilepaskan. Dalam hal ini sistem start yang digunakan pada generator set GSC 05 adalah dengan penggerak mula.
GeneratorTanpaBebandanBerbeban.
Generator TanpaBeban (BebanNol)
Jikaporos generator diputardengankecepatansinkrondan rotor diberiarusmedan If, makategangan E0akanterinduksipadakumparanjangkar stator sebesar :
Generator arusbolak-balik yang dioperasikantanpabeban, arusjangkarnyaakannol (Ia = 0) sehinggateganganterminal Vt = Va = Vo. Karenabesargglinduksimerupakanfungsidari flux magnet, makagglinduksidapatdirumuskan: Ea = f (Ǽ), yang berartipengaturanarusmedansampaikondisitertentuakanmengakibatkangglinduksitanpabebandalamkeadaansaturasisepertiditunjukkanpadaGambar 3.
Gambar 4 : Hubungan dan karakteristik generator tanpa beban
Generator Berbeban
Tigamacamsifatbebanjikadihubungkandengan generator, yaitu :bebanresistif, bebaninduktif, danbebankapasitif. Akibatpembebaniniakanberpengaruhterhadapteganganbebandanfaktordayanya. Gambar 4menunjukkanjikabeban generator bersifatresistifmengakibatkanpenurunanteganganrelatifkecildenganfaktordayasamadengansatu. Jikabeban generator bersifatinduktifterjadipenurunantegangan yang cukupbesardenganfaktordayaterbelakang (lagging).Sebaliknya, Jikabeban generator bersifatkapasitifakanterjadikenaikantegangan yang cukupbesardenganfaktordayamendahului (leading).
Gambar5.KarakteristikBerbeban
Hubunganantarategangantanpabeban (Eo) denganteganganberbeban (V) disebutregulasitegangan, yang dinyatakansebagaiberikut :
Saat generator dihubungkandenganbebanakanmenyebabkantegangankeluaran generator akanturun, karenamedanmagnetyangdihasilkandariaruspenguatrelatifkonstan. Agar tegangan generator konstan, makaharusadapeningkatanaruspenguatansebandingdengankenaikanbeban.Gambar 5 menunjukkansistemaruspenguatanpadageneratordankarakteristiktegangankeluarannya.
Gambar6.PrinsipKerja Exciter Generator
Keterangan :
Garislengkung1 :
Karakteristiktegangankeluartanpabebanyangdiperolehdarimedan magnet minimum.
Garislengkung2 :
Karakteristiktegangandenganpenambahanaruspenguatanmaksimum.
Garislengkung3 :
Karakteristik yang bervariasidenganmengaturaruspenguatansesuaikebutuhanbeban.
BAB III PENUTUP
Penulis sangat menyadari bahwa di dalam penulisan makalah ini terdapat beberapa kesalahan, untuk kesempurnaan makalah ini penulis berharap kritik dan saran dari pembaca. Sehingga makalah ini bisa mencapai kesempurnaan dalam segi bahasa, penyususan dan segi tulisan.
DAFTAR PUSTAKA
https://scientricalengineering.wordpress.com/kuliah/mesin-eletrik/mesin-ac/generator/
http://www.upawenangs.co.id/?p=313
http://blogs.itb.ac.id/el2244k0112210017anggatriyudha/2013/05/02/mesin-ac/
http://catatansebelumwisuda.blogspot.co.id/2013/05/pengertian-generator.html
kumpulan makalah elektro
0 Response to "MAKALAH JENIS-JENIS DAN PRINSIP KERJA MOTOR AC"
Post a Comment