MAKALAH
GENERATOR AC
Disusun
Oleh :
Nama
: Hodri
NiM
: 125514234
JURUSAN PENDIDIKAN TEKNIK ELEKTRO
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS NEGERI SURABAYA
SURABAYA
2012
BAB
I
PENDAHULUAN
A. Latar
Belakang Masalah
Listrik
sangatlah penting bagi kehidupan manusia, dengan adanya listrik manusia bisa
mengerjakan pekerjaan dengan efektif, kita bisa menoton TV, menelfon, main
games, memasak dan lai-lain. Di dunia ada banyak sumber tenaga listrik, ada
PLTA, ada PLTD, PLTU dan lain-lain, semua itu membutuhkan alat untuk bisa
menghasilkan listrik yaitu generator. Generator adalah dinamo yang digunakan
untuk mengubah energi mekanis menjadi energi listrik pada dan berdasarkan arus
yang dihasilkan generator dibagi menjadi dua yaitu generator AC dan genera DC.
Dan yang akan dibahas pada makalah ini lebeih spesifik pada generator AC.
B. Rumusan
Masalah
1. Apa
itu genertor AC?
2. Apa
saja komponen-komponen generator AC?
3. Bagaimana
prinsip kerja generator ?
PENTING DIBACA UNTUK PARA PENELITI: (TEKNIK ANALISIS STATISTIKA)
PENTING DIBACA UNTUK PARA PENELITI: (UJI T)
PENTING DIBACA UNTUK PARA PENELITI: (TEKNIK ANALISIS STATISTIKA)
PENTING DIBACA UNTUK PARA PENELITI: (UJI T)
BAB II
PEMBAHASAN
Generator arus
bolak- balik adalah alat(dinamo) yang dapat mengubah energi mekanik menjadi
energi listrik arus bolak-balik melalui proses induksi elektromagnetik . Generator
arus bolak- balik sering disebut juga sebagai alternator atau generator AC (alternating current) atau juga
generator singkron. Alat ini sering dimanfaatkan di industri untuk mengerakkan
beberapa mesin yang menggunakan arus listrik sebagai sumber penggerak. Generator
arus bolak-balik dibagi menjadi dua jenis, yaitu:
a. Generator arus bolak-balik 1 fasa
b. Generator arus bolak-balik 3 fasa
a. Generator arus bolak-balik 1 fasa
b. Generator arus bolak-balik 3 fasa
Komponen generator AC ada stator,
rotor, sikat, exciter, AVR, pengatur generator dan bearing .
a. Rotor
Rotor adalah
bagian dari motor listrik atau generator yang berputar pada sumbu rotor.
Perputaran rotor di sebabkan karena adanya medan magnet dan lilitan kawat email
pada rotor. Sedangkan torsi dari perputaran rotor di tentukan oleh banyaknya
lilitan kawat dan juga diameternya.
b. Stator
Stator
adalah kebalikan dari rotor, stator adalah bagian pada motor listrik atau
dinamo listrik yang berfungsi sebagai stasioner(yang diam) dari sistem rotor.
Dan stator inilah yang
mengeluarkan tegangan bolakbalik. Stator terdiri dari badan generator yang
terbuat dari baja yang berfungsi melindungi bagian dalam generator, kotak
terminal dan name plate pada generator. Inti Stator yang terbuat dari bahan
ferromagnetik yang berlapis-lapis dan terdapat alur-alur tempat meletakkan
lilitan stator. Lilitan stator yang merupakan tempat untuk menghasilkan
tegangan.
c. Sikat
Sikat adalah
bagian yang menghubungkan jangkar atau
stator dengan kabel tujuannya agar kabel tidak ikut berputar .
d. Exciter
Exciter
adalah bagian penguat yang digunakan generator untuk membangkitkan sumber
tenaga sebagai penggerak mula generator
e. AVR
AVR adalah
singkatan dari Automatic Voltage Regulator yang mengatur tegangan yang
berubah-rubah, dan terdiri dari satu kumparan .
Prinsip Kerja Generator, 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. proses terjadinya tenaga mekanik tenaga
listrik ada beberapa syarat .
1. Adany fluks yang ditimbukan
oleh dua buah kutub magnet.
2. Adanya kawat penghantar.
3. Adanya putaran yang
menyebabkan penghantar memotong fluks2 magnet.
Rotor yang
ada pada generator AC pada dasarnya membutuhkan suatu alat yang berfungsi untuk
memutar rotor tersebut misalnya angin, air, uap dan lain-lain. Setelah rotor
berputar, dari perputaran rotor itulah yang akan menghasilkan arus listrik.
dalam
generator sebenarnya terdiri dari banyak lilitan dalam masing-masing fasa yang
terdistribusi pada masing-masing alur stator dan disebut “Lilitan
terdistribusi”. Diasumsikan rotor berputar searah jarum jam, maka fluks medan
rotor bergerak sesuai lilitan jangkar. Satu putaran rotor dalam satu detik
menghasilkan satu siklus per detik atau 1 Hertz (Hz).
Bila
kecepatannya 60 Revolution per menit (Rpm), frekuensi 1 Hz. Maka untuk
frekuensi f = 60 Hz, rotor harus berputar 3600 Rpm. Untuk kecepatan rotor n
rpm, rotor harus berputar pada kecepatan n/60 revolution per detik (rps). Bila
rotor mempunyai lebih dari 1 pasang kutub, misalnya P kutub maka masing-masing
revolution dari rotor menginduksikan P/2 siklus tegangan dalam lilitan stator.
Frekuensi dari tegangan induksi sebagai sebuah fungsi dari kecepatan rotor, dan
diformulasikan dengan:
f = 
Untuk generator sinkron tiga fasa, harus ada tiga belitan yang masing-masing terpisah sebesar 120 derajat listrik dalam ruang sekitar keliling celah udara seperti diperlihatkan pada kumparan a – a’, b – b’ dan c – c’ pada gambar 2. Masing-masing lilitan akan menghasilkan gelombang Fluksi sinus satu dengan lainnya berbeda 120 derajat listrik. Dalam keadaan seimbang besarnya fluksi sesaat :
ΦA = Φm. Sin ωt
ΦB = Φm. Sin ( ωt – 120° )
ΦC = Φm. Sin ( ωt – 240° )
Gambar 2. Diagram Generator AC Tiga Fasa Dua Kutub
Besarnya fluks resultan adalah jumlah vektor ketiga fluks tersebut adalah:
ΦT = ΦA +ΦB + ΦC, yang merupakan fungsi tempat (Φ) dan waktu (t), maka besar- besarnya fluks total adalah:
ΦT = Φm.Sin ωt + Φm.Sin(ωt – 120°) + Φm. Sin(ωt– 240°). Cos (φ – 240°)
Dengan memakai transformasi trigonometri dari :
Sin α . Cos β = ½.Sin (α + β) + ½ Sin (α + β ),
maka dari persamaan diatas diperoleh :
ΦT = ½.Φm. Sin (ωt +φ )+ ½.Φm. Sin (ωt – φ) + ½.Φm. Sin ( ωt + φ – 240° )+ ½.Φm. Sin (ωt – φ) +½.Φm. Sin (ωt + φ – 480°)
Dari persamaan diatas, bila diuraikan maka suku kesatu, ketiga, dan kelima
akan silang menghilangkan. Dengan demikian dari persamaan akan didapat
fluksi total sebesar, ΦT = ¾ Φm. Sin ( ωt - Φ ) Weber .
Jadi medan resultan merupakan medan putar dengan modulus 3/2 Φ dengan
sudut putar sebesar ω. Maka besarnya tegangan masing-masing fasa adalah :
E maks = Bm. ℓ. ω r Volt
dimana :
Bm = Kerapatan Fluks maksimum kumparan medan rotor (Tesla)
ℓ = Panjang masing-masing lilitan dalam medan magnetik (Weber)
ω = Kecepatan sudut dari rotor (rad/s)
r = Radius dari jangkar (meter)
Untuk generator sinkron tiga fasa, harus ada tiga belitan yang masing-masing terpisah sebesar 120 derajat listrik dalam ruang sekitar keliling celah udara seperti diperlihatkan pada kumparan a – a’, b – b’ dan c – c’ pada gambar 2. Masing-masing lilitan akan menghasilkan gelombang Fluksi sinus satu dengan lainnya berbeda 120 derajat listrik. Dalam keadaan seimbang besarnya fluksi sesaat :
ΦA = Φm. Sin ωt
ΦB = Φm. Sin ( ωt – 120° )
ΦC = Φm. Sin ( ωt – 240° )
Gambar 2. Diagram Generator AC Tiga Fasa Dua Kutub
Besarnya fluks resultan adalah jumlah vektor ketiga fluks tersebut adalah:
ΦT = ΦA +ΦB + ΦC, yang merupakan fungsi tempat (Φ) dan waktu (t), maka besar- besarnya fluks total adalah:
ΦT = Φm.Sin ωt + Φm.Sin(ωt – 120°) + Φm. Sin(ωt– 240°). Cos (φ – 240°)
Dengan memakai transformasi trigonometri dari :
Sin α . Cos β = ½.Sin (α + β) + ½ Sin (α + β ),
maka dari persamaan diatas diperoleh :
ΦT = ½.Φm. Sin (ωt +φ )+ ½.Φm. Sin (ωt – φ) + ½.Φm. Sin ( ωt + φ – 240° )+ ½.Φm. Sin (ωt – φ) +½.Φm. Sin (ωt + φ – 480°)
Dari persamaan diatas, bila diuraikan maka suku kesatu, ketiga, dan kelima
akan silang menghilangkan. Dengan demikian dari persamaan akan didapat
fluksi total sebesar, ΦT = ¾ Φm. Sin ( ωt - Φ ) Weber .
Jadi medan resultan merupakan medan putar dengan modulus 3/2 Φ dengan
sudut putar sebesar ω. Maka besarnya tegangan masing-masing fasa adalah :
E maks = Bm. ℓ. ω r Volt
dimana :
Bm = Kerapatan Fluks maksimum kumparan medan rotor (Tesla)
ℓ = Panjang masing-masing lilitan dalam medan magnetik (Weber)
ω = Kecepatan sudut dari rotor (rad/s)
r = Radius dari jangkar (meter)
BAB III
PENUTUP
A. Kesimpulan
Generator
listrik bolak balik (AC) adalah alat yang digunakan untuk memproduksi listrik
bolak balik (AC). Generator ini terdiri dari dua bagian, yaitu rotor dan
stator. Rotor adalah bagian genertor yang bergerak, seperti kumparan. Sedangkan
Stator adalah bagian generator yang diam, seperti magnet permenen, cincin, dan
sikat/terminal
B. Saran
komentar yang membangun makalah ini sangat kami butuhkan, yaitu dengan cara memberikan KOMENTAR pada kolom komentar.
Daftar Pustaka
http://fisika79.wordpress.com/2011/04/10/arus-listrik-ac-2/
http://www.mediabali.net/listrik_dinamis/sifatsifat_listrik_ac.html
Drs. Daryanto. 1995. Pengetahuan Teknik Listrik . Jakarta: PT
Bumi aksara
Komentar
Posting Komentar
silahkan berikan komentar