generator

Generator adalah suatu sistem yang menghasilkan tenaga listrik dengan masukan tenaga mekanik . Jadi disini generator berfungsi untuk mengubah tenaga mekanik menjadi tenaga listrik yang mempunyai prinsip kerja sebagai berikut :
Bilamana rotor diputar maka belitan kawatnya akan memotong gaya-gaya magnit pada kutub magnit, sehingga terjadi perbedaan tegangan, dengan dasar inilah timbullah arus listrik, arus melalui kabel/kawat yang ke dua ujungnya dihubungkan dengan cincin geser. Pada cincin-cincin tersebut menggeser sikat-sikat, sebagai terminal penghubung keluar.

Generator adalah suatu sistem yang menghasilkan tenaga listrik dengan masukan tenaga mekanik . Jadi disini generator berfungsi untuk mengubah tenaga mekanik menjadi tenaga listrik yang mempunyai prinsip kerja sebagai berikut :
Bilamana rotor diputar maka belitan kawatnya akan memotong gaya-gaya magnit pada kutub magnit, sehingga terjadi perbedaan tegangan, dengan dasar inilah timbullah arus listrik, arus melalui kabel/kawat yang ke dua ujungnya dihubungkan dengan cincin geser. Pada cincin-cincin tersebut menggeser sikat-sikat, sebagai terminal penghubung keluar.
Bagian-bagian generator :
1. Rotor, adalah bagian yang berputar yang mempunyai bagian terdiri dari poros, inti, kumparan, cincin geser, dan sikat-sikat.
2. Stator, adalah bagian yang tak berputar (diam) yang mempunyai bagian terdiri dari rangka stator yang merupakan salah satu bagian utama dari generator yang terbuat dari besi tuang dan ini merupakan rumah dari semua bagian-bagian generator, kutub utama beserta belitannya, kutub-kutub pembantu beserta belitannya, bantalan-bantalan poros.


Gambar 2.1 Konstruksi sederhana sebuah generator

Macam Generator
Berdasarkan tegangan yang dibangkitkan generator dibagi menjadi 2 yaitu :
1. Generator Arus Bolak-Balik (AC)
Generator arus bolak-balik yaitu generator dimana tegangan yang dihasilkan (tegangan out put ) berupa tegangan bolak-balik.
2. Generator Arus Searah (DC)
Generator arus searah yaitu generator dimana tegangan yang dihasilkan (tegangan out put) berupa tegangan searah, karena didalamnya terdapat sistem penyearahan yang dilakukan bisa berupa oleh komutator atau menggunakan dioda.

Berdasarkan sistem pembangkitannya generator AC dapat dibagi menjadi 2 yaitu :
1. Generator 1 fasa
Generator yang dimana dalam sistem melilitnya hanya terdiri dari satu kumpulan kumparan yang hanya dilukiskan dengan satu garis dan dalam hal ini tidak diperhatikan banyaknya lilitan. Ujung kumparan atau fasa yang satu dijelaskan dengan huruf besar X dan ujung yang satu lagi dengan huruf U.
2. Generator 3 fasa
Generator yang dimana dalam sistem melilitnya terdiri dari tiga kumpulan kumparan yang mana kumparan tersebut masing-masing dinamakan lilitan fasa. Jadi pada statornya ada lilitan fasa yang ke satu ujungnya diberi tanda U – X; lilitan fasa yang ke dua ujungnya diberi tanda dengan huruf V – Y dan akhirnya ujung lilitan fasa yang ke tiga diberi tanda dengan huruf W – Z.
Jenis generator yang digunakan dalam pembuatan tugas akhir ini yaitu generator AC 1 fasa.
Lilitan stator
Lilitan stator terdiri atas beberapa kumparan, yang dipasang dalam alur-alur inti stator. Pada kumparan stator terdapat sisi kumparan yang terletak dalam alur-alur, dan kepala-kepala kumparan yang menghubungkan sisi-sisi kumparan diluar alur-alur satu sama lain. Tiap-tiap kumparan terdiri atas satu atau lebih lilitan menurut besar tegangan. Dalam gambar 2.2a dilukiskan sebuah kumparan yang terdiri atas empat lilitan. Jumlah kawat tiap sisi kumparan sama banyaknya dengan jumlah lilitan pada tiap-tiap kumparan.
Perhitungan Tegangan Generator
Dengan diputarnya rotor generator sepanjang dua poolstek (jarak antara pertengahan kutub magnit dengan pertengahan kutub magnit berikutnya yaitu diukur pada keliling besi stator), maka akan dibangkitkan suatu tegangan induksi di dalam lilitan A yang besarnya dapat ditulis e = 4 Φ 10-8 volt. Harga ini meliputi satu periode.
Karena banyaknya periode dalam tiap detik dinyatakan dengan huruf f singkatan dari frekuensi, maka besarnya GGL dapat dituliskan sebagai berikut :
Erata-rata = e. f = 4. Φ. f. 10-8 volt.
GGL diatas adalah harga rata-rata dari GGL untuk mendapatkan harga efektifnya maka seluruhnya harus dikalikan dengan suatu angka perbandingan :
fv = Harga efektif
Harga rata-rata

= 1,111.
Angka perbandingan (Konstanta) diatas dinamakan faktor bentuk dan dalam rumus-rumus selalu dinyatakan dengan singkatan fv.
Jadi harga efektif dari GGL yang dibangkitkan dalam lilitan A itu adalah :
E = 4. f. fv.Φ. 10-8 Volt.
Karena seluruh jumlah lilitan stator terdiri atas banyak lilitan kawat sebanyak W, maka besarnya GGL yang dibangkitkan dalam generator adalah:
E = 4. f. fv. Φ. W. 10-8 Volt.
Ketentuan rumus diatas ini hanya berlaku jika lilitan-lilitan kawatnya sebanyak W itu saling berhubungan seri dan banyaknya saluran (alur) hanya satu. Tetapi dalam kenyataannya bahwa banyaknya alur tiap kutub adalah lebih dari satu seperti : 2 dan 3 dan sebagainya.
Untuk lilitan stator yang mempunyai saluran lebih dari pada satu, maka keadaan GGL yang dibangkitkan dalam lilitan-lilitan kawat akan agak berkurang daripada ketentuan rumus diatas. Ini dikarenakan bahwa kawat-kawat dalam tiap-tiap saluran itu berhadapan dengan Φ yang tidak sama besarnya. Oleh karena itu dalam ketentuan tersebut diatas masih harus dikalikan lagi agar konstanta yang dinamakan : faktor lilitan dan dinyatakan dengan suatu huruf fw.
Besarnya faktor lilitan untuk generator fasa tunggal adalah 0,8 dan untuk generator fasa tiga (generator arus putar) adalah 0,96.
Dengan demikian maka secara lengkap rumus diatas untuk GGL dari generator dapat dituliskan sebagai berikut :
E = 4. f. fv. fw. Φ. W. 10-8 Volt
Dimana :
E = Tegangan GGL generator (V)
f = frekuensi generator (Hz)
fv = faktor efektif = 1,111
fw= faktor lilitan (untuk generator fasa tunggal adalah 0,8 dan untuk generator fasa tiga adalah 0,96).
Φ = fluks (garis gaya = 108 maxwell)
W = lilitan