Prinsip Kerja Generator

Generator AC

• Kumparan motor diberi arus searah, timbul medan magnet pada kumparan
• Rotor diputar oleh mesin penggerak utama ( prime mover )
• Medan magnet rotor memotong kumparan utama di stator. 
• Timbul tegangan terinduksi di stator yang gelombang tegangannya berbentuk sinusoida sesuai dengan medan magnet yang mengenainya.Dan dibuktikan dengan hukum Faraday 

E = B . l . v

Konstruksi Motor AC

KONSTRUKSI MOTOR AC

Secara umum konstruksi motor AC terdiri dari :

• Rangka Mesin
• Stator
• Rotor

Agar lebih jelas memahami konstruksi motor ac, mari kita bahas satu persatu bagian dari konstruksi motor AC.

Rangka mesin  

sebagai pemegang stator

Stator 

stator terbuat dari besi silikon yang berlaminasi ( lembaran tipis ) dengan tujuan mengurangi rugi arus EDDY. Inti stator mempunyai alur - alur dimana kumparan stator / jangkar atau kumparan utama diletakkan.

Macam - Macam Bentuk Alur

Setiap bentuk alur memiliki kelebihan dan kekurangan, yang mempengaruhi pemasangan kawat kumparan dan fluks.

Alur terbuka

• mudah memasukkan kumparan tetapi fluks kurang baik

Semi Tertutup

• Agak sulit memasukkan kumparan harus satu persatu, tetapi fluks lebih baik dari alur terbuka

Tertutup

• Sulit memasukkan kumparan, fluks sangat baik

Rotor

Terbuat dari besi berlaminasi. Ada 2 jenis :

- Silindris ( non salient pole )

- Menonjol ( salient pole )

Silindris 

• diameter kecil tetapi panjang baik untuk putaran tinggi digunakan untuk PLTU, PLTG

Menonjol

• untuk putaran rendah, bila digunakan pada putaran tinggi berbahaya karena gaya sentripetalnya. digunakan untuk PLTA
  
  

                 Pada rotor dengan kutub menonjol kadang - kadang ada kumparan peredam ( damper winding ), berupa batang tembaga axial yang kedua ujungnya saling dihubungkan singkat. Gunanya untuk meredam oscilasi bila terjadi perubahan beban secara mendadak.

CT ( Current Transformer )

        Untuk pengukuran arus listrik pada daya besar, tentu akan mengalami kesulitan karena I yang mengalir terlalu besar dan terbatasnya kemampuan alat ukur. Karena itu pada instalasi listrik yang berdaya besar dipasang CT ( Current Transformer ). Perlu diketahui CT bukanlah alat ukur, alat ukur arus yang dipakai tetap Ampere Meter, gampangnya CT adalah alat bantu pengukuran.

        CT berupa inti besi yang dililit  konduktor. Sehingga pada CT mengalir Is ( I sekunder ) inilah yang kita pakai untuk pengukuran.

         Pada CT tertulis 1000 : 5. Trus apa maksudnya ?

1000 adalah arus yang mengalir pada sistem ( Ip )

5       adalah arus yang mengalir pada CT ( Is )

        

         Maksudnya pada sistem mengalir arus 1000 ampere maka pada Is CT mengalir arus 5 ampere dan jika dihubungkan pada ampere meter akan terbaca 5 ampere.

        1000 : 5 adalah perbandingan Ip dengan Is, dimana yang akan terbaca ampere meter adalah Is.

        Untuk lebih memahami tentang CT saya beri persoalan

Jika ada CT dengan spesifikasi CT 1000 : 5 dan pada sistem mengalir arus 500 ampere maka berapa yang terbaca di ampere meter ( Is )???.

1000 / 5 = 500 / x

2500 = 1000x

x = 2,5

Untuk lebih jelasnya saya beri gambar pemasangan CT

Pemasangan CT

Perbandingan Motor Sinkron dan Motor Asinkron

Motor Asinkron

Motor Asinkron

Beberapa perbedaan antara motor sinkron dan asinkron :

1. Untuk Frekuensi tertentu motor sinkron bekerja  pada putaran konstan ----- ns = f  x 60 / P sedangkan motor asinkron bila dibebani n ( putaran ) akan turun.
2. Motor sinkron dapat bekerja pada power factor yang berbeda, lagging atau leading. Motor asinkron selalu lagging
3. Motor sinkron kopel startnya kecil.
4. Pada motor sinkron perubahan tegangan input tidak terlalu mempengaruhi torsi, tidak seperti motor asinkron.
5. Motor sinkron memerlukan eksitasi DC.
6. Motor sinkron lebih kompleks dan lebih mahal dibanding motor asinkron.

Kerugian Generator DC

Generator DC

       Generator DC masih dianggap ekonomis pada kapasitas daya maksimum 5 MW, lebih dari itu muncul beberapa problem yaitu :

• Untuk kapasitas daya yang besar ( melayani banyak kebutuhan beban ), maka perlu didesign generator - generator yang besar pula. Terutama bila putarannya pelan. Generatot DC yang besar dayanya, akan mengalami kerugian daya besar pula pada sikat -  sikat dan komutasinya. Kerugian pada komutasi dan sikat di sini merupakan segi mekanis dan rugi listrik.
• Untuk memperkecil rugi daya dan rugi tegangan dapat saja didesign generator DC bertegangan tinggi/menengah, tetapi dengan tegangan yang relatip tinggi maka resiko loncatan bunga api pada sikat juga semakin tinggi.
• Generator DC yang berkapasitas besar, akan memiliki dimensi ( ukuran fisik ) yang besar pula, hal ini mempersulit perakitannya di power house.
• Dengan adanya problema sikat dan komutasi, secara ekonomis generator DC berkapasitas besar cukup boros dalam hal perawatan dan penggantian komponen.

Dan dapat disimpulkan kerugian banyak terjadi pada sikat - sikat dan komutasinya