172962_trafo & Generator.docx

BAB 1 PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Dunia kelistrikan kita mengenal suatu alat yang di sebut motor listrik dan generator listrik. Secara sederhana, generator listrik berfungsi untuk mengubah energi mekanik menjadi energi listrik sedangkan motor listrik berfungsi untuk mengubah energi listrik menjadi energi mekanik. Kedua fungsi dari masing-masing alat tersebut terdapat hubungan. Sebuah generator akan bekerja dengan di bantu motor listrik untuk menggerakkan generator tersebut. Fungsi generator tersebut menjadikan alat ini sangat diperlukan dalam kehidupan sehari-hari. Generator sendiri ada dua macam yaitu generator arus searah (DC) dan generator arus bolak-balik (AC). Pembahasan kali ini, kami akan mencoba menjelaskan tentang generator yaitu generator listrik arus bolak-balik, untuk mendapatkan daya pada generator listrik arus bolak-balik (AC). Sistem pembangkitan listrik yang sudah umum digunakan adalah mesin generator tegangan AC, di mana penggerak utamanya bisa berjenis mesin turbin, mesin diesel atau mesin baling-baling, dalam pengoperasian pembangkit listrik dengan generator, karena faktor keandalan dan fluktuasi jumlah beban, maka disediakan dua atau lebih generator yang dioperasikan dengan tugas terus-menerus, cadangan dan bergiliran untuk generatorgenerator tersebut. Penyediaan generator tunggal untuk pengoperasian terus menerus adalah suatu hal yang riskan, kecuali bila bergilir dengan sumber PLN atau peralatan UPS, untuk memenuhi peningkatan beban listrik maka generatorgenerator tersebut dioperasikan secara paralel antar generator atau paralel generator dengan sumber pasokan lain yang lebih .

1.2 Batasan Masalah Dapat mengetahui pengertian, prinsip kerja, jenis-jenis serta cara kerja dari generator.

1.3 Rumusan Masalah 1.

Apa pengertian dari generator?

2.

bagaimanakah prinsip kerja generator?

3.

Apa sajakah jenis-jenis generator?

4.

Bagaimana cara kerja generator?

1.4 Tujuan Adapun tujuan dari diadakan praktikum ini adalah :

1.4.1 Tujuan Umum 1. Mahasiswa dapat memahami dasar teori generator

1.4.2 Tujuan Khusus 1. Mahasiswa dapat memahami karakteristik generator 2. Mahasiswa dapat mengetahui prinsip kerja generator 3. Mahasiswa mampu mengatahui jenis-jenis generator 4. Mahasiswa mampu menganalisa cara kerja generator 1.5 Manfaat 1.5.1 Manfaat Teoritis 1. Mahasiswa dapat memahami karakteristik generator 2. Mahasiswa dapat menjelaskan cara kerja generator

1.5.2 Manfaat Praktis Mahasiswa dapat mengetahui dan memahami pengertian, prinsip kerja, jenis-jenis serta cara kerja dari generator.

BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Generator Generator listrik adalah sebuah alat yang memproduksi energi listrik dari sumber energi mekanik, biasanya dengan menggunakan induksi elektromagnetik. Proses ini dikenal sebagai pembangkit listrik. Walau generator dan motor punya banyak kesamaan, tapi motor adalah alat yang mengubah energi listrik menjadi energi mekanik. Generator mendorong muatan listrik untuk bergerak melalui sebuah sirkuit listrik eksternal, tapi generator tidak menciptakan listrik yang sudah ada di dalam kabel lilitannya. Hal ini bisa dianalogikan dengan sebuah pompa air, yang menciptakan aliran air tapi tidak menciptakan air di dalamnya. Sumber enegi mekanik bisa berupa resiprokat maupun turbin mesin uap, air yang jatuh melakui sebuah turbin maupun kincir air, mesin pembakaran dalam, turbin angin, engkol tangan, energi surya atau matahari, udara yang dimampatkan, atau apa pun sumber energi mekanik yang lain. Sebelum hubungan antara magnet dan listrik ditemukan, generator menggunakan prinsip elektrostatik. Mesin Wimshurst menggunakan induksi elektrostatik atau "influence". Generator Van de Graaff menggunakan salah satu dari dua mekanisme : 1. Penyaluran muatan dari elektrode voltase-tinggi 2. Muatan yang dibuat oleh efek triboelektrisitas menggunakan pemisahan dua insulator

2.1.1

Macam-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

output ) berupa tegangan bolak-balik.

dihasilkan

(tegangan

2. Generator Arus Searah (DC), Generator arus searah yaitu generator dimana tegangan yang dihasilkan (tegangan output) berupa tegangan searah, karena didalamnya terdapat sistem penyearahan yang dilakukan bisa berupa oleh komutator atau menggunakan dioda.

2.1.2

Fungsi Generator Generator fungsi adalah bagian dari peralatan atau software uji coba elektronik yang digunakan untuk menciptakan gelombang listrik. Gelombang ini bisa berulang-ulang atau satu kali yang dalam kasus ini semacam sumber pemicu diperlukan, secara internal ataupun eksternal. Tipe lain dari generator fungsi adalah sub-sistem yang menyediakan output sebanding terhadap beberapa input

fungsi matematika.

Contohnya, output berbentuk kesebandingan dengan akar kuadrat dari input. Alat seperti itu digunakan dalam sistem pengendali umpan dan komputer

analog.

Generator

fungsi analog umumnya

menghasilkan gelombang segitiga sebagai dasar dari semua outputnya. Segitiga ini dihasilkan oleh kapasitor yang dimuat dan dilepas secara berulang-ulang

dari

sumber arus konstan.

menghasilkan ramp voltase menanjak

dan

menurun

Hal

ini

secara linier.

Ketika voltase output mencapai batas atas dan batas bawah, proses pemuatan

dan

pelepasandibalik

menggunakan komparator,

menghasilkan gelombang segitiga linier. Dengan arus yang bervariasi dan ukuran kapasitor, frekuensi yang berbeda dapat dihasilkan. fungsi generator listrik, electric generator atau generator listrik berfungsi untuk mengubah energi mekanik menjadi energi listrik atau sumber listrik, baik itu sumber listrik AC maupun DC.

2.1.3 Prinsip Kerja Generator Prinsip kerja generator sangatlah sederhana yaitu kumparan jangkar yang memotong medan pada magnet yang dihasilkan kumparan medan akan menimbulkan gerak gaya listrik terhadap

kumparan jangkar. Cara kerja generator yang utama adalah adanya medan magnet dan pemotong medan magnet. Prinsip kerja generator akan lebih mudah dimengerti apabila kita mengetahui terlebih dahulu apa

itu

generator.

Generator

merupakan

alat

yang mampu

menghasilkan energi listrik yang bersumber kepada energi mekanik dan umumnya menggunakan induksi elektromagnetik. Proses tersebut dikenal dengan nama pembangkit listrik. Sumber energi mekanik sendiri bisa berasal dari resiprokat ataupun turbin. Generator listrik pertama kali ditemukan pada tahun 1831 oleh seseorng yang bernama Faraday. Saat itu generator listrik mempunyai bentuk gulungan kawat yang dililitkan pada besi yang berukuran U. Generator tersebut dikenal dengan nama Generator Cakram Faraday.

2.1.4 Cara Kerja Generator Cara kerja generator adalah melalui pergerakan medan magnet yang ada di rotor terhadap kumparan tetap yang terdapat di stator. Medan magnet tersebut dihasilkan dengan cara memberikan tegangan DC (Direct Current) pada kumparan penguat medan yang ada di rotor yang dapat dihasilkan melalui penguat sendiri maupun penguat terpisah. Sumber tegangan DC sendiri bisa didapat dari aki (accumulator).

Setelah

itu

pemotong

medan

magnet

bisa

menggunakan bahan konduktor untuk memotong medan magnet yang ada, karena apabila tidak memotong maka prinsip kerja generator tidak akan timbul yang berupa gaya gerak listrik. Generator listrik mempunyai 2 macam jenis yaitu generator listrik AC dan generator listrik DC. Generator listrik AC mempunyai dua kutub stator sehingga apabila kutub-kutub magnet yang berlawanan dihadapkan maka akan menimbulkan sebuah medan magnet. Sedangkan generator listrik DC mempunyai komulator sehingga arus listrik yang akan dihasilkan berupa arus listrik DC sekalipun sumbernya berupa arus listrik AC. Adapun alat yang mampu mengkonverter arus listrik searah (DC) menjadi arus listrik AC yaitu inverter listrik.

Gambar 2.1 Generator

2.2 Trafo Daya Transformator atau sering disingkat dengan istilah trafo adalah suatu alat listrik yang dapat mengubah taraf suatu tegangan AC ke taraf yang lain. Maksut dari pengubahan taraf tersebut diantaranya seperti menurunkan tegangan AC dari 220VAC ke 12 VAC ataupun menaikkan tegangan dari 110VAC ke 220 VAC. Transformator atau trafo ini bekerja berdasarkan prinsip induksi elektromagnet dan hanya dapat bekerja pada tegangan yang berarus bolak balik (AC).Transformator (trafo) memegang peranan yang sangat penting dalam pendistribusian tenaga listrik. Transformator menaikan listrik yang berasal dari pembangkit listrik PLN hingga ratusan kilo Volt untuk di distribusikan, dan kemudian transformator lainnya menurunkan tegangan listrik tersebut ke tegangan yang diperlukan oleh setiap rumah tangga maupun perkantoran yang pada umumnya menggunakan tegangan AC 220Volt. Sebuah transformator yang sederhana pada dasarnya terdiri dari 2 lilitan atau kumparan kawat yang terisolasi yaitu kumparan primer dan kumparan sekunder. Pada kebanyakan transformator, kumparan kawat

terisolasi ini dililitkan pada sebuah besi yang dinamakan dengan inti besi (Core). Ketika kumparan primer dialiri arus AC (bolak-balik) maka akan menimbulkan medan magnet atau fluks magnetik disekitarnya. Kekuatan medan magnet (densitas fluks magnet) tersebut dipengaruhi oleh besarnya arus listrik yang dialirinya. Semakin besar arus listriknya semakin besar pula medan magnetnya. Fluktuasi medan magnet yang terjadi di sekitar kumparan pertama (primer) akan menginduksi GGL (Gaya Gerak Listrik) dalam kumparan kedua (sekunder) dan akan terjadi pelimpahan daya dari kumparan primer ke kumparan sekunder. Dengan demikian, terjadilah pengubahan taraf tegangan listrik baik dari tegangan rendah menjadi tegangan yang lebih tinggi maupun dari tegangan tinggi menjadi tegangan yang rendah. Sedangkan Inti besi pada transformator atau trafo pada umumnya adalah kumpulan lempengan-lempengan besi tipis yang terisolasi dan ditempel berlapis-lapis dengan kegunaanya untuk mempermudah jalannya fluks magnet yang ditimbulkan oleh arus listrik kumparan serta untuk mengurangi suhu panas yang ditimbulkan.

Gambar 2.2Trafo Daya

2.2 Alat dan Bahan yang digunakan : 1. 2. 3. 4. 5.

Multimeter Testpen Generator Listrik (Genset) Trafo Daya Alat tangan 1 set

BAB 3 METODE PENELITIAN

3.1 Alur Blok Diagram Rangkaian Trafo Daya Gambar 3.1 Alur Blok Diagram Rangkaian Trafo Daya Generator Listrik

Gambar 3.2 Alur Blok Diagram Rangkaian Generator Listrik

3.2 Perancangan Rangkaian

Gambar 3.3 Perancangan Rangkaian Trafo Daya

Gambar 3.4 Perancangan Rangkaian Generator Listrik

3.3 Cara Kerja Rangkaian 3.3.1

Trafo Daya Sebuah transformator yang sederhana pada dasarnya terdiri dari 2 lilitan atau kumparan kawat yang terisolasi yaitu kumparan primer dan kumparan sekunder. Pada kebanyakan transformator, kumparan kawat terisolasi ini dililitkan pada sebuah besi yang dinamakan dengan inti besi (Core). Ketika kumparan primer dialiri arus AC (bolak-balik) maka akan menimbulkan medan magnet atau fluks magnetik disekitarnya. Kekuatan medan magnet (densitas fluks magnet) tersebut dipengaruhi oleh besarnya arus listrik yang dialirinya. Semakin besar arus listriknya semakin besar pula medan magnetnya. Fluktuasi medan magnet yang terjadi di sekitar kumparan pertama (primer) akan menginduksi GGL (Gaya Gerak Listrik) dalam kumparan kedua (sekunder) dan akan terjadi pelimpahan daya dari kumparan primer ke kumparan sekunder. Dengan demikian, terjadilah pengubahan taraf tegangan listrik baik dari tegangan rendah menjadi tegangan yang lebih tinggi maupun dari tegangan tinggi menjadi tegangan yang rendah.

3.3.2

Generator Cara kerja generator adalah melalui pergerakan medan magnet yang ada di rotor terhadap kumparan tetap yang terdapat di stator. Medan magnet tersebut dihasilkan dengan cara memberikan tegangan DC (Direct Current) pada kumparan penguat medan yang ada di rotor yang dapat dihasilkan melalui penguat sendiri maupun penguat terpisah. Sumber tegangan DC sendiri bisa didapat dari aki (accumulator).

Setelah

itu

pemotong

medan

magnet

bisa

menggunakan bahan konduktor untuk memotong medan magnet yang ada, karena apabila tidak memotong maka prinsip kerja generator tidak akan timbul yang berupa gaya gerak listrik. Generator listrik mempunyai 2 macam jenis yaitu generator listrik AC dan generator listrik DC. Generator listrik AC mempunyai dua kutub stator sehingga apabila kutub-kutub magnet yang berlawanan dihadapkan maka akan

menimbulkan sebuah medan magnet. Sedangkan generator listrik DC mempunyai komulator sehingga arus listrik yang akan dihasilkan berupa arus listrik DC sekalipun sumbernya berupa arus listrik AC. Adapun alat yang mampu mengkonverter arus listrik searah (DC) menjadi arus listrik AC yaitu inverter listrik.

BAB 4 ANALISIS PERCOBAAN 4.1 Analisis Percobaan 4.1.1 Trafo Daya Ketika kumparan primer dialiri arus AC (bolak-balik) maka akan menimbulkan medan magnet atau fluks magnetik disekitarnya. Kekuatan medan magnet (densitas fluks magnet) tersebut dipengaruhi oleh besarnya arus listrik yang dialirinya. Semakin besar arus listriknya semakin besar pula medan magnetnya. Fluktuasi medan magnet yang terjadi di sekitar kumparan pertama (primer) akan menginduksi GGL (Gaya Gerak Listrik) dalam kumparan kedua (sekunder) dan akan terjadi pelimpahan daya dari kumparan primer ke kumparan sekunder. Dengan demikian, terjadilah pengubahan taraf tegangan listrik baik dari tegangan rendah menjadi tegangan yang lebih tinggi maupun dari tegangan tinggi menjadi tegangan yang rendah. 4.1.2

Generator Cara kerja generator adalah melalui pergerakan medan magnet yang ada di rotor terhadap kumparan tetap yang terdapat di stator. Medan magnet tersebut dihasilkan dengan cara memberikan tegangan DC (Direct Current) pada kumparan penguat medan yang ada di rotor yang dapat dihasilkan melalui penguat sendiri maupun penguat terpisah. Sumber tegangan DC sendiri bisa didapat dari aki (accumulator).

Setelah

itu

pemotong

medan

magnet

bisa

menggunakan bahan konduktor untuk memotong medan magnet yang ada, karena apabila tidak memotong maka prinsip kerja generator tidak akan timbul yang berupa gaya gerak listrik. Generator listrik adalah alat pembangkit listrik sehingga untuk mengaktifkannya tidak perlu dihubungkan dengan sumber tegangan 220V AC. Generator listrik dapat bekerja dengan sumber aki atau solar. Aki digunakan untuk

menyalakan

starter

secara

otomatis

yang

sekaligus

mengaktifkan motor pada generator listrik. Apabila aki habis, generator listrik tetap dapat digunakan dengan menggunakan solar yang cara mengaktifkan motor pada generator listrik dengan cara menarik engkol. Output berupa tegangan AC sebesar 220V dan kuat arus sebesar 15A sehingga daya yang dihasilkan sebesar 3300W.

4.2 Kesimpulan Berdasarkan percobaan yang telah kami lakukan dapat disimpulkan bahwa pada trafo ketika kumparan primer dialiri arus AC (bolak-balik) maka akan menimbulkan medan magnet atau fluks magnetik disekitarnya. Kekuatan medan magnet (densitas fluks magnet) tersebut dipengaruhi oleh besarnya arus listrik yang dialirinya. Semakin besar arus listriknya semakin besar pula medan magnetnya sedangkan generator listrik adalah alat pembangkit listrik sehingga untuk mengaktifkannya tidak perlu dihubungkan dengan sumber tegangan 220V AC. Generator listrik dapat bekerja dengan sumber aki atau solar. Aki digunakan untuk menyalakan starter secara otomatis yang sekaligus mengaktifkan motor pada generator listrik. Apabila aki habis, generator listrik tetap dapat digunakan dengan menggunakan solar yang cara mengaktifkan motor pada generator listrik dengan cara menarik engkol. Output berupa tegangan AC sebesar 220V dan kuat arus sebesar 15A sehingga daya yang dihasilkan sebesar 3300W.

DAFTAR PUSTAKA

[1].

Sikil Ryapen. 2015. “Pengertian,cara kerja dan jenis-jenis generator”. http://sikil-rayapen.blogspot.co.id/2015/01/pengertiancara-kerja-dan-jenisgenerator.html Diakses pada : 22 Mei 2017

[2]. Dickson Kho. 2017. “Pengertian Transformator (Trafo) dan Prinsip Kerjanya”.

http://teknikelektronika.com/pengertian-transformator-prinsip-

kerja-trafo/ Diakses pada : 4 Juni 2017

LAMPIRAN

Trafo Daya

Generator Listrik