BAB
I
PENGERTIAN
MESIN ARUS SEARAH(MESIN DC)
Mesin arus searah adalah motor atau
generator yang menggunakan arus DC sebagai arus yang digunakan ataupun
dihasilkan.Untuk membedakan antara generator DC dan motor DC dapat dilihat
pengertiannya sebagai berikut.
Generator arus
searah (generator DC) adalah alat atau mesin konversi energi mekanis berupa
putaran menjadi energi listrik arus searah. Energi mekanik di pergunakan untuk
memutar kumparan kawat penghantar di dalam medan magnet. Berdasarkan hukum Faraday,
maka pada kawat penghantar akan timbul ggl induksi yang besarnya sebanding
dengan laju perubahan fluksi yang dilingkupi oleh kawat penghantar. Bila
kumparan kawat tersebut merupakan rangkaian tertutup, maka akan timbul arus
induksi. Yang membedakannya dengan generator lain yaitu terletak pada komponen
penyearah yang terdapat didalamnya yang disebut dengan komutator dan sikat.
Motor arus searah (motor DC) adalah
mesin yang merubah enargi listrik arus searah menjadi energi mekanis yang
berupa putaran. Hampir pada semua prinsip pengoperasiannya, motor arus searah
sangat identik dengan generator arus searah. Kenyataannya mesin yang bekerja
baik sebagai generator arus searah akan bekerja baik pula sebagai motor arus
searah. Oleh sebab itu sebuah mesin arus searah dapat digunakan baik sebagai
motor arus searah maupun generator arus searah.
BAB
II
GENERATOR
ARUS SEARAH
II.1. Umum
Generator arus searah mempunyai
komponen dasar yang umumnya hampir sama dengan komponen mesin – mesin listrik
lainnya. Secara garis besar generator arus searah adalah alat konversi energi
mekanis berupa putaran menjadi energi listrik arus searah. Energi mekanik di
pergunakan untuk memutar kumparan kawat penghantar di dalam medan magnet.
Berdasarkan hukum Faraday, maka pada kawat penghantar akan timbul ggl induksi
yang besarnya sebanding dengan laju perubahan fluksi yang dilingkupi oleh kawat
penghantar. Bila kumparan kawat tersebut merupakan rangkaian tertutup, maka
akan timbul arus induksi. Yang membedakannya dengan generator lain yaitu
terletak pada komponen penyearah yang terdapat didalamnya yang disebut dengan
komutator dan sikat.
II.2. Konstruksi Generator Arus
Searah
Generator arus searah memiliki
konstruksi yang terdiri atas dua bagian yaitu bagian yang berputar ( rotor )
dan bagian yang diam ( stator ). Yang termasuk stator adalah rangka, komponen
magnet dan komponen sikat. Sedangkan yang termasuk rotor adalah jangkar,
kumparan jangkar dan komutator. Secara umum konstruksi generator arus searah
adalah seperti gambar berikut :
1.
Badan Generator ( Rangka )
Fungsi
utama dari badan generator adalah sebagai bagian dari tempat mengalirnya fluks
magnit yang di hasilkan kutub-kutub magnit, karena itu badan generator dibuat
dari bahan ferromagnetik. Disamping itu badan generator ini berfungsi untuk
meletakkan alat-alat tertentu dan melindungi bagian-bagian mesin lainnya. Oleh
karena itu badan generator harus dibuat dari bahan yang kuat. Untuk memenuhi
kedua persyaratan pokok di atas, maka umumnya badan generator untuk mesin-mesin
kecil dibuat dari besi tuang. Sedangkan generator yang besar umumnya dibuat
dari plat-plat campuran baja. Biasanya pada generator terdapat name palate yang
bertuliskan spesifikasi umum atau data-data teknik dari generator. Selain name
plate badan generator juga terdapat terminal box yang merupakan
tempat-tempat ujung-ujung lilitan penguat magnit dan lilitan jangkar. Gambar
dari rangka generator arus searah dapat dlihat di bawah ini :
2.
Magnet penguat dan kumparan penguat medan
Sebagaimana
diketahui bahwa fluks magnet yang terdapat pada generator arus searah
dihasilkan oleh kutub magnet buatan yang dihasilkan dengan prinsip
elektromagnetik. Magnet penguat terdiri dari inti kutub dan sepatu kutub (lihat
Gambar 2.3).
Adapun
fungsi dari sepatu kutub adalah :
a. Menyebarkan fluks pada celah udara dan juga karena
merupakan bidang lebar, maka akan mengurangi reluktansi jalur magnet.
b.
Sebagai pendukung secara mekanis untuk kumparan penguat atau kumparan medan.
Inti
kutub terbuat dari lembaran-lembaran besi tuang atau baja tuang. Sepatu kutub
dilaminasi dan di baut ke inti kutub. Sedangkan kutub (inti kutub dan sepatu
kutub) dibaut atau dikeling ke rangka mesin.
Kumparan penguat atau kumparan kutub terbuat dari
kawat tembaga (berbentuk bulat atau strip / persegi) yang dililitkan sedemikian
rupa dengan ukuran tertentu.
3.
Sikat
Fungsi
dari sikat adalah untuk jembatan bagi aliran arus dari lilitan jangkar dengan
beban. Disamping itu sikat memegang peranan penting untuk terjadinya komutasi.
Agar gesekan antara komutator-komutator dan sikat tidak mengakibatkan ausnya
komutator, maka sikat lebih lunak daripada komutator.
Sikat
terbuat dari karbon, grafit , logam grafit, atau campuran karbon-grafit, yang
dilengkapi dengan pegas penekan dan kotak sikat. Besarnya tekanan pegas dapat
diatur sesuai dengan keinginan. Permukaan sikat ditekan ke permukaan segmen
komutator untuk menyalurkan arus listrik. Karbon yang ada diusahakan memiliki
konduktivitas yang tinggi untuk mengurangi rugi-rugi listrik, dan koefisien
gesekan yang rendah untuk mengurangi keausan.
4.
Komutator
Sebagaimana
diketahui komutator berfungsi sebagai penyearah mekanik, yaitu untuk
mengumpulkan arus listrik induksi dari konduktor jangkar dan mengkonversikannya
menjadi arus searah melalui sikat yang disebut komutasi. Agar menghasilkan
penyearahan yang lebih baik maka komutator yang digunakan hendaknya dalam
jumlah yang besar.
Komutator
terbuat dari batangan tembaga yang dikeraskan, yang diisolasi dengan bahan
sejenis mika.
5. Jangkar
Jangkar
yang umum digunakan dalam generator arus searah adalah yang berbentuk silinder
yang di beri alur-alur pada permukaannya untuk tempat melilitkan
kumparan-kumparan tempat terbentuknya ggl induksi. Jangkar di buat dari bahan
ferromagnetik, dengan maksud agar lilitan jangkar terletak dalam daerah yang
induksi magnitnya besar, supaya ggl induksi yang terbentuk dapat bertambah
besar.
Seperti
halnya inti kutub magnet, maka jangkar dibuat dari bahan berlapis-lapis tipis
untuk mengurangi panas yang terbentuk karena adanya arus pusar (eddy current).
Bahan yang digunakan untuk jangkar ini sejenis campuran baja silicon. Pada
umumnya alur tidak hanya diisi satu sisi kumparan, tetapi diisi lebih dari satu
sisi kumparan yang disusun secara berlapis.
6. Prinsip Kerja Generator Arus Searah
Suatu
generator arus searah bekerja berdasarkan prinsip induksi magnetis sesuai
dengan Hukum Faraday. Bila ada sepotong penghantar dalam medan magnet yang
berubah-ubah terhadap waktu, maka pada penghantar tersebut akan terbentuk GGL
induksi. Demikian pula sebaliknya bila sepotong penghantar digerak-gerakkan
dalam medan magnet, dalam penghantar tersebut juga terbentuk GGL induksi. Suatu
penghantar yang diputar dalam medan magnet dapat dilihat pada gambar berikut.
US92345678O+-RABCD
Gambar
2.9. Suatu penghantar yang diputar dalam medan magnet
Medan
magnetnya dihasilkan oleh kumparan medan sedangkan untuk menghasilkan efek
perubahan fluksi maka belitan penghantar diputar oleh prime mover. Bentuk
tegangan yang dihasilkan dapat terlihat pada gambar di bawah ini :
123456789et
Gambar
2.10. Bentuk gelombang tegangan yang dihasilkan
Posisi
1 : fluksi yang menembus belitan maksimum tapi perubahan fluksi adalah minimum.
Ini disebabkan belitan AB dan CD tidak terpotong fluksi sehingga EMF = 0
Posisi
3 : fluksi yang menembus belitan minimum tapi perubahan fluksi adalah maksimum
akibatnya EMF yang terinduksi juga maksimum.
Untuk
posisi putaran berikutnya sama dengan posisi di atas yaitu untuk posisi I EMF
induksi maksimum, posisi F maksimum. Apabila terminal-terminal dari generator
dihubungkan ke beban maka akan terbentuk atau mengalir arus. Karena tegangan
induksi adalah bolak-balik maka arus induksinya juga bolak-balik. Tegangan
bolak-balik inilah yang akan disearahkan dengan komutator yang akan diuraikan
berikutnya. Persamaan tegangan bolak-balik yang dihasilkan dalam hal ini dapat
diturunkan dari hukum Faraday, yaitu :
........................................................................
(2.3) dtdNeΦ−=
Universitas
Sumatera Utara
Seperti yang telah dijelaskan sebelumnya bahwa fluksi
yang dihasilkan adalah fluksi yang berubah terhadap waktu dan berbentuk
sinusoidal, maka persamaan fluks dalam rangkaian kumparan adalah :
Φ =
Φm cos ωt ....................................................................
(2.4)
dΦ = - ω Φm sin ωt dt
Maka
Persamaan (2.3) di atas dapat diturunkan menjadi :
e =
- N – ω Φm Sin ωt dt
dt
e =
N ω Φm Sin ωt .............................................................
(2.5)
Tegangan
induksi ini akan mencapai maksimum pada saat wt = π/2 rad, maka tegangan
induksi maksimum :
Emax
= N Φm ω......................................................................
(2.6)
Persamaan
(2.5) di atas dapat ditulis menjadi :
e =
Emax Sin ωt ....................................................................
(2.7)
Untuk
harga efektif dari tegangan yang dihasilkan adalah :
2222maxΦ=Φ==NfENEEeffeffπω
(Volt)
……………………………… (2.8) fNEeffΦ=44,4
Emf
yang dihasilkan berupa siklus sinusoidal tegangan bolak-balik. Dengan cincin
komutasi yang segmen-segmennya terhubung dengan ujung konduktor jangkar,
menyebabkan perubahan pada tegangan keluarannya menjadi tegangan yang searah.
Proses ini dinamakan proses komutasi.
Universitas
Sumatera Utara
II.4. Prinsip Penyearah
Pada
generator arus searah, penyearahan dilakukan secara mekanis dengan menggunakan
alat yang disebut komutator. Komutator pada prinsipnya mempunyai bentuk yang
sama dengan cincin seret, hanya cincin tersebut dibelah dua kemudian disatukan
kembali dengan menggunakan bahan isolator. Masing-masing bahan komutator
dihubungkan dengan sisi kumparan tempat terbentuknya GGL. Komutator I
dihubungkan dengan sisi AB dan komutator II dihubungkan dengan sisi CD ( lihat
gambar di bawah ini ).
Fluks
MagnitIIBDIIIEFACRII
Gambar
2.11. Suatu penghantar yang ditembus oleh fluksi
Jika
kumparan ABCD berputar, maka sikat-sikat akan bergesekan dengan
komutator-komutator secara bergantian. Peristiwa bergesekan / perpindahan
sikat-sikat dari satu komutator ke komutator berikutnya disebut komutasi.
Peristiwa komutasi inilah yang menyebabkan terjadinya penyearahan yang
prinsipnya adalah sebagai berikut :
1.
Mula-mula sisi AB berada pada kedudukan 0 dan sisi CD berada pada kedudukan
yang berlawanan yaitu 6. Pada saat ini tentu saja pada sisi AB dan CD tidak
Universitas
Sumatera Utara
berbentuk GGL. Pada saat ini pula sikat-sikat
berhubungan dengan bagian isolator kedua komutator. Ini berarti sikat-sikat
berpotensial nol.
2.
Kumparan berputar terus, sekarang sisi AB bergerak di daerah utara (dari
kedudukan 0 menuju 3) dan sisi CD bergerak di daerah selatan. Sesuai dengan
hukum tangan kanan maka GGL yang terbentuk pada sisi AB arahnya menjauhi kita,
sedangkan pada sisi CD terbentuk GGL yang arahnya mendekati kita. Jika arus
listrik di dalam sumber mengalir dari negatif ( - ) ke positif ( + ), maka pada
saat itu komutator I dan sikat E berpotensial negatif, sedangkan komutator II
dan sikat F berpotensial positif.
USE =
0F = 0E = -F = +E = 0F = 0E = -F = +36902845710111
Gambar
2.12. Ilustrasi proses penyearahan
3.
Saat sisi kumparan AB sampai pada kedudukan 6 dan CD kedudukan 12, maka pada
saat ini sikat-sikat berpotensial nol karena GGL induksi yang terbentuk pada
masing-masing sisi kumparan adalah nol, sikat-sikat hanya berhubungan dengan
isolator.
Universitas
Sumatera Utara
4.
Kumparan ABCD bergerak terus, sisi AB bergerak di daerah selatan (dari
kedudukan 6 menuju 12) sehingga GGL yang terbentuk pada sisi kumparan AB
arahnya mendekati kita, sebaliknya pada sisi CD yang bergerak di daerah utara
terbentuk GGL yang arahnya menjauhi kita. Pada saat itu komutator I dan sikat F
berpotensial positif sedangkan komutator II dan sikat E negatif. Sehingga
dihasilkan tegangan induksi dengan bentuk gelombang seperti gambar 2.13 di
bawah ini :
Emax
(Volt)e (Volt)dt
Gambar
2.13. Bentuk gelombang tegangan hasil dari proses penyearahan
II.5.
Reaksi Jangkar
Jika
generator arus searah dihubungkan ke beban melalui terminal out-put, maka arus
listrik akan mengalir pada kumparan jangkarnya. Aliran arus ini akan
menghasilkan fluksi medan magnet sendiri, yang akan mempengaruhi (distort)
fluksi medan magnet yang telah ada sebelumnya dari kutub mesin. Pada keadaan
ini fluks yang dihasilkan oleh generator akan menjadi berkurang karena arah
kedua vektor fluksi magnetis tadi saling berlawanan. Adanya pengaruh fluksi
magnetik yang
Universitas
Sumatera Utara
ditimbulkan akibat arus beban ini dinamakan reaksi
jangkar. Reaksi jangkar ini akan menimbulkan dua masalah yakni:
Masalah
pertama yang disebabkan oleh reaksi jangkar adalah pergeseran bidang netral (neutral
plane). Bidang netral magnetis didefinisikan sebagai bidang di dalam mesin
dimana kecepatan gerak kumparan rotor benar-benar paralel dengan garis fluks
magnet, sehingga induksi ggl pada bidang konduktor tersebut benar-benar nol.
ωUSωUSωUSωUSωUSωUS(A)(B)(C)(D)(E)(F)
Gambar
2.14. Proses terjadinya reaksi jangkar
Pada
saat belum dibebani, sumbu sikat terletak pada garis netral magnetik yang tegak
lurus terhadap fluksi utama, yaitu menurut garis OA. Sedangkan fluks utama Φu
pada generator digambarkan menurut garis OB. Setelah generator dibebani, maka
akan timbul arus jangkar yang menimbulkan fluksi jangkar Φa yang searah dengan
vektor OA. Akibat interaksi kedua fluksi tersebut menimbulkan fluksi resultante
Φr yang searah dengan vektor OC.
Universitas
Sumatera Utara ΦuΦrΦaABC0N
Gambar 2.15. Proses pergeseran bidang netral
Dengan
timbulnya fluksi resultante Φr ini, maka garis netral magnetik yang seharusnya
tegak lurus fluksi utama OB, kini berubah menjadi tegak lurus terhadap garis
OC; yaitu searah garis ON. Kalau keadaan ini dibiarkan maka akan timbul bunga
api pada sikat. Untuk menghilangkannya, maka sikat harus digeser posisinya
sehingga sumbu sikat kembali menjadi tegak lurus terhadap arah vektor fluks
utama. Namun akibatnya fluks utama akan berkurang dan terjadi demagnetizing
effect jika sikat digeser berlawanan dengan arah putaran mesin. Bila setiap
terjadi perubahan beban sehingga sikat harus digeser tentunya sangat tidak
dinginkan. Untuk mengatasinya maka dibuatlah kutub komutasi dan kumparan
kompensasi.
Masalah
kedua akibat reaksi jangkar adalah pelemahan fluks. Hal ini dapat dijelaskan
pada gambar 2.16. Kebanyakan mesin listrik bekerja pada kerapatan fluks yang
dekat dengan titik jenuhnya, karenanya pada lokasi di permukaan kutub dimana
gaya gerak magnet (ggm) rotor menambahkan ggm kutub, terjadi sedikit peningkatan
kerapatan fluks (ΔΦn). Tetapi pada lokasi permukaan kutub di mana ggm rotor
mengeleminir ggm kutub, terdapat penurunan kerapatan fluks (ΔΦt) yang lebih
besar,
Universitas
Sumatera Utara
sehingga penjumlahan rata-rata kerapatan fluks yang
terjadi adalah kerapatan fluks kutub yang semakin berkurang.
Φ
(Weber)Kurva Pemagnetan{{ΔΦnΔΦtF (Ampere Turn)Fk + FjFk - FjFkΔΦn = Penguatan
fluksΔΦt = Pelemahan FluksFk = Gaya gerak magnet kutubFj = Gaya gerak magnet
jangkar
Gambar
2.16. Kurva Pemagnetan Ketika Terjadi Reaksi Jangkar
Akibat
pelemahan fluks ini pada generator arus searah adalah pengurangan nilai pasokan
tegangan oleh generator ke beban. Pada motor arus searah pengaruh yang
ditimbulkan menjadi lebih serius, dimana pelemahan fluks akan menyebabkan motor
arus searah, khususnya motor arus serah shunt akan berputar demikian cepatnya
hingga tak terkendali.
II.6.
Pembangkitan Tegangan Induksi pada Generator Arus Searah
Pada
saat mesin dihidupkan timbul suatu fluks residu yang memang sudah terdapat pada
kutub. Dengan memutar rotor akan dibangkitkan tegangan induksi yang kecil pada
sikat. Akibat adanya tegangan induksi ini mengalirkan arus pada
Universitas
Sumatera Utara
kumparan medan. Arus ini akan menimbulkan fluks yang
memperkuat fluks yang telah ada sebelumnya. Proses terus berlangsung hingga
dicapai tegangan yang stabil. Garis lengkung pada gambar 2.17 menggambarkan
kurva pemagnetan untuk suatu generator berpenguatan sendiri pada suatu putaran
tertentu, sedangkan garis lurus menyatakan persamaan tegangan kumparan medan
dengan tahanan Rf . Oa adalah tegangan yang timbul akibat adanya fluks
residu dan menimbulkan arus pada kumparan medan sebesar Ob. Dengan adanya arus
kumparan ini , tegangan induksi membesar menjadi Oc (akibat bertambahnya
fluks). Selanjutnya tegangan Oc memperkuat arus medan, yaitu menjadi sebesar
Od. Dengan demikian proses penguatan arus medan berlangsung hingga dicapai
tegangan yang stabil yaitu pada titik X (perpotongan antara kurva pemagnetan
dengan garis tahanan medan). Jika tahanan medan diperbesar, tegangan induksi
yang dibangkitkan menjadi lebih kecil. Berarti makin besar tahanan kumparan
medan, makin buruk generator tersebut.
ObdacXKurva
magnetisasiGaris Tahanan MedanEaIf
Gambar
2.17. Proses pembangkitan tegangan pada generator arus searah
Universitas
Sumatera Utara
Gambar 2.17 menunjukkan pembangkitan tegangan
generator dalam tahapan - tahapan yang berlainan. Tahapan - tahapan ini
digambarkan untuk memperjelas feedback positif antara tegangan internal
generator dengan arus medannya. Pada generator yang sesungguhnya, tegangan
tidak dibangkitkan dalam tahapan - tahapan tertentu, malah sebaliknya antara Ea
dan If naik secara serempak sampai keadaan tunak tercapai. Ada
beberapa kemungkinan yang dapat menyebabkan tidak terjadi pembangkitan tegangan
pada generator arus searah,
yaitu
:
a. Kemungkinan tidak adanya fluks sisa
b. Arah putaran generator mungkin terbalik
c.
Besar tahanan medan mungkin diset terlalu besar dari nilai tahanan kritisnya.
II.7.
Pengaturan Tegangan Generator Arus Searah
Ada
dua cara yang dapat digunakan untuk mengatur tegangan pada generator dc shunt,
yaitu :
1.
Mengubah kecepatan ωm dari generator
2.
Mengubah tahanan medan dari generator, sehingga merubah arus medannya.
Mengubah
tahanan medan adalah metode utama yang digunakan untuk mengatur tegangan
terminal generator dc shunt. Jia tahanan medan Rf diturunkan, maka arus medan
If = Vt / Rf akan naik. Jika If naik maka akan terjadi penambahan fluks yang
akan menaikkan tegangan internal generator Ea yang pada akhirnya akan
menaikkan tegangan terminal Vt.
Universitas
Sumatera Utara
II.8. Jenis - Jenis Generator Arus Searah
Berdasarkan
metode eksitasi yang diberikan, maka generator arus searah dapat
diklasifikasikan dalam dua jenis:
II.8.1.
Generator Arus Searah Berpenguatan Bebas (Separately Excited Generator).
Pada
jenis generator ini, fluks medan diperoleh dari sumber lain yang terpisah dari
generator tersebut.
EaIaILRLRaωmVT+-VfIfLfRf
Gambar
2.18. Rangkaian Generator DC Penguatan Bebas
Tegangan
searah yang diberikan pada kumparan medan yang mempunyai tahanan Rf akan
menghasilkan arus If dan menimbulkan fluks pada kedua kutub. Tegangan
induksi akan dibangkitkan. Jika generator dihubungkan dengan beban RL, dan Ra
adalah tahanan dalam generator, maka hubungan yang dapat dinyatakan adalah
:
Vt
= IL . RL ........................................................................
(2.9)
Ea
= Vt + Ia . Ra ..................................................................
(2.10)
Universitas
Sumatera Utara
Ia = IL ...................................................................................
(2.11)
II.8.2.
Generator Arus Searah Berpenguatan Sendiri (Self Excited Generator).
Pada
generator jenis ini, fluksi medan dihasilkan oleh rangkaian medan yang terdapat
pada generator itu sendiri. Oleh karena itu, arus kemagnitannya dipengaruhi
oleh nilai-nilai tegangan dan arus yang terdapat pada generator. Berdasarkan
hubungan kumparan penguat magnit dengan kumparan jangkar, generator penguatan
sendiri dibedakan atas :
1)
Generator Arus Searah penguatan shunt
Generator
arus searah penguatan shunt yaitu generator penguatan sendiri di mana kumparan
penguat magnitnya dihubungkan parallel (shunt) dengan kumparan jangkar.
Ea
+-VT LF RF Ra If Ia IL +-
Gambar
2.19. Rangkaian Generator DC Shunt
………………………………………………………….
(2.12) LFAIII+=
………………………………………………………
(2.13) AAATRIEV−=
Universitas
Sumatera Utara
……………………………………………………………... (2.14) FTFRVI=
2)
Generator Arus Searah penguatan seri
Genertaor
arus searah penguatan seri yaitu generator penguatan sendiri di mana kumparan
penguat magnitnya dihubungkan seri dengan kumparan jangkar.
Ea
+-+-VTRARSLSIAISIL
Gambar
2.20. Rangkaian Generator DC Seri
...........................................................................................
(2.15) LSAIII==
..........................................................................
(2.16) ()SAAATRRIEV+−=
3)
Generator Arus Searah penguatan kompon
Generator
arus searah kompon adalah generator arus searah yang kumparan penguat magnitnya
terdiri dari kumparan penguat shunt dan kumparan penguat seri. Karena ada dua
kemungkinan cara meletakkan kumparan penguat serinya, maka berdasarkan letak
kumparan penguat seri, generator kompon dibedakan atas :
Universitas
Sumatera Utara
a)
Generator DC Kompon Panjang
Ea
+-+-RARSLSIAILVTIFLF
Gambar
2.21. Rangkaian Generator DC Kompon Panjang
……………………………………………………………….
(2.17) FLAIII+=
……………………………………………………
(2.18) ()SAAATRRIEV+−=
…………………………………………………………………..
(2.19) FTFRVI=
b)
Generator DC Kompon Pendek
Ea
+-+-RARSLSIAILVTIFLF
Gambar
2.22. Rangkaian Generator DC Kompon Pendek
………………………………………………………………
(2.20) FLAIII+=
…………………………………………………
(2.21) ()SLAAATRIRIEV+−=
………………………………………………………………….
(2.22) FTFRVI=
Universitas
Sumatera Utara
II.9. Effisiensi Generator Arus Searah
Untuk
menjelaskan efisiensi pada generator arus searah, dapat diamati diagram aliran
daya pada generator dc berikut ini
Daya
In-put Mekanik Rugi Besi dan GesekanDaya Elektrik yang Dibangkitkan pada
JangkarEa . IaRugi-rugi TembagaDaya Out-putElektrikABC
Gambar
2.23 Diagram Aliran Daya Generator DC
Pada
mesin dc (generator dan motor), ada tiga jenis efisiensi yang diperhitungkan,
antara lain:
1.
Efisiensi Mekanik.
........................................
(2.23) MekanikInputDayaIEABaam.==η
2.
Efisiensi Elektrik
..................................................................
(2.24) aaLTeIEIVBC..==η
3.
Efisiensi Komersial Keseluruhan
..................................................................
(2.25) inPoutPACc==η
.........................................................
(2.26) inPrugiPinPcΣ−=η
Dimana
: P out = VT . IL ......................................................................
(2.27)
Universitas Sumatera Utara
