II.1. Umum
Generator arus s sama dengan komponen arus searah adalah ala menjadi energi listrik arus terletak pada komponen komutator dan sikat.
II.2. Konstruksi Genera Secara umum gene bagian yaitu bagian yan termasuk stator adalah r yang termasuk rotor adal Secara umum konstruksi
G
BAB II
GENERATOR ARUS SEARAH
us searah mempunyai komponen dasar yang umum ponen mesin – mesin listrik lainnya. Secara garis be
alat yang mengkonversikan energi mekanis be k arus searah. Yang membedakannya dengan genera
nen penyearah yang terdapat didalamnya yang di
erator Arus Searah
generator arus searah memiliki konstruksi yang te ang berputar ( rotor ) dan bagian yang diam ( s h rangka, komponen magnet dan komponen sika dalah jangkar, kumparan jangkar dan komutator. uksi generator arus searah adalah seperti gambar be
Gambar 2.1 Konstruksi generator Arus Searah rangka
umnya hampir besar generator berupa putaran nerator lain yaitu disebut dengan
terdiri atas dua ( stator ). Yang ikat. Sedangkan
1. Badan Generator ( R Rangka motor arus a. Merupakan sarana seperti meletakka lainnya. b. Sebagai bagian da kutub-kutub mesi Untuk mesin ke beratnya, biasanya rang pada umumnya terbuat juga terdapat name plate data teknik dari generato jangkar.
Rangka ini pada selain itu rangka juga ha rugi – rugi histeresis, dis
( Rangka )
arus searah secara umum memiliki dua fungsi, yai rana pendukung mekanis untuk mesin secara kkan alat – alat tertentu dan melindungi bagian –
n dari tempat mengalirnya fluks magnetik yang di esin.
kecil, dimana pertimbangan harga lebih domina ngka terbuat dari besi tuang, tetapi untuk mesin buat dari baja tuang atau baja lembaran. Pada bad plate yang berisi informasi spesifikasi secara umum
ator, serta kotak tempat terminal dari kumparan m
Gambar 2.2 Rangka generator Arus Searah
da bagian dalamnya dilaminasi untuk mengurangi harus memiliki permeabilitas yang tinggi untuk disamping kuat secara mekanis.
7 yaitu : ra keseluruhan, bagian mesin ng dihasilkan oleh dominan daripada sin-mesin besar badan generator um atau data – medan maupun
ngi rugi-rugi inti, uk memperkecil
2. Magnet penguat dan Sebagaimana dik arus searah dihasilkan o elektromagnetik. Magne Gambar 2.3).
Adapun fungsi da a. Menyebarkan fluks
lebar, maka akan b. Sebagai pendukung
medan.
Inti kutub terbua kutub dilaminasi dan di kutub) dibaut atau dikeli
G Kumparan pengua (berbentuk bulat atau str tertentu (lihat Gambar 2. listrik untuk terjadinya pr
an kumparan penguat medan
diketahui bahwa fluks magnet yang terdapat pa n oleh kutub magnet buatan yang dihasilkan de gnet penguat terdiri dari inti kutub dan sepatu
i dari sepatu kutub adalah :
fluks pada celah udara dan juga karena merupa an mengurangi reluktansi jalur magnet.
kung secara mekanis untuk kumparan penguat at
buat dari lembaran-lembaran besi tuang atau baja t n di baut ke inti kutub. Sedangkan kutub (inti kutub
keling ke rangka mesin.
Gambar 2.3 Kutub Magnet Mesin Arus Searah
nguat atau kumparan kutub terbuat dari kaw u strip/persegi), yang dililitkan sedemikian rupa de
r 2.3). Lilitan penguat magnet berfungsi untuk meng a proses elektromagnetik.
Inti Kutub Yang Dilaminasi Kumparan Pengu (Kumparan Meda Sepatu Kutu Yang Dilam pada generator dengan prinsip tu kutub (lihat rupakan bidang t atau kumparan ja tuang. Sepatu kutub dan sepatu
kawat tembaga dengan ukuran engalirkan arus nguat edan) utub aminasi
3. Sikat
Sikat terbuat dar yang dilengkapi dengan dapat diatur sesuai deng segmen komutator untuk memiliki konduktivitas y gesekan yang rendah unt sikat tidak mengakibatka komutator. Sikat ini berf jangkar, selain itu meme
4. Komutator
Komutator terbua dengan bahan sejenis mengumpulkan arus listr menjadi arus searah mela
ari karbon, grafit , logam grafit, atau campuran ka an pegas penekan dan kotak sikat. Besarnya te dengan keinginan. Permukaan sikat ditekan ke untuk menyalurkan arus listrik. Karbon yang ada s yang tinggi untuk mengurangi rugi-rugi listrik, untuk mengurangi keausan. Agar gesekan antara ko
tkan ausnya komutator, maka sikat harus lebih luna erfungsi untuk sebagai jembatan bagi aliran arus megang peranan penting untuk terjadinya komutas
Gambar 2.4 Konstruksi Sikat
buat dari batangan tembaga yang dikeraskan, y nis mika. Adapun fungsi komutator ini a
istrik induksi dari konduktor jangkar dan mengkonve elalui sikat yang disebut komutasi.
9 n karbon-grafit, tekanan pegas n ke permukaan ada diusahakan k, dan koefisien a komutator dan h lunak daripada us ke kumparan utasi. n, yang diisolasi adalah untuk konversikannya
5. Inti Jangkar
Inti jangkar gene pada permukaannya terbentuknya GGL indu maksud agar kumparan induksi magnetnya besa besar.
Gamba
Gambar 2.5 Konstruksi komutator
enerator arus searah berbentuk silinder yang dibe untuk tempat melilitkan kumparan-kumpa nduksi. Inti jangkar dibuat dari bahan ferromagne
ran-kumparan (lilitan jangkar) terletak dalam besar, supaya GGL induksi yang terbentuk dapa
mbar 2.6 Konstruksi Jangkar Generator Arus Searah
Commutator Lugs Segmen Tembaga Yang Diisolasi Ujung Kelem diberi alur-alur paran tempat agnetik, dengan daerah yang apat bertambah ga
Seperti halnya int lapis tipis untuk mengur current). Bahan yang diguna pada umumnya alur tidak
6. Belitan Jangkar Pada generator terbentuknya ggl induks permata, seperti pada gam
Adapun jumlah kondu Z = 2CN…… Di mana : C = jumlah be N = jumlah lili
Normalnya bentang belitan yang satu berad yang berbeda polaritasn terletak 1800 mekanis.
mekanis dan derajat listr
m listrik θ
2 p
θ =
inti kutub magnet, maka jangkar dibuat dari ba ngurangi panas yang terbentuk karena adanya arus ng digunakan untuk jangkar ini sejenis campuran baj dak hanya diisi satu kumparan yang tersusun secar
or arus searah, belitan jangkar berfungsi seb uksi. Umumnya kumparan jangkar (rotor) berbe gambar berikut :
Gambar 2.7 Bentuk Umum Belitan Jangkar h konduktor dalam belitan jangkar tersebut : N……...………..….…………. ………...( 2.1 ) h belitan pada rotor atau segmen komutator pada rot h lilitan setiap belitan .
tangan belitan adalah 1800 listrik, yang berar
ada di tengah suatu kutub, sisi lainnya berada di asnya. Sedangkan secara fisik kutub yang ada s. Adapun untuk menentukan hubungan sudut da strik, dapat digunakan formula berikut :
mekanis………..……( 2.2
11 bahan berlapis-rus pusar (eddy baja silicon dan cara berlapis.
sebagai tempat rbentuk seperti
rotor
rarti ketika sisi di tengah kutub da tidak saling udut dalam derajat
Di mana : θlistrik = sudut
P = jum θmekanis = sudut
belitan yang me sisi-sisinya dan berlawan kisar penuh (full-pitch co Sedangkan belita listrik) disebut sebagai be busur (chorded winding)
Adapun hubunga atas 2 macam : 1. Belitan Progres belakangnya di kumparan sebelum 2. Belitan Retrogre belakangnya dihubungk belitan sebelumny Gamba
sudut dalam derajat listrik jumlah kutub
sudut dalam derajat mekanis
membentang 1800 listrik memiliki tegangan yang
anan arah setiap waktu. Belitan ini disebut sebag h coil).
litan yang bentangannya kurang dari kisaran ku belitan kisar fraksi (fractional-pitch coil) atau ku ).
hubungan antara belitan rotor dengan segmen komutat
resif (Progressive winding). Adalah belitan dihubungkan ke sebuah segmen komutator belumnya.
ogresif (Retrogressive winding). Adalah kumpar dihubungkan ke sebuah segmen komutator m mnya.
bar 2.8 Belitan Progresif dan Kumparan Retrogresif
ang sama antar bagai kumparan
kutubnya (1800
u kumparan tali
utatornya terbagi
tan yang sisi or mendahului
aran yang sisi membelakangi
13 II. 3. Prinsip Kerja Generator Arus Searah
Suatu generator arus searah bekerja berdasarkan prinsip induksi magnetis sesuai dengan Hukum Faraday. Bila sebuah penghantar dalam medan magnet maka pada penghantar akan diinduksikan tegangan bolak-balik.
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. Tegangan yang dihasilkan dapat terlihat pada gambar di bawah ini :
Posisi I : fluksi yang menembus belitan maksimum tapi perubahan fluksi adalah minimum. Ini disebabkan belitan AB dan CD tidak terpotong fluksi sehingga EMF = 0
Posisi III : 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 boleak 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 :
dt d N e=− Φ
... (2.3)
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 = - ωΦm Sin ωt dt
Maka persamaan (2.9) di atas dapat diturunkan menjadi : e = - N – ω Φm Sin ωt dt
dt
15 Tegangan induksi ini akan mencapai maksimum pada saat wt = π/2 rad, maka tegangan induksi maksimum :
Emax = N Φmω... (2.6) Persamaan (2.11) di atas dapat ditulis menjadi :
e = Emax Sin ωt ... (2.7) Untuk harga efektif dari tegangan yang dihasilkan adalah :
2 2 2 2 max Φ = Φ = = N f E N E E eff eff π ω f N Eeff =4,44 Φ (Volt) ……… (2.8) 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. Tentang komutasi ini akan dijelaskan pada pembahasan selanjutnya.
II.4. Prinsip Penyearah
Pada dasarnya tegangan dan arus yang dihasilkan oleh generator adalah bolak–balik, maka untuk menjadi generator DC perlu dilakukan penyearahan, penyearahan ini dilakukan dengan komutator yang bentuknya sama dengan cincin seret tapi dibelah dua dan disatukan kembali dengan isolator. Masing – masing belahan komutator dihubungkan dengan sisi kumparan tempat terbentuknya GGL.
Komutaor I dihubungkan dengan sisi AB dan komutator II dihubungkan dengan sisi CD ( lihat gambar di bawah ini )
Gambar 2.11. Suatu penghantar yang ditembus oleh fluksi
Jika bahan kumparan ABCD berputar, maka sikat – sikat akan bergesekan dengan komutator – komutator secara bergantian. Peristiwa komutasi inilah yang menyebabkan terjadinya penyearahan yang prinsipnya adalah :
1. Mula – mula sisi AB berada pada kedudukan 0 dan sisi CD berada pada kedudukan yang berlawanan yaitu b. pada saat ini tentu saja pada sisi AB dan CD tidak berbentuk GGL. Pada saat ini pula sikat – sikat berhubungan dengan kedua komutator. Ini berarti sikat – sikat mempunyai potensial 0.
2. Kumparan berputar terus yang dalam hal ini sisi AB bergerak di sebelah 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 menuju kita, sedangkan pada sisi CD mendekati kita. Jika arus listrik di dalam
17 sumber mengalir dari ( - ) ke ( + ), maka pada saat itu komutator I dan sikat E berpotensial negatif, sedangkan komutator II dan sikat F berpotensial positif.
Gambar 2.12. Ilustrasi proses penyearahan
3. pada saat sisi kumparan AB sampai pada kedudukan 6 dan CD kedudukan 12, maka pada saat ini sikat – sikat berpotensial 0 karena GGL induksi yang terbentuk pada masing – masing sisi kumparan adalah 0, sikat – sikat hanya berhubungan dengan isolator.
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. Pada saat itu komutator I dan sikat F berpotensial positif sedangkan komutator II dan sikat E negatif. Sehingga tegangan yang diinduksikan adalah :
Gambar 2.13. Bentuk gelombang tegangan hasil dari proses penyearahan
Pada saat ini terjadi pergantian arah arus pada harga negative ke positif pada suatu kumparan yang menghasilkannya dan peristiwa inilah yang disebut dengan komutasi. Peristiwa ini akan terjadi bila kumparan melewati garis netral pada waktu kumparan – kumparan tersebut bergerak dari daerah antara permukaan kutub utara ke selatan atau sebaliknya.
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 magnetic yang ditimbulkan akibat arus beban ini dinamakan reaksi jangkar. Reaksi jangkar ini akan menimbulkan dua masalah yakni:
19 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.
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.
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.
II.6. Pembangkitan Tegangan Induksi pada Generator Arus Searah
Pembangkitan tegangan pada generator arus searah tergantung pada keberadaan fluks sisa (residual flux) pada kutub-kutub generator. Ketika generator bekerja untuk pertama kali, tegangan internal akan dibangkitkan yaitu
21 Ea = K Φres ω ... (2.9) Tegangan ini akan muncul di terminal generator yang mungkin sangat kecil. Namun ketika tegangan tadi muncul, maka arus akan mengalir ke kumparan medan generator f t f R V I = ... (2.10)
Arus medan ini menghasilkan gaya gerak magnet (ggm) di kutub mesin yang mana akan menambah fluksi di dalamnya. Penambahan fluks ini akan menambah tegangan internal pada jangkar (Ea) yang pada akhirnya akan menmbah tegangan terminal generator (VT). Akibatnya ketika VT naik, maka If juga akan ikut naik, kemudian Φ akan naik dan kembali Ea dan VT naik dan begitu seterusnya.
Proses pembangkitan tegangan ditunjukkan pada gambar di bawah ini. Perhatikan bahwa peristiwa ini merupakan efek dari saturasi magnetik di permukaan kutub yang dapat membatasi tegangan terminal yang dibangkitkan generator.
Gambar 2-16 menunjukkan pembangkitan tegangan generator dalam tahapan-tahapan yang berlainan. Tahapan-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.
23 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.
Gambar 2.17. 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 ... (2.11) Ea = Vt + Ia . Ra ... (2.12)
Ia = IL ... (2.13) Drop tegangan pada sikat diabaikan
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. Untuk jenis ini terbagi 3 jenis, yaitu :
1) Generator Arus Searah penguatan shunt
Gambar 2.18. Rangkaian Generator DC Shunt
L F A I I I = + ………. (2.14) A A A T E I R V = + ……… (2.15) F T F R V I = ………... (2.16)
25 2) Generator Arus Searah penguatan seri
Gambar 2.19. Rangkaian Generator DC Seri
L S A I I I = = ... (2.17)
(
A S)
A A T E I R R V = − + ... (2.18)3) Generator Arus Searah penguatan kompon a) Generator DC Kompon Panjang
Gambar 2.20. Rangkaian Generator DC Kompon Panjang
F L A I I I = + ………. (2.19)
(
A S)
A A T E I R R V = − + ……… (2.20) F T F R V I = ……….. (2.21)b) Generator DC Kompon Pendek
Gambar 2.21. Rangkaian Generator DC Kompon Pendek
F L A I I I = + ……… (2.22)
(
A A L S)
A T E I R I R V = − + ……… (2.23) F T F R V I = ………. (2.24)II.9. Efisiensi Generator Arus Searah
Untuk menjelaskan efisiensi pada generator arus searah, dapat diamati diagram aliran daya pada generator dc berikut ini
27 Pada mesin dc (generator dan motor), ada tiga jenis efisiensi yang diperhitungkan, antara lain:
1. Efisiensi Mekanik. Mekanik Input Daya I E A B a a m . = =
η
... (2.25) 2. Efisiensi Elektrik a a L T e I E I V B C . . = =η
... (2.26)3. Efisiensi Komersial Keseluruhan
in P out P A C c = = η ... (2.27) in P rugi P in P c
∑
− = η ... (2.28) Dimana : P out = VT . IL ... (2.29)BAB III
GENERATOR DC PENGUATAN BEBAS DAN GENERATOR DC PENGUATAN SHUNT
III.1. Generator DC Penguatan Bebas
Pada generator DC penguatan bebas, fluks medan diperoleh dari sumber lain yang terpisah dari generator tersebut. 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 ... (3.1) Ea = Vt + Ia . Ra ... (3.2) Ia = IL ... (3.3) Drop tegangan pada sikat diabaikan.
29 III.2. Karakteristik Generator DC Penguatan Bebas
Karakteristik adalah grafik yang menyatakan hubungan antara dua besaran listrik yang menentukan sifat sebuah mesin. Karakteristik generator arus searah penguatan bebas dapat dijelaskan sebagai berikut.
III.2.1. Karakteristik Beban Nol
Secara umum besarnya ggl yang dibangkitkan oleh generator di tulis sebagai:
Φ = a p x Zn Ea 60 ………. (3.4) Dimana:
Z = jumlah konduktor jangkar n = kecepatan putar rotor (rpm) p = jumlah kutub generator a = banyaknya jalur arus paralel. Dari persamaan diatas, didapat hubungan:
n k
Ea = Φ ……….…. (3.5)
Dimana :
Gambar 3.2. Kurva Beban nol Generator DC Penguatan Bebas
Ketika arus medan dinaikkan, fluks magnet akan meningkat, begitu pula dengan Ea yang berbanding lurus dengan arus medan tersebut pada saat kutub
medannya belum jenuh. Hal ini direpresentasikan sebagai garis OB.
Namun ketika kerapatan fluks meningkat terus, kutub generator menjadi jenuh, maka diperlukan peningkatan arus medan yang lebih tinggi untuk menaikkan tegangan yang sama ( Ea ) dibandingkan ketika kutubnya belum jenuh, daerah
kejenuhan ini diwakili oleh garis BC.
Untuk generator arus searah dengan penguatan sendiri ( generator arus searah shunt, seri, dan kompon ), karakteristik beban nolnya akan meningkat sama seperti sama seperti generator berpenguatan bebas, tetapi setelah generator sempat dioperasikan, walaupun arus medannya disetel menjadi nol ampere, ggl generator tetap dibangkitkan walau nilainya kecil ( OA ), hal ini disebabkan oleh adanya magnet sisa ( remanensi ).
31 III.2.2. Karakteristik Berbeban
Karakteristik berbeban digambarkan sebagai kurva yang menunjukkan hubungan antara tegangan terminal Vt dan arus medan If ketika generator dibebani.
Kurva ini sebenarnya diturunkan dari kurva beban nol yang dilengkapi dengan nilai reaksi jangkar dan resistansi jangkarnya. Karena kurva ini memperhitungkan efek demagnetisasi dari reaksi jangkar dan jatuh tegangan pada jangkar yang secara praktis tidak terdapat pada kondisi tanpa beban.
Gambar 3.3. Kurva Berbeban Generator DC Penguatan Bebas
Kurva beban nol pada gambar 3.2 digambarkan kembali sebagai kurva pada gambar 3.3, dimana terlihat pada gambar 3.3 tersebut pada keadaan tanpa beban, arus penguat magnet diperlukan untuk tegangan nominal tanpa beban yang digambar sebagai garis oa.
Pada keadaan berbeban, tegangan akan berkurang akibat efek demagnetisasi dari reaksi jangkar. Pengurangan ini dapat diatasi dengan peningkatan arus penguat
magnet yang sesuai. Garis ac mewakili demagnetisasi ampere-lilitan per kutub yang ekivalen. Kemudian, berarti untuk membangkitkan ggl yang sama pada keadaan berbeban pada saat tidak berbeban, arus penguat magnet harus dinaikkan sebesar ac=bd.
Titik d terletak pada kurva LS yang menunjukkan hubungan antara ggl E yang dibangkitkan pada keadaan berbeban dan arus penguat magnet. Kurva LS secara praktis paralel terhadap kurva ob. Tegangan terminal Vt akan lebih kecil daripada ggl
E yang dibangkitkan, sebesar IaRa, dimana Ra adalah resistansi rangkaian jangkar.
Dari titik d, sebuah garis vertical de = IaRa di gambar.
Titik e terletak pada kurva pembebanan penuh untuk generator. Dengan cara