1. Pengertian Generator DC
Generator DC merupakan sebuah perangkat mesin listrik dinamis yang mengubah energi mekanis menjadi energi listrik. Generator DC menghasilkan arus DC / arus searah. Generator DC dibedakan menjadi beberapa jenis berdasarkan dari rangkaian belitan magnet atau penguat eksitasinya terhadap jangkar (anker), jenis generator DC yaitu:
Generator penguat terpisah Generator Shunt
Generator kompon
2. Konstruksi Dari Generator DC
Pada umumnya generator DC dibuat dengan menggunakan magnet permanent dengan 4-kutub rotor, regulator tegangan digital, proteksi terhadap beban lebih, starter eksitasi, penyearah, bearing dan rumah generator atau casis, serta bagian rotor. Gambar 1 menunjukkan gambar potongan melintang konstruksi generator DC.
Generator DC terdiri dua bagian, yaitu stator, yaitu bagian mesin DC yang diam, dan bagian rotor, yaitu bagian mesin DC yang berputar. Bagian stator terdiri dari: rangka motor, belitan stator, sikat arang, bearing dan terminal box. Sedangkan bagian rotor terdiri dari: komutator, belitan rotor, kipas rotor dan poros rotor.
celah-celah komutator, gunakan amplas halus untuk membersihkan noda bekas sikat arang.
3. Fungsi dari masing-masing komponen Generator DC
Generator DC terdiri dari beberapa komponen yakni : rangka/chasing, belitan stator, sikat arang, bearing, terminal box, komutator, belitan rotor, kipas rotor dan poros rotor. Saya akan membahas nya satu per satu pada nomor ini.
Rangka/Chasing
Fungsi utama dari rangka mesin adalah sebagai bagian dari tempat mengalirnya fluks; magnet. Karena itu rangka mesin dibuat dari bahan ferromagnetik. Seiain itu rangkapun befungsi untuk meletakkan alat-alat tertentu dan melindungi bagian-bagian mesin lainnya.
Belitan Stator
Bagian stator yang terdiri dari beberapa batang konduktor yang terdapat di dalam slot-slot dan ujung-ujung kumparan. Masing-masing slot-slot dihubungkan untuk mendapatkan tegangan induksi.
Sikat Arang
Berfungsi sebagai komponen penghubung antara pembangkit tegangan dengan rangkaian luar.
Bearing
Adapun fungsi dari bearing adalah sebagai berikut:
Untuk mengurangi koefisien gesekan antara poros jangkar dan rumahnya. Menjadikan poros jangkar dan rumahnya tidak aus karena tidak bergesekan langsung tapi melalui bearing. Mempermudah maintenance poros yang berputar. Menjadikan alat yang berputar heavy duty dan mengurangi waktu perawatan.
Terminal adalah tempat ujung-ujung lilitan dari generator yang dihubungkan dengan baut. Kegunaan terminal untuk menghubungkan lilitan yang terdapat pada generator sehingga keperluan energy yang dihasilkan generator mudah di ambil melalui baut-baut yang terdapat pada terminal.
Komutator
Ada tiga fungsi dari komutator yaitu :
1. Sebagai kontak geser antara carbon brush yang fixed dengan armature yang berputar untuk mengambil atau memberi arus listrik ke mesin elektrik
2. Bekerja sebagai saklar pembalik (reversing switch). Pada waktu ujung akhir armature coil melewati posisi carbon brush, komutator menswitchnya dari satu sirkit ke sirkit yang lain dimana arusnya mengalir pada arah sebaliknya. Jadi semua coil mempunyai arus yang mengalir melalui posisi-posisi itu dalam arah yang sama setiap saat.
3. Komutator juga menyalurkan tegangan dari setiap armature coil dari dalam sirkit armature coil ke permukaan carbon brush. Tegangan setiap batang coil saling menambah satu sama lain diantara carbon brush-carbon brush. Hal ini akan menghasilkan tegangan operasi mesin elektrik yang muncul dalam carbon brush-carbon brush.
Belitan Rotor
Kegunaan lilitan penguat untuk menyalurkan arus listrik sehingga dapat memperkuat medan magnet pada inti kutub utama.
Kipas Rotor
Berfungsi sebagai media pendingin saat generator sedang beroperasi.
Poros Rotor
Berfungsi untuk menghubungakan rotor dengan gear box.
Adapun prinsip kerja dari generator DC adalah sebagai berikut :
Pembangkitan tegangan induksi oleh sebuah generator diperoleh melalui dua cara:
dengan menggunakan cincin-seret, menghasilkan tegangan induksi bolak-balik. dengan menggunakan komutator, menghasilkan tegangan DC.
Proses pembangkitan Tegangan Induksi tersebut dapat dilihat pada Gambar 2 dan Gambar 3.
Jika rotor diputar dalam pengaruh medan magnet, maka akan terjadi perpotongan medan magnet oleh lilitan kawat pada rotor. Hal ini akan menimbulkan tegangan induksi. Tegangan induksi terbesar terjadi saat rotor menempati posisi seperti Gambar 2 (a) dan (c). Pada posisi ini terjadi perpotongan medan magnet secara maksimum oleh penghantar. Sedangkan posisi jangkar pada Gambar 2.(b), akan menghasilkan tegangan induksi nol. Hal ini karena tidak adanya perpotongan medan magnet dengan penghantar pada jangkar atau rotor. Daerah medan ini disebut daerah netral
(arus bolak-balik) berbentuk sinusoidal. Bila ujung belitan rotor dihubungkan dengan komutator satu cincin Gambar 3.(2) dengan dua belahan, maka dihasilkan listrik DC dengan dua gelombang positif
• Rotor dari generator DC akan menghasilkan tegangan induksi bolak-balik. Sebuah komutator berfungsi sebagai penyearah tegangan AC.
