BAB I
BAB I
PENDAHULUAN
PENDAHULUAN
1.
1.1
1 La
Lata
tar
r B
Bel
elak
akan
ang
g
Penggunaan energi listrik dalam kehidupan sehari-hari dapat kita temukan Penggunaan energi listrik dalam kehidupan sehari-hari dapat kita temukan dim
dimana ana sajsaja a dendengan gan mumudahdah. . DarDari i mumulai lai perperalaalatan tan rumrumah ah tantanggagga, , perperkankantortoran,an, pabrik
pabrik dan dan lain-lain. lain-lain. Seiring Seiring dengan dengan bertamabahnya bertamabahnya populasi populasi manusia manusia tiap tiap tahuntahun membuat meningkatnya jumlah penggunaan peralatan yang menggunakan energi membuat meningkatnya jumlah penggunaan peralatan yang menggunakan energi listrik . Diantaranya merupakan alat transportasi seperti sepada motor dan mobil listrik . Diantaranya merupakan alat transportasi seperti sepada motor dan mobil yang terus bertambah jumlahnya .
yang terus bertambah jumlahnya . Pada dasarnya energi
Pada dasarnya energi listrik tidak listrik tidak dapat diperbahdapat diperbaharui. Apabarui. Apabila ila manumanusiasia tidak dapat menggunakannya secara efektif dan efisien, maka energi listrik akan tidak dapat menggunakannya secara efektif dan efisien, maka energi listrik akan ce
cepapat t hahabibis. s. SeSecacara ra titidadak k lalangngsusungng, , hahal l inini i jujuga ga akakan an memempmpererbebesasar r efefek ek pemanasan
pemanasan global global yang yang mengancam mengancam kehidupan kehidupan manusia. manusia. Semakin Semakin banyak banyak penggunaan
penggunaan alat-alat alat-alat listrik, listrik, maka maka semakin semakin banyak banyak pula pula gas gas rumah rumah kaca kaca yangyang dihasilkan bumi.
dihasilkan bumi. Semu
Semua a peralaperalatan tan yanyang g mengmenggunagunakan kan energenergi i listrik akan listrik akan membmembutuhkutuhkanan energi lagi demi kelangsungan pemakaianya, yang paling jelas dapat terlihat dari energi lagi demi kelangsungan pemakaianya, yang paling jelas dapat terlihat dari alat
alat transptransportasi dimana ortasi dimana selain selain mengmenggunakgunakan an pembapembakaran karan untuk menghasuntuk menghasilkanilkan daya gerak alat ini juga menggunakan energi listrik untuk menjalankan sistem daya gerak alat ini juga menggunakan energi listrik untuk menjalankan sistem kerja lainnya dalam alat tersebut.
kerja lainnya dalam alat tersebut. Ene
Energrgi i lislistrik trik dihdihasilasilkan kan dardari i sebusebuah ah alaalat t yayang ng dindinamaamakan kan gengenerateratoror,, genera
generator merupakan sebuah alat tor merupakan sebuah alat yanyang g mempmemprodukroduksi si energenergi i listrik dari listrik dari energenergii me
mekakaninik k dadan n bibiasaasanynya a memengnggugunanakakan n ininduduksksi i elelekektrtromomagagnenet t dadalalam m sissistetemm kerjanya.
Generator sekarang ini terbagi menjadi berbagai jenis dengan berbagai kegunaannya, dan satu diantaranya Generator pada kendaraan atau sering disebut juga Alternator . Alternator memiliki system kerja yang sama dengan generator,
kinerja dari Alternator melingkupi daerah proses kerja pada sebuah kendaraan. Dimana Alternator berfungsi untuk mensuply arus listrik untuk keperluan kendaraan.
Dalam kendaraan bermotor baterai atau aki kendaraan tidak akan mampu mensuply arus listrik ke kendaraan sendirian. Sifat baterai adalah sebagai penampung listrik yang dihasilkan dari Alternator . Pada saat mesin kendaraan di nyalakan , maka Alternator akan bekerja untuk menghasilkan listrik menggantikan fungsi baterai atau aki
.
1.2 Tujuan Penulisan
erdasarakan pemamaparan latar belakang di atas maka tujuan yang dapat dirumuskan dalam pembuatan makalah ini adalah !
". #enjelaskan secara sistematik bagaimana energi listrik dapat di hasilkan dalam Alternator
$. #emahami cara kerja dari sebuah Alternator pada kendaraan.
%. #engetahui komponen yang terdapat pada Alternator beserta fungsinya
&. #enjelaskan tentang jenis pengisian kon'ensional dan pengisian elektrik.
Pada makalah ini kami sebagai penyusun membahas tentang kinerja dan aspek-aspek dari sebuah alternator . Dengan menjelaskan dan menerangkan secara jelas dan tepat semua hal yang mengenai hal tersebut sehingga dapat membuat
masalah yang selama ini di dapati dapat dimengerti dan dapat diselesaikan permasalahannya.
eberapa diantara bahan yang akan kami bahas di makalah ini sebagai berikut bagaimana penjelasan tentang alternator pada mobil, komponen yang dipakai pada bagian alternator, fungsi dan prinsip kerja alternator serta menjelaskan bagaimana prosedur pemeriksaaan pada bagian mana yang terjadi masalah pada saat pengisian baterai.
Penyusun lebih mengetengahkan semua hal yang masih di bilang umum pada alternator dan selalu mengaitkan hal tersebut pada prinsip-prinsip ilmu pengetahuan yang digunakan. )arena dengan begitu akan memperluas pengertian terhadap alternator dan apa saja prinsip yang dapat diterapkan dalam proses penggunaan dan aplikasinya dalam kehidupan.
Semua masalah dasar pada alternator yang telah dibahas pada paragraf sebelumnya akan dengan mudah dapat dimengerti oleh pembaca makalah ini. )ami juga sebagai penyusun menyajikan permasalahan pada Alternator ini dengan bantuan gambar yang sistematik yang jelas arah dan pola nya. *al tersebut bertujuan agar para pembaca makalah ini tidak mendapati kesulitan dalam melihat berbagai masalah yang tengah dibahas.
Pembatasan masalah yang dibahas dala ruang lingkup sistem adalah yang utama dengan tidak mencampuri masalah-masalah lain yang sesungguhnya memang layak untuk dibahas.Seperti bagaimana memperbaiki Alternator yang rusak+ Dan lain sebagainya. ni berguna untuk mendapati solusi dalam sebuah permasalahan pada alternator dengan baik.
PEMBAHASAN
2.1 Pengertian Alternatr
Pada dasarnya listrik merupakan kondisi dari partikel subatomik tertentu, seperti elektron dan proton yang menyebabkan penarikan dan penolakan di antaranya dengan landasan itu bisasanya penghasil listrik menggunakan suatu energi guna di kon'ersikan menjadi ernergi listrik, pada Alternator juga terjadi demikian dimana Alternator merupakan peralatan elektromekanis yang mampu mengkon'ersikan energi mekanik menjadi energi listrik arus bolak-balik.
Gambar 1. Alternator
Dalam Alternator memiliki sistem penghasil listrik yang menggunakan input energi mekanis, seperti yang di gambarkan pada gambar berikut !
Gambar 2. Proses Alternator dalam menghasilkan listrik
Dalam gamabar tersebut energi mekanis yang merupakan input dalam menghasilklan energi listrik menggerakan rotor, dimana rotor adalah kumparan yang terdapat dalam alternator dan berputar bergerak dan magnet dalam Alternator yang diam tidak bergerak disebut stator. Pada saat kumparan rotor sejajar dengan arah medan magnet membentuk sudut /o , belum terjadi arus
listrik dan belum terjadi GG0 induksi . )etika kumparan atau rotor berputar perlahan-lahan , arus dan GG0 beranjak naik sampai kumparan membentuk sudt
1/o. Saat itu posisi rotor tegak lurus terhadap arah medan magnet . Pada
kedudukan ini nilah arus dan GG0 menunjukkan nilai maksimum. Selanjutnya kumparan terus berputar , arus dan GG0 makin berkurang hingga mencapai sudut "2/o kedudukan kumparan sejajar dengan arah medan magnet maka GG0 induksi
dan arus induksi menjadi nol. Putaran berikutnya arus dan tegangan mulai naik lagi dengan arah yang berla3anan . Pada saat rotor membentuk sudut $4/o , terjadi
lagi kumparan bearus tegak lurus dengan arah medan magnet. Pada kedudukan kuat arus dan GG0 induksi menunjukkan nilai maksimum lagi namun arahnya berbeda. Putaran kumpran selanjutnya, arus dan teganan turun perlahan-lahan
)umparan dan magnet yang berputar menyebabkan terjadinya GG0 induksi pada kumpran . Energi mekanik yang diberikan di ubah ke dalam bentuk energi gerak rotasi. *al ini menyebabkan GG0 induksi secara terus menerus dan dengan pola yang berulang secara periodik. Prinsip dasarnya bekerja karena adanya gerakan yang memotong garis gaya magnet sehingga dapat menimbulkan6 mengahasilkan
2.2. Blk !iagra"
Alternator merupakan generator listrik yang menghasilkan arus bolak- balik A7, dalam kendaraan bermotor arus yang dihasilkan oleh aki merupakan arus searah D7 dan hal tersebut tidak mampu mensupply arus listrik pada kendaraan.Dengan begitu alternator sangat menunjang kebutuhan energi listrik dalam kendaraan, dan kita dapat melihat cara kerja dari Alternator dengan melihat diagram blok di ba3ah ini.
2.2.1
Penjelasan Blk Diagra" Pa!a #a"$ar
8egulator ! #enghasilkan tegangan naik turun, sebelum masuk ke komponen kelistrikan mobil tegangan dibuat stabil biasanya tegangan listrik pada mobil adalah "$ 'olt.
8otor ! 8otor terdiri dari sebuah lilitan dari ka3at membungkus di sekitar inti besi. Arus melalui kumparan ka3at menghasilkan medan magnetik sekitar inti. )ekuatan medan saat ini menentukan kekuatan medan magnet. Dengan kata lain, arus mengalir dalam satu arah saja, dan disediakan untuk kumparan ka3at set kuas dan slip cincin. #edan magnet yang dihasilkan memiliki magnet apapun, kutub utara dan Selatan. 8otor didorong oleh katrol alternator, berputar sebagai mesin berjalan.
Stator ! #enghasilkan arus bolak-balik memiliki kumparan di bagian dalamnya. Stator memiliki tiga kumparan yang pada salah satu ujungnya dijadikan satu. 9mumnya konstruksi yang dipakai adalah model : atau bintang tiga phase. agian tengah yang menjadi satu adalah pusat gulungan yang disebut titik netral atau terminal ;. Pada bagian ujungnya stator arus listrik bolak-balik berasal. )etiga ujung
stator dihubungkan dengan diode.
Dioda ! agian-bagian kelistrikan mobil membutuhkan arus searah untuk kerjanya dan baterai memerlukan arus searah untuk pengisian. Alternator menghasilkan arus bolak < balik tiga fase tetapi system pengisian tidak dapat menggunakannya kecuali jika diubah menjadi arus searah. #engubah arus bolak < balik menjadi arus searah disebut penyearahan. Penyearahan dapat dilakukan dengan beberapa cara
tetapi alternator mobil menggunakan dioda yang sederhana dan efektif.
Dioda =utput ! Arus A7 kurang bermanfaat dalam system Arus D7 jika digunakan dalam sistem kelistrikan mobil, sehingga dapat dikon'ersi ke D7 sebelum dapat digunakan. )on'ersi A7 ke D7 berlangsung di jembatan Penyearah. Dioda memiliki properti memungkinkan arus untuk mengalir dalam hanya satu arah, sementara memblokir arus mengalir dalam arah lain. >embatan Penyearah terdiri dari enam dioda, satu pasang untuk setiap berkelok-kelok. Salah satu pasangan adalah negatif setengah siklus, dan yang lainnya untuk positif setengah siklus. Aki 6 aterai ! aterai pada mobil berfungsi untuk memberikan tenaga listrik
dalam jumlah yang cukup pada bagian-bagian kelistrikan mobil seperti starter, lampu-lampu besar dan 3iper. Akan tetapi kapasitas baterai terbatas dan tidak mapu memberikan semua tenaga yang diperlukan mobil. oleh karena itu, baterai harus selau terisi secara penuh agar mampu memberikan tenaga listrik yang diperlukan pada saat diperlukan oleh bagian-bagian kelistrikan.
)unci )ontak ! Sebagai saklar pemutus dan penyambung pada rangkaian altenator, jika di sambungkan saklar kontak ini maka mobil akan menyala dan altenator brgerak tetapi setelah mesin mobil dipakai maka jika di putuskan seluruh komponen yang bergerak6 bekerja akan mati seluruhnya.
0ampu ndikator! 0ampu indikator akan menyala, apabila alternator tidak mengirimkan jumlah listrik yang normal. ni terjadi jika tegangan dari terminal ; alternator kurang dari jumlah yang diperlukan. 0ampu indikator accu akan menyala terus saat mesin hidup pertanda terjadi masalah pada sistem pengisian. Penyebabnya bisa karena undercharge atau overcharge. Sesudah
mesin hidup dan rotor berputar, tegangan listrik dibangkitkan dalam stator coil. Selanjutnya, tegangan neutral dipergunakan untuk mengaktifkanvoltage relay. )arena itu lampu charge menjadi mati.
2.3. Rangkaian Skematik Beserta Penis Pengisian
1. Pengisian kn%ensinal
Sistem Pengisian )on'ensional merupakan salah satu sistem pengisian dengan menggunakan sebuah relay sebagai pengatur tegangan yang masuk ke baterai. 8elay tesebut berfungsi memutus, menyambung, memperbesar, dan
memperkecil tegangan yang masuk ke batrai dari alternator, 8elay tersebut sering disebut 8egulator. 8egulator terpasang terpisah dengan alternator sehingga rangkaian lebih rumit.
Rangkaian Skematik Altenator 2. Pengisian Elektrik
Sistem Pengisian Elektrik merupakan salah satu jenis sistem pengisian yang dalam aktualnya menggunakan elektrik yang didalamnya terdapat mickro controler 7 untuk mengatur tegangan yang akan menuju ke batrai. #ikro controler ini terpasang langsung pada alternator sehingga sistem alitan tegangan lebih mudah.
Rangkaian Sistem Pengisian IC Regulator
2.4. Fungsi Sistem Pengisian dan Penjelasan
Komponen yang Dipakai
Sistem pengisian berfungsi untuk mengisi kembali baterai setelah digunakan untuk starting dan menyuplai kebutuhan listrik ke sistem kelistrikan saat mesin hidup. Arus baterai yang digunakan untuk menghidupkan starter sangat banyak sehingga memerlukan sistem pengisian untuk mengisinya kembali. aterai berfungsi sebagai sumber tenaga listrik terhadap seluruh sistem kelistrikan pada kendaraan. )unci kontak berfungsi sebagai penyambung dan pemutus arus listrik yang mengalir ke regulator. 0ampu indikator berfungsi sebagai tanda peringatan jika adanya kerusakan pada sistem pengisian.
Komponen ang ada pada Alternator
Alternator memiliki komponen di dalamnya yang fungsinya antara lain!
• Pulley ! ?empat fanbelt memindahkan gerak putar crankshaft ke
rotor.
• earing ! #engurangi gaya gesek dua benda yang berputar.
• 8otor ! #enghasilkan medan magnet6kemagnetan.
• Stator ! ?empat terbangkitnya energi listrik.
• 8ectifier ! #enyearahkan arus A7 yang telah dibangkitkan stator
menjadi D7.
8egulator pada sistem pengisian ada dua macam yaitu tipe 7 yang terpasang menjadi satu dengan alternator dan tipe mekanis yang terpasang terpisah dari alternator. 8egulator berfungsi!
• #eregulasi tegangan dan arus yang menuju ke kumparan rotor sehingga
tegangan dan arus yang dihasilkan alternator sesuai kebutuhan.
• #engukur tegangan baterai
• Pengukuran arus dan tegangan yang masuk ke rotor.
2.&.
'erusakan Pa!a Siste"erikut ini adalah kerusakan yang mungkin terjadi pada sistem pengisian! ". )etika alternator membangkitkan listrik ketika di ba3ah 'oltage yang
dibangkitkan.
$. )etika alternator membangkitkan listrik jika 'oltage di atas. %. rotor coil terbuka
&. rotor coil terputus (. terminal S terputus 5. terminal terputus
4. antara terminal @ dan terminal E terputus.
Prse!ur Pe"eriksaan ". Pengetesan kebocoran
$. Pengeteasan hubungan dengan massa ground test %. Periksa bantalan kemungkinan aus atau kasar.
(. Periksa bah3a tidak terdapat hubungan antara tiap-tiap ujung kabel dengan inti stator.
5. 9kur panjang sikat
4. Pengeteasan pada rectifier
'n!isi Nr"al
Sistem pengisian dapat dikatakan normal apabila mampu mengisi baterai yang terkuras akibat starting setelah mesin hidup. #ampu menyearahkan arus dari baterai A7 menjadi D7 melalui diode6rectifier. #ampu mengubah energi gerak putar menjadi energi listrik untuk mengisi kembali tegangan baterai. #ampu mengukur tegangan yang ada di baterai. #ampu menyuplai kebutuhan tegangan ke komponen listrik lainnya.
