Generator SET AC dan DC

Pengertian Generator (Genset)
Bagaimanakah PLN menghasilkan listrik? PLN mengubah energi dalam bentuk lain untuk dijadikan energi listrik. Energi yang dimanfaatkan untuk diubah menjadi energi listrik di antaranya adalah energi potensial air, energi gas, energi angin, dan energi bahan bakar minyak.

Bagaimanakah cara mengubah energi-energi tersebut? Energi-energi tersebut diubah menjadi energi listrik dengan menggunakan suatu alat yang disebut generator listrik atau dinamo listrik.

Bagaimanakah prinsip kerja generator listrik itu? Kamu sudah mengetahui bahwa untuk menginduksikan arus listrik diperlukan perubahan medan magnet yang menembus suatu penghantar.

Kamu juga sudah mempelajari bahwa untuk memperoleh tegangan induksi yang besar, diperlukan jumlah lilitan yang banyak, kuat medan magnet yang besar, dan mempercepat perubahannya.
Oleh karena itu, komponen yang terpenting dalam suatu generotor adalah kumparan yang jumlah lilitannya banyak dan medan magnet yang kekuatannya besar.

Untuk mengubah medan magnet dapat dilakukan dua cara, yaitu dengan memutar kumparan atau memutar medan magnet. Generator yang ada di pasaran ada dua jenis, yaitu generator AC dan generator DC. Apakah perbedaannya?



a. Prinsip Kerja Generator Arus Bolak-Balik (Generator AC)
Generator AC adalah suatu alat yang dapat menghasilkan arus dan tegangan listrik bolak-balik. Generator AC sederhana memiliki sebuah kumparan kawat yang ujungnya dihubung kan ke cincin.
 ;">Pengertian serta Cara Prinsip Kerja Generator AC dan DC beserta Fungsinya Gambar: Generator Arus AC
Ada dua cincin yang masing-masing meng hubungkan ujung-ujung kawat penghantar. Kedua cincin tersebut dihubungkan dengan sikat karbon yang tidak ikut berputar ketika cincin berputar.

Jika kumparan kawat digerakkan (diputar) searah jarum jam, kumparan akan memotong garis gaya magnet. Akibatnya, besar dan arah medan magnet yang menembus kumparan berubah dan menghasilkan arus listrik pada kumparan.

Sikat karbon akan mengikat cincin A yang akan menghubungkan arus keluar dari kumparan dan sikat dari cincin B akan menarik kembali masuk ke dalam kumparan.

Ketika kumparan dalam keadaan sejajar dengan medan magnet, arus tidak diinduksikan untuk sementara dalam waktu yang sangat singkat sehingga kita tidak merasakannya.

Ketika kumparan kawat terus berotasi, kembali arus diinduksikan dengan arah berlawanan dan arus keluar dari cincin B, kemudian masuk ke cincin A.

Selama putarannya, generator akan menghasilkan arus listrik yang besar dan arahnya selalu berubah sehingga disebut pembangkit listrik bolak-balik.


b. Prinsip Kerja Generator Arus Searah
Salah satu contoh generator ini adalah dinamo sepeda. Generator DC hampir sama dengan generator AC, namun cincinnya hanya satu. Cincin komutator itu dibelah dan dipisahkan oleh isolator.

Pengertian serta Cara Prinsip Kerja Generator AC dan DC beserta Fungsinya
Gambar: Generator Arus DC

Ketika kumparan diputar searah jarum jam, kumparan akan memotong garis gaya magnet sehingga arus listrik akan diinduksikan keluar dari cincin A dan masuk ke cincin B.

Ketika kumparan kawat sejajar dengan medan magnet, arus listrik tidak diinduksikan sehingga arus listrik mati untuk sementara waktu. Ketika kumparan diputar kembali, arus listrik pun akan diinduksikan kembali.


Arah arus di keluaran akan sama walaupun arahnya di dalam kumparan berubah. Jika kumparan terus diputar, pada kumparan akan terus terjadi arus induksi yang arahnya terus berubah. Namun, komutator akan mengakibatkan arus dan tegangan yang terjadi di keluaran selalu searah.



Generator AC




  •            Kelebihan : 
  1. Desain yang sederhana.
  1. Umur generator lebih awet (reliable).
  1.  Tidak membutuhkan sumber arus listrik DC dari luar untuk membangkitkan medan magnet.
  • Kekurangan :
  1. Tidak efisien jika menggunakan magnet permanen dengan produksi fluks magnet rendah.
  1. Pembangkitan daya listrik terbatas sejauh kemampuan magnet dalam membentuk medan magnet, sehingga tidak cocok digunakan untuk skala besar.

 Generator DC

  • Kekurangan:
  1. Konstruksinya rumit Setiap segmen dihubungkan oleh kawat atau kabel, karena jumlah segmen pada komutator jumlahnya sangat banyak maka kawat atau kabel yang dibutuhkan juga banyak sehingga ini menjadi salah satu kekurangan dari komutator . Karena konstruksinya yang rumit dan membutuhkan kawat atau kabel yang banyak, generator DC menjadi mahal harganya.
  1. Selain itu, akibat komutator mempunyai segmen-segmen yang banyak dengan jarak yang relatif dekat, ketika komutator berputar dengan kecepatan yang tingi akan menghasilkan suara yang bising.
  1. Dan akibat jarak yang dekat antar tiap segmen, kapasitas tegangannya juga rendah (max 5MW) karena dikhawatirkan akan terjadi peloncatan bunga api listrik.

  • Kelebihan:

  1. mempunyai Torsi awal yang besar, sehingga banyak digunakan sebagai starter motor.

    Perbedaan Generator AC dan DC
1. Rotor
  • AC : Berupa magnet dan Stator berupa kabel
  • DC : Berupa kumparan dan Stator berupa magnet
2. Energi Listri yang Dihasilkan
  • AC : Energi listrik bolak balik
  • DC : Energi listrik searah
3. Penerapan
  • AC : Pada pusat pembangkit listrik
  • DC : Untuk perangkat elektronik rumah tangga
4. Arus Listrik yang dihasilkan
  • AC : Relatif lebih besar
  • DC : Relatf lebih kecil
5. Asal energi listrik
  • AC : Dari perputaran gaya magnet disepanjang kabel
  • DC : Dari menetapnya gaya magnet disepanjang kabel
6. Frekuensi Arus Listrik
  • AC : Berkisar 50 - 60 hz
  • DC : 0 karena bentuk arusnya lurus tanpa amplitudo
7. Besarnya energi listrik yang dikeluarkan
  • AC : Mengalami perubahan
  • DC : Konstan
8. Pergerakan elektron
  • AC : bergerak ke depan dan ke belakang
  • DC : bergerak ke depan

           

Komponen (spesifikasi) yang Terdapat pada Genset

Disetiap alat pasti terdapat sebuah komponen dari situ kita harus mempelajari komponen tersebut agar kita dapat nengetahui tentang semua komponen yang terdapat pada alat/benda yang kita miliki.jika suatu saat akan terjadi sebuah kerusakan kalian bisa tauk kerusakan itu terdapat pada bagian apa.disini saya akan menjelaskan sedikit tentang komponen GENSET.komponen genset terdapat:

  1. Mesin
  1. Alternator
  1. Sistem Bahan Bakar
  1. Voltage Regulator
  1. Pendingin dan Exhaust System
  1. Sistem Pelumasan
  1. Charger Baterai
  1. Control Panel
  1. Kerangka Utama / Frame
Uraian tentang komponen utama dari generator diberikan di bawah ini:
Penjelasan Tentang gambar diatas:

1.Mesin

Mesin adalah sumber energi input mekanis untuk generator. Ukuran mesin berbanding lurus dengan output daya maksimum generator dapat pasokan. Ada beberapa faktor yang Anda perlu diingat saat menilai mesin generator Anda. Para produsen mesin harus dikonsultasikan untuk mendapatkan spesifikasi operasi mesin penuh dan jadwal pemeliharaan.

-BAHAN BAKAR YANG DIGUNAKAN
mesin Generator beroperasi pada berbagai bahan bakar seperti diesel, bensin, propana (dalam bentuk cair atau gas), atau gas alam. Mesin yang lebih kecil biasanya beroperasi pada bensin sementara mesin yang lebih besar berjalan pada diesel, propana cair, gas propana, atau gas alam. Mesin tertentu juga dapat beroperasi pada umpan ganda dari kedua solar dan gas dalam mode operasi bi-bahan bakar.

-Overhead Valve (OHV)
Mesin versus non-OHV Mesin – mesin OHV berbeda dari mesin lain dalam bahwa katup intake dan exhaust dari mesin yang terletak di kepala silinder mesin sebagai lawan yang dipasang pada blok mesin. Mesin OHV memiliki beberapa keunggulan dibandingkan mesin lain seperti:

  • Desain ringkas
  • Mekanisme Simpler operasi
  • Daya Tahan
  • User-friendly dalam operasi
  • Rendah kebisingan selama operasi
  • tingkat emisi rendah
Namun, OHV-mesin juga lebih mahal daripada mesin lainnya.
-Cast Iron Sleeve (CIS) di Cylinder Engine
CIS adalah lapisan dalam silinder mesin. Mengurangi keausan, dan memastikan daya tahan mesin. Kebanyakan OHV-mesin dilengkapi dengan CIS tetapi penting untuk memeriksa fitur ini di mesin generator. CIS adalah bukan merupakan fitur mahal tetapi memainkan peranan penting dalam daya tahan mesin terutama jika Anda harus menggunakan generator Anda sering atau untuk jangka waktu yang panjang.

  1. Alternator
          Alternator, juga dikenal sebagai ‘genhead’, adalah bagian dari generator yang menghasilkan output listrik dari input mekanis yang diberikan oleh mesin. Ini berisi perakitan bagian-bagian diam dan bergerak terbungkus dalam perumahan. Komponen bekerja sama untuk menyebabkan gerakan relatif antara medan magnet dan listrik, yang pada gilirannya menghasilkan listrik.

(A) Stator
Ini adalah komponen stasioner. Ini berisi satu set konduktor listrik luka dalam gulungan lebih dari inti besi.

(B) Rotor / Amature
Ini adalah komponen bergerak yang menghasilkan medan magnet berputar pada salah satu dari tiga cara berikut:

(I) Berdasarkan induksi
Ini dikenal sebagai alternator brushless dan biasanya digunakan pada generator besar.
-Dengan magnet permanen – Ini adalah umum pada unit alternator kecil.
-Dengan menggunakan sebuah exciter – Exciter adalah sebuah sumber kecil arus searah (DC) yang memberikan energi rotor melalui perakitan melakukan slip ring dan sikat.

Rotor menghasilkan medan magnet yang bergerak di sekitar stator, yang menginduksi perbedaan tegangan antara gulungan stator. Ini menghasilkan arus bolak-balik (AC) output dari generator.

Berikut ini adalah faktor-faktor yang Anda perlu diingat saat menilai alternator generator:

(A) Logam Plastik dibandingkan Perumahan – Sebuah desain semua-logam menjamin daya tahan alternator. Rumah plastik mendapatkan cacat dengan waktu dan menyebabkan bagian yang bergerak dari alternator yang akan terkena. Ini meningkat keausan dan yang lebih penting, adalah berbahaya bagi pengguna.

(B) Ball Bearing Bearing dibandingkan Jarum – Bantalan peluru lebih disukai dan lebih lama.

(C) Brushless Desain – Sebuah alternator yang tidak menggunakan sikat membutuhkan perawatan yang kurang dan juga menghasilkan listrik bersih.

3.Sistem Bahan Bakar
Tangki bahan bakar biasanya memiliki kapasitas yang cukup untuk menjaga generator operasional selama 6 sampai 8 jam pada rata-rata. Dalam kasus unit generator kecil, tangki bahan bakar adalah bagian dari dasar skid generator atau dipasang di atas bingkai generator. Untuk aplikasi komersial, mungkin perlu untuk mendirikan dan menginstal tangki bahan bakar eksternal. Semua instalasi tersebut tunduk pada persetujuan dari Divisi Perencanaan Kota. Klik link berikut untuk rincian lebih lanjut mengenai tangki bahan bakar untuk generator .

Fitur umum dari sistem bahan bakar adalah sebagai berikut:

(A) Pipa sambungan dari tangki bahan bakar untuk mesin – Garis pasokan mengarahkan bahan bakar dari tangki ke mesin dan jaringan balik mengarahkan bahan bakar dari mesin ke tangki.

(B) Ventilasi pipa untuk tangki bahan bakar – Tangki bahan bakar memiliki pipa ventilasi untuk mencegah penumpukan tekanan atau vakum selama pengisian ulang dan drainase tangki. Ketika Anda mengisi ulang tangki bahan bakar, memastikan logam-untuk-logam kontak antara nosel pengisi dan tangki bahan bakar untuk menghindari percikan api.

(C) Overflow koneksi dari tangki bahan bakar ke pipa pembuangan – ini diperlukan sehingga setiap meluap selama mengisi ulang tangki tidak menyebabkan tumpahan cairan pada genset.

(D) Bahan Bakar pompa – Ini bahan bakar transfer dari tangki penyimpanan utama ke tangki hari. Pompa bahan bakar biasanya dioperasikan secara elektrik.

(E) Bahan Bakar Air Separator / Fuel Filter – hal ini memisahkan air dan asing  dari bahan bakar cair untuk melindungi komponen lain dari generator dari korosi dan kontaminasi.

(F) Bahan Bakar Injector – Ini atomizes bahan bakar cair dan semprotan jumlah   yang diperlukan bahan bakar ke ruang pembakaran mesin.

4.Voltage Regulator
Sesuai namanya, komponen ini mengatur tegangan keluaran dari generator. Mekanisme ini dijelaskan di bawah ini terhadap satu komponen yang berperan dalam proses siklus regulasi tegangan.

(1) Voltage Regulator: Konversi Tegangan AC ke DC Kini – regulator tegangan memakan sebagian kecil dari output generator tegangan AC dan mengkonversikannya menjadi arus DC. Regulator tegangan DC ini kemudian feed saat ini untuk satu set gulungan sekunder di stator, yang dikenal sebagai gulungan exciter.

(2) Exciter Belitan: Konversi DC ke AC Current Kini – gulungan exciter sekarang mirip dengan gulungan stator utama fungsi dan menghasilkan arus AC kecil. Gulungan exciter yang terhubung ke unit yang dikenal sebagai berputar rectifier.

(3) Rotating Rectifier: Konversi dari AC ke DC Current kini – ini memperbaiki arus AC yang dihasilkan oleh gulungan exciter dan mengubahnya menjadi arus DC. Ini arus DC diumpankan ke rotor / angker untuk menciptakan medan elektromagnetik selain medan magnet yang berputar rotor / angker.

(4) Rotor / Amature: Konversi DC sekarang untuk Tegangan AC – Rotor / angker sekarang menginduksi tegangan AC yang lebih besar di seluruh gulungan stator, yang kini memproduksi generator sebagai tegangan output AC yang lebih besar.
Siklus ini terus berlanjut sampai generator mulai memproduksi setara tegangan output untuk kapasitas operasi penuh. Sebagai output dari kenaikan generator, regulator tegangan kurang menghasilkan arus DC. Setelah generator mencapai kapasitas operasi penuh, regulator tegangan mencapai keadaan kesetimbangan dan menghasilkan DC saat ini hanya cukup untuk mempertahankan output generator di tingkat operasi penuh

5.Pendingin & Exhaust Sistem

(A) Sistem Pendingin
Penggunaan terus menerus generator menyebabkan berbagai komponen untuk mendapatkan memanas. Sangat penting untuk memiliki pendingin dan sistem ventilasi untuk menarik panas yang dihasilkan dalam proses.

Air baku / segar kadang-kadang digunakan sebagai pendingin untuk generator, tetapi ini sebagian besar terbatas pada situasi tertentu seperti generator kecil dalam aplikasi kota atau unit yang sangat besar di atas 2250 kW dan di atas. Hidrogen kadang-kadang digunakan sebagai pendingin untuk gulungan stator unit pembangkit besar karena lebih efisien dalam menyerap panas dari pendingin lainnya. Hidrogen menghilangkan panas dari generator dan transfer melalui penukar panas menjadi sirkuit pendingin sekunder yang berisi de-mineralisasi air sebagai pendingin. Inilah sebabnya mengapa sangat besar dan generator pembangkit listrik kecil sering memiliki menara pendingin yang besar di samping mereka. Untuk semua aplikasi umum lainnya, baik perumahan dan industri, radiator standar dan kipas terpasang pada generator dan bekerja sebagai sistem pendingin primer.

(B) Sistem Pembuangan Gas
Exhaust asap yang dipancarkan oleh generator hanya seperti knalpot dari setiap diesel atau mesin gasonline dan mengandung bahan kimia yang sangat beracun yang perlu dikelola dengan baik. Oleh karena itu, adalah penting untuk menginstal sistem pembuangan yang memadai untuk membuang gas buang. Hal ini tidak dapat ditekankan cukup sebagai keracunan karbon monoksida tetap menjadi salah satu penyebab paling umum untuk kematian di daerah pasca badai yang terkena dampak karena orang cenderung tidak berpikir tentang hal itu sampai terlambat.

6.Sistem pelumas
Sejak generator terdiri dari bagian yang bergerak dalam mesin, memerlukan pelumasan untuk memastikan operasi daya tahan dan halus untuk jangka waktu yang panjang. Mesin generator dilumasi oleh minyak disimpan dalam pompa. Anda harus memeriksa tingkat minyak pelumas setiap 8 jam operasi generator.

7.Charger Baterai
Fungsi awal dari generator adalah dioperasikan dengan baterai. Pengisi daya baterai membuat baterai pembangkit dibebankan dengan memasok dengan tegangan yang tepat ‘melayang’. Jika tegangan mengambang sangat rendah, baterai akan tetap undercharged. Jika tegangan mengambang sangat tinggi, akan mempersingkat masa pakai baterai. Pengisi baterai yang biasanya terbuat dari stainless steel untuk mencegah korosi. Mereka juga sepenuhnya otomatis dan tidak memerlukan pengaturan yang harus dilakukan atau pengaturan diubah. Output tegangan DC dari charger baterai ditetapkan sebesar 2,33 Volt per sel, yang adalah tegangan mengambang tepat untuk baterai asam timbal. Pengisi daya baterai memiliki output tegangan DC terpencil yang tidak mengganggu fungsi normal dari generator.

  1. Control Panel
Ini adalah antarmuka pengguna dari generator dan mengatur beberapa ketentuan untuk outlet listrik dan kontrol. Artikel berikut memberikan rincian lebih lanjut mengenai panel kontrol pembangkit . Produsen yang berbeda telah bervariasi fitur yang ditawarkan dalam panel kontrol unit mereka. Beberapa di antaranya disebutkan di bawah.

(A) awal Electric dan shut-down – panel kontrol Auto awal secara otomatis memulai generator selama pemadaman listrik, memantau generator saat beroperasi, dan secara otomatis mematikan unit ketika tidak lagi diperlukan.

(B) Mesin pengukur – pengukur yang berbeda menunjukkan parameter penting seperti tekanan minyak, suhu pendingin, tegangan baterai, kecepatan putaran mesin, dan durasi operasi. Pengukuran dan pemantauan konstan dari parameter ini memungkinkan built-in menutup generator ketika salah satu menyeberangi tingkat masing-masing ambang batas.

(C) Generator alat pengukur – Panel kontrol juga memiliki meter untuk pengukuran arus keluaran dan tegangan, dan frekuensi operasi.

(D) kontrol lain – Tahap pemilih beralih, frekuensi switch, dan mesin saklar kontrol (mode manual, mode otomatis) antara lain.

9.Kerangka Utama / Frame
Semua generator, portabel atau stasioner, telah disesuaikan perumahan yang menyediakan basis dukungan struktural. Bingkai juga memungkinkan untuk dihasilkan harus dibumikan / grounding untuk keselamatan.



Mengukur tegangan listrik menggunakan multimeter dapat dilakukan dengan memilih fungsi voltmeter pada multimeter. Tegangan listrik terbagi dalam 2 jenis yaitu tegangan listrik searah (DC: Direct Current) dan tegangan listrik bolak-balik (AC: Alternating Current). Untuk mengukjur tegangan listrik DC dan AC multimeter menyediakan fungsi berbeda yaitu Fungsi VAC (Voltmeter AC) untuk mengukur tegangan listrik AC dan VDC (Voltmeter DC) untuk mengukur tegangan listrik DC.


Mengukur Tegangan Listrik Menggunakan Multimeter
Pada Multimeter analog, hasil pengukuran tegangan dibaca pada papan skala tegangan (ACV-DCV). Kemampuan mengukur tegangan dari Multimeter tergantung spesifikasi Multimeter dan batas ukur (range) yang dimiliki oleh saklar jangkauan ukur. Multimeter analog tipe CX506 merk SANWA memiliki batas ukur tegangan (ACV-DCV); 3V/12V/30V/120V/300V/1200V/30kV. (Khusus untuk pengukuran tegangan 30 kilo Volt harus menggunakan kabel penyidik/probes “HV 50”).
Pada Multimeter analog tipe CX506, batas ukur (range) terendah adalah 3 Volt, dengan demikian, jika batas ukur (range) diletakkan pada posisi 3 DCV Multimeter mampu mengukur tegangan dari baterai kering/dry cell (dengan tinggi tegangan 1,5V) lebih akurat ketimbang pada batas ukur (range) 10 DCV. Multimeter analog tipe SP 10D merk SANWA atau yang sejenis, memiliki batas ukur (range) tegangan (ACV-DC); 10V/50V/250V/500V/1000V.
Mengukur Tegangan DC Menggunakan Multimeter
Dalam mengukur DCV, posisi kabel probe warna merah (+/out) diletakkan pada titik positip (+) dari sumber tegangan yang akan diukur, kabel probe warna hitam (-/common) diletakkan pada titik negatip (-).
Untuk lebih jelasny dapat dilihat skema dan penempatan selektor batas ukur multimeter untuk mengukur tegangan DC seperti pada gambar berikut.
Cara mengukur tegangan DC menggunakan multimeterCara mengukur tegangan DC menggunakan multimeterCara mengukur tegangan DC menggunakan multimeter
Untuk membaca tegangan DC hasil pengukuran maka perlu dilihat batas ukur yang digunakan, kemudian di baca penunjukan jarum multimeter sesuai batas ukur yang digunakan.
Mengukur Tegangan AC Menggunakan Multimeter
Untuk mengukur Tegangan Arus Bolak Balik (ACV) posisi kabel probe boleh bolak balik, karena pada ACV setiap detik terjadi 50 x perubahan kutub positip menjadi kutub negatip dan sebaliknya.
Cara pengukuran tegangan AC menggunakan multimeter dapat dilihat pada gambar berikut :
Cara mengukur tegangan AC menggunakan multimeterCara mengukur tegangan AC menggunakan multimeter
Hal yang perlu diperhatikan dalam mengukur tegangan adalah posisi saklar jangkauan ukur dan batas ukur (range). Jika akan mengukur 220 ACV, saklar jangkauan ukur harus berada pada posisi ACV, dan batas ukur (range) pada angka 250 ACV. Hal yang sama berlaku untuk pengukuran tegangan DC (DCV).

Perlu diperhatikan faktor keselamatan dalam mengukur tegangan AC menggunakan multimeter. Perhatikan apakah isolasi pembungkus kabel probe. Apakah ada yang terkelupas? karena seringkali kabel probe luka terkena solder sehingga pada saat digunakan untuk mengukur tegangan AC kondisi kabel seperti itu dapat membahayakan keselamatan kita.

Komentar