Dasar Teknik Tenaga Listrik

DASAR TEKNIK TENAGA LISTRIK

  A.  Transformator

Salah satu penyebab mengapa arus bolak-balik (AC = Alternating Current) banyak dipakai dalam keperluan sehari-hari adalah kemungkinan mentransformasikan arus bolak-balik tersebut amat mudah, baik menaikkan maupun menurunkan tegangan.

               Untuk keperluan mentransformasikan tegangan atau tenaga listrik digunakan transformator, atau lebih dikenal dengan nama trafo.

               Trafo adalah alat listrik yang dapat memindahkan dan mengubah energi listrik dari satu atau lebih rangkaian listrik ke rangkaian listrik lain, melalui gandengan magnit dan berdasarkan prinsip induksi elektromagnetik.

                              Di dalam bidang elektronika, trafo banyak digunakan antara lain untuk:

1.      Gandengan impedansi (input impedance) antara sumber dan beban.

2.      Menghambat arus searah ( DC = Direct Current ) dan melewatkan arus bolak-balik.

3.      Menaikkan dan menurunkan tegangan AC.

Teori Dasar

           Trafo terdiri dari dua gulungan kawat yang terpisah satu sama lain, yang dibelitkan pada inti yang sama. Daya listrik dipisahkan dari kumparan primer ke kumparan sekunder dengan perantaraan garis gaya magnit (flux magnit) yang dibangkitkan oleh aliran listrik yang mengalir melalui kumparan primer.

        Untuk dapat membangkitkan tegangan listrik pada kumparan sekunder, flux magnit yang dibangkitkan oleh kumparan primer harus berubah-ubah. Untuk memenuhi hal ini, aliran listrik yang mengalir melalui kumparan primer haruslah aliran listrik bolak-balik. Saat kumparan primer dihubungkan ke sumber listrik AC, pada kumparan primer timbul gaya gerak magnit bersama yang bolak-balik juga. Dengan adanya gaya gerak magnit ini, disekitar kumparan primer timbul flux magnit bersama yang juga bolak-balik. Adanya flux magnit bersama ini, pada ujung-ujung kumparan sekunder timbul gaya gerak listrik induksi sekunder yang mungkin sama,lebih tinggi, atau lebih rendah dari gaya gerak listrik primer. Hal ini tergantung pada perbandingan transformasi kumparan trafo tersebut.

        Jika kumparan sekunder dihubungkan ke beban, maka pada kumparan sekunder timbul arus listrik bolak-balik sekunder akibat adanya gaya gerak listrik induksi sekunder. Hal ini mengakibatkan timbul gaya gerak magnit pada kumparan sekunder dan akibatnya pada beban timbul tegangan sekunder, Kombinasi antara gerak gaya magnit induksi sekunder dengan primer disebut induksi silang atau mutual induction.

  B.  GENERATOR DC

Generator adalah sebuah mesin listrik yang dapat mengubah daya mekanis menjadi daya listrik. Jika sepotong kawat terletak diantara kutub-kutub magnit, kemudian kawat tersebut kita gerakkan, maka di ujung kawat itu timbul gaya gerak listrik karena induksi. Jika sebuah kumparan terletak diantara kutub-kutub magnit kita putar dengan kecepatan putar yang tetap, maka pada tiap-tiap perubahan kedudukan dari kumparan tersebut besar GGL induksinya akan berbeda-beda.

               Untuk mengalirkan GGL induksi bolak-balik diujung-ujung kumparan armature ke beban generator, dipakai dua cincin yang ikut berputar dengan kumparan, dan pada cincin dipasang sikat arang yang tidak ikut berputar dengan kumparan tersebut. Untuk memperbesar GGL induksi yang terjadi pada ujung-ujung kumparan armatur atau jangkar, dapat dilakukan dengan membelitkan beberapa kumparan yang dialiri arus listrik pada kutub-kutub magnit generator tersebut. Untuk mendapatkan tegangan atau arus searah yang dialirkan ke beban generator, maka kedua cincin itu diganti dengan satu cincin belah. Cincin belah ini sering disebut komutator dan masing-masing belahannya disebut lamel.

 Coil Span

            Pengertian coil span atau bentangan kumparan adalah sama baik untuk generator atau motor DC maupun generator atau motor AC, yaitu  jarak antara dua sisi kumparan dan besaran sama dengan 180 derajat listrik, atau hampir sama dengan jarak antara dua kutub magnit yang berdekatan atau disebut lebar kutub (pole pitch). Sesuai dengan kaidah tangan kanan, bila kumparan diputar dengan gaya F searah jarum jam, maka sisi kumparan yang berada ditengah-tengah kutub utara akan mengalir arus listrik meninggalkan kita. Sedangkan pada posisi kumparan yang berada ditengah-tengah kutub selatan akan mengalir arus listrik menuju kita. Yang perlu diingat dalam pembahan coil pitch atau coil span adalah berapa jumlah slot yang terdapat dalam satu kutub atau 180 derajat listrik,

C. MOTOR DC

         Sebuah motor listrik adalah berfungsi untuk mengubah daya listrik menjadi daya mekanik. Prinsip kerja motor listrik dapat dijelaskan sebagai berikut:

               Jika sepotong kawat dialiri arus listrik terletak diantara dua kutub magnit KU & KS, maka pada kawat tersebut terkena suatu gaya Lorents. Arah dari gerakan kawat sesuai dengan aturan tangan kiri.

Macam-macam motor DC

1.      Motor DC Stunt

2.      Motor DC Seri

3.      Motor DC Kompond Pendek

4.      Motor DC Kompond Panjang