Solar sell

Listrik tenaga surya memanfaatkan sinar matahari sebagai sumber penghasil listrik. Energi matahari yang dianugerahkan Tuhan untuk kita. Alat utama untuk menangkap, perubah dan penghasil listrik adalah Photovoltaic atau yang disebut secara umum Modul / Panel Solar Cell.
Dengan alat tersebut sinar matahari dirubah menjadi listrik melalui proses aliran-aliran elektron negatif dan positif didalam cell modul tersebut karena perbedaan electron. Hasil dari aliran elektron-elektron akan menjadi listrik DC yang dapat langsung dimanfatkan untuk mengisi battery / aki sesuai tegangan dan ampere yang diperlukan.


Rata-rata produk modul solar cell yang ada dipasaran menghasilkan tegangan 12 s/d 18 VDC dan ampere antara 0.5 s/d 7 Ampere. Modul juga memiliki kapasitas beraneka ragam mulai kapsitas 10 Watt Peak s/d 200 Watt Peak, juga memiliki type cell monocrystal dan polycrystal. Komponen inti dari sistem PLTS ini meliputi peralatan : Modul Solar Cell, Regulator / controller, Battery / Aki, Inverter DC to AC, Beban / Load.

Di pasaran biasanya dijual dalam bentuk paket, tergantung besar watt nya. Pemakaiannya dapat juga dikombinasikan dengan listrik dari PLN. Pada umumnya digunakan untuk lampu-lampu penerangan di rumah, kantor, tempat ibadah, tempat umum dan yang lagi trend dipakai untuk traffic light / lampu merah.

Instalasi, untuk memasang PLTS, sebenarnya tidak terlalu susah, dapat dikerjakan sendiri kok, komponen utama Solar Panel dipasang menghadap sinar matahari dengan intensitas tinggi, selanjutnya hubungkan dengan Battery untuk media penyimpan energi (arus DC), untuk pemakaian arus AC kita bisa menghubungkan dengan DC to AC Converter dan siap digunakan untuk keperluan rumah tangga (Lampu, TV, Kulkas, dsb). Ingat besaran dayanya, jangan sampai overload.

Harga, inilah yang menjadi kendala utama, investasi awalnya cukup besar, tetapi kalau dihitung dengan penggunaan listrik dari PLN untuk beberapa tahun, tentu bisa sangat hemat, umur ekonomis Solar Panel bisa lebih dari 10 tahun, yang agak singkat Battery (kurang lebih 2 tahun) dan DC to AC Converter (tergantung kualitas perangkatnya). Untuk 50 Watt Peak (wp), dipasaran dijual paket lengkap seharga Rp. 3 juta - Rp. 4 juta. Untuk 100 wp Rp. 4 juta - Rp. 6 juta. Harga Battery bervariasi tergantung merk, biasanya untuk 100 AH sekitar Rp. 1 juta, demikian juga dengan DC-AC Converter harga nya tergantung kapasitas (watt) dan merknya.

Rumah Hemat Energy
Tips untuk membangun PLTS ini, khususnya untuk konsumsi rumah tangga :
Hitunglah terlebih dahulu pemakaian real di rumah kita, bisa dihitung dari informasi di masing-masing peralatan (spt TV, kulkas, dll) atau diukur pemakaiannya dengan Clamp Meter (diukur besar kuat arusnya).
Setelah dihitung, tentukan apakah PLTS dipakai sebagai sumber listrik utama, backup atau kombinasi, karena akan mempengaruhi sistem instalasinya nanti. Kalau saya memilih untuk dipakai secara kombinasi dengan PLN, sehingga sedikit demi sedikit bisa mengurangi ketergantungan pada PLN. Misal, kita beli paket 100 wp untuk lampu dulu, kemudian kalau punya uang lagi beli yang 300 wp untuk TV, dst. Terakhir, kita minta orang PLN untuk memutus PLN di rumah kita.

Tentang Panel Surya
Energi matahari, energi natural yang tidak akan habis dan kita dapat memakainya dimana pun berada. Di saat hari yang cerah, energi matahari yang menyinari bumi menghasilkan rata-rata 1 kilowatt per meter persegi area bumi, berarti dalam satu jam energi matahari yang menyinari bumi mampu mensuplai energy yang dibutuhkan di seluruh dunia untuk 1 tahun.

Jika energi matahari dapat diserap diatas 1% dari luas permukaan bumi, maka akan menutupi konsumsi energi listik yang dibutuhkan untuk seluruh dunia. Permukaan bumi disinari matahari dengan jumlah volume yang sangat besar. Tidak seperti minyak bumi, batu bara dan energi fosil lainnya, energi matahari ramah lingkungan, untuk pemakaiannya tidak menghasilkan emisi gas buang CO2 yang dapat merusak lingkungan, oleh karena itu teknologi panel surya sangat mendukung penyediaan energi alternatif pada saat krisis energi dan mendukung pencegahan pemanasan global di dunia.

Teknologi panel surya telah dikembangkan secara luas dan potensial. Setelah dikembangkan dimensi ketebalan dari panel surya jadi semakin tipis dan tanpa menghilangkan fungsinya untuk mendapatkan energi yang alami dan efisien. Setelah berinovasi sejak dari setengah abad yang lalu, jepang terus prioritaskan pengembangan teknologi panel surya untuk memenuhi kebutuhan listrik yang bersih dan ramah lingkungan.

Jenis - jenis panel surya :
Monokristal (Mono-crystalline)
Merupakan panel yang paling efisien yang dihasilkan dengan teknologi terkini & menghasilkan daya listrik persatuan luas yang paling tinggi. Monokristal dirancang untuk penggunaan yang memerlukan konsumsi listrik besar pada tempat-tempat yang beriklim ekstrim dan dengan kondisi alam yang sangat ganas. Memiliki efisiensi sampai dengan 15%. Kelemahan dari panel jenis ini adalah tidak akan berfungsi baik ditempat yang cahaya mataharinya kurang (teduh), efisiensinya akan turun drastis dalam cuaca berawan.

Polikristal (Poly-crystalline)
Merupakan panel surya yang memiliki susunan kristal acak karena dipabrikasi dengan proses pengecoran. Type ini memerlukan luas permukaan yang lebih besar dibandingkan dengan jenis monokristal untuk menghasilkan daya listrik yang sama. Panel suraya jenis ini memiliki efisiensi lebih rendah dibandingkan type monokristal, sehingga memiliki harga yang cenderung lebih rendah.

Thin Film Photovoltaic
Merupakan panel surya ( dua lapisan) dengan struktur lapisan tipis mikrokristal-silicon dan amorphous dengan efisiensi modul hingga 8.5% sehingga untuk luas permukaan yang diperlukan per watt daya yang dihasilkan lebih besar daripada monokristal & polykristal. Inovasi terbaru adalah Thin Film Triple Junction PV (dengan tiga lapisan) dapat berfungsi sangat efisien dalam udara yang sangat berawan dan dapat menghasilkan daya listrik sampai 45% lebih tinggi dari panel jenis lain dengan daya yang ditera setara.

Panel Surya
Panel surya terdiri dari susunan sel surya yang dihubungkan secara seri. Sel surya berfungsi mengubah cahaya matahari menjadi energi listrik. Sel surya umumnya dibuat dari silikon yang merupakan bahan semikonduktor. Daya yang dihasilkan sebuah panel surya bergantung pada radiasi matahari yang diterima, luas permukaan panel dan suhu panel. Daya yang dihasilkan semakin besar jika radiasi dan luas permukaan lebih besar, sedang kenaikan suhu mengakibatkan penurunan daya. Karena itu, pada saat pemasangan panel perlu diperhatikan untuk menyediakan jarak dengan atap agar udara dapat bersirkulasi di bawah panel (efek pendinginan). Panel Surya type terbaru mempunyai daya 130 Wattpeak per m2 . Wattpeak menunjukkan daya maksimum yang dihasilkan pada kondisi radiasi matahari 1000 W/m2 dan suhu panel 25oC. Panel surya diproduksi dalam berbagai ukuran (daya terpasang). Konstruksi panel surya terdiri dari susunan sel surya, tutup kaca, bingkai Alumunium khusus dan soket. Panel surya memiliki usia yang relatif panjang yaitu minimal 20 tahun, dan umumnya suplier panel surya memberi garansi out put power hingga 10-25 tahun.

Beberapa hal yang perlu diingat pada saat pemasangan panel surya adalah:
1. Panel ditempatkan di bagian atap yang tidak terkena bayangan pohon atau benda lain.
2. Atap cukup kuat menahan beban panel dan angin
3. Penempatan panel memungkinkan pembersihan dan perbaikan.
4. Tersedia jarak dengan atap untuk sirkulasi udara di bawah panel surya

Prinsip Panel Surya
Prinsip dari Panel surya ialah mengubah intensitas cahaya matahari menjadi energi listrik yang dapat digunakan untuk menjalankan peralatan elektronik. Panel surya/modul surya merupakan suatu paket yang terdiri dari sel-sel yang disusun secara horizontal dan dilapisi oleh kaca sehingga dapat di pasang menghadap matahari. Sebuah modul diklasifikasikan berdasarkan daya maksimumnya. Sel-sel itu terbuat dari kristal silikon yang dikembangkan dalam bentuk ingot. Dalam potongan tipis yang disambungkan melalui elektroda untuk membentuk sel.

Keuntungan Panel Surya
PLTS mampu menyuplai listrik untuk lokasi yang belum dijangkau jaringan listrik PLN

1. Potensi pemanfaatan energi surya tersebar secara merata sehingga dapat digunakan untuk daerah yang terpencil

2. Listrik surya merupakan solusi yang cepat, karena proses instalasi yang relatif cepat untuk menghasilkan listrik penerangan dll.

3. Tenaga Surya merupakan energi yang sangat bersih, karena sifatnya secara fisika dapat Meng-absorbsi UV radiasi (dari matahari), tidak menghasilkan emisi sedikitpun, tidak menimbulkan suara berisik dan tidak memerlukan bahan bakar yang perlu dibeli setiap harinya.

4. Sistem tenaga Surya sudah terbukti handal lebih dari 50 tahun mendukung program luar angkasa, dimana tidak ada sumber energi lain, tidak juga juga nuklir, yang mampu bertahan dalam keadaan extrim di luar angkasa.

5. Panel Surya merupakan salah satu alat yang dapat memanfaatkan potensi energi radiasi matahari sebesar 4,8 Kwh/ m2 / hari (* Data BPPT tahun 2005) yang merupakan potensial daya yang cukup besar dan belum maksimal dimanfaatkan di Indonesia.

6. Panel Surya mempunyai kesan modern dan futuristik, tetapi juga mempunyai kesan peduli lingkungan dan bersih. Sangat cocok untuk dunia arsitektur modern yang memadukan unsur-unsur penting tersebut.

»»  Baca Selengkapnya...

Menghitung Kebutuhan PLTS

1. Buatlah daftar peralatan listrik yang direncanakan akan menggunakan PLTS.
Pada kebanyakan peralatan listrik, tertulis pada bagian belakang atau bagian tertentu konsumsi daya listrik yang dibutuhkan oleh peralatan tersebut. Semisal : 100 watt, 50 watt, dsb. Atau jika tidak secara langsung tertulis dalam satuan watt (W),kemungkinan pabrikan peralatan menulisnya dalam dua satuan lain yaitu Volt( (V) dan Ampere (A) atau Mili Ampere (A).
Sebenarnya kedua hal ini sama saja, hanya jika tertera Volt dan Ampere, maka mudah saja yakni untuk mengetahui konsumsi daya listriknya adalah dengan mengalikan antara keduanya. Sebagai contoh : Jika tertera 220 V dan 500 mA, maka daya listrik yang dibutuhkan adalah 220 x 0.5 A = 110 Watt.

2. Sembari melakukan pendataan besar konsumsi daya listrik per peralatan, kemudian turut sertakan pula estimasi durasi operasional peralatan tersebut per harinya.
Misalnya :

* Lampu A dengan daya 50 W menyala kurang lebih 8 jam / hari
* Lampu B dengan daya 75 W menyala kurang lebih 5 jam / hari
* Televisi dengan daya 75 W menyala kurang lebih 4 jam / hari


Dalam kasus diatas, maka total kebutuhan daya listrik per harinya adalah sebesar :
( 50x8 ) + ( 75x5 ) + ( 75x4 ) = 400 + 375 + 300 = 1.075 Watt


3. Setelah mendapat seluruh kebutuhan daya listrik, selanjutnya perhitungan terhadap jumlah panel surya.
Untuk kondisi di Indonesia, meskipun durasi penyinaran matahari adalah selama 8 jam per hari, tetapi efektivitas sinar foton yang didapatkan panel surya selama sehari adalah 5 jam.

Sehingga untuk 1 (satu) panel surya yang berukuran 100 Watt Peak (WP), maka selama sehari panel surya ini mampu men-supply daya listrik sejumlah 100 W x 5 jam = 500 W (hour). Dengan demikian, untuk menghidupi kebutuhan listrik sebesar 1.075 watt, maka sedikitnya dibutuhkan 3 buah panel surya berukuran 100 WP - sehingga dalam sehari panel surya bisa mensupply daya listrik kurang lebih 1.500 watt.

# Selanjutnya bateraipun tidak luput berperan penting dalam sistem PLTS khususnya di dalam kondisi mendung atau matahari sudah terbenam. Pada baterai atau aki, biasanya tertulis 60Ah 12 V. Untuk informasi ini, maka maksimum daya listrik yang dapat disimpan oleh baterai adalah sebesar 60 x 12 = 720 Watt.
Untuk kasus di atas, dengan jumlah kebutuhan daya peralatan listrik sebesar 1.075 watt, maka 1 baterai tidaklah cukup. Paling tidak dibutuhkan minimum 2 baterai sehingga maksimum daya listrik yang mampu disimpan oleh baterai adalah sebesar 720 watt x 2 = 1.440 watt.

Maksimum jumlah daya listrik ini tidaklah semuanya digunakan oleh peralatan listrik karena kurang lebih 20% akan digunakan inverter untuk beroperasi, sehingga daya listrik dari baterai yang bersih dapat digunakan oleh peralatan listrik adalah sebesar 1.440 - (20% x 1.440) = 1.152 Watt.

Demikian sehingga didapatkan kombinasi sistem PLTS untuk kebutuhan daya listrik sebesar 1.075 watt adalah dengan menggunakan 3 panel surya 100 WP dan 2 baterai berukuran masing - masing 60Ah 12V. Untuk controller dan inverter kemudian disesuaikan baik besar Ampere maupun Wattnya.

»»  Baca Selengkapnya...

SUMBER KESOMBONGAN

Sombong---sebagaimana didefinisikan Rasulullah SAW---adalah "melecehkan orang lain dan menolak kebenaran" (HR Muslim dan Tirmidzi). Bila penyakit ini telah mewabah dan menjangkit manusia, maka tidak ada lagi penghormatan dan sopan santun, kebenaran menjadi barang mainan. Lebih jauh, penyakit ini akan memunculkan sikap kezaliman, kemarahan, terorisme, permusuhan dan pelanggaran hak.

Ketahuilah bahwa tidak akan bersombong kecuali orang yang menganggap dirinya besar dan tidak akan menganggap dirinya besar kecuali orang yang meyakini memiliki sifat kesempurnaan. Di antara sumber kesombongan adalah sebagai berikut:

Pertama: NASAB KETURUNAN. Orang yang punya nasab keturunan yang tinggi menganggap hinaorang yang tidak memiliki nasab tersebut, sekalipun ia lebih tinggi ilmu dan amalnya. Kadang sebagian mereka menyombongkan diri lalu menganggap orang lain sebagai pengikut dan budaknya, sehingga ia enggan bergaul dan duduk bersama mereka. Rasulullah bersabda "Hendaklah orang meninggalkan kebanggan terhadap nenek moyang mereka yang telah menjadi batu bara di neraka."(HR. Abu Daud)

Kedua: HARTA KEKAYAAN. Hal ini biasanya terjadi dikalangan para raja, pemimpin, para konglomerat, pengusaha, tuan tanah, dan para pejabat negara serta keluarga mereka. Mereka membanggakan kedudukan dan hartanya sehingga merendahkan dan melecehkan orang lain. Orang-orang semacam ini bila tidak bertaubat akan berakhir seperti Qorun yang ditelan bumi karena kesombongan terhadap hartanya.

Ketiga: ILMU PENGETAHUAN. Demikian cepatnya kesombongan menjangkiti para ulama (kaum intelektual) sehingga seorang berilmu pengetahuan mudah merasa tinggi dengan ilmu pengetahuannya. Ia merasa paling mulia diantara manusia. Ia memandang dirinya lebih tinggi dan lebih mulia disisi Allah ketimbang yang lainnya. Hal demikian bisa terjadi karena ilmu yang didapat lebih berorientasi pada duniawi semata, tanpa dilandasi keikhlasan dan pensucian jiwa dalam menuntutnya. Sebab ilmu yang didapat dengan ikhlas karena Allah dan hati yang jujur akan melahirkan sikap tawadhu' dan rasa takut kepada Allah.

Keempat: AMAL dan IBADAH. Orang-orang yang zuhud dan para ahli ibadah tidak terlepas pula dari nistanya kesombongan, kepongahan dan tindakan melecehkan orang lain. Dengan amal dan ibadahnya ia merasa yakin akan selamat, sementara orang lain akan binasa. Sabda Rasulullah SAW "Cukuplah seseorang dinilai telah berbuat kejahatan bila ia merendahkan saudaranya sesama muslim" (HR. Muslim)

Kelima: KECANTIKAN/KETAMPANAN. Kecantikan atau ketampanan seseorang bisa meyebabkan dirinya sombong dengan cara merendahkan dan menyebut-nyebut keburukan rupa orang lain.

Dengan definisi yang disebutkan oleh Rasulullah SAW itu, tentulah banyak keburukan yang terdapat di dalam sifat sombong (takabbur), sehingga wajar jika kemudian kesombongan menjadi penghalang masuk surga, sebagaimana dalam hadits shahih Baginda Rasul bersabda: " Tidak akan masuk surga orang yang di dalam hatinya ada kesombongan sebesar dzarrah".
Hal itu disebabkan karena kesombongan menghalangi hamba dari semua akhlaq yang seharusnya disandang oleh orang mu'min, sedangkan akhlaq-akhlaq itu adalah pintu surga, dan kesombongan penutup pintu-pintunya. Sebab, seseorang tidak bisa mencintai kaum mu'minin sebagaimana ia mencinta diri sendiri bila di dalam hatinya masih ada kesombongan, begitu juga dengan perbuatan-perbuatan lainnya yang muaranya adalah karena adanya kesombongan dalam hatinya.

»»  Baca Selengkapnya...

Untuk wanita yang cantik-cantik belaka

Allah berfirman:


"Ketika Aku menciptakan seorang wanita, ia diharuskan untuk menjadi
seorang yang istimewa. Aku membuat bahunya cukup kuat untuk
menopang dunia namun, harus cukup lembut untuk memberikan
kenyamanan."


"Aku memberikannya kekuatan dari dalam untuk mampu melahirkan anak
dan menerima penolakan yang seringkali datang dari anak-anaknya."

"Aku memberinya kekerasan untuk membuatnya tetap tegar ketika
orang-orang lain menyerah, dan mengasuh keluarganya dengan
penderitaan dan kelelahan tanpa mengeluh."


"Aku memberinya kepekaan untuk mencintai anak-anaknya dalam setiap
keadaan, bahkan ketika anaknya bersikap sangat menyakiti
hatinya."


"Aku memberinya kekuatan untuk mendukung suaminya dalam
kegagalannya dan melengkapi dengan tulang rusuk suaminya untuk
melindungi hatinya."


"Aku memberinya kebijaksanaan untuk mengetahui bahwa seorang
suami yang baik takkan pernah menyakiti isterinya, tetapi kadang menguji
kekuatannya dan ketetapan hatinya untuk berada disisi suaminya
tanpa ragu."


"Dan akhirnya, Aku memberinya air mata untuk dititiskan. Ini
adalah khusus miliknya untuk digunakan bilapun ia perlukan."


"Kecantikan seorang wanita bukanlah dari pakaian yang
dikenakannya susuk yang ia tampilkan, atau bagaimana ia menyisir rambutnya. Kecantikan seorang wanita harus dilihat dari matanya, kerana
itulah pintu hatinya, tempat dimana cinta itu ada."


Kirimkan Firman ini kepada setiap wanita yg anda kenali....

Anda akan menambah harga diri ciptaan Allah kerana,
setiap Wanita itu Cantik...

»»  Baca Selengkapnya...

Generator AC

GENERATOR AC (ALTERNATOR)
Hampir semua tenaga listrik yang dipergunakan saat ini bekerja pada sumber tegangan bolak balik (ac), karenanya, generator ac adalah alat yang paling penting untuk menghasilkan tenaga listrik. Generator ac, umumnya disebut alternator, bervariasi ukurannya sesuai dengan beban yang akan disuplai. Sebagai contoh, alternator pada PLTA mempunyai ukuran yang sangat besar, membangkitkan ribuan kilowatt pada tegangan yang sangat tinggi. Contoh lainnya adalah alternator di mobil, yang sangat kecil sebagai perbandingannya. Beratnya hanya beberapa kilogram dan menghasilkan daya sekitar 100 hingga 200 watt, biasanya pada tegangan 12 volt.
Bagian-bagian terpenting dari generator AC adalah :
1. Rangka stator, di buat dari besi tuang. Rangka stator merupakan rumah dari bagian-bagian generator yang lain
2. Stator, Bagian ini tersusun dari plat-plat (seperti yang di pergunakan juga pada jangkar dari mesin arus searah) stator ang mempunyai alur-alur sebagai tempat meletakkan lilitan stator. Lilitan stator berfungsi sebagai tempat terjadinya GGL induksi
3. Rotor, merupakan bagian yang berputar. Pada rotor terdapat kutup-kutup magnet dengan lilitan nya yang di aliri arus searah, melewati cicin geser dan sikat-sikat
4. Slip ring atau cincin geser, di buat dari bahan kuningan atau tembaga yang di pasang pada poros dengan memakai bahan isolasi. Slip ring ini berputar bersama-sama dengan poros dan rotor. Jumlah slip ring ada dua buah yang masing-masing slip ring dapat menggeser sikat arang yang masing-masing merupakan sikat positif dan sikat negatif, berguna untuk mengalirkan arus penguat magnet pada lilitan magnet pada rotor.
5. Generator penguat, adalah suatu generator arus searah yang di pakai sebagai sumber arus. Biasanya yang di pakai adalah dinamo shunt. Generator arus searah ini biasanya di kopel terhadap mesin pemutarnya bersama generator utama. Akan tetapi seekarang banyak generator yang tidak menggunakan generator arus searah sebagai sumber penguat, tetapi mengambil sebagian kecil dari balitan statornya, di transformasikan dan kemudian di salurkan dengan dioda sebagai sumber penguat magnetnya.
DASAR-DASAR GENERATOR AC
Berapapun ukurannya, semua generator listrik, baik ac maupun dc, bergantung kepada prinsip induksi magnet. EMF diinduksikan dalam sebuah kumparan sebagai hasil dari
(1) kumparan yang memotong medan magnet, atau
(2) medan magnet yang memotong sebuah kumparan.
Sepanjang ada gerak relative antara sebuah konduktor dan medan magnet, tegangan akan diinduksikan dalam konduktor. Bagian generator yang mendapat induksi tegangan adalah armature. Agar gerak relative terjadi antara konduktor dan medan magnet, semua generator haruslah mempunyai dua bagian mekanis yaitu rotor dan stator.
ROTATING-ARMATURE ALTERNATOR
Alternator armature bergerak (rotating-armature alternator) mempunyai konstruksi yang sama dengan generator dc yang mana armature berputar dalam sebuah medan magnet stasioner. Pada generator dc, emf dibangkitkan dalam belitan armature dan dikonversikan dari ac ke dc dengan menggunakan komutator (sebagai penyearah). Pada alternator, tegangan ac yang dibangkitkan tidak diubah menjadi dc dan diteruskan kepada beban dengan menggunakan slip ring. Armature yang bergerak dapat dijumpai pada alternator untuk daya rendah dan umumnya tidak digunakan untuk daya listrik dalam jumlah besar.
ROTATING-FIELD ALTERNATORS
Alternator medan berputar mempunyai belitan armature yang stasioner dan sebuah belitan medan yang berputar. Keuntungan menggunakan system belitan armature stasioner adalah bahwa tegangan yang dihasilkan dapat dihubungkan langsung ke beban.
Jenis armature berputar memerlukan slip ring dan sikat untuk menghantarkan arus dari armature ke beban. Armature, sikat dan slip ring sangat sulit untuk diisolasi, dan percikan bunga api dan hubung singkat dapat terjadi pada tegangan tinggi. Karenanya, alternator tegangan tinggi biasanya menggunakan jenis medan berputar. Karena tegangan yang dikenakan pada medan berputar adalah tegangan searah yang rendah, problem yang dijumpai pada tegangan tinggi tidak terjadi.
Armature stasioner, atau stator, pada alternator jenis ini mempunyai belitan yang dipotong oleh medan putar (rotating magnetic field). Tegangan yang dibangkitkan pada armature sebagai hasil dari aksi potong ini adalah tegangan ac yang akan dikirimkan kepada beban.
Stator terdiri dari inti besi yang dilaminasi dengan belitan armature yang melekat pada inti ini.



FUNGSI-FUNGSI KOMPONEN ALTERNATOR
Secara umum generator ac medan berputar terdiri atas sebuah alternator dan sebuah generator dc kecil yang dibangun dalam satu unit. Keluaran dari alternator merupakan tegangan ac untuk menyuplai beban dan generator dc dikenal sebagai exciter untuk menyuplai arus searah bagi medan putar.








Exciter adalah sebuah generator dc eksitasi sendiri dengan belitan shunt. Medan exciter menghasilkan intensitas fluks magnetic antara kutub-kutubnya. Ketika armature exciter berotasi dalam fluks medan exciter, tegangan diinduksikan dalam belitan armature exciter. Keluaran dari komutator exciter dihubungkan melalui sikat dan slip ring ke medan alternator. Karena arusnya adalah arus searah, maka arus selalu mengalir dalam satu arah melalui medan alternator. Sehingga, medan magnet dengan polaritas tetap selalu terjadi sepanjang waktu dalam belitan medan alternator. Ketika alternator diputar, fluks magnetiknya dilalukan sepanjang belitan armature alternator. Tegangan bolak balik pada belitan armature generator ac dihubungkan ke beban melalui terminal.


PRIME MOVER (Penggerak Utama)
Semua generator, besar dan kecil, ac dan dc, membutuhkan sebuah sumber daya mekanik untuk memutar rotornya. Sumber daya mekanis ini disebut prime mover. Prime mover dibagi dalam dua kelompok yaitu untuk high-speed generator dan low-speed generator. Turbin gas dan uap pada PLTG dan PLTU adalah penggerak utama berkecepatan tinggi sementara mesin pembakaran dalam (internal combustion engine), air pada PLTA dan motor listrik dianggap sebagai prime mover berkecepatan rendah. Jenis prime mover memainkan peranan penting dalam desain alternator karena kecepatan pada mana rotor diputar menentukan karakteristik operasi dan konstruksi alternator.

ROTOR ALTERNATOR
Ada dua jenis rotor yang digunakan untuk alternator medan berputar yaitu turbine-driven dan salient-pole rotor. Jenis turbine-driven digunakan untuk kecepatan tinggi dan salient-pole untuk kecepatan rendah. Belitan pada turbine-driven rotor disusun sedemikian rupa sehingga membentuk dua atau empat kutub yang berbeda. Belitan-belitan tersebut dilekatkan erat-erat di dalam slot agar tahan terhadap gaya sentrifugal pada kecepatan tinggi.
Salient-pole rotor seringkali terdiri dari beberapa kutub yang dibelit terpisah, dibautkan pada kerangka rotor. Salient-pole rotor mempunyai diameter yang lebih besar dari turbine-driven rotor. Pada putaran per menit yang sama, salient-pole memiliki gaya sentrifugal yang lebih besar. Untuk menjaga keamanan dan keselatan sehingga belitannya tidak terlempar keluar mesin, salient-pole hanya digunakan pada aplikasi keceparan rendah.




FREKUENSI
Frekuensi keluaran dari tegangan alternator tergantung kepada kecepatan rotasi dari rotor dan jumlah kutubnya. Semakin cepat, semakin tinggi pula frekuensinya. Semakin lambat, semakin rendah pula frekuensinya. Semakin banyak kutub pada rotor, semakin tinggi pula frekuensinya pada kecepatan tertentu.
Ketika rotor telah berotasi beberapa derajat sehingga dua kutub berdekatan (utara dan selatan) telah melewati satu belitan, tegangan yang diinduksikan dalam belitan tersebut akan bervariasi hingga selesai satu siklus. Untuk suatu frekuensi yang ditentukan, semakin banyak jumlah kutub, semakin lambat kecepatan putaran. Prinsip ini dapat dijelaskan sebagai berikut, misalkan; sebuah generator dua kutub harus berotasi dengan kecepatan empat kali lipat dari kecepatan generator delapan kutub untuk menghasilkan frekuensi yang sama dari tegangan yang dibangkitkan. Frekuensi pada semua generator ac dalam satuan hertz (Hz), yaitu banyaknya siklus per detik, berkaitan dengan jumlah kutub dan kecepatan rotasi sesuai dengan persamaan berikut:

dimana P adalah jumlah kutub, N adalah kecepatan rotasi dalam revolusi per menit (rpm) dan 120 adalah sebuah konstanta untuk konversi dari menit ke detik dan dari jumlah kutub ke jumlah pasangan kutub. Sebagai contoh, sebuah alternator dua kutub, 3600 rpm mempunyai frekuensi 60 Hz, ditentukan sebagai berikut:

Sebuah generator empat kutub dengan kecepatan 1800 rpm juga bekerja pada frekuensi 60 Hz.
Sebuah generator enam kutub 500 rpm mempunyai frekuensi

Sebuah generator 12 kutub dengan kecepatan 4000 rpm mempunyai frekuensi



PENGATURAN TEGANGAN
Sebagaimana yang telah kita lihat, ketika beban pada generator berubah, tegangan terminal pun ikut berubah. Besarnya perubahan tergantung pada desain generator. Pengaturan tegangan pada sebuah alternator adalah perubahan tegangan dari beban penuh ke tanpa beban, dinyatakan sebagai persentase tegangan beban penuh, ketika kecepatan dan arus medan dc tetap konstan.

Anggap bahwa tegangan tanpa beban generator adalah 250 volt dan tegangan beban penuh adalah 220 volt. Persen regulasi adalah:

Untuk diingat, bahwa semakin kecil persentase regulasi, semakin baik pula regulasinya untuk kebanyakan aplikasi.


PRINSIP PENGATURAN TEGANGAN AC
Di dalam sebuah alternator, tegangan bolak balik diinduksikan dalam belitan armature ketika medan magnet melewati belitan ini. Besarnya tegangan yang diinduksikan ini tergantung kepada tiga hal yaitu:
(1) jumlah konduktor dengan hubungan seri pada setiap belitan,
(2) kecepatan (rpm generator) pada mana medan magnet memotong belitan, dan
(3) kekuatan medan magnet. Salah satu dari factor ini dapat digunakan untuk pengaturan tegangan yang diinduksikan dalam belitan alternator.
Jumlah belitan, tentu saja tidak berubah tetap ketika alternator diproduksi. Juga, jika frekuensi keluaran harus konstan, maka kecepatan medan putar haruslah konstan pula. Ini mengakibatkan penggunaan rpm alternator untuk pengaturan tegangan keluaran menjadi tidak diperbolehkan.
Sehingga, metode praktis untuk melakukan pengaturan tegangan adalah dengan mengatur kekuatan medan putar. Kekuatan medan elektromagnetik ini dapat berubah seiring dengan perubahan besarnya arus yang mengalir melalui kumparan medan. Ini dapat dicapai dengan mengubah-ubah besarnya tegangan yang dikenakan pada kumparan medan.


OPERASI PARALEL ALTERNATOR
Alternator dapat dihubungkan secara parallel untuk :
(1) meningkatkan kapasitas keluaran dari suatu system melebihi apa yang didapat dari satu unit,
(2) berfungsi sebagai daya cadangan tambahan untuk permintaan yang suatu ketika bertambah, atau
(3) untuk pemadaman satu mesin dan penyalaan mesin standby tanpa adanya pemutusan aliran daya.
Ketika alternator-alternator yang sedang beroperasi pada frekuensi dan tegangan terminal yang berbeda, kerusakan parah dapat terjadi jika alternator-alternator tersebut secara mendadak dihubungkan satu sama lain pada satu bus yang sama (satu titik hubung). Untuk menghindari ini, mesin-mesin tersebut harus disinkronkan dahulu sebelum disambungkan bersama-sama. Ini dapat dicapai dengan menghubungkan satu generator ke bus (bus generator), dan mensinkronkan generator lainnya sebelum keduanya disambungkan. Generator dikatakan sinkron jika memenuhi kondisi berikut:
(1) Tegangan terminal yang sama. Diperoleh dengan menyetel kekuatan medan bagi generator yang hendak masuk ke dalam rangkaian (disambungkan).
(2) Frekuensi yang sama. Diperoleh dengan menyetel kecepatan prime mover dari generator yang hendak disambungkan.
(3) Urutan fasa tegangan yang sama.

»»  Baca Selengkapnya...