Konstruksi Generator DC
Generator DC adalah perangkat listrik yang mengubah energi mekanik menjadi energi listrik. Ini terutama terdiri dari tiga bagian utama, yaitu sistem medan magnet, armature dan komutator dan sikat gigi.
Bagian lain dari Generator DC adalah bingkai dan kuk magnet, inti tiang dan sepatu tiang, kumparan medan atau kumparan penarik, inti dan belitan jangkar, sikat, rumah ujung, bantalan dan poros.
Sistem Medan Magnet Generator DC
Sistem Medan Magnet adalah bagian mesin yang diam atau tetap. Ini menghasilkan fluks magnet utama. Sistem medan magnet terdiri dari Mainframe atau Yoke, Pole core dan Pole shoes dan Field atau Exciting coils. Berbagai bagian dari Generator DC dijelaskan di bawah ini secara rinci.
Bingkai Magnetik dan Yoke
Rangka silindris berongga luar tempat tiang-tiang utama dan antar-kutub dipasang dan dengan alat itu mesin dipasang ke fondasi dikenal sebagai Yoke. Itu terbuat dari baja tuang atau baja canai untuk mesin besar dan untuk mesin ukuran kecil kuk umumnya terbuat dari besi tuang.
Dua tujuan utama dari kuk adalah sebagai berikut: -
- Ini mendukung inti kutub dan memberikan perlindungan mekanis ke bagian dalam mesin.
- Ini memberikan jalur reluktansi rendah untuk fluks magnet.
Inti Kutub dan Sepatu Kutub
Inti Kutub dan Sepatu Kutub dipasang pada rangka magnet atau kuk dengan baut. Karena kutub menonjol ke dalam disebut kutub menonjol. Setiap inti kutub memiliki permukaan melengkung. Biasanya, inti kutub dan sepatu terbuat dari baja cor tipis atau laminasi besi tempa yang dipaku bersama di bawah tekanan hidrolik. Tiang dilaminasi untuk mengurangi kerugian Eddy Current.
Gambar yang menunjukkan inti kutub dan sepatu kutub ditunjukkan di bawah ini:
Inti kutub melayani tujuan berikut yang diberikan di bawah ini:
- Ini mendukung medan atau kumparan yang menarik.
- Mereka menyebarkan fluks magnet ke pinggiran angker lebih seragam.
- Ini meningkatkan luas penampang sirkuit magnetik, sebagai akibatnya, keengganan jalur magnetik berkurang.
Medan atau Exciting Coils
Setiap inti kutub memiliki satu atau lebih kumparan medan (belitan) yang ditempatkan di atasnya untuk menghasilkan medan magnet. Kawat tembaga berenamel digunakan untuk konstruksi medan atau kumparan yang menarik. Kumparan dililitkan pada yang pertama dan kemudian ditempatkan di sekitar inti kutub.
Ketika arus searah melewati belitan medan, itu memagnetisasi kutub, yang pada gilirannya menghasilkan fluks. Kumparan medan dari semua kutub dihubungkan secara seri sedemikian rupa sehingga ketika arus mengalir melaluinya, kutub yang berdekatan mencapai polaritas yang berlawanan.
Armatur (Jangkar) Generator DC
Bagian yang berputar dari mesin DC atau Generator DC disebut Armature. Armature terdiri dari poros di mana silinder laminasi, yang disebut Amature Core ditempatkan.
Inti Armatur
Inti armature (jangkar/angker) Generator DC berbentuk silinder dan dikunci pada poros yang berputar. Di pinggiran luar armature memiliki alur atau slot yang menampung belitan armature seperti yang ditunjukkan pada gambar di bawah ini:
Inti jangkar dari generator atau mesin DC melayani tujuan berikut.
- Ini rumah konduktor di slot.
- Ini menyediakan jalur yang mudah untuk fluks magnet.
Karena armature adalah bagian yang berputar dari Generator DC atau mesin, pembalikan fluks terjadi di inti, maka kerugian histeresis dihasilkan. Bahan baja silikon digunakan untuk konstruksi inti untuk mengurangi kerugian histeresis.
Armature yang berputar memotong medan magnet, karena itu ggl diinduksi di dalamnya. GGL ini mensirkulasikan arus eddy yang mengakibatkan rugi-rugi Arus Eddy. Jadi untuk mengurangi kerugian, inti jangkar dilaminasi dengan pengecapan dengan ketebalan sekitar 0,3 sampai 0,5 mm. Setiap laminasi diisolasi dari yang lain dengan lapisan pernis.
Gulungan (Belitan) Jangkar
Konduktor berinsulasi ditempatkan di slot inti angker. Konduktor terjepit, dan pita kawat baja melilit inti dan dihubungkan dengan sesuai. Susunan konduktor ini disebut Armature Winding. Gulungan angker adalah jantung dari Mesin DC.
Belitan jangkar adalah tempat terjadinya konversi daya. Dalam kasus Generator DC di sini, tenaga mekanik diubah menjadi tenaga listrik. Berdasarkan koneksi, belitan diklasifikasikan menjadi dua jenis yang disebut sebagai Belitan Lap dan Belitan Gelombang.
Belitan Putaran
Pada lilitan putaran, konduktor dihubungkan sedemikian rupa sehingga jumlah jalur paralel sama dengan jumlah kutub. Jadi, jika sebuah mesin memiliki kutub P dan konduktor jangkar Z, maka akan ada jalur paralel P, masing-masing jalur akan memiliki konduktor Z/P yang dihubungkan secara seri.
Dalam lilitan putaran, jumlah sikat sama dengan jumlah jalur paralel. Dari mana setengah sikat positif dan setengah sisanya negatif.
Belitan Gelombang
Pada belitan gelombang, konduktor-konduktor tersebut dihubungkan sedemikian rupa sehingga dibagi menjadi dua jalur paralel tanpa memperhatikan jumlah kutub mesin. Jadi, jika mesin memiliki konduktor jangkar Z, hanya akan ada dua jalur paralel yang masing-masing memiliki konduktor Z/2 secara seri. Dalam hal ini jumlah kuas sama dengan dua, yaitu jumlah jalur paralel.
Komutator pada Generator DC
Komutator, yang berputar dengan jangkar, berbentuk silinder dan terbuat dari sejumlah batang atau segmen tembaga yang ditarik keras berbentuk baji yang diisolasi satu sama lain dan dari poros. Segmen membentuk cincin di sekitar poros armature. Setiap segmen komutator dihubungkan ke ujung kumparan jangkar.
Ini adalah bagian terpenting dari mesin DC dan melayani tujuan berikut.
Ini menghubungkan konduktor angker berputar ke sirkuit eksternal stasioner melalui sikat.
Ini mengubah arus bolak-balik yang diinduksi dalam konduktor dinamo menjadi arus searah di sirkuit beban eksternal dalam aksi Generator DC, sedangkan itu mengubah torsi bolak-balik menjadi torsi searah (kontinu) yang dihasilkan di angker dalam aksi motor.
Sikat
Sikat karbon ditempatkan atau dipasang pada komutator dan dengan bantuan dua atau lebih sikat karbon, arus dikumpulkan dari belitan jangkar. Setiap sikat didukung dalam kotak logam yang disebut kotak sikat atau pemegang sikat. Sikat ditekan pada komutator dan membentuk hubungan penghubung antara belitan jangkar dan sirkuit eksternal.
Tekanan yang diberikan oleh sikat pada komutator dapat diatur dan dipertahankan pada nilai konstan dengan menggunakan pegas. Dengan bantuan sikat, arus yang dihasilkan pada belitan diteruskan ke komutator dan kemudian ke sirkuit eksternal.
Mereka biasanya terbuat dari karbon bermutu tinggi karena karbon adalah bahan konduktor dan pada saat yang sama dalam bentuk bubuk memberikan efek pelumas pada permukaan komutator.
Rumah Ujung
Rumah ujung terpasang ke ujung Mainframe dan memberikan dukungan pada bantalan. Rumah depan mendukung bantalan dan rakitan sikat sedangkan rumah belakang biasanya hanya menopang bantalan.
Bantalan
Bantalan bola atau rol dipasang di rumah ujung. Fungsi bantalan adalah untuk mengurangi gesekan antara bagian mesin yang berputar dan diam. Sebagian besar baja karbon tinggi digunakan untuk konstruksi bantalan karena merupakan bahan yang sangat keras.
Batang
Poros terbuat dari baja ringan dengan kekuatan putus maksimum. Poros digunakan untuk mentransfer tenaga mekanik dari atau ke mesin. Bagian yang berputar seperti inti angker, komutator, kipas pendingin, dll. dikunci ke poros.
