Cronyos Everything About Knowledge
Komponen alternator terbagi menjadi dua bagian, yaitu komponen aktif dan komponen pasif. Komponen aktif adalah bagian dari alternator yang secara langsung berhubungan dengan proses terjadinya arus listrik pada alt ernator, yaitu kumparan rotor, kumparan stator, sikat, dan dioda penyearah. Komponen pasif dalam alternator adalah komponen yang mendukung komponen aktif alternator yang ti dak secara langsung dialiri arus listrik. Yang termasuk komponen pasif adalah puli, kipas, bantalan, rangka depan dan belakang, dan komponen -komponen kecil lainnya.
Fungsi masing-masing komponen alternator adalah sebagai berikut:
A. Puli
Berfungsi untuk meneruskan tenaga putar dari poros engkol (melalui tali kipas) ke poros alternator (rotor).
B. Kipas
Berfungsi untuk mendinginkan komponen -komponen yang ada di dalam alternator.
C. Spacer
Berfungsi untuk memberi jarak antara kipas dan bantalan sehingga kipas tidak menggesek rangka depan.
D. Rangka depan dan belakang
Berfungsi untuk dudukan bantalan depan dan belakang serta sebagai penutup bagian depan dan belakang alternator.
E. Bantalan atau bearing
Berfungsi untuk mengurangi gesekan antara poros rotor dengan rumah depan dan rumah belakang alternator.
F. Kumparan rotor (rotor coil)
Berfungsi untuk menghasi lkan medan magnet pada alternator. kuat medan magnet yang dihasilkan tergantung besar arus listrik yang mengalir ke rotor coil. Listrik ke rotor coil disalurkan melalui sikat yang selalu menempel pada slip ring. Terdapat dua sikat yaitu sikat positip berhubungan dengan terminal F, sikat negatip berhubungan dengan massa atau terminal E. Semakin tinggi putaran mesin, putaran rotor alternator semakin tinggi pula, agar listrik yang dihasilkan tetap stabil maka kuat magnet yang dihasilkan semakin berkurang sebanding dengan putaran mesin. Rotor terdiri dari poros rotor, kumparan yang dililitkan pada inti besi (kumparan rotor), batang-batang kutub (pole piece), dan cincin gesek (slip ring). Kumparan rotor (rotor coil) berfungsi untuk menghasilkan medan magnet. Poros rotor berfungsi sebagai dukukan komponen-komponen rotor. Batang kutub berfungsi untuk memperkuat medan magnet yang dihasilkan kumparan rotor dan membentuk kutub – kutub utara dan selatan pada rotor. Slip ring berfungsi untuk meneruskan arus dari sikat (+) ke kumparan rotor dan dari rotor ke sikat ( -).
Rotor pada Alternator
Garis Garis gaya magnet pada kumparan rotor
Batang kutub dan slip ring disatukan dengan poros rotor dengan cara dipres menjadi satu sehingga membentuk kuku-kuku magnet yang saling berpasangan. Di dalam kuku-kuku magnet tersebut terdapat kumparan rotor. Sikat terpasang pada slip ring untuk menghantarkan arus ke kumparan rotor. Pada saat arus mengalir ke kumparan rotor, maka medan magnet akan terbentuk dan pada kuku-kuku magnet akan terbentuk kutub utara dan selatan. Hal ini menyebabkan terjadinya garis gaya magnet yang arahnya saling berlawanan di antara kuku -kuku magnet yang berdekatan
Rotor tipe kutub dan tipe Randle
Rotor terdiri dari dua macam yaitu jenis randle dan jenis kutub. Untuk jenis kutub diameter luarnya lebih kecil namun cara menggulungnya lebih sulit. Jenis rotor ini umumnya dipakai untuk alternator dengan kapasitas besar. Untuk alternator pada kendaraan, jenis Randle strukturnya sederhana dan kekuatannya cukup bai k sehingga banyak digunakan. Jenis Randle terdiri dari 4 sampai 6 inti besi (batang kutub) yang disisipkan pada poros dari kedua ujung kumparan rotor yang berbentuk tabung. Ujung lilitan pada kumparan rotor dihubungkan ke dua slip ring yang dipasang pada poros.
G. Kumparan stator (stator coil)
Berfungsi untuk membangkitkan tegangan bolak – balik (AC). Kumparan stator (stator coil) berfungsi untuk menghasilkan arus bolak-balik (AC) saat terpotong medan magnet dari rotor. Kumparan stator terpasang secara tetap pada inti stator dan terikat pada rumah alternator sehingga tidak ikut berputar (statis). Kumparan stator terdiri dari tiga gulungan kawat berisolasi yang dililitkan pada slot di sekeliling rangka besi (inti stator). Setiap gulungan mempunyai jumlah lilitan yang sama. Ketiga gulungan kawat dililitkan secara saling bertumpuk berurutan untuk mendapatkan sudut fasa yang diperlukan sehingga tegangan yang dihasilkan oleh tiap gulungan stator mempunyai sudut fasa yang berbeda sehingga output alter nator tersebut menjadi tiga fasa.
Perbedaan dan Keunggulan Alternator Stator Coil Model Bintang dan Model Delta
jenis bintang mempunyai empat ujung kumparan, yaitu tiga ujung kumparan yang berhubungan dengan dioda dan satu ujung kumparan yang merupakan gabungan tiga ujung kumparan stator yang disebut dengan sambungan netral (N). Kumparan model bintang digunakan pada alternator yang membutuhkan output tegangan yang tinggi pada kecepatan lambat. Pada saat terjadinya tegangan (misal pada satu fasa), dua kumparan terhubung secara seri dalam suatu rangkaian tertutup
jenis delta hanya mempunyai tiga ujung kumparan stator yaitu ujung kumparan yang ketiganya dihubungkan dengan dioda penyearah. Sambungan delta ini biasanya digunakan untuk alternator yang mampu menghasilkan arus yang besar pada saat putaran rendah. Ketiga kumparan ini dihubungkan secara paralel.
Gambaran Lilitan Stator Alternator dan Metode penentuan Pola lilitanya
Sambungan model bintang pada alternator dapat diidentifikasi dengan mudah karena jenis ini mempunyai empat ujung kumparan, yaitu tiga ujung kumparan yang berhubungan dengan dioda dan satu ujung kumparan yang merupakan gabungan tiga ujung kumparan stator yang disebut dengan sambungan netral (N)
Sambungan delta kumparan stator dapat diidentifikasi dengan mudah karena pada kumparan jenis ini hanya mempunyai tiga ujung kumparan stator yaitu ujung kumparan yang ketiganya dihubungkan dengan dioda penyearah
H. Sikat
Berfungsi untuk menghantarkan arus dari terminal alternator (F) ke kumparan rotor memalui slip ring positif, dan menghantarkan arus dari rotor koil melalui slip ring negatif ke terminal E alternator.
I. Dudukan sikat
Berfungsi sebagai tempat terpasangnya sikat dan pegas.
J. Dioda penyearah (rectifier)
berfungsi untuk menyearahkan atau mengubah arus bolak-balik (AC) yang dihasilkan kumparan stator menjadi arus searah (DC). dioda positif dan tiga dioda lainnya adalah dioda negative. Keenam dioda tersebut disusun dengan sistem jembatan seperti yang ditunjukkan pada gambar di bawah
Rangkaian enam dioda dalam alternator
Berdasarkan gambar di atas, tampak bahwa dua buah dioda dihubungkan secara seri sehingga terdapat tiga pasang dioda yang dihubungkan secara seri. Kaki anoda pada sisi dioda negatif digabungkan satu sama lain dan dihubungkan dengan massa, sedangkan kaki katoda pada sisi dioda positif saling dihubungkan juga dan dihubungkan dengan terminal B. Ujung -ujung kumparan stator disambungkan dengan bagian tengah di antara pasangan dioda yang dihubungkan seri. Berikut ini dijelaskan proses penyearahan arus AC yang dihasilkan oleh kumparan stator.
Penyearahan oleh dioda pada kumparan stator model bintang
Penyearahan oleh dioda pada kumparan stator model delta
Pada gambar di atas, misalnya kumparan yang menghasilkan tegangan adalah kumparan A dan B (dalam kondisi ini kumparan A dan B berhubungan secara seri). Jika pada ujung kumparan C menghasilkan tegangan dengan polaritas positif dan pada ujung kumparan A polaritasnya negatif, maka arus akan mengalir dari ujung kumparan C menuju dioda dan mengalir ke terminal positif baterai, ke terminal negatif baterai, ke dioda, kemudian ke ujung kumparan A. Apabila sekarang tegangan dihasilkan pada kumparan B dan C (gambar 8.15 (b)), dan ujung kumparan B menghasilkan tegangan dengan polaritas positif dan ujung terminal C polaritasnya negatif, maka arus akan mengalir dari ujung kumparan B ke dioda, ke positif baterai, ke negatif baterai, ke dioda, kemudian ke ujung kumparan C. Meskipun dalam keadaan ini ujung kumparan C negatif, namun arus tetap mengalir ke terminal positif baterai. Dengan demikian tegangan bolak balik yang dihasilkan kumparan stator akan dialirkan dengan arah yang tetap sama (searah) ke dalam baterai. Jadi, jelaslah bahwa fungsi dioda pada sistem ini sebagai penyearah atau pengubah arus bolak-balik menjadi arus searah. Proses yang sama terjadi pada stator model delta.
