Alternator

TUGAS TEKNIK ELEKTRO DAN KELISTRIKAN

“ALTERNATOR”

Disusun guna memenuhi tugas mata kuliah Teknik Elektro dan Kelistrikan

Dosen Pengampu:

 Drs. Emilly Dardi, M.Kes

Disusun Oleh:

Chandra Mukti D.C.                       K2511011

PENDIDIKAN TEKNIK MESIN

FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN

UNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA

2012

KATA PENGANTAR

Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Tuhan yang Maha Esa karena atas kehendak-Nya penulis dapat menyelesaikan makalah dengan judul : Alternator

Dalam penyelesaian makalah ini, penulis banyak mengalami kesulitan terutama disebabkan akan kurangnya pengetahuan. Namun, berkat bimbingan dari berbagai pihak akhirnya karya ini dapat terselesaikan walaupun masih terdapat kekurangan didalamnya. Karena itu, sepantasnya jika penulis mengucapkan terima kasih kepada :

 Drs. Emilly Dardi, M.Kes selaku dosen pembimbing yang telah banyak memberi bimbingan dan masukan-masukan.

Kedua Orang tua yang telah banyak memberi dukungan baik secara materi ataupun moral

Teman-teman yang tidak bisa penulis sebutkan satu-satu, terima kasih atas dukungan dan doanya.

Penulis menyadari makalah ini masih banyak memiliki kekurangan. Oleh karena itu, penulis sangat mengharapkan adanya kritik dan saran yang positif agar karya mahasiswa ini menjadi lebih baik dan berdaya guna di masa yang akan datang.

Surakarta,23 Desember 2012

        Penulis

BAB I

PENDAHULUAN

A.   Latar Belakang

Semua peralatan yang menggunakan energi listrik akan membutuhkan energi lagi demi kelangsungan pemakaianya, yang paling jelas dapat terlihat dari alat transportasi dimana selain menggunakan pembakaran untuk menghasilkan daya gerak alat ini juga menggunakan energi listrik untuk menjalankan sistem kerja lainnya dalam alat tersebut.

Energi listrik dapat dihasilkan dari sebuah alat yang dinamakan generator, generator merupakan sebuah alat yang memproduksi energi listrik dari energi mekanik dan biasanya menggunakan induksi elektromagnet dalam sistem kerjanya.

            Generator sekarang ini terbagi menjadi berbagai jenis dengan berbagai kegunaannya, dan satu diantaranya Generator pada kendaraan atau sering disebut juga Alternator . Alternator memiliki system kerja yang sama dengan generator, kinerja dari Alternator melingkupi daerah proses kerja pada sebuah kendaraan. Dimana Alternator berfungsi untuk mensuply arus listrik untuk keperluan kendaraan.

            Dalam kendaraan bermotor baterai atau aki kendaraan tidak akan  mampu  mensuply arus listrik ke kendaraan sendirian. Sifat baterai adalah sebagai penampung listrik yang dihasilkan dari Alternator . Pada saat mesin kendaraan di nyalakan , maka Alternator akan bekerja untuk menghasilkan listrik menggantikan fungsi baterai atau aki.

B.   Rumusan Masalah

1.    Apa itu alternator

2.    Apa fungsi alternator

3.    Bagaimana bentuk komponen alternator dan fungsi komponen tersebut

4.    Bagaimana cara mengetahui kerusakan yang terjadi di alternator

Tujuan

1.    Mengetahui fungsi alternator

2.    Mengetahui komponen dan fungsi komponen tersebut

3.    Dapat mengetahui dan memperbaiki kerusakan pada alternator

BAB II

PEMBAHASAN

A.   Pengertian

Alternator mobil merupakan salah satu aplikasi dari generator dc. Sistem pengisian pada kendaraan mempunyai 3 rangkaian komponen penting yaitu Aki, Alternator dan Regulator. Alternator sendiri terdiri dari komponen-komponen seperti gabungan kutub magnet yang dinamakan rotor, yang didalamnya terdapat kumparan kawat magnet yang dinamakan stator.

Alternator mulai berfungsi untuk menghasilkan listrik/pembangkit listrik ketika mesin dihidupkan untuk disalurkan ke aki dengan mengkonversi / mengubah tegangan AC menjadi tegangan DC. Sedangkan regulator punya fungsi sebagai alat pengatur dan pembatas voltase yang terdiri dari sebuah rangkaian dioda yang dinamakan rectifier serta dua kipas dalam (internal Fan) untuk menghasilkan sirkulasi udara.

Besaran daya yang terdapat alternator beragam, mulai dari yang paling kecil yang mempunyai daya 35 A hingga yang terbesar yang beredar dipasaran yaitu 220 A. Karena berfungsi sebagai pembangkit daya listrik ke aki, apabila ada penambahan perangkat atau aksesoris mobil yang membutuhkan beban listrik yang besar / banyak, cukup dengan mengganti alternatornya bukan aki. Karena bila memperbesar daya listrik di aki tapi penyaluran tenaganya lebih kecil, maka aki akan tetap tekor. Jadi makin besar beban listrik yang dipakai, makin besar juga daya dari alternator yang harus dipergunakan

B.   Komponen Alternator

1.    Kumparan Rotor

Kumparan rotor berfungsi untuk menghasilkan medan magnet pada kuku kuku rotor.

Rotor terdiri dari kutub kutub magnet, inti field winding dan slip ring. Beberapa model/tipe termasuk mensupport lahar dan satu atau dua kipas didalamnya. Rotor digerakkan atau diputar didalam alternator dengan putaran tali kipas mesin.

Rotor yang terdiri kutub kutub magnet, field winding, dan slip ring, bagian bagian ini padat bersambungan pada sumbu rotor, field winding dihubungkan kepada slip ring dimana carbon brush dapat bergerak. ada dua arang yang terdapat dirotor, satu di bagian bawah slip ring, dan satunya berada dibagian atas sumbu rotor. Field Winding Rotor Menciptakan lapangan magnet  yang disebabkan oleh arus yang mengalir melewati slip ring. Magnet tersebut disatu disisi menjadi kutub selatan dan disisi lain menjadi kutub utara.

2.     Kumparan Stator

            Kumparan stator berfungsi membangkitkan tegangan bolak balik 3 fasa.

3.     Dioda/Rectifier

Dioda / rectifier berfungsi untuk menyearahkan arus listrik.

Didalam alternator terdapat 2 buah rectifier, yaitu rectifier negative dan rectifier positif.

Rectifier positif ditandai dengan adannya terminal B pada alternator. Terminal B pada alternator biasannya berupa baut yang dibuat lebih panjang dan atau lebih besar.

4.    Rumah bantalan depan dan belakang

Berfungsi sebagai dudukan bantalan rotor. Rumah alternator juga berfungsi menyediakan tempat bagi stator.Rotor akan berputar di dalam stator dengan celah sekecil mungkin.

5.    Kipas Pendingin

Kipas pendingin berfungsi untuk mendinginkan dioda – dioda dan mendinginkan alternator.

6.    Pully

Pully berfungsi meneruskan putaran mesin ke alternator. Membuat perbandingan putaran antara putaran mesin dan alternator

7.    Sikat Arang dan Rumah Sikat

Sikat arang berfungsi mengalirkan arus ke kumparan rotor melalui slip ring. Rumah sikat / Brush holder berfungsi sebagai tempat sikat arang.

8.    Bearing

Mengurangi gaya gesek dua benda yang berputar.

C.   Prinsip Kerja Alternator

·         Field coil ( rotor coil ) mendapat arus penguat sehingga pada rotor coil timbul medan magnet.

·         Bila alternator diputar oleh engine, maka medan magnet pada rotor coil akan dipotong oleh konduktor pada staior coil. Sehingga pada stator coil akan timbul arus listrik.

·         Tegangan bolak balik yang keluar dari stator kemudian diserahkan oleh diaoda sehingga menjadi arus searah.

·         Fungsi semi conductor regulator adalah mengontrol arus penguat kefield coil  (rotor coil ),sehingga tegangan yang dihasilkan alternator antara 27.5 s/d 29.5 volt.

ü  Prinsip kerja regulator adalah sebagai berikut :

·         Bila starting switch posisi ON, maka arus dari battery akan mengalirke   rotor coil. 

·          Setelah rotor coil menjadi magnet dan alternator diputar oleh engine, maka dari alternator akan menghasilkan tegangan.

·         Bila output Voltage dari alternator masih kecil maka arus yang keluar dari alternator akan memperkuat medan magnet pada rotor coil, sehingga output voltage dari alternator naik. Out put voltage dari alternator sebanding dengan putaran dan kekuaan medan magnetnya.

·         Saat tegangan mencapai 29,5 volt maka voltage drop di V3 akan menyebabkan zener diode mendapat reverse - voltage sehingga T2 akan ON dan T1 akan OFF. Dengan demikian arus penguat ke rotor coil tidak mendapat ground dan kemagnetan akan berkurang sehingga tegangan   yang dihasilkan alternator akan turun.

·         Bila out put voltage turun mencapai 27,5 volt, maka T2 akan off dan T1 kembali on (bekerja) dan field coil mendapat arus penguatkembali   dan out put voltage alternator naik kembali.

Dengan demikian arus yang keluar dari alternator akan dijaga selalu pada tegangan regulating yaitu 27,5 volt - 29,5 volt.

D.   Rangkaian Sistem Pengisian (Cut Out)

Ket out atau cut out adalah external voltage regulator pengisian mobil untuk mengatur tegangan keluaran yang di hasilkan alternator pada sistem charging mobil atau pengisian aki mobil

Pada system pengisian terdapat empat kabel atau soket yang memiliki peranannya masing masing. Keempat kabel (soket) tersebut dihubungkan dengan alternator di sepanjang rangkaian kelistrikan ·         “B” adalah kabel output alternator yang mensuplai langsung ke aki. ·         “IG” adalah indikator kontak yang ada dialternator. ·         “S” digunakan oleh regulator untuk mengatur strum  pengisian ke aki. ·         “L” adalah kabel yang digunakan oleh regulator untuk indikator lampu ( CHG ). ü  Identitas terminal alternator

·         “S”  Terminal indikator Voltase aki. ·         “IG” Terminal indikator strum kontak. ·         “L”   Terminal lampu indikator. ·         “B”  Terminal Output Alternator. ·         “F”  Terminal tegangan langsung ( bypass )

Prinsip atau cara kerja cut out alternator adalah sebagai berikut :

Gambar skema rangkaian diatas adalah skema rangkaian alternator mobil dengan cut out atau ket out sebagai regulator external yang berfungsi untuk mengatur tegangan yang di hasilkan alternator.

·         Cara Kerja Cut Out Saat Kunci Kontak ON

Saat kunci kontak ON arus listrik mengalir menuju kunci kontak ke lampu CHG atau lampu indikator pengisian aki di dashboard, kemudian arus listrik mengalir ke negatif atau ground melewati kontak point relay lampu charging.

Arus listrik juga mengalir menuju terminal F Altenator untuk membentuk medan magnet pada field coil atau gulungan rotor - arah aliran arus listrik di tunjukan dengan panah warna merah - melewati kontak point relay regulator dan resistor, tetapi arus yang lewat resistor diabaikan karena di baypass lewat kontak point pada relay regulator.

·         Cara Kerja Cut Out Saat Mesin Mulai Berputar

Saat mesin mulai berputar, dimana terbentuk medan magnet pada gulungan rotor, pada gulungan stator dihasilkan tegangan listrik bolak-balik atau alternating current (ac),pada terminal N dan tegangan ac 3 fase untuk di searahkan oleh Dioda Rectifier,menuju terminal B+ ke Aki.

Tegangan ac yang terdapat pada terminal N di gunakan untuk menarik kontak point relay lampu charging untuk memutus hubungan lampu charging dengan negatif atau ground, sehingga lampu charging di dashboard mati atau tidak menyala. Karena tidak terdapat beda potensial pada  lampu charging.

·         Cara Kerja Cut Out Saat Mesin Berputar 

Saat mesin mobil berputar dengan jumlah putaran mesin yang bervariasi tegangan listrik yang di hasilkan juga berubah,jika putaran mesin semakin tinggi maka pada terminal B+ alternator juga terdapat tegangan tinggi listrik.

Dan relay regulator pada ket out medan magnet terbentuk semakin besar untuk menarik kontak point yang terhubung antara kontak point No.1 dan No.2 ,sehingga arus listrik berhenti mengalir lewat kontak point No.1 dan No.2.

Selanjutnya arus listrik yang mengalir menuju terminal F atau rotor koil di ambil alih oleh resistor untuk membatasi arus listrik yang mengalir ke terminal F, dengan membatasi arus listrik ke terminal F alternator, kemagnetan pada rotor juga berkurang sehinga mengurangi tegangan yang keluar di terminal B+. Ketika tegangan di terminal B+ sudah turun, kembali kontak point relay regulator terhubung antara terminal No.1 dan No.2, karena kemagnetan pada relay regulator berkurang. Selanjutnya..

·         Cara Kerja Cut Out Saat Putaran Tinggi Mesin Mobil

Dengan naiknya putaran mesin semakin tinggi tegangan di B+ bertambah dan pada relay regulator terjadi kemagnetan yang sangat kuat untuk menarik kontak point No.2 terhubung dengan kontak point No.3 atau Ground / Negatif.

Ketika Kontak point No.2 terhubung dengan negatif, secara otomatis terinal F alternator tidak mendapatkan arus listrik untuk membuat magnet karena arus listrik di bay pass menuju ground dan tidak di hasilkan tegangan pada gulungan stator.

Saat tidak terdapat tegangan dari gulungan stator yang lebih tinggi dari tegangan Aki, gulungan spull relay regulator mendapat tegangan dari aki dan kemagnetan berkurang sehingga kembali kontak point No.1 terhubung dengan kontak point No.2 dan siklus berulang

E.   Mengecek Kerusakan Alternator

Ada beberapa cara pengencekan alternator secara manual :

Cara pertama ,posisikan kunci kontak (ignition) ON, akan tetapi mesin jangan dinyalakan. kemudian gunakan konduktor (yang dapat menghantarkan listrik). Tempelkan konduktor pada pully alternator, apabila ada gaya tarik magnet berarti alternator normal, akan tetapi regulator yang bermasalah.  apabila alternator tidak mengandung magnet,  kemungkinan lain arang alternator aus dan menipis, sehingga tak mampu lagi menghasilkan listrik. 

Cara kedua,  nyalakan mesin dan copot terminal aki positif.  Apabila mesin tetap hidup, berarti alternator dan regulator bekerja normal. Jangan sekali-sekali melepas terminal aki negatif (massa) karena salah satu kabel massa di regulator tak akan tahan menanggung daya berlebihan. 

Cara ketiga yaitu pertama hidupkan mesin, biarkan menyala beberapa saat agar idle ON. Kemudian buka kap mesin mobil anda dan lihat letak accu anda. lepas terminal negatif (-).

·         apabila mesin masih hidup berarti alternator anda melakukan pengisian ke accu, namun perlu dicatat apabila indikator CHG masih menyala berarti alternator mengalami “overcharging” kelebihan arus listrik,

·         bila mesin mobil anda mati berarti alternator anda tidak melakukan pengisian ke accu, apabila sudah seperti ini  periksa sekringnya biasanya ada rumah sekring yang bertuliskan CHG atau ALT, apabila putus segera ganti,apa bila sekring dalam keadaan baik, kemungkinan yang lain adalah kullbrush habis, kemungkinan kumparan rusak, atau regulator rusak selalu cek dari yang paling terdekat yaitu sekring

BAB III

PENUTUP

Kesimpulan

Pada mobil peranan alternator sangatlah penting untuk menjaga suplay listrik agar aki tidak mudah tekor. Kerusakan-kerusan yang terjadi pada alternator dapat diketahui sejak dini sehingga tidak memperparah kerusakan yang terjadi

Saran

Mempelajari alternator tidak akan berarti apabila tidak mempraktekkannya dalam kehidupan nyata. Sebagai seorang yang berkecimpung di dunia otomotif, kita wajib mengetahui komponen-komponen mobil dan dapat memperbaiki apabila ada kerusakan

Daftar Isi

http://slideshare.net

http://dsasmito.blogspot.com/2012/05/dasar-konversi-energi-listrik.html

http://www.liliksuhariyono.com/2009/05/fungsi-komponen-alternator.html

http://blokkuiki.blogspot.com/2012/03/cara-kerja-ket-out-atau-external.html

http://www.galerimotor.com/alternator1.htm

kaskus.co.id

finesungroup.com