Membuat Generator 3 Fasa Sederhana Yang Dilengkapi Dengan Rectifier

          Mulai dari dulu hingga saat ini dan entah sampai kapan energi listrik merupakan energi yang utama dan selalu dibutuhkan dalam kehidupan ini. Sobat blogger tentu sudah tahu bahwa untuk membangkitkan energi listrik baik dengan menggunakan penggerak tenaga angin maupun tenaga air diperlukan generator (alternator), karena generator (alternator) berfungsi untuk merubah tenaga mekanik menjadi tenaga listrik. Namun sayangnya harga generator (alternator) buatan pabrik cukup mahal dan sering kali bentuk dan konstruksinya tidak sesuai dengan kondisi lingkungan dimana pembangkit listrik tersebut akan dibuat. Terutama untuk pembangkit listrik yang menggunakan penggerak tenaga angin. Nah untuk mensiasati permasalahan tersebut di atas, ada cara mudah membuat generator (alternator) 3 fasa sederhana yang dapat kita lakukan. Dimana bahan-bahannya hampir tersedia dimana-mana bahkan di seluruh pelosok wilayah Indonesia.

A. Bahan-Bahan Yang Diperlukan

          Bahan-bahan yang diperlukan untuk pembuatan generator (alternator) 3 fasa sederhana ini antara lain yaitu :

1. Kawat email tembaga dengan deameter 1 s/d 1,4 mm, digunakan untuk membuat gulungan kawat (kumparan) yang merupakan bagian dari generator (alternator) yang diam (stator).

2. Magnet permanen, digunakan untuk membangkitkan garis gaya magnet di sekitar kawat kumparan sehingga kawat kumparan dapat membangkitkan gaya gerak listrik (arus dan tegangan listrik).

3. Plat besi berbentuk bulat dengan tebal 3 s/d 5 mm dan deamater 10 inchi, digunakan sebagai dudukan magnet permanen yang meupakan bagian dari generator (alternator) yang berputar (rotor) yang digerakkan oleh kincir angin atau kincir air.

4. Resin katalis dan kain fiberglass, digunakan untuk mengecor kumparan kawat agar lebih padat dan permanen (kondisi kumparan tidak mudah lecet dan berubah).

5. Diode jembatan (bridge rectifier) 35 A, digunakan untuk menyearahkan arus bolak-balik (AC) 3 fasa agar berubah menjadi arus searah (DC).

6. Poros (as) besi, digunakan untuk memegang lempengan plat magnet dan menghubungkan ke roda kincir angin atau kincir air sebagai penggeraknya.

7. Kerangka atau tabung silinder, digunakan untuk memegang dan menempatkan susunan antara lempengan kumparan dan lempengan plat magnet agar lempengan plat megnet dapat berputar dengan baik.

B.  Langkah Pembuatan

          Adapun langkah-langkah pembuatan generator (alternator) 3 fasa sederhana ini dapat dijelaskan sebagai berikut :

1. Buatlah sketsa gambar gulungan kawat (kumparan) 3 phasa dan lakukan penggulungan kumparan tersebut dengan menggunakan kawat email tembaga berdeameter 1 s/d 1,4 mm dengan jumlah lilitan sebanyak 60 s/d 70 lilit. Jumlah seluruh kumparan untuk generator (alternator) 3 fasa ini sebanyak 9 buah kumparan, sehingga jumlah kelompok kumparan tiap fasa sebanyak 3 buah kumparan, dimana tiap kumparan dalam kelompok kumparan tersebut disambung secara serie. Selanjutnya masing-masing kelompok kumparan tersebut disambung secara bintang atau star (Y) dan disusun seperti ditunjukkan pada gambar 1 berikut ini.

Gambar 1. Susunan dan sambungan kumparan generator (alternator) 3 fasa

2. Setelah kumparan disusun dan disambung seperti skema pada gambar 1 di atas, kemudian susunlah kumparan tersebut bebentuk bulat dengan diameter 10 inchi, selanjutnya dicor dengan menggunakan resin dan fiberglass agar kumparan tersebut menjadi padat dan keras sehingga tahan terhadap gesekan ataupun benturan dengan cara seperti ditunjukkan pada gambar 2 dan 3 berikut ini.

Gambar 2. Mengecor kumparan dengan resin dan fiberglass

Gambar 3. Kumparan generator (alternator) 3 fasa yang telah jadi

3. Langkah selanjutnya buatlah plat magnet sebanyak 2 buah. Plat magnet ini adalah bagian yang akan diputar oleh kincir angin pada Pembangkit Listrik Tenaga Angin atau kincir air pada Pembangkit Listrik Mikro Hidro. Yang perlu disediakan adalah plat besi bulat dengan tebal sekitar 3 s/d 5 mm berdiameter 10  inchi dan batangan magnet neodyum sebanyak 8 buah. Magnet neodyium adalah magnet kuat yang paling baik untuk membuat kutub magnet generator (alternator). Jika tidak ada, dapat menggunakan magnet lain yang terbuat dari keramik yang biasa digunakan untuk speaker. Susunlah magnet permanen pada lempengan plat besi bulat dengan diameter sama dengan diameter gulungan kawat (kumparan) yang telah dicor, dengan susunan seperti ditunjukkan pada gaambar 4 dan 5 berikut ini.

Gambar 4. Skema susunan magnet permanen pada plat besi

Gambar 5. Plat besi dengan magnet permanen jenis Neodyum

4. Susunlah lempengan kumparan yang telah dicor tersebut di antara dua lempengan plat magnet seperti susunan yang ditunjukkan pada gambar 6 di bawah ini, dengan menggunakan poros (as) besi sebagai pemegang 2 buah lempengan plat magnet yang akan berputar dan dimasukkan kedalam kerangka atau tabung silinder sebagai pemegang lempengan kumparan yang diam. Dalam membuat kerangka generator (alternator) harus diperhatikan rancang bangun kerangka yang baik sehingga ketika generator (alternator) bekerja tidak mengalami getaran atau ketidak stabilan pada kerangka yang dapat menyebabkan bunyi gesekan rangka dengan lantai dan menggangu kinerja generator (alternator)  tersebut.

Gambar 6. Susunan lempeng kumparan diantara 2 buah lempeng plat magnet

5. Perlu diketahui bahwa arus yang keluar dari kumparan jika dipengaruhi oleh magnet permanen yang berputar adalah arus bolak-balik (AC). Agar dapat mengisi baterai accumulator arus bolak-balik (AC) tersebut harus dirubah menjadi arus searah (DC) dengan menggunakan dioda jembatan atau dapat menggunakan bridge rectifier 35 Amper berpendingin sirip aluminium sebanyak 3 buah untuk mengantisipasi beban lebih yang mengakibatkan panas pada rectifier/dioda, seperti yang ditunjukkan pada gambar 7 di bawah ini. Dan susunlah ketiga bridge rectifier tersebut pada output kumparan generator (alternator) dengan susunan seperti pada rangkaian gambar 8 di bawah ini.

Gambar 7. Bridge rectifier 35 A dengan pendingin sirip aluminium

Gambar 8. Skema susunan bridge rectifier pada output kumparan

generator (alternator) 3 fasa