Elektrical power source

Pada pesawat terbang electrical system fungsi pokoknya adalah untuk power dari komponen maupun rangkaian adalah :

1.      Lighting system

2.      Communication system

3.      Radio system

4.      Navigation system electrical power sistem

5.      Hydrolic system

6.      Dll

A.    Generator Alternating Current

Generator AC adalah komponen mechanik yang merubah mechanical energi menjadi electrical energi yang di induksi oleh elecromagnetic pada generator. Komponen dari generator Ac antara lain armature,magnetic field, slip ring dan brush,yoke

Gambar 1 : simple ac generator

Prinsip kerja dari generator AC yaitu Apabila garis-garis magnet dipotong oleh konduktor (penghantar) maka di-dalamnya akan timbul tegangan listrik  yang disebut listrik induksi ( Induce Electro-motive Force). Besar kecilnya tegangan dalam konduktor tergantung dari kecepatan memotong garis gaya magnet, kekuatan medan magnet dan bentuk dari konduktor .  Dengan demikian apabila kedua ujung konduktor tersebut dihubungkan dengan ka-wat penghantar maka dalam konduktor akan mengalir arus listrik.   Prinsip tersebut diatas di dasari hukum Farady.    Dalam generator  konduktor dibentuk dalam ben-tuk yang disebut loop , yang dapat diputar di antara medan magnet. Arus listrik di-ambil dari loop melalui brush, dan dihubungkan ke beban. EMF induksi tergantung pada posisi konduktor , bila konduktor sejajar dengan garis magnet maka EMF 0, sedangkan bila tegak lurus dengan garis magnet  EMF nya maksimum. Gerakan dari pole 4 gerakan yaitu pada posisi 90°,180°, 270° dan balik ke 360° dan arus yang di hasilkan tergantung sari putaran pool tersebut.

Frekwensi yang di hasilkan oleh generator AC tergantung dari 2 faktor yaitu:

1.      putaran dari armature

2.      nomer dari magnetic pole

Rumus dari frekwensi  AC generator

 

                                                           

          Pada pesawat terbang yang menggunakan AC generator tiga phasa tegangan dan frekwensi yang di hasilkan adalah 115/200 VAC dan 400HZ

B.     Generator Dirrection Current

DC generator tidak menghasilkan arus bolak- balik seperti pada AC genera- tor , melainkan menghasilkan arus searah.  Untuk menghasilkan arus searah pada generator DC dipasang suatu alat yang disebut slip ring yang dibagi dua dan diisolasi sehingga satu sama lain tidak ada hubung-annya.    Prinsip kerja DC dan AC generator sama, yaitu loop berputar diantara me-dan magnet.  Jadi arus AC yang dihasilkan oleh loop , melalui komutator dialirkan dan brush dialirkan keluar. Dalam penggunaannya generator tidak hanya mempunyai satu tetapi banyak loop atau konduktor, dengan tujuan untuk dapat menghasilkan dan menambah be-sarnya out put.   Dari diagram diatas kita dapatkan out put yang mendekati maksi-mum terus menerus.  Sebab pada loop satu menuju minimum  loop lainnya menuju maksimun. Dari kejadian tersebut voltage yang dihasilkan tidak terasa naik atau turun atau selalu stabil.  Semakin banyak loop yang di gunakan semakin stabil atau rata voltasenya.  Cara untuk memperoleh  medan magnet agar dapat memenuhi out put yang baik dilakukan dengan  memberikan arus DC dari luar kumparan kepada  logam ter-tentu yang ditugaskan sebagai elektromagnet.

                              Gambar 2 : simple dc generator

Type generator DC

1.      Shunt Wound DC Generator.

Mempunyai kumparan yang dihubungkan secara paralel dengan kon-duktor yang berada dalam armatur maupun terhadap beban. Kumparan terse-but mempunyai gulungan yang banyak yang terdiri dari kawat yang relatif kecil. Kekuatan mag net yang dihasilkan tergantung kepada gulungan dan kumparan tersebut.  Generator ini mempunyai out- put konstan, sehingga pe-rubahan beban tidak besar pengaruhnya terhadap out-put.  Jika beban bertam bah menyebabkan out-put voltage dan se-baliknya bila beban turun out -put naik . Lihat gambar

2.      Series Wound Generator .

Mempunyai kumparan serie terhadap armatur dan beban . Kumparan terdiridari beberapa gulungan dan diameternya relatif besar. Kekuatan me-dan magnet yang dihasilkan tergantung dari arus yang mengalir dalam kum-paran. Generator ini mempunyai out put yang berubah-rubah.  Semakin be-sar arus yang mengalir ke beban , arus yang mengalir ke kumparan juga be-sar dan medan magnet menjadi lebih kuat, sehungga out put generator ber-tambah kuat, dan sebaliknya. Oleh sebab itu generator tipe ini susah dikon-trol out put nya.

 

3.      Compound Wound DC Generator.

Merupakan kombinasi antara tipe serie dan shunt yang mempunyai dua jenis pemasangan kumparan yaitu secara serie dan paralel  yang ditem-pat pada satu pole.  Kumparan serie terdiri dari beberapa gulungan yang dia-meternya relatif besar, dihubungkan secara serie dengan armatur maupun beban. Keuatan medan magnet yang dihasilkan merupakan jumlah kekuatan  medan magnet yang dihasilkan oleh kum-paran seri dan kumparan shunt. Generator ini dapat mengatasi setiap perubahan beban.  

Komponent yang terpasang pada Generator DC adalah

a.       Armature

b.      Maghnetic field

c.       Communtator

d.      Brush

Tegangan dan frekwensi yang di hasilkan oleh generator DC pada pesawat biasanya 26 s/d 28 VDC dan 400HZ

C.     Pengatur Out-Put Generator

Out-put generator tergantung dari kuat medan magnet, kecepatan konduktor yang memotong medan magnet  atau putaran dari generator. Penggerak generator pada pesawat terbang dilakukan oleh putaran motor pesawat. Biasanya putaran mo-tor pesawat tidak stabil , sehingga out put dari generator tidak stabil pula. Ketidak stabilan out -put ini tidak dikehendaki untuk mendukung operasi pesawat terbang.  Sebab salah satu persyaratan pokok yang dituntut generator harus mampu memberi-kan out-put voltage yang konstant terhadap semua beban, tidak melebihi harga mak-simum yang ditentukan. Untuk mengatasinya agar generator menghasilkan out-put yang diharapkan , harus dikendalikan atau dikontrol dengan :

1.      Voltage Regulator.

Fungsi voltage regulator adalah untuk mengatur tagangan out -put generator agar tidak melebihi tegangan yang ditentukan, dengan mengatur kuat arus yang mengalir ke kumparan medan magnet, dan ada beberapa jenis pada voltage regulator :

a.       Type Resistance

b.      Type vibrator

c.       Type carbon pile

2.      Current Limitter.

Gunanya untuk membatasi arus listrik yang ditarik oleh beban sehingga tidak melebihi out-put maksimum generator. Current limitter dapat berupa fuse (sekering) yang bekerja memutus hubungan sistem ( dalam circuit) , bila arus listrik yang melewati fuse melebihi harga yang ditentukan . Dapat juga berbentuk alat pengontrol arus listrik.

3.      Reverse Current Relay (RCR).

Komponen ini berguna untuk mencegah arus balik dari dari batteray ke generator, bila out-put generator lebih rendah dari out-put bateray, atau pada waktu generator tidak bekerja (off).  RCR dipasang pada kedudukan sebelum out-put ge-nerator dan disalurkan ke Bus Bar. Bila terjadi arus balik dari batteray ke generator , maka generator menjadi berubah fungsi yaitu  sebagai elektro motor . Dalam peristiwa ini generator akan terbakar dan potensi batteray akan cepat menurun dan habis. Kejadian macam ini dinamakan "motoring"

Gambar : combination voltage regulator.

D.    ELECTRICAL MOTOR

1.      Dc Motor

Pada umumnya alat-alat (komponen) listrik pesawat terbang sejak starter sampai otomatis pilot, tergantung dari tenaga yang diperoleh dari motor DC yaitu suatu alat merubah tenaga listrik menjadi tenaga mekanik.. bagian motor listrik DC terdiri dari bagian yang bergerak (berputar) yang dinamakan armatur atau rotor dan coil unit yang menghasilkan medan magnet. Dc motor biasanya di pake pada pesawat kecil. Dc motor berbeda dengan fungsi generator DC, dc motor berfungsi setelah di aliri arus listrik. Agar putaran rotor dapat satu arah maka di gunakan sebuah “ communtator”. Fungsi communtator merubah arus DC menjadi arus AC di dalam konduktor. Komponen dari DC motor antara lain :

a.    Armature

Terdiri dari lapisan plat yang diisolasi. Intinya terbuat dari besi lunak   Coil berupa gulungan konduktor semuanya terikat pada sumbu yang dapat berputar.  Armature dubuat berlapis-lapis dan diisolasi satu sama lannya.

b.    Field Assembly.

Field assembly terdiri dari :

i.      Field frame terletak pada dinding dan sepanjang rumah motor.

ii.    Field coil terdiri gabungan belitan kawat berisolasi dan bila mendapat aliran arus akan menjadi menjadi magnet.

c.    Brush Assembly 

Terdiri dari beberapa brush yang dibuat dari carbon yang berbentukbalon kecil.  

d.   End Frame 

Adalah komponen yang dipasang sehingga memungkinkan armature dapat berputar. Oleh sebab itu pada komponen tersebut dipasang bearin

2.       AC Motor

Pada dasarnya motor AC menggunakan satu ,dua atau tiga phase. Motor induksi yang menggunakan 3 phasa agar power yang dihasilkan lebih besar . Motor ini digunakan untuk starter, flap, landing gear  dan hydraulic pump. Sedangkan mo-tor induksi satu phase digunakan untuk motor shut off valve

A.   Motor AC mempunyai keuntungan dibanding motor DC antara lain.:

1.   Tidak menggunakan brush.

2.   Tidak menggunakan komutator

3.   Loncatan bunga api listrik dapat dihindarkan.

4.   Perawatan leih ringan.

5.   Putarannya konstan.

Putaran motor AC tergantung dari jumlah pole dan frekwency dari sumber listrik dengan menggunakan rumus  :

                                                   120 X Frequency

                        RPM     =

                                                      Jumlah Pole

B.  Jenis motor AC ada 2 yaitu :

1.      Motor Induksi.

Prinsip kerja motor ini menggunakan medan magnet berputar

2.      Motor Synchronous

Prinsip kerja motor in sama dengan motor induksi yaitu prinsip me-dan magnet berputar.  Namun demikian torque  (daya puntir ) yang dihasilkan dari arus AC yang dilairkan ke coil , sedangkan pada rotor dialiri arus DC yang juga dapat meng- hasilkan medan magnet juga

C. ALTERNATOR

Alternator sma dengan generator AC yang memproduksi arus AC tetapi bedanya secara konstruksi Alternator yang beputar adalah field framenya. Secara garis besar perbedaan antara alternator dengan DC generator adalah cara menghubungkan dengan external circuit, alternator di hubungkan dengan slip ring dan DC generator menggunkan communtator.

1.      Type alternator menurut hasil yang di peroloeh ada beberapa yaitu :

a.       DC generator

b.      Transformation dan rectifier system

c.       Integrated brushes

D. BATTERY

Battery adalah sumber arus DC, suatu reaksi kimia yang menghasilkan tegangan listrik dalam sebuah battery. Sebagai bagian utama dari battery dinakan SEL. Sel yang mengubah tenaga yang dihasilkan dari reaksi kimia menjadi tenaga listrik, sel tebuat dari carbon dan dan seng. Dan elektrolit merupakan cairan kimia tenpat mengalirnya arus lisrtik dari elektroda yang satu ketempat lain, yang kemudian di hubungkan kerangkaian arus listrik. Sel sendiri ada 2 macam yaitu primary sell yaitu sel yang tidak bisa di carger dan sekondari sell, sell yang dapat di charger karena reaksi larutan kimia dapat memproduksi arus listrik yang kembali. Pada pesawat tebang menurut typenya battery di bedakan menjadi 2 yaitu :

1.      Battery Lead Acid

Batteray digunakan pesawat terbang sebagai cadangan sumber listrik . batteray ini terdiri beberapa cell yang dihubungkan secara serie .    Masing-masing cell mempunyai plat positif  Pb O2 (Lead Peroxie) dan kutub negatif adalah  Pb. serta electrolit  H2 SO4 dan air  ( H2O ). Pada waktu  batteray dipakai energi kima yang tersimpan di dalamnya berubah menjadi energi listrik . Selama proses berlangsung ion-ion Pb akan bereaksi dengan ion SO4  dan membentuk lead sulfat.

Pb(SO4)2      +   2 H2O                                  PbO2   + 2 H2SO4    

Reaksi tersebut diatas mengembalikan kedua plat posistif dan negatif ke  kondisi asal . Jika pengisian berlbihan akan terjadi gas yang dihasilkan oleh hydrogen dan oxygen yang tidak bereaksi . Namun juga menimbulkan panas yang berpengaruh terhadap usia  batteray tersebut. Tegangan pada battery tergantung dari banyaknya sell, setiap sell teganganya 2 volt dc.

2.      Baterry Nickel Cadmium

Terdiri dari beberapa cell terpisah yang dihubungkan secara serie. Plat positif terdiri dari Nikel dan plat negatif dari Cadmium Sedangkan electrolitenya menggunakan KOH. Biasanya teganganya 24 volt yang terdiri dari 19 sell setiap sellnya teganganya 1,25 volt.Disamping diberikan penyekat dari nilon. sebagai bahan isolasi agar tidak terjadi hubungan pendek antara plat positif dan negatif.

a.       Keuntungan dari batteray ini adalah :

1)                  Beratnya lebih ringan.

2)                  Kuat dan dapat diisi dalam waktu singkat.

3)                  Daya tahannya lebih lama.

4)                  Mudah disimpan.

b.      Kerugiannya :

1)                  Voltage kecil.

2)                  Harganya mahal

E.     INVERTER

Inverter digunakan pada pesawat terbang untuk merubah arus DC menjadi AC. Sumbar AC digunakan untuk mendukung  kerja instrument, radio, radar, dll. Inverter akan msnghasilkan arus listrik yang berfrekwensi 400 cps.  Selain itu dapat merubah potansi 26 volt DC menjadi 115 volt AC. Macam inverter adalah :

1.      Rotary inverter.

Inverter ini terdiri dari sebuah motor DC dan generator AC  yang masing-masing komponen mempunyai armature dalam satu sumbu (as).    Jika motor DC dialiri arus , maka rotor berputar dan permanent magnet pada motor DC melalui sumbu (as) memutar armature  generator berputar dan memotong coil startor dan menghasilkan voltage induksi.

2.      Static inverter.

Di beberapa tempat dimana di perlukan arus DC secara kontinue untuk menghasilkan arus AC maka di gunakan static inverter. Dan mempunyai beberapa keuntungan di banding rotary inverter.

      1. High efficiency.

      2. Low maintenance, long life.

      3. No warmup period required.

      4. Capable of starting under load.

      5. Extremely quiet operation.

      6. Fast response to load changes

F.      TRANSFORMER RECTIFIER UNIT ( TRU )

Adalah suatu alat yang dapat mengubah arus AC menjadi arus DC. Terdiri dari sebuah tranformer yang mengecilkan tegangan AC yang masuk dan suatu alat yang mengubah arus dari AC menjadi DC adalah rectifier. Ada 3 macam T-R unit yaitu : ‘’ dry-disc rectifier unit, static unit dan T-R unit” dengan kegunaan kusus.

POWER DISTRIBUSi SISTEM

Di dalam listrik pesawat terbang terdapat dua sumber arus listrik yaitu AC dan Dc. Pada sistem AC terdapat dua system yaitu primary da secondary system. Primary system memberykan arus kepada “ operating unit ” yang ad di dalam pesawat terbang. Tenaga untuk system ini di dapat dari generator AC atau APU. Secondary system memberikan arus kepada instrument dan fuel system. Arus DC di peroleh daru TRU maupun battery. Yang di sebut BUS adalah konductor yang mempunyai kemempuan untuk menerima sejumlah besar kuat arus. Ada 2 macam bus yaitu AC bus dan DC bus.

I.     AC distribusion system

1.      Primary AC power

Di dapatkan dari AC generator yang di putar oleh engine pesawat atau dari Generator APU. Setiap generator di kendalikan dari sebuah “ control panel “. Suatu distrubusi arus ke rangkaian atau ke sistem terlebih dahulu arus ditampung di BUS atau kalau di hidrolik namanya reservoir. AC distrubusion system mempunyai beberapa BUS yaitu

1.      essential bus adalah membagi arus yang di perlukan untuk normal operation pada pesawat terbang

2.      main bus adalah merupakan AC bus yang kedua besarnya setelah essential AC bus.

3.      AC bus kiri dan kanan adalah menyumplai tenegan untuk rangkaian tambahan di dalam pesawat terbang.

2.      Secondary AC power

Memberikan tenaga kepada beberapa instrument pesawat terbang dan alat-alat electronika. Mempunyai beberapa inverter yang dapat di kendalikan dari “electrical control panel”. Tenaga di bagi oleh essential AC bus melalui circuit breaker panel.

II.        DC distribusion system

Distribusion DC bus hampir sama dengan pendistribusin AC bus, beberapa DC distribusion bus yaitu :

1.      Esseintial DC bus, bus ini mendistribusikan tenaga yang di perlukan untuk menggerakan secara normal peralatan-peralatan DC pada pesawat terbang.

2.      Main DC Bus, merupakan bus yang dalam urutanya kedua pentingnya setelah essential DC bus. Banyak lampu-lampu penerangan pesawat menerima dari main  DC bus.

3.      Isolated DC buses, memberikan tenega DC untuk rangkaian arus listrik tambahan dalam pesawat terbang.

4.      Battery Bus. Membagi DC power bilamana tidak ada arus DC pada pesawat yaitu dalam keadaan darurat.

Gambar : wiring diagram BUS BAR system.

CONTROL DEVICES DAN PROTECTIF DEVICES

Dalam pengontrol pada elecricaln system pada pesawat terbang di perlukan control divice dan alat untuk keamanan bilamana terjadi kerusakan bias di tanggulangi dengan mudah. Ada beberap control device dalam pesawt terbanng yaitu :

a.       Switches ( sakelar )

Sebuah switch atau sakelar untuk mengendalikan arus listrik yang mengalir. Ada 2 macam switch yaitu:

i.                    Toggle switch adalah switch di bedakan dalam beberapa umlah kutup serta posisinya.

Gambar ; atoggle switch dan roker switch

ii.                  Rotary switch adalah swich yang di gunakan untuk memilih beberapa pilihan sambungan.

iii.                Microswitch adalah swich yang berukuran kecil dan hanya dapat membuka atau menutup rangkaian arus listrik dengan hnaya satu sentuhan puss dan pull. Yaitu dengan memberikan tekanan kan bekerja karena terhubang dengan arus begitu sebaliknya.

b.      Relay adalah alat mekanis yang bekerja karena adanya arus listrik. Relay di gunakan untuk mengendalikan beberapa rangkaian arus listrik serta dapat menjaga secara otomatis kuat arus yang di inginkan.

c.       Solenoid bekerja dengan menekan dan menarik sebuah switch. Bekerja karena adanya suatu arus listrik.

Protectif device

Adalah suatu alat pengaman electrical system pada pesawat terbang terdiri dari beberapa alat antara lain.

1.      Fuse adalah suatu alat pengaman dari suatu arus listrik yang paling sederhana dalah fuse atau sekring. Sebuah fuse adalah sepotongan kawat atau metal di dalam sebuah cartridge. Bila ada arus yang kuat sekali melaui fuse ini maka metal akan meleleh karena paas dan terputus. Dengan demikian rankaian arus menjadi terbuka. Fuse selalu dipasang secara seri dalam rangkaian arus, sehingga bila metal terputus dengan otomatis rangkaian terbuka.

2.      Pembatas arus atau current limiter

Hampir sama dengan fuse sebagai pengaman namun halnya di pakai pada arus listrik besar yaitu di pake pada ujung BUS.

3.      Circuit Breaker

Fungsi sama dengan fuse maupun pembatas arus, tetapi lebih jelasnya adalah pemutus arus, CB tidak rusak setelah di pergunakan. Ada 3 macam CB dalam pesawat terbang :

a.       Push to riset breaker yang bekerja memutuskan arus karena kelebihan arus listrik yang melebihi kapasitas batang metal, maka metal akan memuai dan terputus dan terputus dari sambungn arus listrik.

b.      Push pull breaker di gunakan pula untuk membuka rangkaian secara manual. CB ini di beri tanda cincin merah untuk mengindikasikan saat CB terbuka kelihatan cincinya.

c.       Switch breaker adalah switch breaker dapat di buka di tutup dengan manual. Dari tampak luah CB ini terlihat seperti toggle switch .

Related Posts:

Tweet