Struktur dan Fungsi
Sistem kelistrikan pada alat berat seperti starting system, lighting system, dan instrumen kelistrikan lainnya membutuhkan energi listrik untuk dapat bisa menjalankan fungsinya masing-masing. Energi listrik yang dapat disupply oleh baterai sebagai sumber listrik jumlahnya terbatas dan akan habis jika terus-menerus digunakan.
Secara umum sistem pengisian berfungsi untuk menghasilkan energi listrik supaya bisa mengisi kembali dan mempertahankan kondisi baterai. Disamping itu, sistem pengisian juga berfungsi untuk menyuplai energi listrik secara langsung ke sistem-sistem kelistrikan yang membutuhkan. Sistem pengisian (charging system), pada alat berat diklasifikasikan menjadi 4 (empat), yaitu:
- Sistem pengisian dengan DC Generator dan Tirril Regulator
- Sistem pengisian dengan Alternator dan Tirril Regulator
- Sistem pengisian dengan Alternator dan Semi Conductor
- Sistem pengisian dengan Alternator Brushless dan Semi Conductor.
Sistem pengisian dengan DC Generator dan Tirril Regulator serta Alternator dan Tirril Regulator, keduanya sudah tidak digunakan lagi. Sistem tersebut hanya digunakan pada unit terdahulu yang sekarang populasinya sudah hampir habis, sehingga tidak dibahas lagi.
Sistem Pengisian dengan Alternator dan Semi Conductor Regulator
Tegangan yang dihasilkan alternator diatur oleh regulator, disesuaikan dengan karakteristik sistem kelistrikan pada unitnya. Adapun arus yang masuk ke battery (sebagai arus pengisian) dapat dimonitor melalui ammeter atau charging lamp yang dihubungkan seri dengan terminal R alternator dan terminal ACC starting switch.
Alternator
Konstruksi dan prinsip kerja alternator adalah:
- 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 stator coil, sehingga pada stator akan timbul arus listrik
- Tegangan bolak-balik yang keluar dari stator disearahkan oleh diode sehingga menjadi arus searah.
Semikonductor Regulator
Fungsi semi konductor regulator adalah mengontrol arus penguat ke field coil (rotor coil) sehingga didapatkan tegangan yang dihasilkan alternator antara 27,5 – 29,5 volt. Prinsip kerja regulator adalah:
- Bila starting switch posisi ON, maka arus dari battery akan mengalir ke rotor. Jalannya arus penguat adalah: Battery – B – R – Rotor coil – F – T1 – E
- Setelah rotor coil menjadi magnet dan alternator diputar oleh engine, maka 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. Output voltage dari alternator adalah sebanding dengan putaran dan kekuatan medan magnetnya
- Jika tegangan sudah mencapai 29,5 V, maka akan mengakibatkan hambatan pada thermistor semakin kecil sehingga voltage pada R3 (yang diparalel dengan zener) akan tinggi dan mampu menembus diode zener sehingga Tr 2 ON yang mengaibatkan Tr 1 akan OFF. Dengan demikian, arus penguat ke rotor coil tidak mendapat ground dan kemagnetan akan berkurang sehingga tegangan dan arus yang dihasilkan alternator akan turun
- Bila output voltage turun mencapai 27,5 volt, maka akan mengakibatkan hambatan pada thermistor semakin besar sehingga voltage pada R3 (yang diparalel dengan zener) akan rendah dan tidak mampu menembus diode zener sehingga Tr2 akan OFF dan Tr1 kembali ON dan rotor coil mendapat arus penguat kembali, sehingga output voltage alternator naik kembali
- Hal tersebut diatas terjadi berulang-ulang sehingga mengatur output voltage sebesar 27,5-29,5 volt.