Prinsip Kerja Generator

Generator yaitu alat elektronika yang fungsinya buat mengubah input berupa energi kinetik jadi gelombang listrik yang berlangsung secara terus-menerus atau satu kali terhadap input.

Gelombang yang dipertemukan ini akan menimbulkan beda potensial, jadi akan terbentuk aliran elektron dari kutub negatif ke positif. Ini yang dimaksud energi listrik.

Nah, dibawah ini ada penjelasan lengkapnya. Penasaran? Yuk simak langsung aja cuy.


 

Fungsi Generator

Fungsi Generator

Ada beberapa macam fungsi yang terdapat pada generator, yaitu:

  • Generator dipakai buat menghasilkan energi listrik, buat sumber tenaga rangkaian-rangkaian yang memerlukan listrik
  • Generator dijadikan alat buat mendeteksi frekuensi dari suatu gerakan kinetik.
  • Pada beberapa alat, prinsip kerja generator dipakai buat mengukur suatu pergerakan.

Sumber energi generator berasal daridari berbagai macam. Contohnya pada pembangkit listrik, maka sumber tegangannya berasal dari kincir yang digerakan oleh energi angin atau air.

Sedangkan pada kendaraan, generator lebih disebut sebagai altenator, karena menghasilkan arus bolak-balik (AC). Sumbernya, berasal dari putaran mesin itu sendiri.


 

Komponen Utama Generator Set

Komponen Utama Generator Set

Ada 9 komponen utama yang dimiliki oleh Generator Set, diantaranya yaitu:

1. Mesin

Mesin merupakan sumber energi mekanik yang masuk ke generator. Ukuran mesin berbanding lurus dengan output data maksimum yang bisa disediakan generator.

 

2. Alternator

Alternator juga dikenal sebagai Generator atau Genhead yang merupakan bagian dari genset yang menghasilkan output listrik yang didapat dari gerakan mekanis yang diberikan oleh mesin.

Alternator sendiri, terdiri dari rakitan bagian yang gak bergerak dan bagian bergerak yang terbungkus dalam satu kesatuan.

Komponen-komponen tersebut, bekerja bersama dan menghasilkan gerakan yang relatif antara medan magnet dan listrik. Secara bersamaan, pergerakan tersebut menghasilkan listrik.

 

3. Sistem Bahan Bakar

Tangki bahan bakar biasanya mempunyai kapasitas yang cukup buat menjaga generator tetap beroperasi rata-rata 6 sampai 8 jam.

Dalam unit generator kecil, tangki bahan bakar yaitu bagian dari bawah generator atau dipasang diatas frame generator.

Buat aplikasi komersial, biasanya memakai tangki bahan bakar eksternal dan semua instalasi harus mempunyai persetujuan Divisi Perencanaan Kota.

 

4. Regulator Tegangan

Komponen ini mengatur tegangan keluaran generator. Komponen ini meliputi, Regulator Tegangan (Konversi tegangan AC ke DC), Exciter Windings (Konversi arus DC ke AC), Rotating Rectifier (Konversi arus AC ke DC), dan Rotor/ Armature (Konversi arus DC ke AC).

Siklus dari ke-4 bagian ini berlanjut sampai generator menghasilkan tegangan keluaran yang setara dengan kapasitas operasi penuhnya.

 

5. Sistem Pendingin dan Sistem Pembuangan Panas

Penggunaan generator secara terus-menerus menyebabkan berbagai komponennya menjadi sangat panas.

Jadi,sangat penting buat mempunyai sistem pendingin dan pembuangan panas buat menyalurkan panas yang dihasilkan dalam proses.

 

6. Sistem Pelumas

Karena generator ini terdiri dari bagian yang bergerak pada mesinnya, maka perlu pelumasan buat memastikan daya tahan dan kelancaran operasi dalam jangka waktu yang lama.

 

7. Charger Baterai

Pengoperasian genset ini dimulai dari tahap pengoperasian pada sebuah baterai. Pengisi daya baterai ini memastikan baterai pada generator sendiri terisi voltase yang tepat.

 

8. Panel Kontrol

Komponen ini berfungsi buat penghubung antara pengguna generator dan generator itu sendiri. Jadi, setiap pabrik mempunyai berbagai fitur yang beda pada panel kontrol unitnya.

 

9. Ruangan atau Bingkai

Semua jenis generator ini, baik portable atau stationer mempunyai rumah atau ruangan sendiri yang fungsinya sebagai bingkai. Ruangan pada generator ini dibuat supaya ramah lingkungan dan aman.


 

Jenis – Jenis Generator

Jenis - Jenis Generator

1. Kalo dilihat dari medan magnet:

  • Generator kutub dalam: Punya medan magnet yang ada didalamnya, tepatnya rotor yang akan memancarkan medan magnet.
  • Generator kutub luar: Punya medan magnet diluar (menyelimuti rotor), atau dengan kata lain stator yang akan memancarkan medan magnet.

2. Kalo dilihat dari arus yang dibangkitkan:

  • Generator Bolak-Balik (AC): Generator yang membangkitkan energi listrik bolak-balik (AC).
  • Generator Searah (DC): Generator yang membangkitkan energi listrik searah (DC).

 

Perbedaan Generator AC dan DC

1. Konstruksi Generator AC

Konstruksi Generator AC

Umunya, kedua generator ini mempunyai konstruksi yang sama persis. Tapi, ada sedikit perbedaan pada area ujungnya, tepatnya pada koneksi antara kumparan dengan kabel output.

Pada kumparan generator sederhana, ada 2 buat kabel yang fungsinya sebagai kabel positif dan kabel negatif.

Generator AC ini memakai 2 buah Slip Ring yang dihubungkan ke masing-masing ujung kumparan. Desain seperti ini membuat kedua ujung kumparan gak saling bersentuhan.

Jadi, saat kumparan berputar maka akan muncul aliran arus yang bolak-balik, karena sesuai dengan kaedah flemmingnya, gerakan pada satu sisi kumparan akan naik turun (saat berputar).

Hal inilah yang menyebabkan ujung kumparan bisa bertindak sebagai positif dan bertindak juga sebagai negatifnya.

 

2. Konstruksi Generator DC

Konstruksi Generator DC

Pada generator DC ini mempunyai sebuah kumparan dengan 2 buah ujung (positif dan negatif). Tapi, gak ada Slip Ringnya, melainkan ada 2 buah brush yang berada pada bagian kiri dan kanan.

Brush 1 bertindak sebagai brush positif karena pada sisi ini, arus yang mengalir cuma searah. Sedangkan, pada Brush 2 ini bertindak sebagai brush negatif.

Bedanya dengan generator AC, kedua ujung kumparan secara bergantian akan menyentuh kedua brush. Jadi airan arus negatif dan positif akan dipisahkan oleh kedua brush ini, jadi timbul aliran listrik searah.


 

Bagian – Bagian pada Generator

Bagian - Bagian pada Generator

Buat bisa mengubah energi kinetik menjadi energi listrik, maka kamu pelu bagian-bagian dari generator yang terdiri dari:

1. Rangka Stator

Rangka stator yaitu badan atau body utama daru sebuah generator, biasanya terbuat dari baja.

 

2. Stator

Stator yaitu bagian yang menempel ke rangka generator dan ada lilitan stator yang nantinya berfungsi sebagai induksi gaya gerak listrik (GGL).

Stator sendiri terbuat dari bahan Ferromagnetik yang disusun berlapis dan ada alur buat lilitan pada stator tersebut.

 

3. Rotor

Rotor yaitu bagian generator yang berputar dan ada kutub magnet dengan lilitanya yang terbuat dari tembaga.

 

4. Slip Ring

Slip ring ini bentuknya seperti cincin dan terdiri dari 2 buah ikat yang berputar bersamaan dengan rotor dan poros generator, biasanya terbuat dari bahan tembaga atau kuningan.

Bagian itulah yang berfungsi buat mentransfer listrik dari sebuah rotor.

Ukuran dari AC Generator listrik juga bervariasi, disesuaikan dengan kapasitasnya misal aja pada PLTA Generatornya bisa membangkitkan sampai ribuan KiloWatt, jadi ukuranya juga bisa sangat besar.


 

Prinsip Kerja pada Generator

Prinsip Kerja Generator

Seperti yang bisa kamu lihat di gambar generator listrik tersebut. Pada dasarnya, gaya gerak listrik (GGL) diperoleh dari memanfaatkan perubahan medan magnet.

Sumber buat mendapatkan energi kinetik atau gerak tersebut bermacam-macam, misalkan aja dari kincir angin, generator pembangkit di waduk sampai mesin-mesin yang berbahan bakar diesel.

Terus, gimana proses kerja konversi energi gerak ini jadi energi listrik?

Jadi, kalo elektron didapatkan dengan adanya perubahan medan magnet dan yang berperan buat bisa mengubah langsung jadi energi listrik adalah Slip Ring yang ada pada generator listrik yang bentuknya berupa cincin bulat dan ada 2 buah pada generator listrik.

NOTE: Pada generator AC Slip Ring berbentuk cincin penuh, sedangkan pada motor DC ini berbentuk cincin belah.

Cincin tersebut terhubung ke brush (sikat) dan bisa langsung menghasilkan arus listrik saat ada gerakan medan magnetnya.

Disemua jenis generator seperti ini, arus yang dihasilkan yaitu alternating current atau arus bolak-balik (AC), seperti contoh gambar cara kerja generator listrik.

Prinsip Kerja Generator Listrik

Tetntunya, arus listrik yang dihasilkan yaitu arus AC dengan bentuk gelombang listrik sinus, gelombang sinus atau sinusoidal yaitu gelombang tegangan dalam bentuk arus bolak-balik (AC).

PLN sendiri sebagai penyedia jasa listrik memakai tegangan sinusoidal buat mendistribusikan listrik kerumah-rumah.

Lalu, kenapa arus listrik yang dihasilkan generator berbentuk sinus?

Saat generator listrik berputar dan memotong medan magnet sehingga terjadi induksi/gaya gerak listrik (GGL) yang dikonversikan kedalam bentuk pergerakan elektron.

Setiap pergerakan suut coil atau kumparan akan membentuk muatan listrik positif dan muatan listrik negatif seperti gambar dibawah ini.

Satu Siklus penuh putaran generator

Bisa kamu lihat, kalo putaran penuh generator akan menghasilkan satu sinyal sinus penuh, itu juga alasannya kenapa arus AC disebut arus bolak-balik?

Karena, emang dibentuk oleh muatan listrik positif dan negatif secara konstan bergantian positif dan negatifnya.

Avatar
Aditya Rangga

Pelajar yang insyaallah tidak pelit ilmu

Update : 26 Mei 2020 - Published : 20 Maret 2020

       

Satu pemikiran pada “Prinsip Kerja Generator”

Tinggalkan komentar