Generator menghasilkan arus listrik apa?
- 1 Pengembangan
- 1.1 Faraday
- 1.2 Dinamo
- 1.3 Dinamo Gramme
- 2 Jenis
- 2.1 Generator arus searah
- 2.2 Generator arus bolak-balik
- 3 Kegunaan
- 3.1 Sumber arus bolak-balik
- 3.2 Sumber tegangan listrik 3-fasa
- 3.3 Generator termis
- 4 Referensi
- 5 Daftar pustaka
PengembanganSunting
Sebelum hubungan antara magnet dan listrik ditemukan, generator menggunakan prinsip elektrostatik. Mesin Wimshurst menggunakan induksi elektrostatik atau "influence". Generator Van de Graaff menggunakan salah satu dari dua mekanisme:
- Penyaluran muatan dari elektrode voltase-tinggi
- Muatan yang dibuat oleh efek triboelektrisitas menggunakan pemisahan dua insulator
FaradaySunting
ka|jmpl|100x100px|Generator 3 phase kedap suara Pada 1831-1832 Michael Faraday menemukan bahwa perbedaan potensial dihasilkan antara ujung-ujung konduktor listrik yang bergerak tegak lurus terhadap medan magnet. Dia membuat generator elektromagnetik pertama berdasarkan efek ini menggunakan cakram tembaga yang berputar antara kutub magnet tapal kuda. Proses ini menghasilkan arus searah yang kecil.
Desain alat yang dijuluki ‘cakram Faraday’ itu tidak efisien dikarenakan oleh aliran arus listrik yang arahnya berlawanan di bagian cakram yang tidak terkena pengaruh medan magnet. Arus yang diinduksi langsung di bawah magnet akan mengalir kembali ke bagian cakram di luar pengaruh medan magnet. Arus balik itu membatasi tenaga yang dialirkan ke kawat penghantar dan menginduksi panas yang dihasilkan cakram tembaga. Generator homopolar yang dikembangkan selanjutnya menyelesaikan permasalahan ini dengan menggunakan sejumlah magnet yang disusun mengelilingi tepi cakram untuk mempertahankan efek medan magnet yang stabil. Kelemahan yang lain adalah amat kecilnya tegangan listrik yang dihasilkan alat ini, dikarenakan jalur arus tunggal yang melalui fluks magnetik.
DinamoSunting
Dinamo adalah generator listrik pertama yang mampu mengantarkan tenaga untuk industri, dan masih merupakan generator terpenting yang digunakan pada abad ke-21. Dinamo menggunakan prinsip elektromagnetisme untuk mengubah putaran mekanik menjadi listrik arus bolak-balik.
Dinamo pertama berdasarkan prinsip Faraday dibuat pada 1832 oleh Hippolyte Pixii, seorang pembuat peralatan dari Prancis.[3] Alat ini menggunakan magnet permanen yang diputar oleh sebuah "crank". Magnet yang berputar diletakkan sedemikian rupa sehingga kutub utara dan selatannya melewati sebongkah besi yang dibungkus dengan kawat. Pixii menemukan bahwa magnet yang berputar memproduksi sebuah pulsa arus di kawat setiap kali sebuah kutub melewati kumparan. Lebih jauh lagi, kutub utara dan selatan magnet menginduksi arus di arah yang berlawanan. Dengan menambah sebuah komutator, Pixii dapat mengubah arus bolak-balik menjadi arus searah.
Dinamo GrammeSunting
Namun, kedua desain di atas menderita masalah yang sama: mereka menginduksi "spike" arus diikuti tanpa arus sama sekali. Antonio Pacinotti, seorang ilmuwan Italia, memperbaikinya dengan mengganti kumparan berputar dengan yang "toroidal", yang dia ciptakan dengan mebungkus cincin besi. Ini berarti bahwa sebagian dari kumparan terus melewati magnet, membuat arus menjadi lancar. Zénobe Gramme menciptakan kembali desain ini beberapa tahun kemudian ketika mendesain pembangkit listrik komersial untuk pertama kalinya, di Paris pada 1870-an. Desainnya sekarang dikenal dengan nama dinamo Gramme. Beberapa versi dan peningkatan lain telah dibuat, tetapi konsep dasar dari memutar loop kawat yang tak pernah habis tetap berada di hati semua dinamo modern.
Bagian Utama Generator
Untuk memahami lebih dalam tentang cara kerja generator ada baiknya kita mengenal bagian-bagian utama dari generator yang meliputi:
- Inti besi / biasa disebut stator core: berfungsi sebagai penguat medan magnet & tempat dimana stator coil / kumparan dipasang. Terdiri dari susunan plat baja silikon yang disebut laminasi. Laminasi ini berfungsi untuk mengurangi besarnya arus panas / eddy current sehingga mengurangi kerugian panas yang timbul.
- Stator: Stator pada generator merupakan bagian diam yang terdiri dari susunan konduktor. Tergantung pada tipe generator, stator dapat menghasilkan tegangan atau dapat juga sebagai medan magnet ketika diinjeksi arus eksitasi.
- Rotor: Rotor merupakan bagian yang berputar yang juga terdiri dari susunan konduktor. Tergantung juga pada tipe generator, rotor dapat menghasilkan tegangan atau dapat juga sebagai medan magnet ketika diinjeksi arus eksitasi.
- Slip ring: slip ring merupakan konduktor yang terpasang mengelilingi rotor yang berfungsi untuk menyalurkan arus eksitasi guna membangkitkan medan magnet / dapat berfungsi juga untuk menyalurkan energi listrik.
Cara Kerja Generator
Rp 2,8 miliar sehari untuk beli BBM pembangkit di Medan
Sebagaimana kita tahu, generator listrik adalah perangkat yang mengubah energi mekanik menjadi energi listrik. Sebenarnya, generator tidak menciptakan energi listrik, melainkan hanya menggunakan energi mekanis yang dipasok untuk mengerakkan muatan listrik.
Prinsip kerja generator sinkron berdasarkan induksi elektromagnetik, setelah rotor diputarkan oleh penggerak mula (prime mover), maka kutub-kutub pada rotor akan berputar. Apabila kumparan kutub disuplai oleh tegangan searah, pada permukaan kutub akan timbul medan magnit yang berputar.
Sementara itu, generator modern bekerja berdasarkan prinsip induksi elektromagnetik yang pertama kali ditemukan oleh Michael Faraday pada tahun 1831. Faraday menemukan bahwa aliran listrik dapat diinduksi dengan menggerakkan konduktor listrik, seperti kawat yang mengandung muatan listrik, ke dalam medan magnet. Sehingga, gerakan ini dapat menciptakan perbedaan tegangan antara kedua ujung kabel atau penghantar listrik, yang nantinya terjadi muatan listrik mengalir dan menghasilkan arus listrik.
Hemat energi, pemerintah gunakan tenaga matahari
Advertisement