Jelaskan prinsip kerja generator!

Generator memiliki konstruksi yang hampir sama dengan motor induksi (baca prinsip kerja motor induksi). Generator terdiri dari dua bagian utama:

Rotor (bagian generator yang berputar)Stator (bagian generator yang statis) Rotor Generator

Rotor generator berbeda dengan motor induksi, rotor pada generator memiliki kumparan (coil) yang kedua ujungnya terhubung pada slip ring yang nantinya akan dihubungkan pada rangkaian eksitasi (exciter) untuk membangkitkan medan magnet pada rotor generator. Sehingga rotor generator menjadi medan magnet yang berputar.  Setidaknya ada beberapa metode eksitasi yang sering digunakan pada rotor generator:

Eksitasi dengan sikat arang (Brush)Eksitasi tanpa sikat arang (Brushless)Eksitasi dengan Permanent Magnet Generator (PMG)Dan lain sebagainya

Prinsip kerja sistem eksitasi pada generator

Eksitasi merupakan proses pembangkitan medan magnet pada rotor dengan cara mengaliri kumparan pada rotor yang terhubung pada slip ring dengan arus listrik, nanti akan dibahas secara lebih detil pada artikel selanjutnya.

Stator Generator

Stator generator memiliki konstruksi yang hampir sama dengan stator pada motor. Hanya berbeda pada aplikasinya, jika pada motor induksi, stator adalah bagian yang dialiri arus listrik. Jika pada generator, stator adalah bagian yang membangkitkan tegangan listrik. Sesuai dengan Hukum Farday diatas.

Konstruksi bagian stator pada generator yang terdiri dari core tempat dimana kumparan stator ditempatkan

Stator generator terdiri dari beberapa core yang mengelilingi seluruh stator dan akan disisipkan kumparan pada tiap – tiap core pada stator. Kumparan inilah yang akan akan menghasilkan tegangan listrik ketika ada magnet yang berputar (rotasi) secara continue mengelilingi kumparan pada stator.

Prinsip Kerja Generator

Secara prinsipal, prinsip kerja generator sesuai dengan Hukum Faraday.  Mulanya kita aliri arus listrik pada slip ring rotor generator untuk membangkitkan medan magnet pada rotor (eksitasi). Setelah itu rotor yang berputar (diputar oleh turbin, diesel, dsb) akan membangkit tegangan listrik pada kumparan.

Tegangan keluaran pada generator 3 phasa

Besarnya tegangan listrik yang dihasilkan, tergantung dari berapa jumlah lilitan yang belitkan pada kumparan dan berapa besar medan magnet yang kita bangkitkan pada rotor melalui sistem eksitasi, umumnya sistem eksitasi ini dikontrol secara otomatis oleh Auto Voltage Regulator / AVR (dalam artikel selanjutnya, belajarlistrik.com akan membahas secara detil mengenai AVR). Kalau besaran tegangan listrik bergantung pada kumparan dan medan magnet, maka frekuensi tegangan bergantung dari seberapa cepat putaran (speed) pada rotor yang berputar, sesuai dengan persamaan:

F = (jumlah kutub * N / 120)

Dimana:

F =  frekuensi (Hz)

N = Speed (rpm)

Generator bekerja berdasarkan hukum faraday yakni apabila suatu penghantar diputarkan didalam sebuah medan magnet sehingga memotong garis garis gaya magnet maka pada ujung penghantar tersebut akan timbulkan ggl (garis gaya listrik) yang mempunyai satuan volt.