Pengertian Generator: Fungsi, Jenis dan Cara Kerjanya Lengkap

Bengkeltv.id – Pengertian Generator: Fungsi, Jenis dan Cara Kerjanya Lengkap. Sebagian dari kita mungkin sudah mengenal generator. Generator, yang juga dikenal sebagai genset, adalah perangkat yang sering digunakan untuk menghasilkan listrik cadangan, terutama saat terjadi pemadaman listrik dari PLN.

Oleh karena itu, alat ini sangat dibutuhkan, baik untuk penggunaan pribadi maupun di berbagai lembaga khusus, terutama di tempat-tempat yang memerlukan pasokan listrik yang stabil.

Contohnya adalah rumah sakit, pusat perbelanjaan, pabrik, bkalianra, dan lainnya. Ini berarti bahwa pasokan listrik harus selalu tersedia agar proses pelayanan dan produksi dapat berjalan dengan lancar.

Artikel ini akan merinci apa itu generator, beserta dengan fungsi, jenis, dan cara kerjanya. Mari kita simak pembahasannya lebih lanjut pada artikel berikut ini.

Pengertian Generator

Generator listrik adalah mesin yang digunakan untuk menghasilkan energi listrik dari sumber energi mekanis. Prinsip kerja generator listrik melibatkan induksi elektromagnetik. Berdasarkan jenis arus listrik yang dihasilkannya, generator dibagi menjadi dua jenis, yaitu generator arus searah dan generator arus bolak-balik.

Perbedaan utama antara keduanya terletak pada penggunaan komutator pada generator arus searah dan cincin selip pada generator arus bolak-balik. Proses kerja generator listrik juga dikenal sebagai pembangkit listrik. Meskipun generator listrik memiliki banyak kesamaan dengan motor listrik, motor listrik adalah perangkat yang mengubah energi listrik menjadi energi mekanik.

Selain itu, generator juga bertanggung jawab mendorong muatan listrik agar dapat mengalir melalui sebuah sirkuit listrik eksternal, tetapi generator tidak menciptakan listrik itu sendiri yang ada di dalam lilitan kumparannya. Analoginya seperti pompa air yang menciptakan aliran air tanpa menciptakan air itu sendiri di dalamnya.

Sumber energi mekanis yang digunakan oleh generator listrik dapat berasal dari berbagai sumber, seperti mesin resiprokal, turbin mesin uap, air yang mengalir melalui turbin atau kincir air, mesin pembakaran dalam, turbin angin, penggunaan engkol tangan, energi surya, sinar matahari, udara yang dimampatkan, atau berbagai sumber energi mekanis lainnya yang tersedia.

Sejarah Generator

Generator pertama kali ditemukan oleh Michael Faraday pada tahun 1831. Pada saat itu, generator dibuat menggunakan kawat besi yang membentuk struktur mirip huruf U, kemudian kawat tersebut dililitkan pada suatu gulungan.

Generator sederhana ini bekerja dengan cara memutar kumparan yang terletak dalam medan magnet, sehingga menghasilkan arus induksi dan energi listrik.

Generator pertama yang ditemukan ini dikenal sebagai “Generator Cakram Faraday.” Alat ini, tanpa diragukan, menjadi lkaliansan bagi pengembangan alat pembangkit listrik modern yang kita kenal saat ini.

Fungsi Generator

Pada dasarnya, peran generator adalah menciptakan tenaga listrik. Meski begitu, sebenarnya, apa saja kegunaan lain dari generator?

Beberapa di antara fungsi generator termasuk:

1. Sebagai Pembangkit Tenaga Listrik

Peran pertama dari genset adalah sebagai pembangkit tenaga listrik. Dengan energi mekanik yang dimilikinya, generator menggunakan prinsip induksi elektromagnetik untuk mengubahnya menjadi sumber energi listrik.

Meskipun disebut sebagai pembangkit tenaga listrik, sebenarnya genset tidak menghasilkan listrik secara langsung. Lebih tepatnya, genset hanya memanfaatkan energi mekanik yang dimilikinya untuk membantu menggerakkan muatan listrik.

2. Sebagai Alat Untuk Mengukur Pergerakan

Terlepas dari perannya sebagai pembangkit tenaga listrik, generator juga sering difungsikan sebagai perangkat untuk mengukur pergerakan. Dalam situasi-situasi tertentu, generator dapat digunakan untuk mendeteksi gerakan kinetik.

3. Sebagai Sumber Listrik Cadangan

Selain sebagai pembangkit tenaga listrik, fungsi lain dari generator adalah sebagai sumber listrik cadangan. Genset sering digunakan untuk menghasilkan listrik saat terjadi pemadaman dari PLN.

Sebagai sumber listrik cadangan, generator juga dapat diatur untuk beroperasi secara otomatis. Jadi, jika sumber listrik utama tidak dapat digunakan, genset akan menyala secara otomatis pada saat yang diperlukan.

Karena keunggulan ini, tidak heran jika perangkat ini menjadi salah satu kebutuhan penting, terutama di tempat-tempat yang memerlukan pasokan listrik yang berkelanjutan.

Bagaimana Cara Kerja Generator?

Generator merupakan perangkat yang bekerja dengan memanfaatkan energi kinetik, yang kemudian diubah menjadi energi listrik. Cara kerja generator melibatkan serangkaian langkah yang menghasilkan aliran listrik:

Induksi Elektromagnetik: Generator memerlukan induksi elektromagnetik agar rotor (bagian yang berputar) dapat bergerak. Ini bisa terjadi melalui berbagai sumber energi mekanis seperti turbin mesin uap, tenaga air, atau sumber energi lainnya.
Gerakan Rotor: Ketika rotor mulai bergerak, ujung-ujung kumparan yang terhubung akan ikut bergerak bersamanya. Rotor adalah bagian yang berputar di dalam generator.
Pembentukan Medan Magnet: Gerakan rotor akan menyebabkan kutub-kutubnya berputar, menciptakan medan magnet. Medan magnet ini sangat penting dalam proses pembangkitan listrik.
Perbedaan Tegangan: Pergerakan medan magnet menciptakan perbedaan tegangan pada penghantar listrik (kabel). Ini berarti bahwa ada perbedaan potensial antara ujung-ujung kabel, yang menciptakan tekanan listrik.
Pembangkitan Energi Listrik: Akibat perbedaan tegangan tersebut, energi listrik dihasilkan. Ini terjadi karena elektron dalam penghantar listrik terdorong untuk bergerak, menciptakan aliran listrik.

Inilah cara kerja dasar dari generator, yang mengubah energi kinetik menjadi energi listrik melalui proses induksi elektromagnetik. Generator ini memiliki peran penting dalam menyediakan pasokan listrik yang kita gunakan dalam berbagai aspek kehidupan sehari-hari.

Untuk memahami generator secara lebih mendalam, mari kita kenali komponen-komponen utama yang ada dalam generator.

Berikut adalah bagian-bagian generator:

Rangka Stator

Rangka stator adalah bagian utama dari generator. Ini adalah kerangka atau struktur dasar yang menjadi kerangka utama perangkat elektronik ini. Rangka generator biasanya terbuat dari logam baja.

Selain memiliki kekuatan yang tinggi, rangka baja juga tahan terhadap karat dan korosi, sambil tetap memiliki bobot yang cukup ringan. Hal ini membuatnya mudah untuk diangkat atau dipindahkan.

Stator

Selanjutnya, ada komponen yang disebut stator. Stator adalah komponen yang terletak pada rangka generator. Stator terbuat dari bahan ferromagnetik dan dibentuk sedemikian rupa sehingga melilit pada rangka generator. Fungsinya adalah untuk menghasilkan gaya gerak listrik (GGL).

Rotor

Rotor adalah bagian generator yang berputar. Di dalam rotor, terdapat juga lilitan tembaga yang berfungsi sebagai kutub magnet. Di komponen ini, arus listrik akan dihasilkan.

Slip Ring

Komponen lain yang terdapat dalam generator adalah slip ring. Biasanya terbuat dari tembaga atau kuningan, slip ring memiliki peran penting dalam memindahkan arus listrik yang dihasilkan oleh rotor.

Slip ring memiliki bentuk seperti cincin dan biasanya ada dalam dua buah. Biasanya, slip ring terpasang pada rotor. Ketika rotor berputar, slip ring juga akan bergerak secara otomatis.

Komponen Utama Generator Set

Sebuah generator set terdiri dari sembilan komponen utama yang saling bekerja sama untuk menghasilkan listrik. Berikut adalah penjelasan lebih rinci tentang masing-masing komponen tersebut:

Regulator Tegangan: Regulator tegangan adalah perangkat yang mengontrol dan menjaga tegangan keluaran generator tetap stabil dan sesuai dengan kebutuhan. Ini penting untuk menjaga konsistensi daya listrik yang dihasilkan.
Mesin: Mesin atau engine adalah komponen yang menghasilkan energi mekanik. Biasanya berupa mesin pembakaran dalam seperti mesin diesel atau bensin yang digunakan untuk menggerakkan generator.
Alternator: Alternator, juga dikenal sebagai generator listrik, adalah komponen yang sebenarnya menghasilkan listrik. Ini berfungsi mengubah energi mekanik dari mesin menjadi energi listrik.
Sistem Bahan Bakar: Sistem bahan bakar adalah tempat penyimpanan dan pengaturan pasokan bahan bakar ke mesin. Ini meliputi tangki bahan bakar, pompa bahan bakar, dan komponen lain yang terkait dengan penyediaan bahan bakar.
Sistem Pelumas: Sistem pelumas adalah sistem yang memastikan bahwa semua bagian mesin yang bergerak mendapatkan pelumasan yang cukup untuk mengurangi gesekan dan keausan. Ini termasuk oli mesin dan sistem pelumasan yang sesuai.
Charger Baterai: Charger baterai adalah perangkat yang mengisi ulang baterai yang digunakan dalam generator set. Ini penting untuk memastikan baterai selalu siap dalam kondisi darurat.
Sistem Pendingin dan Pembuangan Panas: Generator menghasilkan panas selama operasi, dan sistem pendingin serta pembuangan panas berfungsi untuk menjaga suhu mesin dan komponen lain dalam batas yang aman.
Panel Kontrol: Panel kontrol adalah antarmuka yang digunakan oleh operator untuk mengontrol dan memantau kinerja generator. Ini mencakup tombol, layar, dan instrumen yang diperlukan untuk mengoperasikan generator dengan benar.
Ruangan Atau Bingkai: Ruangan atau bingkai adalah struktur fisik yang menopang dan melindungi semua komponen generator. Ini juga mencakup perangkat peredam suara jika generator set digunakan di lingkungan yang memerlukan tingkat kebisingan yang rendah.

Jenis-Jenis Generator

Jenis-jenis generator dapat dikelompokkan berdasarkan beberapa kategori berikut ini

A. Berdasarkan Medan Magnetnya

Jenis-jenis generator dapat dikelompokkan berdasarkan medan magnet yang mereka miliki. Dalam hal ini, terdapat dua kategori utama, yaitu:

1. Generator Kutub Luar

Generator jenis ini memiliki medan magnet yang terletak di bagian luar. Ini berarti medan magnet dihasilkan di luar dari komponen rotor generator. Dalam generator kutub luar, medan magnet menciptakan lingkungan magnetis di sekitar rotor, yang memungkinkan penghasilan energi listrik.

2. Generator Kutub Dalam

Pada jenis generator ini, medan magnet terletak di dalam kutub bagian dalam rotor. Artinya, medan magnet dibangkitkan di dalam bagian rotornya. Generator kutub dalam memiliki medan magnet yang lebih terfokus di sekitar rotornya, yang juga memungkinkan penghasilan energi listrik.

B. Berdasarkan Jenis Arusnya

Jenis generator dapat dibedakan berdasarkan jenis arus yang mereka hasilkan, dan ada dua kategori utama yang perlu kita ketahui:

1. Generator AC (Generator Arus Bolak-Balik)

Generator AC adalah perangkat yang menghasilkan arus bolak-balik (AC). Dalam generator ini, terdapat dua slip ring yang masing-masing terhubung dengan ujung kumparan. Desain ini memungkinkan salah satu ujung kumparan berfungsi sebagai kutub negatif, sementara ujung lainnya sebagai kutub positif. Penting untuk dicatat bahwa kedua ujung kumparan ini tidak saling bersentuhan.

Ketika kumparan mulai bergerak, akan terjadi perubahan medan magnet, yang pada gilirannya menciptakan arus bolak-balik dalam generator. Generator AC ini sering digunakan dalam banyak aplikasi listrik, karena arus bolak-balik lebih mudah untuk diubah tegangan dan distribusikan ke berbagai perangkat dan lokasi.

2. Generator DC (Generator Arus Searah)

Generator DC, seperti generator AC, memiliki dua ujung kumparan yang masing-masing memiliki kutub positif dan negatif. Namun, perbedaannya terletak pada penggunaan dua brush sebagai pengganti slip ring.

Generator DC menghasilkan arus searah (DC) dan bekerja dengan cara yang mirip dengan generator AC. Ketika kumparan berputar, brush akan menyentuh kumparan secara bergantian. Ini menciptakan aliran arus searah dalam generator. Generator DC umumnya digunakan dalam aplikasi di mana arus searah diperlukan, seperti dalam sistem pengisian baterai atau dalam beberapa perangkat listrik yang menggunakan arus searah untuk operasinya.

Jadi, perbedaan utama antara kedua jenis generator ini adalah jenis arus yang mereka hasilkan, yaitu arus bolak-balik (AC) untuk generator AC dan arus searah (DC) untuk generator DC. Pemilihan jenis generator yang tepat akan bergantung pada kebutuhan dan aplikasi spesifik yang diinginkan.

Baca Juga :

Penutup

Sebagai simpulan artikel bengkeltv.id, generator adalah perangkat yang memegang peran penting dalam mengonversi energi mekanik menjadi energi listrik.

Dalam berbagai sektor industri, rumah tangga, hingga perkembangan teknologi, generator menjadi tulang punggung dalam menyediakan listrik ketika sumber utama terputus atau tidak tersedia.

Dengan memahami pengertian dan prinsip kerja generator, kita dapat lebih menghargai betapa pentingnya teknologi ini dalam mendukung keberlangsungan aktivitas sehari-hari kita.

Seiring dengan inovasi dan penelitian yang terus berlangsung, diharapkan generator masa depan akan lebih efisien, ramah lingkungan, dan mendukung keberlanjutan energi bagi seluruh umat manusia.