Energi listrik yang sangat dibutuhkan saat ini sebagian besar dibuat dari alat yang bernama generator. Secara sederhana pengertian generator adalah suatu alat yang digunakan untuk mengubah energi mekanik menjadi energi listrik.
Hampir seluruh peralatan rumah tangga, hingga industry besar membutuhkan listrik sebagai sumber energi. Karena itu, kita harus tahu berbagai hal tentang apa itu generator, mulai dari sejarah, fungsi, cara kerja, jenis-jenisnya, hingga bagian apa saja terkait generator.
Contents
Sejarah Penemu Generator
Penelitian mengenai hubungan antara energi mekanik yang bisa diubah menjadi energi listrik ini dilakukan seorang fisikawan sekaligus penemu generator bernama Michael Faraday pada 1831 – 1832. Saat itu dia melakukan uji coba sederhana dengan menggunakan konduktor dan magnet.
Ketika ada gerakan pada konduktor yang tegak lurus dengan medan magnet akan muncul perbedaan potensial. Perbedaan potensial inilah yang membentuk sebuah arus listrik dalam generator.
Saat itu, Faraday melakukan berbagai percobaan untuk menghasilkan aliran listrik yang besar. Hingga menemukan sebuah hukum fisika tentang generator yang dinamakan hukum Faraday.
Hukum ini menyatakan bahwa jika sebuah konduktor diletakkan di antara medan magnet yang bergerak, maka akan membentuk gaya gerak listrik. Gaya gerak inilah nantinya yang bisa membentuk aliran listrik.
Perkembangan generator selanjutnya digunakan sebagai pembangkit listrik, genset portable, dan lain sebagainya.
Untuk pembangkit listrik energi mekanik atau kinetik memanfaatkan air, uap, kincir, turbin, dan lain sebagainya. Sedangkan untuk generator set, digunakan bahan bakar berupa solar atau bensin.
Komponen Utama Generator Set (Genset)
Lebih sederhananya, generator bisa kita lihat pada sebuah alat bernama generator set atau genset. Alat ini digunakan sebagai sumber daya listrik untuk skala rumah, hingga industry besar, tergantung dari besarnya daya yang dihasilkan.
Dalam skala rumah tangga generator listrik ini layaknya berbentuk kotak dengan ukuran dimensi sekitar 50 x 30 x 30 cm. Sumber bahan bakar yang digunakan biasa dalam bentuk bensin, dan ada jenis genset tertentu menggunakan solar.
Komponen utama dari genset ini adalah:
1. Mesin
Mesin yang dimaksud merupakan sistem mekanik yang akan masuk ke dalam generator. Besar kecilnya mesin ini sebanding dengan jumlah listrik yang akan dihasilkan. Semakin besar energi mekanik yang dibuat, maka semakin besar pula energi listrik yang akan dihasilkan.
2. Alternator
Alternator inilah yang disebut sebagai generator. Bagian ini berfungsi mengubah energi mekanik menjadi energi listrik. Di dalamnya terdapat bagian yang sesuai dengan cara kerja generator, yaitu konduktor dan medan magnet.
3. Sistem Bahan Bakar
Bahan bakar ini digunakan untuk menggerakkan mesin, dan nantinya akan diproses oleh generator menjadi energi listrik. Untuk skala rumah tangga biasanya kapasitas bahan bakar bisa digunakan antara 6 hingga 8 jam.
4. Regulator Tegangan
Bagian ini mengatur jumlah tegangan yang ingin dihasilkan. Bagian-bagian dari regulator ini berupa beberapa komponen yang mampu mengkonversi listrik AC ke DC dan sebaliknya. Dengan konversi bolak balik tersebut akan dihasilkan jumlah tegangan yang dibutuhkan.
Fungsi Generator
Pada intinya generator bisa menghasilkan sumber energi listrik dengan mengubah energi mekanik. Dari konsep ini, generator bisa digunakan untuk berbagai macam kebutuhan. Beberapa fungsi generator diantara:
1. Pembangkit Tenaga Listrik
Dalam skala besar generator digunakan untuk memenuhi kebutuhan listrik masyarakat. Sumber energi yang digunakan untuk generator skala besar ini mulai dari sumber listrik tenaga air, angin, gas alam, matahari, gelombang laut, minyak, hingga nuklir.
2. Sumber Cadangan Listrik
Sebagai sumber cadangan listrik, generator portable ini dikenal dengan sebutan genset. Penggunaanya dalam skala lebih kecil, dan menjadi cadangan ketika ada pemadaman dan lain sebagainya.
Penggunaan genset ini mulai dari skala rumah tangga, rumah sakit, gedung pemerintahan, hingga pabrik. Tentunya genset yang digunakan berbeda-beda sesuai dengan kebutuhan. Kapasitas daya listrik untuk rumah tangga tentunya jauh lebih kecil dari rumah sakit atau gedung pemerintahan.
3. Sumber Listrik Portable
Genset juga bisa menjadi alternatif untuk sumber energi yang bisa dibawa dengan mudah. Hal ini sangat bermanfaat untuk kepentingan usaha yang tidak memiliki jaringan listrik, atau juga alternative bagi kawasan pedalaman yang belum tersedia jaringan listrik.
Cara Kerja Generator
Cara kerja generator adalah sesuai dengan hukum Faraday, yang intinya ada dua komponen penting, yaitu medan magnet dan kumparan konduktor. Ketika kumparan konduktor berputar pada komponen medan magnet, akan menghasilkan aliran listrik.
Dua bagian utama generator disebut stator dan rotor. Stator adalah medan magnet yang statis, tidak bergerak. Sedangkan rotor adalah konduktor berupa lilitan dan core yang diletakkan di celah stator. Rotor ini terus berputar dalam medan magnet, sehingga menghasilkan energi listrik.
Jenis Generator yang Sering digunakan
Dalam perkembangan banyak macam-macam generator. Namun, yang paling sering digunakan dibagi kedalam dua jenis, yaitu generator AC dan DC. Penamaan ini berdasarkan jenis aliran listrik dalam bentuk AC dan DC.
1. Generator AC
Seperti namanya, generator ini menghasilkan arus listrik AC karena itu juga disebut sebagai generator arus bolak-balik. Generator ini menggunakan dua kabel dengan polaritas yang berbeda, yaitu positif dan negative.
Terdapat juga dua slip ring di setiap ujung kumparan kondektor. Sehingga kedua ujung kumparan tidak akan saling bersentuhan.
Dengan skema seperti ini, arus listrik yang dihasilkan berupa arus listrik bolak-balik.
2. Generator DC
Berbeda dengan generator DC ini, arus listrik yang dihasilkan berupa arus listrik searah. Hal ini disebabkan karena penggunaan brush pada dua ujung kumparan. Kedua ujung ini akan saling bersentuhan sehingga membentuk arus listrik searah, sehingga disebut juga sebagai generator arus searah.
Bagian-bagian Generator
Gambar di bawah ini menunjukkan bagian utama dari generator, yaitu magnet dan kumparan. Magnet disebut sebagai stator yang sifatnya static. Sedangkan kumparan disebut sebagai rotor yang akan terus berputar.
Kemudian ada cincin luncur sebagai tempat kumparan dalam berputar. Terakhir adalah kabel yang digunakan untuk meneruskan aliran listrik yang dihasilkan.
Itulah pengertian generator, sejarah, fungsi, hingga jenis-jenis generator yang tentunya lebih mudah dipahami. Peran generator di kehidupan modern ini begitu besar, bahkan setiap orang selalu merasakan manfaatnya setiap saat.