Konstruksi Dan Prinsip Kerja Generator Sinkron

Generator sinkron - Pada umumnya, untuk membangkitkan sebuah listrik diperlukan alat yang bernama generator atau alternator. Beberapa pembangkit yang ada di Indonesia menggunakan generator ukuran besar untuk membangkitkan energi listrik baik dengan energi terbarukan maupun tidak (batu bara). Seperti halnya dengan namanya, generator artinya menciptakan / membuat dalam hal ini energi listrik.

Prinsip dasar generator adalah untuk mengubah energi gerak (mekanik) menjadi energi listrik. Energi gerak pada generator dihasilkan dari putaran turbin. Sedangkan turbin bergerak karena adanya dorongan dari angin, air, uap dll.

Tegangan listrik yang dihasilkan generator atau alternator berupa listrik arus bolak balik atau disebut juga listrik AC (Alternating Current). Namun ada juga generator yang membangkitkan arus searah atau DC (Direct Current).

Generator dibagi menjadi dua, yaitu generator sinkron dan generator asinkron. Untuk artikel kali ini kami akan membahas mengenai generator sinkron saja. Mulai dari pengertian generator sinkron, konstruksi, bagian bagian, prinsip dan cara kerja generator sinkron generator sinkron.

Pengertian Generator Sinkron

Generator sinkron adalah suatu alat yang dapat mengubah energi mekanik menjadi energi listrik dengan memanfaatkan medan magnet. Ada berbagai macam sumber dari energi mekanik generator (Prime Mover) diantaranya adalah mesin diesel, turbin uap / air / gas / angin / dan perangkat sejenis lainnya.

Dikatakatan generator sinkron karena jumlah putaran pada rotor dan jumlah putaran medan magnet pada stator sama.

Konstruksi Genarator Sinkron

Konstruksi generator sinkron mirip dengan konstruksi motor sinkron, yaitu generator sinkron memiliki konstruksi dua bagian utama, yaitu Rotor (bagian yang berputar) dan Stator (bagian yang tidak bergerak / diam).

A. Rotor

Source Image : Siemens Energy

Rotor geneartor merupakan bagian geneator yang berputar. Terdiri dari beberapa kutub magnet dengan lilitan kawatnya yang nantinya akan dialirkan arus searah (DC). Berdasarkan bentuknya, Rotor pada generator dibagi menjadi dua, yaitu bentuk kutub menonjol (Sailent) dan bentuk silinder halus (non-silent).

Rotor Bentuk Kutub Menonjol

Source Image : Blog Faizalnizbah

• Digunakan untuk generator yang memiliki kecepatan rendah dan sedang.
• Memiliki diamter yang besar.
• Mempunyai poros yang pendek.
• Kutub dan sepatu kutub terdiri dari lapisan lempengan besi (untuk memperkecil pemanasan dari arus pusar).

Rotor Bentuk Silinder Halus

Source Image : Blog Faizalnizbah

• Digunakan untuk generator yang memiliki kecepatan tinggi.
• Memiliki diamter yang kecil.
• Mempunyai poros yang panajang.
• Terbuat dari besi yang keras dan halus yang berbentuk silinder.
• Kutubnya tidak menonjol melebihi rotor.

B. Stator

Source Image : India Mart

Stator geneartor merupakan bagian geneator yang tidak berputar (diam). Terdiri dari inti stator, kumparan medan, gabungan kawat pada inti stator dan rangka stator. Inti stator dibuat alur-alur dengan arah aksial.

Inti stator dibuat dari bahan lempengan baja tipis yang diisolasi satu sama lain. Sedangkan Kumparan stator dibuat dari bahan tembaga yang dibalut isolasi.

Prinsip Kerja Generator Sinkron

Source Image :  eprints.polsri.ac.id

Berikut ini merupakan penjelasan mengenai prinsip / cara kerja dari generator sinkron.

1. Sumber eksitasi dihubungkan ke kumparan medan yang ada pada rotor. Sumber eksitasi ini akan mengalirkan arus listrik searah (DC) ke kumparan medan rotor. Arus searah yang mengalir melalui kumparan medan tersebut akan menimbuilkan fluks P.
2. Prime Mover (Penggerak Mula) yang telah terhubung dengan rotor dioperasikan sehingga membuat rotor juga ikut berputar dengan kecepatan nominalnya. Ketika rotor berputar maka medan magnet yang dihasilkan oleh kumparan juga ikut berputar (menghasilkan garis gaya magnet).
3. Garis gaya magnet yang dihasilkan dari perputaran rotor menginduksi kumparan pada stator. Pada kumparan stator akan menghasilkan fluks magnetik yang dapat berubah-ubah besarnya terhadap waktu.
4. Perubahan fluks tersebut menghasilkan GGL (Gaya Gerak Listrik) Induksi pada ujung kumparan, dengan itu listrik telah berhasil dihasilkan. 
5. Besarnya frekuensi dan tegangan dari listrik yang dihasilkan bergantung pada kecepatan putaran rotor (n) dan jumlah kutup yang ada pada rotor (p).

F = (p / 120) x n

Keterangan : 

F = Frekuensi (Hz)

p = Jumlah kutub pada rotor

n = kecepatan putaran rotor 

Baca Juga : Tabel Insulation Class Motor Listrik

Jadi itulah materi tentang generator sinkron, mulai dari pengertian, konstruksi, bagian baian, cara dan prinsip kerja generator sinkron. Semoga dapat bermanfaat bagi kalian semua, terima kasih.