Cara Kerja Generator Listrik

Generator adalah alat elektromekanik yang berfungsi untuk mengkonversikan energi gerak menjadi energi listrik. Dalam proses konversinya generator tidak semata-mata langsung mengubah energi, tetapi membutuhkan beberapa proses dan cara kerja. Berikut adalah cara komponen utama / bagian utama yang menunjang cara kerja generator: 

1. Prime Mover

Prime mover yang dalam bahasa Indonesia diartikan sebagai penggerak mula adalah sebuah sistem yang berfungsi untuk menggerakan generator. Jika tidak ada prime mover generator tidak akan bekerja, karena prinsip kerja generator dalam menghasilkan energi listrik adalah memanfaatkan perubahan fluks yang berubah dalam satuan waktu.

Menurut "Hukum Faraday" atau yang biasa disebut dengan hukum induksi elektromagnetik, yang jika diterapkan dalam generator bisa dikatakan "Apabila ada sebuah medan magnet yang fluks magnetnya diam dipotong oleh konduktor yang bergerak, ataupun sebaliknya sebuah konduktor yang diam dipotong oleh medan magnet/fluks yang bergerak maka akan menghasilkan sebuah gaya gerak listrik (GGL) atau yang biasa disebut dengan Electromagnetic Force (EMF). 

Pada kasus generator, yang membuat sebuah konduktor (kumparan) bergerak adalah penggerak mula/prime mover. Ada banyak penggerak mula yang disesuaikan dengan jenis dan kapasitas listrik yang dibangkitkan. Berikut adalah jenis-jenis penggerak mula:

a. Uap / Steam digunakan pada PLTU, yang memanfaatkan tekanan dan energi kinetik steam.

b. Air digunakan pada PLTA, yang memanfaatkan aliran air untuk menggerakan generator.

c. Gas digunakan pada PLTG, yang memanfaatkan tekanan gas sebagai penggerak generator.

d. Bahan bakar diesel yang digunakan untuk menggerakan piston sebagai penggerak PLTD. 

e. Angin yang memanfaatkan arah dan tekanan angin sebagai penggerak turbin angin. 

Masih ada penggerak yang lain tertapi secara umum contoh diatas sudah cukup untuk memahami apa itu prime mover.

2. Kumparan medan
Kumparan medan merupakan bagian dari generator yang memiliki medan magnet. Pada cara kerja generator agar bisa menghasilkan listrik konduktor harus momotong ataupun dipotong oleh fluks yang berubah-ubah sesuai dengan satuan waktu. Fluks yang berubah-ubah ini ada pada medan magnet. Fluks merupakan garis-garis gaya magnet magnet pada medan magnet. Untuk membangkitkan medan dan fluks magnet inilah dibutuhkan kumparan medan, yang biasanya lilitan kawat konduktor yang dialiri arus DC. Pembangkit medan magnet tidak harus dengan lilitan kawat, bisa juga dengan magnet permanen.

Pada Generator AC kumparan medan berada pada bagian rotor (bagian generator yang bergerak). Sedangkan pada generator DC, kumparan medan berada pada bagian stator (bagian generator yang diam). Jika kumparan medan ada pada rotor, artinya fluks yang bergerak memotong konduktor yang diam karena medan magnet dan fluks bergerak bersama rotor. Sedangkan jika kumparan medan berada pada stator maka artinta fluks yang diam dipotong oleh konduktor yang bergerak.

3. Kumparan Jangkar

Kumparan Jangkar merupakan bagian dari generator yang di induksi dan akhirnya menghasilkan nilai output dari generator yaitu GGL. Besarnya nilai GGL salah satunya tergantung pada besarnya medan magnet pada kumparan medan. Dari kumparan medan inilah listrik kemudian akan dialirkan ke beban.
Untuk lebih jelasnya saya berikan gambaran kumparan medan dan jangkar dari generator AC dan DC.
Berikut adalah kumparan medan dan jangkar dari generator AC

Berikut adalah gambar Kumparan Medan dan Kumparan Jangkar pada Generator DC:

Secara sederhana, 3 komponen tersebutlah yang mewakili prinsip kerja generator, atau bisa dikatakan ketiga komponen tersebut adalah komponen utamanya. Ada banyak bagian generator yang lebih detail akan tetapi itu merupakan komponen tambahan yang mungkin akan saya jelaskan di postingan Konstruksi Generator AC dan DC.