Generator dan Dinamo

Diposting pada

Pengertian Generator dan Dinamo

Berikut tentang pemahaman dan pengertian tentang Generator dan Dinamo.

Pengertian Dinamo

Dinamo adalah perangkat yang menghasilkan daya listri arus searah (DC) menggunakan elektromagnetisme. Disebut juga sebagai generator, namun istilah generator biasanya mengacu pada alternator yang menghasilkan daya listrik arus bolak-balik (AC).

Pengertian Generator

Generator adalah gambaran dari sebuah alternator, yaitu perangkat yang menghasilkan daya listrik arus bolak-balik (AC). Menggunakan elektromagnetisme.

Baca Juga :  Prinsip Kerja Dinamo Listrik

Secara umum, generator, dynamo dan baterai adalah tiga alat yang dibutuhkan untuk membuat / menyimpan listrik untuk dimanfaatkan oleh manusia. Baterai ditemukan sejak 248 SM, merupakan memanfaatkan reaksi kimia untuk menyimpan energi listrik.

Jaman dulu, para ilmuwan bereksperimen dengan menggunakan baterai sebagai sumber untuk menemukan lampu pijar, motor listrik dan bahkan kereta api serta tes ilmiah. Namun kenyataannya baterai tidak dapat diandalkan atau hemat biaya untuk penggunaan listrik biasa, namun dinamo menjawab masalah tersebut yang secara nyata dapat memenuhi kebutuhan listrik.

Baca Juga :  Berbagai Jenis Lampu LED dan Penjelasannya

Cara Kerja Generator dan Dinamo

Generator dan Dinamo Generator dan Dinamo Cara Kerja

Untuk membangkitkan generator dan dinamo, tentunya membutuhkan sumber tenaga mekanis seperti turbin air terjun, turbin gas, atau turbin uap. Poros turbin dihubungkan ke generator untuk menghasilkan daya listrik.

Pemahaman tentang elektromagnetisme adalah pembelajaran yang luas dan kompleks, itulah mengapa butuh 60 tahun setelah baterai pertama diciptakan oleh Volta untuk selanjutnya ditemukannya dinamo yang lebih kuat dan lebih baik.

Generator dan dinamo secara mendasar adalah suatu magnet yang berputar di area yang berpengaruh medan elektromagnetik dari perangkat / sebuah gulungan lain. Medan elektromagnetik ini tidak kasat mata, tetapi dapat digambarkan menggunakan garis fluks.

Generator dan dinamo terdiri dari magnet stasioner (stator) yang menciptakan medan magnet yang sangat kuat, dan magnet berputar (rotor) yang memutar garis fluks magnetic stator. Pada saat medan magnet dari rotor memotong garis fluks magnetic tersebut, maka timbulah beda potensial listrik.

Karena menurut hokum Faraday bahwa ketika pada kawat terjadi pemindahan secara bolak-balik medan magnet, mak medan magnet akan mendorong electron dalam logam. Tembaga memiliki 27 elektron, dua electron di orbitnya mudah didorong ke atom berikutnya. Pergerakan atom inilah yang disebut sebagai aliran listrik.

Jika dalam area medan magnet, kita gunakan banyak  gulungan, maka akan lebih banyak aliran electron yang terjadi. Sehingga akan menjadi lebih kuat jika digabungkan. Kekuatan generator tergantung pada:

  1. T = Panjang Konduktor di medan magnet,
  2. V = Kecepatan konduktor (kecepatan rotor)
  3. B = Kekuatan medan elektromagnetik.

Ini dapat dihitung menggunakan rumus:

e = B x l x v

Magnet biasanya tidak dibuat dari magnetit alami / permanen (kecuali pada generator ukuran kecil), tetapi dibuat dari lilitan kawat tembaga atau aluminium di sekitar inti besi. Pada tiap kumparan / lilitan diberi tenaga listrik untuk membangkitkannya menjadi magnet, ini yang disebut solenoid.

Solenoida dimanfaatkan sebagai pengganti magnetit alami karena dengan menggunakan banyak solenoid, maka kekuatan magenet akan menjadi meningkat dan kuat.

Dinamo

Dinamo adalah istilah yang awalnya merupakan generator yang menghasilkan arus searah (DC). Daya dengan arus DC hanya mengantarkan elektron dalam satu arah. Masalah pada generator bahwa ketika rotor berputar maka arus akan berbalik sepenuhnya, atau membalikkan arus.

Untuk merubah arus boplak balik generator menjadi searah, dibutuhkan komponen atau alat untuk menangkap energi  positif dari generator, akhirnya ditemukanlah komutator. Komutator adalah sejenis sakelar yang hanya dapat dilalui arus listrik dalam satu arah.

Bagian- bagian Generator dan Dinamo

Stator

Stator adalah bagian yang tetap yang membuat medan magnet, pada dinamo kecil bias menggunakan magnet permanen, namun pada dinamo yang besar membutuhkan kumparan elektromagnet.

Amateur

Amateur terbuat dari gulungan tembaga melingkar yang berputar di dalam area medan magnet dari stator. Pada saat gulungan bergerak maka akan memotong garis medan magnet sehingga menimbulkan denyut daya listrik.

Komutator

Komutator berfungsi sebagai penyearah, daya akan tetap mengalir dalam satu arah. Sehingga memotong arus bolak-balik yang diterima dari generator dan dinamo.

Eksitasi Diri (Self Excitation)

Oleh sebab magnet di dalam dinamo adalah jenis solenoid, maka harus di beri daya untuk bekerja. Jadi selain ada output daya ke sirkuit utama juga harus ada jalur daya yang dibutuhkan untuk mengaktifkan magnet stator. Tidak masalah setelah dinamo berputar, tapi akan jadi masalah jika dinamo baru mulai digerakkan.

Kadang armature mempertahankan magnet pada inti besi, dan saat berputar akan menghasilkan daya meskipun kecil tapi cukup untuk memicu solenoid stator. Tegangan lambat laun akan naik seiring dengan kondisi generator dan dinamo berada pada kekuatan penuh.

Jika tidak ada magnet tersisa di armateur, maka seringkali baterai dibutuhkan untuk memicu solenoid di dalam dinamo untuk langkah memulai atau disebut sebagai field flushing.

Generator

Seperti dijelaskan diatas, bahwa generator adalah perangkat yang menghasilkan daya listrik arus AC. Elektron mengalir ke kedua arah.

Rancangan motor, trafo dan perangkat lain yang mampu menggunakan daya arus AC yang kuat tercipta pada tahun 1890-an, ini untuk menutup kelemahan pemakaian daya arus DC.

Sementara pada alternator menggunakan komutator, pada generator menggunakan cincin dengan brush yang menekan ke bagian rotor. Pada sisi ujung cincin terpasang grafit atau karbon dengan pegas tekan untuk tetap mendorong kearah rotor. Agara daya terus mengalir dalam keadaan berputar.

Pada tahun 1860-an atau pada jaman Gramme, ditemukan cara terbaik dalam membuat dinamo / generator. Yaitu dengan mengatur gulungan magnetic di sekitar lingkaran yang luas dengan angker yang lebar. Tampak berbeda dari dinamo biasa.

Pada tahun 1890-an hingga sekarang, AC 3 phase sudah merupakan standar daya yang digunakan. Tiga phase dihasilkan dari desain generator.

Untuk membuat generator 3 phase, dibutuhkan sejumlah magnet pada stator dan armateur. Semua diatur dengan jarak yang tepat.

Soal ilmu elektromagnetik, sama rumitnya dengan masalah gelombang di udara, perlu perhitungan dan kemampuan control medan magnet melalui desain awal. Termasuk masalah bahwa medan magnet memiliki karakteristik bentuk tidak merata terhadap inti besi, perhitungan distorsi medan magnet (logikanya semakin cepat berputar, maka semakin tinggi tingkat kebisingannya), resistansi palsu pada gulungan angker, dan masalah rumit lainnya.

Sejarah Singkat Generator dan Dinamo

Generator dan Dinamo


Sejarah Singkat Generator dan Dinamo

Dimulai dari penemu pertamanya, yaitu Michael Faraday dan Josep Henry pada tahun 1820-an. Setelah kedua ilmuwan tersebut menemukann dan mendokumentasikan fenomena induksi elektromagnetik, itulah yang memicu beberapa eksperimen dari ahli-ahli lain di Eropa dan Amerika Utara.

Fase 1832

Hippolyte Pixii (Perancis ), Ilmuwan ini membuat dinamo pertama yang menggunakan komutator, mampu menghasilkan denyut listrik searah. Secara tidak sengaja telah menciptakan alternator pertama kali, belum tahu apa yang harus dilakukan mengenai fenomena perubahan arus, hanya berkonsentrasi terhadap upaya menghilangkan arus bolak-balik. Inilah yang akhirnya memunculkan ide untuk menciptakan perangkat komutator.

Fase 1820-an – 1860-an

Baterai masih merupakan pilihan utama dan cara paling jitu untuk melakukan eksperimen. Keberadaan listrik belum layak untuk digunakan secara komersial. Kereta listrik bertenaga baterai dari Washington ke Baltimore tidak berhasil, suatu bukti yang mengecewakan pada era itu.

Hingga saat itu mesin uap masih terbukti sebagai sumber tenaga yang paling baik, butuh waktu pembuktian bagi listrik untuk diakui pemakaiannya sevara umum.

Fase 1860

Antonio Pacinotti, membuat dinamo yang menghasilkan daya listrik arus DC secara terus menerus.

Fase 1867

Warner Von Siemens dan Charles Wheatstone membuat dinamo yang lebih kuat dab lebih bermanfaat dengan menggunakan electromagnet bertenaga sendiri pada stator daripada menggunakan magnet permanen yang lemah.

Fase 1871

Zenobe Gramme, memicu revolusi listrik. Dia membuat medan magnet dengan inti besi sehingga jalur menjadi lebih baik sebagai lingkaran fluks magnet. Sehingga meningkatkan kekuatan dinamo sehingga memungkinkan penggunaan secara luas atau komersial.

Fase 1870-an

Perubahan desain dinamo yang luar biasa, lebih ke cara efisiensi bentuk dan fungsi.

Fase 1876

Charles F. Brush (Ohio), mengembangkan desain dinamo yang paling efisien dan dapat diandalkan hingga sekarang. Penemuan tersebut dijual ke Telegraph Supply Company.

Fase 1877

Franklin Institute (Philadelphia), melakukan pengujian terhadap dinamo dari seluruh dunia.

Fase 1878

Ganz Company menggunakan generator AC pada instalasi kecil di Budapest.

Fase 1880

Charles F. Brush memiliki lebih dari 5000 lampu yang beroperasi, itu mewakili 80% jumlah lampu dari seluruh dunia. Titik dimana kekuatan ekonomi zaman listrik dimulai.

Fase 1880 – 1886

Sistem daya listrik arus AC berkembang di Eropa bersama Siemens, Sabastian Ferrabti, Lucian Gaulard dll. Sementara dinamo arus DC berkembang di Amerika.

Fase 1886

Williem Stanley, George Westinghouse, Nikola Tesla dan Elihu Thomson mengembangkan sistem tenaga listrik arus AC. Sebagian besar menggunakan generator dari Siemens dan Ferranti sebagai dasar studi.

Fase 1886 – 1891

Generator AC Polyphase dikembangkan oleh CS Bradly (AS), Agustus Heselwander (jerman), Mikhail Dolivo-Dobrovsky (Jerman / Rusia), Galileo Ferraris (Italia) dll. Sistem AC ini termasuk control yang lebih baik dan motor yang lebih kuat.

Fase 1891

Daya listrik AC 3 Phase terbukti menjadi system kelistrikan terbaik untuk pembangkit dan distribusi.

Fase 1892

Charles P. Steinmetz mempresentasikan makalahnya kepada AIEE tentang hysteresis. Pemaham tentang matematika daya AC yang diterbitkan dan membantu merevolusi desain tenaga listrik AC, termasuk generator AC yang besar.

1890-an

Peningkatan pada desain generator berkat penjualan komersial adan adanya dana dilakukan penelitian oleh Westinghouse, Siemens, Oerlikon dan General Electric dan berhasil mengembangkan generator paling kuat di dunia.

Loading...
loading...
Gambar Gravatar
Saya bekerja di sebuah perusahaan Marine Service di Batam, aktivitas saya setiap hari selain melakukan kegiatan pokok di perusahaan juga menulis di blog, membangun web. Saya nge-blog sejak 2009 dan merupakan hobi sekaligus saya berbagi pengalaman.

Tinggalkan Balasan

Alamat email Anda tidak akan dipublikasikan. Ruas yang wajib ditandai *

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.