Bagaimana Cara Kerja Generator Membuat Listrik?

Bagaimana Generator Berkerja

Bagaimana Cara Kerja Generator Membuat Listrik?

Generator peralatan yang berguna yang menyediakan tenaga listrik selama pemadaman listrik dan mencegah diskontinuitas kegiatan sehari-hari atau gangguan operasi bisnis. Generator tersedia dalam konfigurasi listrik dan fisik yang berbeda untuk digunakan dalam aplikasi yang berbeda menurut sewa genset. Pada bagian berikut, kita akan melihat bagaimana fungsi pembangkit, komponen utama dari generator, dan bagaimana generator beroperasi sebagai sumber sekunder daya listrik dalam aplikasi perumahan dan industri.

Bagaimana cara kerja generator?

Generator listrik adalah sebuah alat yang mengubah energi mekanik diperoleh dari sumber eksternal menjadi energi listrik sebagai output.

Hal ini penting untuk memahami bahwa generator tidak benar-benar ‘membuat’ energi listrik. Sebaliknya, menggunakan energi mekanik disediakan untuk itu untuk memaksa pergerakan muatan listrik hadir dalam kawat lilitan melalui sebuah sirkuit listrik eksternal. Aliran muatan listrik merupakan arus listrik keluaran yang diberikan oleh generator. Mekanisme ini dapat dipahami dengan mempertimbangkan generator untuk menjadi analog dengan pompa air, yang menyebabkan aliran air tetapi tidak benar-benar ‘membuat’ air yang mengalir melalui itu.

The modern Generator bekerja pada prinsip induksi elektromagnetik ditemukan oleh Michael Faraday pada 1831-1832 menurut rental genset. Faraday menemukan bahwa aliran atas muatan listrik dapat diinduksi dengan memindahkan sebuah konduktor listrik, seperti kawat yang mengandung muatan listrik, dalam medan magnet. Gerakan ini menciptakan perbedaan tegangan antara kedua ujung kawat atau konduktor listrik, yang pada gilirannya menyebabkan muatan listrik mengalir, sehingga menghasilkan arus listrik.

Komponen utama dari generator

Komponen utama dari generator listrik dapat secara luas diklasifikasikan sebagai berikut (lihat ilustrasi di atas):

• Mesin
• Alternator
• Sistem Bahan Bakar
• Voltage Regulator
• Pendingin dan Exhaust Sistem
• Sistem Pelumasan
• Charger Baterai
• Control Panel
• Majelis Utama / Bingkai

Penjelasan menurut penyewaan genset mengenai komponen utama generator diberikan di bawah ini.

• (1) Mesin
  • Mesin adalah sumber energi input mekanik ke generator. Ukuran mesin berbanding lurus dengan daya output maksimum generator dapat menyediakan. Ada beberapa faktor yang perlu diingat ketika menilai mesin generator Anda. Produsen mesin harus berkonsultasi untuk mendapatkan spesifikasi operasi mesin penuh dan jadwal pemeliharaan.
    • (A) Jenis Bahan Bakar Bekas – mesin Generator beroperasi pada berbagai bahan bakar seperti solar, bensin, propana (dalam bentuk cair atau gas), atau gas alam. Mesin yang lebih kecil biasanya beroperasi pada bensin, sementara mesin yang lebih besar berjalan di diesel, propana cair, gas propana, atau gas alam. Mesin tertentu juga dapat beroperasi pada pakan ganda dari kedua diesel dan gas dalam mode operasi bi-fuel.
    • (B) Overhead Valve (OHV) Mesin vs Mesin non-OHV – mesin OHV berbeda dari mesin lain dalam intake dan exhaust katup mesin yang terletak di kepala silinder mesin sebagai lawan yang dipasang pada blok mesin. Mesin OHV memiliki beberapa keunggulan dibandingkan mesin lain seperti:
      • Desain kompak
      • mekanisme operasi Simpler
      • Daya tahan
      • User-friendly dalam operasi
      • Rendah kebisingan selama operasi
      • tingkat emisi rendah Namun, OHV-mesin juga lebih mahal daripada mesin lainnya.
      • (C) Cast Iron Lengan (CIS) di Mesin Cylinder – The CIS adalah lapisan dalam silinder mesin. Ini mengurangi keausan, dan memastikan daya tahan mesin. Kebanyakan OHV-mesin yang dilengkapi dengan CIS tetapi penting untuk memeriksa fitur ini di mesin generator menurut penyewaan Genset. CIS bukanlah fitur mahal tapi memainkan peran penting dalam ketahanan mesin terutama jika Anda perlu menggunakan generator Anda sering atau untuk jangka waktu yang lama.

• (2) Alternator
  • Alternator, juga dikenal sebagai ‘genhead’, adalah bagian dari generator yang menghasilkan output listrik dari input mekanis yang disediakan oleh mesin. Ini berisi perakitan bagian-bagian stasioner dan bergerak terbungkus dalam perumahan. Komponen bekerja sama untuk menyebabkan gerakan relatif antara medan magnet dan listrik, yang pada gilirannya menghasilkan listrik.
    • (A) Stator – ini adalah komponen stasioner. Ini berisi satu set konduktor listrik luka dalam gulungan atas inti besi.
    • (B) Rotor / Armature – ini adalah komponen bergerak yang menghasilkan medan magnet berputar di salah satu dari tiga cara berikut:
    • (I) Dengan induksi – ini dikenal sebagai alternator brushless dan biasanya digunakan dalam generator besar.
    • (Ii) Dengan magnet permanen – Hal ini biasa terjadi di unit alternator kecil.
    • (Iii) Dengan menggunakan exciter – Sebuah exciter merupakan sumber kecil arus searah (DC) yang memberikan energi rotor melalui perakitan melakukan slip ring dan sikat.

Rotor menghasilkan medan magnet bergerak di sekitar stator, yang menginduksi tegangan perbedaan antara gulungan stator. Ini menghasilkan arus bolak-balik (AC) output dari generator.

Berikut ini adalah faktor-faktor yang Anda butuhkan untuk diingat saat menilai alternator generator:

• (A) Logam vs Perumahan Plastik – Sebuah desain semua logam memastikan daya tahan alternator. Perumahan plastik bisa cacat dengan waktu dan menyebabkan bagian yang bergerak dari alternator yang akan terkena. Hal ini meningkatkan dan keausan dan yang lebih penting, adalah berbahaya bagi pengguna.
• (B) bantalan bola dibandingkan Needle Bearing – bantalan bola yang disukai dan bertahan lebih lama.
• (C) Brushless Desain – Sebuah alternator yang tidak menggunakan kuas membutuhkan perawatan yang kurang dan juga menghasilkan tenaga bersih.

• (3) Sistem Bahan Bakar
  • Tangki bahan bakar biasanya memiliki kapasitas yang cukup untuk menjaga generator operasional selama 6 sampai 8 jam pada rata-rata. Dalam kasus unit pembangkit kecil, tangki bahan bakar merupakan bagian dari dasar selip generator atau dipasang di atas bingkai pembangkit. Untuk aplikasi komersial, mungkin perlu untuk mendirikan dan menginstal tangki bahan bakar eksternal. Semua instalasi tersebut tunduk pada persetujuan dari Divisi Perencanaan Kota. Klik link berikut untuk informasi lebih lanjut mengenai tangki bahan bakar untuk generator.
  • Fitur umum dari sistem bahan bakar meliputi berikut ini:
    • (A) sambungan pipa dari tangki bahan bakar ke mesin – Garis suplai mengarahkan bahan bakar dari tangki ke mesin dan garis kembali mengarahkan bahan bakar dari mesin ke tangki.(B) pipa ventilasi untuk tangki bahan bakar – Tangki bahan bakar memiliki pipa ventilasi untuk mencegah penumpukan tekanan atau vakum selama mengisi dan drainase tangki. Ketika Anda mengisi ulang tangki bahan bakar, pastikan logam-ke-logam kontak antara nozzle pengisi dan tangki bahan bakar untuk menghindari percikan api.
    • (C) koneksi Overflow dari tangki bahan bakar ke pipa pembuangan – ini diperlukan agar setiap meluap selama mengisi tangki tidak menyebabkan tumpahan cairan pada genset.
    • (D) pompa bahan bakar – ini mentransfer bahan bakar dari tangki penyimpanan utama ke tangki hari. Pompa bahan bakar biasanya dioperasikan secara elektrik.
    • (E) Bahan Bakar Air Separator / Fuel Filter – Ini memisahkan air dan benda asing dari bahan bakar cair untuk melindungi komponen lain dari generator dari korosi dan kontaminasi.
    • (F) Fuel Injector – Ini atomizes bahan bakar cair dan semprotan jumlah yang diperlukan bahan bakar ke ruang bakar mesin.

• (4) Voltage Regulator
  • Seperti namanya, komponen ini mengatur tegangan output dari generator. Mekanisme ini dijelaskan di bawah terhadap setiap komponen yang berperan dalam proses siklus regulasi tegangan.
    • (1) Voltage Regulator: Konversi AC ke DC Voltage Current – Regulator tegangan mengambil sebagian kecil dari output generator tegangan AC dan mengubahnya menjadi arus DC. Regulator tegangan kemudian feed arus DC ini untuk satu set gulungan sekunder di stator, yang dikenal sebagai gulungan exciter.
    • (2) Exciter Windings: Konversi DC ke AC Current Current – Gulungan exciter sekarang berfungsi mirip dengan gulungan stator primer dan menghasilkan arus AC yang kecil. Gulungan exciter yang terhubung ke unit yang dikenal sebagai berputar rectifier.
    • (3) Rotating Rectifier: Konversi AC ke DC Current Current – ini memperbaiki arus AC yang dihasilkan oleh gulungan exciter dan mengubahnya menjadi arus DC. Arus DC ini diumpankan ke rotor / angker untuk menciptakan medan elektromagnetik selain medan magnet berputar rotor / angker.
    • (4) Rotor / Armature: Konversi DC ke AC Current Voltage – Rotor / angker sekarang menginduksi tegangan AC yang lebih besar di seluruh gulungan stator, yang generator sekarang menghasilkan sebagai output tegangan AC yang lebih besar.

Siklus ini terus berlanjut sampai generator mulai menghasilkan output tegangan setara dengan kapasitas operasi penuh. Sebagai output dari generator meningkat, regulator tegangan menghasilkan kurang arus DC. Setelah generator mencapai kapasitas operasi penuh, regulator tegangan mencapai keadaan keseimbangan dan menghasilkan cukup arus DC untuk mempertahankan output generator di tingkat operasi penuh.

Bila Anda menambahkan beban untuk generator, tegangan output dips sedikit. Hal ini mendorong regulator tegangan ke dalam tindakan dan siklus di atas dimulai. Siklus ini terus berlanjut sampai landai keluaran pembangkit hingga kapasitas operasi penuh aslinya.

• (5) Cooling & Exhaust Sistem
  • (A) Sistem Pendingin
    • Penggunaan terus-menerus dari generator menyebabkan berbagai komponen untuk mendapatkan memanas. Sangat penting untuk memiliki pendingin dan ventilasi sistem untuk menarik panas yang dihasilkan dalam proses.
    • Baku / air tawar kadang-kadang digunakan sebagai pendingin untuk generator, tetapi ini sebagian besar terbatas pada situasi tertentu seperti generator kecil dalam aplikasi kota atau unit yang sangat besar lebih dari 2.250 kW dan di atas. Hidrogen kadang-kadang digunakan sebagai pendingin untuk belitan stator unit pembangkit besar karena lebih efisien dalam menyerap panas dari pendingin lainnya. Hidrogen menghilangkan panas dari generator dan transfer melalui penukar panas ke dalam sirkuit pendingin sekunder yang berisi air de-mineralisasi sebagai pendingin. Inilah sebabnya mengapa generator yang sangat besar dan pembangkit listrik kecil sering memiliki menara pendingin yang besar di samping mereka. Untuk semua aplikasi umum lainnya, baik perumahan dan industri, radiator standar dan kipas dipasang pada generator dan bekerja sebagai sistem pendingin primer.
    • Hal ini penting untuk memeriksa tingkat pendingin generator pada setiap hari. Sistem pendingin dan pompa air baku harus memerah setelah setiap 600 jam dan penukar panas harus dibersihkan setelah setiap 2.400 jam operasi pembangkit. Generator harus ditempatkan di daerah terbuka dan berventilasi yang memiliki pasokan yang cukup dari udara segar. The National Electric Code (NEC) mengamanatkan bahwa ruang minimal 3 meter harus diizinkan di semua sisi generator untuk memastikan aliran udara pendingin.
  • (B) Exhaust Sistem
    • Asap knalpot yang dipancarkan oleh generator yang sama seperti knalpot dari setiap diesel atau gasonline mesin lain dan mengandung bahan kimia yang sangat beracun yang perlu dikelola dengan baik. Oleh karena itu, sangat penting untuk menginstal sistem pembuangan yang memadai untuk membuang gas buang. Hal ini tidak dapat ditekankan cukup karena keracunan karbon monoksida tetap menjadi salah satu penyebab paling umum kematian di pos daerah badai terpengaruh karena orang cenderung bahkan tidak berpikir tentang hal itu sampai terlambat.
    • Pipa knalpot biasanya terbuat dari besi cor, besi tempa, atau baja. Ini harus berdiri bebas dan tidak boleh didukung oleh mesin generator. Pipa knalpot biasanya melekat pada mesin menggunakan konektor fleksibel untuk meminimalkan getaran dan mencegah kerusakan sistem pembuangan generator. Pipa knalpot berakhir di luar ruangan dan memimpin jauh dari pintu, jendela dan bukaan lainnya ke rumah atau bangunan. Anda harus memastikan bahwa sistem pembuangan generator Anda tidak terhubung dengan yang peralatan lainnya. Anda juga harus berkonsultasi dengan tata kota setempat untuk menentukan apakah operasi generator Anda akan perlu untuk mendapatkan persetujuan dari pemerintah daerah untuk memastikan Anda sesuai dengan undang-undang lokal melindungi terhadap denda dan hukuman lainnya.

• (6) Sistem Pelumas
  • Karena generator terdiri bagian yang bergerak dalam mesin, ia membutuhkan pelumasan untuk memastikan daya tahan dan kelancaran operasional untuk jangka waktu yang panjang. Mesin generator dilumasi oleh minyak yang tersimpan dalam pompa. Anda harus memeriksa tingkat minyak pelumas setiap 8 jam operasi pembangkit. Anda juga harus memeriksa setiap kebocoran pelumas dan mengubah minyak pelumas setiap 500 jam operasi pembangkit.
• (7) Charger Baterai
  • Fungsi awal generator adalah baterai dioperasikan. Charger baterai menyimpan baterai genset diisi dengan memasok dengan ‘melayang’ tegangan yang tepat. Jika tegangan mengambang sangat rendah, baterai akan tetap undercharged. Jika tegangan mengambang sangat tinggi, hal itu akan mempersingkat masa pakai baterai. Pengisi daya baterai biasanya terbuat dari stainless steel untuk mencegah korosi. Mereka juga sepenuhnya otomatis dan tidak memerlukan penyesuaian yang harus dibuat atau pengaturan yang akan diubah. The DC tegangan output dari charger baterai ditetapkan sebesar 2.33 Volt per sel, yang merupakan tegangan mengambang yang tepat untuk baterai asam timbal. Charger baterai memiliki DC tegangan output terisolasi yang tidak mengganggu fungsi normal dari generator.

• (8) Control Panel
  • Ini adalah antarmuka pengguna generator dan berisi ketentuan untuk outlet listrik dan kontrol. Artikel berikut memberikan rincian lebih lanjut mengenai panel kontrol pembuat. Produsen yang berbeda memiliki fitur beragam yang ditawarkan di panel kontrol unit mereka. Beberapa di antaranya disebutkan di bawah ini.
    • (A) Listrik start dan shut-down – panel mulai Auto kontrol otomatis memulai generator Anda selama pemadaman listrik, memantau generator saat beroperasi, dan secara otomatis menutup unit bila diperlukan lagi.
    • (B) alat pengukur Engine – alat pengukur yang berbeda menunjukkan parameter penting seperti tekanan minyak, suhu pendingin, tegangan baterai, kecepatan putaran mesin, dan durasi operasi. Pengukuran konstan dan pemantauan parameter ini memungkinkan built-in shut down generator ketika semua ini melewati ambang batas masing-masing.
    • (C) Generator pengukur – Panel kontrol juga memiliki meter untuk pengukuran arus dan tegangan, dan frekuensi operasi.
    • (D) kontrol lain – Tahap saklar pemilih, switch frekuensi, dan saklar kontrol mesin (mode manual, mode otomatis) antara lain.

• (9) Majelis Utama / Bingkai
  • Semua generator, portabel atau stasioner, telah disesuaikan rumah yang menyediakan basis dukungan struktural. Bingkai juga memungkinkan untuk dihasilkan harus dibumikan untuk keselamatan.

Menggunakan Generator Power Residential & Aplikasi Industri

• Sedangkan prinsip dasar operasi untuk menghasilkan listrik tetap kurang lebih sama dalam semua jenis generator, mekanisme powering up aplikasi Anda menggunakan output listrik generator bervariasi sedikit dari satu sistem ke yang lain.

Generator portabel

• Ini biasanya digunakan untuk tujuan perumahan untuk daya peralatan rumah tangga beberapa saat outage atau di lokasi konstruksi yang tidak memiliki sumber daya listrik yang dibutuhkan untuk mengoperasikan alat seperti latihan, gergaji dan penyemprot cat. Anda biasanya akan memerlukan sistem yang menghasilkan setidaknya 4 kilowatt (kW) kekuasaan.

Gunakan Penyuluhan Tali:

• Salah satu cara yang paling ekonomis untuk menjamin pasokan listrik selama pemadaman adalah dengan menggunakan kabel ekstensi untuk langsung menghubungkan generator portabel untuk menyalakan peralatan yang dipilih di rumah Anda.

Penggunaan Transfer Daya Switch:

• Sebuah cara aman untuk menggunakan generator portabel adalah memiliki saklar pemindah daya terpasang dan terhubung ke panel listrik utama rumah Anda. Seperti namanya, saklar pemindah daya memungkinkan beralih dari sumber listrik utama, biasanya tenaga listrik, ke sumber listrik sekunder atau tersier seperti generator ketika pasokan dari sumber utama terganggu. Switch manual dioperasikan melalui manipulasi langsung atau dengan menggunakan perangkat kontrol kabel jarak jauh. Selama pemadaman listrik, saklar pemindah isolat panel listrik dari pasokan utilitas dan menghubungkan ke generator.
• Generator kemudian dapat terhubung ke saklar pemindah daya melalui kabel ekstensi. Output listrik dari generator kemudian dapat dimasukkan ke dalam sirkuit melalui pemutus sirkuit utama dan digunakan untuk daya sirkuit yang diperlukan. Sirkuit kritis dan non-kritis panel dapat dikelompokkan secara individual dan terpisah kabel sehingga kekuatan portabel generator hanya bagian penting yang diperlukan.
• Mengisolasi garis utilitas dari sumber pembangkit juga menghilangkan risiko ‘feed back’. Umpan balik adalah aliran listrik dari generator ke garis utilitas, yang dapat berakibat fatal bagi listrik bekerja pada jalur utilitas selama pemadaman.

Generator siaga Residential

• Sebuah generator portabel terbatas dalam utilitas karena dapat kekuatan hanya beberapa peralatan. Sebuah sistem siaga perumahan darurat dapat digunakan untuk memberikan daya untuk seluruh rumah tangga dan bahkan dapat menjaga AC operasional selama pemadaman listrik. Anda juga dapat memilih unit siaga kecil berkuasa hanya beberapa sirkuit untuk menjaga peralatan penting seperti lemari es, lampu dan kipas berjalan selama pemadaman. Unit ini biasanya berkisar dalam kapasitas pembangkit listrik dari 6 kW sampai 40 kW.

Penggunaan Automatic transfer Beralih

• Generator siaga biasanya dipasang di luar rumah dan terhubung ke panel listrik utama melalui saklar transfer otomatis. Sistem secara otomatis mengembalikan listrik ke rumah tangga dalam waktu sekitar 20 detik dari kegagalan daya tanpa intervensi manual.

Komersial Standby / Industri Generator

• Generator industri digunakan dalam fasilitas komersial seperti kantor perusahaan, pabrik, operasi pertambangan, rumah jompo, pusat data, rumah sakit dan sebagainya yang tidak bisa membayar risiko diskontinuitas dalam operasi bisnis selama kegagalan daya. Ini sering unit stasioner yang menghasilkan mana saja dari 50 kW sampai dengan 2000 kW. Sebagian kecil dan perumahan generator fase tunggal (120 Volt), tetapi generator komersial hampir selalu tiga fase (120, 240 atau 480 Volt).

Penggunaan Automatic transfer

• Mirip dengan sistem siaga perumahan, komersial standby / generator industri yang ditransfer ke panel listrik utama bangunan melalui transfer switch otomatis dan dipecat secara otomatis selama pemadaman listrik. Ini dirancang khusus sehingga beralih antara sumber primer dan sekunder kekuasaan hanya memakan waktu sekitar sepersekian detik dan praktis memungkinkan untuk pasokan mulus kekuasaan.

About these ads