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

Prinsip Kerja Generator AC

Arus listrik AC (Alternating Current) merupakan arus listrik yang arahnya bolak-balik pada sebuah rangkaian listrik. Jika pada rangkaian listrik DC arus listrik mengalir dari kutub positif ke kutub negatif, lain halnya dengan rangkaian listrik AC dimana arus listrik bergerak secara periodik berbolak-balik arah dari kutub satu ke yang lainnya.

Perbedaan Arus Listrik AC dan DC
(Sumber)

Berbolak-baliknya arah arus listrik AC menghasilkan nilai arus yang secara periodik akan bernilai positif dan negatif. Jika digambarkan pada sebuah grafik, maka nilai arus listrik AC akan membentuk gelombang sinusoidal yang memiliki nilai frekuensi tertentu.

Diagram Arus Listrik Bolak-Balik (AC)
(Sumber)

Bentuk arus listrik AC yang sedemikian rupa berkaitan dengan generator listrik yang membangkitkannya. Generator listrik AC memiliki prinsip kerja yang serupa dengan generator DC yakni menggunakan prinsip elektromagnetik (baca artikel Prinsip Kerja Generator DC berikut), hanya saja ada satu komponen yang membuat arus listrik yang terbangkitkan berupa arus bolak-balik. Komponen tersebut adalah slip ring. Generator AC menggunakan slip ring dengan bentuk lingkaran penuh yang berbeda dengan slip ring pada generator DC yang berupa cincin belah. Untuk lebih jelasnya mari kita perhatikan komponen-komponen utama generator listrik AC berikut ini.

Komponen-Komponen Generator Listrik AC
(Sumber)

Sebelum lebih dalam membahas generator AC, ada baiknya kita mengenal hukum Faraday mengenai induksi elektromagnetik sebagai fenomena dasar yang diterapkan pada generator. Hukum Faraday menyebutkan jika terjadi perubahan garis gaya magnet pada sebuah kumparan kawat, maka akan timbul gaya gerak listrik (ggl) pada kawat tersebut. Jika kumparan kawat dihubungkan dengan rangkaian listrik tertutup, maka akan timbul pula arus listrik yang mengalir pada rangkaian.

Kaidah Tangan Kanan Fleming
(Sumber)

Memahami hukum Faraday, kita tidak dapat lepas dengan kaidah tangan kanan yang diperkenalkan oleh John Ambrose Fleming. Kaidah tangan kanan fleming adalah sebuah metode mneumonik untuk memudahkan kita menentukan arah vektor dari ketiga komponen hukum Faraday, yakni arah gaya gerak kumparan kawat, arah medan magnet, serta arah arus listrik. Jika Anda menirukan posisi jari tangan kanan Anda seperti pada gambar di atas, maka ibu jari akan menunjukkan arah gaya (torsi), jari telunjuk menunjukkan arah medan magnet, dan jari tengah menunjukkan arah arus listrik.

Kembali pada skema komponen-komponen generator AC di atas, rotor generator diskemakan dengan sebuah kawat angker penghantar listrik (armature) yang membentuk persegi panjang. Masing-masing ujung kawat angker terhubung dengan cincin logam yang biasa kita kenal dengan sebutan slip ring. Slip ring ini termasuk bagian dari rotor, sehingga ia ikut berputar dengan rotor. Komponen slip ring inilah yang membedakan antara generator AC dengan DC. Jika pada generator DC digunakan cincin belah sebagai penyearah arus, pada generator AC slip ring berbentuk lingkaran penuh dan terhubung dengan masing-masing ujung armature.

Untuk sisi stator generator tersusun atas dua magnet dengan kutub berbeda yang saling berhadapan. Pada bagian yang kontak langsung dengan slip ring, stator dilengkapi dengan sikat karbon yang berfungsi untuk menghubungkan arus listrik yang dibangkitkan pada kawat angker ke rangkaian listrik di luar generator.

Skema Prinsip Kerja Generator AC
(Sumber)

Gambar di atas adalah skema sederhana proses kerja generator AC. Kawat angker ABCD dapat berputar terhadap sumbu a-b, dan berada di tengah-tengah medan magnet N-S. Kawat angker sedang dalam kondisi diputar oleh sumber dari luar, dengan arah yang berlawanan arah putaran jarum jam sesuai pada gambar. Putaran ini memberikan gaya torsi dengan arah yang selalu tegak lurus dengan kawat angker.

Sekarang mari kita perhatikan bagian kawat angker sisi C-D pada gambar sebelah kiri. Kawat tersebut bergerak ke atas (keluar bidang gambar) sesuai dengan torsi arah putaran gaya luar. Gerakan kawat angker ini memotong garis gaya magnet sehingga akan timbul gaya gerak listrik di kawat angker tersebut. Dengan menggunakan kaidah tangan kanan Fleming, maka dengan mudah dapat kita tentukan arah arus listrik yang terbangkitkan yakni ke bawah dari titik C ke D. Sehingga arah arus pada tahanan R adalah dari kanan ke kiri. Begitu pula pada kawat angker sisi A-B yang mengalami gaya torsi ke bawah (masuk bidsng gambar), sehingga jika kita menggunakan kaidah tangan kanan Fleming maka akan kita dapatkan arah arus listrik dari titik A ke B.

Seiring dengan berputarnya poros generator, maka kawat angker generator akan berpindah posisi sesuai dengan gambar sebelah kanan. Pada kondisi ini, dengan menggunakan cara yang sama seperti sebelumnya, akan dapat dengan mudah kita simpulkan bahwa aliran arus listrik di sisi kawat angker A-B adalah dari titik B ke A. Sedangkan pada sisi kawat C-D arah arus listrik yakni dari titik D ke C. Dengan masing-masing sisi kawat angker yang selalu bersentuhan dengan slip ring tersendiri, maka arah arus listrik yang dibangkitkan pada konfigurasi kawat angker gambar kanan adalah kebalikan dari gambar kiri. Disinilah arus bolak-balik listrik AC berasal.

Gelombang Sinusoidal Arus AC
(Sumber)

Dengan penjelasan di atas maka arus listrik AC memiliki karakter unik yakni nilai arus yang fluktuatif dari positif hingga negatif. Tiap-tiap posisi kawat angker memiliki nilai arus yang berbeda-beda, dan akan kembali bernilai sama jika kawat angker rotor kembali ke posisi nol nya (telah berputar 360^o). Gambar di atas adalah gelombang sinusoidal arus listrik yang dibangkitkan oleh generator AC. Gambar sebelah kiri adalah ilustrasi penampang generator AC dengan berbagai posisi kawat angker rotor. Sedangkan gambar yang sisi kanan adalah grafik sinusoidal arus listrik AC dengan sumbu Xadalah waktu, dan sumbu Y adalah nilai arus listrik. Grafik arus listrik AC disebut dengan grafik sinusoidal karena nilai arus listrik sesuai dengan prinsip trigonometri fungsi sinus (x(t) = Amax.sinθ).

Frekuensi Listrik AC

Frekuensi menjadi salah satu karakter arus listrik AC, tentu saja hal ini dikarenakan bentuk grafik arus listrik yang berupa gelombang sinusoidal. Frekuensi adalah jumlah gelombang yang terjadi di setiap satu detik, dengan satuan frekuensi yaitu Hertz. Pada gambar di atas satu gelombang voltase listrik AC dihasilkan oleh satu putaran penuh kawat angker rotor lilitan single, di dalam medan magnet kutub utara-selatan. Putaran rotor yang konstan akan menghasilkan frekuensi listrik AC yang konstan pula. Sehingga jika putaran rotor semakin cepat, maka frekuensi listrik juga akan semakin besar. Oleh karena itulah nilai frekuensi listrik AC adalah berbanding lurus dengan kecepatan rotasi rotor ( ƒ ∝ Ν ), dengan N = rpm.

Pada gambar sederhana di atas kita juga hanya menggunakan kutub tunggal untuk masing-masing kutub utara dan selatan, sehingga hanya terdapat satu arah garis gaya magnet. Misalkan saja kita menambah satu pasang lagi kutub magnet sehingga terdapat dua kutub utara dan dua kutub selatan, maka untuk satu saja putaran kumparan rotor akan menghasilkan dua gelombang sinusoidal listrik AC. Dapat disimpulkan disini bahwa nilai frekuensi listrik AC juga berbanding lurus dengan jumlah pasangan kutub magnet ( ƒ ∝ P ), dimana P = jumlah pasangan kutub magnet stator generator.

Dengan ini dapat kita simpulkan bahwa nilai frekuensi listrik AC sebuah generator AC dapat kita hitung menggunakan rumus sederhana berikut :

 dengan f = ^gelombang / _menit

atau,

Dimana N adalah kecepatan rotor dalam rpm, P adalah jumlah pasang kutub magnet rotor, sedangkan 60 adalah konversi ke detik.

Mengoptimalkan Fungsi Kinerja Otak Kanan dan Otak Kiri

Otak kita adalah sebuah superkomputer seberat 1,5 kg. Sebagai pusat kontrol yang mengendalikan hidup anda, otaklah yang menentukan bagaimana cara anda berpikir dan berinteraksi dengan orang lain. Otak anda jauh lebih rumit dari komputer apapun dengan 100 juta milyar sel otak yang saling berhubungan satu sama lain. Mengoptimalkan fungsi otak adalah suatu keharusan jika anda ingin mengeluarkan potensi dirianda semaksimal mungkin. Dan sementara anda berolahraga atau melakukan yoga untuk menjaga kondisi tubuh, seringkali latihan mental menjadi terlupakan. Berapapun umur anda, latihan mental memiliki efek positif dan global pada otak anda. Dan inilah 22 cara untuk melakukannya :

1. Berlari untuk Sel Otak

Para peneliti mengatakan bahwa orang yang melakukan banyak latihan fisik mungkin memiliki otak yang lebih baik. Peneliti di Salk Institute menemukan bahwa tikus yang suka berlari pada roda latihan mengalami pertumbuhan sel-sel baru dua kali lebih banyak pada otak daerah memori dan belajar. Para peneliti belum yakin dengan penyebabnya tetapi ada kemungkinan bahwa hal ini dikarenakan oleh latihan fisik yang tidak dipaksakan. Yang artinya, dengan menemukan cara untuk menikmati olahraga daripada terpaksa melakukannya dapat membuatanda menjadi lebih pintar juga. Jadi lakukanlah olahraga yang anda gemari, lari pagi dengan musik atau fitness dengan teman-teman anda untuk lebih menyegarkan otak anda.

2. Mencoba Hal Baru

Pakar neurobiology dari Duke University, professor Lawrence C. Katz, Ph.D mengatakan bahwa menemukan cara baru dalam berpikir dan mencoba berbagai hal baru dapat meningkatkan fungsi dari daerah otak yang kurang aktif. Pada intinya cobalah lakukan apa saja yang dapat membuat anda keluar dari kebiasaan cara berpikir anda selama ini, misalnya mencoba berbagai masakan baru, pergi ke kantor melalui jalan lain, mengunjungi tempat-tempat baru atau mencoba membuat suatu karya seni.

3. Bertanya

Biasakan diri anda untuk selalu ingin tahu! Tanyakan kepada diri anda sendiri dan orang lain di sekitar anda tentang berbagai hal. Biasakan untuk bertanya “kenapa?” setidaknya 10 kali sehari. Otak anda menjadi terlatih dan kesempatan serta solusi akan muncul dalam kehidupananda.

4. Tertawa

Peneliti mengatakan bahwa tertawa baik untuk kesehatan. Tanpa peneliti harus memberitahu, seumur hidup kita sudah merasakan khasiat tertawa yang dapat mengurangi stress dantekanan mental. Jadi tertawalah sebelum tertawa itu dilarang!

5. Menjadi Pecinta Ikan

Omega-3 yang banyak terkandung dalam ikan telah lama diketahui baik untuk jantung. Tapi penelitian terakhir mengungkapkan bahwa omega-3 juga baik untuk otak karena mereka membantu sistem sirkulasi yang memompa oksigen ke kepala anda dan meningkatkan fungsi membran yang mengelilingi sel otak. Orang yang banyak mengkonsumsi ikan atau omega-3 bisa memiliki keadaan mental dan kecerdasan yang lebih baik dan lebih tahan terhadap depresi. Menyantap hidangan ikan seperti salmon, sarden, mackerel, dan tuna setidaknya 3 kali dalam seminggu adalah awal yang baik.

6. Menggali Ingatan

Lihatlah kembali album foto lama atau buku tahunan sekolah anda. Otak anda adalah sebuah mesin ingatan, jadi biarkanlah ia bekerja supaya tidak berkarat.

7. Kurangi Lemak

Lemak dapat mengurangi aliran darah yang mengandung oksigen ke otak anda danmenghambat metabolisme dari glukosa yag merupakan “makanan” untuk otak. Anda masih boleh mendapatkan 30% dari kebutuhan kalori perhari anda dalam bentuk lemak dan jauhi makanan ringan yang banyak mengandung lemak.

8. Bermain Teka-teki

Menyelesaikan teka-teki di waktu luang adalah cara yang baik untuk melatih otak anda danmenjaga kondisinya. Tidak masalah apakah itu teka-teki silang, jigsaw atau permainan logika. Tetapi lakukanlah dengan menyadari bahwa teka-teki tersebut hanyalah sebuah permainan untuk kesenangan.

9. Efek Mozart

Frances Rauscher seorang psikolog di University of Wisconsin menemukan bahwa mendengarkan Mozart dapat meningkatkan kemampuan matematik dan ruang seseorang. Tetapi perlu diperingati bahwa tidak semua orang mengalami efek Mozart ini. Dan beberapa ahli juga mengatakan bahwa hal ini terjadi karena musik dapat membuat orang yangmendengarnya merasa nyaman dan rileks dan rangsangan yang serupa juga dapat menghasilkan efek yang sama. Bahkan ada satu penelitian yang menemukan bahwa dengan mendengarkan cerita maka otak kita juga akan semakin berkembang.

10. Meningkatkan Keterampilan

Beberapa rangsangan mental yang diulang-ulang sebenarnya baik untuk otak anda selamaanda terus meningkatkan keahlian dan pengetahuan dasar anda. Kegiatan sehari-hari seperti berkebun, menjahit, membaca, mengisi teka-teki silang dapat berguna untuk kesehatan otakanda asalkan anda mendorong diri anda untuk terus melakukannya pada tingkat yangberbeda. Misalnya menjahit dengan pola yang lebih sulit, melukis dengan tehnik yang lebih sulit, atau mengerjakan teka-teki silang yang lebih besar dan sulit.

11. Jauhi Alkohol

Penelitian pada tikus menemukan bahwa alcohol tidak hanya merusak otak tetapi juga mencegahnya untuk pulih kembali. Penelitian terhadap 3500 pria di Jepang menemukan bahwa mereka yang minum secara teratur (kira-kira sekali sehari) akan memiliki fungsi kognitifyang lebih baik ketika mereka bertambah tua jika dibandingkan dengan mereka yang tidak minum sama sekali. Tetapi bagaimanapun juga jika anda minum melebihi batas normal maka kemampuan memori dan reaksi anda akan semakin menurun.

12. Bermain

Luangkan waktu anda untuk bermain. Tidak masalah apakah itu permainan kartu, video game, monopoli atau bahkan tarik tambang.Bermain sangat bagus untuk jiwa dan otak anda. Dengan bermain maka otak anda akan diberikan kesempatan untuk berpikir secara strategis.

13. Hal Yang Dilakukan Sebelum Tidur

Melihat atau membaca hal-hal penting (hanya jika informasi tersebut tidak akan mengganggu tidur anda) sebelum anda tidur dapat membantu meningkatkan ingatan anda terhadap hal-hal tersebut sebesar 20-30%. Sebaliknya jika anda tidak bisa tidur karena sesuatu hal yang mengusik pikiran anda, anda bisa “mengeluarkannya” dari pikiran anda dengan menulis semuanya diatas sehelai kertas. Jadi selalu siapkan pulpen dan kertas di samping tempat tidur anda.

14. Konsentrasi

Konsentrasi dapat meningkatkan kemampuan otak. Tentu saja anda tahu mengenai hal ini, tapi yang mungkin anda tidak sadari adalah hal-hal yang dapat mengganggu konsentrasianda. Misalnya anda ingin menelepon seseorang sejak pagi tadi, jika hal ini tidak andalakukan maka akan mengganggu konsentrasi anda untuk beraktifitas seharian, bahkan ketikaanda tidak menyadarinya. Biasakan untuk berhenti sejenak dan bertanya “Apa yang sedang ada di pikiran saya saat ini?”. Ingat-ingat dan selesaikan hal tersebut. Untuk contoh di atas, segera telepon orang tersebut atau masukkan ke agenda esok hari, sehingga anda dapat berpikir dengan jernih dan rileks.

15. Hanya untuk Pasangan Suami Istri

Bagi anda yang sudah menikah, berdasarkan penelitian Winnifred B. Cutler, PhD dankoleganya di University of Pennsylvania , bercinta adalah salah satu kunci untuk menjaga kesehatan otak. Keintiman dan ikatan emosional yang terjadi pada saat bercinta dapat melepaskan perasaan negatif seperti kemarahan dan kekecewaan dari pikiran. Sedangkan untuk para istri, tingkat estrogennya akan meningkat dan tingkat estrogen yang meningkat juga meningkatkan aktivitas otak secara keseluruhan dan meningkatkan memori.

16. Bermain dan Bekerja

Tanpa kepuasan pribadi, maka anda tidak bisa mengerjakan sesuatu dengan maksimal Ketika diri seseorang berkembang melalui belajar dan kreativitas, ia lebih bersemangat dan akan memberikan 127% kemampuannya untuk pekerjaan. Ingat-ingatlah apa yang anda sukai ketika anda masih kecil dan terapkan hal tersebut ke dalam pekerjaan anda. Ini adalah kunci menuju kejeniusan, bakat dan talenta anda. Da Vinci, Edison dan Picasso semuanya suka bermain dan mereka suka bereksplorasi.

17. Siklus Kesadaran

Kesadaran anda terus mengalami siklus naik turun dalam kehidupan sehari-hari. Lama siklus yang terjadi sekitar 90 menit dengan 30 menitnya adalah durasi ketika kesadaran anda dalam kondisi yang lemah. Pelajari dan ketahui siklus anda sehingga anda bisa fokus pada tugas-tugas yang membutuhkan konsentrasi penuh ketika kesadaran anda sedang dalam keadaan siklus yang baik dan bukan yang lemah.

18. Belajar

Sebenarnya kita sedang mengembangkan potensi otak kita ketika kita menggunakannya untuk mempelajari hal-hal baru. Pelajari topik baru dari bidang pekerjaan anda atau hobi anda. Jika saat ini tidak ada topik yang membuat anda tertarik, cobalah mempelajari sebuah kata baru tiap harinya. Biasakan pikiran anda untuk terus belajar.

19. Menulis Untuk Dibaca

Menulis adalah salah satu stimulan yang baik untuk otak anda karena menulis dapat mengembangkan kapasitas otak anda. Cobalah memulainya dengan menulis cerita masa kanak-kanak anda atau mulai membuat blog sendiri atau apa saja selama anda menulisnya dengan tujuan untuk dibaca oleh orang lain.

20. Aroma Terapi

Aroma terapi dapat membantu anda untuk menjaga konsentrasi sekaligus menenangkan pikiran. Gunakan di tempat kerja untuk meningkatkan performa anda tetapi sebelumnya pastikan dahulu tidak ada yang alergi terhadapnya.

21. Meningkatkan Kekuatan Otak

Kopi dan minuman lainnya yang mengandung kafein dapat membantu mahasiswa meraih nilai tinggi pada saat ujian. Tetapi kafein sebenarnya menghambat aliran darah pada otak dan memiliki efek negatif lainnya. Oleh karena itu gantilah kopi dengan ginkgo biloba atau teh gotu kola. Ginkgo biloba telah dibuktikan dapat meningkatkan konsentrasi dan aliran darah ke otak dan

22. Membangun Sebuah Komunitas

Berkenalanlah dengan orang banyak di berbagai tempat untuk menemukan kesempatan baru dan solusi untuk masalah anda. Kelilingi diri anda dengan orang-orang dari berbagai bidang yang mendorong anda untuk terus maju sehingga kreatifitas anda akan terus berkembang..