Prinsip Kerja Generator Sinkron
Mesin listrik dapat didefinisikan sebagai perangkat yang mengubah energi listrik menjadi energi mekanik atau energi mekanik menjadi energi listrik. Sebuah generator listrik dapat didefinisikan sebagai mesin listrik yang mengubah energi mekanik menjadi energi listrik. Generator listrik biasanya terdiri dari dua bagian; stator dan rotor.
Ada berbagai jenis generator listrik seperti generator arus searah, generator arus bolak-balik, generator kendaraan, generator listrik bertenaga manusia, dan sebagainya. Pada artikel ini, mari kita bahas tentang prinsip kerja generator sinkron.
Generator Sinkron
Bagian yang berputar dan diam dari mesin listrik masing-masing dapat disebut sebagai rotor dan stator. Rotor atau stator mesin listrik bertindak sebagai komponen penghasil daya dan disebut sebagai angker.
Elektromagnet atau magnet permanen yang dipasang pada stator atau rotor digunakan untuk menyediakan medan magnet mesin listrik. Generator di mana magnet permanen digunakan sebagai pengganti kumparan / coil untuk memberikan medan eksitasi disebut sebagai generator sinkron magnet permanen atau juga disebut generator sinkron.
Konstruksi Generator Sinkron
Secara umum, generator sinkron terdiri dari dua bagian rotor dan stator. Bagian rotor terdiri dari kutub medan dan bagian stator terdiri dari konduktor angker. Rotasi kutub medan di hadapan konduktor angker menginduksi tegangan bolak - balik yang menghasilkan pembangkit daya listrik.
Kecepatan kutub medan adalah kecepatan sinkron dan diberikan oleh
Di mana, 'f' menunjukkan frekuensi arus bolak-balik dan 'P' menunjukkan jumlah kutub.
Prinsip Kerja Generator Sinkron
Prinsip operasi generator sinkron adalah induksi elektromagnetik. Jika ada gerakan relatif antara fluks dan konduktor, maka ggl diinduksi dalam konduktor. Untuk memahami prinsip kerja generator sinkron, mari kita perhatikan dua kutub magnet yang berlawanan di antara mereka coil persegi panjang atau putaran ditempatkan seperti yang ditunjukkan pada gambar di bawah ini.
Jika putaran persegi panjang berputar searah jarum jam terhadap sumbu a-b seperti yang ditunjukkan pada gambar di bawah, maka setelah menyelesaikan rotasi 90 derajat sisi konduktor AB dan CD masing-masing berada di depan sudut-S dan sudut-N. Jadi, sekarang kita dapat mengatakan bahwa gerakan tangensial konduktor tegak lurus terhadap garis fluks magnetik dari kutub utara ke selatan.
Jadi, di sini laju pemotongan fluks oleh konduktor maksimum dan menginduksi arus dalam konduktor, arah arus induksi dapat ditentukan menggunakan kaidah tangan kanan Fleming.
Jadi, kita dapat mengatakan bahwa arus akan beralih dari A ke B dan dari C ke D. Jika konduktor diputar searah jarum jam untuk 90 derajat lainnya, maka ia akan sampai pada posisi vertikal seperti ditunjukkan pada gambar di bawah ini.
Sekarang, posisi konduktor dan garis fluks magnetik sejajar satu sama lain dan dengan demikian, tidak ada fluks yang memotong dan tidak ada arus yang akan diinduksi dalam konduktor. Kemudian, sementara konduktor berputar dari searah jarum jam untuk 90 derajat lagi, maka putaran persegi panjang datang ke posisi horizontal seperti yang ditunjukkan pada gambar di bawah.
Sehingga, konduktor AB dan CD masing-masing berada di bawah kutub N dan kutub S. Dengan menerapkan kaidah tangan kanan Fleming, arus menginduksi dalam konduktor AB dari titik B ke A dan arus menginduksi dalam CD konduktor dari titik D ke C.
Jadi, arah arus dapat diindikasikan sebagai A - D - C - B dan arah arus untuk posisi horizontal sebelumnya dari putaran persegi panjang adalah A - B - C - D. Jika belokan diputar lagi ke arah posisi vertikal, maka arus yang diinduksi kembali berkurang menjadi nol.
Dengan demikian, untuk satu revolusi penuh putaran persegi panjang, arus dalam konduktor mencapai maksimum dan berkurang menjadi nol dan kemudian ke arah yang berlawanan, mencapai maksimum dan kembali mencapai nol.
Oleh karena itu, satu putaran penuh putaran persegi menghasilkan satu gelombang sinus penuh dari arus yang diinduksi dalam konduktor yang dapat disebut sebagai pembangkit arus bolak-balik dengan memutar putaran di dalam medan magnet.
Sekarang, jika kita menganggap generator sinkron praktis, maka medan magnet berputar di antara konduktor angker stasioner. Rotor generator poros dan poros atau bilah turbin secara mekanis digabungkan satu sama lain dan berputar dengan kecepatan sinkron. Jadi, pemotongan fluks magnetik menghasilkan ggl terinduksi yang menyebabkan aliran arus dalam konduktor angker.
Jadi, untuk setiap gulungan, arus mengalir dalam satu arah untuk siklus setengah pertama dan arus mengalir ke arah lain untuk siklus babak kedua dengan jeda waktu 120 derajat (karena bergeser oleh 120 derajat). Oleh karena itu, daya output generator sinkron dapat ditunjukkan seperti gambar di bawah ini.
