Generator listrik merupakan alat yang mengubah energi mekanik menjadi listrik dengan menggunakan induksi elektromagnetik. Ia terdiri dari stator dan rotor, dimana stator diam dan rotor berputar, menghasilkan medan magnet yang menginduksi arus listrik pada stator. Generator dapat berupa AC atau DC, dan tegangannya dapat dikontrol dengan AVR.

1. GENERATOR LISTRIK
Mata Kuliah
Sistem Catu Daya

2. Pengertian Generator Listrik
 Generator listrik merupakan sebuah dinamo besar
yang berfungsi sebagai pembangkit listrik, atau sering
juga diartikan sebagai alat yang memproduksi energi
listrik dari sumber energi mekanik dengan
menggunakan induksi elektromagnetik. Generator
listrik juga mengubah energi kinetik menjadi energi
listrik.
 Generator listrik pertama kali ditemukan oleh
Faraday pada tahun 1831. Generator listrik dibuat
dalam bentuk gulungan kawat pada besi yang berbentuk
U yang terkenal dengan nama
“Generator cakram faraday”.

3. Komponen Utama Generator
 Generator listrik mempunyai dua komponen
utama yang menentukan jenis dan karakteristik
generator, yaitu :
o Stator, terbuat dari beberapa coil atau kumparan
dari kawat tembaga yang dilapisi oleh bahan osilator.
Jumlah kumparan menentukan tegangan yang bisa
dikeluarkan oleh generator tersebut.
o Rotor, terbuat dari besi karbon yang ditempatkan
magnet permanent (NdFeB) pada permukaannya
sejumlah 12.

4. Prinsip Kerja Generator Listrik :
Prinsip kerjanya dapat dipelajari dengan teori medan
elektronik, yaitu :
1. Poros pada generator dipasang dengan material
ferromagnetic permanen.
2. Disekeliling poros terdapat stator yang bentuk
fisisnya adalah kumparan-kumparan kawat yang
membentuk loop.
3. Ketika poros generator mulai berputar maka akan
terjadi perubahan fluks pada stator yang terjadi
karena perubahan tegangan dan arus listrik
tertentu.
4. Tegangan dan arus listrik yang dhasilkan ini
disalurkan melalui kabel jaringan listrik.

5. Jenis-jenis Generator
Berdasarkan arus yang disalurkan dan tegangan yang
dibangkitkan, generator dibagi menjadi 2 jenis, yaitu :
1. Generator AC (bolak balik)
Generator arus bolak-balik yaitu generator
dimana tegangan yang dihasilkan (tegangan output )
berupa tegangan bolak-balik.
2. Generator DC(searah)
Generator arus searah yaitu generator dimana
tegangan yang dihasilkan (tegangan output) berupa
tegangan searah, karena didalamnya terdapat sistem
penyearahan yang bisa dilakukan oleh komutator
atau menggunakan dioda.

6. Pengaturan Tegangan Generator
 Generator Listrik dengan penguat sendiri selalu
dirancang dengan AVR (Automatic Voltage Regulator)
yang berfungsi pengontrol tegangan output stator.
 AVR akan mengotrol besar kecilnya arus dan
tegangan yang masuk pada kumparan pada penguat
utama (Main Exciter), dan akan dilanjutkan dengan
menyalurkan tegangan DC pada lilitan penguat medan
melalui slip ring maupun penyearah Dioda.
 Untuk generator listrik dengan penguat terpisah yaitu
dengan memberikan suplay tegangan DC dari luar
generator, misalnya dari sistem penyearah dari luar
yang dialirkan ke kumparan penguat medan magnet.

7. Pengaturan Frekuensi Generator
 Jika frekuensi turun, maka putaran rotor perlu
dinaikkan dengan mengatur sistem konversi energi
primernya.
 Contoh :
PLTA/PLTM
tingkatkan volume air menuju turbin
melalui katup pengatur aliran air.

8. Generator Sinkron
 Generator terpasang satu poros dengan motor
diesel, yang biasanya menggunakan generator
sinkron (alternator) pada pembangkitan.
 Generator sinkron terdiri dari dua bagian utama
yaitu:
1. sistem medan magnet, dan
2. jangkar.
 Generator ini kapasitasnya besar, medan
magnetnya berputar karena terletak pada rotor.

9. Konstruksi Generator AC
Konstruksi generator AC adalah sebagai berikut:
1. Rangka stator
Terbuat dari besi tuang, rangka stator merupakan rumah dari
bagian-bagian generator yang lain.
2. Stator
Stator memiliki alur-alur sebagai tempat meletakkan lilitan
stator. Lilitan stator berfungsi sebagai tempat GGL induksi.
3. Rotor
Rotor adalah bagian yang berputar, pada bagian ini terdapat
kutub-kutub magnet dengan lilitannya yang dialiri arus searah,
melewati cincin geser dan sikat-sikat.
4. Cincin geser
Terbuat dari bahan kuningan atau tembaga yang yang dipasang
pada poros dengan memakai bahan isolasi. Slip ring ini
berputar bersama-sama dengan poros dan rotor.

10. Prinsip Kerja Generator AC
 Generator AC bekerja dengan prinsip induksi
elektromagnetik.
 Generator AC terdiri dari stator yang merupakan
elemen diam dan rotor yang merupakan elemen
berputar dan terdiri dari belitan-belitan medan.
 Pada generator AC jangkamya diam sedangkan
medan utamanya berputar dan lilitan jangkarnya
dihubungkan dengan dua cincin geser.

11. Tegangan Induksi Generator AC
Besarnya tegangan induksi memenuhi persamaan:
E = Kd . Ks. ω. Φ . p .g . Nc
E = 4,44 . Kd . Ks . f . Φ . p. g. Nc
Dimana:
E = Ggl yang dibangkitkan (volt) Kd = faktor kisar lilitan
ω = kecepatan sudut dari rotor (rad/second) f = frekuensi
(hertz)
Φ = fluks medan magnet Nc = jumlah lilitan
g = jumlah kumparan per pasang kutub per pasa

12. Keuntungan Generator AC
 Keuntungan generator kutub dalam bahwa untuk
mengambil arus tidak dibutuhkan cincin geser dan sikat
arang. Karena lilitan-lilitan tempat terjadinya GGL itu
tidak berputar.
 Generator sinkron sangat cocok untuk mesin-mesin
dengan tegangan tinggi dan arus yang besar.

13. Secara umum kutub magnet generator sinkron dibedakan atas:
1. Kutub magnet dengan bagian kutub yang menonjol
(salient pole). Konstruksi seperti ini digunakan untuk
putaran rendah, dengan jumlah kutub yang banyak.
Diameter rotornya besar dan berporos pendek.
2. Kutub magnet dengan bagian kutub yang tidak menonjol
(non salient pole). Konstruksi seperti ini digunakan untuk
putaran tinggi (1500 rpm atau 3000 rpm), dengan jumlah
kutub yang sedikit. Kira-kira 2/3 dari seluruh permukaan
rotor dibuat alur-alur untuk tempat lilitan penguat. Yang
1/3 bagian lagi merupakan bagian yang utuh, yang
berfungsi sebagai inti kutub.