Apakah Prinsip Kerja Alternator?

Apakah Prinsip Kerja Alternator?

Definisi alternator

Alternator adalah mesin yang menggunakan induksi elektromagnetik untuk mengubah energi mekanik menjadi arus listrik bolak-balik.

Prinsip kerja

Alternator bekerja berdasarkan Hukum Faraday, di mana gerakan antara konduktor dan medan magnet menginduksi arus listrik.

Proses induksi

Misalkan siklus satu putaran ABCD ini dapat diputar terhadap sumbu a-b. Katakanlah siklus mulai berputar searah jarum jam. Setelah rotasi 90 derajat: Sisi AB atau konduktor AB berada di depan kutub S dan konduktor CD berada di depan kutub N. Pada posisi ini, gerakan tangensial konduktor AB tepat tegak lurus dengan garis fluks dari kutub N ke kutub S. Oleh karena itu, laju pemotongan fluks konduktor AB paling besar di sini, dan untuk pemotongan fluks ini, konduktor AB akan menghasilkan arus terinduksi, arahnya dapat ditentukan oleh aturan tangan kanan Fleming. Menurut aturan ini, arah arus tersebut akan dari A ke B. Pada saat yang sama, konduktor CD berada di bawah kutub N, dan di sini juga jika kita menerapkan aturan tangan kanan Fleming, kita akan menemukan arah arus terinduksi, yang akan bergerak dari C ke D.

Setelah rotasi lebih lanjut searah jarum jam sebesar 90 derajat, cincin ABCD mencapai posisi vertikal. Di sini, gerakan konduktor AB dan CD sejajar dengan garis fluks, sehingga fluks magnetik tidak dipotong dan oleh karena itu tidak ada arus yang dihasilkan.

Arus bolak-balik

Setelah putaran lain searah jarum jam sebesar 90 derajat, kembali ke posisi horizontal, di mana konduktor AB berada di bawah kutub N dan CD berada di bawah kutub S. Di sini jika kita menerapkan aturan tangan kanan Fleming lagi, kita akan melihat bahwa arus terinduksi di konduktor AB adalah dari titik B ke A, dan arus terinduksi di konduktor CD adalah dari D ke C.

Saat loop bergerak dari posisi vertikal ke horizontal, arus di konduktor meningkat dari nol hingga maksimum. Arus mengalir dari B ke A, A ke D, D ke C, C ke B, dari A ke B, B ke C, C ke D, dan D ke A dalam lingkaran tertutup. Ketika loop kembali mendekati posisi vertikal, arus turun menjadi nol. Seiring berlanjutnya rotasi, arus berubah arah. Setiap putaran penuh menyebabkan arus mencapai puncak, turun ke nol, mencapai puncak dalam arah yang berlawanan, dan kemudian kembali ke nol, menyelesaikan satu siklus gelombang sinus setiap 360 derajat rotasi. Proses ini menggambarkan bagaimana arus bolak-balik dapat dihasilkan dengan memutar konduktor dalam medan magnet.

Konfigurasi praktis

Alternator modern biasanya memiliki armatur tetap dan medan magnet berputar yang meningkatkan efisiensi dalam menghasilkan arus bolak-balik tiga fasa untuk berbagai distribusi daya.