Apa Perbedaan Utama antara Generator AC dan DC
Perbedaan Utama antara Generator AC dan DC
Mesin listrik adalah perangkat yang mengubah energi mekanik menjadi energi listrik dan sebaliknya. Generator adalah jenis mesin tersebut yang mengubah energi mekanik menjadi energi listrik. Namun, energi listrik yang dihasilkan bisa dalam bentuk arus bolak-balik (AC) atau arus searah (DC). Dengan demikian, perbedaan utama antara generator AC dan DC adalah bahwa mereka menghasilkan arus bolak-balik dan arus searah masing-masing. Meskipun ada beberapa kesamaan antara keduanya, terdapat cukup banyak perbedaan.
Sebelum masuk ke daftar perbedaan antara keduanya, kita akan membahas bagaimana generator menghasilkan listrik & bagaimana AC & DC dihasilkan.
Pembangkitan Listrik
Listrik dihasilkan berdasarkan Hukum Induksi Elektromagnetik Faraday, yang menyatakan bahwa arus listrik atau gaya elektromotif (EMF) akan diinduksi pada konduktor ketika ditempatkan dalam medan magnet yang berubah-ubah. Baik generator AC maupun DC beroperasi dengan prinsip yang sama untuk menghasilkan arus listrik.
Ada dua metode untuk mengubah medan magnet yang bertindak pada konduktor: putar medan magnet di sekitar konduktor yang stasioner, atau putar konduktor di dalam medan magnet yang stasioner. Dalam kedua skenario, garis-garis medan magnet yang berinteraksi dengan konduktor berubah, sehingga menginduksi arus listrik pada konduktor.
Alternator menggunakan konsep medan magnet yang berputar di sekitar konduktor yang stasioner, meskipun hal ini tidak akan dibahas dalam artikel ini.
Generator AC: Cincin Gesek dan Alternator
Karena cincin gesek adalah cincin konduktif yang kontinu, mereka mentransmisikan arus bolak-balik yang dihasilkan di armatur apa adanya. Sebagai sikat meluncur secara kontinu di atas cincin-cincin ini, risiko pendek sirkuit atau percikan antar komponen sangat kecil. Hal ini menghasilkan umur layanan yang lebih lama untuk sikat pada generator AC dibandingkan dengan generator DC.
Alternator adalah jenis lain dari generator hanya AC, dengan armatur stasioner dan medan magnet yang berputar. Karena arus listrik dihasilkan di bagian stasioner, mentransmisikannya ke rangkaian eksternal yang stasioner lebih sederhana dan langsung. Dalam desain seperti itu, sikat mengalami aus minimal, yang semakin meningkatkan daya tahan.
Generator DC
Generator DC adalah perangkat yang mengubah energi mekanik menjadi energi listrik arus searah (DC), juga dikenal sebagai dinamo. Ini menghasilkan arus searah berdenyut, di mana magnitudo arus dapat bervariasi tetapi arahnya tetap konstan.
Arus yang diinduksi dalam konduktor armatur yang berputar secara inheren bersifat bolak-balik. Untuk mengubah ini menjadi DC, digunakan komutator cincin terbelah. Komutator tidak hanya mentransfer arus dari armatur yang berputar ke rangkaian yang stasioner, tetapi juga memastikan arah arus yang disediakan tetap konsisten.
Komutator Cincin Terbelah pada Generator DC
Komutator cincin terbelah terdiri dari konduktor berbentuk cincin tunggal yang dibagi menjadi dua bagian, dengan celah isolasi di antara keduanya. Setiap setengah cincin terbelah terhubung ke terminal terpisah dari gulungan armatur, sementara dua sikat karbon stasioner membuat kontak meluncur dengan komutator yang berputar untuk mensuplai arus ke rangkaian eksternal.
Saat armatur berputar dan arus AC yang diinduksi berbalik arah setiap setengah siklus, komutator cincin terbelah memastikan bahwa arus yang disuplai ke rangkaian tetap memiliki arah yang konsisten:
Namun, celah antara segmen komutator memperkenalkan dua tantangan utama:
Faktor-faktor ini memerlukan pemeliharaan dan penggantian sikat secara berkala pada generator DC dibandingkan dengan generator AC yang menggunakan cincin gesek.
