Dalam dunia kelistrikan terdapat alat yang bisa mengubah energi mekanik menjadi listrik dengan putaran, yaitu dinamo. Penggunaannya dalam rangkaian elektronik sudah cukup populer, salah satunya digunakan pada alat pembangkit listrik seperti PLTA.
Lalu, apa fungsi, jenis-jenis, bagian-bagian, hingga prinsip kerja alat ini? Artikel ini akan memberikan pembahasan secara lebih detail. Simak informasi selengkapnya berikut ini!
Pengertian Dinamo
Dinamo adalah alat yang bisa menghasilkan arus dengan cara mengubah energi mekanik menjadi energi listrik. Konsep kerjanya memakai prinsip elektromagnetik, yaitu dengan cara memutar magnet di dalam kumparan atau memutar kumparan dalam medan magnet untuk membangkitkan GGL induksi.
Alat ini merupakan generator listrik pertama yang dipakai dalam menghantarkan tenaga untuk memenuhi kebutuhan industri. Di abad ke-21, alat ini juga menjadi generator terpenting yang masih digunakan.
Alat ini mempunyai dua bagian utama yang menjadikannya dapat menghasilkan energi listrik, yaitu:
- Rotor, merupakan bagian yang bergerak dan bentuknya berupa lilitan kawat pada inti besi (kumparan) dengan gerakan berputar pada porosnya.
- Stator, merupakan bagian yang tidak bergerak dan bentuknya berupa magnet permanen yang bagian kutubnya terpasang berhadapan saling berlawanan.
Perpaduan dua bagian penting tersebut lah yang mampu menghasilkan gaya gerak listrik (GGL) induksi. Hal ini sesuai dengan Hukum Faraday yang menyatakan bahwa saat sebuah lilitan kawat yang diletakkan dalam medan magnet atau kumparan diputar, maka bisa memicu munculnya teggangan.
Dalam hal tersebut, lilitan yang dimaksud yaitu rotor serta medan magnet dihasilkan oleh stator. GGL induksi yang terjadi pada dinamo bisa diperbesar dengan memperbanyak atau menambah lilitan kawat dalam kumparan.
Jenis Dinamo Listrik
Ada dua jenis dinamo listrik jika dilihat dari segi supply, yaitu sebagai berikut.
1. Dinamo AC (Alternating Current)
Jenis ini umumnya dipakai pada peralatan rumah tangga, contohnya pompa air, mesin cuci, dan lainnya. AC merupakan standar yang dipakai arus PLN. Arus ini mampu bekerja melalui posisi apa saja karena memiliki arus bolak-balik.
2. Dinamo DC (Direct Current)
Jenis ini umumnya ada bisa ditemukan di komponen elektronka yang dilengkapi dengan baterai, contohnya seperti kipas baterai dan starting sepeda motor. Jenis ini juga bisa dipakai sebagai motor dan juga generator.
Jenis DC memiliki arus searah, sehingga yang harus diperhatikan yaitu posisi pengantarnya. Jangan salah dalam memposisikan plus (+) dan min (-) supaya tidak merusak komponen yang sedang dipakai.
Bagian-Bagian Dinamo
Alat ini juga terkenal dengan sebutan mesin listrik dinamis, yang mana untuk dapat bekerja, alat ini perlu didukung dengan beberapa komponen penting penyusunnya. Lalu, apa saja bagian-bagian penting yang ada di dalamnya? Simak penjelasan berikut!
1. Rotor
Rotor yaitu komponen yang dililiti oleh kawat tembaga. Bagian ini bertugas untuk bergerak serta menghasilkan putaran. Dalam rotor terdapat poros yang berfungsi untuk membantu menghasilkan tenaga penggerak.
Rotor juga mempunyai komponen yang terdiri atas lilitan kawat yang fungsinya untuk membantu pergerakan dari alat tersebut. Lilitan kawat yang ada pada rotor mempunyai pengaruh cukup besar terhadap kecepatan yang akan dihasilkan nantinya.
Saat jumlah lilitan kawat semakin banyak, maka rotor akan mempunyai pergerakan yang makin cepat. Begitu pun jika jumlah lilitan rotor sedikit akan menghasilkan putaran yang melemah.
2. Stator
Berbanding terbalik dengan rotor yang menjadi komponen bergerak, sedangkan strator merupakan komponen yang diam. Stator menjadi bagian yang statis serta di dalamnya juga ada lilitan kawat. Fungsi lilitan kawat yang ada dalam statir yaitu untuk menghasilkan medan magnet.
Medan magnet ini nantinya berada di sekitar rotor. Semakin banyak jumlah lilitan kawat yang dipakai, maka nantinya akan menghasilkan medan magnet yang semakin besar. Begitu pula sebaliknya.
3. Brush
Komponen penting lainnya yaitu brush atau biasa disebut dengan sikat. Brush ini dibuat dari kawat tembaga dan letaknya ada di bagian ujung rotor. Fungsi brush yaitu untuk menghubungkan arus listrik dengan rotor.
Saat rotor bergerak, maka brush akan mengalami gesekan. Dari adanya gesekan inilah akan menghubungkan arus listrik secara bertahap.
4. Bearing
Bearing juga biasa disebut dengan laher yang mana letaknya ada di antara bantalan bagian poros dan motor housing. Bearing umumnya dibuat dari bahan-bahan yang mempunyai gaya gesek rendah. Komponen ini berfungsi untuk menjaga perputaran supaya terhindar dari hambatan.
5. Main Shaft
Komponen ini berfungsi sebagai poros atau sumbu. Poros ini berguna dalam meletakkan beragam perlengkapan pendukung lainnya. Contohnya dalam kipas anging, baling-baling harus terhubung dengan bagian poros supaya bisa berputar. Begitu pu dengan peralatan listrik lainnya.
Di bagian main shaft atau poros ini akan terhubung dan dijadikan tumpuan dari berbagai peralatan. Oleh sebab itu, poros umumnya dibuat dari bahan yang tidak mudah berkarat, tahan terhadap putaran tinggi, serta tahan terhadap perubahan suhu.
6. Motor Housing
Bentuk komponen ini sangat tipis dan terbuat dari bahan logam. Motor housing berfungsi sebagai pelindung luar dan juga meminimalisir bahaya yang diakibatkan oleh motor. Caranya yaitu mencegah perputaran poros agar tidak terlalu tinggi.
7. Drive Pulley
Pulley memiliki fungsi untuk memindahkan putaran dan mentransfernya ke komponen yang lain. Contohnya pada kipas angin, pulley memiliki fungsi untuk memindahkan putaran dari dinamo menuju komponen yang lain yang ada dalam kipas angin.
Cara Kerja Dinamo
Prinsip kerja dinamo yaitu dihasilkan dari kumparan yang terus menerus berputar pada medan magnet. Sedangkan gaya gerak yang dihasilkan sifatnya bolak-balik. Arus bolak-balik (arus AC) bisa diubah menjadi arus searah (arus DC) melalui penggantian cicin ganda dengan komutator.
Secara lebih detail, berikut cara kerja alat kelistrikan ini:
- Alat ini mampu menghasilkan listrik karena kumparan yang berputar di medan magnet. Kumparan ini berputar pada kutub yang tidak sejenis dari dua magnet yang saling berhadapan (yakni bagian stator).
- Rotor digerakkan oleh energi kinetik yang berasal dari luar, misalnya tiupan angin, aliran air PLTA, diesel, atau mesin bertenaga batu bara.
- Putaran kumparan yang ada dalam kutub magnet memicu terjadinya GGL induksi yang sifatnya bolak-balik. GGL induksi bisa menyebabkan arus listrik AC (bolak-balik), kemudian arus ini ditangkap oleh komponen bernama brush supaya dialirkan ke beban.
- Kedua ujung kumparan pada dinamo AC akan terhubung ke beban lewat brush yang bersinggungan dengan dua ring yang masing-masing terpasang pada rotor. Dengan begitu, arus yang dhasilkan oleh kedua kutub akan ditangkap dua brush di kedua ring tersebut.
- Medan magnet akan menghasilkan arah arus induksi yang berubah-ubah, sehingga output yang dihasilkan yaitu arus AC (arus bolak-balik).
- Sedangkan untuk dinamo DC (arus searah) dipakai komutator atau cincin yang terbelah menjadi dua. Dengan begitu GGL yang ditangkap brush hanya satu arah saja.
Dapat disimpulkan bahwa dinamo merupakan alat yang dapat mengubah energi kinetik atau energi mekanis (gerakan putaran) jadi energi listrik dengan cara memanfaatkan fenomena elektromagnetik. Konsep kerjanya hampir sama dengan generator.
