Prinsip Dasar Kerja Alternator

Gambar 1.13 mennunjukan bagaimana tegangan AC dihasilkan oleh induksi elektromagnetik. Pada gambar ini medan magnet berputar dan konduktor dibentuk menjadi gulungan. Saat konduktor pada posisi parallel dengan medan magnet, konduktor tidak terpotong oleh medan magnet manapun, pada putaran ini tidak menghasilkan arus dan tegangan sama sekali. Pada gambar 1.13 B, kita melihat medan magnet telah diputar 90º, menempatkannya pada sisi kanan konduktor.

Gambar 1.13 Arus AC dihasilkan dari perputaran medan magnet

Pada titik ini, kita melihat jumlah maksimum garis fluks memotong konduktor di kutub utara, menginduksi tegangan pada nilai positif maksimum. Saat medan magnet diputar 90º kearah lain, konduktor kembali menjadi sejajar dengan medan magnet (Gambar 1.13 C). Sekali lagi tegangan turun ke nol karena tidak ada garis fluks memotong konduktor.

90º rotasi lain dari medan magnet memposisikan medan magnet pada konduktor atas (Gambar 1.13 D). Pada titik ini dalam rotasi, itu adalah garis fluks kutub selatan yang memotong konduktor, menghasilkan tegangan pada nilai negatif maksimum. Rotasi lanjut dari 90º lain membawa ke akhir satu rotasi lengkap. Pada akhir rotasi ini, tegangan nol lagi sebagai konduktor sejajar dengan medan magnet. Mengacu kembali pada gambar 1.13 kita dapat melihat gelombang tegangan dari wktu ke waktu dengan menempatkan gelombang pada perputaran 360º medan magnet (rotor).

Hanya sangat sedikit tegangan/voltage dan arus diproduksi dengan sebatang magnet yang berputar di dalam simpul kawat/wire tunggal. Jika simpul kawat/wire dan magnet ditempatkan di dalam kerangka besi, maka tercipta sebuah jalur penyalur untuk garis gaya magnetik. Karena besi menyalurkan magnetisme dengan sangat mudah, maka penambahan kerangka besi akan sangat meningkatkan jumlah garis gaya antara kutub N dan kutub S (lihat Gambar 1.14).

Gambar 1.14 rotor sangkar

Sejumlah besar garis gaya magnet berada di pusat ujung magnet. Oleh karena itu, bidang magnet yang kuat berada di pusat magnet dan medan magnet yang lemah berada di pinggir depan dan belakang. Kondisi ini akan terjadi jika celah udara antara magnet dan kerangka bidang adalah lebih besar di tepi depan dan belakang daripada di pusat magnet Jumlah tegangan/voltage yang diinduksi di dalam konduktor sebanding dengan jumlah garis gaya yang memotong melalui konduktor dalam jangka waktu tertentu. Tegangan/voltage juga akan meningkat jika batang magnet berputar lebih cepat, karena garis gaya memotong melalui kawat/wire dalam jangka waktu yang lebih singkat.

Gambar 1. 15 Magnet yang berputar di dalam alternator disebut rotor dan simpul kawat/wire serta frame assembly disebut stator (Gambar 1.15).