Generator Sinkron 3 Phasa_P4

11111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111BAB IPENDAHULUAN

TEORI UMUMMesin sinkron adalah mesin listrik yang berfungsi untuk mengubah energi listrik menjadi energi mekanik. Mesin sinkron diagi atas 2 jenis yaitu :Generator sinkronMotor sinkronMesin sinkron mempunyai kumparan jangkar yang terdapat pada stator dan kumparan medan pada rotornya. Kumparan jangkarnya mempunyai kutub yang sama dengan mesin induksi. Sedangkan kumparan medannya dapat berbentuk sepatu ( kutub sepatu ) salient atau kutub celah udara sama rata ( rotor silindris).

GENERATOR SINKRONGenerator sinkron yaitu generator yang kecepatan rotornya sama ( serempak) dengan kecepatan medan statornya.Stator merupakan elemen diam yang terdiri dari belitan- belitan jangkar,sedangkan rotor merupakan elemen yang berputar terdiri dari belitan-belitan medan.Rotor-rotor ada 2 tipe :Kutub menonjol, yaitu tipe yang dipakai untuk alternator –alternator kecepatan rendah dan menengah.Silindris halus, yaitu digunakan untuk alternator-alternator turbo dimana kecepatannya amat tinggi.Generator sinkron yang banyak dijumpai ditengah- tengah masyarakat adalah generator tiga phasa. Dalam hal ini kumparan stator ada tiga kelompok ataupun tiga phasa. Adapun besar ggl induksi kumparan stator adalah:

EMBED Equation.3 µ §Dimana : Ea = gaya gerak listrik per phasa

f = frekwensi output N = jumlah kumparan per phasa( = fluksi magnitKd = factor distribusi

KONSTRUKSI GENERATOR

Bagian utama generator sinkron adalah susunan ferromagnetic,bagian yang diam dasarnya adalah sebuah silindris kosong yang disebut stator yang mempunyai sifat yang memanjang didalamnya terdapat lilitan kumparan stator membawa arus yang diberikan pada suatu bahan listrik,generator ataupun arus yang diterima dari sumber AC pada suatu motor disebut lilitan magnet.disuatu daya arus DC.Skema penampang mesin sinkron dapat dilihat pada gambar ini

12354

7 68

Gambar 1.1 Susunan Elektro Magnetik Generator Sinkron

Keterangan gambar :Belitan jangkarInti statorBelitan mesin kumparan Slip ring dan sikatslotinti motorkutubRangka statorKonstruksi suatu generator pada jenis penggerak mula yaitu :Turbin uap, digunakan untuk penggerak mula generatorTurbin hidrasil, digunakan pada generator hidro power stationMesin sinkron diesel, digunakan pada generator sinkron dengan ranting rendah

HUBUNGAN ANTARA FREKWENSI DENGAN PUTARANPengertian dari perioda adalah waktu yang dibutuhkan untuk menggerakkan dua buah kutub yang tak senama yang berurutan melalui sebuah kumparan yang sama dengan satu perioda. Dalam suatu perioda tersebut dihasilkan satu gelombang penuh, sehingga:f = EMBED Equation.3 µ §Dimana : f = frekwensi.

P = jumlah kutub.n = jumlah putaran.

BAB IIPERCOBAAN GENERATOR SINKRON TIGA PHASA BEBAN NOL

TUJUAN PERCOBAANMengetahui dan mempelajari cara-cara pembangkitan tegangan pada generator sinkron tiga phasa.Mempelajari dan membuktikan hubungan dan tegangan jepit sebagai fungsi dari arus kemagnetan pada beban nol dan antara arus phasa hubung singkat (Isc) sebagai fungsi arus kemagnetan (Im) pada hubung singkat antara arus kemagnetan (Im) sebagai fungsi arus beban (I).

Mempelajari dan menentukan karakteristik beban nol dari generator sinkron tiga phasa.

TEORI SINGKAT GENERATOR SINKRON TIGA PHASA BEBAN NOL EMBED Visio.Drawing.11 µ §Gambar 2.1 Rangkaian EqivalenDari rangkaian diatas, kita dapat menganalisa karakteristik rangkaian eqivalen generator sinkron. Persamaan tegangan untuk generator sinkron diperoleh: EMBED Equation.3 µ §Bila generator dalam keadaan tanpa beban, maka arus yang mengalir I0 = 0, sehingga E = V. Tegangan induksi untuk generator adalah:E = 4,44.Kd.Kc.f.T.Ø.10-8 VDimana :

Kd = Faktor distribusi Kc = factor jarak kumparan T = jumlah lilitan per phasaf = frekwensi

Kd, Kc, dan T merupakan konstan, tergantung pada If secara linier setelah mencari harga tertentu, tetapi ada sifat kemajemukan besi. Maka kenaikan arus menambah beban dengan cara linier setelah mencapai harga tertentu. Maka kurva tegangan akan melengkung bila arus medium dinaikkan lagi. Maka karakteristiknya dapat digambarkan sebagai berikut: EMBED Visio.Drawing.11 µ §Gambar 2.2 Rangkaian Karakteristik Hubungan If dan E

RANGKAIAN PERCOBAAN EMBED Visio.Drawing.11 µ §

PERALATAN PERCOBAAN DAN FUNGSINYAGenerator sinkron 3ø, fungsinya untuk mengkonversikan energi mekanik menjadi energi listrik .Data Type STC 5Daya(P) : 5 KWVL-L : 380 VVL-N : 220 VFout : 50 HzCos Ø : 9,8Exicitation Voltage : 8,2 VExicitation current : 3,6 ARangkaian jangkar : hubung singkatMotor induksi 3Ø sebagai penggerak mula. Data motor induksi 3 Ø : 4 kutubDaya : 5,5 KWFrekuensi (f) : 50 HzAlat- alat ukur.Volt meter DC untuk mengukur tegangan keluaran penguatan.Amper meter DC untuk mengukur arus keluaran penguatan.Volt meter AC untuk mengukur tegangan terminal dari generator sinkron 3Ø.

Amper meter AC untuk mengukur arus terminal keluaran dari generator sinkron 3Ø. Regulator AC untuk mengukur tegangan.Watt meter 3Ø untuk mengukur daya terminal keluaran generator sinkron 3Ø pada saat berbeban.Cos Ø meter untuk mengukur factor kerja generator generator sinkron 3Ø pada saat berbeban.Tachometer untuk mengukur putaran dari generator sinkron 3Ø.Kabel / jumper untuk penghubung dari rangkaian kealat ukur.

PROSEDUR PERCOBAANMembuat rangkaian seperti gambar.Menutup saklar S, dan menjalankan motor penggerak dengan menekan tombol ON. Mengatur kecepatan generator sehingga putaran sinkronnya dan mengatur penggerak mula.Menutup saklar S2 dan arus medan (Ifg) generator dinaikkan setingkat demi setingkat serta mengamati tegangan terminal generator, mencatat hasil data percobaan ke tabel.Menurunkan kembali arus medan (Ifg) hingga mencapai nilai nol. percobaan selesai.

DATA HASIL PERCOBAANn = 1500 rpmNoPercobaan naikPercobaan turunIfg(A)Vfg(V)VLN(V)VLL(V)Ifg(A)Vfg(V)VLN(V)VLL(V)010002.244220380020.5621000.817118200031,01141500.61496160041,51562000.41068120052.02203800012.5

ANALISA DATA PERCOBAAN EMBED Visio.Drawing.11 µ §

Menghitung frekwensi arus AC tiga phasa yang dibangkitkan.n = 1500 rpmp = 4 kutub EMBED Equation.3 µ §

Membuktikan dengan persamaan E = c.n.(, bahwa jika If naik maka Vt juga akan naik.Ea = Vt + Ia.RaDimana ; Ia = 0 Ea = C.n. Ø Ø = If K = C.n.I Ea= Vt K.If = Vt Dari persamaan terlihat bahwa jika Vt naik maka If akan naik, karena Vt dan If berbanding lurus.If1 = 0 A VLN1 = 0 V VLL1 = 0 VIf2 = 0.4 A VLN2 = 60 V VLL2 = 100 V

If3 = 0.6 A VLN3 = 86 V VLL3 = 150 VIf4 = 0.8 A VLN4 = 118 V VLL4 = 200 VIf5 = 2.2 A VLN5 = 220 V VLL5 = 380 V

Begitu juga sebaliknya, jika Vt turun maka If akan turun.If1 = 2.2 A VLN1 = 220 V VLL1 = 380 VIf2 = 0.8 A VLN2 = 118 V VLL2 = 200 VIf3 = 0.6 A VLN3 = 96 V VLL3 = 160 VIf4 = 0.4 A VLN4 = 68 V VLL4 = 120 VIf5 = 0 A VLN5 = 1 V VLL5 = 2.5 VGRAFIK Fungsi Vog = f (If), naik dan turun.

ANALISA TEORITISDari data percobaan dapat dilihat bahwa jika If naik maka tegangan VLL dan VLN akan naik, karena dari persamaan yang diperoleh K . If = Vt terlihat bahwa arus dan tegangan adalah berbanding lurus.Dari hasil percobaan dan grafik terlihat bahwa karakteristik beban nol adalah non linier.Dari grafik, karakteristik naik dan turun memiliki perbedaan. Hal ini dikarenakan pada saat turun adanya magnet sisa (remanansi).Frekwensi yang dihasilkan pada jala- jala adalah 50 Hz. Frekwensi yang dihasilkan dari analisa sama dengan jala- jala, oleh sebab itu dikatakan sebagai generator sinkron.

BAB IIIPERCOBAAN GENERATOR SINKRON TIGA PHASAHUBUNG SINGKAT

TUJUAN PERCOBAANMengetahui dan mempelajari cara-cara pembangkitan tegangan pada generator sinkron 3Ø.Mempelajari dan membuktikan hubungan dan tegangan jepit sebagai fungsi dari arus kemagnetan pada beban nol dan antara arus phasa hubung singkat (Isc) sebagai fungsi arus kemagnetan (Im) pada hubung singkat antara arus kemagnetan (Im) sebagai fungsi arus beban (I).Mempelajari dan menentukan karakteristik hubung singkat (short circuit) dari generator sinkron 3Ø.

TEORI SINGKAT GENERATOR SINKRON TIGA PHASA HUBUNG SINGKATPercobaan hubung singkat merupakan pengukuran arus phasa hubung singkat Isc sebagai fungsi arus kemagnetan Im dimana dalam hal ini belum dihubungsingkatkan dan putaran pada generator tetap (konstan).Waktu dari hubung singkat generator diperoleh dari rangkaian berikut ini. EMBED Visio.Drawing.11 µ §Gambar 3.1 Rangkaian hubung singkat Dalam Short Circuit Characteristic (SCC), kenaikan arus medan yang cukup kecil menghasilkan arus jangkar yang besar. Maka dalam hal ini tidak dicapai kejenuhan inti pada kumparan medannya. Dengan demikian, maka karakteristiknya merupakan garis lurus saja.

EMBED Visio.Drawing.11 µ §Gambar 3.2 Grafik hubung singkatPada keadaan hubung singkat input generator berupa daya mekanis dan daya penguat yang dipergunakan untuk mengatasi rugi- rugi mekanis (gesekan) dan angin serta rugi- rugi tembaga (I2.R) dari belitan jangkar. Ratio hubung singkat yaitu: EMBED Equation.3 µ §Dimana; Ifo = arus penguat yang diperlukan generator mengeluarkan tegangan nominal.Ihs = arus penguat yang dikeluarkan untuk mengalirkan arus hubung singkat sebesar arus nominal generator.Rhs diperlukan untuk mengukur kebaikan sifat generator ditinjau dari segi reaksi jangkar. Generator semakin baik jika Rhs semakin kecil yang hanya memerlukan If tambahan yang kecil saja untuk

mengoperasikan fluksi lawan yang berasal dari reaksi jangkar.Karakteristik hubung singkat mempunyai rumusan:Ihs = Ifg . n ; V = 0Dimana; Ihs = arus hubung singkatIfg = arus penguatann = putaran mesin


PERALATAN PERCOBAAN DAN FUNGSINYAGenerator sinkron 3ø, fungsinya untuk mengkonversikan energi mekanik menjadi energi listrik .Data Type STC 5Daya(P) : 5 KWVL-L : 380 VVL-N : 220 VFout : 50 HzCos Ø : 9,8Exicitation Voltage : 8,2 VExicitation current : 3,6 ARangkaian jangkar : hubung singkatMotor induksi 3Ø sebagai penggerak mula. Data : motor induksi 3 : 4 kutubDaya : 5,5 KWFrekuensi (f) : 50 Hz

Alat- alat ukur.Volt meter DC untuk mengukur tegangan keluaran penguatan Amper meter DC untuk mengukur arus keluaran penguatan Volt meter AC untuk mengukur tegangan terminal dari generator sinkron 3ØAmper meter AC untuk mengukur arus terminal keluaran dari generator sinkron 3Ø Regulator AC untuk mengukur teganganWatt meter 3Ø untuk mengukur daya terminal keluaran generator sinkron 3Ø pada saat berbebanCos Ø meter untuk mengukur factor kerja generator generator sinkron 3Ø pada saat berbeban.Tachometer untuk mengukur putaran dari generator sinkron 3Ø.Kabel / jumper untuk penghubung dari rangkaian kealat ukur.

PROSEDUR PERCOBAANMembuat rangkaian percobaan seperti gambar.Menjaga putaran generator pada putaran yang nominal dan Ifg = 0. Menghubungsingkatkan terminal X-Y-Z dengan amperemeter. Menutup saklar S2.Menaikkan arus medan (Ifg) setingkat demi setingkat dan mencatat arus hubung singkat generator Isc hingga mencapai arus nominal.Mencatat data hasil percobaan.

Menurunkan kembali arus medan (Ifg) hingga mencapai nol,.

DATA HASIL PERCOBAANn = 1500 rpmf = 50 HzNoIfg (A)Ia = Isc (A)0100.8020.44.1030.66.4040.87.7051.210ANALISA DATA PERCOBAAN EMBED Visio.Drawing.11 µ §Membuktikan dengan persamaan rumus bahwa jika If naik maka Isc juga akan naik.Ea = Vt + Ia . ZsKarena Vt = 0Ea = Ia . Zsc . n . Ø = Ia . ZsKarena c . n = kk . If = Ia . Zs EMBED Equation.3 µ §Dari persamaan diatas terlihat bahwa nilai If sebanding dengan Ia, maka apabila If naik maka Ia (Isc) akan naik.

Grafik Isc = f (If).

Mencari reaktansi sinkron (Xs).Dari grafik Isc = f (If) dan Vt = f (If), (terlampir) didapat;VLL1 = 16 VVLL2 = 122 VVLL3 = 168 VVLL4 = 204 V

VLL5 = 264 V

Maka, EMBED Equation.3 µ § EMBED Equation.3 µ § EMBED Equation.3 µ §

Mencari impedansi (Zs), R = 25 (Zs = EMBED Equation.3 µ §Zs1 = EMBED Equation.3 µ §Zs2 = EMBED Equation.3 µ §Zs3 = EMBED Equation.3 µ §Zs4 = EMBED Equation.3 µ §Zs5 = EMBED Equation.3 µ § EMBED Equation.3 µ §

Mencari tegangan generator beban nol (Eog)Eog = Ia x ZsEog1 = 0.80 x 29.7 = 23.8 VEog2 = 4.1 x 30.3 = 124.23 VEog3 = 6.4 x 29.2 = 186.88 VEog4 = 7.7 x 29.3 = 225.61 VEog5 = 10 x 29.3 = 293 V

Diagram vektor percobaan hubung singkat. EMBED Equation.3 µ §Dengan skala 1 : 20

GRAFIK Isc = f (If) dan Vt = f (If) naik

ANALISA TEORITISBesar arus Ifg adalah berbanding lurus terhadap arus Isc, yaitu berdasarkan persamaan Isc = k . If / Zs. Jika Ifg naik maka Isc akan naik.Dari grafik terlihat bahwa karakteristik hubung singkat adalah linier, Isc = f (Ifg).Harga Eog mengalami kenaikan pada percobaan hubung singkat karena pengaruh arus hubung singkat Isc yang semakin besar, kenaikan arus ini juga mempengaruhi kenaikan harga Xs.Pertambahan arus yang semakin besar melebihi arus nominal motor akan menimbulkan panas yang akan menyebabkan kebakaran pada kumparan.

BAB IVPERCOBAAN GENERATOR SINKRON TIGA PHASA BERBEBAN

TUJUAN PERCOBAANMenganalisa hubungan antara tegangan terminal dengan arus jangkar pada saat generator sinkron dibebani beban resistif, induktif dan kombinasi.

TEORI SINGKAT GENERATOR SINKRON TIGA PHASA BERBEBANDalam keadaan berbeban, arus jangkar akan mengalir dan menyebabkan reaksi jangkar. Reaksi jangkar bersifat relative karena itu dinyatakan sebagai reaksi jangkar dan disebut reaksi pemagnetan (Xm). Reaksi pemagnetan ini bersama- sama dengan fluks bocor (Xr) dikenal sebagai reaksi sinkron.Metode rangkaian dan diagram dari alternator dapat digambarkan sebagai berikut. EMBED Visio.Drawing.11 µ §Gambar 4.1 Rangkaian generator sinkron tanpa beban

Dan karakteristik generator sinkron tiga phasa berbeban.Dimana;a b = tahanan arus medanIf = arus medanE0 = tegangan pada keadaan tidak berbebanRf = resistansi medanL = kumparan jangkar generator

Perbedaan antara tegangan terminal V dalam keadaan berbeban dengan tegangan E0 pada saat tidak berbeban dipengaruhi oleh factor kerja. Jenis beban yang digunakan serta besar dari arus jangkar. Perubahan arus jangkar dilakukan dengan mengubah factor kerja beban. Dengan memperhatikan perubahan tegangan V untuk factor kerja berbeda- beda, maka secara vector dapat digambarkan sebagai berikut. EMBED Visio.Drawing.11 µ §Gambar 4.2 diagram vector beban resistif, induktif dan kapasitif

Beban ResistifKondisi reaksi jangkar pada saat berbeban resistif. EMBED Visio.Drawing.11 µ §Arus jangkar I sefasa dengan ggl E.(A tegak lurus terhadap (F.

Beban InduktifKondisi reaksi jangkar pada saat berbeban induktif. EMBED Visio.Drawing.11 µ §Arus jangkar I terbelakang 90° dari ggl E.(A memperlemah (F, sehingga terjadi pengaruh pemagnetan.

Beban KapasitifKondis12i12 12r12e12a12k12s12i12 12j12a12n12g12k12a12r12 12p12a12d12a12 12s12a12a12t12 12b12e12r12b12e12b12a12n12 12k12a12p12a12s12i12t12i12f12.121212 12E12M12B12E12D12 12V12i12s12i12o12.12D12r12a12w12i12n12g12.12112112 12 12µ12 12§1212A12r12u12s12 12j12a12n12g12k12a12r12 12I12 12m12e12n12d12a12h12u12l12u12i12 12s12e12j12a12u12h12 12¸ 12d12a12r12i12 12g12g12l12 12E12.1212J12e12n12i12s12 12b12e12b12a12n12 12:12 12k12a12p12a12s12i12t12i12f12.121212 12E12M12B12E12D12 12V12i12s12i12o12.12D12r12a12w12i12n12g12.12112112 12 12µ12 12§1212(12A12 12t12e12r12b12e12l12a12k12a12n12g12 12d12e12n12g12a12n12 12s12u12d12u12t12 12(12912012°12-12 12¸)12.12 1212A12r12u12s12 12j12a12n12g12k12a12r12 12I12 12m12e12n12d12a12h12u12l12u12i12 12912012°12 12d12a12r12i12 12g12g12l E.Jenis beban : kapasitif murni.(A memperlemah (F, sehingga terjadi pengaruh pemagnetan.

Jumlah beban yang diterima alternator yang bekerja pada rel bergantung pada pengaturan kopel daya masuk pada penggerak mula. Perubahan penguatan hanya akan mengubah KVA yang keluar dan dapat mengubah factor kerja beban yang dibangkitkan dengan tidak mengubah KW mesin tersebut.


PERALATAN PERCOBAAN DAN FUNGSINYAGenerator sinkron 3ø, fungsinya untuk mengkonversikan energi mekanik menjadi energi listrik .Data Type STC 5Daya(P) : 5 KWVL-L : 380 VVL-N : 220 VFout : 50 HzCos Ø : 9,8Exicitation Voltage : 8,2 VExicitation current : 3,6 ARangkaian jangkar : hubung singkatMotor induksi 3Ø sebagai penggerak mula. Data motor induksi 3 Ø : 4 kutub

Daya : 5,5 KWFrekuensi (f) : 50 HzAlat- alat ukur.Volt meter DC untuk mengukur tegangan keluaran penguatan. Amper meter DC untuk mengukur arus keluaran penguatan. Volt meter AC untuk mengukur tegangan terminal dari generator sinkron 3Ø.Amper meter AC untuk mengukur arus terminal keluaran dari generator sinkron 3Ø. Regulator AC untuk mengukur tegangan.Watt meter 3Ø untuk mengukur daya terminal keluaran generator sinkron 3Ø pada saat berbeban.Cos Ø meter untuk mengukur factor kerja generator generator sinkron 3Ø pada saat berbeban.Tachometer untuk mengukur putaran dari generator sinkron 3Ø.Kabel / jumper untuk penghubung dari rangkaian kealat ukur.

PROSEDUR PERCOBAANMembuat rangkaian seperti gambar.Mengatur tegangan terminal generator pada saat nilai nominal,menutup saklar S3 dan memasang beban.Menaikkan arus IL dengan cara mengatur beban setingkat demi setingkat, mencatat hasil data percobaan ketabel percobaan.Mengulangi prosedur diatas untuk beban lainnya.

DATA HASIL PERCOBAANBeban ResistifVLL / VLN = 380/ 220 VVfg = 45 VIfg = 2.3 An = 1500 rpmNoBeban Lampu pijarIL= Ia(A)P(W)VLN(V)VLL(V)Cos (n(rpm)0130.4210021437011468.40260.8230021236511448.90391.2250020635511426.504121.6260020034511386.405151.9470019032011316.4Beban InduktifVLL / VLN = 380/ 220 VVfg = 46 VIfg = 2.2 An = 1500 rpmnoBeban Trafo balanceIL= Ia(A)P(W)VLN(V)VLL(V)Cos (n(rpm)0130.57502143700.9951479.40260.711002123600.9921478.60391.261502063550.9901476.004121.72002023500.9751473.805152.212501983400.9601470.6

Beban KombinasiVLL / VLN = 380/ 220 VVfg = 46 VIfg = 2.25 An = 1500 rpmnoBeban kombinasiIL= Ia(A)P(W)VLN(V)VLL(V)Cos (n(rpm)0130.55502143700.9951481.10260.772002123650.99514660390.952002103600.994146404121.413002063550.9851460.505151.634502023450.9851441.9ANALISA DATA PERCOBAAN EMBED Visio.Drawing.11 µ §Beban ResistifMenghitung tegangan generator (Ea) dari persamaan rumus.Ea = VLL + Ia . ZsEa1 = 370 + 0.42 . 25 = 380.5 VEa2 = 365 + 0.82 . (30.3) = 389.85 VEa3 = 355 + 1.22 . (29.2) = 390.62 V Ea4 = 345 + 1.62 . (29.3) = 392.47 VEa5 = 320 + 1.94 . (29.3) = 376.84 V

Menghitung % penurunan tegangan generator ke beban.% Penurunan Vt = EMBED Equation.3 µ § EMBED Equation.3 µ § EMBED Equation.3 µ §

Menghitung % penurunan putaran.% Penurunan n = EMBED Equation.3 µ § EMBED Equation.3 µ § EMBED Equation.3 µ § EMBED Equation.3 µ §

Menghitung tegangan generator (Ea) saat berbeban resistif (Cos ( = 1) EMBED Equation.3 µ § EMBED Equation.3 µ §

Menghitung % pengaturan tegangan (%VR) EMBED Equation.3 µ § EMBED Equation.3 µ §

Diagram vektor. EMBED Equation.3 µ §Dengan skala 1 : 20

Beban InduktifMenghitung tegangan generator (Ea) dari persamaan rumus.Ea = VLL + Ia . ZsEa1 = 370 + 0.57 . 25 = 384.25 VEa2 = 360 + 0.71 . (30.3) = 381.5 VEa3 = 355 + 1.26 . (29.2) = 391.8 V Ea4 = 350 + 1.7 . (29.3) = 399.8 VEa5 = 340 + 2.21 . (29.3) = 404.8 V

Menghitung % penurunan tegangan generator ke beban.% Penurunan Vt = EMBED Equation.3 µ § EMBED Equation.3 µ § EMBED Equation.3 µ § EMBED Equation.3 µ §


Menghitung tegangan generator (Ea) saat berbeban induktif EMBED Equation.3 µ § EMBED Equation.3 µ §


Diagram vektor. EMBED Equation.3 µ § EMBED Equation.3 µ §Dengan skala 1 : 20

Beban KombinasiMenghitung tegangan generator (Ea) dari persamaan rumus.Ea = VLL + Ia . ZsEa1 = 370 + 0.55 . 25 = 383.75 VEa2 = 365 + 0.77 . (30.3) = 388.3 VEa3 = 360 + 0.95 . (29.2) = 387.7 V Ea4 = 355 + 1.41 . (29.3) = 396.3 VEa5 = 345 + 1.63 . (29.3) = 392.8 VMenghitung % penurunan tegangan generator ke beban.% Penurunan Vt = EMBED Equation.3 µ § EMBED Equation.3 µ § EMBED Equation.3 µ § EMBED Equation.3 µ §


Menghitung tegangan generator (Ea) saat berbeban induktif EMBED Equation.3 µ § EMBED Equation.3 µ §


Diagram vektor. EMBED Equation.3 µ § EMBED Equation.3 µ §Dengan skala 1 : 20

GRAFIKGrafik fungsi P = f (IL), VLL = f (IL), VLN = f (IL), n = f (IL) dan %VR = f (IL)

ANALISA TEORITISResistif Apabila arus dinaikkan maka daya akan naik juga.Secara teoritis daya I2R . Cos Ø, jika beban naik dan tegangan juga naik maka putaran dari generator akan menurun.InduktifPenambahan beban secara bertahap mengakibatkan kenaikan daya output, hal ini karena dipengaruhi arus jangkar.

KombinasiPada beban kombinasi sudut yang lebih kecil ini disebabkan beban kombinasi yang terdiri dari beban resistif kemudian dikombinasikan dengan induktif murni yang menghasilkan sudut yang lebih kecil.

BAB VPERCOBAAN GENERATOR SINKRON TIGA PHASA PENGATURANSAAT BERBEBAN

TUJUAN PERCOBAANMempelajari cara pengaturan tegangan terminal konstan dengan mengatur arus medan If pada saat pembebanan.Mempelajari cara mengatur putaran rotor konstan pada saat pembebanan.

TEORI SINGKAT PENGATURAN GENERATOR SINKRON TIGA PHASA SAAT BERBEBANPengaturan Tegangan Terminal.Diagram dibawah ini memperlihatkan bahwa perubahan tegangan terminal alternator antara keadaan beban nol (Eo) dengan keadaan beban penuh (V) dipengaruhi oleh factor kerja dan besar arus jangkar (I). EMBED Visio.Drawing.11 µ §Persamaannya dapat dituliskan sebagai berikut.Pengaturan tegangan = EMBED Equation.3 µ §Dimana;E0 = tegangan beban nolV = tegangan output atau beban penuh

Pengaturan Putaran.Motor induksi pada umumnya berputar dengan kecepatan konstan, mendekati kecepatan sinkronnya. Meskipun demikian pada penggunaan tertentu dikehendaki juga adanya pengaturan

putaran. Pengaturan motor induksi memerlukan biaya yang tinggi. Pengaturan putaran ini biasanya dapat dilakukan dengan beberapa cara, yaitu:Mengubah jumlah kutub.Mengubah frekwensi jala- jala.Mengatur tegangan jala- jala.Mengatur tahanan luar.


PERALATAN PERCOBAAN DAN FUNGSINYAGenerator sinkron 3ø, fungsinya untuk mengkonversikan energi mekanik menjadi energi listrik .Data Type STC 5Daya(P) : 5 KWVL-L : 380 VVL-N : 220 VFout : 50 HzCos Ø : 9,8Exicitation Voltage : 8,2 VExicitation current : 3,6 ARangkaian jangkar : hubung singkatMotor induksi 3Ø sebagai penggerak mula. Data motor induksi 3 Ø : 4 kutubDaya : 5,5 KWFrekuensi (f) : 50 HzAlat- alat ukur.Volt meter DC untuk mengukur tegangan keluaran penguatan. Amper meter DC untuk mengukur arus keluaran penguatan. Volt meter AC untuk mengukur tegangan terminal dari generator sinkron 3Ø.Amper meter AC untuk mengukur arus terminal keluaran dari generator sinkron 3Ø. Regulator AC untuk mengukur tegangan.Watt meter 3Ø untuk mengukur daya terminal keluaran generator sinkron 3Ø pada saat berbeban.Cos Ø meter untuk mengukur factor kerja generator generator sinkron 3Ø pada saat berbeban.Tachometer untuk mengukur putaran dari generator sinkron 3Ø.Kabel / jumper untuk penghubung dari rangkaian kealat ukur.

PROSEDUR PERCOBAANMembuat rangkaian seperti gambar.Mengatur tegangan terminal generator pada nilai nominalnya.Menutup saklar S3 dan memasangkan beban, menaikkan Ifg dengan mengatur beban.Menjaga putaran generator dan frekwensi agar tetap konstan.

Mencatat hasil percobaan.Menjaga tegangan generator agar tetap konstan.Menutup saklar S3 dan memasangkan beban, menaikkan Ifg. Mencatat hasil.

DATA HASIL PERCOBAANPengaturan tegangan terminal konstan, dengan mengatur arus exitasi Ifg dengan auto trafo.NoBeban kombinasiIfg(A)Vfg(V)IL = Ia(A)P(W)VLN(V)VLL(V)Cos (n(rpm)0132.3470.45100220380114680262.5500.8630022038011450.90392.55530.883502203800.995144404122.7561.244002203800.9901432.905153622.145502203800.9701403.6Pengaturan putaran konstan, dengan mengatur tahanan motor pada potensio rpm.NoBeban kombinasiIfg(A)Vfg(V)IL = Ia(A)P(W)VLN(V)VLL(V)Cos (n(rpm)0133620.48100250435115000263630.92350244425115000393630.954002424200.995150004123631.325002404150.994150005153631.846502344100.9851500

ANALISA DATA PERCOBAANPengaturan tegangan terminal konstan.Membuktikan dengan persamaan rumus bahwa tegangan terminal generator (Vt) dapat diatur walaupun beban dinaikkan.Hal ini dapat dilihat dari data berikut. NoBeban kombinasiVLL (V)01338002638003938004123800515380Menghitung tegangan generator (Eg) dari persamaan rumus. EMBED Equation.3 µ § EMBED Equation.3 µ §


Menghitung tegangan generator (Ea) saat pengaturan tegangan konstan. EMBED Equation.3 µ § EMBED Equation.3 µ §


Pengaturan putaran konstan.Menghitung tegangan generator (Eg) dari persamaan rumus. EMBED Equation.3 µ § EMBED Equation.3 µ §

Menghitung % penurunan tegangan generator ke beban.% Penurunan Vt = EMBED Equation.3 µ § EMBED Equation.3 µ § EMBED Equation.3 µ §

Menghitung tegangan generator (Ea) saat pengaturan putaran konstan. EMBED Equation.3 µ § EMBED Equation.3 µ § EMBED Equation.3 µ §


ANALISA TEORITISMengatur tegangan VLL = 380 V dan VLN = 220 V agar tetap konstan yaitu dengan menaikkan arus pengaturan Ifg.Semakin besar beban yang diberikan, maka jumlah putaran akan semakin menurun tetapi arus IL dan daya P akan terus naik.Saat pengaturan putaran konstan, arus pengaturan dan tegangan pengaturan akan juga ikut konstan.

BAB VIIKESIMPULAN

Percobaan beban nol.Arus jangkar Ia adalah nol, sehingga If sebanding terhadap Vt.Harga VLL dan VLN sangat tergantung dari arus medan If sehingga jika If semakin besar maka VLL dan VLN juga akan semakin besar.

Percobaan hubung singkat.Tegangan jangkar pada keadaan ini adalah nol, sehingga Ia dapat dicari dan berbanding lurus terhadap Ea.Untuk percobaan ini, arus yang mengalir sangat besar sehingga dapat merusak terminal generator.

Percobaan pembebanan.Besar daya P setiap beban sangat bergantung dari arus I, jika arus I makin besar maka P akan semakin besar. Demikian juga sebaliknya.Untuk tiap beban, beda fasa antara arus dan tegangan berbeda. Untuk resistif, arus I sefasa dengan tegangan V. untuk induktif, tegangan leading terhadap arus I. untuk beban kapasitif tegangan V logging terhadap arus I.

Percobaan pengaturan tegangan dan putaran konstan.

Putaran dan tegangan dapat diatur konstan meskipun adanya pertambahan arus I.VLL dan VLN dapat diatur konstan meskipun arus I berbeda- beda.

JAWABAN PERTANYAANDari tabel data percobaan beban nol diperoleh.Ifg1 = 0 AIfg2 = 0.4 AIfg3 = 0.6 AIfg4 = 0.8 AIfg5 = 2.2 ADimana:Vg = Ifg . RaUntuk Ra = 25 (Vg1 = 0 . 25 = 0 VVg2 = 0.4 . 25 = 10 VVg3 = 0.6 . 25 = 15 VVg4 = 0.8 . 25 = 20 VVg5 = 2.2 . 25 = 55 V

Dari grafik diatas dapat dilihatbahwa tegangan terminal generator besarnya sangat bergantung pada besar arus medan If yang diberikan. Jika arus medan If naik maka tegangan output generator akan ikut naik. Hal ini dikarenakan pada saat percobaan beban nol, besar arus jangkar Ia adalah nol. Sehingga Vg sebanding dengan Ifg atau dapat dituliskan sebagai berikut.Ea = Vt + Ia . Zs, Ia = 0Vt = EaVt = c . n . IfVt = Vg

Dari tabel percobaan hubung singkat diperoleh hubungan antara Ifg dan Ia = Isc. Dari grafik dapat dilihat bahwa kenaikan arus medan generator Ifg sebanding dengan kenaikan arus jangkar Ia = Isc.Dari percobaan hubung singkat, telah diketahui bahwa tegangan adalah nol. Sehingga dapat

diperoleh bahwa Isc berbanding lurus terhadap Ifg.

Misalkan,Dik : P = 5 KW = 5000 W

VLL = 380 VVLN = 220 VCos ( = 0.8Ra = 25 (Isc = 10 A

Dit : Zs dan Xs pada saat beban nominal?Penyelesaian: EMBED Equation.3 µ §

EMBED Equation.3 µ §



gambar diagram vector pada masing- masing beban pada arus dan tegangan nominal.Resistif. EMBED E

Documents

Generator Sinkron 3 Phasa_P4