1. tujuan mesin listrik 9.pdf · sistem pembangkit tenaga listrik dari yang berskala kecil sampai...

1

LABORATORIUM KONVERSI ENERGI JURUSAN TEKNIK MESIN

POLITEKNIK NEGERI JAKARTA

JOB SHEET PRAKTIKUM MESIN LISTRIK

JOB SHEET 9 MESIN SINKRON (PERCOBAAN STATIS) 200 MENIT

1. TUJUAN

1. Mahasiswa dapat mengetahui karakteristik-karakteristik mesin sinkron.

2. Mahasiswa dapat membiasakan diri memperhatikan besaran nominal

mesin untuk mencegah mesin bekerja diluar harga nominal.

3. Mahasiswa dapat melakukan tindakan pengamanan awal sebelum mesin

dijalankan.

4. Mahasiswa dapat Mengerti dan bisa melakukan pengukuran tahanan mesin

sinkron.

2. DASAR TEORI

Mesin sinkron adalah jenis mesin listrik yang banyak digunakan pada

sistem pembangkit tenaga listrik dari yang berskala kecil sampai dengan

pembangkit berskala besar. Disamping digunakan sebagai pembangkit

tegangan, banyak pula yang dijalankan sebagai motor kapasitor untuk

memperbaiki faktor kerja pada suatu jaringan transmisi ataupun distribusi.

Keuntungan dari mesin terutama tidak menggunakan sikat untuk komutasi.

Pada alternator, tegangan yang dibangkitkan adalah sebanding dengan fluksi

dan putarannya :

E = tegangan yang dibangkitkan

n = jumlah putaran

c = konstanta

= fluksi

Sedangkan frekuensinya sebanding dengan putaran dan jumlah kutub.

f

f = frekuensi

2





p = jumlah pasang kutub

n = jumlah putaran per menit

Dari sifat mesin sinkron apabila dipakai sebagai motor mempunyai kecepatan

konstan, kecepatan ini sesuai dengan kecepatan sinkronnya, yaitu :

ns

ns = kecepatan sinkron (putaran per menit)

p = jumlah pasang kutub

f = frekuensi

Rangkaian Ekuivalen

Rangkaian ekuivalen sangat diperlukan untuk mempermudah cara

menganalisa suatu mesin.Pada konstruksi mesin sinkron, belitan statornya

(belitan beban)terdiri dari 3 belitan yang terpisah yang masing-masing

mempunyai besaran yang sama dan ujung-ujungnya yang satu saling

dihubungkan dan ujung-ujung yang lainnya di hubungkan ke beban.

Gambar 1. Konstruksi Rangkaian Mesin Sinkron

Iex = arus penguat

Rex = tahanan belitan penguat

3





Z1,Z2,Z3 = impedansi belitan stator

E = tegangan induksi mesin

V = tegangan terminal mesin

Dari gambar di atas belitan stator mempunyai impedansi Z yang teridiri

dari tahanan murni R dan reaktansi X1 yang mana tahanan R sangat kecil

bila dibandingkan dengan X1, maka R dalam rangkaian ekuivalen dapat

diabaikan dan impedansi Z dianggap sebagai X1 yang selanjutnya disebut

reaktansi sinkron (Xs)

Untuk mempermudah analisa diambil salah satu dari dua belitan fasanya

sehingga menjadi :

Gambar 2.Rangkaian Ekuivalen Mesin Sinkron

E = tegangan induksi mesin

Xs = reaktansi sinkron

V = tegangan terminal mesin

Cara Kerja Mesin Sinkron

Pada umumnya mesin sinkron yang dioperasikan sebagai

generator(alternator) selalu diparalel dengan jala-jala, artinya selalu bekerja

4





dengan pembangkit-pembangkit lain yang sudah tersedia pada jaringan itu,

tetapi pada keperluan khusus perlu di operasikan secara tersendiri dengan

beban tersendiri pula. Kedua sistem operasi ini perlu dijalankan untuk mencari

sifat dan karakteristik mesin sinkron secara keseluruhan seperti yang

diterangkan di bawah ini.

Mesin sinkron bekerja sendiri

Banyak informasi data serta karakteristik yang diperlukan diperoleh dari

sistem kerja ini, yang mana pada sistem kerja ini mesin sinkron hanya dapat

dijalankan/dioperasikan sebagai generator(alternator). Karakteristik dan data

itu diperoleh dengan cara sebagai berikut :

Karakteristik Beban Nol

Karakteristik beban nol merupakan karakteristik kemagnetan sebuah

altenator yang menunjukkan hubungan antara fluksi yang di bangkitkan oleh

kutub dan arus penguatan (Iex). Fluksi kutub ini identik dengan GGL yang

diinduksikan mesin dan diukur melalui tegangan keluaran mesin pada saat

beban nol (E).Hubungan ini ditulis E= f (Iex), I = 0; n=C nominal (gambar 9.2).

Tujuan dari percobaan ini adalah untuk menngetahui kualitas dari inti besi yang

sangat mempengaruhi kerugian inti besi dan mencari daerah lengkung

penjenuhan magnetisasi. Disamping itu berguna pula untuk membantu dalam

mencari komponen-komponen dan mencari rangkaian ekuivalen mesin yaitu

pada metoda segitiga potier (gambar 2 : karakteristik beban nol)

5





Gambar 3.Karakteristik Beban Nol

Karakteristik kemagnetan ini dicari pada putaran nominal mesin dan

dengan frekuensi nominalnya.

Hubungan antara putaran dengan tegangan adalah sebagai berikut :

; maka ;

Alternator mempunyai bentuk kutub salient (bersepatu kutub), karakteristik

kemagnetannya mendeteksi fluksi yang melewati celah di depan sepatu kutub

pada saat operasi beban nol. Apabila dibebani, fluksi yang ditimbulkan

terpengaruh oleh reaksi jangkar dan tegangan keluarannya akan terpengaruh

akibat kerugian pada tahanan – tahanan belitan jangkar.

A. Karakteristik Berbeban

Karakteristik ini merupakan karakteristik luar yang diperlukan untuk

mengetahui sifat tegangan generator terhadap arus. Kekuatannya ditinjau dari

berbagai macam sifat beban atau ditulis dengan penguatan terhadap

lex = nominal.

6





Sifat beban rangkaian arus bolak – balik pada dasarnya ada dua yaitu

beban yang bersifat reaktif dan resistif. Dalam penggunaannya jarang beban –

beban tersebut yang berdiri sendiri.

Gambar 4. Sifat Beban

Pengaruh dari sifat beban tersebut terhadap generator pembangkitnya

dapatdilihat pada uraian dibawah ini :

a. Beban Reaktif Induktif

Tegangan generator yang diinduksikan adalah sebagai berikut :

Apabila = max Cos α

Maka = E max Sin α

Apabila tegangan ini dibebani X1 maka akan terjadi arus :

Teganganinduksi :

7





Dengan demikian

Dari rumusan tersebut diatas dapat disimpulkan bahwa akibat beban

induktif, akanada reaksi jangkar yang disebabkan arus induktif yang

menimbulkan medan yang berlawanan langsung terhadap medan

magnet mesin. Hal ini akan mengurangi tegangan keluaran secara

langsung pula.Dibawah ini digambarkan kejadiannya sebagai berikut :

Gambar 5. Bentuk Gelombang Tegangan , Arus dan Medan Magnet

b. Beban Reaktif Kapasitif

Dari rumusan tersebut diatas gelombang tegangan dan magnetnya

tetap merupakan :


Maka = E max Sin α

8





Apabila tegangan ini di bebani Xc maka akan terjadi arus:

Tegangan induksi :

Dengan demikian :

Dari rumusan tersebut di atas dapat di simpulkan bahwa akibat beban

kapasitif akanada reaksi jangkar yang disebabkan arus kapasitif yang

menimbulkan medan yang menambah langsung terhadap medan

magnet mesin.Hal ini akan menambah tegangan keluaran secara

langsung pula.Di bawah ini digambarkan kejadiannya sebagai berikut :

Gambar 6. Bentuk Gelombang Tegangan, Arus dan Medan Magnet

c. Beban Resistif

Dari rumusan tersebut diatas gelombang tegangan dan magnetnya

merupakan :

9






Maka

Apabila tegangan ini dibebani R maka akan terjadi arus :

Tegangan induksi

Dengan demikian

Dari rumusan tersebut di atas dapat disimpulkan bahwa akibat beban

resistif akanada reaksi jangkar disebabkan arus resistif yang

menimbulkan medan, dan resultannya merupakan medan melintang

(900) dan medan lawan terhadap medan magnet mesin, hal ini akan

mengurangi tegangan keluaran tidak secara langsung seperti beban

reaktif.

Gambar 7. Bentuk Gelombang Tegangan, Arus Medan Magnet

Untuk mengetahui dan menganalisa tegangan pengaturan ini bisa dilihat

dari diagram vektor pembebanan sebagai berikut:

10





Gambar 8. Beban Resistif dan Reaktif

Dimana E = tegangan beban nol

Vr = rugi tegangan pada beban resistif

Vx = rugi tegangan pada beban reaktif

Keterangan :

Pada gambar diatas menggambarkan adanya beban campuran dimana pada

sisi beban reaktifnya diubah-ubah dari induktif ke kapasitif.

Untuk mengetahui pembebanan reaktif murni dapat dilihat pada diagram vektor

dibawah ini :

Gambar 9. Perubahan Beban Reaktif

11





Keterangan :

Pada gambar diatas menggambarkan adanya beban reaktif yang bisadiubah-

ubah dari induktif ke kapasitif.

Apabila diadakan percobaan maka akan didapatkan karakteristik beban

terpisah V = f (I) ; lex = C seperti di bawah ini :

Gambar 10 Karakteristik Generator Terpisah

Keterangan :

Seperti yang diuraikan di atas untuk beban induktif, pengaruh beban

terhadap medan utama akan mengurangi langsung (bertolak belakang). Disini

diperoleh karakteristik yang lurus sehingga tegangannya menjadi nol, untuk

karakteristik beban kapasitif akan sebaliknya yaitu akan memperkuat medan

yang mengakibatkan naiknya tegangan keluaran generator.Pada beban resistif

apabila dilihat dari rangkaian ekuivalen mesin terdapat reaktansi induktif yang

tidak bisa dihindari dan akan mendapatkan lengkung karakteristik yang akan

bertemu dengan karakteristik beban induktif.

Untuk mengetahui pengaruh arus penguatan terhadap berbagai macam

pembebanan lex = f (I) ; V = C : n = C , maka didapatkan karakteristik sebagai

berikut :

12





Gambar 11. Karakteristik Arus Penguatan / Arus Jangkar terhadap Pengaruh

Pembebanan

Karakteristik beban untuk mencari komponen mesin sinkron dan

menganalisa kerja mesin sinkron secara keseluruhan dengan cara metode

segitiga potier.

V = f (lex) ; I = C ; n = C nominal, beban ini harus beban reaktif murni.

Karakteristik tersebut digambarkan sebagai berikut :

Gambar 12. Karakteristik Beban V = f (lex) ; I = C dengan beban cos = 0 Ind

dan Kap

13





B. Karakteristik Hubung Singkat

Mesin sinkron bekerja sebagai generator dengan ketiga fasanya terhubung

singkat. Arus jangkar diukur sebagai fungsi dari harga lex pada putaran

konstan dan sama dengan putaran sinkron. Karakteristik ini diperlukan untuk

mencari besarrnya impedansi sinkron dan tentunya untuk mencari harga

reaktansinya.

Gambar 13. Karakteristik HubungSingkat I = f (Iex) ; n = C ; V = 0

Keterangan :

Harga-harga arus hubung singkat diukur pada keadaan tetap dan tidak

mempedulikan adanya arus transient hubung singkat, umumnya lebih tinggi

apabilamesin tiba-tiba dihubung singkat pada keadaan berpenguat. Impedansi

mesin diasumsikan sangat induktif. Oleh karena itu, arus hubung singkat tidak

mempunyai daya real dan reaksi jangkar(armature) yang dibangkitkan

seluruhnya melawan medan utama.

C. Karakteristik efisiensi

Selama menjalankan alternator, pada generator itu sendiri ada kerugian –

kerugian yang terjadi karena bermacam-macam sebab. Untuk mencari

karakteristik efisiensi dari mesin perlu diketahui harga nyata dari kerugian daya

pada berbagai kondisi beban.

Efisiensi sinkron ditentukan dengan dua cara :

14





a. Melalui cara langsung, mesin dibebani dengan beban yang sesuai dan diukur

langsung melalui daya yang diterima dan daya yang di bangkitkan.Efisiensi

dapat dihitung melalui perbandingan antara keduanya, umumnya disebut cara

nyata. Cara ini mempunyai kelemahan yaitu bila mesin yang dicari datanya

adalah mesin yang berdaya besar, akan sulit mencari beban mekanis atau

listrik yang sesuai.

b. Melalui cara tidak langsung, efisiensi dihitung tanpa membebani mesin secara

langsung, tetapi melalui urutan pengukuran yang dapat dipakai untuk

menghitung kerugian daya pada berbagai kondisi operasi. Jika kerugian-

kerugian sudah diketahui, hal ini lebih mudah untuk menentukan harga

efisiensi. Cara ini dipakai bila mesin yang dicari datanya mempunyai data dan

cara ini lebih mudah dibandingkan dengan cara langsung.

Besar efisiensi yang dihitung melalui cara tak langsung disebut konvensional.

Efisensi konvensional alternator adalah :

1. Kerugian mekanik dan besi

2. Kerugian tembaga stator

3. Kerugian tembaga belitan penguat

4. Kerugian gesekan sikat dan komutator

5. Kerugian bahan tambahan

Kerugian mekanik dan besi

Kerugian mekanik :

Kerugian ini terjadi pada bagian yang berputar karena adanya gesekan pada

bantalan dan ventilasi. Daya ini tergantung pada kecepatan putar mesin.

Karena kerugian ini hanya tergantung pada kecepatan mesin (tidak tergantung

pada beban), maka cara mencarinya adalah sebagai berikut :

15





1. Putar mesin DC dengan kecepatan nominal mesin sinkron yang akan

dicari kerugiannya (kopling mesin DC dan mesin sinkron dilepas).

2. Ukur arus armature motor DC, I (amper) dan tegangan V (volt). Daya

masukan motor menjadi : P mot : I x V (watt)

3. Putar mesin sinkron dengan mesin DC (pasang kopling mesin sinkron dan

motor DC ) dengan kecepatan sesuai dengan kecepatan nominal sinkron.

4. Ukur arus armature motor DC, I (amper) dan tegangan V(volt). Mesin

sinkron tidak diberi penguatan.

Daya masukan motor menjadi P mot : I x V (watt)

Daya ini lebih besar dari sebelumnya, karena motor sekarang menjalankan

alternator yang tidak berbeban (hanya dibutuhkan untuk kerugian mekanik ).

Seperti pada poin 1 sebelumnya motor dijalankan dengan kondisi yang sama

(tegangan armaturenya sama, kecepatannya sama dan arusnya agak lebih

tinggi sedikit), hal ini bisa diasumsikan bahwa kerugian motor masih sama dan

oleh karena itu :

P’m – Pm = kerugian mekanik pada alternator

Kerugian besi :

Sirkuit magnet pada kutub penguatan arus DC yang memotong bagian

yang tetap (stator) dengan fluksi yang konstan tidak akan menimbulkan

kerugian. Akan lain apabila stator dipotong oleh magnet yang berubah-ubah

maka akan menyebabkan adanya kenaikan kerugian karena adanya histeresis

magnet dan arus putar. Kerugian daya ini merupakan kerugian besi mesin

sinkron yang tergantung pada besarnya fluksi dan frekuensi (tergantung pada

kecepatan putar)

16





Cara mencari kerugian ini adalah :

1. Seperti pada cara mencari kerugian mekanik, mesin sinkron diputar dengan

mesin DC yang sama dan atur kecepatan motor sampai mencapai nominal

mesin sinkron.

2. Ukur arusarmature motor I (Amper) dan tegangan (Volt) saat mesin sinkron

mencapai tegangan nominal (mesin sinkron diberi penguatan sampai

tegangan keluarannya nominal). Daya masukan motor menjadi : P”m = V” x I”

(watt)

Hal ini akan menjadi lebih besar dari harga yang telah diukur pada pengukuran

sebelumnya, motorsekarang dibebani kerugian besi dan alternator. Untuk

alasan yang sama seperti yang diterangkan diatas, diasumsikan bahwa

kerugian motor sama dengan pengukuran sebelumnya, karena itu

P”m – PM = kerugian alternator pada kondisi tanpa beban,

(Kerugian mekanik + kerugian Besi )

Seperti pada kerugian mekanik yang telah diukur sebelumnya, hal ini

memungkinkan untuk menghitung kerugian besi dengan pengurangan yang

sederhana.

2. Kerugian tembaga stator

Ada dua cara untuk mencari kerugian tembaga ini yaitu :

a. Dengan cara hubung singkat

b. Perhitungan yang berdasarkan nilai tahanan stator

a. Dengan cara hubung singkat :

Hal ini dilakukan seperti pada saat mencari kerugian mekanik dan besi yaitu

mesin diputar dengan kecepatan nominal mesin sinkron kemudian

armaturedihubung singkatkan serta dipasang amperemeter untuk mengetahui

arus keluaran mesin sinkron.

17





Cara mencarinya ;

Atur kecepatan mesin sampai mencapai kecepatan nominal mesin sinkron .

Ukur arus armature motor I‘” (Amper) dan tegangan motor V’” (Volt) saat

arus hubung singkat kira-kira 20% diatas arus nominalnya.

Daya masukan motor menjadi P’”mot = V’” x I’” (watt)

Daya ini lebih besar dari daya pengukuran sebelumnya karena adanya

kerugian mekanik dan kerugian tembaga pada mesin sinkron. Karena kecilnya

kerugian besi maka bisa diabaikan. Oleh karena itu : P’” – Pm = kerugian

mekanik + kerugian tembaga mesin sinkron.

Seperti kerugian mekanik yang sudah diukur sebelumnya, maka dapat dihitung

kerugian tembaga dengan mengurangkannya.

Dengan cara perhitungan berdasarkan tahanan stator :

Untuk menghitung kerugian tembaga dengan cara ini, harus diketahui

besar tahanan statornya. Tahanan stator tidak hanya untuk mencari kerugian

tembaga mesin tetapi diperlukan juga untuk mencari bentuk pengaturan

tegangan dan komponen – komponen rangkaian pengganti mesin sinkron.

Harga tahanan belitan armature adalah kecil (untuk mesin dengan data yang

besar tahanannya lebih kecil). Besar tahanan ketiga fasanya sama besar,

tetapi tidak bisa dihindari adanya perbedaan–perbedaan kecil yang terlihat dari

ketiganya dan hal ini bisa diperhitungkan melalui harga rata–ratanya.

Pengukuran harus menggunakan arus DC dengan metode Volt dan

Ampermeter saat mesin dalam keadaan diam.Dalam banyak hal penting untuk

mengukur mesin pada kondisi dingin, misalnya tidak menjalankan mesin

selang beberapa jam, cara pengukurannnya dianjurkan tidak menyebabkan

panas.

18





3. Kerugian tembaga belitan penguat

Ada hubungan daya yang dipakai pada rangkaian penguatan dan kondisi

pada saat mesin berbeban. Daya ini seluruhnya didisipasikan menjadi panas,

diasumsikan bahwa alternator beroperasi pada tegangan nominal konstan

pada setiap kondisi beban. Besarnya arus penguatan tergantung dari besarnya

arus armature, hal ini bisa dilihat dari kurva pengaturan. Pengukuran tahanan

belitan penguat pada prinsipnya sama dengan pengukuran tahanan stator dan

voltmeter, yang perlu diketahui adalah tahanan ini besar, kira – kira lebih dari

100 ohm, terutama saat tegangannya tinggi

Kerugian ini bisa dihitung dengan cara :

P = R x Iex2 (Watt)

4. Kerugian gesekan sikat dan komutator.

Mesin sinkron yang dilengkapi dengan cincin komutator yang digunakan

untuk menghubungkan antara belitan yang bergerak dengan sumber daya dari

luar, mempunyai tahanan antara sikat dan cincin yang mengakitbatkan

kerugian tegangan yang tetap meskipun arus yang melewatinya berubah –

ubah. Kerugian itu adalah :

2 I watt pada semua sikat yang dibuat dari bahan karbon

0.6 I watt pada semua sikat yang dibuat dari bahan metal

Dimana I adalah arus yang melewati sikat.

5. Kerugian – kerugian

Kerugian - kerugian dihitung secara global. Kerugian besi naik karena

adanya perubahan dari beban penuh. Ada beberapa kerugian daya yang

meskipun sangat kecil dan sulit untuk ditentukan dan sangat tergantung pada

arus armature antara lain :

Kerugian arus Eddy (arus pusar) yang timbul disekitar bahan – bahan metal

(cashing /pelindung, dsb) akibat kebocoran fluksi dari belitan armature.

19





Tidak samanya pembagian arus pada penampang belitan armature (efek

kulit), disebabkan oleh karena fluksi armature menyebabkan perlawanan pada

kawat konduktor.

Oleh karena itu : Pt = Pcu – (3R x Isc)

Pt = Kerugian tambahan

Pcu = Kerugian pada saat hubungan sngkat

R = Tahanan armature

Isc = Arus hubung singkat

Terjadinya perubahan penurunan harga pada saat percobaan hubung

singkat dan selama pengulangan, selama itu pula alat ukur membaca dan

menghitung kerugian tambahan.

Gambar 14. Karakteristik Hasil Pengujian Operasi Hubung Ssingkat, dapat

memperjelas sifat dari kerugian tambahan sebagai fungsi armature.

Catatan : Tegangan keluarannya konstan nominal

20





Gambar 15. Karakteristik Efisiensi fungsi I atau P

D. Mesin sinkron berkerja paralel.

Mesin sinkron dapat diparalel untuk memperbesar daya keluaran jika beban

yang akan dilayani lebih besar dari kapasitas mesin..

Kerja paralel dilakukan dengan menghubungkan alternator yang berada di

stasiun pembangkit dengan jaringan dimana terdapat alternator–alternator lain

yang sudah lebih dulu membangkitkan dayanya dan melayani banyak beban.

Saat kerja paralel :

1. Besaran tegangan dan frekuensi jaringan yang dihubungkan dengan

mesin tidak dapat berubah, meskipun arus penguatan atau torsi mesin

berubah.

2. Dalam percobaan untuk mengubah tegangan dan frekuensi alternator

mengakibatkan berubahnya daya reaktif dan daya aktif antara mesin

dan jaringan.

Memparalelkan alternator dengan jaringan jala–jala dapat dilaksanakan jika :

1. Frekuensi alternator sama dengan frekuersi jala-jala

2. Tegangan alternator sama dengan tegangan jala-jala

3. Vektor tegangan alternator sama dengan vektor tegangan jala-jala

4. Arah putaran alternator sama dan saling bergandengan dengan putaran

tegangan jalajala.

21





Perbedaan yang terdapat pada poin 4 adalah merupakan pengaruh langsung

dari pelaksanaan yang disebutkan pada poin 3 khususnya pada sistem

tegangan tiga fasa.

Untuk mengetahui kebenaran yang disebutkan pada poin 2 dan 3, hanya

dibutuhkan sebuah voltmeter dan frekuensi meter. Fase yang sama seperti

yang disebutkan pada poin 3 dapat diukur langsung dengan alat ukur khusus

(synchonouscope) atau melalui lampu sinyal yang dihubungkan secara

khusus.

Kondisi Beban Nol dan Berbeban.

Jika alternator sudah dalam kondisi paralel dengan jaringan, maka

kondisinya jadi seimbang dalam arti apabila amperemeter dan voltmeter

dihubungkan diantara mesin dan jaringan maka tidak ada perubahan daya dan

jarum pada meter tersebut tidak menunjuk. Pada kondisi ini pula maka kondisi

kerja mesin dapat diubah dalam 5 keadaan :

1. Pada saat pertama kali menyinkronkan generator atau pada saat kerja

paralel pertama kali terjadi maka tidak ada arus yang mengalir dari maupun ke

generator.Kondisi ini disebut kondisi mengambang (floating).

Gambar 15. Kondisi Mengambang

Keterangan: Pada saat ini tidak ada arus yang rnelewati reaktansi sinron (Xs)

karena tegangan E dan V adalah sama dan vektornya saling berimpit.

22





2. Jika arus penguatan generator dinaikkan, tegangan keluarannya tidak akan

berubah, tetapi arus dan daya reaktif diantara mesin dan jaringan akan

berubah. Dengan demikian dapat dilihat :

a. Daya nyata antara jaringan dan mesin tidak berubah

b. Daya reaktif antara mesin dan jaringan akan berubah.Perubahan ini

sangat besar sesuai dengan perubahan arus penguat. Daya reaktif induktif

ini berharga positif dan dayanya mengalir dari mesin ke jaringan saat arus

penguatan dinaikkan.

Pada kondisi ini disebut generator berpenguatan lebih (over exiting)

Gambar 16. Kondisi Penguatan Lebih

Keterangan : Tegangan Induksi E lebih besar dari pada V dansaling

berimpit maka ada arus yang melewati Xs terbelakang 900 terhadap Vxs,

apabila dilihat dari sisi jala-jala maka sifat dari generator ini membangkitkan

daya induktif (bersifat kapasitif).

3. Jika arus penguatan generator diturunkan, tegangan keluarannya tidak akan

berubah, tetapi arus dan daya reaktif diantara mesin dan jaringan akan

berubah. Dengan demikian dapat dilihat

a. Daya nyata antara mesin dan jaringan tidakberubah.

b. Daya reaktif antar mesin dan jaringan akan berubah. Perubahan ini sangat

besar sesuai dengan perubahan arus penguat. Daya reaktif induktif ini

berharga negatif dan dayanya mengalir dari jaringan ke mesin saat arus

penguatan diturunkan.

23





Pada kondisi ini disebut kondisi generator berpenguatan kurang (under

Gambar 17 Kondisi Penguatan Kurang

Keterangan: Tegangan inuksi E lebih kecil dari pada V dan saling berimpit

maka ada arus yang melewati Xs terbelakang 90o terhadap Vxs, apabila dilihat

dari sisi jala-jala maka sifat dari generator ini menerima daya induktif (bersifat

induktif)

4. Jika daya pada motor penggerak ditambah yang tujuannya menambah

puataran/torsi, maka akan terjadi sebaliknya putaran akan tetap tidak berubah,

yang berubah adalah arus dan daya. Dengan demikian dapat dilihat bahwa :

a. Ada daya nyata yang mengalir dari mesin ke jaringan.

b. Pengaruh perubahan daya reaktif antara mesin dan jaringan sangat kecil

selama pengaturan sehingga dapat diabaikan.

Karena torsi/putaran ditambah rnaka medan kutub magnet akan mesin ini

menyebabkan bergesernya tegangan induksi E dengan sudut tertentu

(δ).Sudut ini dikenal dengan sudut beban.

Perlu diperhatikan bahwa arus penguatan tidak diubah. Tegangan induksi E

besarnya tetap dan membentuk sudut terhadap tegangan V, maka ada arus

yang melewati xs terbelakang 90° terhadap Vxs. Jika dilihat dari sisi jala-jala

ada sudut antara tegangan V dan arus I. Pergeseran ini sangat kecil sehingga

bisa diabaikan,dengan demikian mesin akan menghasilkan daya murni (watt)

yang diberikan ke jala-jala.

24





Daya yang dihasilkan akan tergantung sudut bebannya yaitu:

Gambar 18. Kondisi Torsi Putaran Ditambah

Keterangan : Besarnya daya mesin yang dikeluarkan adalah :

dimana besarnya sudut beban γ= p . α/2

p = jumlah kutub

α = sudut mekanik antara kutub-kutub

5. Sekarang kurangi daya pada motor penggerak yang tujuannya mengurangi

putaran, tapi lihat tachometer tetap tidak berubah tapi yang terjadi adalah arus

pada amperemeter menjadi berkurang dan dayanya juga berkurang sampai

mencapai batas yang terkecil, seperti kondisi pada poin 1.

Bila penurunan putaran diteruskan sehingga menjadi beban mesin sinkron

maka ada perubahan daya antara mesin dan jaringan dalam hal ini adalah

negatif. Sekarang daya mengalir dari jaringan ke mesin.Hal ini dikatakan mesin

bekerja sebagai motor sinkron.

Analisa pembebanan ini sama dengan poin 4 tetapi sudut bebannya

berkebalikan dengan putaran mesin. Daya yang diterima mesin akan

tergantung sudut bebannya, adapun besarnya sama dengan poin 4.

25





Gambar 19. Kondisi Mesin Dibebani Berupa Beban Mekanik

Apabila kita gambar karakteristik daya dan torsinya (P.T) fungsi sudut

beban maka kita dapat:

Gambar 20. Karakteristik Daya dan Torsi Fungsi Sudut Beban

A. Karakteristik “V”

Karakteristik ini berlaku untuk mesin sinkron yang bekerja sebagai

generator maupun motor. Mesin sinkron yang dijalankan sebagai motor satu-

satunya cara menjalankannya adalah petama kali mesin dijalankan sebagai

generator, hal ini memparalelkan dengan jaringan jala-jala, dan setelah itu

motor penggeraknya dilepas. Sistem operasi ini dilakukan karena motor

sinkron tidak mempunyai torsi awal untuk menggerakkannya, oleh karena itu

motor tidak dapat dijalankan bila keadaannya diam tanpa ada peralatan lain

yang membantu.

Tetapi selain itu motor sinkron mempunyai sifat stabil dan hanya dapat

beroperasi dengan kecepatan konstan dan tidak tergantung dari beban tetapi

26





sangat bergantung pada frekuensi f dan jumlah lilitan p sesuai dengan rumus :

n = (120 x f) / p (rpm)

Keistimewaan motor sinkron adalah adanya kemungkinan untuk merubah

Cos φ pada setiap konisi beban, dengan hanya merubah arus penguatan. Hal

ini dapat juga bersifat kapasitif hanya dengan merubah arus penguatan dan hal

ini sangat membantu sistem.

Diagram yang menunjukan I = f(lexc) bisaanya disebut kurva “V” karena

bentuknya khusus. Kurva V sangat penting yaitu yang berkaitan dengan torsi

nol (tanpa beban), karena mesin sinkron dalam hal ini sangat sering digunakan

untuk memperbaiki factor daya.

Kurva “V” ditunjukkan sebagai gambar di bawah ini:

Gambar 21. Kurva “V”

Perlu diketahui bahwa pada saat mesin sinkron dioperasikan sebagai

motor sinkron, apabila diadakan pengereman/pembebanan mekanis sampai

rnencapai torsi maksimum atau lebih maka mesin akan berhenti secara tiba-

tiba (umumnya motor dikatakan hilang kecepatan “drop out of step”) dan

akibatnya adanya arus yang sangat besar masuk ke mesin.

Untuk mencari karakteristik ini, pertama mesin dijalankan dalam keadaan

floating (mengambang) kemudian naikkan arus penguatnya sampai arus

27





jangkar mesin mencapai 10 –20 % dari harga nominalnya. Yang terjadi adalah

penunjukan Cos φ akan menunjukan Cos φ mendahului. Saat ini sifat dari

motor adalah kapasitif.

Kemudian arus penguatnya diturunkan sampai mencapai arus jangkar yang

paling kecil, saat ini Cos φ mesin sinkron adalah 1.

Dianjurkan dalam mengatur arus penguatan step demi step dan pelan-pelan

sehingga tidak mengakibatkan lemahnya torsi, karena dapat membahayakan

mesin yang disebut kehilangan step (loosing the step).

Keterangan:

a. Pada karakteristik di atas antara kurva-kurva I = f(lex) dan Cos φ = f (lex),

maka dapat dilihat bahwa pengaruh perubahan arus penguatan akan

mengakibatkan perubahan arus yang sama besar pada jangkar motor

sinkron

Secara khusus dapat dicatat bahwa :

1. Ada arus penguatan Iex (1) yang tepat pada Cos φ = 1. Pada kondisi ini

besar arus jangkar praktis nol.

2. Dengan arus penguatan lebih besar dari harga l (1) arus jangkar

mendahului, sewaktu arus penguatan lebih kecil dari lexc (1) anus jangkar

mengikuti. Pada saat torsi yang kecil Cos φ dapat diatur sampai harga

yang sangat kecil. Hall ini sangat penting apabila motor sinkron digunakan

untuk memperbaiki factor daya.

3. Kemungkinan terjadi gejala ayunan pada saat mesin

mengeluarkan/memasukkan daya. Hal ini karena adanya variasi kerugian

besi dan tembaga dari mesin yang dibangkitkan fluksi armatur dan kutup.

4. Karakteristik “V” bisa dibentuk dengan berbagai macam kondisi beban,

seperti yang terlihat diatas pada poin lex (2) menunjukkan adanya beban

dengan daya nyata (Cos φ = 1) .

28





Mencari Rangkaian Ekuivalen Mesin Sinkron

Seperti yang telah diuraikan di atas untuk melihat kemampuan dan sifat kerja

dari mesin sinkron pendekatan-pendekatan dan hanya digunakan untuk

menganalisa mesin secara global saja. Untuk mencari rangkaian ekuivalen

mesin sinkron ada beberapa metode yang digunakan antara lain dalam

percobaan nantinya adalah

1. Metode Behn Eschemburg

2. Metode Potier

1. Metode Behn Eschemburg

Metode Behn Eschemburg ini sangat sederhana, oleh karena itu hasilnya

pun merupakan pendekatan-pendekatan dan hanya digunakan untuk

menganalisa mesin secara global saja. Pada kondisi beban nol, terminal-

terminal alternator menunjukan tegangan total tanpa kerugian. Pada kondisi

berbeban, tegangan pada terminal-terminalnya berubah, karena dalam

alternator ada impedansi setiap fasanya (yang disebut impedansi sinkron), hal

ini yang mengakibatkan penurunan tegangan.

Tegangan keluaran pada terminal, dapat dihitung pada berbagai kondisi

pembebanan dengan pengurangan secara vektor dari tegangan yang

dibangkitkan pada kondisi tanpa beban dengan kerugian tegangan pada

impedansi sinkron.

Dengan menganggap/berpedoman pada satu fase, maka keterangan-

keterangan di atas bisa digambarkan sbb

29





Gambar 21. Rangkaian Ekuivalen Mesin Sinkron

Untuk mengetahui harga dari Zs, diadakan percobaan beban nol dan

percobaan hubung singkat.

Zs = Eo / Isc

Dimana :

- Eo tegangan mesin pada saat beban nol dengan arus penguatan yang

sama pada saat hubung singkat.(Dapat dilihat pada kurva karakteristik

magnetisasi pada penguatan arus nominal)

- Isc adalah arus hubung singkat

Dengan mengulang hitungan ini untuk harga-harga arus hubung singkat

yang berbeda, dapat dilihat bahwa Zs adalah tidak konstan. Hal ini dapat

dillhat garnbar kurva-kurva karakterlstik pada sistem Cartesian (gambar 14)

yang sama Eo = f (lex) dan Isc = f (lex) dan kurva Zs = f (lex) dapat

ditentukan.

Disini terlihat impedansi sinkron dipengaruhi oleh tingkat saturasi magnet,

pada beberapa kondisi kerja tergantung pada:

besarnya arus penguatan

besarnya arus beban

besarnya beban cos φ

30





(Zs ditetapkan dengan hubung singkat yang mana cos Q sangat mendekati

nol), untuk memilih besaran yang akan digunakan untuk menghitung,

umumnya digunakan jalan sbb:

besaran Z’ s diukur, sesuai dengan harga nominal arus penguatan

besaran Z” s diukur, sesuai dengan harga nominal arus jangkar

diantara kedua harga Z’s dan Z”s , harga yang terkecil yang dipakai.

Impedansi sinkron terdiri dari dua kompenen, komponen pertama adalah

tahanan murni (yang sudah diukur dengan metode amber dan volt meter), jadi

reaktansi sinkronya menjadi:

Xs = Zs2 – R2

harga impedansi sinkron jauh lebih besar dari harga resistansinya oleh

karena itu bisaanya resistansinya di abaikan. Dengan demekian langkah

perhitungan akan lebih sederhana, selama hasil-hasilnya tidak

dipermasalahkan.

Zs = Eo/Isc ; Eo, Isc, Zs = harga tiap fasa

Gambar 22. Karakteristik Beban Nol Dan Hubung Singkat Untuk Mencari Zs

31





2. Metode Potier

Sudah kita tekankan beberapa alasan untuk memperkecil pendekatan hasil

yang kita peroleh dari metode Behn Eschemburg yaitu menyederhanakan

jalannya perhitungan dan mengabaikan kenyataan gejala pelalihan alternator

berbeban yaitu adanya reaktansi bocor disekitar penghantar belitan jangkar,

untuk rnencari pengaruh itu digunakan metode Potier.

Kerugian tegangan pada reaksi bocor jangkar Xo akibat adanya arus

jangkar yang menyebabkan adanya fluksi yang tidak berpengaruh terhadap

fluksi kutub utama, tetapi melingkupi disekelling belitan dan melewati inti besi

dan tidak melalui celah udara.

Reaktansi bocor Xo adalah sangat kecil dibanding reaktansi sinkron Xs

yang ditentukan dari metode Behn eschemburg, Xs disini sangat berpengaruh

terhadap reaksi jangkar.

Metode POTIER dapat menganalisa secara terpisah pengruh-pengaruh

yang telah dibicarakan di atas, oleh karena itu hasilnya lebih teliti. Rangkaian

ekuivalen mesin sinkron yang telah kita bicarakan Xs adalah satu-satunya

bentuk reaktansi yang ada, di dalam metode potier ini reaktansi ini dibagi dua

yaitu, reaktansi pengaruh reaksi jangkar (Xh) dan reaktansi pengaruh fluksi

bocor (Xo) hubungan antara ketiganya adalah:

Xs = Xh + Xo

Untuk itu rangkaian ekuivalennya menjadi:

Gambar 23. Rangkaian Ekuivalen Mesin Sinkron Metode Poitier

32





Untuk mencari masing-masing reaktansi yang disebutkan di atas langkahnya

adalah Sbb:

1. Resistansi (R) diukur seperti dengan cara yang teiah disebutkan pada

keterangan sebelumnya yaitu dengan menggunakan metode volt dan

ampere meter (datanya bisa dari hasil percobaan yang sebelumnya)

2. Karakteristik magnetisasi (beban nol) dan karakteristik beban (pada cos Q

= 0) serta karakteristik hubung singkat digambar menjadi satu pada

diagram Cartesian.

3. Pada titik tegangan nominalnya tank garis horizontal (garis tegangan

kerja) sejajar dengan sumbu arus penguatan sampai memotong

karakteristik beban nol pada titik A dan memotong karakteristik beban

pada titik B.

4. Dari titik A tarik garis tegak lurus dengan sumbu arus penguatan yang

memotong karakteristik hubung singkat dititik C dan rnemotong garis

sumbu arus penguatan di titik D.

5. Harga Xs dicari dari pembagian tegangan beban nol AD dan arus hubung

singkat CD yang mana menjadi :

AD(volt)

Xs =

CD(ampere)

6. Tentukan titik F, yang mana panjang BF = DE (titik E adalah merupakan

titik potong antara karakteristik beban dan sumbu arus penguatan ).

7. Dari titik 0 tank garis singgung karakteristik beban nol, garis ini adalah

garis celah udara (air gap line).

8. Dari titik F tank garis yang sejajar dengan garis celah udara yang

memotong karakteristik beban nol dititik G, dan dari G tarik garis yang

tegak lurus dengan garis sumbu arus penguatan dan memotong garis

tegangan kerja di titik H.

33





9. Panjang GH adalah merupakan kerugian tegangan pada tahanan

reaktansi bocor x σ, besarnya x σ ditentukan dengan cara membagi

kerugian tegangan GH dengan arus pada percobaan karakteristik

berbeban (pada cos φ= 0) dengan demikian :

X σ = GH (volt) / I (ampere)

10. Besarnya xh = xs - xσ

11. Segitiga GBH adalah merupakan besarnya kerugian arus penguatan

12. Panjang Gh adalah merupakan besarnya kerugian arus penguatan yang

digunakan untuk mengatasi kerugian reaksi jangkar dan FH adalah

kerugian akibat adanya reaksi bocor.

Gambar 24. Karakteristik Dalam Mencari Segitiga Potier

IV. Penentuan Arus Penguatan

Hal yang sangat perlu adalah menentukan besar dan arahnya arus

penguatan nominal pada saat mesin bekerja karena data ini diperlukan untuk

menghitung suatu pengaturan mesin. Untuk menentukan besar arah vektor

arus penguatan nominal yang diperlukan, dibutuhkan perhitungan yang

mengacu pada hasil percobaan sebelumnya. Ada beberapa metode yang

digunakan untuk menentukan yaitu :

34





1. Metode diagram Potier

2. Metode diagram Swedish

1. Metode Diagram Potier

Ada beberapa data yang diperluka untuk menentukan besarnya arus

penguatan nominal dengan menggunakan metode diagram Potier yaitu :

1. Karakteristik beban no

2. Karakteristik hubung singkat

3. Harga x σ (reaktansi bocor)

Dari data ini dapat digambar diagram Potier seperti pada gambar 17

yaitu dengan cara sbb:

1. Gambarlah arus beban I pada sumbu absis yang herimpit dengan sumbu

arus penguatan pada karakteristik beban nol dengan sudut beban

dengan tegangan keluaran nominal (V).

2. Gambar vektor kerugian tegangan pada reaktansi bocor ( I . x σ ) pada

vektor (v) yang tegak lurus dengan arus beban (I)

3. Gambar vektor Ep dari pejumlahan vektor V dan I . x σ yang mana:

Ep = V + I . x σ

Yang mana :

Ep = tegangan keluaran mesin pada celah udara (sesudah terpengaruh

reaksi jangkar)

V = tegangan terminal

I . x σ = kerugian tegangan pada reaktansi bocor

35





Gambar 25. Diagram Potier Penguatan Arus Nominal

4. Dari ujung Ep tarik lingkaran dengan jari jari Ep yang memotong sumbu

tegak (sumbu tegangan) pada titik A. Dari titik A tank garis yang sejajar

dengan sumbu arus penguatan yang akan memotong karakteristik beban

nol di titik B

5. Dari titik B tank garis tegak lurus dengan sumbu anus penguatan dan

memotong sumbu arus penguatan di titik C, OC adalah arus penguatan

yang diperlukan untuk membangkitkan tegangan Ep (tanpa ada reaksi

jangkar)

6. Gambar arus penguatan OC yang tegak lurus dan mendahului dengan

vektor tengan Ep

7. Tentukan besarnya hubung singkat ini (dalam hal in OD)

Catatan : besarnya arus hubung singkat ini sama dengan arus beban pada

saat mencari karakteristik generator berbeban dengan cos φ =0 yang

dipergunakan untuk mencari segi tiga portier (x σ)

8. Dari titik D tarik garis yang sejajar dengan sumbu tegangan yang

memotong titik E pada karakteristik beban nol, dari E tarik garis yang

sejajar dengan arus penguatan dan memotong sumbu tegak pada F, garis

FA adalah kerugian tegangan karena reaksi jangkar

9. Tentukan besar arus penguatan total (OG) dengan menambankan vektor

OC dan vektor OD (OD tegak lurus dengan sumbu tegak)

36





Panjang OD adalah besar arus nominal mesin singkron

2. Metoda Diagram Swedish

Ada cara lain untuk menentukan hesarnya arus penguatan mininal yaitu

dengan metoda Swedish, berbeda dengan metoda Portier, metoda ini

membutuhkan data:

1. karakteristik beban nol

2. karakteristik hubung singkat

3. karakteristik beban pada cos φ = 0 ind

Dari data ini dapat digambar diagram Swedish yaitu dengan cara:

1. Gambar karakteristik beban nol, karakteristik hubung singkat, dan

karakteristik beban pada cos φ = 0 ind pada diagram kartesius

2. Tarik garis tegangan nominal yang sejajar dengan sumbu arus penguatan

yang akan memotong karakteristik hubung singkat di E juga memotong

karakteristik beban nol di C

3. Dari A, B, C masing masing ditarik garis yang tegak lurus dengan sumbu

arus penguatan di D, E, F

4. Pada garis AD tentukan G yang mana DG = 1,05 OE

5. Tarik garis GF, tentukan titik tengahnya dan beri tanda H

6. Dari titik H tarik garis tegak lurus dengan GF yang memotong garis sumbu

penguatan di I. Dari I buat garis lingkaran melalui G dan F, lingkaran

merupakan tempat kedudukan arus penguatan pada berbagai kondisi

pembebanan (arus penguatan diukur dari titik 0 ke ke garis lingkaran)

7. Garis AD adalah garis beban dengan cos φ = 1, dari D ke garis lingkaran

antara GF adalah untuk beban induktif dan sebaliknya setelah titik G

merupakan beban kapasitif

8. Tentukan beban dengan cos φ 0,8 ind, tarik garis dari D ke J pada garis

lingkaran dengan sudut beban cos φ = 0,8 ind dari OJ tarik lingkaran yang

memotong sumbu arus penguatan yag memotong di K

37





9. Ukur panjag OK dan OK inilah merupakan anus penguatan yang kita cari

Gambar 26. Diagram Swedish Penguatan Arus Nominal

Sebelum menjalarkan mesin penting sekali untuk memeriksa besaran-besaran

nominal. Data ini dicantumkan pada name plate mesin. Pada keperluan tertentu

perlu diketahui tahanan-tahanan mesin sinkron. Tahanan-tahanan ini antara lain

diperlukan untuk mengetahui sifat mesin. Cara mencari tahanan dengan metoda

volt ampere dengan arus kira-kira 10 % arus nominal.

Gambar 27. Karakteristik I = f ( V )

38





RANGKAIAN PERCOBAAN

Gambar 9.28. Rangkaian percobaan pengukuran tahanan.

4. LANGKAH KERJA

1. Catat data pada name plate.

2. Ukur tahanan belitan, tahanan antara 2 belitan dan tahanan antara

belitan dengan rangka mesin. Masukkan hasil pengukuran pada tabel 1.

3. Ukur tahanan dengan metoda volt ampere. Masukkan datanya pada

tabel 2.

39





DATA HASIL PERCOBAAN

Tabel 1

Keterangan

antara terminal

Harga tahanan

( Ω)

U1-U2

V1- V2

W1 - W2

F1 –F2

U1 – V1

U1 – W1

V1 – W1

U1 – Rangka mesin

V1 – Rangka mesin

W1 – Rangka mesin

F1 – Rangka mesin

40





Tabel 2

No Terminal Tegangan

(V)

Arus

(A)

Tahanan

( Ω )

Keterangan

1

F1 – F2

2% Inom

2

4% Inom

3

6% Inom

4

8% Inom

5

10% Inom

U1 – U2

V1 – V2

W1 – W2

41





Gambar 29. Gambar rangkaian percobaan

4. LANGKAH KERJA

Percobaan beban nol :

1. Buat rangkaian seperti gambar 9.

2. Putar motor penggerak.

3. Atur penguatan mesin dari 0 sampai 120 % tegangan nominal. Catat

hasilnya pada tabel 3.

Percobaan berbeban :



3. Masukkan beban L maksimum (posisi 6).

4. Atur anis penguatan sampai arus jangkar sama dengan arus nominal.

Catat hasilnya pada tabel 4.

5. Ubah posisi beban bertahap sampai posisi nol. Catat hasilnya pada

tabel 4.

42





Percobaan hubung singkat :


2. Hubung singkat ketiga terminal mesin sinkron.


4. Atur penguatan mesin sinkron secara bertahap dari 0 sampai arus

jangkar mencapai 120 % nominal.

5. Catat hasilnya pada tabel 5.

Percobaan mencari karakteristik luar :



3. Atur arus penguatan sampai tegangannya 50 % nominal.

4. Masukkan beban R secara bertahap. Catat hasilnya pada tabel 6.

5. Ulangi langkah 4 dengan beban L dan C.

Percobaan mencari karakteristik pengaturan :



3. Atur arus penguatan mesin sinkron sampai tegangannya 50 % tegangan

nominal.

4. Masukkan beban R dan atur arus penguatan supaya tegangan keluaran

konstan. Catat hasil pengukuran pada tabel 7.

5. Ulangi langkah 4 dengan beban L dan C.

Percobaan mencari karakteristik efisiensi :



3. Atur arus penguatan sampai tegangan keluaran nominal.

4. Masukkan beban R dan atur daya keluaran dengan mengatur beban.

5. Catat hasil pengukuran mesin sinkron dan motor penggeraknya pada

43





tabel 8.

Percobaan mencari kerugian mesin sinkron :

1. Buat rangkaian mesin sinkron.

2. Lepaskan kopling antara motor penggerak dengan mesin sinkron.

3. Putar motor penggerak dengan kecepatan nominal. Catat tegangan, arus

dan daya motor penggerak pada tabel 9.

4. Matikan motor penggerak dan masukkan kopling antara motor dan mesin

sinkron.

5. Putar motor sampai mencapai putaran nominal. Catat tegangan, arus

dan daya motor pada tabel 9 (daya ini merupakan rugi mekanik pada

mesin sinkron).

6. Atur arus penguatan mesin sinkron sampai tegangannya nominal. Catat

hasilnya pada tabel 9 (daya ini merupakan kerugian daya pada motor

dan kerugian mekanik dan besi pada mesin sinkron).

7. Untuk mencari kerugian tambahan, buatlah percobaan hubung singkat

dan catat dayanya. Masukkan pada tabel 10.

5. TUGAS DAN PERTANYAAN

Gambarkan karakteristik-karkteristik mesin sinkron berdasarkan data hasil

percobaan.

44





DATA HASIL PERCOBAAN

Tabel 3. N = C, I = O

No Tegangan

E (Volt)

Arus Penguatan

Iex (A)

Keterangan

1.

2.

3.

4.

5.

6.

7.

8.

9.

10.

E = 0

E = 120% Vnom

Tabel 4 N = C ; I = C nominal, Beban Cos = 0 ind

No Tegangan

E (Volt)

Arus Penguatan

Iex (A)

Keterangan

1.

2.

3.

4.

5.

6.

7.

8.

9.

10.

E = 0

E = 120% Vnom

45





Tabel 5 N = C. V = 0, Hubung singkat.

No Arus Jangkar (I)

Amper

Arus penguatan

(lex)

Amper

Keterangan

1.

2.

3.

4.

5.

6.

20% Inom

40% Inom

60%Inom

80%Inom

100%Inom

120% Inom

Tabel 6 Iex = C, N = C

No Tegangan

( V )

Arus Jangkar

( A )

Keterangan

( beban )

1

2

3

4

5

6

100 Beban Cos = 0

Induktif

1

2

3

4

5

6

100 Beban cos = 1

Resistif

1

2

100 Beban cos = 0

Kapasitif

46





3

4

5

6

Tabel 7 V = 100 Volt, N = C

No Arus Penguatan

( A )

Arus Jangkar

( A )

Keterangan

( beban )

1

2

3

4

5

6

Beban Cos = 0

Induktif

1

2

3

4

5

6

Beban cos = 1

Resistif

1

2

3

4

5

6

Beban Cos = 0

Kapasitif

47





Tabel 8. V = C, N = C berbeban

No

Motor DC Generator sinkron

V I P = I . V Vf If P = 3 . Vf . If

1

2

3

4

5

6

Tabel 9 N = C

No


Keterangan V I P = V . I Vf If P (Watt)

1

2

3

Tabel 10 N = C

No


Keterangan V I P = I . V Vf If P (Watt)

1

2

3

4

5

6

7

8

1. tujuan mesin listrik 9.pdf · sistem pembangkit tenaga listrik dari yang berskala kecil sampai...

Documents