lanjutan bab 2

BAB II

PERCOBAAN GENERATOR SINKRON 3 PHASA BEBAN NOL

II.1TUJUAN PERCOBAAN

1.            Mengetahui dan mempelajari cara-cara pembakitan tegangan pada generator sinkron 3 phasa

2.            Memepelajari dan membuktikan hubungan tengangan jepit sebagai fungsi dari arus kemagnetan pada beban nol dan antar arus phasa hubung singkat (Isc) sebagai fungsi arus kemagnetan (Im) sebagai arus beban (I)

3.            Mempelajari danmenentukan karakteristik  bebean nol dari generator sinkron 3 phasa

II.2TEORI SINGKAT GENERATOR SINKRON 3 PHASA BEBAN NOL

Gambar 2.1 rangkaian eqivalen

  

      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 V

Dimana :

            Kd = Faktor distribusi

            Kc = factor jarak kumparan

            T  = jumlah lilitan per phasa

            f = 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:

Gambar 2.2 Rangkaian Karakteristik Hubungan If dan E

II.3            RANGKAIAN PERCOBAAN

Gambar.2.3 rangkaian percobaan beban nol

II.4            PERALATAN PERCOBAAN DAN FUNGSINYA

a.       Generator sinkron 3ø, fungsinya untuk mengkonversikan energi            mekanik menjadi energi listrik .

Data Type STC 5

Daya(P)                                : 5 KW

V_L-L                                      : 380 V

V_L-N                                      : 220 V

Fout                                      :  50 Hz

Cos Ø                                   : 9,8

Exicitation Voltage              : 8,2 V

Exicitation current                           : 3,6 A

Rangkaian jangkar               : hubung singkat

b.      Motor induksi 3Ø sebagai penggerak mula.

Data motor induksi 3 Ø       : 4 kutub

Daya                                    : 5,5 KW

Frekuensi (f)                         : 50 Hz

c.       Alat- alat ukur.

-          Volt meter DC 1 buah

untuk mengukur tegangan keluaran penguatan.

-          Amper meter DC 1 buah

 untuk mengukur arus keluaran penguatan.

-          Volt meter AC 1 buah

untuk mengukur tegangan terminal dari generator sinkron VL – L dan VL-N

-          Tachometer 1 buah

untuk mengukur putaran dalam satuan rpm

-          Kabel / jumper secukupnya

untuk penghubung dari rangkaian kealat ukur.

-          Amperemeter AC 1 buah

untuk mengukur arus keluaran penguatan

               -    Watt meter 3 Ø 1 buah

               Untuk mengukur daya beban pada rangkaian

              -     Beban resitif lampu pijar dan induktif trafo balance

II.5         PROSEDUR PERCOBAAN

1.      Membuat rangkaian seperti gambar.

2.      Menutup saklar S, dan menjalankan motor penggerak dengan menekan tombol ON. Mengatur kecepatan generator sehingga putaran sinkronnya dan mengatur penggerak mula.

3.      Menutup saklar S₂ dan arus medan (I_fg) generator dinaikkan setingkat demi setingkat serta mengamati tegangan terminal generator, mencatat hasil data percobaan ke tabel.

4.      Menurunkan kembali arus medan (I_fg) hingga mencapai nilai nol. percobaan selesai.

II.6            DATA HASIL PERCOBAAN

n = 1500 rpm                              f = 50 Hz

No	percobaan naik				Percobaan turun
	If (A)	Vf (Volt)	VL-N (Volt)	VL-L (Volt)	If (A)	Vf (Volt)	VL-N (Volt)	VL-L (Volt)
01	0	0	0	0	1,0	19,1	137	240
02	0,2	4,2	29	50	0,8	15,8	110	195
03	0,4	8	58	90	0,6	12	85	155
04	0,6	11,9	82	140	0,4	8	61	105
05	0,8	15,9	115	180	0,2	4,2	31	50
06	1,0	19,1	137	240	0	0	0	0

Tabel 2.1 data hasil percobaan generator sinkron 3 phasa beban nol

II.7            ANALISA DATA PERCOBAAN

1.      Menghitung frekwensi arus AC tiga phasa yang dibangkitkan.

n = 1500 rpm

p = 4 kutub

2.      Membuktikan dengan persamaan E = c.n.f, bahwa jika I_f naik maka V_t juga akan naik.

E_a = V_t + I_a.R_a

Dimana ;    I_a   = 0

                   E_a = C.n. Ø

                   Ø = I_f

                    K = C.n.I

                   E_a  = V_t

                K.I_f  = V_t

Percobaan naik

I_f1 = 0    A                   V_f1 = 0      V    V_LN1 = 0     V              V_LL1 = 0     V

I_f2 = 0.2 A                   V_f2 = 4,2   V    V_LN2 = 29   V              V_LL2 = 50   V

I_f3 = 0,4 A                   V_f3 = 8        V    V_LN3 = 58   V              V_LL3 = 90   V

I_f4 = 0,6 A                   V_f4 = 11,9 V    V_LN4 = 82   V               V_LL4 = 140 V

I_f5 = 0,8 A                   V_f5 = 15,9 V     V_LN5 = 115 V              V_LL5 = 180 V

I_f6 = 1,0 A                    V_f6 = 19,1 V    V_LN6 = 137 V               V_LL6 = 240 V

Percobaan turun

I_f1 = 1,0 A                   V_f1 = 19,1 V    V_LN1 = 137 V              V_LL1 = 240 V

I_f2 = 0,8 A                   V_f2 =15,8  V    V_LN2 = 110 V              V_LL2 = 195 V

I_f3 = 0,6 A                   V_f3 = 11,9 V    V_LN3 = 85   V              V_LL3 = 155 V

I_f4 = 0,4 A                   V_f4 = 8      V    V_LN4 = 61   V               V_LL4 = 105 V

I_f5 = 0,2 A                   V_f5 = 4,2  V     V_LN5 = 31   V              V_LL5 = 50   V

I_f6 =  0    A                   V_f1 = 0      V    V_LN6 = 0     V               V_LL6 = 0     V

II.8            GRAFIK

II.9            ANALAISA TEORITIS

1)      Dari data percobaan dapat dilihat bahwa jika I_f naik maka tegangan V_LL dan V_LN akan naik, karena dari persamaan yang diperoleh K . I_f = V_t terlihat bahwa arus dan tegangan adalah berbanding lurus.

2)      Dari hasil percobaan dan grafik terlihat bahwa karakteristik beban nol adalah non linier.

3)      Dari grafik, karakteristik naik dan turun memiliki perbedaan. Hal ini dikarenakan pada saat turun adanya magnet sisa (remanansi).

4)      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.