mesin sinkron 3 fasa-kutub tonjol

MESIN ELEKTRIK I

Oleh : Ir. Hery Purnomo, MT

Mesin sinkro

n

Kutub tonjol

Non-uniform air-gap

N

S S

N

d-axis

q-axis

Kutub Menonjol

qd

qdqd

XX

,

d

q

)direct(bujurjangkarmagnetmedand )quadrature(angintljangkarmagnetmedanq

Direct and Quadrature AxesMesin Sinkron Kutub Tonjol

Xd=Xad+Xal - (d)irect axis synchronous reactance Xq=Xaq+Xal -(q)uadrature axis synchronous reactance Xad - d(irect) axis armature reactance Xaq - (q)uadrature axis armature reactanceXal - leakage reactance

Id - d(irect) axis component of the armature current Iq - (q)uadrature axis component of the armature current

Medan Magnet Utama dan Medan Magnet Jangkar

Φar = Φq , medan magnet jangkar berbeda fasa 90 derajat dengan medan magnet utama Φf

Φar = Φd , medan magnet jangkar sefasa (searah/berlawanan arah) dengan medan magnet utama Φf

qdar

qda FFF:ggm

Rangkaian ekuivalen Generator sinkron (Kutub Tonjol)

qqddaatf XI.jXI.jRIVE

qda III

Diagram tegangan

qqddtf XI.jXI.jVE

dat'f XI.jVE

Apabila tahanan belitan jangkar (Ra) diabaikan, maka diagram tegangannya sebagai berikut:

Rangkaian ekuivalen Motor sinkron (Kutub Tonjol)

Diagram tegangan

qqddft XI.jXI.jEV

aR

Menetukan Xd dan XqGenerator sinkron kutub tonjol

Slip Test

Open circuit

Sumber tegangan 3 fasa variabel

Pengujian slip

Motor penggerak

Generator sinkron

Sumber tegangan 3 fasa

Osiloskop

Putar generator sinkron 3 fasa sampai mendekati putaran nominal (slip rendah).

Belitan jangkar diberikan tegangan 3 fasa sebesar ≤ 10% dari tegangan nominal, melalui pengatur tegangan.

Ukur besarnya tegangan fasa dengan osiloskop.

Untuk menentukan besarnya arus pada osiloskop, ukur tegangan pada tahanan (R), sehingga arus dapat dihitung dengan cara sebagai berikut :

R

divVoltV

Im

m R – tahanan seri yang terhubung dengan terminal osiloskop

Cara Pengujian

Tampilan osiloskop pada slip test

Besar Xd dan Xq dapat dihitung dengan rumus :

mak

minq

min

makd

I

VX

I

VX

Tegangan fasa belitan jangkar

Arus jangkar

Medan magnet utama

TUGAS

Generator sinkron 3 fasa, daya 132,5 MVA, Hub. Y, tegangan 13,80 kV, 50 Hz.Putaran 3000 rpm (kutub silindris)Data pengujian tanpa beban dan hubung singkat sebagai berikut :

If (A) 40 80 120 160 200

VL (volt) 4180 8350 11900 14270 16000

Isc (A) 950 2250

Pengukuran tahanan belitan jangkar dengan sumber tegangan DC :V (R – S) = 4 volt dan arus I = 65 A

Hitung reaktansi sinkron tak jenuh dan reaktansi sinkron jenuh Hitung besarnya PHS (SCR) Generator sinkron bibebani 80 % beban nominal, dengan faktor daya

0,90 beban induktif, tegangan beban 13,80 kV, gambarkan diagram tegangannya

1

Generator sinkron 3 fasa, daya 10 MVA, hub. Y, tegangan 11 kV, 50 Hz. , 4 kutub.

Diketahui : Xd = 1,50 pu Xq = 0,90 pu

Ra = 0,020 pu

Apabila Generator sinkron 3 fasa, beroperasi dengan beban nominal, tegangan nominal, hitung besarnya tegangan terinduksi, apabila :

a). Berbeban nominal dengan faktor daya p f = 0,80 terbelakang

b). Berbeban nominal dengan faktor daya p f = 0,80 mendahului

2

Terima kasih