dasar teori generator 3 fasa new

ABSTRAK

Generator merupakan alat yang digunakan untuk pembangkit listrik dengan cara mengubah tenaga mekanik menjadi tenaga listrik dengan menggunakan induksi elektromagnetik. Sedangkan generator 3 phase merupakan generator yang mempunyai 3 lilitan kumparan yang terinduksi. Sebuah generator bisa bekerja dengan beban nol atau tanpa beban maupun ketika generator tersebut diberi beban. Beban yang dimaksud disini seperti lampu pijar, lampu TL dan kapasitor. Dengan melakukan percobaan ini bisa diketahui karakteristik generator ketika diberi beberapa macam beban. Hal yang juga penting adalah bagaimana mengatur arus eksitasi atau arus untuk membangkitkan medan magnet secara buatan pada generator agar generator tersebut tetap bisa bekerja secara maksimal pada beban tertentu. Ada beberepa macam beban yakni bersifat resistif, induktif dan kapasitif. Masing-masing beban memiliki pengaruh yang berbeda pada kerja generator. Jika beban generator bersifat resistif misalnya lampu pijar dapat mengakibatkan penurunan tegangan relatif kecil dengan faktor daya sama. Jika beban generator bersifat induktif terjadi penurunan tegangan yang cukup besar dengan faktor daya terbelakang (lagging), misal lampu TL. Sebaliknya, jika beban generator bersifat kapasitif akan terjadi kenaikan tegangan yang cukup besar dengan faktor daya mendahului (leading), misalnya kapasitor. Dengan begitu, maka bisa diperhitungkan daya yang dibutuhkan oleh beban dan bisa disediakan oleh generator. Sehingga pada pengaplikasian di kapal bisa diketahui beban apa saja yang perlu diperhatikan agar generator tetap bisa bekerja dengan baik. Variabel yang dimiliki pada percobaan ini adalah variabel control, variabel respon, dan variabel manipulsai. Pada percobaan generator tanpa beban variabel controlnya yaitu tegangan,arus antar jaringan, variabel manipulasi adalah arus eksitasi, sedangkan variabel respon yaitu putaran dan juga frekuensi. Sedangkan untuk variabel control pada percobaan generator berbeban adalah arus eksitasi, variabel manipulasi adalah beban dalam hal ini lampu TL, lampu pijar serta kapasitor. variabel respon yang terjadi adalah frekuensi dan putaranBAB I

PENDAHULUAN

I.1. Latar belakang Generator merupakan alat yang digunakan untuk pembangkit listrik dengan cara mengubah tenaga mekanik menjadi tenaga listrik dengan menggunakan induksi elektromagnetik. Generator berfungsi untuk mengubah tenaga mekanik menjadi tenaga listrik. Prinsip kerja generator yaitu jika rotor diputar maka lilitan kawatnya akan memotong gaya-gaya magnet pada kutub, sehingga terjadi perbedaan tegangan. Hal itu menimbulkan arus listrik, arus melalui kabel yang kedua ujungnya dihubungkan dengan cincin geser. Cincin tersebut yang berfungsi sebagai terminal penghubung keluar arus listrik tersebut. Pada dunia marine generator banyak dipakai sebagai generator kapal yang berfungsi untuk memenuhi kebutuhan listrik di kapal. Generator 3 fasa adalah sebuah metode umum pembangkit tenaga listrik arus bolak-balik, transmisi, dan distribusi. Mesin ini juga merupakan sistem yang banyak digunakan di dunia untuk transmisi daya. Mengingat bahwa generator adalah satu-satunya alat penghasil listrik di dunia ini maka sudah seharusanya kita mempelajari tentang generator dan berusaha membuat inovasi pula untuk hasil yang lebih baik.I.2. Tujuan praktikum1. Percobaan generator sinkron beban nol

a. Menentukan hanya arus medan magnet penguat generator pada beban nol sebagai fungsi tegangan.

b. Menentukan karakteristik generator beban nol pada putaran nominal

2. Percobaan generator sinkron berbebana. Menetukan arus magnetisasi pada generator berbeban.

b. Menentukan karakteristik generator berbeban saat terpasang kapasitor.

I.3. Rumusan masalah

1. Apakah perbedaan pembebanan yang diberikan pada lampu TL tanpa kapasitor dan dengan kapasitor?2. Bagaimana grafik karakteristik generator sinkron berbeban?3. Bagaimana fungsi kondensator yang diparalel dengan beban?BAB II DASAR TEORI

II.1. Tegangan

Tegangan listrik (Voltase) adalah perbedaan potensial listrik antara dua titik dalam rangkaian listrik, dan dinyatakan dalam satuan volt. Besaran ini mengukur energi potensial dari sebuah medan listrik yang mengakibatkan adanya aliran listrik dalam sebuah konduktor listrik. Secara definisi tegangan listrik menyebabkan obyek bermuatan listrik negatif tertarik dari tempat bertegangan rendah menuju tempat bertegangan lebih tinggi. Sehingga arah arus listrik konvensional di dalam suatu konduktor mengalir dari tegangan tinggi menuju tegangan rendah.

Secara matematis, tegangan dapat dirumuskan sebagai berikut :

dimana V = tegangan,

w = usaha yang dilakukan elektron,

t = waktu yang diperlukan oleh elektron untuk berpindah

Dimana V = tegangan,

I = arus listrik,

R = hambatan listrik

II.1.1 Tegangan AC

Tegangan AC adalah tegangan yang dihasilkan oleh generator di pembangkit yang mempunyai sistem perputaran dan mempunyai nilai frekuensi...di Indonesia frekuensi yang ditetapkan 50 Hz 60 Hz.

Cara yang paling mudah untuk menyelidiki perbedaan arus AC dan arus DC adalah dengan menggunakan osiloskop atau disebut juga CRO (Cathode Ray Oscilloscop). Osiloskop adalah alat yang digunakan untuk menyelidiki sinyal listrik. Alat ini dapat digunakan untuk menentukan frekuensi, amplitudo, dan tegangan sinyal listrik dengan menghitung skala yang terlihat pada layar.

Ketika sebuah sumber tegangan dihubungkan dengan osiloskop, pada layar osiloskop akan tampak grafik tegangan terhadap waktu. Jika yang dihubungkan merupakan sumber tegangan searah, grafk yang muncul pada layar berupa garis lurus, seperti tampak pada gambar tegangan berikut.

Gambar Tegangan ACSumber : http://smakita.net

II.1.2 Tegangan DC

Tegangan DC adalah tegangan yang dihasilkan oleh sumber tegangan searah seperti baterai & aki. Gambartegangan DC memberikan arti bahwa nilai tegangan DC tidak tergantung waktu. Artinya, tegangan DC selalu tetap setiap saat. Sementara pada gambar tegangan AC, nilai tegangan AC berbentuk sinusoida. Artinya, nliai tegangan AC berubah-ubah setiap wakru. Dengan membaca jarak grafik dan titik nol, kemudian rnembandingkan dengan skala yang digunakan, kita dapat mengetahui nilai tegangan yang diberikan.

Gambar Grafik tegangan DC

Sumber : http://smakita.net

II.1.3 Tegangan Fasa

Tegangan fasa, adalah tegangan yang terdapat pada tiap-tiap posisi/fase pada suatu rangkaian

Vfasa = Vline................................... Hubungan Wye

Vline = Vfasa....................................... Hubungan Delta

Gambar Tegangan Fasa dan Tegangan Line pada rangkaian Y dan

Sumber : http://smakita.net

II.1.4 Tegangan Line

Tegangan line, adalah tegangan yang terdapat dalam rangkaian /arus yang berjalan dalam rangkaian.

Vline = Vfasa.................................. Hubungan Delta

Vline = 3 Vfasa................................. Hubungan Wye

Gambar Tegangan Fasa dan Tegangan Line pada rangkaian Y dan

Sumber : http://smakita.netII.2Arus

Arus listrik adalah banyaknya jumlah elektron yang mengalir tiap satuan waktu. Arus listrik dapat diukur dalam satuan Coulomb/detik atau Ampere.

II.2.1Arus Listrik AC (alternating cuurent)Arus listrik AC (alternating current), merupakan listrik yang besarnya dan arah arusnya selalu berubah-ubah dan bolak-balik. Arus listrik AC akan membentuk suatu gelombang yang dinamakan dengan gelombang sinus atau lebih lengkapnya sinusoida.

II.2.2Arus Listrik DC (direct current)Arus listrik DC (Direct current) merupakan arus listrik searah. Pada awalnya aliran arus pada listrik DC dikatakan mengalir dari ujung positif menuju ujung negatif. Semakin kesini pengamatan-pengamatan yang dilakukan oleh para ahli menunjukkan bahwa pada arus searah merupakan arus yang alirannya dari negatif (elektron) menuju kutub positif.

Gambar Arus AC & DC

http://endorobei.blogspot.com/2011/10/pengertian-arus-listrik-ac-dc.html

II.2.3Arus Fasa

Arus fasa merupakan arus yang timbul akibat sebuah tegangan yang dihubungkan dengan titik fasa dengan titik netral, Pada 3 fasa yang dikenal sebagai arus fasa adalah R-N; S-N; dan T-N.

Iline = Ifasa......................................... Hubungan Wye

Ifasa = Iline...................................... Hubungan DeltaGambar 2.7 arus AC 1 Phase

Sumber : http://insyaansori.blogspot.com

II.2.4Arus Line

Arus line adalah arus antar fasa. Pada 3 fasa yang dikenal sebagai arus line adalah R-S; S-T; dan R-T.

Iline = Ifasa......................................... Hubungan Wye

Iline = 3 Ifasa.................................. Hubungan DeltaII.3Macam macam Sistem Eksitasi

Penguatan medan atau disebut eksitasi adalah pemberian arus listrik untuk membuat kutub magnit pada generator. Dengan mengatur besar kecil arus listrik tersebut, kita dapat mengatur besar tegangan out put generator atau dapat juga mengatur besar daya reaktif yang diinginkan pada generator yang sedang paralel dengan sistem jaringan besar (infinite bus).

Ada beberapa jenis sistem yaitu :

1. Sistem Eksitasi dengan sikatPada Sistem Eksitasi menggunakan sikat, sumber tenaga listriknya berasal dari generator arus searah (DC) atau generator arus bolak balik (AC) yang disearahkan terlebih dahulu dengan menggunakan rectifier.

Jika menggunakan sumber listrik listrik yang berasal dari generator AC atau menggunakan Permanent Magnet Generator (PMG) medan magnetnya adalah magnet permanent. Dalam lemari penyearah, tegangan listrik arus bolak balik diubah atau disearahkan menjadi tegangan arus searah untuk mengontrol kumparan medan eksiter utama (main exciter). Untuk mengalirkan arus Eksitasi dari main exciter ke rotor generator menggunakan slip ring dan sikat arang, demikian juga penyaluran arus yang berasal dari pilot exciter ke main exciter.Gambar Sistem Eksitasi dengan sikat (Brush Excitation)2. Sistem Eksitasi tanpa sikat (brushless excitation)Penggunaan sikat atau slip ring untuk menyalurkan arus excitasi ke rotor generator mempunyai kelemahan karena besarnya arus yang mampu dialirkan pada sikat arang relatif kecil. Untuk mengatasi keterbatasan sikat arang, digunakan sistem eksitasi tanpa menggunakan sikat (brushless excitation).

DC : Direct Current (arus searah)

Gambar Sistem Eksitasi tanpa sikat (Brushless Excitation)

II.4Generator

Generator merupakan alat yang digunakan untuk pembangkit listrik dengan cara mengubah tenaga mekanik menjadi tenaga listrik dengan menggunakan induksi elektromagnetik. Tenaga mekanis disini digunakan untuk memutar kumparan kawat penghantar dalam medan magnet ataupun sebaliknya memutar magnet diantara kumparan kawat penghantar. Penggerak mekanis pada generator biasanya dilakukan oleh turbin melalui uap ( tekanan ), air, atau angin. Bahan bakar untuk generator juga bermacam macam, yaitu panas bumi, batubara, minyak, gas, air, dan nuklir. generator sangat penting untuk saat ini karena dapat menciptakan tenaga listrik yang kita butuhkan untuk keperluan sehari hari.

Prinsip kerja generator pada percobaan generator tiga phase ini adalah:

1. motor memberikan energi mekanik yang didapatkan olehnya melalui sumber listrik AC, ke generator yang kemudian diterima oleh rotor. Rotor di dalam generator pun bergerak.

2. regulator yang memiliki arus AC melewati rectifier terlebih dahulu agar arus yang dimiliki diubah terlebih dahulu menjadi arus DC. Tujuan diubah seperti itu adalah agar arus tersebut dapat mengaktifkan arus medan magnet yang ada pada generator (fero magnet).

3. Pada generator, terjadi putaran rotor yang kemudian memotong garis-garis medan magnet yang terjadi pada stator, sehingga terbentuk gaya gerak listrik, yang kemudian listrik tersebutlah yang disalurkan ke output.

Gambar Kerja GeneratorII.4.1Bagian bagian Generator

Generator terdiri dari dua bagian yang paling utama, yaitu:1. Bagian yang diam (stator).

Bagian diam (stator), terdiri dari beberapa bagian yaitu :

1. Inti stator. Bentuk dari inti stator berupa cincin laminasi-laminasi yang diikat serapat mungkin untuk menghindari rugi-rugi arus eddy. Pada inti ini terdapat slot-slot untuk menempatkan konduktor untuk mengatur arus medan magnet.

2. Belitan stator. Bagian stator yang terdiri dari beberapa batang konduktor yang terdapat di dalam slot dan ujung-ujung kumparan. Masing-masing slot dihubungkan untuk mendapat tegangan induksi.

3. Alur stator. Bagian stator yang berperan sebagai tempat belitan stator ditempatkan.

4. Rumah stator. Umumnya terbuat dari besi tuang yang berbentuk silinder. Bagian belakang rumah stator biasanya memiliki sirip sebgai alat bantu dalam proses pendinginan.

2. Bagian yang bergerak (rotor).

Antara rotor dan stator dipisahkan oleh celah udara. Rotor terdiri dari dua bagian umum, yaitu :

1. Inti kutub

Pada bagian inti kutub terdapat poros dari inti rotor yang memiliki fungsi sebagai jalan atau jalur fluks magnet yang dibangkitkan oleh kumparan medan.2. Kumparan medan. Pada bagian inti kutub terdapat poros dan inti rotor yang memiliki fungsi sebagai jalur fluks magnet yang dibangkitkan oleh kumparan medan. Pada kumparan medan ini juga terdapat dua bagian yaitu penghantar sebagai jalur untuk arus pemacuan dan bagian yang diisolasi. Isolasi pada bagian ini harus benar-benar baik dalam hal kekuatan mekanis, ketahanan akan suhu tinggi, dan ketahanannya tehadap gaya sentrifugal yang besar.

3. Exciter Filed

Yang terdiri dari Rotor dan Stator adalah komponen yang menghasilkan energi listrik untuk Main Stator,dengan kata lain Exciter Field adalah pembangkit energi listrik untuk Main Rotor, karena besaran medan magnet yang terjadi didalam Main Rotor dipengaruhi dari tegangan yang diberikan oleh Exciter Field.4. Dioda

adalah penyearah Arus Tegangan yang dihasilkan oleh Exciter Field, dimana tegangan searah ini yang menciptakan medan magnet didalam kumparan penghantar Main Rotor5. AVR(Automatic Voltage Regulator)

Berfungsi menstabilkan tegangan listrik yang dihasilkan oleh Exciter Field, sehingga tegangan listrik yang dikeluarkan oleh Generator tetap terjaga dikisaran 400/240VAC.2.5 Macam Macam Generator

2.5.1 Berdasarkan Pole

1. Internal Pole : medan magnet dibangkitkan oleh kutub rotor dan tegangan AC dibangkitkan pada stator

Gambar Internal pole

2. Exsternal Pole : energi listrik dibangkitkan pada kumparan motor

Gambar External pole

2.5.2 Berdasarkan arus yang dihasilkan :

1. Generator Arus Bolak-Balik (AC)

Generator arus bolak-balik yaitu generator dimana tegangan yang dihasilkan (tegangan out put ) berupa tegangan bolak-balik.

http://qtussama.wordpress.com/materi-ajar-x-tkr/generator-listrik/

2. Generator Arus Searah (DC)

Generator arus searah yaitu generator dimana tegangan yang dihasilkan (tegangan out put) berupa tegangan searah, karena didalamnya terdapat sistem penyearahan yang dilakukan bisa berupa oleh komutator atau menggunakan dioda.

http://qtussama.wordpress.com/materi-ajar-x-tkr/generator-listrik/

2.5.3 Berdasarkan Fasa

Generator 1 fasa

Generator yang dimana dalam sistem melilitnya hanya terdiri dari satu kumpulan kumparan yang hanya dilukiskan dengan satu garis dan dalam hal ini tidak diperhatikan banyaknya lilitan. Ujung kumparan atau fasa yang satu dijelaskan dengan huruf besar X dan ujung yang satu lagi dengan huruf U.

http://www.google.com/imgres?biw=1366&bih=612&tbm=isch&tbnid=Iyvv5gXqMV75eM:&imgrefurl=http://armymunitions.tpub.com/ Generator 3 fasa

Generator yang dimana dalam sistem melilitnya terdiri dari tiga kumpulan kumparan yang mana kumparan tersebut masing-masing dinamakan lilitan fasa. Jadi pada statornya ada lilitan fasa yang ke satu ujungnya diberi tanda U X; lilitan fasa yang ke dua ujungnya diberi tanda dengan huruf V Y dan akhirnya ujung lilitan fasa yang ke tiga diberi tanda dengan huruf W Z.

http://www.matni.com/Arabic/Elec-Info/Basic%20Electronics/Basic%20E4.htm2.5.4 Berasarkan bentuk rotor

Rotor pada Generator adalah elemen yang berputar, pada rotor terdapat kutub-kutub magnet dengan lilitan-lilitan kawatnya dialiri oleh arus searah. Kutub magnet rotor terdiri dua jenis yaitu : Rotor kutub menonjol (salient), adalah tipe yang dipakai untuk generator-generator kecepatan rendah dan menengah .

Gambar rotor dengan salient pole (kutub menonjol)Rotor kutub tidak menonjol atau rotor silinder digunakan untuk generator-generator turbo atau generator kecepatan tinggi

2.5.5 Berdasarkan system eksitasi

- Sistem Eksitasi dengan sikatPada Sistem Eksitasi menggunakan sikat, sumber tenaga listriknya berasal dari generator arus searah (DC) atau generator arus bolak balik (AC) yang disearahkan terlebih dahulu dengan menggunakan rectifier.

Jika menggunakan sumber listrik listrik yang berasal dari generator AC atau menggunakan Permanent Magnet Generator (PMG) medan magnetnya adalah magnet permanent. Dalam lemari penyearah, tegangan listrik arus bolak balik diubah atau disearahkan menjadi tegangan arus searah untuk mengontrol kumparan medan eksiter utama (main exciter). Untuk mengalirkan arus Eksitasi dari main exciter ke rotor generator menggunakan slip ring dan sikat arang, demikian juga penyaluran arus yang berasal dari pilot exciter ke main exciter.

Gambar 2.14. Sistem Eksitasi dengan sikat (Brush Excitation)

Sistem Eksitasi tanpa sikat (brushless excitation)Penggunaan sikat atau slip ring untuk menyalurkan arus excitasi ke rotor generator mempunyai kelemahan karena besarnya arus yang mampu dialirkan pada sikat arang relatif kecil. Untuk mengatasi keterbatasan sikat arang, digunakan sistem eksitasi tanpa menggunakan sikat (brushless excitation).

DC : Direct Current (arus searah)

Gambar 2.15. Sistem Eksitasi tanpa sikat (Brushless Excitation)2.6 Daya

Daya listrikdidefinisikan sebagai laju hantaranenergi listrikdalamsirkuit listrik. SatuanSIdaya listrik adalahwattyang menyatakan banyaknyatenaga listrikyang mengalir per satuanwaktu(joule/detik)

Segitiga Daya

Merupakan suatu konsep agar lebih mudah memahami hubungan antara

tegangan, arus dan hambatan pada listrik. Besarnya arus I berubah

sebanding dengan tegangan V dan berbanding terbalik dengan beban

ingga dapat disimpulkan dengan :

Faktor daya (Pf)= Cos

Macam macam daya

a. Daya nyataDidefinisikan sebagai daya listrik yang digunakan untuk keperluan menggerakkan mesin-mesin listrik atau peralatan lainnya.

Rumus :P = V x I x Cos (1 phase)P = 3 x V x I x Cos (3 phase)Ket :P = Daya Nyata (Watt)V = Tegangan (Volt)I = Arus yang mengalir pada penghantar (Ampere)Cos = Faktor Dayab. Daya Semu (S)

Daya semu merupakan daya listrik yang melalui suatu penghantar transmisi atau distribusi. Daya ini merupakan hasil perkalian antara tegangan dan arus yang melalui penghantar.

Rumus :S = V x I (1 phase)

S = 3 x V x I (3 phase)

Ket :

S = Daya semu (VA)

V = Tegangan (Volt)

I = Arus yang mengalir pada penghantar (Amper)c. Daya Reaktif (Q)

Daya reaktif merupakan selisih antara daya semu yang masuk pada penghantar dengan daya aktif pada penghantar itu sendiri, dimana daya ini terpakai untuk daya mekanik dan panas. Daya reaktif ini adalah hasil kali antara besarnya arus dan tegangan yang dipengaruhi oleh faktor daya.

Rumus :

Q = V x I x Sin

Q = 3 x V x I x Sin

Ket :

Q = Daya reaktif (VAR)

V = Tegangan (Volt)

I = Arus (Amper)

Sin = Faktor Daya2.7 Beban

Dalam sistem listrik arus bolak-balik, jenis beban dapat diklasifikasikan menjadi 3 macam, yaitu Beban resistif (R)

Beban induktif (L)

Beban kapasitif (C)

2.7.1Beban Resistif (R)

Beban resistif (R) yaitu beban yang terdiri dari komponen tahanan ohm saja (resistance), seperti elemen pemanas (heating element) dan lampu pijar. Beban jenis ini hanya mengkonsumsi beban aktif saja dan mempunyai faktor daya sama dengan satu. Tegangan dan arus sefasa. Persamaan daya sebagai berikut :

P = VI

Dengan :

P = daya aktif yang diserap beban (watt)

V = tegangan yang mencatu beban (volt)

I = arus yang mengalir pada beban (A)

Gambar 2.18Rangkaian Resistif Gelombang AC

Gambar 2.19Grafik Arus dan Tegangan Pada Beban Resistif

2.7.2 Beban Induktif (L)

Beban induktif (L) yaitu beban yang terdiri dari kumparat kawat yang dililitkan pada suatu inti, seperticoil, transformator, dan solenoida. Beban ini dapat mengakibatkan pergeseran fasa (phase shift) pada arus sehingga bersifat lagging. Hal ini disebabkan oleh energi yang tersimpan berupa medan magnetis akan mengakibatkan fasa arus bergeser menjadi tertinggal terhadap tegangan. Beban jenis ini menyerap daya aktif dan daya reaktif. Persamaan daya aktif untuk beban induktif adalah sebagai berikut :P = VI cos

Dengan :


V = tegangan yang mencatu beban (volt)


= sudut antara arus dan tegangan

Gambar 2.20Rangkaian Induktif Gelombang AC

Gambar 2.21Grafik Arus dan Tegangan Pada Beban InduktifUntuk menghitung besarnya rektansi induktif (XL), dapat digunakan rumus :

Dengan :

XL= reaktansi induktif

F = frekuensi (Hz)

L = induktansi (Henry)2.7.3.Beban Kapasitif (C)

Beban kapasitif (C) yaitu beban yang memiliki kemampuan kapasitansi atau kemampuan untuk menyimpan energi yang berasal dari pengisian elektrik (electrical discharge) pada suatu sirkuit. Komponen ini dapat menyebabkan arus leading terhadap tegangan. Beban jenis ini menyerap daya aktif dan mengeluarkan daya reaktif. Persamaan daya aktif untuk beban induktif adalah sebagai berikut :

P = VI cos

Dengan :


V= tegangan yang mencatu beban (volt)


= sudut antara arus dan tegangan

Rangkaian Kapasitif Gelombang AChttp://saranabelajar.wordpress.com/2010/02/18/karakteristik-beban-pada-sistem-arus-listrik-bolak-balik-ac/

Grafik Arus dan Tegangan Pada Beban Kapasitifhttp://saranabelajar.wordpress.com/2010/02/18/karakteristik-beban-pada-sistem-arus-listrik-bolak-balik-ac/

Untuk menghitung besarnya rektansi kapasitif (XC), dapat digunakan rumus :

Dengan :

2.8 Karakteristik Generator 2.8.1 Generator Tanpa Beban

Jika poros generator diputar dengan kecepatan sinkron dan rotor diberi arus medan If, maka tegangan E0 akan terinduksi pada kumparan jangkar stator sebesar :

E0 = cn

dimana :

c = konstanta mesin

n = putaran sinkron

= fluks yang dihasilkan oleh IfGenerator arus bolak-balik yang dioperasikan tanpa beban, arus jangkarnya akan nol (Ia = 0) sehingga tegangan terminal Vt = Va = Vo. Karena besar ggl induksi merupakan fungsi dari fluks magnet, maka ggl induksi dapat dirumuskan: Ea = f (), yang berarti pengaturan arus medan sampai kondisi tertentu akan mengakibatkan ggl induksi tanpa beban dalam keadaan saturasi.

Gambar 2.27 Kurva Dan RangkaianTanpa Berbeban.(http://dunia-listrik.blogspot.com/2009/04/prinsip-kerja-generator-sinkron.html2.8.2 Generator Berbeban

Tiga macam sifat beban jika dihubungkan dengan generator, yaitu beban resistif, beban induktif, dan beban kapasitif. Akibat pembeban ini akan berpengaruh terhadap tegangan beban dan faktor dayanya. Dalam keadaan berbeban arus jangkar akan mengalir dan mengakibatkan terjadinya reaksi jangkar. Reaksi jangkar bersifat reaktif karena itu dinyatakan sebagai reaktan dan disebut sebagai reaktan pemagnet (Xm). Reaktan pemagnet ini bersama sama dengan reaktan fluks bocor (Xa) dikenal sebagai reaktan sinkron (Xs).Pada saat generator dibebani akan terjadi drop tegangan sebelum terminal outputnya. Besarnya drop tegangan ini sangat tergantung pada kondisi beban yang ada. Adapun macam macam drop tegangan tersebut yakni :

1.Drop tegangan akibat tahanan jangkar (IRa)

2.Drop teganagn akibat reaktansi jangkar (IXa)

3.Drop tegangan Flux bocor (IXl)Seperti telah dibahas, maka beban AC dapat digolongkan dalam 3 kondisi yaitu :

1. Beban Cos = 1

Pada Gambar 2.3 menunjukkan beban AC pada kondisi segitiga daya beban resistif.Beban Resistifadalah jumlah daya yang diperlukan untuk pembentukan medan magnet. Sifat beban resistif adalah arus beban resistif sefase dengan tegangannya atau faktor daya atau cos = 1. Efek beban ini terhadap generator adalah putaran generator turun dan tegangan generator juga turun. Contoh dari beban resistif adalah lampu pijar dan alat pemanas

Gambar 2.24. segitiga daya beban resistif

(Sumber : Sardono Sarwito, Marine Electrical)

E0 = (V + I Ra)2 + (I (Xa + Xl)2)Keterangan :

Ea = Tegangan yang terangkat pada kumparan jangkar (tegangan beban nol)

E = Emf induksi beban

V = Tegangan terminal 2. Cos = LaggingPada Gambar 2.4 menunjukkan beban AC pada kondisi segitiga daya beban induktif.Beban Induktifadalah beban yang mengandung kumparan kawat yang dililitkan pada sebuah inti besi. Sifat beban induktif adalah arus beban induktif 900 ketinggalan terhadap tegangannya atau faktor daya : cos = 0. Bila Cos = 0 maka Sin = 1 dan daya aktif menjadi nol daya reaktif maksimum.

Efek beban ini terhadap generator adalah tegangan stator turun putaran tetap. Contoh dari beban induktif adalah kumparan, motor-motor listrik, dan lampu TL.

Gambar 2.25. segitiga daya beban induktif

(Sumber : Sardono Sarwito, Marine ElectricalE0 = (V cos + I Ra)2 + (Vsin + I(Xa + Xl) )2

3. Cos = leading

Pada Gambar 2.5 menunjukkan beban AC pada kondisi segitiga daya beban kapasitif.Beban Kapasitifadalah beban yang mengandung suatu rangkaian kapasitor.Sifat beban kapasitif adalah arus beban kapasitif 900 mendahului terhadap tegangannya atau faktor daya : cos = 0.

Efek beban ini terhadap generator adalah akibatnya tegangan stator naik putaran tetap. Contoh dari beban kapasitif adalah kapasitor/kondensator.

Gambar 2.26. segitiga daya beban kapasitif

(Sumber : Sardono Sarwito, Marine Electrical)

E0 = (V cos + IRa )2 + (V sin Ixs)22.8.3 Generator beban tidak seimbang

Sifat terpenting dari pembebanan yang seimbang adalah jumlah phasor dari ketiga tegangan adalah sama dengan nol, begitupula dengan jumlah phasor dari arus pada ketiga fase juga sama dengan nol. Jika impedansi beban dari ketiga fase tidak sama, maka jumlah phasor dan arus netralnya (In) tidak sama dengan nol dan beban dikatakan tidak seimbang. Ketidakseimbangan beban ini dapat saja terjadi karena hubung singkat atau hubung terbuka pada beban.Dalam sistem 3 fase ada 2 jenis ketidakseimbangan, yaitu:1. Ketidakseimbangan pada beban.2. ketidakseimbangan pada sumber listrik (sumber daya)

Kombinasi dari kedua ketidakseimbangan sangatlah rumit untuk mencari pemecahan permasalahannya, oleh karena itu kami hanya akan membahas mengenai ketidakseimbangan beban dengan sumber listrik yang seimbang.2.9 Aplikasi di bidang marine :

1. Generator set Generator set merupakan generator 3 phase sinkron yang terhubung dengan engine atau motor penggerak.II.7 AplikasiSpesifikasiDieselEngineGeneratorNIIGATAPK1501

MESINT y p e

: 16V32CX

P r o d u k s i

: N i i g a t a E n g i n e r r r i n g Co m p a n y,Ltd

J u m l a h s i l i n d e r / k a t u p : 1 6 T i p e V / 3 2 k a t u p

D i a m e t e r s i l i n d e r

: 3 2 0 m m

D a y a m a k s i m u m

: 3 6 0 m m

P u t a r a n

: 7 5 0 R p m

T e k a n a n m a k s i m u m : 1 5 0 k g f / c m2P e r b a n d i n g a n k o m p r e s i : 1 4

K e c e p a t a n p i s t o n

: 9 , 0 m / s

GENERATOR

T y p e

: I P 2 1 S

O u t p u t

: 5 5 0 0 KW

V o l t a g e

: 6 6 0 0 V o l t

C u r r e n t

: 6 0 1 A

P o w e r f a c t or:0,8

TURBOCHARGER

M a x . S p e ed : 2 5 4 0 0 R p m

M a x . T e m p e r a t u r : 6 5 0 0o CSPESIFICATION GENSET PERKINS

2. Shaft Generator

Pada engine kapal biasanya terdapat shaft generator yang digunakan sebagai pembangkit listrik support sistem untuk menambah effisiensi daya yang digunakan sehingga energi yang digunakan tidak hanya untuk menggerakkan propeller namun juga sebagai pembangkit listrik, generator pada shaft generator umumnya memiliki 3 phase.

Bab III

DATA PRAKTIKUMIII.1 Peralatan dan Fungsi

No.Nama AlatGambarFungsi

1Motor ACMenggerakkan generator

2Generator 3 FaseMengubah energi mekanik menjadi energi listrik

3RegulatorUntuk mengatur besarnya sumber tegangan

4RectifierUntuk mengubah arus AC menjadi arus DC

5Cos meterUntuk mengetahui besarnya sudut phase

6Frekuensi meterUntuk mengukur besarnya frekuensi

7VoltmeterUntuk mengukur besarnya tegangan

8Tangmeter DigitalUntuk mengukur besarnya arus

9LuxmeterUntuk mengukur besarnya intensitas cahaya

10Lampu TLBerfungsi sebagai beban

11Lampu PijarBerfungsi sebagai beban

12TachometerUntuk mengukur putaran (RPM)

10KabelMenghubungkan komponen satu dengan yang lainnya untuk membentuk rangkaian percobaan

III.2 Langkah PercobaanIII.2.1 Generator Beban nol

Membuat rangkaian generator dan motor seperti gambar di bawah ini.

Menghidupkan saklar yang menyalakan motor AC

Menentukan arus medan untuk kelipatan 0,1 A- 0,5 A

Mengukur frekuensi

Mengukur tegangan antar fasa dan tegangan fasa nol

Mengukur putaran generator

III.2.2 Generator Berbeban

Membuat rangkaian generator dan motor seperti gambar di bawah ini

Menghidupkan saklar yang menyalakan motor AC

Memvariasi besarnya beban di lampu pijar dan TL

Mengukur besar arus medan

Mengukur tegangan fase nol

Mengukur arus antar jaringan

Mengukur tingkat penerangan dengan luxmeter pada berbagai tingkatan beban

Mengukur besarnya sudut fase

Mengukur putaran generator

III.2.3 DATA HASIL PERCOBAAN

Percobaan generator sinkron 3 phasa beban nolFrekuensi(Hz)Arus MedanTegangan fasa nolTegangan antar fasaPutaran

(Volt)(Volt)(Rpm)

(Im)ROSOTORSSTTR

-0,21201201202002002001481

-0,41801801803103103101475

530,62202202203603603601470

530,82402402404004004001466

52,512502502504204204201463

Percobaan generator sinkron 3 phasa berbebana. Generator berbeban Lampu Pijar

F

(Hz)Im

(A)Teg phasa nolArus JaringanBebanLUX

(E)Cos Putaran

(Rpm)

(Volt)(A)(watt)

ROSOTOISITIRRST

530,642202202200,140,130,144040400,20,51454

51,50,652202202200,30,30,38080800,30,51438

510,662002002000,450,450,431201201200,40,51420

500,672002002000,860,860,861601601600,50,51403

50,50,682002002000,60,60,61601601600,550,51403

a. Generator berbeban Lampu TLF

(Hz)Im


(E)Cos Putaran

(Rpm)

(Volt)(A)(watt)

ROSOTOISITIRRST

530,62002002000,270,250,253636360,20,51454

51,50,631901901900,450,450,457272720,30,51438

b. Generator berbeban Lampu TL dengan kapasitor

F

(Hz)Im


(E)Cos Putaran

(Rpm)

(Volt)(A)(watt)

ROSOTOISITIRRST

520,62302302300,630,650,63636361,90,931444

501,672402402401,21,381,37272720,30,951399

c. Generator berbeban Lampu TL + Pijar dengan kapasitorF

(Hz)Im


(E)Cos Putaran

(Rpm)

(Volt)(A)(watt)

ROSOTOISITIRRST

490,62102102101,31,31,31521521522,10,951358

470,62002002001,41,41,42322322322,30,941320

510,652102102100,650,650,657676760,951416

500,622102102100,720,720,721161161160,91392

d. Generator berbeban Lampu TL + Pijar tanpa Kapasitor

F

(Hz)Im


(E)Cos Putaran

(Rpm)

(Volt)(A)(watt)

ROSOTOISITIRRST

510,61802102100,60,60,61521521521,30,41417

500,61702002000,80,80,82322322321,80,41396

51,50,642002102100,350,350,357676760,41438

510,631902102100,470,470,471161161160,41423

e. Generator beban tidak seimbang

F

(Hz)Im


(E)Cos Putaran

(Rpm)

(Volt)(A)(watt)

ROSOTOISITIRRST

510,632002002000,280,60,45801601201,30,51415

510,632002002000,450,280,6120801601,80,51416

510,632002002000,60,450,28160120800,5

BAB IV

ANALISA DATA

Perhitungan dataa. Tabel perhitungan

Generator beban nol

Saat generator sinkron bekerja pada beban nol tidak ada arus yang mengalir melalui kumparan jangkar (stator), sehingga :

Pout = Iout x Vout

Generator tanpa beban I = 0 , Pout = 0

Dalam menghitung besarnya frekuensi yang dihasilkan oleh generator tanpa beban menggunakan rumus :

Contoh perhitungan dengan menggunakan Vline : 120, p : 4 serta putaran pada motor (n) : 1481

f = 4 x 1481

120

= 49,36 HzKeterangan: f : frekuensi

n : kecepatan putaran rotor

p : jumlah pasang kutub pada stator

Dengan menggunakan rumus tersebut akan digunakan untuk semua perhitungan frekuensi pada generator beban nol

Tabel hasil percobaan dengan beban nol:

NoImV f perhitunganRpm

10.2120-1481

20.4180-1475

30.6220531470

40.8240531466

5125052,51463

Generator berbeban lampu pijarpada generator berbeban lampu pijar menggunakan beban 40 watt. Dalam menghitung besarnya daya maka menggunakan rumus :

P = 3 V I cos (Contoh perhitungan daya pada generator berbeban lampu pijar dengan Vline sebesar 220 , dengan arus line sebesar 0.14 A serta cos ( sebesar 0.5 leading.

Maka :

P = 3 V I cos ( = 3 x 220 x 0.14 x 0.5

= 46,2 watt

Untuk frekuensi sendiri, menggunakan rumus :

f = 4 x 1454

120= 48,46 Hz

Karena nilai yang didapatkan pada percobaan dan hitungan berbada maka perlu diperhitungkan nilai error frekuensi:

= 53 48,46 x 100%

48,46

= 9,36 %Keterangan: f : frekuensi

n: kecepatan putaran rotor

p: jumlah pasang kutub

P : daya

V : tegangan

I : Arus

Dengan memakai rumus yang sama seperti di atas, maka akan diperoleh hasil seperti pada tabel berikut:

NoV

(Volt)IR(Ampere)IS

(Ampere)IT(Ampere)cos RPMFrekuensi

(Hz)PR(Watt)PS

(Watt)PT(Watt)F (Hz) hitungan% eror

12200.140.140.130.514545346,246,242,948,469,36

22200.30.30.30.5143851.599999947,937,44

32000.430.450.450.514205112913513547,337,75

42000.860.860.860.514035025825825846,766,92

52000.60.60.60.5140350.518018018046,768,34

Generator berbeban lampu TL

Pada generator berbeban lampu TL menggunakan beban 36 watt. Dalam menghitung besarnya daya maka menggunakan rumus :P = 3 V I cos (Contoh perhitungan dengan menggunakan beban sebesar 36 watt, I line sebesar 0.25 A dan juga tegangan fasa sebesar 200 serta cos ( sebesar 0.5, maka didapatkan:

P = 3 V I cos ( = 3 x 200 x 0.25 x 0.5 = 75 wattUntuk frekuensi sendiri, menggunakan rumus

Menghitung besarnya nilai f hitungan pada beban 36 watt dengan putaran 1588 ,

f = 4 x 1454

120 = 48,46 Hz

= (53-48,46) / 48,46




P : daya

V : tegangan

I : Arus


NoV

(Volt)IR

(Ampere)IS

(Ampere)IT

(Ampere)cos RPMFrekuensi

(Hz)PR(Watt)PS(Watt)PT(Watt)F (Hz) hitungan% eror

12000.250.270.250.514545375817548,469,36

21900.450.450.450.5143851,5128,25128,25128,2547,937,44

Generator berbeban lampu TL dengan kapasitor

Daya Generator dengan beban Lampu Pijar

P = 3 V . I . cos Misalkan, P1 = 3 x 230 x 0,65 x 0,93= 417,105 Watt,

Persentase error pengukuran frekuensi terhadap hasil perhitunganHz.

Misalkan, 4 x 1444/120 = 48,13 Hz

%error = (Misalkan, (52 48,13)/ 48,13x 100 = 8 %, sehingga diperoleh dataNoV

(Volt)IR

(Ampere)IS

(Ampere)IT

(Ampere)cos RPMFrekuensi

(Hz)PR(Watt)PS(Watt)PT(Watt)F (Hz) hitungan% eror

12300.60.630.650.93144452385,02404,271417,10548,138

22401,31.21.380.95139950889,2820,8943,9246,637,2

Generator berbeban lampu TL + pijar dengan capasitor

Pada generator berbeban lampu TL dengan kapasitor menggunakan beban 36 watt. Dalam menghitung besarnya daya maka menggunakan rumus :P = 3 V I cos (Contoh perhitungan dengan menggunakan beban sebesar 152 watt, I line sebesar 1,3 A dan juga tegangan fasa sebesar 210 serta cos ( sebesar 0.95, maka didapatkan:P = 3 V I cos ( = 3 x 210 x 1,3 x 0.95 = 778,05 wattUntuk frekuensi sendiri, menggunakan rumus :

Menghitung besarnya nilai f hitungan pada beban 152 watt,

f = 4 x 1358

120

= 45,26 Hz




P : daya

V : tegangan

I : Arus

NoV

(Volt)IR(Ampere)IS

(Ampere)IT(Ampere)cos RPMF (Hz) percobaanPR(Watt)PS


12101,31,31,30.95135849778,05778,05778,0545,268,28

22001,41,41,40.94132047789,6789,6789,6446,81


NoV

(Volt)IR(Ampere)IS

(Ampere)IT(Ampere)cos RPMF (Hz) percobaanPR(Watt)PS


32100.650.650.650.95141651389,02389,02389,0247,28,05

42100,720,720,720.9139250408,24408,24408,2446,47,75

Generator berbeban lampu TL + pijar tanpa kapasitor

Pada generator berbeban lampu TL + pijar tanpa kapasitor menggunakan beban 152 watt. Dalam menghitung besarnya daya maka menggunakan rumus :P = 3 V I cos (Contoh perhitungan dengan menggunakan beban sebesar 152 watt,I line sebesar 0,6 dan juga tegangan fasa sebesar 180 serta cos ( sebesar 0.4, maka didapatkan:P = 3 V I cos (

= 3 x 180 x 0.6x 0.4 = 129,6 wattUntuk frekuensi sendiri, menggunakan rumus :

Menghitung besarnya nilai f hitungan pada beban 152 watt dengan puataran 1417

f = 4 x 1417

120

= 47,23 Hz

= 51 47,23 47,23

= 7,98Keterangan: f : frekuensi



P : daya

V : tegangan

I : Arus

Dengan memakai rumus yang sama seperti di atas, maka akan diperoleh hasil seperti pada tabel berikut:NoV

(Volt)IR

(Ampere)IS

(Ampere)IT

(Ampere)cos RPMF (Hz) `percobaanPR(Watt)PS(Watt)PT (Watt)F (Hz) hitungan% eror

11800.60.60.60.4141751129,6129,6129,647,237,98

21700.80.80.80.4139650163,2163,2163,246,537,45

32000.350.350.350.4143851.584848447,937,44

41900.470.470.470.4142351107,16107,16107,1647,437,52

Beban tak seimbang

Daya generator dengan beban tak seimbang

P = 3 V . I . cos P1 = 3 x 200 x 0,6 x 0,5= 180 Watt,

Persentase error pengukuran frekuensi terhadap hasil perhitunganHz.

Misalkan, 4 x 1415/120= 47,16 Hz

%error = (%error = (51-47,16)/ 47,16100 = 8,14 %,

NoV

(Volt)IR

(Ampere)IS

(Ampere)IT

(Ampere)cos RPMF (Hz) percobaanPR(watt)PSWatt)PT (Watt)F (Hz) hitungan% eror

12000.450.280.60.51415511358418047,168,14

22000.60.450.280.51416511801358447,28,05

32000,280,60,450.51416518418013547.28,05

Grafik

1. Generator tanpa beban

Grafik Hubungan Im terhadap Vp

Grafik diatas menunjukkan bahwa semakin besar arus eksitasi yang diberikan, tegangannya juga semakin besar. Hal ini sesuai dengan persamaan Eo = c n , dimana tegangan berbanding lurus dengan fluks magnet dan fluks magnet = B.I.L maka semakin besar arus eksitasi yang diberikan, tegangannya juga semakin lebih besar.

Grafik Hubungan Im terhadap Rpm

Grafik diatas menunjukkan bawah semakin besar arus medannya maka putaran (RPM) justru akan menurun. Dalam prinsip kerjanya, putaran ini memotong garis-garis gaya magnet atau fluks magnetic, sehingga apabila arus eksitasi diperbesar dan membuat gaya magnet semakin besar bisa menghambat putaran ini.

Graik Hubungan Rpm terhadap Tegangan

Berdasarkan grafik hasil percobaan generator tanpa beban diatas, ketika arus medannya diperbesar ternyata putaran motor akan berkurang karena tegangan ini berbanding lurus dengan arus eksitasi.

2. Generator berbeban lampu pijar

Beban dan tegangan

Grafik di atas menunjukkan bahwa beban berbanding terbalik dengan beban pada generator, artinya setiap peningkatan beban maka akan terjadi penurunan arus dan tegangan. Hal ini telah sesuai dengan teori bahwa lampu pijar yang merupakan beban resistif dapat mengakibatkan drop tegangan meskipun relative kecil. Jika diberi beban yang lebih besar, tentunya membutuhkan arus listrik yang semakin tinggi juga, dan untuk memenuhi arus listrik yang besar, tegangannya turun atau terjadi drop voltage.

Arus Keluaran terhadap beban

Garfik diatas menunjukkan bahwa semakin besar bebannya makaSemakin besar pula arus eksitasi yang diberikan. Beban terhadap RPM

Grafik di atas menunjukkan bahwa terjadi penurunan putaran seiring peningkatan beban. Hal ini disebabkan pada saat beban meningkat maka terjadi penurunan tegangan sehingga berpengaruh pada putaran generator. Hal ini sesuai dengan rumus P = 3 V I cos. Im vs RPM

Grafik di atas menunjukkan bahwa terjadi penurunan putaran seiring peningkatan arus eksitasi. Ini menunjukkan bahwa RPM berbanding terbalik dengan Arus Medan. Hal ini tidak sesuai dengan rumus V = C n , dimana V = I. R, disebabkan karena alat ukur putaran (tacho meter) yang dipakai pada saat mengukur putaran generator di percobaan mengalami error. Beban terhadap Im

Garfik diatas menunjukkan bahwa semakin besar bebanny maka semakin besar pula arus eksitasinya3. Generator berbeban lampu TL

Tegangan vs Beban

Grafik di atas menunjukkan bahwa beban berbanding terbalik dengan tegangan pada generator, artinya setiap peningkatan beban maka akan terjadi penurunan arus dan tegangan. Hal ini telah sesuai dengan teori bahwa lampu TL yang bersifat induktif akan terjadi penurunan tegangan yang cukup besar dengan factor daya terbelakang.. Bila dibandingkan dengan beban resistif, drop voltage akibat beban induktif ini lebih besar. Dan cos juga menunjukkan hal adanya leading sehingga ini telah sesuai dengan teori.

Beban terhadap RPM

Grafik di atas menunjukkan bahwa terjadi penurunan putaran seiring peningkatan bebanhal ini disebabkan pada saat beban meningkat maka terjadi penurunan tegangan sehingga berpengaruh pada putaran generator. Hal ini sesuai dengan rumus P = 3 V I cos. Dalam prinsip kerjanya, putaran ini memotong garis-garis gaya magnet atau fluks magnetic, sehingga apabila arus eksitasi diperbesar dan membuat gaya magnet semakin besar bias menghambat putaran ini. Beban terhadap Arus Keluaran

Grafik di atas menunjukkan bahwa terjadi peningkatan arus fase berbanding lurus dengan peningkatan beban. Hal ini tidak sesuai dengan V = I. R, disebabkan karena pembebanan bersifat kapasitif yang diakibatkan oleh lampu TL. Arus akan mendahului tegangan sebesar 900. Fluksi yang dihasilkan oleh arus jangkar akan searah dengan fluksi arus medan sehingga reaksi jangkar yang terjadi Im vs RPM

Grafik di atas menunjukkan bahwa terjadi peningkatan RPM terhadap penurunan arus. Hal ini sesuai dengan rumus V = C n , dimana V = I. R, disebabkan karena pembebanan bersifat kapasitif yang diakibatkan oleh lampu TL. Arus akan mendahului tegangan sebesar 900. Fluksi yang dihasilkan oleh arus jangkar akan searah dengan fluksi arus medan sehingga reaksi jangkar yang terjadi akan magnetising artinya pengaruh reaks jangkar akan menguatkan fluksi arus medan.

Beban terhadap Im

Garfik diatas menunjukkan bahwa semakin besar bebannya maka semakin besar pula arus eksitasinya4. Generator berbeban lampu TL dengan kapasitor

Tegangan dan Beban

Grafik di atas menunjukkan bahwa beban berbanding lurus dengan tegangan pada generator, artinya setiap peningkatan beban maka akan terjadi penambahan tegangan. Hal ini tidak sesuai dengan teori bahwa ameskipun lampu TL yang bersifat induktif dan lampu pijar yang bersifat resistif dapat mengakibatkan penurunan tegangan namun ketika ditambah dengan kapasitor yang bersifat kapasitif dapat membuat tegangan tidak drop terlalu besar. Hal ini mungkin disebabkan karena faktor penglihatan kita kurang teliti ketika percobaan Beban terhadap RPM

Grafik di atas menunjukkan bahwa terjadi penurunan putaran seiring peningkatan bebanhal ini disebabkan pada saat beban meningkat maka terjadi penurunan tegangan sehingga berpengaruh pada putaran generator. Hal inisesuaidenganrumus P = 3 V I cos. Beban terhadap Arus Medan

Grafik di atas menunjukkan bahwa terjadi peningkatan arus fase berbanding lurus dengan peningkatan beban. Hal ini tidak sesuai dengan V = I. R, disebabkan karena pembebanan bersifat kapasitif yang diakibatkan oleh lampu TL. Arus akan mendahului tegangan sebesar 900. Fluksi yang dihasilkan oleh arus jangkar akan searah dengan fluksi arus medan sehingga reaksi jangkar yang terjadi

Im vs RPM


Lux terhadap Im

Garfik diatas menunjukkan bahwa semakin besar arus eksitasinya maka semakin besar pula nilai LUX nya5. Generator berbeban lampu TL dan pijar dengan kapasitor

Tegangan dan Beban

Grafik diatas menunjukkan bahwa beban berbanding terbalik dengan tegangan pada generator, artinya setiap peningkatan beban maka akan terjadi penurunan tegangan. Hal ini telah sesuai dengan teori bahwa meskipun lampu TL yang bersifat induktif dan lampu pijar yang bersifat resistif dapat mengakibatkan penurunan tegangan namun ketika ditambah dengan kapasitor yang bersifat kapasitif dapat membuat tegangan tidak drop terlalu besar. Beban terhadap RPM

Grafik di atas menunjukkan bahwa terjadi penurunan putaran seiring peningkatan bebanhal ini disebabkan pada saat beban meningkat maka terjadi penurunan tegangan sehingga berpengaruh pada putaran generator. Hal inisesuaidenganrumus P = 3 V I cos. Beban terhadap Arus Medan

Grafik di atas menunjukkan bahwa terjadi peningkatan arus fase berbanding lurus dengan peningkatan beban. Hal ini tidak sesuai dengan V = I. R, disebabkan karena pembebanan bersifat kapasitif yang diakibatkan oleh lampu TL. Arus akan mendahului tegangan sebesar 900. Fluksi yang dihasilkan oleh arus jangkar akan searah dengan fluksi arus medan sehingga reaksi jangkar yang terjadi Im vs RPM


Beban terhadap Im

Garfik diatas menunjukkan bahwa semakin besar bebannya, nilai arus eksitasinya semakin menurun. Hal ini berbeda dengan sebelumnya. Hal ini disebabkan karena mungkin pada saat percobaan kurang teliti dalam penglihatan hasil pada alat.

6. Generator berbeban lampu TL dan pijar tanpa kapasitor

Tegangan dan Beban

Grafik diatas menunjukkan bahwa setiap peningkatan beban maka akan terjadi penurunan tegangan. Hal ini telah sesuai dengan teori bahwa meskipun lampu TL yang bersifat induktif dan lampu pijar yang bersifat resistif dapat mengakibatkan penurunan tegangan namun ketika ditambah dengan kapasitor yang bersifat kapasitif dapat membuat tegangan tidak drop terlalu besar. Beban terhadap RPM

Grafik di atas menunjukkan bahwa terjadi penurunan putaran seiring peningkatan beban. Hal ini disebabkan pada saat beban meningkat maka terjadi penurunan tegangan sehingga berpengaruh pada putaran generator. Hal inisesuaidenganrumus P = 3 V I cos. Beban terhadap Arus Medan

Grafik diatas menunjukkan bahwa terjadi penurunan beban seiring prnignkatan arus medan. Hal ini tidak sesuai dengan pernyataan sebelumnya yang menyebutkan bahwa memang tidak ada hubungannya antara variasi beban dengan berapa besar arus eksitasi yang diberikan. Arus eksitasi yang diberikan besarnya tergantung regulator. Hal ini disebabkan karena faktor di lapangan yang kadang berbeda dengan teori yang disebutkan. Arus jaringan terhadap beban

Pada grafik di atas menunjukkan bahwa pada peningkatan beban terjadi peningkatan arus fasa nol, artinya arus fasa nol berbanding lurus dengan beban. Hal ini sesuai dengan perumusan P = 3 V I Cos . Yaitu antara arus dan beban adalah saling berbanding lurus.

RPM terhadap Frekuensi

Berdasarkan grafik diatas, besarnya frekuensi dan RPM adalah sebanding. Namun pembebanan yang diberikan justru membuat frekuensi dan RPM menurun.

7. Generator beban tidak seimbang

IS vs BEBAN

Berdasarkan grafik diatas, besarnya arus Jaringan (it) sebanding lurus dengan beban yang meningkat.IT vs BEBAN

Berdasarkan grafik diatas, besarnya arus Jaringan (it) sebanding dengan beban yang meningkat.

IR vs BEBAN

PEMBAHASAN

1. Pada generator berbeban nol

Dimana dalam generator berbeban nol didapatkan besarnya daya yang dihasilkan oleh generator berbeban nol sama dengan tegangan yang dihasilkan. Karena arus yang dihasilkan pada percobaan berbeban nol adalah nol. Hal ini karena tidak ada beban yang diberikan pada generator.

2. Pada generator berbeban

Pada percobaan berbeban didapatkan semakin besar beban maka tegangan yang dihasilkan akan semakin kecil. Tetapi arus eksitasi akan semakin besar sesuai dengan rumus:

P = 3 V I cos (Apabila beban naik maka output daya juga akan naik sehingga arus eksitasi juga akan semakin besar. Arus eksitasi akan mempengaruhi besarnya fluks yang ditimbulkan oleh stator. Sehingga apabila beban naik maka putaran akan turun karena pembebanan pada rotor. Pada generator dengan tambahan beban kapasitor maka tegangan yang dihasilkan akan lebih besar dibandingkan dengan tanpa kapasitor. Hal ini dikarenakan adanya kapasitor yang menyimpang arusBAB V

KESIMPULAN1. Pada saat lampu pijar, Dimana semakin kecil Rpm semakin besar nilai beban yang diberikan.

2. Pada saat lampu TL dengan kapasitor, Dimana beban yang diberikan kecil maka nilai Rpm semakin besar.

3. Pada saat lampu total dengan kapasitor, Dimana beban yang diberikan dan nilai Rpm sama dengan sama yaitu berupa titik.

4. Pada saat lampu total tanpa kapasitor, Dimana beban yang diberikan dan nilai Rpm sama dengan sama yaitu berupa titik.

5. Pada saat generator tidak berbeban, apabila arus dinaikkan, maka tegangan yang akan dihasilkan juga akan naik.

6. Pada saat generator berbeban (Lampu TL), menunjukkan bahwa terjadi beban semakin tinggi maka nilai daya semakin meningkat.7. Perbandingan pada saat lampu TL dengan menggunakan kapasitor dan tanpa kapasitor yaitu meningkatnya arus. Karena kapasitordapatmenyimpanarus. QUOTE ,

Gambar Stator

Sumber: fabricast.com, 2012

Gambar Rotor

Sumber: fabricast.com, 2012

Gambar rotor non salient pole (kutub silinder)

dasar teori generator 3 fasa new

Documents