LAPORAN PRAKTIKUMNO LOAD DAN LOAD GENERATOR SINKRONTeknik Tenaga
Listrik
PERCOBAAN O2Tanggal Percobaan : 31 Maret 2015
Disusun oleh :
M Rizky Adriansyah S
( 12 / 3.31.13.0.13 )
LT-2APROGRAM STUDI TEKNIK LISTRIK
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO
POLITEKNIK NEGERI SEMARANG
20151.1. PENDAHULUANMesin sinkron bila difungsikan sebagai motor
berputar dalam kecepatan konstan, apabila dikehendaki kecepatan
yang bersifat variabel, maka motor sinkron di-lengkapi dengan
dengan pengubah fre-kuensi seperti Inverteratau
Cyclo-converter.Sebagai generator, beberapa mesin sinkron sering
dioperasikan secara paralel, seperti di pusat-pusat pembangkit.
Ada-pun tujuan dari paralel adalah adanya pembagian beban antara
generator yang satu dengan lainnya. Ada dua struktur medan magnet
pada mesin sinkron yang merupakan dasar keja dari mesin tersebut,
yaitu kumparan yang mengalirkan penguatan DC dan sebuah jangkar
tempat dibangkitkannya ggl AC. Hampir semua mesin sinkron mempunyai
jangkar diam (stationer) dan struktur medan berputar. Kumparan DC
pada struktur medan yang berputar dihubungkan pada sumber luar
melalui slipring dan sikat, tetapi ada juga yang tidak
mempergunakan sikat yaitu sistem brushless excitation1.2. TUJUAN1.
Dapat memahami pengertian no load dan load generator sinkron.2.
Dapat memahami gambar rangkaian no load dan load generator
sinkron.3. Dapat mengukur tegangan dan arus pada generator sinkron
dengan menggunakan alat amperemeter dan voltmeter.4. Menentukan
nilai R (ohm) suatu beban dengan menggunakan alat multimeter.1.3.
DASAR TEORIGenerator sinkron adalah mesin sinkron yang digunakan
untuk mengubah daya mekanik menjadi daya listrik bolak-balik (ac).
Pada dasarnya Generator sinkron terdiri dari stator, rotor, dan
celah udara.Motor DC adalah motor yang bekerja dengan sumber
tegangan DCPower Supply adalah Alat yang berfungsi untuk
menghasilkan tegangan yang dibutuhkan.
Volt meter adalah Alat untuk mengukur tegangan.
Ampere meter adalah Alat untuk mengukur arus.
Saat awal jangan memasangkan motor DC dengan alternator : ini
berarti bahwa hanya motor DC yang harus dijalankan.Startng dari 0
V, meningkatkan nilai tegangan suplai DC untuk memulai motor DC dan
menyesuaikan tegangan ini hingga kecepatan nominal alternator
tercapai.Ketika motor dc telah panas, mengukur arus exciter, arus
dan tegangan yang diserap oleh motor DC :
IEM = .. (A)IM = .. (A)
UM = . (V)
Menghitung daya yang diserap oleh armatur motor:
PMm = UM (IM IEM) = . (W)
Sesuai dengan kerugian mekanik motor DCMenghentikan motor dan
pasangkan motor DC dengan alternator tetapi tidak pada exciter
generator.
Mulai lagi dari 0 V, menambah supply tegangan DC untuk memulai
set motor-alternator dan menyesuaikan tegangan hingga kecepatan
nominal alternator tercapai.Ukur arus exciter, tegangan arus dan
diserap oleh motor DC :
IEM0 = (A)
IM0 = . (A)
UM0 = . (V)
dan menghitung daya yang diserap oleh dinamo motor
PM0 = UM0 (IM0 IEM0) = . (W)
Perbedaan
PGM = PM0 PMm = .. (W)
merupakan kerugian mekanik alternator.Sekarang, dengan
alternator motor yang ditetapkan pada kecepatan nominal generator,
alternator mengeksitasi sehingga untuk menghasilkan tegangan
nominal UN.Mengukur arus exciter, tegangan arus dan diserap oleh
motor dc:
IEMe = . (A)
IMe = . (A)
UMe = .. (V)
dan menghitung daya yang diserap oleh armature motor :
PMe = UMe (IMe IEMe) = . (W)
Perbedaan
PGFe = PMe PM0 = .. (W)
Merupakan rugi-rugi inti besi alternatorTidak ada kerugian beban
alternator :
PG0 = PGm + PGFe = .. (W)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. Gambar menunjukkan jika beban generator
bersifat resistif mengakibatkan penurunan tegangan relatif kecil
dengan faktor daya sama dengan satu. Jika beban generator bersifat
induktif terjadi penurunan tegangan yang cukup besar dengan faktor
daya terbelakang (lagging). Sebaliknya, Jika beban generator
bersifat kapasitif akan terjadi kenaikan tegangan yang cukup besar
dengan faktor daya mendahului (leading)1.4. Alat dan Bahan
1. Power Supply2. Motor DC3. Exciter4. RPM meter5. Volt
Meter
6. Ampere Meter
7. Generator Sinkron8. ELCB9. Kabel Jumper
10. Multimeter Digital
1.5. GAMBAR RANGKAIAN
Gambar 1. Rangkaian No Load Test
Gambar 2. Rangkaian Load Tes1.5. LANGKAH KERJA
A. No Load test1. Dalam melakukan praktek tentang no load dan
load generator sinkron terlebih dahulu di persiapkan alat yang akan
digunakan yaitu kabel jumper merah dan hitam ,multimeter digital,
powersupply, voltmeter, Amperemeter,RPM meter, generator sinkron
dan motor DC.
2. Rangkai kabel dengan melihat gambar 1.1 untuk pengukuran
tanpa beban3. Rangkai pada generator sinkron dengan hubungan
bintang.4. Atur range batas ukur 1000 mA pada amperemeter.5. Atur
range batas ukur 500 V DC pada voltmeter
6. On kan power supply.7. Atur tegangan hingga mendapatkan
kecepatan RPM sampai 30008. Atur arus eksitasi seperti pada tabel,
catat hasilnya pada tabel percobaan9. Turunkan kecepatan menjadi
2500 rpm dan 2000 rpm
10. Lakukan seperti langkah nomer 811. Setelah selesai, kecilkan
arus eksitasi dan kecepatan kemudian Offkan Power Supply.B. Load
test1. Dalam melakukan praktek tentang no load dan load generator
sinkron terlebih dahulu di persiapkan alat yang akan digunakan
yaitu kabel jumper merah dan hitam ,multimeter digital,
powersupply, voltmeter, Amperemeter,RPM meter, generator sinkron
dan motor DC2. Rangkai kabel dengan melihat gambar 1.2 untuk
pengukuran tanpa beban3. Rangkai pada generator sinkron dengan
hubungan bintang.4. Hubungkan generator dengan beban R1 terlebih
dahulu5. Atur range batas ukur 1000 mA pada amperemeter.
6. Atur range batas ukur 500 V DC pada voltmeter
7. On kan power supply.
8. Atur tegangan hingga mendapatkan kecepatan RPM sampai 30009.
Atur arus eksitasi hingga tegangan yang dihasilkan generator
menjadi 380 V10. On kan saklar ELCB, amati apa yang terjadi, catat
hasilnya pada tabel
11. Ganti beban menjadi R2, R3, R4, R5, R6, R7 dan lakukan
seperti langkah nomer 9 10
12. Ganti beban menjadi L1, L2, L3, L4, L5 dan lakukan seperti
langkah nomer 9 10
13. Ganti beban menjadi C1, C2, C3 dan lakukan seperti langkah
nomer 9 1014. Setelah selesai, kecilkan arus eksitasi dan kecepatan
kemudian Offkan Power Supply.1.6. HASIL PERCOBAANTabel A. No Load
TestSpeed (min)300025002000
Ig mAUs (V)Us (V)Us (V)
100200160130
150300240190
200360300240
250340280
300380300
350320
400340
450350
500360
550370
Tabel B. Load TestRIs (A)Us (V)LIs (A)Us (V)CIs (A)Us (V)
R10,4360L10,3340C10,35410
R20,55350L20,35320C20,5440
R30,85340L30,55280C30,9460
R41,1300L40,7250C4
R51,3240L50,8210C5
1.7. PEMBAHASANData-data hasil percobaan menunjukkan bahwa
kecepatan putaran generator akan berpengaruh terhadap hasil output
dari generator itu sendiri. Semakin cepat generator diputar maka
generator akan lebih cepat mencapai arus nominalnya dengan arus
yang lebih kecil jika dibandingkan dengan ketika generator diputar
dengan kecepatan yang lebih lambat.Namun kita tidak bisa seenaknya
menambah kecepatan generator. Kita juga harus memperhatikan
karakteristiknya dari generator itu sendiri. Setiap generator
mempunyai batas maksimal kecepatan putaran yang diperbolehkan. Jika
generator diputar melebihi batas tersebut akan sangat berisiko
terhadap keamanan generator itu sendiri. Selain itu badak
kemungkinan ketidakstabilan output tegangan jika generator dipaksa
untuk berputar melebihi putaran nominalnya.Pada pembebanan
kapasitif, semakin besar arus beban semakin besar tegangan terminal
generator. Karena sifat dari beban kapasitif yaitu arus mendahului
tegangan. Sehingga jika alternator dibebani kapasitif, maka arus
jangkar akan mendahului GGL induksi yang dibangkitkan. Dengan arus
jangkar yang mendahului tersebut akan menghasilkan dan memperkuat
fluks jangkar (a). Sehingga fluks total (R) semakin besar Dengan
fluks total yang semakin besar maka GGL induksi yang dihasilkan
generator semakin besar jugaPada pembebanan induktif, semakin besar
arus beban semakin kecil tegangan terminal generator. Karena sifat
dari beban induktif yaitu arus tertinggal terhadap tegangan.
Sehingga jika alternator dibebani induktif, maka arus jangkar
ketinggalan terhadap GGL induksi yang dibangkitkan. Dengan arus
jangkar yang ketinggalan tersebut maka akan dihasilkan fluks
jangkar (a) yang semakin turun sehingga fluks total (r) semakin
kecil. Dengan fluks total yang semakin kecil maka GGL induksi yang
dihasilkan generator semakin kecil jugaPada pembebanan resistif,
fluk tidak akan terpengaruh. Sehingga tegangan yang dihasilkan
generator relative tetap.1.8. KESIMPULANDari percobaan diatas dapat
di simpulkan bahwa :
1. Semakin besar RPM yang di hasilkan, maka semakin besar pula
tegangan yang dihasilkan dan arusnya pun tidak begitu besar2. Jika
pengukuran tanpa beban maka arus yang dibutuhkan tidak terlalu
besar, sebaliknya jika berbeban maka arus eksitasinya harus di
tambah3. Jika alternator dibebani induktif, semakin besar
induktansi berarti semakin besar arus yang mengalir pada beban.
Dengan arus beban yang semakin besar, maka akan semakin besar juga
pengurangan flux total pada motor.Karena fluks total semakin kecil,
tegangan yang dihasilkan generator akan semakin kecil.4. Jika
alternator dibebani kapasitif, semakin besar induktansi berarti
semakin besar arus yang mengalir pada beban. Dengan arus beban yang
semakin besar, maka akan semakin besar juga penambahan flux total
pada motor.Karena fluks total semakin besar, tegangan yang
dihasilkan generator akan semakin besar.5. Jika alternator dibebani
resistif, fluk motor tidak akan terpengaruh.Sehingga tegangan yang
dihasilkan generator relative tetap.1.9. DAFTAR PUSTAKA
DE LORENZO. 2011. Electrical power engineering. Italy : DE
LORENZO SPA
https://biondiocta.wordpress.com/2012/10/16/pengertian-motor-listrik-dc/
http://ieeexplore.ieee.org/xpl/articleDetails.jsp?reload=true&arnumber=6057282
http://dunia-listrik.blogspot.com/2009/04/generator-sinkron.html
