Gambar 2.23 berikut menunjukkan diagram phasor dan medan magnet yang dihasilkan pada generator yang dihubung singkat
.
E B
B B
R
stat net
R a
a
I
a
I
a
jX
s
I
a
V = 0
Φ
i Diagram Phasor ii Medan Magnet
Gambar 2.23 Diagram Phasor dan Medan Magnet saat Hubung Singkat
Karena Bstat hampir meniadakan BR, medan magnet Bnet sangat kecil. Oleh karena itu, mesin tidak saturasi dan SCC berbentuk linear.
Dari kedua test tersebut di atas diperoleh : - E
a
dari test beban nol Open Circuit - I
a
dari test hubung singkat Short Circuit Diperoleh impedansi sinkron :
Z
s
=
a a
s a
I E
jX R
= +
2 2
…………………2.24
Karena R
a
X
S
, maka impedansi sinkron menjadi : Z
s
≈ X
s
≈
a a
I E
2.8.3 Karakteristik dan Penentuan Parameter Generator Sinkron Berbeban : V = VI
f
Beberapa langkah untuk menentukan parameter generator sinkron berbeban antara lain sebagai berikut :
a. Generator diputar pada kecepatan nominal n b. Beban Z
L
terpasang pada terminal generator sinkron
Universitas Sumatera Utara
c. Arus medan I
f
dinaikkan dari nol hingga maksimum secara bertahap d. Catat tegangan terminal V
t
pada setiap peningkatan arus medan I
f
R R
X
a s
adj
R L
V V
f f
f Φ
L O
A D
I
a
E
a
Gambar 2.24 Rangkaian Generator Sinkron Berbeban
Dari Gambar 2.24 diperoleh persamaan umum generator sinkron berbeban : E
a
= V
Φ
+ I
a
R
a
+ jX
s
…………..2.27 V
Φ
= E
a
- I
a
R
a
+ jX
s
…………. 2.28 Pada generator berbeban, Ia = I
L
bernilai konstan karena beban Z
L
tetap
. I
a
A
I
f
A k
2
k
2
k
2
Cos Φ = 0 lagging
Cos Φ = 0 leading
Cos Φ = 0,8 lagging
Gambar 2.25 Karakteristik Generator Sinkron Berbeban
2.8.4 Karakteristik Luar Generator Sinkron : V
Φ
= f I
L
Karakteristik ini akan memperlihatkan pengaruh dari perubahan arus beban I
L
terhadap tegangan terminal generator sinkron V
Φ
. Dalam penentuan
Universitas Sumatera Utara
karakteristik luar generator sinkron, beberapa hal yang perlu diperhatikan adalah sebagai berikut :
a. Kecepatan putar generator sinkron n tetap b. Arus medan I
f
konstan c. Faktor daya cos
φ tetap
Dari gambar rangkaian generator sinkron berbeban yang telah diperlihatkan pada Gambar 2.24 sebelumnya, diperoleh persamaan :
Ea = V
Φ
+ I
a
R
a
+ jX
s
………….2.29 Sehingga Persamaan tegangan terminal V
Φ generator sinkron dalam keadaan berbeban :
V
Φ
= E
a
- I
a
R
a
+ jX
s
…………. 2.30 Dalam hal ini, arus yang mengalir pada stator sama dengan arus yang mengalir
pada beban atau: Ia = I
L
maka : V
Φ
= E
a
– I
L
R
a
+ jX
s
…………. 2.31 V
Φ
= cn Φ – I
L
Z
s
……………..….. 2.32 V
Φ
= cnI
f
– I
L
Z
s
……………….... 2.33
Karena c, n dan I
f
konstan : V
Φ
= k
1
– I
L
Z
S
…………………... 2.34 Nilai Zs tetap, sehingga :
V
Φ
= k
1
– I
L
k
2
…………………. ..2.35
Universitas Sumatera Utara
Jika arus beban I
L
= 0 beban nol, maka : V
Φ
= k
1
Jika tegangan terminal V
Φ
= 0 hubung singkat, maka :
cn Z
I cn
V I
s l
f
+ Φ
=
I
f
=………………. 2.36 Berikut ini merupakan gambar karakteristik luar generator sinkron dengan beban
induktif pada berbagai harga cos φ.
PF = 1 PF = 0,8
PF = 0,6
I
L
A V
Φ
V
Gambar 2.26 Karakteristik Luar Generator Beban Induktif
2.8.5 Karakteristik Pengaturan Generator Sinkron : I
