436 Mesin Listrik
b Gambar 5.129 Kurva dan Rangkaian Ekuivalen
Alternator Tanpa Beban
Bila Alternator diberi beban yang beru- bah-ubah maka besarnya tegangan ter-
minal V akan berubah-ubah pula, hal ini disebabkan adanya kerugian tegangan
pada:
x
Resistansi jangkar Ra
x
Reaktansi bocor jangkar
X
L
x
Reaksi Jangkar Xa a. Resistansi Jangkar
Resistansi jangkarfasa Ra menyebab- kan terjadinya tegangan jatuh Kerugian
teganganfasa I.Ra yang sefasa de- ngan arus jangkar.
b. Reaktansi Bocor Jangkar Saat arus mengalir melalui penghantar
jangkar, sebagian fluk yang terjadi tidak mengimbas pada jalur yang telah
ditentukan, hal seperti ini disebut Fluk Bocor.
Gambar 5.130 Kondisi Reaksi Jangkar
c. Reaksi Jangkar Adanya arus yang mengalir pada
kumparan jangkar saat Alternator dibe- bani akan menimbulkan fluksi jangkar
I
A
yang berintegrasi dengan fluksi yang dihasilkan pada kumparan medan
rotor
I
F
, sehingga akan dihasilkan suatu fluksi resultan sebesar :
A F
R
I I
I Interaksi antara kedua fluksi ini disebut
sebagai reaksi jangkar, seperti diperli- hatkan pada Gambar 5.130. yang
mengilustrasikan kondisi reaksi jangkar untuk jenis beban yang berbeda-beda.
Gambar a, memperlihatkan kondisi reaksi jangkar saat alternator dibebani
tahanan resistif sehingga arus jangkar Ia sefasa dengan Ggl Eb dan
I
A
akan tegak lurus terhadap
I
F
.
5.7.5 Alternator Berbeban
Di unduh dari : Bukupaket.com
Mesin Listrik 437
Gambar b, memperlihatkan kondisi reaksi jangkar saat alternator dibebani
kapasitif, sehingga arus jangkar Ia mendahului Ggl Eb sebesar
T dan
I
A
terbelakang ter- hadap
I
F
dengan sudut 90 -
T.
Gambar c, memperlihatkan kondisi reaksi jangkar saat dibebani kapasitif
murni yang mengakibatkan arus jangkar Ia mendahului Ggl Eb sebesar
90
dan
I
A
akan memperkuat
I
F
yang berpe- ngaruh terhadap pemagnetan.
Gambar d, memperlihatkan kondisi reaksi jangkar saat arus diberi beban
induktif murni sehingga mengakibatkan arus jangkar Ia terbelakang dari Ggl Eb
sebesar
90
dan
I
A
akan memper- lemah
I
F
yang berpengaruh terhadap pemagnetan.
Jumlah dari reaktansi bocor
X
L
dan reaktansi jangkar Xa biasa disebut
reaktansi sinkron Xs. Vektor diagram untuk beban yang ber-
sifat Induktif, resistif murni, dan kapasitif diperlihatkan pada gambar 5.131.
Berdasarkan gambar diatas, maka bisa ditentukan besarnya tegangan jatuh
yang terjadi, yaitu : Total Tegangan Jatuh pada Beban :
=
. .
.
L a
a
X I
X I
j R
I
=
I R j X
X
a a
L
{ }
=
I R j X
I Z
a s
s
{ }
.
Gambar 5.131 Vektor Diagram dari Beban Alternator
Untuk bisa menentukan nilai reaktansi dan impedansi dari sebuah alternator,
harus dilakukan percobaantest. Ada tiga jenis test yang biasa dilakukan,
yaitu :
x Test Tanpa beban Beban Nol. x Test Hubung Singkat.
x Test Resistansi Jangkar.
5.7.6 Menentukan Resis- tansi dan Reaktansi
Di unduh dari : Bukupaket.com
438 Mesin Listrik
¾ Test Tanpa Beban Test Tanpa Beban dilakukan pada
kecepatan sinkron dengan rangkaian jangkar terbuka tanpa beban seperti
diperlihatkan pada gambar 5.132 perco- baan dilakukan dengan cara mengatur
arus medan If dari nol sampai rating tegangan output terminal tercapai.
Gambar 5.132 Rangkaian Test Alternator Tanpa Beban
¾ Test Hubung Singkat
Untuk melakukan test ini terminal alter- nator dihubung singkat dengan Amper-
meter diletakkan diantara dua penghan- tar yang dihubung singkat tersebut lihat
Gambar 5.133. Arus medan dinaikkan secara bertahap sampai diperoleh arus
jangkar maksimum. Selama proses test arus If dan arus hubung singkat Ihs
dicatat. Dari hasil kedua test diatas, maka da-
pat digambar bentuk karakteristik seperti diperlihatkan pada gambar 5.133.
Impedansi sinkron dicari berdasarkan hasil test, adalah :
Ohm kons
I I
Eo Z
f hs
s
........ tan
Kumparan jangkar
Stator
A If
Kumparan Medan
Ihs
Rotor n
Gambar 5.133 Rangkaian Test Alternator di Hubung Singkat
Gambar 5.134 Karakteristik Tanpa Beban dan Hubung Singkat sebuah Alternator
¾ Test Resistansi Dengan rangkaian medan terbuka,
resistansi DC diukur antara dua terminal output sehingga dua fasa terhubung
secara seri Gambar 5.135. Resistansi per fasa adalah setengahnya dari yang
diukur. Dalam kenyataannya nilai resistansi di-
kalikan dengan suatu faktor untuk menentukan nilai resistansi AC efektif,
eff
R . Faktor ini tergantung pada bentuk
dan ukuran alur, ukuran penghantar jangkar, dan konstruksi kumparan.
Nilainya berkisar antara 1,2 sd 1,6. Bila nilai Ra telah diketahui, nilai Xs bisa
ditentukan berdasarkan persamaan :
2 2
a s
s
R Z
X Ohm
Di unduh dari : Bukupaket.com
Mesin Listrik 439
Gambar 5.135 Pengukuran Resistansi DC
Pengaturan tegangan adalah perubahan tegangan terminal antara keadaan
beban nol dengan beban penuh, dan ini dinyatakan dengan persamaan :
Pengaturan Tegangan = 100
