rotor dan jika ada sekering lebur dari diode berputar yang putus, hal ini harus dapat dideteksi. Gangguan pada rotor yang berputar dapat menimbulkan distorsi
medan magnet pada generator utama dan dapat menimbulkan vibrasi getaran berlebihan pada unit pembangkit.
3.2.3 Sistem Eksitasi Sendiri Self Excited dengan PMG Permanent
Magnet Generator
Apabila rotor main field dari generator utama diputar pada kecepatan tertentu, maka akan timbul suatu medan magnet sisa yang biasa disebut dengan
nama residual magnetic field. Akibat adanya magnet sisa tersebut dan adanya putaran, maka akan timbul fluks yang akan menimbulkan arus pada stator.
Sehingga pada stator juga dibangkitkan sejumlah kecil tegangan yang disebut tegangan sisa residual voltage. Tegangan ini kemudian dibandingkan dengan
tegangan tegangan referensi set reference voltage level yang telah diset sebelumnya di AVR.
Bahan magnetik yang digunakan oleh AC exciter adalah sama dengan bahan yang digunakan pada komponen mesin utama main stator dan main rotor.
Hal ini mengakibatkan pada exciter field stator juga terdapat sejumlah kecil medan magnet sisa residual magnetism. Output dari main stator yang dikoreksi
oleh AVR kemudian diakumulasikan dengan medan magnet sisa yang dibangkitkan pada exciter field. Sehingga akan menghasilkan medan magnet yang
lebih besar daripada exciter field stator. Seiring dengan bertambahnya harga dari medan magnet pada exciter field
maka tegangan output dari exciter rotor juga akan meningkat. Tegangan ini akan dikoreksi oleh dioda berputar rotating diode untuk menambah DC eksitasi ke
Universitas Sumatera Utara
main field rotor. Penambahan DC eksitasi ini akan meningkatkan jumlah medan magnet pada main field sehingga akan menghasilkan tegangan output yang lebih
pada main stator. Pengatur tegangan otomatis AVR mendeteksi peningkatan tegangan output ini dan membandingkan dengan tegangan referensinya. Bila
belum sama, maka hal yang disebutkan di atas dilakukan sampai tegangan output dari main stator sama dengan tegangan referensinya. Penambahan output dari
main stator juga digunakan oleh AVR untuk meningkatkan medan magnet pada exciter field sesuai dengan kebutuhan.
Berdasarkan penjelasan di atas, terlihat bahwa suplai daya dari AVR sangat bergantung dari tegangan AC yang keluar dari output main stator. Jika
terjadi gangguan yang menyebabkan output dari main stator menjadi tidak linier, maka akan sangat mempengaruhi kerja dari AVR. Sehingga input pada AVR
menjadi tidak stabil. Akibatnya, besar arus yang disuplai ke exciter juga akan terpengaruhi. Hal ini juga akan mengakibatkan penurunan harga arus eksitasi.
AVR berfungsi menjaga output tegangan dari generator agar sesuai dengan tegangan referensinya. Hal ini dilakukan dengan memerintahkan sistem eksitasi
self excited untuk memberikan sejumlah arus eksitasi DC kepada exciter field stator melalui AVR.
Sistem eksitasi sendiri self excited mulai ditinggalkan karena alasan – alasan sebagai berikut.
- Jika suplai daya tegangan AC ke AVR tidak stabil, maka arus eksitasi yang
akan diberikan ke exciter field juga tidak stabil. Akibatnya, DC eksitasi yang diberikan ke main field juga tidak stabil. Hal ini dapat mengakibatkan
kerusakan pada peralatan – perlatan listrik dan juga generator.
Universitas Sumatera Utara
- Terdapat ketergantungan generator terhadap medan magnet sisa. Dimana,
medan magnet sisa dapat hilang jika : a. terjadi hubung singkat antarterminal
b. generator berputar terbalik dari putaran sebenarnya c. generator tidak dipakai dalam jangka waktu yang relatif lama
Dimana, tidak adanya medan magnet sisa dapat mengakibatkan tidak berhasilnya pembangkitan listrik.
Oleh karena itu, digunakan sistem PMG excited dengan beberapa keuntungan sebagai berikut :
1. Sistem PMG merupakan suatu sistem modern dan paling baik pada pencatuan beban non linier karena sistem eksitasi dan AVR terlindung 100 dari arus
nonlinier. Hal ini dapat terjadi karena AVR mendapatkan catu daya dari PMG yang terpisah dari terminal utama yang sering terjadi perubahan arus akibat
beban yang tidak linier. 2. Sistem ini memberikan support optimal ke AVR saat terjadi hubung singkat
sehingga AVR tidak bekerja secara berlebihan overloaded saat hubung singkat terjadi.
3. Keandalan dan unjuk kerja dari sistem eksitasi dan AVR lebih sempurna, khususnya pada pembebanan nonlinier karena AVR dan sistem eksitasi dicatu
oleh generator yang tersendiri PMG dan terpisah dari arus nonlinier. 4. Tidak diperlukan magnet sisa untuk pembangkitan awal tegangan mula –
mula. Selain itu, terdapat juga beberapa kerugian dari penggunaan sistem PMG
excited, antara lain :
Universitas Sumatera Utara
1. Pengoperasian PMG menggunakan daya engine sekitar 200 – 500 Watt sehingga untuk generator dengan kapasitas kecil dapat menurunkan efisiensi
generator. 2. Pengoperasian PMG akan menambah pemakaian komponen generator
sehingga harga generator semakin mahal. Pada gambar 3.3 berikut ini diperlihatkan gambar diagram rangkaian
generator tanpa sikat dengan menggunakan sistem PMG excited.
Gambar 3.3 Diagram Generator Tanpa Sikat dengan PMG
Generator tanpa sikat brushless menggunakan generator AC kecil sebagai exciter. Dimana, generator AC ini mempunyai kutub luar, artinya arus searah
diperlukan untuk menimbulkan medan magnit diberikan pada bagian stator, sedangkan rotor terdiri dari kumparan bolak – balik.
Pada poros generator ini dilekatkan juga penyearah rectifier yang ikut berputar jika mesin diputar. Sama seperti static exciter generator, pada mulanya
dibangkitkan tegangan karena magnit sisa sehingga tegangan AC yang timbul kecil. Tegangan ini diserahkan dan dimasukkan pada kutub generator AC kecil
Universitas Sumatera Utara
pada stator maka timbul arus bolak – balik pada bagian rotor generator AC kecil exciter. Tegangan AC ini dimasukkan pada penyearah yang terdapat pada poros
yang ikut berputar dan langsung dimasukkan pada rotor utama. Akibatnya, timbul tegangan AC yang lebih besar pada stator utama yang akan dipakai untuk
menguatkan exciter. Maka, timbul tegangan yang lebih besar dan demikian seterusnya.
Suplai yang keluar dari generator harus tetap konstan. Jika suplai tegangan berubah – ubah, dapat menyebabkan kerusakan peralatan. Sementara perubahan
beban dapat menyebabkan perubahan keluaran tegangan generator. Oleh karena itu, generator harus dilengkapi dengan AVR automatic voltage regulator yang
akan selalu mendeteksi perubahan tegangan yang terjadi dan membantu menjaga agar tegangan generator tetap konstan.
3.2.4 Sistem Eksitasi Generator Konvensional
