Peralatan yang digunakan Generator sinkron Motor arus searah penguatan bebas Beban-beban Alat-alat ukur Rangkaian Percobaan Rangkaian Percobaan

45

BAB IV PENENTUAN PARAMETER DAN ANALISA PENGENDALIAN TEGANGAN

TERMINAL GENERATOR SINKRON 4.1 Umum Untuk dapat melihat bagaimana pengaruh perubahan beban terhadap regulasi tegangan generator sinkron tiga fasa maka diperlukan beberapa percobaan yaitu: 1. Percobaan beban nol 2. Percobaan hubung singkat 3. Percobaan berbeban Parameter generator sinkron yang diperlukan adalah X s dan Z s yang diperoleh dari percobaan beban nol dan hubung singkat, sedangkan tahanan jangkar R a diabaikan. Parameter ini diperlukan untuk mendapatkan tegangan beban nol untuk perhitungan regulasi tegangan.

4.2 Peralatan yang digunakan

Peralatan yang digunakan pada percobaan ini adalah peralatan yang ada di Laboratorium konversi energi listrik FT-USU.

a. Generator sinkron

 Tegangan : 220 V  Hubungan belitan jangkar : Bintang Y  Arus nominal jangkar : 4 Ampere  Daya generator : 2,67 kW  Putaran nominal : 1500 rpm  Faktor daya : 0,8 tertinggal Universitas Sumatera Utara 46  Kelas isolasi : B

b. Motor arus searah penguatan bebas

 Tegangan : 220 V  Arus jangkar : 22,7 Ampere  Daya : 5 kW  Tegangan medan : 220 V  Arus medan : 0,17 Ampere  Kelas isolasi : F c. 3 PTDC  1 PTDC merek FEED BACK - Power supply PS 189 - 0 – 135 VAC 0 – 125 VDC - Ampere  2 PTDC merek TERCO - Power pack MV 1300 - 220 Volt - Ampere

d. Beban-beban

 Beban resistif tahanan variabel dan tahanan geser - 5 Ampere - 60 Ohm  Beban kapasitif - Merek UNICON - 20 µ F - 450 Volt Universitas Sumatera Utara 47 - 50 Hz  Beban induktif - Merek AEG tipe B 326 - 50 Hz - 7 Ampere - 208 Volt - 2,5 KVA

e. Alat-alat ukur

 Cos  meter - Merek YEW tipe 2039 - 125 Volt - 5 Ampere  Volt meter AC dan DC - Merek TES tipe 2712 LCR Multimeter - Batere 9 Volt - Fuse 0,5 Ampere untuk 250 Volt dan 20 Ampere untuk 380 Volt  Amper meter AC dan DC - Merek TES tipe 2712 LCR Multimeter - Batere 9 Volt - Fuse 0,5 Ampere untuk 250 Volt dan 20 Ampere untuk 380 Volt  Watt meter - Merek YEW 2041 - 120 -240 Volt - 5 Ampere  Tacho meter - Merek FEED BACK - 5000 rpm

4.3 Percobaan Menentukan Parameter Generator Tiga Fasa

Universitas Sumatera Utara 48 Pada penentuan parameter generator sinkron dilakukan beberapa percobaan yaitu : percobaan pengukuran tahanan jangkar, percobaan beban nol, percobaan hubung singkat dan percobaan berbeban. Pada percobaan berbeban kita menggunakan beban resistif, induktif dan kapasitif.

4.3.1 Percobaan Pengukuran Tahanan Jangkar

Pengukuran tahanan jangkar dilakukan untuk mendapatkan nilai tahanan jangkar R a . Nilai R a tersebut digunakan untuk mendapatkan nilai reaktansi sinkron X s yang diperlukan pada metode impedansi sinkron untuk menentukan tegangan tanpa beban.

a. Rangkaian Percobaan

Rangkaian percobaan yang digunakan untuk melakukan percobaan pengukuran tahanan jangkar ditunjukkan pada Gambar 4.1 berikut. Gambar 4.1 Rangkaian percobaan pengukuran tahanan jangkar Universitas Sumatera Utara 49

b. Prosedur Percobaan

Langkah-langkah yang harus dilakukan untuk melakukan pengukuran tahanan jangkar adalah sebagai berikut : 1. Peralatan dirangkai seperti pada Gambar 4.1 di atas. 2. Rangkaian belitan stator dihubungkan dengan suplai tegangan DC 3. Tegangan DC suplai dinaikkan sampai pada nilai tertentu. 4. Ketika tegangan menunjukkan pada besaran 6,2 Volt, penunjukan alat ukur voltmeter dan ampermeter dicatat 5. Jika telah selesai rangkaian dilepas.

4.3.2. Percobaan Beban Nol a. Rangkaian Percobaan

Rangkaikan percobaan beban nol yang digunakan seperti gambar 4.2 dibawah ini Gambar 4.2 Rangkaian Percobaan Beban Nol

b. Prosedur Percobaan

Langkah-langkah percobaan yang dilakukan pada percobaan beban nol adalah sebagai berikut : 1. Alat-alat dirangkai seperti Gambar 4.2, PTDC pada posisi minimum. Universitas Sumatera Utara 50 2. Tutup S 2 dan atur arus penguat motor dengan mengatur PTDC 2 hingga harga nominal. 3. Tutup S 1 dan atur tegangan motor V 1 dengan mengatur PTDC 1 hingga diperoleh harga nominal. 4. Catat tegangan terminal saat arus penguat generator belum dinaikkan I f = 0. 5. Tutup S 3 dan naikkan arus penguat generator secara bertahap dengan mengatur PTDC 3 . Dimana, putaran dijaga konstan pada setiap kenaikkan arus penguat generator, kemudian catat tegangan terminal. 6. Turunkan arus penguat generator PTDC 3 minimum lalu buka S 3 . Minimumkan PTDC 1 dan PTDC 2 hingga nol, lalu buka S 1 dan S 2 . 7. Percobaan selesai.

4.3.3 Percobaan Hubung Singkat a. Rangkaian Percobaan

Rangkaikan percobaan beban nol yang digunakan seperti gambar 4.3 dibawah ini. Gambar 4.3 Rangkaian Hubung Singkat Universitas Sumatera Utara 51

b. Prosedur Percobaan

Langkah-langkah percobaan yang dilakukan pada percobaan hubung singkat adalah sebagai berikut : 1. Alat-alat dirangkai seperti Gambar 4.3, PTDC pada posisi minimum. 2. Tutup S 2 dan atur arus medan motor dengan mengatur PTDC 2 hingga harga nominal. 3. Tutup S 1 dan atur tegangan motor V 1 dengan mengatur PTDC 1 hingga diperoleh harga nominal. 4. Tutup S 3 dan naikkan arus penguat generator I f secara bertahap dengan mengatur PTDC 3 . 5. Catat arus hubung singkat generator generator I a untuk setiap tahapan arus medan generator I f dengan putaran generator dijaga konstan. 6. Turunkan arus medan generator I f hingga nol, lalu buka S 3 . Minimumkan PTDC 1 dan PTDC 2 hingga nol, lalu buka S 1 dan S 2 . 7. Percobaan selesai.

4.3.4 Percobaan Berbeban

Percobaan ini untuk melihat hubungan antara arus beban dan faktor daya tertentu dengan efisiensi dan arus beban dengan regulasi tegangan, dimana arus medan dan putaran rotor dijaga konstan.

a. Rangkaian Percobaan

Rangkaian percobaan dapat dilihat pada gambar 4.4 dibawah ini. Beban yang digunakan adalah beban resistif, induktif, kapasitif. Universitas Sumatera Utara 52 Gambar 4.4 a Rangkaian Percoban Berbeban b Rangkaian Beban Resitif, c Rangkain Beban Kapasitif, d Rangkaian Beban Induktif

b. Prosedur Percobaan Tanpa Pengendalian Tegangan Terminal