46 bertahap dari nol hingga diperoleh arus hubung singkat I
sc
bernilai hampir dua kali arus nominal. Selama test ini kecepatan yang mungkin bukan kecepatan
sinkron harus dijaga konstan. Untuk metode Potier faktor daya adalah nol.
Tidak diperlukan pembacaan lebih dari sekali karena SCC merupakan suatu garis lurus yang melewati titik awal. Hal ini disebabkan karena tahanan jangkar R
a
lebih kecil daripada reaktansi sinkron X
s
, arus hubung singkat I
sc
tertinggal hampir sebesar 90º terhadap tegangan terinduksi V
f
. Akibatnya, fluks armatur
φ
a
dan fluks medan
φ
f
berlawanan arah sehingga fluks resultan
φ
R
bernilai kecil. Karena
φ
R
bernilai kecil, pengaruh saturasi akan diabaikan dan arus hubung singkat I
sc
berbanding lurus dengan arus medan melebihi batas range dari nol sampai melampaui arus nominal.
2.15 Metode Penentuan Regulasi Tegangan Generator 3 Fasa
Cara menentukan pengaturan tegangan untuk mesin – mesin kecil dapat
diperoleh dengan cara langsung, yaitu generator sinkron diputar pada kecepatan nominal, eksitasi diatur sehingga menghasilkan tegangan nominal V pada beban
penuh, kemudian beban dilepas dengan menjaga agar putaran tetap konstan. Selain itu, arus eksitasi juga harus dijaga konstan. Maka, akan diperoleh harga tegangan
pada beban nol E dan regulasi tegangan dapat dihitung dengan persamaan di atas.
Untuk mesin – mesin besar, metode yang digunakan untuk menentukan
regulasi tegangan dengan cara langsung sering kali tidak dapat dilakukan. Hal ini disebabkan oleh rating kVA yang sangat tinggi. Terdapat beberapa metode tidak
Universitas Sumatera Utara
47
langsung yang hanya memerlukan sejumlah kecil daya jika dibandingkan dengan daya yang diperlukan pada metode langsung. Beberapa metode tersebut antara lain :
a. Metode impedansi sinkron EMF b. Metode ampere lilit MMF
c. Metode Potier zero power factor d. Metode New ASA American Standard Association
dalam Tugas Akhir ini hanya akan dibahas metode Potier zero power factor dan metode New ASA American Standard Association
2.15.1 Metode Potier
Metode ini disebut juga metode umum , atau metode reaktansi potier, atau metode reaksi jangkar dalam menentukan pengaturan tegangannya. Pada metode
EMF, fasor tegangan digunakan dan pada metode MMF fasor mmf digunakan, untuk metode ZPF kedua fasor ini digunakan, yakni emf dan mmf sebagai
tegangan, dan mmf sebagai eksitasi atau amper medan. Khusus untuk karakteristik beban penuh dengan faktor daya nol dapat
diperoleh dengan cara melakukan percobaan terhadap generator seperti halnya pada saat percobaan tanpa beban, yaitu menaikkan arus medan secara bertahap,
yang membedakannya supaya menghasilkan faktor daya nol, maka generator harus diberi beban reaktor murni. Arus jangkar dan faktor daya nol saat dibebani
harus dijaga konstan. Langkah-langkah untuk menggambar Diagram Potier sebagai berikut :
1. Pada kecepatan sinkron dengan beban reaktor, atur arus medan sampai tegangan nominal dan beban reaktor arus beban sampai arus nominal.
Universitas Sumatera Utara
48 2. Gambarkan garis sejajar melalui kurva beban nol. Buat titik A yang
menunjukkan nilai arus medan pada percobaan faktor daya nol pada saat tegangan nominal.
3. Buat titik B, berdasarkan percobaan hubung singkat dengan arus jangkar penuh. OB menunjukkan nilai arus medan saat percobaan tersebut.
4. Tarik garis AD yang sama dan sejajar garis OB. 5. Melalui titik D tarik garis sejajar kurva senjang udara sampai memotong kurva
beban nol dititik J. Segitiga ADJ disebut segitiga Potier. 6. Gambar garis JF tegak lurus AD. Panjang JF menunjukkan kerugian tegangan
akibat reaktansi bocor. 7. AF menunjukkan besarnya arus medan yang dibutuhkan untuk mengatasi efek
magnetisasi akibat reaksi jangkar saat beban penuh. 8. DF untuk penyeimbang reaktansi bocor jangkar JF.
Seperti yang di tunjukkan pada Gambar 6.8.1 dibawah ini :
Gambar 2.30 Diagram Lengkap Metode Segitiga Potier
Universitas Sumatera Utara
49 Dari Gambar diagram Potier diatas, bisa dilihat bahwa :
- V nilai tegangan terminal saat beban penuh. a. V ditambah JF I.X menghasilkan tegangan E.
- BH = AF = arus medan yang dibutuhkan untuk mengatasi reaksi jangkar. -
Bila vektor BH ditambah kan ke OG, maka besarnya arus medan yang dibutuhkan untuk tegangan tanpa beban E
dapat diketahui dengan persamaan VR =
Diagram vektor potier juga dapat digambarkan terpisah seperti Gambar 6.8.2 Berikut:
Gambar 2.31 Diagram Vektor Potier
Dari Gambar 3.14 di atas dapat diketahui bahwa : a. Untuk faktor daya
lagging
dengan sudut φ, vektor I digambarkan tertinggal dari V sebesar φ.
b. Vektor IRa digambarkan sejajar dengan vektor I dan IXL digambarkan tegak lurus terhadap IRa.
c. Garis OJ menunjukkan besar tegangan E dengan besar eksitasinya garis OG yang digambarkan dengan sudut 90º terhadap E garis OJ.
Universitas Sumatera Utara
50 d. Garis GI garis BH = garis AF pada gambar 3.13 menunjukkan arus medan
yang sebanding dengan reaksi jangkar beban penuh dan digambarkan sejajar dengan vektor arus I.
e. Garis OI menunjukkan eksitasi medan untuk tegangan E0. Dimana, vektor E0 tertinggal sebesar 90º terhadap garis OI.
f. Garis JK menunjukkan jatuh tegangan akibat reaktansi jangkar IXL.
6.8.2 Metode New ASA American Standart Association
Metode ini merupakan modifikasi dari metode MMF yang memberikan hasil yang lebih memuaskan dan dapat digunakan untuk kedua jenis mesin
sinkron type rotor silent maupun rotor silient kompleks. Hanya dua titik A dan F ’
yang diperlukan dari ZPFC . titik A ditentukan dari pembebanan over exiter untuk alternator dan under exiter untuk motor sampai arus jankar beban penuh
mengalir pada tegangan normalnya. Titik F’ ditentukan dari F
a
+ F
at
yang dihasilkan arus jangkar beban penuh pada saat test hubung singkat . Dan reaktansi
Xat ditentukan dari garis BC pada segitiga potiernya. Untuk mesin yangh didesain dengan baik tahan kumparannya cukup kecil, sehingga dapat diabaikan dan I.r =
0.
Universitas Sumatera Utara
51
BAB III METODELOGI PENELITIAN
3.1 Tempat dan Waktu Penelitian
Pengambilan data dilakukan di Laboratorium Konversi Energi Listrik Departemant Teknik Elektro USU pada tanggal 2 juni 2015 pukul 10:00 - selesai.
3.2 Metode Pengumpulan Data
1. Metode Observasi
Pengumpulan data dengan pengamatan langsung adalah cara pengambilan data ke tempat penelitian dan melihat langsung aktivitas pengambilan data.
Dengan cara ini akan didapat langsung mengenai hal-hal yang harus dicatat sebagai parameter data dalam penelitian.
2. Metode Dokumentasi
Memperoleh data melalui hal-hal atau variable dan parameter yang berupa catatan, naskah dan lain-lain. Adapun dokumentasi yang digunakan adalah data-
data yang berhubungan dengan penentuan tegangan serta variabel dan parameter yang dapat mempengaruhi tegangan keluaran.
3.3 Langkah
– Langkah Penelitian
Langkah-langkah penelitian yang diambil dalam penelitian pengaturan kecepatan ini meliputi :
1. Tahap Persiapan Permulaan
Universitas Sumatera Utara
