Generator Induksi Masukan Ganda Double Fed Induction

13

II.2.3 Generator Induksi Masukan Ganda Double Fed Induction

GeneratorDFIG Generator induksi masukan ganda adalah generator induksi rotor belitan dimana rangkaian rotor terhubung ke grid melalui device elektronika daya. Kemampuan untuk mensuplai menyerap daya ke dari rotor menyebabkan generator beroperasi pada kecepatan sub synchronous dan super synchronous sementara tegangan dan frekuensi pada terminal stator dijaga konstan[14]. Oleh sebab itu DFIG sering digunakan pada pembangkitan frekuensi konstan, kecepatan variabel. Berikut ini rangkaian ekivalennya: Vs Vrs Rs Rrs Rm jXm Is Ir Io Er Gambar 2.9 Rangkaian ekivalen generator induksi masukan ganda Pada rangkaian ekivalen diatas Vs adalah tegangan stator [V], Vr adalah tegangan rotor [V], Er adalah emf electric motive force atau gaya gerak listrik ggl [V], Is adalah arus stator [A], Ir adalah arus rotor [A], Rs adalah tahanan stator [Ω ], Rr adalah tahanan rotor [Ω }, Xs adalah reaktansi stator [ Ω ], Xs adalah reaktansi rotor [Ω ], Rm adalah rugi rugi pemagnetan [Ω ], Xm ialah reaktansi pemagnetan [Ω ], s adalah slip generator. Dengan menerapkan hukum tegangan Kirchhoff untuk rangkaian diatas dapat dirumuskan persamaan sebagai berikut: = + − … … … … … … … … … … 2.7 = + − … … … … … … … … . … . 2.8 = − + . … … … … … … … … … … . 2.9 Universitas Sumatera Utara 14 = + … … … … … … … … … … … … … 2.10 Rangkaian ekuivalen ini, berdasarkan perhitungan tegangan dan arus, hanya dapat diaplikasikan pada analisis steady state DFIG double fed induction generator. • Prinsip Kerja Untuk sebuah generator induksi rotor belitan dimana rotornya dihubung singkat, tegangan pada rotor adalah nol, hubungan antara torsi elektromagnetik dan arus rotor dapat diberikan dalam persamaan[14]: = . ∅ . … … … … … … … … 2.11 Dimana T adalah torsi elektromagnetik [Nm], adalah koefisien torsi, ∅ fluks magnetik celah udara per phasa [Wb], arus aktif rotor. Arus aktif pada rotor dapat dihitung melalui persamaan berikut [14]: = + . + = + … … … … … … … … … … . 2.12 Dimana s adalah slip generator. Berdasarkan persamaan 2.11 agar tegangan stator generator induksi dan torsi beban dijaga konstan, arus aktif pada rangkaian rotor dijaga pada nilai konstan[14]: ≈ = … … … … … … . … 2.13 Ketika tegangan eksternal diberikan pada rangkaian rotor, arus aktif pada rangkaian rotor menjadi[14]: = + ′ = ′ … … … … … … . 2.14 Dimana adalah slip generator setelah tegangan ′ diberikan pada rotor Universitas Sumatera Utara 15 Oleh sebab itu, adalah mungkin untuk mengontrol kecepatan generator dengan mengatur besar tegangan yang diberikan pada rotor, sementara torsi elektromagnetik dijaga tetap konstan. Tidak seperti generator induksi rotor sangkar, dimana rotornya dihubung singkat, DFIG memiliki terminal pada rotornya. Rotor diberi masukan variabel frekuensi dan variabel tegangan tiga phasa yang dibangkitkan oleh konverter PWM. Tegangan AC pada rotor akan membangkitkan flux dengan frekuensi selama rotor belum berputar standing still. Ketika rotor diputar oleh kecepatan medan putar rotor dengan tegangan yang diinjeksikan pada rotor akan memiliki frekuensi + . Ketika kecepatan angin berubah, kecepatan rotor akan berubah dan untuk menghasilkan frekuensi 50 Hz, frekuensi injeksi ke rotor juga harus dirubah[16].

II.3 Static Synchronous Compensator