11
Prinsip kerja generator induksi dapat dilihat pada Gambar 2.5. Sumber tegangan 3 fasa dipasang pada kumparan stator sehingga menimbulkan arus 3 fasa
yang akan menghasilkan medan putar. Penggerak mula dipakai untuk memutar rotor searah dengan medan putar arah medan putar. Kecepatan rotor nr harus
lebih besar dari kecepatan medan putar stator ns sehingga menghasilkan slip negatif untuk dapat membangkitkan tegangan, maka mesin induksi berfungsi
sebagai generator dan energi listrik akan dikembalikan pada sistem jala-jala
2.3. Jenis Generator Induksi
Generator induksi tidak dapat membangkitkan tegangan jika tidak mendapatkan suplai daya reaktif untuk eksitasinya. Eksitasi dibutuhkan untuk
menghasilkan medan magnet pada kumparan rotor yang nantinya akan menginduksikan tegangan pada stator untuk menghasilkan energi listrik. Selain itu
eksitasi juga dibutuhkan untuk mengkompensasi daya reaktif yang diperlukan generator untuk membangkitkan tegangan listrik. Generator induksi tidak dapat
memproduksi daya reaktifnya sendiri, untuk itu generator induksi akan menyerap daya reaktif dari sistem jaringan listrik. Namun, mesin induksi biasanya
dioperasikan di daerah terpencil dimana di daerah seperti itu tidak terdapat jaringan listrik. Oleh karena itu, generator induksi harus dapat memenuhi daya
reaktifnya sendiri untuk keperluan eksitasinya. Berdasarkan eksitasinya tersebut generator induksi dibagi menjadi dua
jenis yaitu: Generator induksi masukan ganda
Double Fed Induction Generator
DFIG Eksitasi pada generator induksi masukan ganda didapatkan dari jaringan
sistem yang telah terpasang. Generator jenis ini menyerap daya reaktif dari jaringan listrik untuk memenuhi medan magnet yang dibutuhkan untuk
membangkitkan tegangan. Pada terminal generator ini dihubungkan dengan inverter yang untuk selanjutnya akan dihubungkan langsung pada kumparan rotor
dari generator. Skema dari generator induksi masukan ganda ditunjukkan pada Gambar 2.6.
Universitas Sumatera Utara
12 Gambar 2.6 Generator induksi masukan ganda
Pada Gambar 2.6 ini menunjukkan aplikasi penggunaan generator induksi masukan ganda yang diputar oleh penggerak mula berupa turbin angin. Pada
generator jenis ini, digunakan inverter untuk proses eksitasi. Pada inverter ini digunakan dua konverter yaitu konverter AC-DC dan konverter DC-AC. Kedua
konverter ini saling terhubung dan dihubungkan dengan sumber arus searah yang didapatkan dari kapasitor. konverter DC-AC konverter pada sisi jaringan
dihubungkan pada terminal generator yang juga terhubung pada jaringan sistem. konverter ini bekerja pada frekuensi sistem yang berguna untuk menyerap daya
reaktif yang dibutuhkan oleh generator. konverter AC-DC Konverter pada sisi rotor dihubungkan langsung pada kumparan rotor untuk prosses eksitasinya.
Konverter ini berfungsi untuk menyalurkan daya reaktif pada frekuensi yang sesuai dengan frekuensi putaran dari rotor. Proses eksitasi seperti ini, daya reaktid
yang dibutuhkan dapat diatur sesuai dengan daya yang akan dibangkitkan. Keuntungan menggunakan generator jenis ini ialah tegangan dan
frekuensinya akan tetap besarnya walaupun kecepatan putar penggerak mulanya berubah-ubah. Namun pada generator jenis ini hanya dapat digunakan pada mesin
induksi dengan rotor belitan karena eksitasinya dihubungkan langsung pada kumparan rotornya. Hal itu sangat mustahil bila menggunakan mesin induksi
dengan rotor sangkar tupai. Sehingga mesin induksi jenis yang lain tidak dapat digunakan untuk generator induksi jenis ini. Generator jenis ini juga harus
terhubung dengan sistem dan membutuhkan inverter untuk dapat memenuhi kebutuhan eksitasinya.
Universitas Sumatera Utara
13
Generator induksi berpenguatan sendiri
Self Excitation Induction Generator
SEIG Pada generator induksi berpenguatan sendiri, proses eksitasinya
didapatkan dari kapasitor bank yang dihubungkan paralel pada terminal keluarannnya. Skema dari generator induksi berpenguatan sendiri dapat dilihat
pada Gambar 2.7.
Gambar 2.7 Generator induksi berpenguatan sendiri
Dari gambar 2.7 diperlihatkan bahwa kapasitor tiga fasa yang terhubung delta dihubungkan pada terminal keluaran dari generator induksi. Kapasitor ini
akan menyalurkan daya reaktif pada generator untuk proses eksitasi. Proses eksitasi yang terhubung pada terminalnya, mesin induksi rotor sangkar dan mesin
induksi rotor belitan dapat digunakan untuk generator induksi berpenguatan sendiri. Generator induksi jenis ini dapat beroperasi sendiri tanpa jaringan listrik
dan dapat juga beroperasi bersama sistem jaringan listri. Hal ini membuat generator jenis ini lebih fleksibel untuk digunakan. Keuntungan lain dari
generator ini ialah harga yang murah, perawatannya yang mudah, desainnya yang sederhana dan proses instalasinya yang tidak rumit.
Namun generator jenis ini memiliki kekurangan berupa tegangan keluaran yang tidak stabil pada putaran yang tidak tetap dan pada beban yang berubah-ubah
khususnya pada beban induktif. Untuk itu diperlukan adanya pengaturan tegangan untuk menjaga stabilitas dari tegangan keluaran dari generator jenis ini.
2.4. Kelebihan dan Kekurangan Generator Induksi
