71
4.3 Analisis Data Pengujian 1. Pengujian menentukan tahanan Generator sinkron
�
��
= 3
2 �
��
�
��
�
��
= 3
2 6
0,6 �
��
= 15 Ω
�
��
= 1,2 � ���
�
��
= 1,2 � 15 = 18 Ω
Dengan persamaan yang sama seperti diatas didapatlah tabel hasil analisa pengujian tahanan pada tabel 4.7
Vdc V Idc A
R
DC
Ohm R
AC
Ohm
6 0,6
15 18
Tabel 4.7
hasil analisa data penentuan tahanan generator sinkron
2. Pengujian menentukan Xd
Pengukuran reaktansi sinkron pada d-axis X
d
, dapat ditentukan dari test beban nol dan test hubung singkat :
�
�1
= �
����� 0
�
��
�
�1
= 8
0,15 = 53,33
Ω
Dengan persamaan yang sama seperti diatas didapatlah tabel hasil analisa pengujian hubung singkat dan beban nol untuk menentukan tahanan Xd pada tabel 4.8
72
Tabel 4.8 hasil analisa data penentuan Xd
No. If mA
Isc A V
beban 0
Xd 1
2 10
0,15 8
53,33 3
20 0,30
15 50
4 30
0,42 26
61,59 5
40 0,47
28 59,57
6 50
0,59 30
50,84 7
60 0,64
34 53,125
8 70
0,72 40
55.55 9
80 1,1
43 39,09
10 90
1,15 50
43,47 11
100 1,2
54 45
12 110
1,25 60
48 13
120 1,3
64 49,23
14 130
1,4 70
50 15
140 1,5
78 52
16 150
1,55 81
52,25 17
160 1,65
85 51,51
18 170
1,75 91
52 19
180 1,85
98 52,97
20 190
1,9 101
53,15 21
200 2
108 54
73
3. Pengujian menentukan Xq
Dilakukan dengan menggunakan test slip maka:
�
�
′ = �� ���� ������� ����
�� ��� ������� ����� �
�
′ = 132
1,9 �
�
′ = 69,47 Ω �
�
′ = �� ��� ������� ����
�� ���� ������� ����� �
�
′ = 110
2,6 �
� ′
= 42,30 Ω
Maka:
�
�
�
�
=
�
�
′ �
�
′
�
�
= �
�
′ �
�
′ .
�
�
�
�
= 42,30
69,47 � 53,33 = 32,47 Ω
Dik: X
d
’ = reaktansi d-axis dari test slip X
q
’ = reaktansi q-axis dari test slip X
d
= reaktansi d-axis dari test beban nol dan hubung singkat nominal Dengan persamaan yang sama seperti diatas didapatlah tabel hasil analisa pengujian metode
slip untuk menentukan tahanan Xq pada tabel 4.9
74
Tabel 4.9 hasil analisa data penentuan Xq
No. Vt V
Iafasa A If A
VfasaV Xq
1 100
3,6 220
32,47 2
Reduksi 40 2,6
132 3
Reduksi 45 2,2
121 4
Reduksi 50 1,9
110
4 . Penentuan Tegangan Terminal, Regulasi, dan Efisiensi pada percobaan berbeban
Penentuan Ukuran kapasitor
Faktor daya yang diinginkan adalah 0,8 dan 0,9 untuk setiap nilai arus beban yang digunakan sebagai objek pengambilan data.
Target cos φ = 0,9 , φ = 25,84 dari cos φ = 0,79 , φ = 37,814
∆� = �. ����1 − �2 = ��� ∆� = 390 . ���37,814 − 25,84
∆� = 82,712 ���
∆�
�������
= ∆�
3 �
2
2 ��
= ��
∆�
�������
= 82,712
3 �208
2
2 �3,14�50
∆�
�������
= 2,02 ��
75
Target cos φ = 0,95 , φ = 18,194 dari cos φ = 0,79 , φ = 37,814
∆� = �. ����1 − �2 = ��� ∆� = 390 . ���37,814 − 18,194
∆� = 139,026 ���
∆�
�������
= ∆�
3 �
2
2 ��
= ��
∆�
�������
= 139,026
3 �208
2
2 �3,14�50
∆�
�������
= 3,411 ��
Dari hasil perhitungan diatas maka dipakailah kapasitor yang dengan nilai 2 µF dan 4 µF
untuk setiap arus beban yang telah ditentukan.
Penentuan tegangan dan regulasi tegangan • Ia = 1,13
Sebelum perbaikan faktor daya, Cos φ = 0,79
I
d
= 1,13 sin 45 = 0,799 A I
q
= 1,13 cos 45 = 0,799 A E
f
= Vt + I.r + j . I
d
. X
d
+ j . I
q
. X
q
E
f
= 208 + 1,13 x 18 + j . 0,799 x 53,33 + j . 0,799 x 32,47 E
f
= 228,34 + j 42,61067 + j 25,94353 V E
f
= 228,34 + j 68,5542 V E
f
= 238,408 V
76 �� =
�
�
− �
�
�
�
�100
�� = 238,408
− 208 208
�100 �� = 14,62
Sesudah perbaikan faktor daya, Cos φ = 0,93
I
d
= 0,98 sin 45 = 0,693 A I
q
= 0,98 cos 45 = 0,693 A E
f
= Vt + I.r + j . I
d
. X
d
+ j . I
q
. X
q
E
f
= 211 + 0,98 x 18 + j . 0,693 x 53,33 + j . 0,693 x 32,47 E
f
= 228,64 + j 59,4594 V E
f
= 236,244 V
�� = �
�
− �
�
�
�
�100
�� = 236,244
− 221 221
�100 �� = 11,96
Sesudah perbaikan faktor daya, Cos φ = 0,97
I
d
= 0,9 sin 45 = 0,636 A I
q
= 0,9 cos 45 = 0,636 A E
f
= Vt + I.r + j . I
d
. X
d
+ j . I
q
. X
q
E
f
= 213 + 0,9 x 18 + j . 0,636 x 53,33 + j . 0,636 x 32,47 E
f
= 229,2 + j 54,5688 V
77 E
f
= 235,606 V
�� = �
�
− �
�
�
�
�100
�� = 235,606
− 213 213
�100 �� = 10,61
• Ia = 1,4 Sebelum perbaikan faktor daya, Cos φ = 0,8
I
d
= 1,4 sin 45 = 0,989 A I
q
= 1,4 cos 45 = 0,989 A E
f
= Vt + I.r + j . I
d
. X
d
+ j . I
q
. X
q
E
f
= 190 + 1,4 x 18 + j . 0,989 x 53,33 + j . 0,989 x 32,47 E
f
= 215,2 + j 84,85 V E
f
= 231,323 V
�� = �
�
− �
�
�
�
�100
�� = 231,323
− 190 190
�100 �� = 21,75
Sesudah perbaikan faktor daya, Cos φ = 0,94
I
d
= 1,25 sin 45 = 0,883 A I
q
= 1,25 cos 45 = 0,883 A E
f
= Vt + I.r + j . I
d
. X
d
+ j . I
q
. X
q
78 E
f
= 195 + 1,25 x 18 + j . 0,883 x 53,33 + j . 0,883 x 32,47 E
f
= 217,5 + j 75,7614 V E
f
= 230,317 V
�� = �
�
− �
�
�
�
�100
�� = 230,317
− 195 195
�100 �� = 18,11
Sesudah perbaikan faktor daya, Cos φ = 0,98
I
d
= 1,15 sin 45 = 0,813 A I
q
= 1,15 cos 45 = 0,813 A E
f
= Vt + I.r + j . I
d
. X
d
+ j . I
q
. X
q
E
f
= 197 + 1,15 x 18 + j . 0,813 x 53,33 + j . 0,813 x 32,47 E
f
= 217,7 + j 69,7554 V E
f
= 228,602 V
�� = �
�
− �
�
�
�
�100
�� = 228,602
− 197 197
�100 �� = 16,04
• Ia = 1,6 Sebelum perbaikan faktor daya, Cos φ = 0,79
I
d
= 1,6 sin 45 = 1,131 A
79 I
q
= 1,6 cos 45 = 1,131 A E
f
= Vt + I.r + j . I
d
. X
d
+ j . I
q
. X
q
E
f
= 178 + 1,6 x 18 + j . 1,131 x 53,33 + j . 1,131 x 32,47 E
f
= 206,8 + j 97,0398 V E
f
= 228,436 V
�� = �
�
− �
�
�
�
�100
�� = 228,436
− 178 178
�100 �� = 28,33
Sesudah perbaikan faktor daya, Cos φ = 0,93
I
d
= 1,46 sin 45 = 1,032 A I
q
= 1,46 cos 45 = 1,032 A E
f
= Vt + I.r + j . I
d
. X
d
+ j . I
q
. X
q
E
f
= 182 + 1,46 x 18 + j . 1,032 x 53,33 + j . 1,032 x 32,47 E
f
= 208,28 + j 88,5456 V E
f
= 226,320
�� = �
�
− �
�
�
�
�100
�� = 226.320
− 190 190
�100 �� = 19,11
80
Sesudah perbaikan faktor daya, Cos φ = 0,98
I
d
= 1,2 sin 45 = 0,848 A I
q
= 1,2 cos 45 = 0,848 A E
f
= Vt + I.r + j . I
d
. X
d
+ j . I
q
. X
q
E
f
= 187 + 1,2 x 18 + j . 0,848 x 53,33 + j . 0,848 x 32,47 E
f
= 208,6+ j 72,7584 V E
f
= 220,924 V
�� = �
�
− �
�
�
�
�100
�� = 220,924
− 187 187
�100 �� = 18,11
Efisiensi • Ia = 1,13
Sebelum perbaikan faktor daya, Cos φ = 0,79 , Pout = 390 Watt
�
���
= 3 � �
� 2
��
�
�
���
= 3 � 1,13
2
� 18 �
���
= 68,9526 ����
� = �
���
�
���
+ �
���
�100
� = 390
390 + 68,9526 �100
� = 84,97
81
Sesudah perbaikan faktor daya, Cos φ = 0,93, Pout = 350,1 Watt
�
���
= 3 � �
� 2
��
�
�
���
= 3 � 0,98
2
�18 �
���
= 51,8616 ����
� = �
���
�
���
+ �
���
�100
� = 350,1
350,1 + 51,8616 �100
� = 87,09
Sesudah perbaikan faktor daya, Cos φ = 0,97, Pout = 358,4 Watt
�
���
= 3 � �
� 2
��
�
�
���
= 3 � 0,90
2
�18 �
���
= 43,74 ����
� = �
���
�
���
+ �
���
�100
� = 358,4
358,4 + 43,74 �100
� = 89,12
• I
a
= 1,4 Sebelum
perbaikan faktor daya, Cos φ = 0,8 , Pout = 430,6 Watt
�
���
= 3 � �
� 2
��
�
�
���
= 3 � 1,4
2
� 18 �
���
= 105,84 ����
82 � =
�
���
�
���
+ �
���
�100
� = 430,6
430,6 + 105,84 �100
� = 80,26
Sesudah perbaikan faktor daya, Cos φ = 0,94, Pout = 445 Watt
�
���
= 3 � �
� 2
��
�
�
���
= 3 � 1,25
2
�18 �
���
= 84,375 ����
� = �
���
�
���
+ �
���
�100
� = 445
4451 + 84,375 �100
� = 84,06
Sesudah perbaikan faktor daya, Cos φ = 0,98, Pout = 470,5 Watt
�
���
= 3 � �
� 2
��
�
�
���
= 3 � 1,15
2
�18 �
���
= 71,415 ����
� = �
���
�
���
+ �
���
�100
� = 470,5
470,5 + 71,415 �100
� = 86,82
83
• Ia = 1,6 Sebelum perbaikan faktor daya, Cos φ = 0,79 , Pout = 543,1 Watt
�
���
= 3 � �
� 2
��
�
�
���
= 3 � 1,6
2
� 18 �
���
= 138,24 ����
� = �
���
�
���
+ �
���
�100
� = 543,1
543,1 + 138,24 �100
� = 79,71
Sesudah perbaikan faktor daya, Cos φ = 0,93, Pout = 520,2 Watt
�
���
= 3 � �
� 2
��
�
�
���
= 3 � 1,46
2
�18 �
���
= 115,1064 ����
� = �
���
�
���
+ �
���
�100
� = 520,2
520,2 + 115,1064 �100
� = 81,88
Sesudah perbaikan faktor daya, Cos φ = 0,98, Pout = 550,5 Watt
�
���
= 3 � �
� 2
��
�
�
���
= 3 � 1,2
2
�18 �
���
= 77,76 ����
84 � =
�
���
�
���
+ �
���
�100
� = 550,5
550,5 + 77,76 �100
� = 87,62
Dengan persamaan seperti diatas didapatlah tabel hasil analisa percobaan berbeban untuk menentukan Ef , VR, η pada Tabel 4.10
Tabel 4.10 Hasil Analisa data percobaan berbeban.
Ia A
Sebelum Perbaikan Faktor Daya Sesudah perbaikan factor daya
Cosφ1 Ef V VR η
P
SCL
Cosφ1 Ef V VR η
P
SCL
1,13 0,79
238,408 14,62
84,97 68,952 0,93
236,244 11,96
87,09 51,8616
0,97 235,606
10,61 89,12
42,74
1,4 0,8
231,323 21,75
80,26 105,84 0,94
230,317 18,11
84,06 84,375
0,98 228,602
16,04 86,82
71,415
1,6 0,79
228,436 28,33
79,71 138,24 0,93
226,320 19,11
81,88 115,1064 0,98
220,924 18,11
87,62 77,76
4.4 Grafik Pengujian