= 12,221 ohm Dari data hasil percobaan, diperoleh besar tahanan perphasa :
R U
ac
= 0,5 R UV + R UW – R VW = 0,5 12,221 + 12,452 – 12,067
= 6,303 ohm R V
ac
= 0,5 R UV + R VW – R UW = 0,5 12,221 + 12,067 – 12,452
= 5,918 ohm R W
ac
= 0,5 R VW + R UW – R UV = 0,5 12,067 + 12,452 – 12,221
= 6,149 ohm Dari hasil perhitungan diperoleh besarnya harga tahanan stator :
Tahanan stator =
3 RW
RV RU
+ +
=
3 149
, 6
918 ,
5 303
, 6
+ +
= 6,123 ohm
IV.4.2 Pengujian Motor Induksi Sebagai Generator Penguatan Sendiri Dalam Keadaan Berbeban
IV.4.2.1 Rangkaian Pengujian
Adapun gambar rangkaian pengujian untuk pengujian berbeban dan tidak berbeban pada generator induksi penguatan sendiri dapat dilihat pada gambar 4.2 berikut :
Universitas Sumatera Utara
Gambar 4.2 Rangkaian pengujian berbeban pada generator penguatan sendiri
IV.4.2.2 Prosedur Pengujian
a. Switch S
1
ditutup; pengatur PTAC dinaikkan sampai tegangan 380 volt. b.
Kenudian motor induksi berputar dengan kecepatan sinkron n
s
memutar mesin DC.
c. Dalam hal ini, mesin DC berfungsi sebagai generator yang menghasilkan
tegangan sebesar V
1
. d.
Ketika polaritas tegangan antara mesin DC dan PTDC telah sama, maka switch S
4
ditutup. e.
Pengatur PTDC dinaikkan tegangannya hingga putaran motor DC sama dengan putaran sinkron motor induksi n
r
= n
s
. f.
Lalu switch S
2
ditutup hingga kapasitor mencharge dengan sendirinya. Hal ini dibiarkan hingga beberapa menit.
g. Pengatur PTAC diturunkan dan switch S
1
dilepas sehingga yang bekerja menyuplai daya ke motor induksi adalah kapasitor.
h. Kemudian pengatur PTDC dinaikkan tegangannya sehingga kecepatan putaran
motor DC melewati putaran sinkron motor induksi n
r
n
s
. i.
Kemudian switch S
3
ditutup sehingga rangkaian terhubung dengan beban lampu pijar.
j. Catat tegangan keluaran generator, arus di kapasitor, arus beban, frekuensi
generator, kecepatan putar n
r
dan daya yang dihasilkan.
Universitas Sumatera Utara
k. Buka switch S
3
, cvatat kembali tegangan keluaran generator, frekuensi generator dan kecepatan putar n
r
. l.
Ulangi langkah i – k untuk nilai kapasitor eksitasi dan nilai beban yang berbeda. m.
Turunkan pengatur PTDC sampai posisi minimum, kemudian switch S4 dilepas.
IV.4.2.3 Data Hasil Pengujian Tabel 4.2 Data hasil pengujian berbeban generator induksi penguatan sendiri
dengan menggunakan kapasitor eksitasi
C = 16 µF
No V
volt
I
c
A I
L
A f Hz
n
s
n
r
P W slip
1 329
2,23 0,23 43
1290 1300
195 -0,0077
2 310
1,96 0,35 42
1260 1290
300 -0,0238
3 294
1,74 0,44 41
1230 1260
375 -0,0243
C = 20 µF
No V
volt
I
c
A I
L
A f Hz
n
s
n
r
P W slip
1 324
2,67 0,23 41
1230 1250
195 -0,0162
2 308
2,36 0,35 40
1200 1230
300 -0,0250
3 301
2,19 0,44 40
1200 1250
375 -0,0416
C = 24 µF
No V
volt
I
c
A I
L
A f Hz
n
s
n
r
P W slip
1 328
3,18 0,23 40
1200 1220
195 -0,0166
2 313
2,87 0,35 39
1170 1200
300 -0,0256
3 307
2,67 0,43 39
1170 1200
375 -0,0256
Universitas Sumatera Utara
Tabel 4.3 Data hasil pengujian beban nol generator induksi penguatan sendiri
dengan menggunakan kapasitor eksitasi C = 16
µF
No V volt
f Hz n
s
n
r
slip
1 360
44 1320
1350 -0,0227
C = 20 µF
No V volt
f Hz n
s
n
r
slip
1 360
43 1290
1300 -0,0077
C = 24 µF
No V volt
f Hz n
s
n
r
slip
1 360
42 1260
1300 -0,0317
IV.4.3 Analisa Data Perbandingan Pengaruh Besar Kapasitor Eksitasi Terhadap Regulasi Dan Efisiensi Pada Motor Induksi Sebagai Generator MISG
Penguatan Sendiri
IV.4.3.1 Regulasi Tegangan
Regulasi tegangan adalah perubahan tegangan terminal generator antara keadaan beban nol dengan beban penuh yang tergantung pada perubahan beban dan juga
faktor daya bebannya. Rumus untuk mencari besarnya nilai regulasi tegangan adalah :
VR = 100
× −
Vfl Vfl
Vnl ………………………………...…………..
4.4.1
a. Untuk C = 16
µF
Universitas Sumatera Utara
i. Untuk P
out
= 195 watt VR =
100 ×
− Vfl
Vfl Vnl
=
100 329
329 360
× −
= 9,422 ii.
Untuk P
out
= 300 watt
VR = 100
× −
Vfl Vfl
Vnl
=
100 310
310 360
× −
= 16,129 iii.
Untuk P
out
= 375 watt
VR = 100
× −
Vfl Vfl
Vnl
=
100 294
294 360
× −
= 22,448 b.
Untuk C = 20 µF
i. Untuk P
out
= 195 watt VR =
100 ×
− Vfl
Vfl Vnl
=
100 324
324 360
× −
= 11,111 ii.
Untuk P
out
= 300 watt VR =
100 ×
− Vfl
Vfl Vnl
=
100 308
308 360
× −
= 16,883 iii.
Untuk P
out
= 375 watt
Universitas Sumatera Utara
VR = 100
× −
Vfl Vfl
Vnl
=
100 301
301 360
× −
= 19,601
c. Untuk C = 24
µF i.
Untuk P
out
= 195 watt VR =
100 ×
− Vfl
Vfl Vnl
=
100 328
328 360
× −
= 9,756 ii.
Untuk P
out
= 300 watt VR =
100 ×
− Vfl
Vfl Vnl
=
100 313
313 360
× −
= 15,016 iii.
Untuk P
out
= 375 watt VR =
100 ×
− Vfl
Vfl Vnl
=
100 307
307 360
× −
= 17,263
IV.4.3.2 Efisiensi
Efisiensi pada generator induksi penguatan sendiri adalah ukuran keefektifan generator induksi penguatan sendiri tersebut untuk mengubah energi mekanis menjadi energi
listrik yang dinyatakan sebagai perbandingan antara keluaran dengan masukan atau dalam bentuk energi listrik berupa perbandingan watt keluaran dan watt masukan. Juga sering
dinyatakan dengan perbandingan antara keluaran dengan keluaran ditambah rugi-rugi, yang dirumuskan
Universitas Sumatera Utara
η =
100 ×
+ =
− =
loss out
out in
loss in
in out
P P
P P
P P
P P
……………………………….……….. 4.4.2
Rugi-rugi gesekan angin dan rugi-rugi inti stator diabaikan. Sehingga rugi-rugi yang diperhitungkan adalah rugi-rugi tembaga stator. Rugi-rugi tembaga stator besarnya tidak tetap
tergantung kepada arus beban, yang dirumuskan P
S
= 3. I
1 2
R
stator
…………………………………………………………….……… 4.4.3
a. Untuk C = 16 µF
i. Untuk P
out
= 195 watt I
1
= I
L
+ I
C
= 0,23 + 2,23 = 2,46 Ampere
P
S
= 3. I
1 2
R
stator
= 3. 2,46
2
. 6,123 = 111,161 watt
η =
100 ×
in out
P P
=
100 ×
+
S out
out
P P
P
= 100
161 ,
111 195
195 ×
+ = 63,691
ii. Untuk P
out
= 300 watt I
1
= I
L
+ I
C
= 0,35 + 1,96 = 2,31 Ampere
P
S
= 3. I
1 2
R
stator
Universitas Sumatera Utara
= 3. 2,31
2
. 6,123 = 98,018 watt
η =
100 ×
in out
P P
=
100 ×
+
s out
out
P P
P
= 100
018 ,
98 300
300 ×
+ = 75,373
iii. Untuk P
out
= 375 watt I
1
= I
L
+ I
C
= 0,44 + 1,74 = 2,18 Ampere
P
S
= 3. I
1 2
R
stator
= 3. 2.18
2
. 6,123 = 87,296 watt
η =
100 ×
in out
P P
=
100 ×
+
s out
out
P P
P
= 100
296 ,
87 375
375 ×
+ = 81,111
b. Untuk C = 20 µF
i. Untuk P
out
= 195 watt I
1
= I
L
+ I
C
= 0,23 + 2,67 = 2,90 Ampere
Universitas Sumatera Utara
P
S
= 3. I
1 2
R
stator
= 3. 2,9
2
. 6,123 = 154,483 watt
η =
100 ×
in out
P P
=
100 ×
+
S out
out
P P
P
= 100
483 ,
154 195
195 ×
+ = 55,796
ii. Untuk P
out
= 300 watt I
1
= I
L
+ I
C
= 0,35 + 2,36 = 2,71 Ampere
P
S
= 3. I
1 2
R
stator
= 3. 2,71
2
. 6,123 = 134,903 watt
η =
100 ×
in out
P P
=
100 ×
+
s out
out
P P
P
= 100
903 ,
134 300
300 ×
+ = 68,980
iii. Untuk P
out
= 375 watt I
1
= I
L
+ I
C
= 0,44 + 2,19 = 2,63 Ampere
Universitas Sumatera Utara
P
S
= 3. I
1 2
R
stator
= 3. 2,63
2
. 6,123 = 127,056 watt
η =
100 ×
in out
P P
=
100 ×
+
s out
out
P P
P
= 100
056 ,
127 375
375 ×
+ = 74,692
c. Untuk C = 24
µF i.
Untuk P
out
= 195 watt I
1
= I
L
+ I
C
= 0,23 + 3,18 = 3,41 Ampere
P
S
= 3. I
1 2
R
stator
= 3. 3,41
2
. 6,123 = 213,596 watt
η =
100 ×
in out
P P
=
100 ×
+
s out
out
P P
P
= 100
596 ,
213 195
195 ×
+ = 47,724
ii. Untuk P
out
= 300 watt I
1
= I
L
+ I
C
= 0,35 + 2,87 = 3,22 Ampere
Universitas Sumatera Utara
P
S
= 3. I
1 2
R
stator
= 3. 3,22
2
. 6,123 = 190,457 watt
η =
100 ×
in out
P P
=
100 ×
+
s out
out
P P
P
= 100
457 ,
190 300
300 ×
+ = 61,167
iii. Untuk P
out
= 375 watt I
1
= I
L
+ I
C
= 0,43 + 2,67 = 3,1 Ampere
P
S
= 3. I
1 2
R
stator
= 3. 3,1
2
. 6,123 = 176,526 watt
η =
100 ×
in out
P P
=
100 ×
+
s out
out
P P
P
= 100
526 ,
176 375
375 ×
+ = 67,993
Universitas Sumatera Utara
IV.4.4 Tabel Analisa Data Percobaan Table 4.4 Hasil analisa data pengaruh nilai kapasitor eksitasi terhadap regulasi
dan efisiensi pada motor induksi sebagai generator MISG penguatan
sendiri
C = 16 µF
No V
volt
I
c
A I
L
A f Hz
n
s
n
r
P W
slip
I
s
VR η
1 329
2,23 0,23
43 1290
1300 195
-0,0077 2,46
9,422 63,691
2 310
1,96 0,35
42 1260
1290 300
-0,0238 2,31
16,129 75,373 3
294 1,74
0,44 41
1230 1260
375 -0,0243
2,18 22,448 81,111
C = 20 µF
No V
volt
I
c
A I
L
A f Hz
n
s
n
r
P W
slip
I
s
VR η
1 324
2,67 0,23
41 1230
1250 195
-0,0162 2,9
11,111 55,796 2
308 2,36
0,35 40
1200 1230
300 -0,0250
2,71 16,883 68,980
3 301
2,19 0,44
40 1200
1250 375
-0,0416 2,63
19,601 74,692
C = 24 µF
No V
volt
I
c
A I
L
A f
Hz
n
s
n
r
P W
slip
I
s
VR η
1 328
3,18 0,23
40 1200
1220 195
-0,0166 3,41
9,756 47,724
2 313
2,87 0,35
39 1170
1200 300
-0,0256 3,22
15,016 61,167 3
307 2,67
0,43 39
1170 1200
375 -0,0256
3,1 17,263 67,993
Universitas Sumatera Utara
IV.4.5 Kurva Perbandingan Pengaruh Besar Kapasitor Eksitasi Terhadap Regulasi dan Efisiensi pada Motor Induksi sebagai Generator Penguatan
Sendiri
IV.4.5.1 Pengaruh Besar Kapasitor Eksitasi Terhadap Regulasi pada Motor
Induksi sebagai Generator Penguatan Sendiri
Keterangan: Series 1 untuk beban 195 watt Series 2 untuk beban 300 watt
Series 3 untuk beban 375 watt
Gambar 4.3 Kurva pengaruh kapasitor eksitasi terhadap regulasi tegangan
motor induksi sebagai generator penguatan sendiri
Dari hasil grafik di atas, dapat dianalisa bahwa regulasi tegangan cenderung berubah dan tidak tetap pada perubahan nilai kapasitor eksitasi. Berdasarkan hasil analisa
data yang diperoleh, regulasi tegangan dengan nilai beban yang sama untuk nilai kapasitor eksitasi yang berbeda cenderung naik dari nilai16 µF ke 20 µF. Kemudian dari nilai 20 ke 24
µF, regulasi perlahan menurun. Akan tetapi untuk nilai beban 375 watt dengan perubahan kapasitor eksitasi, regulasi tegangannya cenderung turun.
Kurva C Vs VR
5,000 10,000
15,000 20,000
25,000
1 2
3
C V
R
Series1 Series2
Series3
µF µF
Universitas Sumatera Utara
IV.4.5.2 Pengaruh Besar Kapasitor Eksitasi Terhadap Efisiensi pada Motor
Induksi sebagai Generator Penguatan Sendiri
Keterangan: Series 1 untuk beban 195 watt Series 2 untuk beban 300 watt
Series 3 untuk beban 375 watt
Gambar 4.4 Kurva pengaruh kapasitor eksitasi terhadap efisiensi motor
induksi sebagai generator penguatan sendiri Dari hasil grafik yang diperoleh di atas, dapat dianalisa bahwa efisiensi suatu
generator induksi sangat tergantung pada besarnya rugi-rugi. Rugi-rugi pada generator induksi biasanya terdiri dari rugi-rugi gesekan dan angin P
g+a
, dan rugi-rugi inti stator P
i
yang dianggap konstan dan biasanya disebut rugi-rugi beban nol. Adapun juga rugi-rugi tembaga
stator dan rotor yang nilainya tidak tetap dan besarnya sangat bergantung pada arus beban. Berdasarkan hasil analisa data pengujian didapatkan bahwa apabila nilai kapasitor eksitasi
semakin bertambah, maka efisiensi generator induksi semakin menurun dengan nilai beban konstan. Ini artinya pengaruh nilai kapasitor eksitasi terhadap efisiensinya tidak baik karena
nilai efisiensi mesinnya semakin menurun.
Kurva C Vs Efisiensi
20,000 40,000
60,000 80,000
100,000
1 2
3
C E
fi s
ie n
s i
Series1 Series2
Series3
µF
µF
Universitas Sumatera Utara
BAB V PENUTUP
