Motor induksi tiga phasa dapat dioperasikan sebagai generator dengan cara memutar rotor pada kecepatan di atas kecepatan medan putar n
r
n
s
dan atau mesin bekerja pada slip negatip s 0 .
n
s
= p
f 120
…………………………………………...……...............…................ 3.1
dengan : n
s
: Kecepatan medan putar, rpm f : Frekuensi sumber daya, Hz
p : Jumlah kutub motor induksi. Sehingga ;
s =
s r
s
n n
n −
. 100 , n
r
n
s
……………............……………………………….. 3.2 dengan :
s : slip n
s
: Kecepatan medan putar, rpm n
r
: Kecepatan putar rotor, rpm
Karena Motor Induksi Sebagai Generator MISG ini bekerja stand alone maka mesin ini memerlukan kapasitor untuk membangkitkan arus eksitasi. Fungsi pemasangan
kapasitor pada Motor Induksi Sebagai Generator MISG beroperasi sendiri ini adalah untuk menyediakan daya reaktif.
3.3 Slip
Universitas Sumatera Utara
Selisih antara kecepatan rotor dengan kecepatan sinkron disebut slip s . Slip dapat dinyatakan dalam putaran setiap menit, tetapi lebih umum dinyatakan sebagai persen dari
kecepatan sinkron. Slip s =
s r
s
n n
n −
x 100 ................................................................... 3.3 dimana:
n
r
= kecepatan rotor rpm n
s
= kecepatan sinkron rpm Apabila n
r
n
s
, 0 s 1 , kecepatan dibawah sinkron akan menghasilkan kopel, rotor dijalankan dengan mempercepat rotasi medan magnet, tenaga listrik diubah ke tenaga
gerak daerah motor . Bila n
r
= n
s,
s = 0 , tegangan tidak akan terinduksi dan arus tidak akan mengalir pada belitan rotor, sehingga tidak akan dihasilkan kopel.
Bila n
r
n
s
, s 0 , kecepatan di atas sinkron, rotor dipaksa berputar lebih cepat daripada medan magnet. Tenaga gerak diubah ke tenaga listrik daerah generator .
s = 1, rotor ditahan, tidak ada transfer tenaga. s 1, kecepatan terbalik, rotor dipaksa bekerja melawan medan magnet daerah
pengereman .
3.4 Frekuensi Rotor
Kecepatan dan jumlah kutub derajat ac menentukan frekuensi tegangan yang dibangkitkan. Jika generator mempunyai dua kutub utara dan selatan dan kumparan
berputar pada kecepatan satu putaran per detik, maka frekuensi akan berubah menjadi siklus per detik. Rumus untuk menentukan frekuensi generator ac adalah :
f =
120 pn
…………………………….........................................……… 3.4
Universitas Sumatera Utara
dimana : f = Frekuensi tegangan yang diinduksikan Hz
p = jumlah kutub pada rotor n = kecepatan rotor per menit r menit
Besarnya tegangan yang di bangkitkan tergantung pada kecepatan pada garis medan magnet yang dipotong atau dalam hal generator ac, besarnya tegangan tergantung pada kuat
medan dan kecepatan rotor. Karena sebagian besar dioperasikan pada kecepatan konstan, jumlah GGL yang dibangkitkan menjadi tergantung pada penguatan medan.
3.5 Prinsip Kerja Generator Induksi Penguatan Sendiri
Gambar 3.1. Prinsip kerja generator induksi penguatan sendiri
Pada mesin induksi tidak terdapat hubungan listrik antara stator dengan rotor, karena arus pada rotor merupakan arus induksi. Jika belitan stator diberi tegangan tiga phasa, maka
pada stator akan dihasilkan arus tiga phasa, arus ini kemudian akan menghasilkan medan magnet yang berputar dengan kecepatan sinkron n
s
dan kemudian akan melakukan pengisian muatan ke kapasitor C yang dipasang parallel dengan stator yang tujuannya
Universitas Sumatera Utara
untuk mensuplai tegangan ke stator nanti untuk mempertahankan kecepatan sinkron n
s
motor induksi pada saat dilakukan pelepasan sumber tegangan tiga phasa pada stator. Mesin dc sebagai prime mover yang dikopel dengan mesin induksi diputar secara
perlahan memutar rotor mesin induksi hingga mencapai putaran sinkronnya n
r
= n
s
. Saklar sumber tegangan tiga phasa untuk stator dilepas, dan kapasitor yang sudah discharge akan
bekerja dan akan mempertahankan besar n
s
. Motor dc diputar hingga melewati kecepatan putaran sinkronnya mesin induksi n
r
n
s
, sehingga slip yang timbul antara putaran rotor dan putaran medan magnet menghasilkan slip negatif s 0 dan akan menghasilkan
tegangan sehingga motor induksi akan berubah fungsi menjadi generator induksi.
Gambar 3.2. Karakteristik torsi – kecepatan mesin induksi
Dari kurva karakteristik antara kecepatan dan kopel motor induksi dapat dilihat, jika sebuah motor induksi dikendalikan agar kecepatannya lebih besar daripada kecepatan sinkron
oleh penggerak mula, maka arah kopel yang terinduksi akan terbalik dan akan beroperasi sebagai generator. Semakin besar kopel pada penggerak mula, maka akan memperbesar pula
daya listrik yang dihasilkan. Pada gambar karakteristik diatas generator mulai menghasilkan
Universitas Sumatera Utara
tegangan pada saat putaran rotor n
r
sedikit lebih cepat dari putaran sinkron n
s
mesin induksi tersebut.
Pada motor induksi yang dioperasikan sebagai generator tidak terdapat pengatur tegangan seperti governor pada generator sinkron. Oleh karena itu tegangan keluaran sangat
dipengaruhi oleh beban dan nilai kapasitor.
3.6 Kapasitor Eksitasi
