Gambar 4.3
Karakteristik Beban Nol
4.3.3 Percobaan Hubung Singkat 4.3.3.1 Rangkaian Percobaan
Rangkaikan percobaan hubung singkat yang digunakan seperti gambar 4.4 dibawah ini.
Gambar 4.4. Rangkaian Hubung Singkat
4.3.3.2 Prosedur Percobaan
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
1. Alat-alat dirangkai seperti gambar 4.4, PTDC pada posisi minimum. 2. Tutup S
2
dan atur arus medan motor dengan mengatur PTDC
2
3. Tutup S hingga
harga nominal.
1
dan atur tegangan motor V
1
dengan mengatur PTDC
1
4. Tutup S hingga diperoleh harga nominal.
3
dan naikkan arus penguat generator I
f
secara bertahap dengan mengatur PTDC
3
5. Catat arus hubung singkat generator I .
a
untuk setiap tahapan arus medan generator I
f
6. Turunkan arus medan generator I dengan putaran generator dijaga konstan.
f
hingga nol, lalu buka S
3
. Minimumkan PTDC
1
dan PTDC
2
hingga nol, lalu buka S
1
dan S
2
7. Percobaan selesai. .
4.3.3.3 Data Percobaan
Data percobaan hubung singkat dapat di lihat pada Tabel 4.3 dibawah ini.
Tabel 4.3 Arus Hubung Singkat Sebagai Fungsi Arus Medan
Putaran : 1500 rpm No
Arus Medan I
f
Arus Hubung Singkat I mA
sc
A 1
0,76 2
20 1,3
3 30
1,68 4
40 2,02
5 50
2,34 6
60 2,74
7 70
3,14 8
80 3,56
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
9 90
3,94 10
100 4,01
11 120
5,1
4.3.3.4 Kurva Karakteristik Hubung Singkat
Gambar 4.5. Karekteristik Hubung Singkat
4.3.4 Penentuan Parameter Generator Sinkron Tabel 4.4
Perbandingan Data Beban Nol dan Hubung Singkat
No. OCC
SCC I
f
V mA
Φ
I V
f
I mA
a
A 1.
11 0,76
2. 20
36 20
1,3 3.
40 56
40 2,02
4. 60
86 60
2,74
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
5. 80
111 80
3,56 6.
100 134
100 4,01
7 120
165 120
5,1
Dari tabel di atas, kita ambil salah satu nilai arus penguatan I
f
, yaitu 100 mA karena pada nilai arus penguat I
f
Dimana, ketika I = 100 mA nilai arus jangkar merupakan
nilai arus nominal.
f
V = 100 mA
Φ
I = 165 volt
→ dari karakteristik beban nol OCC
a
Maka, dapat diperoleh Z = 5,1 A
→ dari karakteristik hubung singkat SCC
s
= =
= 32,35 Ω X
s
= X
s
= X
s
=
4.3.5 Percobaan perbaikan faktor daya
Percobaan ini untuk melihat hubungan antara arus beban dengan nilai efisiensi dan regulasi tegangan, dimana arus medan dan putaran rotor dijaga
konstan.
4.3.5.1 Rangkaian Percobaan
Rangkaian percobaan dapat dilihat pada gambar 4.7 dibawah ini. Beban yang digunakan adalah beban resistif.
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
P T
D C
1 M
V
1
S
1
G
n
PTDC 2 PTDC 3
S
3
A
2
I
f
S
2
A
1
A3
Cos Φ meter
V
2
R1 S
4
t A
A
4
C B
C S
5
Gambar 4.6 Rangkaian Percoban Berbeban
4.3.5.2 Prosedur Percobaan
1. Rangkaian dirangkai seperti Gambar 4.7 di atas. Semua saklar dalam keadaan terbuka dan PTDC dalam keadaan minimum.
2. Saklar S
1
, S
2
ditutup dan PTDC
1
dan PTDC
2
3. Saklar S diatur untuk
memberikan tegangan ke terminal jangkar dan arus medan motor sampai dicapai putaran nominal generator.
3
ditutup dan PTDC
3
diatur sampai arus medan yang terbaca pada A
3
4. Beban resistif dipasang dengan menutup saklar S sebesar 100 mA.
4
. Beban dinaikkan secara bertahap dengan menjaga I
f
5. Atur A dan putaran konstan.
4
hingga menunjukan harga arus I
a
yaitu 1,6 A , dicatat nilai yang terbaca pada alat, cos
φ meter, V
2
. V
2
6. Tutup saklar S adalah besar tegangan
terminal generator.
5
lalu dicatat kembali nilai yang terbaca pada cos φ
meter, V
2.
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
7. Lalukan proserdur
8. Setelah itu PTDC diturunkan hingga nol dan semua saklar dibuka. nomor 1 sampai dengan 6 untuk arus beban 1,8 A
dan 2 A.
9. Percobaan selesai.
4.3.5.3 Data Percobaan - Sebelum Perbaikan Faktor Daya
P
out
= V
t
I
a
Tabel 4.5 Data Percobaan Sebelum Perbaikan Faktor Daya
Cosφ
I
a1
V A
t1
Pout Watt Volt
Torsi Gram Cosφ
1
1,6 99
197,5 150
0,72 1,8
90 207,6
150 0,74
2 92
229,4 150
0,72
4.3.5.4 Penentuan Nilai Kapasitor Perbaikan Faktor Daya
Target faktor daya yang diinginkan adalah 0,8 dan 0,9 untuk setiap nilai arus beban yang digunakan sebagai objek pengambilan data.
- Target Cos φ 0,8 ; φ = 36,86
∆C
perphasa
= ∆Q = P Tan φ
1
– φ
2
= 197 Tan 43,95 VAR
– 36,86 = 24,5 VAR
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
∆C
perphasa
=
=
2,65 -
Target Cos φ 0,9 ; φ = 25,84
∆Q = P Tan φ
1
– φ
2
= 197 Tan 43,95 VAR
– 25,84 = 64,42 VAR
∆C
perphasa
=
=
7 Dari hasil perhitungan diatas maka dipakailah kapasitor yang dengan nilai
4 dan 8
untuk setiap arus beban yang telah ditentukan.
- Setelah Perbaikan Faktor Daya Tabel 4.6
Data Percobaan Setelah Perbaikan Faktor Daya
V
t1
I V
a1
Kapasitor μF
A I
a2
V A
t2
Pout W
V Torsi
gr Cosφ
2
99 1,6
4 1,26
103 182
150 0,81
8 1,2
110 226,8
150 0,92
90 1,8
4 1,65
100 240
150 0,84
8 1,51
105 255,4
150 0,93
92 2
4 1,78
97 245,2
150 0,85
8 1,7
107 299,3
150 0,95
Dimana : I
a1
I : Arus beban sebelum perbaikan faktor daya A
a2
V : Arus beban setelah perbaikan faktor daya A
t1
: Tegangan sebelum perbaikan faktor daya Volt
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
V
t2
Cosφ : Tegangan setelah perbaikan faktor daya Volt
1
Cosφ : Faktor daya sebelum perbaikan faktor daya
2
4.3.5.5 Analisa Data
: Faktor daya setelah perbaikan faktor daya
- Regulasi - I
a
Sebelum perbaikan faktor daya , Cos φ = 0,72
= 1,6 A
E =
E =
= 142,5 Volt
9 ,
43 100
99 99
5 ,
142 =
× −
= VR
Setelah perbaikan faktor daya , Cos φ = 0,81
E =
E =
= 133,5 Volt
6 ,
29 100
103 103
5 ,
133 =
× −
= VR
Setelah perbaikan faktor daya , Cos φ = 0,92
E =
E =
= 133,5 Volt
37 ,
21 100
110 110
5 ,
133 =
× −
= VR
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
- I
a
Sebelum perbaikan faktor daya , Cos φ = 0,74
= 1,8 A
E =
E =
= 138,8 Volt
2 ,
54 100
90 90
8 ,
138 =
× −
= VR
Setelah perbaikan faktor daya , Cos φ = 0,84
E =
E =
= 140 Volt
40 100
100 100
140 =
× −
= VR
Setelah perbaikan faktor daya , Cos φ = 0,93
E =
E =
= 133,5 Volt
3 ,
28 100
105 105
7 ,
134 =
× −
= VR
- I
a
Sebelum perbaikan faktor daya , Cos φ = 0,72
= 2 A
E =
E =
= 147,56 Volt
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
4 ,
60 100
92 92
56 ,
147 =
× −
= VR
Setelah perbaikan faktor daya , Cos φ = 0,85
E =
E =
= 139,8 Volt
15 ,
44 100
97 97
8 ,
139 =
× −
= VR
Setelah perbaikan faktor daya , Cos φ = 0,95
E =
E =
= 139,3 Volt
2 ,
30 100
107 107
3 ,
139 =
× −
= VR
- Efisiensi - I
a
Sebelum perbaikan faktor daya, = 1,6 A
Cos φ = 0,72 , P
out
P
= 197,5 Watt
SCL
= 3 x I
a 2
x R
a
= 3 x 1,6
2
= 29,5 Watt x 3,84
100 x
rugi rugi
P P
out out
− +
= η
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
100 x
P P
P
scl out
out
+ =
η
100 5
, 29
5 ,
197 5
, 197
x +
=
= 87
Setelah perbaikan faktor daya, Cos φ = 0,81 , P
out
P
= 182 Watt
SCL
= 3 x I
a 2
x R
a
= 3 x 1,26
2
= 18,28 Watt x 3,84
100 x
rugi rugi
P P
out out
− +
= η
100 x
P P
P
scl out
out
+ =
η
100 28
, 18
182 182
x +
=
= 90,87
Setelah perbaikan faktor daya, Cos φ = 0,92 , P
out
P
= 226,8 Watt
SCL
= 3 x I
a 2
x R
a
= 3 x 1,2
2
= 16,58 Watt x 3,84
100 x
rugi rugi
P P
out out
− +
= η
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
100 x
P P
P
scl out
out
+ =
η
100 58
, 16
8 ,
226 8
, 226
x +
=
= 93,18
- I
a
Sebelum perbaikan faktor daya, = 1,8 A
Cos φ = 0,74 , P
out
P
= 207,6 Watt
SCL
= 3 x I
a 2
x R
a
= 3 x 1,8
2
= 37,3 Watt x 3,84
100 x
rugi rugi
P P
out out
− +
= η
100 x
P P
P
scl out
out
+ =
η
100 3
, 37
6 ,
207 6
, 207
x +
=
= 84,97
Setelah perbaikan faktor daya, Cos φ = 0,84 , P
out
P
= 240 Watt
SCL
= 3 x I
a 2
x R
a
= 3 x 1,65
2
= 31,36 Watt x 3,84
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
100 x
rugi rugi
P P
out out
− +
= η
100 x
P P
P
scl out
out
+ =
η
100 36
, 31
240 240
x +
=
= 88,4
Setelah perbaikan faktor daya, Cos φ = 0,93 , P
out
P
= 255,4 Watt
SCL
= 3 x I
a 2
x R
a
= 3 x 1,51
2
= 26,26 Watt x 3,84
100 x
rugi rugi
P P
out out
− +
= η
100 x
P P
P
scl out
out
+ =
η
100 26
, 26
4 ,
255 4
, 255
x +
=
= 90,67
- I
a
Sebelum perbaikan faktor daya, = 2 A
Cos φ = 0,72 , P
out
P
= 229,4 Watt
SCL
= 3 x I
a 2
x R
a
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
= 3 x 2
2
= 46,08 Watt x 3,84
100 x
rugi rugi
P P
out out
− +
= η
100 x
P P
P
scl out
out
+ =
η
100 08
, 46
4 ,
229 4
, 229
x +
=
= 83,27
Setelah perbaikan faktor daya, Cos φ = 0,85 , P
out
P
= 245,2 Watt
SCL
= 3 x I
a 2
x R
a
= 3 x 1,78
2
= 36,5 Watt x 3,84
100 x
rugi rugi
P P
out out
− +
= η
100 x
P P
P
scl out
out
+ =
η
100 5
, 36
2 ,
245 2
, 245
x +
=
= 87,14
Setelah perbaikan faktor daya, Cos φ = 0,95 , P
out
P
= 299,3 Watt
SCL
= 3 x I
a 2
x R
a
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
= 3 x 1,7
2
= 33,3 Watt x 3,84
100 x
rugi rugi
P P
out out
− +
= η
100 x
P P
P
scl out
out
+ =
η
100 3
, 33
3 ,
299 3
, 299
x +
=
= 89,98
4.3.5.6 Tabel Analisa Data Tabel 4.7
Tabel Hasil Analisa Data
I
a
Sebelum Perbaikan Faktor Daya A
Setelah Perbaikan Faktor Daya Cosφ
VR
1
η P
VR
scl
η P
Cosφ
scl 2
1,6 0,72
43,9 87
29,5 29,6
90,87 18,28
0,81
1,8 0,74
54,2 84,97
37,3 40
88,4 31,36
0,84
2
0,72 60,4
83,27 46,08
44,15 87,4
36,5 0,85
I
a
Sebelum Perbaikan Faktor Daya A
Setelah Perbaikan Faktor Daya C
osφ VR
1
η P
VR
scl
η P
Cosφ
scl 2
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
1,6 0,72
43,9 87
29,5 21,37
93,18 16,58
0,92
1,8 0,74
54,2 84,97
37,3 28,3
90,97 26,26
0,93
2
0,72 60,4
83,27 46,08
30,2 89,98
33,3 0,95
4.3.5.7 Kurva Percobaan
Gambar 4.7 Kurva Perbaikan Regulasi Tegangan
Gambar 4.8 Kurva Perbaikan Efisiensi
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
4.3.6 Regulasi Tegangan dengan Metode Segitiga Potier 4.3.6.1
