4.4 Pengujian Analisa Pengaruh Besar Nilai Kapasitor Eksitasi Terhadap
Karakteristik Beban Nol dan Berbeban Pada Motor Induksi Sebagai Generator MISG Penguatan Sendiri
4.4.1 Pengujian Pengukuran Tahanan Stator
Konstanta motor induksi yang digunakan untuk menghitung rugi-rugi tembaga stator dapat ditentukan dengan data-data dari hasil pengukuran pada
suplai DC. Dari pengukuran dengan suplai DC dapat dihitung harga tahanan stator R dc. Pengukuran tahanan kumparan stator motor induksi dilakukan dengan
menggunakan:
1. Ohm meter 2. Tegangan dc
Cara lain adalah dengan menggunakan volt meter dan ampere meter, dimana ketiga impedansi terhubung bintang. Tahanan sebenarnya adalah setengah dari
tahanan hasil pengukuran, karena kumparan terhubung bintang. Dengan cara ini tahanan yang terukur adalah merupakan tahanan dua phasa, maka tahanan
perphasanya adalah: R phasa R = 0,5 R RT + R RS – R TS
R phasa S = 0,5 R RS + R TS – R RT R phasa T = 0,5 R RT + R TS – R RS
Universitas Sumatera Utara
4.4.1.1 Rangkaian Pengujian
A V
U V
W +
- V
DC
Variabel R
u
R
v
R
w
Gambar – 4.1
Gambar 4.1 Rangkaian Percobaan Dengan Suplai DC
4.4.1.2 Prosedur Pengujian
a. Hubungan belitan stator dibuat hubungan Y, yang akan diukur adalah dua dari ketiga phasa belitan stator.
b. Rangkaian belitan stator dihubungkan dengan suplai tegangan DC c. Tegangan DC suplai dinaikkan sampai besar tegangan adalah 1 volt
d. Ketika tegangan menunjukkan pada besaran 1 volt, penunjukan alat ukur voltmeter dan amperemeter dicatat
e. Rangkaian dilepas, kemudian diulang dari langkah 3 dilakukan dengan suplai tegangan variabel, dan dilakukan untuk masing-masing phasa.
4.4.1.3 Data Hasil Pengujian
Rdc = I
V Ω
Universitas Sumatera Utara
Tabel 4.1 Data hasil pengujian tahanan stator DC
Phasa V volt
I A R
dc
Ω
R
dc rata2
R
ac
Ω
U-V 1
2 3
0,09 0,17
0,25 11,11
11,76 12
11,62 12,782
V-W 1
2 3
0,08 0,17
0,25 12,5
11,76 12
12,08 13,288
U-W 1
2 3
0,09 0,17
0,25 11,11
11,76 12
11,62 12,782
4.4.1.4 Analisa Data Pengujian
Contoh perhitungan data Untuk Ia = 0,09 Ampere
Rdc = 09
, 1
Rdc
rata-rata
= 3
12 76
, 11
11 ,
11 +
+
= 11,11 ohm = 11,62 ohm
Karena belitan ini beroperasi pada tegangan bolak-balik maka tahanan ini harus dikalikan dengan faktor koreksi 1,1.
Rac = Rdc
rata-rata
x faktor koreksi = 11,62 x 1,1
= 12,782 ohm
Universitas Sumatera Utara
Dari data hasil percobaan, diperoleh besar tahanan perphasa : R U
ac
= 0,5 R UV + R UW - R VW = 0,5 12,782 + 12,782 – 13,288
= 6,138 ohm R V
ac
= 0,5 R UV + R VW – R UW = 0,5 12,782 + 13,288 – 12,782
= 6,644 ohm R W
ac
= 0,5 R VW + R UW – R UV = 0,5 13,288 + 12,782 – 12,782
= 6,644 ohm Dari hasil perhitungan diperoleh besarnya harga tahanan stator :
Tahanan stator = 3
RW RV
RU +
+
= 3
6,644 6,644
6,138 +
+ = 6,475 ohm
Universitas Sumatera Utara
4.4.2 Pengujian Motor Induksi Sebagai Generator 4.4.2.1 Pengujian Beban Nol
4.4.2.1.1 Rangkaian Pengujian
Adapun gambar rangkaian pengujian untuk pengujian beban nol pada motor induksi sebagai generator dapat dilihat pada gambar 4.2.
Gambar 4.2 Rangkaian pengujian beban nol MISG
4.4.2.1.2 Prosedur Pengujian
a. Motor induksi dikopel dengan motor DC, kemudian rangkaian pengujian dirangkai seperti gambar 4.2
b. Seluruh switch dalam keadaan terbuka dan pengatur tegangan dalam posisi minimum.
c. Switch S1 dan S2 ditutup, pengatur PTAC dinaikkan sampai tegangan yang dihasilkan maksimum tegangan yang terukur dalam pengujian
adalah 356 Volt. d. Tunggu beberapa saat agar kapasitor eksitasi terisi.
Universitas Sumatera Utara
e. Tutup switch S3, pengatur PTDC dinaikkan dan pada saat yang bersamaan pengatur PTAC diturunkan lalu buka switch S1.
f. Setelah switch S1 dibuka maka kapasitorlah yang menyuplai daya ke motor induksi dalam hal ini motor induksi telah sukses menjadi
generator induksi. g. Catat tegangan keluaran generator, frekuensi generator dan kecepatan
putar n
r
. h. Turunkan pengatur PTDC sampai posisi minimum, kemudian Switch S3
dilepas.
4.4.2.1.3 Data Hasil Pengujian
Tabel 4.2 Data hasil pengujian beban nol MISG
C
Δ
fasa μF
Vout L- L
n
s
n
r
16 423
3000 3050
20 428
3000 3050
24 435
3000 3050
Universitas Sumatera Utara
4.4.2.2 Pengujian Berbeban 4.4.2.2.1 Rangkaian Pengujian
Adapun rangkaian pengujian untuk pengujian berbeban dan tanpa beban pada motor induksi sebagai generator dapat dilihat pada gambar 4.3 berikut:
Gambar 4.3 Rangkaian pengujian berbeban MISG
4.4.2.2.2 Prosedur Pengujian
a. Motor induksi dikopel dengan motor DC, kemudian rangkaian pengujian dirangkai seperti gambar 4.3
b. Seluruh switch dalam keadaan terbuka dan pengatur tegangan dalam posisi minimum.
c. Switch S1 , S2 dan S4 ditutup. d. Pengatur PTAC
1
dinaikkan sampai dengan tegangan 380 Volt begitu juga pengatur PTDC
1
dinaikkan hingga putaran motor dc sama dengan putaran sinkron motor induksi nr = ns.
e. Tunggu lebih kurang 5 menit untuk pengisian kapasitor.
Universitas Sumatera Utara
f. Pengatur PTAC1 diturunkan secara perlahan hingga berada pada posisi minimum, sementara itu pengatur PTDC
1
dinaikkan hingga putaran motor dc melewati putaran sinkron motor induksi nrns .
g. Kemudian Switch S1 dilepas, sehingga yang bekerja menyuplai daya ke motor induksi adalah kapasitor.
h. Kemudian Switch S3 ditutup. i. Atur kecepatan motor DC agar konstan 3050 rpm.
j. Catat arus di kapasitor, tegangan di beban, arus beban dan daya keluaran.
k. Buka switch 3, catat kembali tegangan keluaran. l. Turunkan pengatur PTDC
1
sampai posisi minimum, kemudian Switch 4 dilepas.
m. Ulangi langkah b-l untuk nilai kapasitor yang berbeda dan nilai beban yang berbeda.
Universitas Sumatera Utara
4.4.2.2.3 Data Hasil Pengujian
Tabel 4.3 Data hasil pengujian berbeban MISG
C
Δ
fasa μF
Load watt
V
out
L- L
I
L
A
I
C
A
n
r
f Hz Slip
16 μF
150 416
0,28 0,12
3050 50
-1,67 250
389 0,42
0,17 3050
50 -1,67
400 370
0,65 0,2
3050 50
-1,67
20 μF
150 421
0,34 0,15
3050 50
-1,67 250
398 0,47
0,19 3050
50 -1,67
400 382
0,71 0,26
3050 50
-1,67
24 μF
150 429
0,41 0,2
3050 50
-1,67 250
408 0,54
0,24 3050
50 -1,67
400 394
0,81 0,32
3050 50
-1,67
Universitas Sumatera Utara
4.4.3 Analisa Data Pengaruh Karakteristik Beban Nol dan Berbeban Terhadap Regulasi Tegangan dan Efisiensi Pada Motor Induksi
Sebagai Generator 4.4.3.1 Regulasi Tegangan
Rumus untuk mencari besarnya nilai regulasi tegangan adalah: 100
× −
= Vfl
Vfl Vnl
VR .................................................................4.1
a. Untuk C=
16 μF ;
P
out
= 150 watt VR =
100 ×
− Vfl
Vfl Vnl
= 100
418 416
423 ×
−
= 1,683
b. Untuk C=20
μF ;
P
out
= 150 watt VR =
100 ×
− Vfl
Vfl Vnl
= 100
421 421
428 ×
−
= 1,662
c. Untuk C=
24 μF ;
P
out
= 150 watt VR =
100 ×
− Vfl
Vfl Vnl
Universitas Sumatera Utara
= 100
429 429
435 ×
−
= 1,398
Demikian selanjutnya dilakukan perhitungan untuk mendapatkan nilai regulasi tegangan dari pembebanan dan harga kapasitor yang lainnya, yang dapat dilihat
dalam tabel 4.5
4.4.3.2 Efisiensi
Efisiensi pada Motor Induksi Sebagai Generator adalah ukuran keefektifan MISG 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
Loss out
out in
loss in
in out
P P
P P
P P
P P
+ =
− =
= η
100 ×
...............................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 tergantung kepada arus beban, yang dirumuskan
Loss
P = 3. I
1 2
. R
1
Watt ...……………….………………………………4.3
Universitas Sumatera Utara
a. Untuk
Kategori