Dari diagram phasor diperoleh : E
= Dimana :
OB = V
Φ
cos Ө + I
a
R
a
BC = V
Φ
sin Ө + I
a
X
s
Maka, E
= …………. 3.4
Sehingga regulasi tegangan : VR =
3.4.2 Pengaturan Tegangan dengan Metode Ampere Lilit MMF
Metode ini juga menggunakan data – data beban nol OC dan hubung singkat SC, tetapi memiliki perbedaan dengan metode EMF karena
menggunakan reaktansi bocor jangkar armatur sebagai reaksi jangkar tambahan. Metode ini mengabaikan tahanan jangkar karena bernilai kecil dan menganggap
bahwa perubahan daya keluaran pada terminal secara keseluruhan diakibatkan oleh reaksi jangkar armatur dan jatuh tegangan akibat tahanan jangkar. Dua
pengujian yang sama, yaitu test beban nol dan hubung singkat juga diperlukan pada metode ini. Dalam keadaan hubung singkat, arus tertinggal 90º R
a
dianggap nol dan faktor daya nol. Oleh karena itu, reaksi jangkar mengakibatkan
demagnetisasi. Karena daya pada terminal adalah nol, seluruh fluks medan dinetralkan oleh fluks jangkar yang dihasilkan oleh arus jangkar pada keadaan
hubung singkat I
SC
.
Universitas Sumatera Utara
Sekarang arus medan yang diperlukan untuk memperoleh suatu tegangan pada V pada keadaan beban penuh adalah penjumlahan vektor dari :
a. Arus medan yang diperlukan untuk menghasilkan V atau jika R
a
diambil dalam penghitungan, maka V + IR
a
cos Ө pada kondisi beban nol no-load.
Arus medan ini dapat ditemukan pada karakteristik hubungan terbuka OCC. b. Arus medan yang diperlukan untuk mengatasi pengaruh demagnetisasi dari
reaksi jangkar pada beban penuh full-load. Arus medan ini ditemukan pada karakteristik hubung singkat SCC. Arus medan yang diperlukan untuk
menghasilkan arus beban penuh pada kondisi hubung singkat menyeimbangkan reaksi armatur dan drop impedansi.
Jatuh impedansi impedance drop dapat diabaikan karena R
a
biasanya bernilai sangat kecil dan X
s
juga bernilai kecil dalam kondisi hubung singkat short circuit. Oleh karena itu, faktor daya PF pada kondisi hubung singkat
hampir benilai nol tertinggal zero lagging dan arus medan digunakan secara keseluruhan untuk mengatasi reaksi jangkar yang sangat berpengaruh
demagnetisasi. Dengan perkataan lain, arus armatur jangkar demagnetisasi pada keadaan beban penuh adalah sama dan berlawanan dengan arus medan yang
diperlukan untuk menghasilkan arus beban penuh pada keadaan hubung singkat.
a Faktor Daya Lagging tertinggal
Universitas Sumatera Utara
b Faktor Daya Leading mendahului
c Faktor Daya Unity
Gambar 3.7 Vektor Arus Medan
Untuk kasus – kasus umum general case, yaitu ketika faktor daya memiliki nilai antara nol lagging atau leading dan satu unity.
a. Nilai arus medan dilambangkan dengan vektor OA yang berhubungan dengan V atau V + IR
a
cos Ө terbentang secara horizontal. Maka, AB mewakili arus
medan hubung singkat pada beban penuh yang digambarkan pada sudut 90°
+ Ө untuk faktor daya lagging. Total arus medan dilambangkan oleh vektor
OB
1
gambar 3.7a. b. Untuk faktor daya leading, arus hubung singkat = AB
2
digambarkan pada sudut 90° -
Ө gambar 3.7b. c. Untuk faktor daya unity, arus hubung singkat = AB
3
digambarkan dengan sudut 90° gambar 3.7c.
Universitas Sumatera Utara
Gambar 3.8 berikut akan memperlihatkan diagram lengkap metode ampere lilit ampere-turn method.
Gambar 3.8 Diagram Lengkap Metode Ampere Lilit lagging
Dimana : OA = Arus medan yang diperlukan untuk mendapatkan tegangan
nominal. OC = Arus medan yang diperlukan untuk mendapatkan arus beban
penuh pada hubung singkat. AB = OC = dengan sudut 90º +
Ө terhadap OA jika faktor daya
lagging. OB = Total arus medan yang dibutuhkan untuk mendapatkan tegangan
E dari karakteristik beban nol.
OB =
Universitas Sumatera Utara
Secara ringkas, prosedur metode ampere lilit dalam hal ini generator sinkron alternator sedang menyuplai arus beban penuh I
a
pada tegangan kerja nominal dan faktor daya lagging sebagai berikut :
1. Dari karakteristik beban nol OCC ditentukan arus medan OA yang dibutuhkan untuk menghasilkan tegangan beban kerja V atau V + I
a
R
a
cos Ө
gambar 3.8. 2. Dari karakteristik hubung singkat SCC ditentukan arus medan OC yang
diperlukan untuk menghasilkan arus beban penuh I
a
pada keadaan hubung singkat. Phasor AB = OC digambarkan pada sudut gambar 3.7 :
- 90° +
Ө untuk faktor daya lagging - 90° -
Ө untuk faktor daya leading - 90° untuk faktor daya unity
3. Jumlah phasor OA dan AB merupakan total arus medan OB. Tegangan beban nol E
yang berhubungan dengan arus medan OB pada karakteristik beban nol OCC.
Maka, regulasi tegangan: VR =
Metode ini disebut juga optimistic method karena memberikan regulasi yang lebih rendah daripada performansi mesin yang sebenarnya.
Universitas Sumatera Utara
3.4.3 Pengaturan Tegangan dengan Metode Portier Zero Power Factor
