35 c = konstanta mesin
n = putaran sinkron φ = fluks yang dihasilkan oleh IF
Dalam keadaan tanpa beban arus jangkar tidak mengalir pada stator, karenanya tidak terdapat pengaruh reaksi jangkar. Fluks hanya dihasilkan oleh
arus medan IF. Apabila arus medan IF diubah-ubah harganya, akan diperoleh harga Ea seperti yang terlihat pada kurva sebagai berikut.
Gambar 2.25 Karakteristik Tanpa Beban Generator Sinkron
2.2.3.4
Alternator Berbeban
Dalam keadaan berbeban arus jangkar akan mengalir dan mengakibatkan terjadinya reaksi jangkar. Reaksi jangkar besifat reaktif karena itu
dinyatakan sebagai reaktansi, dan disebut reaktansi magnetisasi Xm . Reaktansi pemagnet Xm ini bersama-sama dengan reaktansi fluks bocor Xa dikenal
sebagai reaktansi sinkron Xs . Persamaan tegangan pada generator adalah:
Ea = V + I.Ra + j I.Xs ………………………………………………………2.17
Xs = Xm + Xa ……………………………………………………………….2.18
yang mana:
36 Ea = tegangan induksi pada jangkar
V = tegangan terminal output Ra = resistansi jangkar
Xs = reaktansi sinkron Karakteristik pembebanan dan diagram vektor dari alternator berbeban induktif
faktor kerja terbelakang dapat dilihat pada gambar di bawah ini :
Gambar 2.26 Karakteristik Alternator berbeban Induktif
2.2.3.5 Pengaruh perubahan Daya Input Mekanis terhadap Generator
Sinkron
Anggap bahwa Generator Sinkron membagikan daya input ke infinite busbar pada kondisi stabil, maka sebuah sudut daya power angle
δ
tetap diantara V dan E dan E mendahului leading V. Phasor diagram situasi ini adalah sebagai
berikut : E
-jIaXs
δ
V
φ
Ia
37 Sekarang anggap bahwa excitasi dari generator dijaga konstan dan daya
input ke prime movernya ditambah. Penambahan pada daya input akan cenderung untuk mempercepat putaran rotor dan E akan bergerak lebih keatas terhadap V
yaitu besar sudut daya
δ
akan semakin besar. Penambahan besar sudut daya menghasilkan Ia yang lebih besar dimana :
Ia =
�−� ��
dan memperkecil
φ
sehingga phasor diagramnya menjadi: E
-jIaXs
δ φ
V Ia
Sehingga Generator sinkron akan membagikan lebih besar daya aktif ke infinite busbar. Keseimbangan akan menjadi re-established pada kecepatan
putaran yang sesuai kepada frekuensi dari infinite busbar dengan sudut daya yang lebih besar. Gambar phasor diagram diatas digambarkan pada besar excitasi yang
sama, maka berarti pada besar E yang sama seperti pada gambar diagram phasor sebelumnya tetapi daya aktif keluarannya atau active power output = V Ia cosФ
adalah lebih besar daripada kondisi pada gambar diagram phasor yang pertama. Dengan penambahan besar sudut daya telah menyebabkan generator sinkron
membagikan tambhan daya aktif ke infinite busbar. Perhatikan bahwa daya input mekanis ke prime mover tidak dapat merubah kecepatan putaran dari alternator
sebab telah ditetapkan dengan frekuensi sistem. Penambahan daya input mekanis menambah kecepatan putaran dari alternator sesaat sampai waktu yang
dibutuhkan
δ
bertambah kesebuah harga yang dikehendaki untuk operasi yang stabil. Sekali kondisi ini dicapai, maka alternator akan terus berputar pada putaran
