10
II.2 Generator Induksi
Generator induksi merupakan alat untuk mengkonversi energi mekanik menjadi energi listrik dalam bentuk ggl gaya gerak listrik yang menerapkan
prinsip motor induksi induksi elektromagnet. Besarnya ggl yang dihasilkan diberikan dalam persamaan:
= . . ∅ … … … … … … … … … … … … … 2.3 Dimana
merupakan ggl yang dihasilkan, merupakan konstanta,
merupakan kecepatan putar generator,
∅ merupakan besarnya fluks magnet yang dihasilkan. Dari perumusan diatas dapat dilihat bahwa putaran generator berpengaruh
terhadap ggl yang dihasilkannya.
II.2.1 Prinsip Kerja Generator Induksi
Generator induksi bekerja dengan menerapkan prinsip medan putar pada belitan stator maupun rotornya. Medan putar rotor menginduksi stator sehingga
pada stator timbul ggl induksi. Timbulnya medan putar dilakukan dengan menghubungkan tegangan 3 phasa pada belitan stator. Kecepatan medan putar
stator diberikan dalam persamaan berikut [13]: =
120 … … … … … … … … … … … . . 2.4
Dimana merupakan kecepatan putar stator,
adalah frekuensi jala-jala, P adalah jumlah kutub. Medan putar stator akan memotong batang konduktor rotor
sehingga pada kumparan rotor medan timbul tegangan induksi gaya gerak listrik sebesar:
= 4,44. . . ∅ … … … … … … … . 2.5 Dimana
merupakan tegangan induksi pada saat rotor berputar, adalah
frekuensi putaran rotor, ialah jumlah lilitan rotor,
∅ merupakan fluksi yang menginduksi rotor. Karena kumparan rotor merupakan rangkaian tertutup, maka
ggl akan menghasilkan arus. Adanya arus dalam medan magnet menimbulkan gaya pada rotor. Bila kopel torsi mula yang dihasilkan oleh gaya tersebut pada
Universitas Sumatera Utara
11
rotor cukup besar untuk memikul kopel beban, rotor akan berputar searah dengan medan putar stator. Dari penjelasan diatas terlihat bahwa syarat timbulnya
tegangan induksi haruslah ada perbedaan kecepatan relatif slip antara kecepatan medan putar stator Ns dan kecepatan putar rotor Nr [13]. Slip dapat
dirumuskan sebagai berikut:
=
…………………………………………2.6 Dimana Ns adalah kecepatan putaran stator dan Nr adalah kecepatan putaran
rotor. Sebagai catatan bahwa rotor berputar pada kecepatan sinkron pada slip = 0 dan rotor pada keadaan stationary seimbang tetap belum berjalan pada slip = 1.
Semua motor dalam kecepatan normal bekerja dalam keadaan normal, slipnya berada pada kedua limit tersebut.
Jika rotor diputar lebih cepat dari stator slip bernilai negatif maka arah induksi akan berubah. Induksi akan terjadi dari rotor ke stator sehingga pada stator
timbul ggl induksi. Dengan demikian mesin induksi telah berfungsi sebagai generator karena menghasilkan ggl pada statornya.
II.2.2 Karakteristik Mesin Induksi