Akibatnya akan timbul gaya gerak listrik GGL pada kumparan jangkar yang besarnya adalah :
E = Cn
s
Φ 3.9
Dimana : E = tegangan yang dibangkitkan jangkar volt
C = konstanta generator n
s
Φ = fluksi yang dihasilkan oleh arus medan weber = putaran sinkron rpm
Generator Sinkron
Angin Saluran Daya
Beban Kecepatan Konstan
Transformator Penyearah
Gambar 3.11. Sistem pembangkit turbin angin dengan generator sinkron
Karena putaran yang dihasilkan dipertahankan konstan maka tegangan GGL yang dibangkitkan generator dapat diatur dengan mengatur arus penguatan atau arus medan.
Hal ini dimaksudkan untuk menjaga tegangan yang dibangkitkan generator tetap konstan, terutama akibat beban yang selalu bervariasi setiap saat.
III. 5. 2. Generator Induksi Rotor Sangkar
Pada hubungan AC – DC – AC, generator AC secara mekanik dikopel terus menerus ke turbin angin dengan kecepatan konstan dan menghasilkan arus bolak – balik yang
dilewatkan melalui penyearah dan dikonversikan lagi oleh inverter untuk mendapatkan frekuensi yang diinginkan Gambar 3.12.
[8]
Jenis generator ini digunakan pada poros turbin angin yang mempunyai putaran yang relatif konstan. Untuk lokasi yang mempunyai variabel kecepatan angin yang relatif
konstan tanpa pengontrolan putaran rotor turbin angin, generator ini menjadi pilihan yang
Universitas Sumatera Utara
paling baik. Generator induksi rotor sangkar adalah generator yang paling sederhana dan mempunyai harga paling murah dibandingkan generator yang lainnya.
Saat generator induksi distart berputar, magnet sisa pada rangkaian medan akan menghasilkan sedikit tegangan. Tegangan ini akan menghasilkan arus kapasitif. Karena
rotor terus berputar maka arus kapasitif ini akan menaikkan tegangan. Tegangan yang semakin besar akan menaikkan arus kapasitifnya dan sampai tegangan penuh dihasilkan.
Gambar 3.12 Hubungan AC – DC – AC
Mesin induksi akan beroperasi menjadi generator apabila putaran rotornya lebih besar dari putaran sinkronnya. Karena prinsip pembangkitan tegangannya adalah berupa
induksi tegangan, maka antara putaran sinkron dan putaran rotor generator harus mempunyai perbedaan relatif yang disebut slip. Besarnya slip ini dinyatakan dengan :
s r
s
n n
n S
− =
3.10 Dimana :
S = slip
Universitas Sumatera Utara
n
s
n = kecepatan sinkron rpm
r
Jika putaran rotor lebih kecil dari putaran sinkron atau slipnya positif maka mesin berfungsi sebagai motor. Tetapi bila putaran rotornya lebih besar atau slipnya negatif
maka mesin berfungsi sebagai generator dan energi listrik akan mengalir ke jaringan. Oleh karena itu pemilihan konstruksi dari generator harus disesuaikan dengan batas –
batas pengoperasian turbin angin. Artinya saat kecepatan angin minimum. Putaran rotornya harus lebih besar dari kecepatan sinkronnya sehingga mesin tetap berfungsi
sebagai generator. Jika pada kecepatan angin rendah, dimana kecepatan rotor berada dibawah sinkronnya, maka torsi akan berbalik. Dan jika hal ini terjadi maka generator
akan berubah menjadi motor mesin harus dimatikan. = kecepatan rotor rpm
III. 5. 3. Generator Kecepatan Variabel
