14
2.4 Reaksi Jangkar Generator Sinkron
Apabila generator sinkron melayani beban, ,maka pada kumparan jangkar mengalir arus, dan arus ini menimbulkan fluks jangkar. Fluks jangar yang
ditimbulkan arus ф
�
akan berinteraksi dengan yang dihasilkan kumparan medan rotor
ф , sehingga menghasilkan fluks resultan ф ф = ф + ф
�
2.2 Adanya interaksi ini dikenal sebagai reaksi jagkar.
Kondisi reaksi jangkar untuk berbagai macam jenis beban adalah sebagai berikut :
Arus jangkar I sefasa dengan GGL E. Jenis beban : Tahanan resistif.
ф
�
tegak lurus terhadap ф
Arus jangkar I sefasa dengan GGL E. Jenis beban : Tahanan resistif.
ф
�
tegak lurus terhadap ф
a. Beban Resistif
Arus jangkar I terlebih dahulu θ dari GGL E.
Jenis beban : Kapasitif ф
�
terbelakang dengan sudut 90 – θ
b. Beban Kapasitif
Universitas Sumatera Utara
15 .
Gambar 2.5 Reaksi Jangkar terhadap beban Terlihat bahwa reaksi jangkar pada alternator bergantung pada jenis beban
yang dilayani,, dengan perkataan lain bergantung pada sudut fasa antara arus jangkar I dan tegangan induksi GGL.
c. Beban Kapasitif Murni Arus jangkar I terdahulu 90 dari GGL E.
Jenis beban : Kapasitif murni ф
�
memperkuat ф , terjadi pengaruh pemagnetan.
d. Beban induktif Murni Arus jangkar I terbelakang 90 dari GGL E.
Jenis beban : Induktif murni ф
�
memperlemah ф , terjadi pengaruh pendemagnetan
Universitas Sumatera Utara
16
2.5 Prinsip Kerja Generator Sinkron
Generator dapat menghasilkan energi listrik karena adanya pergerakan relatif antara medan magnet homogen terhadap kumparan jangkar pada generator magnet
yang bergerak dan kumparan jangkar diam, atau sebaliknya magnet diam sedangkan jangar bergerak. Jadi, jika kumparan diputar pada kecepatan konstan
pada medan magnet homogen maka akan terinduksi tegangan sinusoidal pada kumparan tersebut medan magnet homogen ini bisa dihasilkan oleh kumparan yang
dialiri arus DC atau magnet tetap. Adapun prinsip kerja dari generator sinkron secara umum adalah sebagai
berikut : 1.
Kumparan medan yang terdapat pada rotor dihubungkan dengan sumber eksitasi tertentu yang akan mensuplai arus searah terhadap kumparan
medan. Dengan adanya arus searah yang mengalir melalui kumparan medan maka akan menimbulkan fluks yang besarnya terhadap waktu adalah tetap.
2. Penggerak mula Prime Mover yang sudah terkopel dengan rotor segera
dioperasikan sehingga rotor akan berputar pada kecepatan nominalnya.
Dimana : n = kecepatan putar rotor rpm
p = Jumlah kutub rotor f = frekuensi Hz
3. Perputaran rotor tersebut sekaligus akan memutar medan magnet yang
dihasilkan oleh kumparan medan. Medan putar yang dihasilkan pada rotor, akan diinduksikan pada kumparan jangkar sehingga pada kumparan jangkar
= .
2.3
Universitas Sumatera Utara
17 yang terletak di stator akan dihasilkan fluks magnetik yang berubah-ubah
besarnya terhadap waktu. Adanya perubahan fluks magnetik yang melingkupi suatu kumparan akan menimbulkan ggl induksi pada ujung-
ujung kumparan tersebut. Hal tersebut sesuai dengan Persamaan 2.4 dan Persamaan 2.5 berikut :
2.4
Dimana : = −�
ф
= −� ф
� = −� �ф � �
Bila : � = �
= −� � ф � � Bila :
= = −� �
ф � � = −� . , .
ф � � � = � . , .
ф
� =
�
�
√ =
� . , . ф
√ =
, � ф
, � ф = �
Universitas Sumatera Utara
18 Sehingga didapat persamaan :
2.5 Dimana :
� = ggl induksi volt n
= Putaran rpm
N = jumlah lilitan
f = Frekuensi Hz
C = Konstanta
ф = Fluks magnet Wb p
= Jumlah kutub Untuk generator sinkron tiga fasa, digunakan tiga kumparan jangkar yang
ditempatkan di stator yang disusun dalam bentuk tertentu, sehingga susunan kumparan jangkar yang sedemikian akan membangkitkan tegangan induksi pada
ketiga kumparan jangkar yang besarnya sama tapi berbeda fasa 1200 satu sama lain. Setelah itu ketiga terminal kumparan jangkar siap dioperasikan untuk menghasilkan
energi listrik. �
= � ф
Universitas Sumatera Utara
19
2.6 Rangkaian Ekivalen Generator Sinkron
Kategori