Analisis Karakteristik Generator Sinkron Tiga Fasa Pada Saat Terjadi Perubahan Beban Chapter III V
BAB III
3
BAB
METODE
METODE PENELITIAN
PENELITIAN
3.1
Tempat dan Waktu
Penelitian ini akan dilakukan di Laboratorium Konversi Energi Listrik,
Departemen Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara.
Penelitian dilaksanakan selama dua bulan pada bulan September sampai Oktober
2016.
3.2
Bahan dan Peralatan
Peralatan yang digunakan selama penelitian sebagai berikut :
1. Generator Sinkron tiga fasa Tipe 72SA
Daya
= 5 KW
Cos ф
= 0,8
Jumlah Kutub
=4
Belitan
= Y (Wye)
Tegangan Terminal
= 400 Volt
Arus
= 9 Ampere
Kelas Isolasi
Stator
=E
Rotor
=E
Tegangan Eksitasi
= 44 Volt DC
Arus Eksitasi
= 5,7 Ampere
Frekuensi
= 50 Hz
N
= 1500 rpm
2. Motor Induksi Tiga Fasa Tipe VZ 132 M4 (Penggerak Mula)
P
= 7,5 KW
Cos ф
= 0,82
Jumlah Kutub
=4
IP
= 44
Kelas Rotor
= D (Rotor Sangkar)
Belitan
=Y/∆
33
Universitas Sumatera Utara
Tegangan
= 380 / 220 Volt
Arus
= 16,5 / 28,5 Ampere
3. 1 Unit Power Suplai AC
4. 1 Unit Power Suplai DC
5. Multimeter
3.3
Variabel yang Diamati
Variabel yang diamati dalam penelitian ini adalah :
a) Tegangan terminal (Vt).
b) Daya keluaran (Pout).
c) Arus Beban (Ia)
d) Efisiensi (ղ)
3.4
Metode Pengumpulan Data
Metode pengumpulan data dalam suatu penelitian akan sangat menentukan
keberhasilan penelitian, oleh karena itu perlu direncanakan dengan tepat dalam
memilih metode untuk pengumpulan data. Sedangkan metode-metode tersebut
adalah sebagai berikut :
1. Metode Dokumentasi
Yang dimaksud metode dokumentasi adalah cara memperoleh data melalui
hal-hal atau variabel yang berupa catatan, transkrip, buku, surat kabar, majalah dan
lain-lain. Adapun dokumentasi yang akan peneliti gunakan adalah data-data yang
berhubungan dengan efisiensi dan regulasi tegangan.
2. Metode Observasi
Pengumpulan data dengan observasi langsung atau dengan pengamatan
langsung adalah cara pengambilan data ke tempat penelitian. Dalam hal ini
Universitas Sumatera Utara penulis langsung berada di lokasi penelitian yaitu di
Laboratorium Konversi Energi Listrik dan mengadakan penelitian mengenai halhal yang perlu dicatat sebagai data dalam penelitian.
34
Universitas Sumatera Utara
3.5
Pelaksanaan Penelitian
Pelaksanaan penelitian adalah dengan melakukan percobaan rangkaian
generator sinkron yang dikopel dengan motor asinkron dengan menghubungkan
terminal output generator sinkron tersebut ke beban seimbang hubung wye dan
delta serta dihubungkan pada beban tidak seimbang hubung wye dan delta,
sehingga dapat dilihat besar karakteristik dan efisiensi generator sinkron tersebut.
Pelaksanaan penelitian dapat dilihat pada diagram alur penelitian pada
Gambar 3.1 berikut :
35
Universitas Sumatera Utara
Gambar 3.1 Diagram Alur Penelitian
36
Universitas Sumatera Utara
3.6
Rangkaian Percobaan
Percobaan Beban Nol
A. Rangkaian Percobaan
S1
A1
N
V2
V1
P
T
A
C
M
3θ
G
SINKRON
PTDC
Gambar 3.2 Rangkaian percobaan beban nol
B. Prosedur Percobaan Beban Nol
1. Rangkai perlatan percobaan seperti Gambar 3.1, atur range alat ukur
sesuai dengan yang dibutuhkan.
2. Hidupkan PTAC dan semua alat ukur. Tutup S1 sehingga motor induksi
berputar dengan kecepatan putar 1500 rpm.
3. Setelah mencapai kecepatan nominal rotor (1500 rpm), tutup saklar 2
untuk mengatur eksitasi generator sinkron.
4. Catat tegangan terminal saat arus penguat generator belum dinaikkan
(If=0).
5. Naikkan arus penguat secara bertahap dengan mengatur PTDC 1.
Dimana, putaran dijaga konstan pada setiap kenaikkan arus penguat
generator, kemudian catat tegangan terminal.
6. Turunkan arus penguat generator (PTDC 1) lalu buka S2, minimumkan
PTAC 1, hingga nol kemudian buka S1.
7. Percobaan selesai
37
Universitas Sumatera Utara
C. Data Hasil Percobaan
Data hasil percobaan tampak pada Tabel 3.1
Tabel 3.1 Data Hasil Percobaan Beban Nol
n = 1500 rpm
No.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
If
(Amp)
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
0,9
1
1,1
1,2
1,3
1,4
1,5
1,6
1,7
1,8
1,9
2
2,1
2,2
2,3
V
(Volt)
30
47
66
88
112
130
154
177
196
214
232
248
264
279
292
306
321
332
343
350
353
358
360
Dari data di atas dapat digambarkan karakteristik EA atau Vф sebagai fungsi
arus medan If. Dan karakteristiknya disebut juga dengan karakteristik beban nol
(Open Circuit Characterisic atau OCC) dari generator. Dari gambar terlihat bahwa
kurva ini mempunyai garis linear sampai diperoleh harga saturasi dari arus medan.
Dan ketika besi mencapai titik saturasi, reluktansi besi akan bertambah secara
drastis dan fluksi akan bertambah besar secara lambat sesuai dengan perubahan
38
Universitas Sumatera Utara
garis – garis gaya magnet. Garis linear pada karakteristik disebut juga sebagai garis
celah udara.
400
350
300
V (Volt)
250
200
150
100
50
0
0
0,5
1
1,5
2
2,5
If (Amp)
Gambar 3.3 Karakteristik Beban Nol Generator Sinkron
Percobaan Hubung Singkat
A. Rangkaian Percobaan
S1
A1
P
T
A
C
N
A2
V1
M
3θ
G
SINKRON
PTDC
Gambar 3.4 Rangkaian percobaan hubung singkat
39
Universitas Sumatera Utara
B. Prosedur Percobaan
1. Rangkai alat percobaan seperti pada Gambar 3.2, PTAC dalam keadaan
minimum.
2. Tutup S1 dan atur putaran motor sinkron sampai pada putaran nominal
1500 rpm.
3. Tutup S2, dan naikkan arus penguat generator (If) secara bertahap
dengan mengatur PTDC1.
4. Catat arus hubung singkat generator (If) untuk setiap tahapan arus medan
generator (If) dengan putaran generator dijaga konstan.
5. Turunkan arus medan generator (If) hingga nol, lalu buka S3 dan
turunkan PTAC hingga nol kemudian buka S1.
6. Percobaan selesai.
C. Data Percobaan Hubung Singkat
Data percobaan hubung singkat tampak pada Tabel 3.2 berikut
Tabel 3.2 Data Percobaan Hubung Singkat
n = 1500 rpm
No.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
If(Amp) Ia (Amp)
0,1
0,48
0,2
0,8
0,3
0,99
0,4
1,28
0,5
1,56
0,6
1,91
0,7
2,16
0,8
2,44
0,9
2,71
1
3
1,1
3,35
1,2
3,6
1,3
3,91
1,4
4,2
1,5
4,5
1,6
4,75
1,7
5,04
40
Universitas Sumatera Utara
18
19
20
1,8
1,9
2
5,35
5,6
5,92
Dari data diatas dapat digambar karakteristik hubung singkat generator
sinkron seperti yang terlihat pada Gambar 3.5 :
7
6
Ia (Amp)
5
4
3
2
1
0
0
0,5
1
1,5
2
2,5
If (Amp)
Gambar 3.5 Grafik Karakteristik Hubung Singkat Generator Sinkron
Penentuan Parameter Generator Sinkron
Untuk menghitung parameter generator sinkron, maka dapat diketahui dari
karakteristik hubung singkat dan karakteristik beban nol seperti pada Gambar 3.4
dan Gambar 3.5.
A. Impedansi Sinkron
Besar nilai impedansi dapat ditentukan seperti persamaan berikut :
=
�
(Ohm)
(3.1)
Maka nilai impedansi sinkron untuk kondisi saturasi seperti pada gambar 3.4
dapat dirumuskan sebagai berikut :
41
Universitas Sumatera Utara
=
�� /√
���
(Ohm)
(3.2)
Dari gambar 3.4 nilai Enl adalah 350 Volt dan arus medan (If) sebesar 2 Amp,
untuk arus medan yang sama maka arus hubung singkat Isc pada kurva hubung
singkat adalah sebesar 5,92 Amp. Maka besar impedansi sinkron Zs adalah:
=
B. Reaktansi Sinkron
,
/√
= 34,13 Ohm
Karena tahanan jangkar besarnya sangat kecil maka tahanan jangkar
diabaikan (Ra = 0) sehingga diperoleh reaktansi sinkron Zs = Xs = 34,13 Ohm.
Percobaan Berbeban Seimbang Hubung Wye
A. Rangkaian Percobaan
S2
S1
A1
P
T
A
C
A2
N
Z1
V2
V1
M
3θ
G
SINKRON
A3
Z2
Z3
V3
A4
PTDC
Gambar 3.6 Rangkaian percobaan beban seimbang hubung wye
B. Prosedur Percobaan
1. Rangkai perlatan percobaan seperti Gambar 3.4, atur range alat ukur
sesuai dengan yang dibutuhkan.
2. Hidup kan PTAC dan semua alat ukur. Tutup S1 sehingga motor induksi
berputar dengan kecepatan putar 1500 rpm.
3. Setelah mencapai kecepatan nominal rotor (1500 rpm), tutup saklar 2
untuk mengatur eksitasi generator sinkron.
42
Universitas Sumatera Utara
4. Catat tegangan terminal saat arus penguat generator belum dinaikkan
(If=0).
5. Catat arus IR, IS, dan IT, Cos θ, dan daya pada beban.
6. Naikkan arus penguat secara bertahap dengan mengatur PTDC . Dimana,
putaran dijaga konstan pada setiap kenaikan arus penguat generator,
kemudian catat tegangan terminal, catat arus IR, IS, dan IT, dan daya
pada beban.
7. Turunkan arus penguat generator (PTDC ) lalu buka S2, minimum kan
PTAC , hingga nol kemudian buka S1.
8. Percobaan selesai.
C. Data Hasil Percobaan
Tabel 3.3 Data Hasil Percobaan Beban Seimbang Hubung Wye
n = 1500 rpm If = 1,0 Amp
BEBAN (ohm)
No.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
R
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
S
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
T
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
V (Volt)
R
57
77
90
112
124
138
150
158
165
171
S
57
77
90
112
124
138
150
158
165
171
Ia (Amp)
T
57
77
90
112
124
138
150
158
165
171
R
3,09
2,89
2,78
2,65
2,54
2,3
2,22
2,06
1,95
1,83
S
3,09
2,89
2,78
2,65
2,54
2,3
2,22
2,06
1,95
1,83
P Out
(Watt)
T
3,09
2,89
2,78
2,65
2,54
2,3
2,22
2,06
1,95
1,83
528,39
667,59
750,6
890,4
944,88
952,2
999
976,44
965,25
938,79
43
Universitas Sumatera Utara
Percobaan Beban Seimbang Hubung Delta
A. Rangkaian Percobaan
S2
S1
A1
A2
N
V2
V1
P
T
A
C
Z1
M
3θ
G
SINKRON
Z3
A3
V3
Z2
A4
PTDC
Gambar 3.7 Rangkaian percobaan beban seimbang hubung delta
B. Prosedur Percobaan
1. Rangkai perlatan percobaan seperti Gambar 3.5, atur range alat ukur
sesuai dengan yang dibutuhkan.
2. Hidupkan PTAC dan semua alat ukur. Tutup S1 sehingga motor induksi
berputar dengan kecepatan putar 1500 rpm.
3. Setelah mencapai kecepatan nominal rotor (1500 rpm), tutup saklar 2
untuk mengatur eksitasi generator sinkron.
4. Catat tegangan terminal saat arus penguat generator belum dinaikkan
(If=0).
5. Catat arus IR, IS, dan IT, dan daya pada beban.
6. Naikkan arus penguat secara bertahap dengan mengatur PTDC . Dimana,
putaran dijaga konstan pada setiap kenaikan arus penguat generator,
kemudian catat tegangan terminal, catat arus IR, IS, dan IT, Cos θ, dan
daya pada beban.
7. Turunkan arus penguat generator (PTDC ) lalu buka S2, minimum kan
PTAC, hingga nol kemudian buka S1.
8. Percobaan selesai
44
Universitas Sumatera Utara
C. Data Hasil Percobaan
Tabel 3.4 Data Hasil Percobaan Beban Seimbang Hubung Delta
n = 1500 rpm
BEBAN
(ohm)
R
S
T
10 10 10
15 15 15
20 20 20
25 25 25
30 30 30
35 35 35
40 40 40
45 45 45
50 50 50
55 55 55
No.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
If = 1,0 Amp
V (Volt)
R
16,8
24,5
31,7
38,5
44,5
50,9
56,7
62,1
67,3
72,2
S
16,8
24,5
31,7
38,5
44,5
50,9
56,7
62,1
67,3
72,2
Ia (Amp)
T
16,8
24,5
31,7
38,5
44,5
50,9
56,7
62,1
67,3
72,2
R
1,67
1,63
1,58
1,54
1,48
1,44
1,41
1,37
1,34
1,3
S
1,67
1,63
1,58
1,54
1,48
1,44
1,41
1,37
1,34
1,3
T
1,67
1,63
1,58
1,54
1,48
1,44
1,41
1,37
1,34
1,3
POUT
(Watt)
84,168
119,81
150,26
177,87
197,58
219,89
239,84
255,23
270,55
281,58
Percobaan Beban Tak Seimbang Hubung Wye
A. Rangkaian Percobaan
S2
S1
A1
P
T
A
C
A2
N
Z1
V2
V1
M
3θ
G
SINKRON
A3
Z2
Z3
V3
A4
PTDC
Gambar 3.8 Rangkaian percobaan beban tidak seimbang hubung wye
B. Prosedur Percobaan
1. Rangkai perlatan percobaan seperti Gambar 3.6, atur range alat ukur
sesuai dengan yang dibutuhkan.
2. Hidup kan PTAC dan semua alat ukur. Tutup S1 sehingga motor induksi
berputar dengan kecepatan putar 1500 rpm.
45
Universitas Sumatera Utara
3. Setelah mencapai kecepatan nominal rotor (1500 rpm), tutup saklar 2
untuk mengatur eksitasi generator sinkron.
4. Atur besar impedansi masing – masing beban pada fasa R, S, dan T
5. Catat tegangan terminal saat arus penguat generator belum dinaikkan
(If=0).
6. Catat arus IR, IS, dan IT, dan daya pada beban.
7. Naikkan arus penguat secara bertahap dengan mengatur PTDC . Dimana,
putaran dijaga konstan pada setiap kenaikan arus penguat generator,
kemudian catat tegangan terminal, catat arus IR, IS, dan IT, dan daya
pada beban.
8. Turunkan arus penguat generator (PTDC) lalu buka S2, minimum kan
PTAC, hingga nol kemudian buka S1.
9. Percobaan selesai
C. Data Hasil Percobaan
Tabel 3.5 Data Hasil Percobaan Beban Tidak Seimbang Hubungan Wye
n = 1500 rpm
BEBAN
(ohm)
No.
R S T
1 10 55 40
2 15 50 35
3 20 45 30
4 25 40 25
5 30 35 20
6 35 30 15
7 40 25 10
8 45 20 55
9 50 15 50
10 55 10 45
R
104
105
105
105
105
105
105
105
105
105
V
(Volt)
S
T
131 90
124 90,2
115 90,3
106 90,2
95 90,1
83
90
70
90
115 135
106 135
95 135
R
2,15
2,1
2,06
2,01
1,97
1,93
1,89
1,71
1,68
1,65
If = 1,0 Amp
Ia
(Amp)
S
1,65
1,7
1,75
1,82
1,9
1,99
2,1
1,93
2,01
2,11
T
1,86
1,9
1,96
2,03
2,11
2,21
2,33
1,62
1,69
1,78
PR
PS
PT
POUT
(Watt) (Watt) (Watt) (Watt)
224
221
216
211
207
203
198
180
176
173
216
211
201
193
181
166
147
222
213
201
167,4
171,4
177
183,1
190,1
198,9
209,7
218,7
228,2
240,3
46
Universitas Sumatera Utara
607,2
602,7
594,5
587,1
578,2
567,5
554,7
620,2
617,6
614,4
Percobaan Beban Tak Seimbang Hubung Delta
A. Rangkaian Percobaan
S2
S1
A1
A2
N
V2
V1
P
T
A
C
Z1
M
3θ
G
SINKRON
Z3
A3
V3
Z2
A4
PTDC
Gambar 3.9 Percobaan beban tak seimbang hubung delta
B. Prosedur Percobaan
1. Rangkai perlatan percobaan seperti Gambar 3.7, atur range alat ukur
sesuai dengan yang dibutuhkan.
2. Hidupkan PTAC dan semua alat ukur. Tutup S1 sehingga motor induksi
berputar dengan kecepatan putar 1500 rpm.
3. Setelah mencapai kecepatan nominal rotor (1500 rpm), tutup saklar 2
untuk mengatur eksitasi generator sinkron.
4. Atur besar impedansi masing – masing beban pada fasa R, S, dan T
5. Catat tegangan terminal saat arus penguat generator belum dinaikkan
(If=0).
6. Catat arus IR, IS, dan IT, dan daya pada beban.
7. Naikkan arus penguat secara bertahap dengan mengatur PTDC. Dimana,
putaran dijaga konstan pada setiap kenaikkan arus penguat generator,
kemudian catat tegangan terminal, catat arus IR, IS, dan IT, dan daya
pada beban.
8. Turunkan arus penguat generator (PTDC) lalu buka S2, minimumkan
PTAC, hingga nol kemudian buka S1.
9. Percobaan selesai.
47
Universitas Sumatera Utara
C. Data Hasil Percobaan
Tabel 3.6 Data Hasil Percobaan Beban Tidak Seimbang Hubung Delta
n = 1500 rpm
No.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
BEBAN
(ohm)
R
S
T
10
55 40
15
50 35
20
45 30
25
40 25
30
35 20
35
30 15
40
25 10
45
20 55
50
15 50
55
10 45
R
57
54
51
49
46
43
40
38
31
22
V
(Volt)
S T
55 23
51 31
46 37
41 42
36 44
29 45
22 43
62 60
61 61
59 60
R
2,25
2,04
1,85
1,66
1,47
1,28
1,08
1,34
1,21
1,09
If = 1,0 Amp
Ia
(Amp)
S
1,03
1,08
1,14
1,21
1,31
1,43
1,58
1,91
2,05
2,23
T
1,37
1,45
1,54
1,65
1,39
1,95
2,16
1,14
1,21
1,3
PR
PS
PT
POUT
(Watt) (Watt) (Watt) (Watt)
128
110
94,9
80,7
67,3
54,8
42,7
51,2
37,3
24,3
56,5
54,8
52,7
50
46,8
41,9
34,1
119
124
131
30,8
44,4
57
68,5
61,4
87,4
93,3
68,6
73,4
78
215,2
209,3
204,6
199,1
175,5
184
170,1
239
234,7
233
48
Universitas Sumatera Utara
BAB
BABIV
4
HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN
4.1
Umum
Untuk dapat melihat bagaimana pengaruh perubahan beban terhadap
karakteristik dan efisiensi generator sinkron maka diperlukan beberapa percobaan
yaitu :
1. Percobaan generator beban seimbang.
2. Percobaan generator beban tidak seimbang
Dengan memutar alternator pada kecepatan sinkron dan rotor diberi arus
medan (If). Tegangan E0 akan terinduksi pada kumparan stator seperti pada
Persamaan 2.22.
Pada generator sinkron keadaan tanpa beban mengandung arti bahwa arus
armatur (Ia) = 0. Dengan demikian besar tegangan terminal adalah :
= �� = �
(4.1)
Oleh karena besar GGL armatur adalah merupakan fungsi dari fluks
magnetik, maka ggl armatur dapat ditulis :
�� =
ф
(4.2)
Dari persamaan diatas, jika arus penguat medan diatur besarnya maka akan
diikuti kenaikan fluks dan akhirnya juga pada ggl armatur. Pengaturan arus pengat
medan pada keadaan tertentu besarnya akan didapatkan besar ggl armatur tanpa
beban dalam keadaan saturasi.
Dengan adanya beban yang terpasang pada output generator sinkron, maka
segera mengalir arus armatur (Ia); dengan adanya arus armature ini, pada kumparan
armatur atau kumparan jangkar timbul fluks putar jangkar. Fluks putar jangkar ini
brsiat mengurangi atau menambah fluks putar yang dihasilkan oleh kumparan rotor.
Hal ini tergantung pada faktor daya beban.
49
Universitas Sumatera Utara
Dengan adanya fluks putar armatur akibat timbulnya arus armatur, maka pada
kumparan timbul reaktansi pemagnit Xm. Reaktansi bersama – sama dengan
reaktansi bocor dikenal dengan reaktansi sinkron (Xs) dan secara matematis ditulis:
=
4.2
�
=
(4.3)
Analisis Data Percobaan Beban Seimbang dan Tidak Seimbang Hubung
Wye Terhadap Karakteristik dan Efisiensi Generator Sinkron
Analisis dan Perhitungan Regulasi Tegangan Generator Sinkron
Hubung Wye
Regulasi tegangan dapat diperoleh dengan menggunakan persamaan berikut
=
� −
�
�
%
(4.4)
Sebelum mendapatkan berapa besar voltage regulation (VR) maka terlebih
dahulu kita menghitung berapa besar tegangan induksi, dengan persamaan berikut:
� = √
A. Beban Seimbang
•
=
+
,
,
−
�
,
. ,
%
=
=
,
(4.5)
,
Volt
%
Beban ke – 2 (ZR = ZS = ZT = 15 Ohm)
� = √
•
��
Beban ke – 1 ( ZR = ZS = ZT = 10 Ohm)
� = √
•
+
=
,
,
+
−
,
�
. ,
=
%
=
. ,
=
,
,
Beban ke – 3 (ZR = ZS = ZT = 20 Ohm)
� = √
=
,
+
,
−
,
�
%
=
,
,
Volt
%
Volt
%
50
Universitas Sumatera Utara
•
Beban ke – 4 ( ZR = ZS = ZT = 25 Ohm)
� = √
,
=
•
,
=
%
=
=
,
,
Volt
%
+
�
,
. ,
%
=
=
,
,
Volt
%
−
,
+
�
,
. ,
%
=
=
,
,
Volt
%
Beban ke – 7 ( ZR = ZS = ZT = 40 Ohm)
� = √
=
,
−
,
+
�
,
. ,
%
=
=
,
,
Volt
%
Beban ke – 8 ( ZR = ZS = ZT = 45 Ohm)
� = √
=
•
−
,
,
=
•
�
. ,
Beban ke – 6 ( ZR = ZS = ZT = 35 Ohm)
� = √
•
,
Beban ke – 5 ( ZR = ZS = ZT = 30 Ohm)
� = √
•
−
,
+
,
−
,
+
,
�
. ,
%
=
= ,
,
Volt
%
Beban ke – 9 ( ZR = ZS = ZT = 50 Ohm)
� = √
=
,
−
,
+
,
�
. ,
%
=
= ,
,
Volt
%
51
Universitas Sumatera Utara
•
Beban ke – 10 ( ZR = ZS = ZT = 55 Ohm)
� = √
=
,
−
,
+
,
�
. ,
=
%
= ,
,
Volt
%
Dari hasil perhitungan di atas dapat dilihat pada tabel 4.1 berikut :
Tabel 4.1 Hasil Analisa Pengaturan Tegangan Generator Beban Seimbang
Hubung Wye
n = 1500 rpm
No
.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
BEBAN (ohm)
R
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
S
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
T
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
If = 1,0 Amp
V (Volt)
R
57
77
90
112
124
138
150
158
165
171
S
57
77
90
112
124
138
150
158
165
171
Ia (Amp)
T
57
77
90
112
124
138
150
158
165
171
R
3,09
2,89
2,78
2,65
2,54
2,3
2,22
2,06
1,95
1,83
S
3,09
2,89
2,78
2,65
2,54
2,3
2,22
2,06
1,95
1,83
T
3,09
2,89
2,78
2,65
2,54
2,3
2,22
2,06
1,95
1,83
VR
(%)
52,45
38,46
31,18
22,20
18,04
13,08
10.74
8,64
7,26
6,07
Dari hasil perhitungan di atas dapat digambarkan grafik hubungan antara
variasi beban terhadap pengaturan tegangan pada generator beban seimbang
Pengaturan Tegangan
(%)
hubung wye seperti yang terlihat pada gambar di bawah ini :
60,00
50,00
40,00
30,00
20,00
10,00
0,00
0
2
4
6
8
10
12
Variasi Beban
Gambar 4.1 Grafik hubungan antara variasi Beban terhadap pengaturan tegangan
52
Universitas Sumatera Utara
B. Beban Tidak Seimbang
•
Beban ke – 1
o Untuk beban ZR = 10 Ohm
� = √
=
,
−
,
+
,
�
o Untuk beban ZS = 55 Ohm
� = √
,
=
+
,
−
,
�
o Untuk beban ZT = 40 Ohm
� = √
•
Beban ke – 2
,
=
+
,
−
,
. ,
=
. ,
=
%
%
. ,
�
=
%
,
,
= ,
=
,
=
,
Volt
%
Volt
%
Volt
,
%
o Untuk beban ZR = 15 Ohm
� = √
=
,
−
,
+
,
�
o Untuk beban ZS = 50 Ohm
� = √
=
,
+
,
−
,
�
. ,
=
,
Volt
,
%
. ,
=
,
Volt
%
%
o Untuk beban ZT = 35 Ohm
� = √
+
,
. ,
=
=
= ,
,
%
Volt
53
Universitas Sumatera Utara
•
Beban ke – 3
,
=
,
−
�
%
=
,
%
,
Volt
o Untuk beban ZR = 20 Ohm
� = √
=
,
−
,
+
,
. ,
�
%
o Untuk beban ZS = 45 Ohm
� = √
=
,
−
,
+
,
. ,
�
%
o Untuk beban ZT = 30 Ohm
� = √
•
Beban ke – 4
+
,
=
,
,
−
�
=
=
=
=
. ,
=
.
=
%
,
,
%
,
,
=
Volt
%
Volt
,
%
,
Volt
o Untuk beban ZR = 25 Ohm
� = √
,
=
+
,
−
,
�
o Untuk beban ZS = 40 Ohm
� = √
=
,
−
,
+
,
�
o Untuk beban ZT = 25 Ohm
� = √
+
,
% =
. ,
%
. ,
=
=
=
,
,
,
%
,
Volt
%
Volt
54
Universitas Sumatera Utara
•
Beban ke – 5
=
,
,
−
�
%
=
,
%
,
Volt
o Untuk beban ZR = 30 Ohm
� = √
+
,
=
,
,
−
�
.
o Untuk beban ZS = 35 Ohm
� = √
=
+
,
,
−
�
,
•
Beban ke – 6
=
+
,
.
,
−
% =
. ,
=
%
%
,
=
. ,
�
,
=
%
o Untuk beban ZT = 20 Ohm
� = √
=
=
Volt
,
%
,
Volt
,
%
o Untuk beban ZR = 35 Ohm
� = √
+
,
=
,
,
−
�
. ,
% =
o Untuk beban ZS = 30 Ohm
� = √
=
,
+
,
−
,
�
o Untuk beban ZT = 15 Ohm
� = √
+
,
. ,
=
. ,
=
%
=
=
,
,
Volt
%
,
Volt
,
%
,
Volt
55
Universitas Sumatera Utara
•
Beban ke – 7
,
=
,
−
�
%
=
,
. ,
=
%
o Untuk beban ZR = 40 Ohm
� = √
+
,
=
,
,
−
�
o Untuk beban ZS = 25 Ohm
� = √
+
,
=
−
,
,
. ,
�
o Untuk beban ZT = 10 Ohm
� = √
•
Beban ke – 8
+
,
=
,
−
%
,
�
%
. ,
%
=
,
=
=
=
,
Volt
%
,
,
Volt
%
,
=
Volt
,
%
o Untuk beban ZR = 45 Ohm
� = √
+
,
=
,
,
−
�
o Untuk beban ZS = 20 Ohm
� = √
=
,
+
,
−
,
+
%
. ,
�
o Untuk beban ZT = 55 Ohm
� = √
. ,
,
%
. ,
=
=
=
=
=
,
,
,
,
Volt
%
,
Volt
%
Volt
56
Universitas Sumatera Utara
•
Beban ke – 9
,
=
,
−
�
%
= ,
%
o Untuk beban ZR = 50 Ohm
� = √
+
,
=
.
,
−
. ,
�
o Untuk beban ZS = 15 Ohm
� = √
=
+
,
,
,
−
. ,
�
o Untuk beban ZT = 50 Ohm
� = √
•
Beban ke – 10
+
,
=
,
−
,
%
�
%
=
=
,
=
=
. ,
=
. ,
=
%
,
,
Volt
%
,
,
= ,
Volt
%
Volt
%
o Untuk beban ZR = 55 Ohm
� = √
+
,
=
.
,
−
�
o Untuk beban ZS = 10 Ohm
� = √
=
,
+
,
,
−
. ,
�
o Untuk beban ZT = 45 Ohm
� = √
+
%
,
%
. ,
=
=
=
=
,
,
,
Volt
%
,
,
Volt
%
Volt
57
Universitas Sumatera Utara
,
=
−
,
�
%
= ,
%
Dari hasil perhitungan di atas dapat dilihat pada tabel 4.2 berikut :
Tabel 4.2 Hasil Analisa Pengaturan Tegangan Generator Sinkron Beban
Tidak Seimbang Hubung Wye
n = 1500 rpm
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
BEBAN (ohm)
R
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
S
55
50
45
40
35
30
25
20
15
10
V (Volt)
T
40
35
30
25
20
15
10
55
50
45
R
104
105
105
105
105
105
105
105
105
105
S
131
124
115
106
95,4
83,4
69,8
115
106
95,2
Ia (Amp)
T
90
90,2
90,3
90,2
90,1
90
90
135
135
135
R
2,15
2,1
2,06
2,01
1,97
1,93
1,89
1,71
1,68
1,65
S
1,65
1,7
1,75
1,82
1,9
1,99
2,1
1,93
2,01
2,11
VR (%)
T
1,86
1,9
1,96
2,03
2,11
2,21
2,33
1,62
1,69
1,78
R
18,29
17,41
16,91
16,28
15,79
15,29
14,79
12,59
12,23
11,87
S
8,13
9,42
11,26
13,72
17,30
22,46
30,23
13,23
16,05
20,25
T
18,28
18,81
19,65
20,69
21,89
23,36
25,06
7,46
8,04
8,81
Dari hasil perhitungan di atas dapat digambarkan grafik hubungan antara
variasi beban terhadap pengaturan tegangan pada generator beban tidak seimbang
hubung wye seperti yang terlihat pada gambar di bawah ini :
35,00
Pengaturan Teangan (%)
No.
If = 1,0 Amp
30,00
25,00
20,00
fasa R
fasa S
fasa T
15,00
10,00
5,00
0,00
0
2
4
6
8
10
12
Variasi Beban
Gambar 4.2 Kurva Pengaturan Tegangan Generator Sinkron Beban Tidak Seimbang Hubung Wye
58
Universitas Sumatera Utara
Analisis dan Perhitungan Efisiensi Generator Sinkron Hubung Wye
Efisiensi dapat dihitung dari persamaan:
�
�
=�
= .� .
=
A. Beban Seimbang
•
=
,
+
=
,
,
,
=
,
x 100 %
= 64,85 %
=
,
+
,
=
,
, +
,
,
=
,
x 100 %
= 63,98 %
=
=
,
=
x 100 %
,
,
= 61,81 %
=
, +
=
,
=
,
x 100 %
,
,
= 62,83 %
Beban ke – 5 ( ZR = ZS = ZT = 30 Ohm)
�
•
(4.8)
Beban ke – 4 ( ZR = ZS = ZT = 25 Ohm)
�
•
x 100 %
Beban ke – 3 ( ZR = ZS = ZT = 20 Ohm)
�
•
�
Beban ke – 2 ( ZR = ZS = ZT = 15 Ohm)
�
•
�
(4.7)
Beban ke – 1 ( ZR = ZS = ZT = 10 Ohm)
�
•
+�
(4.6)
=
.
+
=
,
,
,
=
x 100 %
,
= 61,94 %
Beban ke – 6 ( ZR = ZS = ZT = 35 Ohm)
59
Universitas Sumatera Utara
�
•
=
=
,
,
x 100 %
,
= 63,16 %
=
+
=
,
=
x 100 %
,
,
= 62,81 %
=
,
+
=
,
,
,
=
x 100 %
,
= 63,02 %
Beban ke – 9 ( ZR = ZS = ZT = 50 Ohm)
�
•
,
Beban ke – 8 ( ZR = ZS = ZT = 45 Ohm)
�
•
, +
Beban ke – 7 ( ZR = ZS = ZT = 40 Ohm)
�
•
=
=
,
+
=
,
,
,
=
x 100 %
,
= 62,86 %
Beban ke – 10 ( ZR = ZS = ZT = 55 Ohm)
�
=
,
+
=
,
,
,
=
x 100 %
,
= 62,95 %
Dari hasil perhitungan di atas dapat dilihat pada tabel 4.3 berikut :
60
Universitas Sumatera Utara
Tabel 4.3 Hasil Analisa Efisiensi Generator Sinkron Beban Seimbang
Hubung Wye
n = 1500 rpm
No.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
BEBAN
(ohm)
R S T
10 10 10
15 15 15
20 20 20
25 25 25
30 30 30
35 35 35
40 40 40
45 45 45
50 50 50
55 55 55
V (Volt)
R
57
77
90
112
124
138
150
158
165
171
S
57
77
90
112
124
138
150
158
165
171
T
57
77
90
112
124
138
150
158
165
171
If = 1,0 Amp
Ia (Amp)
R
3,09
2,89
2,78
2,65
2,54
2,3
2,22
2,06
1,95
1,83
S
3,09
2,89
2,78
2,65
2,54
2,3
2,22
2,06
1,95
1,83
T
3,09
2,89
2,78
2,65
2,54
2,3
2,22
2,06
1,95
1,83
POUT
Pin
effiseinsi
(Watt) (Watt)
(%)
528,39
667,59
750,60
890,40
944,88
952,20
999,00
976,44
965,25
938,79
814,8
1043
1214
1417
1526
1508
1590
1549
1536
1491
64,85
63,98
61,81
62,83
61,94
63,16
62,81
63,02
62,86
62,95
Dari hasil perhitungan di atas dapat digambarkan grafik hubungan antara
variasi beban terhadap efisiensi pada generator beban seimbang hubung wye seperti
yang terlihat pada gambar di bawah ini :
65
64,5
efisiensi %
64
63,5
63
62,5
62
61,5
0
2
4
6
8
10
12
Variasi beban
Gambar 4.3 Kurva Efisiensi Generator Sinkron Beban Seimbang Hubung
Wye
61
Universitas Sumatera Utara
B. Beban Tidak Seimbang
Untuk mencari daya input generator pada saat beban tidak seimbang
digunakan persamaan :
�
=�
•
=
Beban ke – 5
�
•
=
Beban ke – 4
�
•
=
Beban ke – 3
�
•
=
Beban ke – 2
�
•
+�
+�
(4.9)
Beban ke – 1
�
•
+�
=
Beban ke – 6
�
=
=
=
=
=
=
=
+
,
+
,
+
,
+
,
+
,
+
,
,
+
x 100 %
,
,
+
x 100 %
,
,
+
,
x 100 %
+
x 100 %
=
,
+
,
=
,
+
,
=
,
= 64,14 %
= 63,76 %
,
+
,
= 63,56 %
+
,
,
+
,
x 100 %
,
= 64,49 %
,
x 100 %
+
=
,
+
,
=
,
+
,
=
,
= 63,54 %
= 63,77 %
62
Universitas Sumatera Utara
Beban ke – 7
•
�
=
Beban ke – 8
•
�
=
Beban ke – 9
•
�
=
=
=
=
+
,
+
,
+
,
Beban ke – 10
•
�
=
=
+
,
,
+
,
,
+
,
,
+
,
,
+
,
x 100 %
x 100 %
x 100 %
x 100 %
+
,
=
,
+
,
=
,
+
,
=
,
+
,
=
,
= 64,34 %
= 63,90 %
= 64,19 %
= 64,59 %
Dari hasil perhitungan di atas dapat dilihat pada tabel 4.4 berikut
Tabel 4.4 Analisa Efisiensi Generator Sinkron Beban Tidak Seimbang
Hubung Wye
n = 1500 rpm
No.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
BEBAN
(ohm)
R
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
S
55
50
45
40
35
30
25
20
15
10
T
40
35
30
25
20
15
10
55
50
45
V (Volt)
R
104
105
105
105
105
105
105
105
105
105
S
131
124
115
106
95,4
83,4
69,8
115
106
95,2
T
90
90,2
90,3
90,2
90,1
90
90
135
135
135
If = 1,0 Amp
Ia (Amp)
R
2,15
2,1
2,06
2,01
1,97
1,93
1,89
1,71
1,68
1,65
S
1,65
1,7
1,75
1,82
1,9
1,99
2,1
1,93
2,01
2,11
T
1,86
1,9
1,96
2,03
2,11
2,21
2,33
1,62
1,69
1,78
POUT
Pin
Efisiensi
(Watt) (Watt)
(%)
670,80
661,50
648,90
633,15
620,55
607,95
595,35
538,65
529,20
519,75
941,50
939,68
932,47
923,60
910,04
889,95
862,15
970,62
962,14
951,26
64,49
64,14
63,76
63,56
63,54
63,77
64,34
63,90
64,19
64,59
63
Universitas Sumatera Utara
Dari hasil perhitungan di atas dapat digambarkan grafik hubungan antara
variasi beban terhadap efisiensi pada generator beban tidak seimbang hubung wye
seperti yang terlihat pada gambar di bawah ini :
64,80
64,60
Efisiensi (%)
64,40
64,20
64,00
63,80
63,60
63,40
0
2
4
6
8
10
12
Variasi Beban
Gambar 4.4 Kurva Efisiensi Generator Sinkron Beban Tidak Seimbang
Hubung Wye
4.3
Analisis Data Percobaan Beban Seimbang dan Tidak Seimbang Hubung
Delta Terhadap Karakteristik dan Efisiensi Generator Sinkron
Analisis dan Perhitungan Regulasi Tegangan Generator Sinkron
Hubung Delta
Untuk menghitung regulasi tegangan generator sinkron pada beban seimbang
dan tidak seimbang sama dengan perhitungan regulasi tegangan pada generator
sinkron hubung wye, yaitu menggunakan Persamaan 4.4 untuk mencari besar
regulasi tegangannya dan menggunakan Persamaan 4.5 untuk mencari tegangan
induksinya.
A. Beban Seimbang
•
Beban ke – 1 ( ZR = ZS = ZT = 10 Ohm)
� = √
=
,
,
−
+
�
,
. ,
%
=
=
,
,
Volt
%
64
Universitas Sumatera Utara
•
Beban ke – 2 ( ZR = ZS = ZT = 15 Ohm)
� = √
=
•
=
=
=
=
,
,
Volt
%
,
,
−
+
�
,
. ,
%
=
=
,
,
Volt
%
,
,
−
+
�
,
. ,
%
=
=
,
,
Volt
%
,
,
−
+
�
,
. ,
%
=
=
,
,
Volt
%
Beban ke – 6 ( ZR = ZS = ZT = 35 Ohm)
� = √
=
•
%
=
Beban ke – 5 ( ZR = ZS = ZT = 30 Ohm)
� = √
•
�
. ,
Beban ke – 4 ( ZR = ZS = ZT = 25 Ohm)
� = √
•
,
−
,
Beban ke – 3 ( ZR = ZS = ZT = 20 Ohm)
� = √
•
,
+
,
,
−
+
�
,
. ,
%
=
=
,
,
Volt
%
Beban ke – 7 ( ZR = ZS = ZT = 40 Ohm)
� = √
=
,
,
−
+
�
,
. ,
%
=
=
,
,
Volt
%
65
Universitas Sumatera Utara
•
Beban ke – 8 ( ZR = ZS = ZT = 45 Ohm)
� = √
=
•
,
−
�
,
. ,
%
=
=
,
,
Volt
%
Beban ke – 9 ( ZR = ZS = ZT = 50 Ohm)
� = √
=
•
,
+
,
,
−
+
�
,
. ,
%
=
=
,
,
Volt
%
Beban ke – 10 ( ZR = ZS = ZT = 55 Ohm)
� = √
=
,
,
−
+
�
,
. ,
%
=
=
,
,
Volt
%
Data hasil analisa dan perhitungan regulasi tegangan pada generator hubung
delta pada beban seimbang yaitu dapat dilihat pada tabel 4.5 :
Tabel 4.5 Hasil Analisa dan Perhitungan Generator Sinkron Beban
Seimbang Hubung Delta
n = 1500 rpm
No.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
BEBAN (ohm)
R
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
S
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
T
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
If = 1,0 Amp
V (Volt)
R
16,8
24,5
31,7
38,5
44,5
50,9
56,7
62,1
67,3
72,2
S
16,8
24,5
31,7
38,5
44,5
50,9
56,7
62,1
67,3
72,2
Ia (Amp)
T
16,8
24,5
31,7
38,5
44,5
50,9
56,7
62,1
67,3
72,2
R
1,67
1,63
1,58
1,54
1,48
1,44
1,41
1,37
1,34
1,3
S
1,67
1,63
1,58
1,54
1,48
1,44
1,41
1,37
1,34
1,3
T
1,67
1,63
1,58
1,54
1,48
1,44
1,41
1,37
1,34
1,3
VR
(%)
71,73
59,70
49,32
40,91
33,90
28,06
23,76
20,11
17,29
14,80
66
Universitas Sumatera Utara
Dari tabel 4.5 di atas dapat di gambarkan kurva karakteristik antara variasi
beban terhadap regulasi tegangan generator sinkron beban seimbang hubung delta,
seperti yang terlihat pada Gambar 4.5 berikut :
80,00
Pengaturan Tegangan (%)
70,00
60,00
50,00
40,00
30,00
20,00
10,00
0,00
0
2
4
6
8
10
12
Veriasi Beban
Gambar 4.5 Kurva Pengaturan Tegangan Generator Sinkron Beban
Seimbang Hubung Delta
B. Beban Tidak Seimbang
•
Beban ke – 1
•
Untuk beban ZR = 10 Ohm
� = √
•
=
,
,
−
,
+
,
�
,
Untuk beban ZS = 55 Ohm
� = √
=
,
,
−
,
+
,
�
,
. ,
%
. .
%
=
=
=
=
,
,
,
,
Volt
%
Volt
%
67
Universitas Sumatera Utara
•
Untuk beban ZT = 40 Ohm
� = √
•
Beban ke – 2
•
=
,
=
=
. ,
%
=
=
,
,
Volt
%
−
. ,
�
,
,
−
,
+
,
�
,
,
,
−
,
+
,
�
,
%
. .
%
. ,
=
=
=
=
=
%
=
. ,
=
,
Volt
,
%
,
,
,
,
Volt
%
Volt
%
Untuk beban ZR = 20 Ohm
� = √
•
,
,
Untuk beban ZT = 35 Ohm
Beban ke – 3
•
�
,
Untuk beban ZS = 50 Ohm
� = √
•
,
+
,
=
� = √
•
−
,
+
Untuk beban ZR = 15 Ohm
� = √
•
,
=
,
,
−
,
+
,
�
,
Untuk beban ZS = 45 Ohm
� = √
=
,
,
−
,
+
,
�
,
,
Volt
%
=
,
%
. ,
=
,
Volt
%
=
,
%
68
Universitas Sumatera Utara
•
Untuk beban ZT = 30 Ohm
� = √
•
Beban ke – 4
•
=
=
=
%
=
=
,
Volt
,
%
,
,
−
,
+
,
�
,
,
,
−
,
+
,
�
,
,
,
−
,
+
,
�
,
. ,
=
,
Volt
%
=
,
%
. ,
=
,
Volt
%
. ,
=
,
=
,
%
Volt
%
=
,
%
. ,
=
,
Volt
Untuk beban ZR = 30 Ohm
� = √
•
�
Untuk beban ZT = 25 Ohm
Beban ke – 5
•
−
. ,
Untuk beban ZS = 40 Ohm
� = √
•
,
,
Untuk beban ZR = 25 Ohm
� = √
•
,
=
� = √
•
+
=
,
,
−
,
+
,
�
,
Untuk beban ZS = 35 Ohm
� = √
=
,
,
−
,
+
,
�
,
%
=
,
%
. ,
=
,
Volt
%
=
,
%
69
Universitas Sumatera Utara
•
Untuk beban ZT = 20 Ohm
� = √
•
Beban ke – 6
•
=
=
=
Beban ke – 7
•
=
. ,
=
,
Volt
%
=
,
%
,
,
−
,
+
,
,
. ,
=
,
Volt
�
,
,
−
,
+
,
�
,
,
,
−
,
+
,
�
,
%
=
,
%
. ,
=
,
Volt
%
=
. ,
=
,
,
%
Volt
%
=
,
%
. ,
=
,
Volt
Untuk beban ZR = 40 Ohm
� = √
•
�
Untuk beban ZT = 15 Ohm
� = √
•
,
,
Untuk beban ZS = 30 Ohm
� = √
•
−
,
+
Untuk beban ZR = 35 Ohm
� = √
•
,
,
=
,
,
−
,
+
,
�
,
Untuk beban ZS = 25 Ohm
� = √
=
,
,
−
,
+
,
�
,
%
=
. ,
=
%
=
,
,
,
%
Volt
%
70
Universitas Sumatera Utara
•
Untuk beban ZT = 10 Ohm
� = √
•
Beban ke – 8
•
=
=
=
Beban ke – 9
•
=
�
. ,
=
,
Volt
%
=
,
%
,
,
−
,
+
,
�
,
. ,
=
,
Volt
,
,
−
,
+
,
�
,
,
,
−
,
+
,
�
,
%
=
. ,
=
%
. ,
=
=
,
,
,
,
%
Volt
%
Volt
%
=
,
%
. ,
=
,
Volt
Untuk beban ZR = 50 Ohm
� = √
•
,
Untuk beban ZT = 55 Ohm
� = √
•
−
,
,
Untuk beban ZS = 20 Ohm
� = √
•
,
+
Untuk beban ZR = 45 Ohm
� = √
•
,
=
,
,
−
,
+
,
�
,
Untuk beban ZS = 15 Ohm
� = √
=
,
,
−
.,
+
,
�
,
%
=
,
. ,
=
,
%
=
,
%
Volt
%
71
Universitas Sumatera Utara
•
Untuk beban ZT = 50 Ohm
� = √
•
=
,
,
Beban ke – 10
•
=
�
,
,
−
,
+
,
�
,
Untuk beban ZS = 10 Ohm
� = √
•
,
,
. ,
=
,
Volt
%
=
,
%
. ,
=
,
Volt
Untuk beban ZR = 55 Ohm
� = √
•
−
,
+
=
,
,
−
,
+
,
�
,
Untuk beban ZT = 45 Ohm
� = √
=
,
+
,
−
,
�
%
=
. ,
=
%
. ,
%
,
=
=
=
,
,
,
%
Volt
%
Volt
,
%
Data hasil perhitungan regulasi tegangan pada generator sinkron beban tidak
seimbang hubung delta dapat dilihat pada Tabel 4.6 :
72
Universitas Sumatera Utara
Tabel 4.6 Hasil Perhitungan Regulasi Tegangan Generator Sinkron Beban
Tidak Seimbang Hubung Delta
n = 1500 rpm
No.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
BEBAN
(ohm)
R
S
T
10 55 40
15 50 35
20 45 30
25 40 25
30 35 20
35 30 15
40 25 10
45 20 55
50 15 50
55 10 45
V (Volt)
R
56,8
54
51,3
48,6
45,8
42,8
39,5
38,2
30,8
22,3
S
54,9
50,7
46,2
41,3
35,7
29,3
21,6
62,4
60,5
58,6
If = 1,0 Amp
Ia (Amp)
T
22,5
30,6
37
41,5
44,2
44,8
43,2
60,2
60,7
60
R
2,25
2,04
1,85
1,66
1,47
1,28
1,08
1,34
1,21
1,09
S
1,03
1,08
1,14
1,21
1,31
1,43
1,58
1,91
2,05
2,23
VR (%)
T
1,37
1,45
1,54
1,65
1,39
1,95
2,16
1,14
1,21
1,3
R
40,53
38,71
36,94
34,89
32,58
30,02
26,89
35,89
40,22
48,59
S
15,79
19,12
23,51
29,29
37,60
45,83
62,82
30.85
34,59
38,99
T
59,64
47,41
42,44
40,68
31,83
44,16
49,44
16,01
17,32
19,60
Dari tabel 4.6 di atas dapat di gambarkan kurva karakteristik antara variasi
beban terhadap regulasi tegangan generator sinkron beban tidak seimbang hubung
delta, seperti yang terlihat pada Gambar 4.6 berikut :
70,00
Pengaturan trgangan (%)
60,00
50,00
40,00
30,00
20,00
10,00
0,00
0
2
4
6
8
10
12
Variasi Beban
Fasa R
Fasa S
Fasa T
Gambar 4.6 Kurva Karakteristik Pengaturan Tegangan Generator Sinkron
Beban Tidak Seimbang Hubung Delta
73
Universitas Sumatera Utara
Analisis dan Perhitungan Efisiensi Generator Sinkron Hubung Delta
Untuk menghitung besar efisiensi generator sinkron hubung delta, persamaan
yang digunakan sama seperti Persamaan 4.6 – 4.8.
A. Beban Seimbang
•
Beban ke – 1 ( ZR = ZS = ZT = 10 Ohm)
�
•
=
,
,
=
x 100 %
,
,
= 50,15 %
=
,
+
=
,
,
,
=
,
x 100 %
= 50,05 %
=
,
+
=
,
,
,
=
,
x 100 %
= 50,08 %
Beban ke – 4 ( ZR = ZS = ZT = 25 Ohm)
�
•
+
Beban ke – 3 ( ZR = ZS = ZT = 20 Ohm)
�
•
,
Beban ke – 2 ( ZR = ZS = ZT = 15 Ohm)
�
•
=
=
,
+
=
,
,
,
=
x 100 %
,
= 50 %
Beban ke – 5 ( ZR = ZS = ZT = 30 Ohm)
�
=
,
+
=
,
,
,
=
x 100 %
,
= 50,06 %
74
Universitas Sumatera Utara
•
Beban ke – 6 ( ZR = ZS = ZT = 35 Ohm)
�
•
=
,
,
,
=
x 100 %
,
= 50,25 %
=
,
+
=
,
,
,
=
x 100 %
,
= 50,13 %
=
,
+
=
,
,
,
=
x 100 %
,
= 50,18 %
Beban ke – 9 ( ZR = ZS = ZT = 50 Ohm)
�
•
+
Beban ke – 8 ( ZR = ZS = ZT = 45 Ohm)
�
•
,
Beban ke – 7 ( ZR = ZS = ZT = 40 Ohm)
�
•
=
=
,
+
=
,
,
,
=
x 100 %
,
= 50,11 %
Beban ke – 10 ( ZR = ZS = ZT = 55 Ohm)
�
=
,
+
=
,
,
,
=
x 100 %
,
= 50,24 %
75
Universitas Sumatera Utara
Data hasil perhitungan efisiensi pada generator sinkron beban seimbang
hubung delta dapat dilihat pada Tabel 4.7 :
Tabel 4.7 Hasil Perhitungan Efisiensi Generator Sinkron Beban Seimbang
Hubung Delta
n = 1500 rpm
No.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
BEBAN
(ohm)
R
S
T
10 10 10
15 15 15
20 20 20
25 25 25
30 30 30
35 35 35
40 40 40
45 45 45
50 50 50
55 55 55
If = 1,0 Amp
V (Volt)
R
16,8
24,5
31,7
38,5
44,5
50,9
56,7
62,1
67,3
72,2
S
16,8
24,5
31,7
38,5
44,5
50,9
56,7
62,1
67,3
72,2
Ia (Amp)
T
16,8
24,5
31,7
38,5
44,5
50,9
56,7
62,1
67,3
72,2
R
1,67
1,63
1,58
1,54
1,48
1,44
1,41
1,37
1,34
1,3
S
1,67
1,63
1,58
1,54
1,48
1,44
1,41
1,37
1,34
1,3
T
1,67
1,63
1,58
1,54
1,48
1,44
1,41
1,37
1,34
1,3
POUT
Pin
efisiensi
(Watt) (Watt)
(%)
84,17
119,81
150,26
177,87
197,58
219,89
239,84
255,23
270,55
281,58
167,84
239,37
300,04
355,74
394,72
437,62
478,41
508,61
539,89
560,43
50,15
50,05
50,08
50,00
50,06
50,25
50,13
50,18
50,11
50,24
Dari tabel 4.7 di atas dapat di gambarkan kurva karakteristik antara variasi
beban terhadap efisiensi generator sinkron beban seimbang hubung delta, seperti
yang terlihat pada Gambar 4.7 berikut :
50,30
50,25
efisensi (%)
50,20
50,15
50,10
50,05
50,00
49,95
0
2
4
6
8
10
12
Variasi Beban
Gambar 4.7Kurva Karakteristik Efisiensi Generator Sinkron Beban
Seimbang Hubung Delta
76
Universitas Sumatera Utara
B. Beban Tidak Seimbang
•
Beban ke – 1
�
•
Beban ke – 2
�
•
=
Beban ke – 6
�
•
=
Beban ke – 5
�
•
=
Beban ke – 4
�
•
=
Beban ke – 3
�
•
=
=
Beban ke – 7
�
=
=
=
=
=
=
=
=
, +
,
,
, +
,
,
, +
,
,
, +
,
,
, +
,
,
+
,
, +
,
,
,
+
,
,
+
,
,
+
,
,
+
,
,
+
,
x 100 %
x 100 %
x 100 %
x 100 %
x 100 %
,
+
x 100 %
,
+
x 100 %
,
+
,
=
,
+
,
=
,
+
,
=
,
+
,
=
,
+
,
=
,
= 53,90 %
= 51,85 %
= 50,80 %
= 50,46 %
= 51,77 %
+
,
= 51,16 %
,
+
,
= 52,21 %
=
=
,
,
77
Universitas Sumatera Utara
•
Beban ke – 8
�
•
=
Beban ke – 9
�
•
=
+
=
=
,
, +
Beban ke – 10
�
=
=
,
,
+
,
,
+
,
x 100 %
,
+
+
,
x 100 %
,
= 51,48 %
,
x 100 %
,
+
+
,
= 52,85 %
+
,
= 54,94 %
=
,
=
=
,
,
Data hasil perhitungan efisiensi pada generator sinkron beban seimbang
hubung delta dapat dilihat pada Tabel 4.8 :
Tabel 4.8 Hasil Perhitungan Efisiensi Generator Sinkron Beban Tidak
Seimbang Hubung Delta
n = 1500 rpm
No.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
BEBAN
(ohm)
R
S
T
10 55 40
15 50 35
20 45 30
25 40 25
30 35 20
35 30 15
40 25 10
45 20 55
50 15 50
55 10 45
V (Volt)
R
56,8
54
51,3
48,6
45,8
42,8
39,5
38,2
30,8
22,3
S
54,9
50,7
46,2
41,3
35,7
29,3
21,6
62,4
60,5
58,6
If = 1,0 Amp
Ia (Amp)
T
22,5
30,6
37
41,5
44,2
44,8
43,2
60,2
60,7
60
R
2,25
2,04
1,85
1,66
1,47
1,28
1,08
1,34
1,21
1,09
S
1,03
1,08
1,14
1,21
1,31
1,43
1,58
1,91
2,05
2,23
T
1,37
1,45
1,54
1,65
1,39
1,95
2,16
1,14
1,21
1,3
POUT
(Watt)
Pin
(Watt)
Efisiensi
(%)
215,17
209,29
204,55
199,12
175,53
184,04
170,10
239,00
234,74
232,99
399,223
403,618
402,633
394,641
339,064
359,772
325,822
464,242
444,188
424,11
53,90
51,85
50,80
50,46
51,77
51,16
52,21
51,48
52,85
54,94
78
Universitas Sumatera Utara
Dari tabel 4.8 di atas dapat di gambarkan kurva karakteristik antara variasi
beban terhadap efisiensi generator sinkron beban seimbang hubung delta, seperti
yang terlihat pada Gambar 4.8 berikut :
55,50
55,00
54,50
Effisiensi (%)
54,00
53,50
53,00
52,50
52,00
51,50
51,00
50,50
50,00
0
2
4
6
8
10
12
Variasi beban
Gambar 4.8 Kurva Karakteristik Efisiensi Generator Sinkron Beban Tidak
Seimbang Hubung Delta
4.4
Kurva Perbandingan Karakteristik dan Efisiensi Generator Sinkron
Hubung Wye dan Hubung Delta Pada Saat Beban Seimbang dan Tidak
Seimbang.
Kurva Perbandingan Karakteristik Generator Sinkron
Perbandingan pengaturan tegangan generator sinkron hubung wye dan
hubung delta pada saat beban seimbang dan tidak seimbang dapat dilihat pada
Gambar 4.9 dan Gambar 4.10 berikut :
79
Universitas Sumatera Utara
80,00
Pengaturan Tegangan
70,00
60,00
50,00
40,00
30,00
20,00
10,00
0,00
0
2
4
6
8
10
12
Variasi Beban
beban hubungan delta
beban hubungan wye
Gambar 4.9 Kurva Perbandingan Pengaturan Tegangan Generator Sinkron
Hubung Wye dan Hubung Delta Pada Saat Beban Seimbang
50,00
Pengaturan Tegangan (%)
45,00
40,00
35,00
30,00
25,00
20,00
15,00
10,00
5,00
0,00
0
2
4
6
8
10
12
Variasi Beban
beban hubungan delta
beban hubungan wye
Gambar 4.10 Kurva Perbandingan Pengaturan Tegangan Generator Sinkron
Hubung Wye dan Hubung Delta Beban Pada Saat Beban Tidak
Seimbang
80
Universitas Sumatera Utara
Kurva Perbandingan Efisiensi Generator Sinkron Hubung Wye dan
Hubung Delta Pada Saat Beban Seimbang dan Tidak Seimbang
Perbandingan pengaturan tegangan generator sinkron hubung wye dan
hubung delta pada saat beban seimbang dan tidak seimbang dapat dilihat pada
Gambar 4.9 dan Gambar 4.10 berikut :
70
60
Efisiensi %
50
40
30
20
10
0
0
2
4
6
8
10
12
Variasi beban
Hubungan Wye
Hubungan Delta
Gambar 4.11 Kurva Perbandingan Efisiensi Generator Sinkron Hubung
Wye dan Hubung Delta Pada Saat Beban Seimbang
70,00
60,00
efisiensi %
50,00
40,00
30,00
20,00
10,00
0,00
0
2
4
6
8
10
12
Variasi Beban
Hubungan Wye
Hubungan Delta
Gambar 4.12 Kurva Perbandingan Efisiensi Generator Sinkron Hubung Wye
dan Hubung Delta Pada Saat Beban Tidak Seimbang
81
Universitas Sumatera Utara
BAB
BAB V
5
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1
Kesimpulan
Dari hasil penelitian dan pembahasan yang dilakukan, diperoleh kesimpulan
sebagai berikut :
1. Pengaturan tegangan generator sinkron hubung delta pada beban
seimbang lebih besar dari pada pengaturan tegangan pada hubung wye,
yaitu sebesar 71,73 %. Lebih besar dari pada pengaturan tegangan hubung
wye yaitu sebesar 52,45 %. Dimana semakin lama pengaturan tegangan
semakin kecil.Pengaturan tegangan generator sinkron hubung delta pada
beban tidak seimbang juga lebih besar dibanding dengan pengaturan
tegangan pada hubung wye. Yaitu rata – rata tertinggi sebesar 46,38 %
pada beban hubung delta dan 23,36 % pada beban hubung wye.
2. Efisiensi generator sinkron dengan beban seimbang hubung wye lebih
besar dari pada generator sinkron dengan beban seimbang hubung delta,
pada beban hubung wye efisiensi tertinggi yaitu sebesar 64,85 %
sedangkan pada beban hubung delta efisiensi tertinggi yaitu sebesar 50,25
%. Effisiensi generator dengan beban tidak seimbang hubung wye
dibandingkan dengan generator dengan beban tidak seimbang hubung
delta yaitu sebesar 64,59% pada beban hubung wye dan 54,95 % pada
beban hubung delta.
82
Universitas Sumatera Utara
5.2
Saran
Adapun saran dari penulis sebagai pengembangan tugas akhir ini adalah
sebagai berikut :
1. Melakukan penelitian dengan kombinasi beban yang lebih bervariasi lagi
untuk melihat pengaruhnya terhadap efisiensi generator sinkron tersebut.
2. Sebaiknya penelitian selanjutnya dilakukan pada beban RLC dengan
rangkaian paralel untuk melihat pengaruhnya.
3. Dalam penelitian selanjutnya sebaiknya menggunakan proteksi generator
untuk mencegah kerusakan generator saat terjadi gangguan.
83
Universitas Sumatera Utara
3
BAB
METODE
METODE PENELITIAN
PENELITIAN
3.1
Tempat dan Waktu
Penelitian ini akan dilakukan di Laboratorium Konversi Energi Listrik,
Departemen Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara.
Penelitian dilaksanakan selama dua bulan pada bulan September sampai Oktober
2016.
3.2
Bahan dan Peralatan
Peralatan yang digunakan selama penelitian sebagai berikut :
1. Generator Sinkron tiga fasa Tipe 72SA
Daya
= 5 KW
Cos ф
= 0,8
Jumlah Kutub
=4
Belitan
= Y (Wye)
Tegangan Terminal
= 400 Volt
Arus
= 9 Ampere
Kelas Isolasi
Stator
=E
Rotor
=E
Tegangan Eksitasi
= 44 Volt DC
Arus Eksitasi
= 5,7 Ampere
Frekuensi
= 50 Hz
N
= 1500 rpm
2. Motor Induksi Tiga Fasa Tipe VZ 132 M4 (Penggerak Mula)
P
= 7,5 KW
Cos ф
= 0,82
Jumlah Kutub
=4
IP
= 44
Kelas Rotor
= D (Rotor Sangkar)
Belitan
=Y/∆
33
Universitas Sumatera Utara
Tegangan
= 380 / 220 Volt
Arus
= 16,5 / 28,5 Ampere
3. 1 Unit Power Suplai AC
4. 1 Unit Power Suplai DC
5. Multimeter
3.3
Variabel yang Diamati
Variabel yang diamati dalam penelitian ini adalah :
a) Tegangan terminal (Vt).
b) Daya keluaran (Pout).
c) Arus Beban (Ia)
d) Efisiensi (ղ)
3.4
Metode Pengumpulan Data
Metode pengumpulan data dalam suatu penelitian akan sangat menentukan
keberhasilan penelitian, oleh karena itu perlu direncanakan dengan tepat dalam
memilih metode untuk pengumpulan data. Sedangkan metode-metode tersebut
adalah sebagai berikut :
1. Metode Dokumentasi
Yang dimaksud metode dokumentasi adalah cara memperoleh data melalui
hal-hal atau variabel yang berupa catatan, transkrip, buku, surat kabar, majalah dan
lain-lain. Adapun dokumentasi yang akan peneliti gunakan adalah data-data yang
berhubungan dengan efisiensi dan regulasi tegangan.
2. Metode Observasi
Pengumpulan data dengan observasi langsung atau dengan pengamatan
langsung adalah cara pengambilan data ke tempat penelitian. Dalam hal ini
Universitas Sumatera Utara penulis langsung berada di lokasi penelitian yaitu di
Laboratorium Konversi Energi Listrik dan mengadakan penelitian mengenai halhal yang perlu dicatat sebagai data dalam penelitian.
34
Universitas Sumatera Utara
3.5
Pelaksanaan Penelitian
Pelaksanaan penelitian adalah dengan melakukan percobaan rangkaian
generator sinkron yang dikopel dengan motor asinkron dengan menghubungkan
terminal output generator sinkron tersebut ke beban seimbang hubung wye dan
delta serta dihubungkan pada beban tidak seimbang hubung wye dan delta,
sehingga dapat dilihat besar karakteristik dan efisiensi generator sinkron tersebut.
Pelaksanaan penelitian dapat dilihat pada diagram alur penelitian pada
Gambar 3.1 berikut :
35
Universitas Sumatera Utara
Gambar 3.1 Diagram Alur Penelitian
36
Universitas Sumatera Utara
3.6
Rangkaian Percobaan
Percobaan Beban Nol
A. Rangkaian Percobaan
S1
A1
N
V2
V1
P
T
A
C
M
3θ
G
SINKRON
PTDC
Gambar 3.2 Rangkaian percobaan beban nol
B. Prosedur Percobaan Beban Nol
1. Rangkai perlatan percobaan seperti Gambar 3.1, atur range alat ukur
sesuai dengan yang dibutuhkan.
2. Hidupkan PTAC dan semua alat ukur. Tutup S1 sehingga motor induksi
berputar dengan kecepatan putar 1500 rpm.
3. Setelah mencapai kecepatan nominal rotor (1500 rpm), tutup saklar 2
untuk mengatur eksitasi generator sinkron.
4. Catat tegangan terminal saat arus penguat generator belum dinaikkan
(If=0).
5. Naikkan arus penguat secara bertahap dengan mengatur PTDC 1.
Dimana, putaran dijaga konstan pada setiap kenaikkan arus penguat
generator, kemudian catat tegangan terminal.
6. Turunkan arus penguat generator (PTDC 1) lalu buka S2, minimumkan
PTAC 1, hingga nol kemudian buka S1.
7. Percobaan selesai
37
Universitas Sumatera Utara
C. Data Hasil Percobaan
Data hasil percobaan tampak pada Tabel 3.1
Tabel 3.1 Data Hasil Percobaan Beban Nol
n = 1500 rpm
No.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
If
(Amp)
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
0,9
1
1,1
1,2
1,3
1,4
1,5
1,6
1,7
1,8
1,9
2
2,1
2,2
2,3
V
(Volt)
30
47
66
88
112
130
154
177
196
214
232
248
264
279
292
306
321
332
343
350
353
358
360
Dari data di atas dapat digambarkan karakteristik EA atau Vф sebagai fungsi
arus medan If. Dan karakteristiknya disebut juga dengan karakteristik beban nol
(Open Circuit Characterisic atau OCC) dari generator. Dari gambar terlihat bahwa
kurva ini mempunyai garis linear sampai diperoleh harga saturasi dari arus medan.
Dan ketika besi mencapai titik saturasi, reluktansi besi akan bertambah secara
drastis dan fluksi akan bertambah besar secara lambat sesuai dengan perubahan
38
Universitas Sumatera Utara
garis – garis gaya magnet. Garis linear pada karakteristik disebut juga sebagai garis
celah udara.
400
350
300
V (Volt)
250
200
150
100
50
0
0
0,5
1
1,5
2
2,5
If (Amp)
Gambar 3.3 Karakteristik Beban Nol Generator Sinkron
Percobaan Hubung Singkat
A. Rangkaian Percobaan
S1
A1
P
T
A
C
N
A2
V1
M
3θ
G
SINKRON
PTDC
Gambar 3.4 Rangkaian percobaan hubung singkat
39
Universitas Sumatera Utara
B. Prosedur Percobaan
1. Rangkai alat percobaan seperti pada Gambar 3.2, PTAC dalam keadaan
minimum.
2. Tutup S1 dan atur putaran motor sinkron sampai pada putaran nominal
1500 rpm.
3. Tutup S2, dan naikkan arus penguat generator (If) secara bertahap
dengan mengatur PTDC1.
4. Catat arus hubung singkat generator (If) untuk setiap tahapan arus medan
generator (If) dengan putaran generator dijaga konstan.
5. Turunkan arus medan generator (If) hingga nol, lalu buka S3 dan
turunkan PTAC hingga nol kemudian buka S1.
6. Percobaan selesai.
C. Data Percobaan Hubung Singkat
Data percobaan hubung singkat tampak pada Tabel 3.2 berikut
Tabel 3.2 Data Percobaan Hubung Singkat
n = 1500 rpm
No.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
If(Amp) Ia (Amp)
0,1
0,48
0,2
0,8
0,3
0,99
0,4
1,28
0,5
1,56
0,6
1,91
0,7
2,16
0,8
2,44
0,9
2,71
1
3
1,1
3,35
1,2
3,6
1,3
3,91
1,4
4,2
1,5
4,5
1,6
4,75
1,7
5,04
40
Universitas Sumatera Utara
18
19
20
1,8
1,9
2
5,35
5,6
5,92
Dari data diatas dapat digambar karakteristik hubung singkat generator
sinkron seperti yang terlihat pada Gambar 3.5 :
7
6
Ia (Amp)
5
4
3
2
1
0
0
0,5
1
1,5
2
2,5
If (Amp)
Gambar 3.5 Grafik Karakteristik Hubung Singkat Generator Sinkron
Penentuan Parameter Generator Sinkron
Untuk menghitung parameter generator sinkron, maka dapat diketahui dari
karakteristik hubung singkat dan karakteristik beban nol seperti pada Gambar 3.4
dan Gambar 3.5.
A. Impedansi Sinkron
Besar nilai impedansi dapat ditentukan seperti persamaan berikut :
=
�
(Ohm)
(3.1)
Maka nilai impedansi sinkron untuk kondisi saturasi seperti pada gambar 3.4
dapat dirumuskan sebagai berikut :
41
Universitas Sumatera Utara
=
�� /√
���
(Ohm)
(3.2)
Dari gambar 3.4 nilai Enl adalah 350 Volt dan arus medan (If) sebesar 2 Amp,
untuk arus medan yang sama maka arus hubung singkat Isc pada kurva hubung
singkat adalah sebesar 5,92 Amp. Maka besar impedansi sinkron Zs adalah:
=
B. Reaktansi Sinkron
,
/√
= 34,13 Ohm
Karena tahanan jangkar besarnya sangat kecil maka tahanan jangkar
diabaikan (Ra = 0) sehingga diperoleh reaktansi sinkron Zs = Xs = 34,13 Ohm.
Percobaan Berbeban Seimbang Hubung Wye
A. Rangkaian Percobaan
S2
S1
A1
P
T
A
C
A2
N
Z1
V2
V1
M
3θ
G
SINKRON
A3
Z2
Z3
V3
A4
PTDC
Gambar 3.6 Rangkaian percobaan beban seimbang hubung wye
B. Prosedur Percobaan
1. Rangkai perlatan percobaan seperti Gambar 3.4, atur range alat ukur
sesuai dengan yang dibutuhkan.
2. Hidup kan PTAC dan semua alat ukur. Tutup S1 sehingga motor induksi
berputar dengan kecepatan putar 1500 rpm.
3. Setelah mencapai kecepatan nominal rotor (1500 rpm), tutup saklar 2
untuk mengatur eksitasi generator sinkron.
42
Universitas Sumatera Utara
4. Catat tegangan terminal saat arus penguat generator belum dinaikkan
(If=0).
5. Catat arus IR, IS, dan IT, Cos θ, dan daya pada beban.
6. Naikkan arus penguat secara bertahap dengan mengatur PTDC . Dimana,
putaran dijaga konstan pada setiap kenaikan arus penguat generator,
kemudian catat tegangan terminal, catat arus IR, IS, dan IT, dan daya
pada beban.
7. Turunkan arus penguat generator (PTDC ) lalu buka S2, minimum kan
PTAC , hingga nol kemudian buka S1.
8. Percobaan selesai.
C. Data Hasil Percobaan
Tabel 3.3 Data Hasil Percobaan Beban Seimbang Hubung Wye
n = 1500 rpm If = 1,0 Amp
BEBAN (ohm)
No.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
R
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
S
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
T
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
V (Volt)
R
57
77
90
112
124
138
150
158
165
171
S
57
77
90
112
124
138
150
158
165
171
Ia (Amp)
T
57
77
90
112
124
138
150
158
165
171
R
3,09
2,89
2,78
2,65
2,54
2,3
2,22
2,06
1,95
1,83
S
3,09
2,89
2,78
2,65
2,54
2,3
2,22
2,06
1,95
1,83
P Out
(Watt)
T
3,09
2,89
2,78
2,65
2,54
2,3
2,22
2,06
1,95
1,83
528,39
667,59
750,6
890,4
944,88
952,2
999
976,44
965,25
938,79
43
Universitas Sumatera Utara
Percobaan Beban Seimbang Hubung Delta
A. Rangkaian Percobaan
S2
S1
A1
A2
N
V2
V1
P
T
A
C
Z1
M
3θ
G
SINKRON
Z3
A3
V3
Z2
A4
PTDC
Gambar 3.7 Rangkaian percobaan beban seimbang hubung delta
B. Prosedur Percobaan
1. Rangkai perlatan percobaan seperti Gambar 3.5, atur range alat ukur
sesuai dengan yang dibutuhkan.
2. Hidupkan PTAC dan semua alat ukur. Tutup S1 sehingga motor induksi
berputar dengan kecepatan putar 1500 rpm.
3. Setelah mencapai kecepatan nominal rotor (1500 rpm), tutup saklar 2
untuk mengatur eksitasi generator sinkron.
4. Catat tegangan terminal saat arus penguat generator belum dinaikkan
(If=0).
5. Catat arus IR, IS, dan IT, dan daya pada beban.
6. Naikkan arus penguat secara bertahap dengan mengatur PTDC . Dimana,
putaran dijaga konstan pada setiap kenaikan arus penguat generator,
kemudian catat tegangan terminal, catat arus IR, IS, dan IT, Cos θ, dan
daya pada beban.
7. Turunkan arus penguat generator (PTDC ) lalu buka S2, minimum kan
PTAC, hingga nol kemudian buka S1.
8. Percobaan selesai
44
Universitas Sumatera Utara
C. Data Hasil Percobaan
Tabel 3.4 Data Hasil Percobaan Beban Seimbang Hubung Delta
n = 1500 rpm
BEBAN
(ohm)
R
S
T
10 10 10
15 15 15
20 20 20
25 25 25
30 30 30
35 35 35
40 40 40
45 45 45
50 50 50
55 55 55
No.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
If = 1,0 Amp
V (Volt)
R
16,8
24,5
31,7
38,5
44,5
50,9
56,7
62,1
67,3
72,2
S
16,8
24,5
31,7
38,5
44,5
50,9
56,7
62,1
67,3
72,2
Ia (Amp)
T
16,8
24,5
31,7
38,5
44,5
50,9
56,7
62,1
67,3
72,2
R
1,67
1,63
1,58
1,54
1,48
1,44
1,41
1,37
1,34
1,3
S
1,67
1,63
1,58
1,54
1,48
1,44
1,41
1,37
1,34
1,3
T
1,67
1,63
1,58
1,54
1,48
1,44
1,41
1,37
1,34
1,3
POUT
(Watt)
84,168
119,81
150,26
177,87
197,58
219,89
239,84
255,23
270,55
281,58
Percobaan Beban Tak Seimbang Hubung Wye
A. Rangkaian Percobaan
S2
S1
A1
P
T
A
C
A2
N
Z1
V2
V1
M
3θ
G
SINKRON
A3
Z2
Z3
V3
A4
PTDC
Gambar 3.8 Rangkaian percobaan beban tidak seimbang hubung wye
B. Prosedur Percobaan
1. Rangkai perlatan percobaan seperti Gambar 3.6, atur range alat ukur
sesuai dengan yang dibutuhkan.
2. Hidup kan PTAC dan semua alat ukur. Tutup S1 sehingga motor induksi
berputar dengan kecepatan putar 1500 rpm.
45
Universitas Sumatera Utara
3. Setelah mencapai kecepatan nominal rotor (1500 rpm), tutup saklar 2
untuk mengatur eksitasi generator sinkron.
4. Atur besar impedansi masing – masing beban pada fasa R, S, dan T
5. Catat tegangan terminal saat arus penguat generator belum dinaikkan
(If=0).
6. Catat arus IR, IS, dan IT, dan daya pada beban.
7. Naikkan arus penguat secara bertahap dengan mengatur PTDC . Dimana,
putaran dijaga konstan pada setiap kenaikan arus penguat generator,
kemudian catat tegangan terminal, catat arus IR, IS, dan IT, dan daya
pada beban.
8. Turunkan arus penguat generator (PTDC) lalu buka S2, minimum kan
PTAC, hingga nol kemudian buka S1.
9. Percobaan selesai
C. Data Hasil Percobaan
Tabel 3.5 Data Hasil Percobaan Beban Tidak Seimbang Hubungan Wye
n = 1500 rpm
BEBAN
(ohm)
No.
R S T
1 10 55 40
2 15 50 35
3 20 45 30
4 25 40 25
5 30 35 20
6 35 30 15
7 40 25 10
8 45 20 55
9 50 15 50
10 55 10 45
R
104
105
105
105
105
105
105
105
105
105
V
(Volt)
S
T
131 90
124 90,2
115 90,3
106 90,2
95 90,1
83
90
70
90
115 135
106 135
95 135
R
2,15
2,1
2,06
2,01
1,97
1,93
1,89
1,71
1,68
1,65
If = 1,0 Amp
Ia
(Amp)
S
1,65
1,7
1,75
1,82
1,9
1,99
2,1
1,93
2,01
2,11
T
1,86
1,9
1,96
2,03
2,11
2,21
2,33
1,62
1,69
1,78
PR
PS
PT
POUT
(Watt) (Watt) (Watt) (Watt)
224
221
216
211
207
203
198
180
176
173
216
211
201
193
181
166
147
222
213
201
167,4
171,4
177
183,1
190,1
198,9
209,7
218,7
228,2
240,3
46
Universitas Sumatera Utara
607,2
602,7
594,5
587,1
578,2
567,5
554,7
620,2
617,6
614,4
Percobaan Beban Tak Seimbang Hubung Delta
A. Rangkaian Percobaan
S2
S1
A1
A2
N
V2
V1
P
T
A
C
Z1
M
3θ
G
SINKRON
Z3
A3
V3
Z2
A4
PTDC
Gambar 3.9 Percobaan beban tak seimbang hubung delta
B. Prosedur Percobaan
1. Rangkai perlatan percobaan seperti Gambar 3.7, atur range alat ukur
sesuai dengan yang dibutuhkan.
2. Hidupkan PTAC dan semua alat ukur. Tutup S1 sehingga motor induksi
berputar dengan kecepatan putar 1500 rpm.
3. Setelah mencapai kecepatan nominal rotor (1500 rpm), tutup saklar 2
untuk mengatur eksitasi generator sinkron.
4. Atur besar impedansi masing – masing beban pada fasa R, S, dan T
5. Catat tegangan terminal saat arus penguat generator belum dinaikkan
(If=0).
6. Catat arus IR, IS, dan IT, dan daya pada beban.
7. Naikkan arus penguat secara bertahap dengan mengatur PTDC. Dimana,
putaran dijaga konstan pada setiap kenaikkan arus penguat generator,
kemudian catat tegangan terminal, catat arus IR, IS, dan IT, dan daya
pada beban.
8. Turunkan arus penguat generator (PTDC) lalu buka S2, minimumkan
PTAC, hingga nol kemudian buka S1.
9. Percobaan selesai.
47
Universitas Sumatera Utara
C. Data Hasil Percobaan
Tabel 3.6 Data Hasil Percobaan Beban Tidak Seimbang Hubung Delta
n = 1500 rpm
No.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
BEBAN
(ohm)
R
S
T
10
55 40
15
50 35
20
45 30
25
40 25
30
35 20
35
30 15
40
25 10
45
20 55
50
15 50
55
10 45
R
57
54
51
49
46
43
40
38
31
22
V
(Volt)
S T
55 23
51 31
46 37
41 42
36 44
29 45
22 43
62 60
61 61
59 60
R
2,25
2,04
1,85
1,66
1,47
1,28
1,08
1,34
1,21
1,09
If = 1,0 Amp
Ia
(Amp)
S
1,03
1,08
1,14
1,21
1,31
1,43
1,58
1,91
2,05
2,23
T
1,37
1,45
1,54
1,65
1,39
1,95
2,16
1,14
1,21
1,3
PR
PS
PT
POUT
(Watt) (Watt) (Watt) (Watt)
128
110
94,9
80,7
67,3
54,8
42,7
51,2
37,3
24,3
56,5
54,8
52,7
50
46,8
41,9
34,1
119
124
131
30,8
44,4
57
68,5
61,4
87,4
93,3
68,6
73,4
78
215,2
209,3
204,6
199,1
175,5
184
170,1
239
234,7
233
48
Universitas Sumatera Utara
BAB
BABIV
4
HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN
4.1
Umum
Untuk dapat melihat bagaimana pengaruh perubahan beban terhadap
karakteristik dan efisiensi generator sinkron maka diperlukan beberapa percobaan
yaitu :
1. Percobaan generator beban seimbang.
2. Percobaan generator beban tidak seimbang
Dengan memutar alternator pada kecepatan sinkron dan rotor diberi arus
medan (If). Tegangan E0 akan terinduksi pada kumparan stator seperti pada
Persamaan 2.22.
Pada generator sinkron keadaan tanpa beban mengandung arti bahwa arus
armatur (Ia) = 0. Dengan demikian besar tegangan terminal adalah :
= �� = �
(4.1)
Oleh karena besar GGL armatur adalah merupakan fungsi dari fluks
magnetik, maka ggl armatur dapat ditulis :
�� =
ф
(4.2)
Dari persamaan diatas, jika arus penguat medan diatur besarnya maka akan
diikuti kenaikan fluks dan akhirnya juga pada ggl armatur. Pengaturan arus pengat
medan pada keadaan tertentu besarnya akan didapatkan besar ggl armatur tanpa
beban dalam keadaan saturasi.
Dengan adanya beban yang terpasang pada output generator sinkron, maka
segera mengalir arus armatur (Ia); dengan adanya arus armature ini, pada kumparan
armatur atau kumparan jangkar timbul fluks putar jangkar. Fluks putar jangkar ini
brsiat mengurangi atau menambah fluks putar yang dihasilkan oleh kumparan rotor.
Hal ini tergantung pada faktor daya beban.
49
Universitas Sumatera Utara
Dengan adanya fluks putar armatur akibat timbulnya arus armatur, maka pada
kumparan timbul reaktansi pemagnit Xm. Reaktansi bersama – sama dengan
reaktansi bocor dikenal dengan reaktansi sinkron (Xs) dan secara matematis ditulis:
=
4.2
�
=
(4.3)
Analisis Data Percobaan Beban Seimbang dan Tidak Seimbang Hubung
Wye Terhadap Karakteristik dan Efisiensi Generator Sinkron
Analisis dan Perhitungan Regulasi Tegangan Generator Sinkron
Hubung Wye
Regulasi tegangan dapat diperoleh dengan menggunakan persamaan berikut
=
� −
�
�
%
(4.4)
Sebelum mendapatkan berapa besar voltage regulation (VR) maka terlebih
dahulu kita menghitung berapa besar tegangan induksi, dengan persamaan berikut:
� = √
A. Beban Seimbang
•
=
+
,
,
−
�
,
. ,
%
=
=
,
(4.5)
,
Volt
%
Beban ke – 2 (ZR = ZS = ZT = 15 Ohm)
� = √
•
��
Beban ke – 1 ( ZR = ZS = ZT = 10 Ohm)
� = √
•
+
=
,
,
+
−
,
�
. ,
=
%
=
. ,
=
,
,
Beban ke – 3 (ZR = ZS = ZT = 20 Ohm)
� = √
=
,
+
,
−
,
�
%
=
,
,
Volt
%
Volt
%
50
Universitas Sumatera Utara
•
Beban ke – 4 ( ZR = ZS = ZT = 25 Ohm)
� = √
,
=
•
,
=
%
=
=
,
,
Volt
%
+
�
,
. ,
%
=
=
,
,
Volt
%
−
,
+
�
,
. ,
%
=
=
,
,
Volt
%
Beban ke – 7 ( ZR = ZS = ZT = 40 Ohm)
� = √
=
,
−
,
+
�
,
. ,
%
=
=
,
,
Volt
%
Beban ke – 8 ( ZR = ZS = ZT = 45 Ohm)
� = √
=
•
−
,
,
=
•
�
. ,
Beban ke – 6 ( ZR = ZS = ZT = 35 Ohm)
� = √
•
,
Beban ke – 5 ( ZR = ZS = ZT = 30 Ohm)
� = √
•
−
,
+
,
−
,
+
,
�
. ,
%
=
= ,
,
Volt
%
Beban ke – 9 ( ZR = ZS = ZT = 50 Ohm)
� = √
=
,
−
,
+
,
�
. ,
%
=
= ,
,
Volt
%
51
Universitas Sumatera Utara
•
Beban ke – 10 ( ZR = ZS = ZT = 55 Ohm)
� = √
=
,
−
,
+
,
�
. ,
=
%
= ,
,
Volt
%
Dari hasil perhitungan di atas dapat dilihat pada tabel 4.1 berikut :
Tabel 4.1 Hasil Analisa Pengaturan Tegangan Generator Beban Seimbang
Hubung Wye
n = 1500 rpm
No
.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
BEBAN (ohm)
R
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
S
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
T
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
If = 1,0 Amp
V (Volt)
R
57
77
90
112
124
138
150
158
165
171
S
57
77
90
112
124
138
150
158
165
171
Ia (Amp)
T
57
77
90
112
124
138
150
158
165
171
R
3,09
2,89
2,78
2,65
2,54
2,3
2,22
2,06
1,95
1,83
S
3,09
2,89
2,78
2,65
2,54
2,3
2,22
2,06
1,95
1,83
T
3,09
2,89
2,78
2,65
2,54
2,3
2,22
2,06
1,95
1,83
VR
(%)
52,45
38,46
31,18
22,20
18,04
13,08
10.74
8,64
7,26
6,07
Dari hasil perhitungan di atas dapat digambarkan grafik hubungan antara
variasi beban terhadap pengaturan tegangan pada generator beban seimbang
Pengaturan Tegangan
(%)
hubung wye seperti yang terlihat pada gambar di bawah ini :
60,00
50,00
40,00
30,00
20,00
10,00
0,00
0
2
4
6
8
10
12
Variasi Beban
Gambar 4.1 Grafik hubungan antara variasi Beban terhadap pengaturan tegangan
52
Universitas Sumatera Utara
B. Beban Tidak Seimbang
•
Beban ke – 1
o Untuk beban ZR = 10 Ohm
� = √
=
,
−
,
+
,
�
o Untuk beban ZS = 55 Ohm
� = √
,
=
+
,
−
,
�
o Untuk beban ZT = 40 Ohm
� = √
•
Beban ke – 2
,
=
+
,
−
,
. ,
=
. ,
=
%
%
. ,
�
=
%
,
,
= ,
=
,
=
,
Volt
%
Volt
%
Volt
,
%
o Untuk beban ZR = 15 Ohm
� = √
=
,
−
,
+
,
�
o Untuk beban ZS = 50 Ohm
� = √
=
,
+
,
−
,
�
. ,
=
,
Volt
,
%
. ,
=
,
Volt
%
%
o Untuk beban ZT = 35 Ohm
� = √
+
,
. ,
=
=
= ,
,
%
Volt
53
Universitas Sumatera Utara
•
Beban ke – 3
,
=
,
−
�
%
=
,
%
,
Volt
o Untuk beban ZR = 20 Ohm
� = √
=
,
−
,
+
,
. ,
�
%
o Untuk beban ZS = 45 Ohm
� = √
=
,
−
,
+
,
. ,
�
%
o Untuk beban ZT = 30 Ohm
� = √
•
Beban ke – 4
+
,
=
,
,
−
�
=
=
=
=
. ,
=
.
=
%
,
,
%
,
,
=
Volt
%
Volt
,
%
,
Volt
o Untuk beban ZR = 25 Ohm
� = √
,
=
+
,
−
,
�
o Untuk beban ZS = 40 Ohm
� = √
=
,
−
,
+
,
�
o Untuk beban ZT = 25 Ohm
� = √
+
,
% =
. ,
%
. ,
=
=
=
,
,
,
%
,
Volt
%
Volt
54
Universitas Sumatera Utara
•
Beban ke – 5
=
,
,
−
�
%
=
,
%
,
Volt
o Untuk beban ZR = 30 Ohm
� = √
+
,
=
,
,
−
�
.
o Untuk beban ZS = 35 Ohm
� = √
=
+
,
,
−
�
,
•
Beban ke – 6
=
+
,
.
,
−
% =
. ,
=
%
%
,
=
. ,
�
,
=
%
o Untuk beban ZT = 20 Ohm
� = √
=
=
Volt
,
%
,
Volt
,
%
o Untuk beban ZR = 35 Ohm
� = √
+
,
=
,
,
−
�
. ,
% =
o Untuk beban ZS = 30 Ohm
� = √
=
,
+
,
−
,
�
o Untuk beban ZT = 15 Ohm
� = √
+
,
. ,
=
. ,
=
%
=
=
,
,
Volt
%
,
Volt
,
%
,
Volt
55
Universitas Sumatera Utara
•
Beban ke – 7
,
=
,
−
�
%
=
,
. ,
=
%
o Untuk beban ZR = 40 Ohm
� = √
+
,
=
,
,
−
�
o Untuk beban ZS = 25 Ohm
� = √
+
,
=
−
,
,
. ,
�
o Untuk beban ZT = 10 Ohm
� = √
•
Beban ke – 8
+
,
=
,
−
%
,
�
%
. ,
%
=
,
=
=
=
,
Volt
%
,
,
Volt
%
,
=
Volt
,
%
o Untuk beban ZR = 45 Ohm
� = √
+
,
=
,
,
−
�
o Untuk beban ZS = 20 Ohm
� = √
=
,
+
,
−
,
+
%
. ,
�
o Untuk beban ZT = 55 Ohm
� = √
. ,
,
%
. ,
=
=
=
=
=
,
,
,
,
Volt
%
,
Volt
%
Volt
56
Universitas Sumatera Utara
•
Beban ke – 9
,
=
,
−
�
%
= ,
%
o Untuk beban ZR = 50 Ohm
� = √
+
,
=
.
,
−
. ,
�
o Untuk beban ZS = 15 Ohm
� = √
=
+
,
,
,
−
. ,
�
o Untuk beban ZT = 50 Ohm
� = √
•
Beban ke – 10
+
,
=
,
−
,
%
�
%
=
=
,
=
=
. ,
=
. ,
=
%
,
,
Volt
%
,
,
= ,
Volt
%
Volt
%
o Untuk beban ZR = 55 Ohm
� = √
+
,
=
.
,
−
�
o Untuk beban ZS = 10 Ohm
� = √
=
,
+
,
,
−
. ,
�
o Untuk beban ZT = 45 Ohm
� = √
+
%
,
%
. ,
=
=
=
=
,
,
,
Volt
%
,
,
Volt
%
Volt
57
Universitas Sumatera Utara
,
=
−
,
�
%
= ,
%
Dari hasil perhitungan di atas dapat dilihat pada tabel 4.2 berikut :
Tabel 4.2 Hasil Analisa Pengaturan Tegangan Generator Sinkron Beban
Tidak Seimbang Hubung Wye
n = 1500 rpm
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
BEBAN (ohm)
R
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
S
55
50
45
40
35
30
25
20
15
10
V (Volt)
T
40
35
30
25
20
15
10
55
50
45
R
104
105
105
105
105
105
105
105
105
105
S
131
124
115
106
95,4
83,4
69,8
115
106
95,2
Ia (Amp)
T
90
90,2
90,3
90,2
90,1
90
90
135
135
135
R
2,15
2,1
2,06
2,01
1,97
1,93
1,89
1,71
1,68
1,65
S
1,65
1,7
1,75
1,82
1,9
1,99
2,1
1,93
2,01
2,11
VR (%)
T
1,86
1,9
1,96
2,03
2,11
2,21
2,33
1,62
1,69
1,78
R
18,29
17,41
16,91
16,28
15,79
15,29
14,79
12,59
12,23
11,87
S
8,13
9,42
11,26
13,72
17,30
22,46
30,23
13,23
16,05
20,25
T
18,28
18,81
19,65
20,69
21,89
23,36
25,06
7,46
8,04
8,81
Dari hasil perhitungan di atas dapat digambarkan grafik hubungan antara
variasi beban terhadap pengaturan tegangan pada generator beban tidak seimbang
hubung wye seperti yang terlihat pada gambar di bawah ini :
35,00
Pengaturan Teangan (%)
No.
If = 1,0 Amp
30,00
25,00
20,00
fasa R
fasa S
fasa T
15,00
10,00
5,00
0,00
0
2
4
6
8
10
12
Variasi Beban
Gambar 4.2 Kurva Pengaturan Tegangan Generator Sinkron Beban Tidak Seimbang Hubung Wye
58
Universitas Sumatera Utara
Analisis dan Perhitungan Efisiensi Generator Sinkron Hubung Wye
Efisiensi dapat dihitung dari persamaan:
�
�
=�
= .� .
=
A. Beban Seimbang
•
=
,
+
=
,
,
,
=
,
x 100 %
= 64,85 %
=
,
+
,
=
,
, +
,
,
=
,
x 100 %
= 63,98 %
=
=
,
=
x 100 %
,
,
= 61,81 %
=
, +
=
,
=
,
x 100 %
,
,
= 62,83 %
Beban ke – 5 ( ZR = ZS = ZT = 30 Ohm)
�
•
(4.8)
Beban ke – 4 ( ZR = ZS = ZT = 25 Ohm)
�
•
x 100 %
Beban ke – 3 ( ZR = ZS = ZT = 20 Ohm)
�
•
�
Beban ke – 2 ( ZR = ZS = ZT = 15 Ohm)
�
•
�
(4.7)
Beban ke – 1 ( ZR = ZS = ZT = 10 Ohm)
�
•
+�
(4.6)
=
.
+
=
,
,
,
=
x 100 %
,
= 61,94 %
Beban ke – 6 ( ZR = ZS = ZT = 35 Ohm)
59
Universitas Sumatera Utara
�
•
=
=
,
,
x 100 %
,
= 63,16 %
=
+
=
,
=
x 100 %
,
,
= 62,81 %
=
,
+
=
,
,
,
=
x 100 %
,
= 63,02 %
Beban ke – 9 ( ZR = ZS = ZT = 50 Ohm)
�
•
,
Beban ke – 8 ( ZR = ZS = ZT = 45 Ohm)
�
•
, +
Beban ke – 7 ( ZR = ZS = ZT = 40 Ohm)
�
•
=
=
,
+
=
,
,
,
=
x 100 %
,
= 62,86 %
Beban ke – 10 ( ZR = ZS = ZT = 55 Ohm)
�
=
,
+
=
,
,
,
=
x 100 %
,
= 62,95 %
Dari hasil perhitungan di atas dapat dilihat pada tabel 4.3 berikut :
60
Universitas Sumatera Utara
Tabel 4.3 Hasil Analisa Efisiensi Generator Sinkron Beban Seimbang
Hubung Wye
n = 1500 rpm
No.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
BEBAN
(ohm)
R S T
10 10 10
15 15 15
20 20 20
25 25 25
30 30 30
35 35 35
40 40 40
45 45 45
50 50 50
55 55 55
V (Volt)
R
57
77
90
112
124
138
150
158
165
171
S
57
77
90
112
124
138
150
158
165
171
T
57
77
90
112
124
138
150
158
165
171
If = 1,0 Amp
Ia (Amp)
R
3,09
2,89
2,78
2,65
2,54
2,3
2,22
2,06
1,95
1,83
S
3,09
2,89
2,78
2,65
2,54
2,3
2,22
2,06
1,95
1,83
T
3,09
2,89
2,78
2,65
2,54
2,3
2,22
2,06
1,95
1,83
POUT
Pin
effiseinsi
(Watt) (Watt)
(%)
528,39
667,59
750,60
890,40
944,88
952,20
999,00
976,44
965,25
938,79
814,8
1043
1214
1417
1526
1508
1590
1549
1536
1491
64,85
63,98
61,81
62,83
61,94
63,16
62,81
63,02
62,86
62,95
Dari hasil perhitungan di atas dapat digambarkan grafik hubungan antara
variasi beban terhadap efisiensi pada generator beban seimbang hubung wye seperti
yang terlihat pada gambar di bawah ini :
65
64,5
efisiensi %
64
63,5
63
62,5
62
61,5
0
2
4
6
8
10
12
Variasi beban
Gambar 4.3 Kurva Efisiensi Generator Sinkron Beban Seimbang Hubung
Wye
61
Universitas Sumatera Utara
B. Beban Tidak Seimbang
Untuk mencari daya input generator pada saat beban tidak seimbang
digunakan persamaan :
�
=�
•
=
Beban ke – 5
�
•
=
Beban ke – 4
�
•
=
Beban ke – 3
�
•
=
Beban ke – 2
�
•
+�
+�
(4.9)
Beban ke – 1
�
•
+�
=
Beban ke – 6
�
=
=
=
=
=
=
=
+
,
+
,
+
,
+
,
+
,
+
,
,
+
x 100 %
,
,
+
x 100 %
,
,
+
,
x 100 %
+
x 100 %
=
,
+
,
=
,
+
,
=
,
= 64,14 %
= 63,76 %
,
+
,
= 63,56 %
+
,
,
+
,
x 100 %
,
= 64,49 %
,
x 100 %
+
=
,
+
,
=
,
+
,
=
,
= 63,54 %
= 63,77 %
62
Universitas Sumatera Utara
Beban ke – 7
•
�
=
Beban ke – 8
•
�
=
Beban ke – 9
•
�
=
=
=
=
+
,
+
,
+
,
Beban ke – 10
•
�
=
=
+
,
,
+
,
,
+
,
,
+
,
,
+
,
x 100 %
x 100 %
x 100 %
x 100 %
+
,
=
,
+
,
=
,
+
,
=
,
+
,
=
,
= 64,34 %
= 63,90 %
= 64,19 %
= 64,59 %
Dari hasil perhitungan di atas dapat dilihat pada tabel 4.4 berikut
Tabel 4.4 Analisa Efisiensi Generator Sinkron Beban Tidak Seimbang
Hubung Wye
n = 1500 rpm
No.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
BEBAN
(ohm)
R
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
S
55
50
45
40
35
30
25
20
15
10
T
40
35
30
25
20
15
10
55
50
45
V (Volt)
R
104
105
105
105
105
105
105
105
105
105
S
131
124
115
106
95,4
83,4
69,8
115
106
95,2
T
90
90,2
90,3
90,2
90,1
90
90
135
135
135
If = 1,0 Amp
Ia (Amp)
R
2,15
2,1
2,06
2,01
1,97
1,93
1,89
1,71
1,68
1,65
S
1,65
1,7
1,75
1,82
1,9
1,99
2,1
1,93
2,01
2,11
T
1,86
1,9
1,96
2,03
2,11
2,21
2,33
1,62
1,69
1,78
POUT
Pin
Efisiensi
(Watt) (Watt)
(%)
670,80
661,50
648,90
633,15
620,55
607,95
595,35
538,65
529,20
519,75
941,50
939,68
932,47
923,60
910,04
889,95
862,15
970,62
962,14
951,26
64,49
64,14
63,76
63,56
63,54
63,77
64,34
63,90
64,19
64,59
63
Universitas Sumatera Utara
Dari hasil perhitungan di atas dapat digambarkan grafik hubungan antara
variasi beban terhadap efisiensi pada generator beban tidak seimbang hubung wye
seperti yang terlihat pada gambar di bawah ini :
64,80
64,60
Efisiensi (%)
64,40
64,20
64,00
63,80
63,60
63,40
0
2
4
6
8
10
12
Variasi Beban
Gambar 4.4 Kurva Efisiensi Generator Sinkron Beban Tidak Seimbang
Hubung Wye
4.3
Analisis Data Percobaan Beban Seimbang dan Tidak Seimbang Hubung
Delta Terhadap Karakteristik dan Efisiensi Generator Sinkron
Analisis dan Perhitungan Regulasi Tegangan Generator Sinkron
Hubung Delta
Untuk menghitung regulasi tegangan generator sinkron pada beban seimbang
dan tidak seimbang sama dengan perhitungan regulasi tegangan pada generator
sinkron hubung wye, yaitu menggunakan Persamaan 4.4 untuk mencari besar
regulasi tegangannya dan menggunakan Persamaan 4.5 untuk mencari tegangan
induksinya.
A. Beban Seimbang
•
Beban ke – 1 ( ZR = ZS = ZT = 10 Ohm)
� = √
=
,
,
−
+
�
,
. ,
%
=
=
,
,
Volt
%
64
Universitas Sumatera Utara
•
Beban ke – 2 ( ZR = ZS = ZT = 15 Ohm)
� = √
=
•
=
=
=
=
,
,
Volt
%
,
,
−
+
�
,
. ,
%
=
=
,
,
Volt
%
,
,
−
+
�
,
. ,
%
=
=
,
,
Volt
%
,
,
−
+
�
,
. ,
%
=
=
,
,
Volt
%
Beban ke – 6 ( ZR = ZS = ZT = 35 Ohm)
� = √
=
•
%
=
Beban ke – 5 ( ZR = ZS = ZT = 30 Ohm)
� = √
•
�
. ,
Beban ke – 4 ( ZR = ZS = ZT = 25 Ohm)
� = √
•
,
−
,
Beban ke – 3 ( ZR = ZS = ZT = 20 Ohm)
� = √
•
,
+
,
,
−
+
�
,
. ,
%
=
=
,
,
Volt
%
Beban ke – 7 ( ZR = ZS = ZT = 40 Ohm)
� = √
=
,
,
−
+
�
,
. ,
%
=
=
,
,
Volt
%
65
Universitas Sumatera Utara
•
Beban ke – 8 ( ZR = ZS = ZT = 45 Ohm)
� = √
=
•
,
−
�
,
. ,
%
=
=
,
,
Volt
%
Beban ke – 9 ( ZR = ZS = ZT = 50 Ohm)
� = √
=
•
,
+
,
,
−
+
�
,
. ,
%
=
=
,
,
Volt
%
Beban ke – 10 ( ZR = ZS = ZT = 55 Ohm)
� = √
=
,
,
−
+
�
,
. ,
%
=
=
,
,
Volt
%
Data hasil analisa dan perhitungan regulasi tegangan pada generator hubung
delta pada beban seimbang yaitu dapat dilihat pada tabel 4.5 :
Tabel 4.5 Hasil Analisa dan Perhitungan Generator Sinkron Beban
Seimbang Hubung Delta
n = 1500 rpm
No.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
BEBAN (ohm)
R
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
S
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
T
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
If = 1,0 Amp
V (Volt)
R
16,8
24,5
31,7
38,5
44,5
50,9
56,7
62,1
67,3
72,2
S
16,8
24,5
31,7
38,5
44,5
50,9
56,7
62,1
67,3
72,2
Ia (Amp)
T
16,8
24,5
31,7
38,5
44,5
50,9
56,7
62,1
67,3
72,2
R
1,67
1,63
1,58
1,54
1,48
1,44
1,41
1,37
1,34
1,3
S
1,67
1,63
1,58
1,54
1,48
1,44
1,41
1,37
1,34
1,3
T
1,67
1,63
1,58
1,54
1,48
1,44
1,41
1,37
1,34
1,3
VR
(%)
71,73
59,70
49,32
40,91
33,90
28,06
23,76
20,11
17,29
14,80
66
Universitas Sumatera Utara
Dari tabel 4.5 di atas dapat di gambarkan kurva karakteristik antara variasi
beban terhadap regulasi tegangan generator sinkron beban seimbang hubung delta,
seperti yang terlihat pada Gambar 4.5 berikut :
80,00
Pengaturan Tegangan (%)
70,00
60,00
50,00
40,00
30,00
20,00
10,00
0,00
0
2
4
6
8
10
12
Veriasi Beban
Gambar 4.5 Kurva Pengaturan Tegangan Generator Sinkron Beban
Seimbang Hubung Delta
B. Beban Tidak Seimbang
•
Beban ke – 1
•
Untuk beban ZR = 10 Ohm
� = √
•
=
,
,
−
,
+
,
�
,
Untuk beban ZS = 55 Ohm
� = √
=
,
,
−
,
+
,
�
,
. ,
%
. .
%
=
=
=
=
,
,
,
,
Volt
%
Volt
%
67
Universitas Sumatera Utara
•
Untuk beban ZT = 40 Ohm
� = √
•
Beban ke – 2
•
=
,
=
=
. ,
%
=
=
,
,
Volt
%
−
. ,
�
,
,
−
,
+
,
�
,
,
,
−
,
+
,
�
,
%
. .
%
. ,
=
=
=
=
=
%
=
. ,
=
,
Volt
,
%
,
,
,
,
Volt
%
Volt
%
Untuk beban ZR = 20 Ohm
� = √
•
,
,
Untuk beban ZT = 35 Ohm
Beban ke – 3
•
�
,
Untuk beban ZS = 50 Ohm
� = √
•
,
+
,
=
� = √
•
−
,
+
Untuk beban ZR = 15 Ohm
� = √
•
,
=
,
,
−
,
+
,
�
,
Untuk beban ZS = 45 Ohm
� = √
=
,
,
−
,
+
,
�
,
,
Volt
%
=
,
%
. ,
=
,
Volt
%
=
,
%
68
Universitas Sumatera Utara
•
Untuk beban ZT = 30 Ohm
� = √
•
Beban ke – 4
•
=
=
=
%
=
=
,
Volt
,
%
,
,
−
,
+
,
�
,
,
,
−
,
+
,
�
,
,
,
−
,
+
,
�
,
. ,
=
,
Volt
%
=
,
%
. ,
=
,
Volt
%
. ,
=
,
=
,
%
Volt
%
=
,
%
. ,
=
,
Volt
Untuk beban ZR = 30 Ohm
� = √
•
�
Untuk beban ZT = 25 Ohm
Beban ke – 5
•
−
. ,
Untuk beban ZS = 40 Ohm
� = √
•
,
,
Untuk beban ZR = 25 Ohm
� = √
•
,
=
� = √
•
+
=
,
,
−
,
+
,
�
,
Untuk beban ZS = 35 Ohm
� = √
=
,
,
−
,
+
,
�
,
%
=
,
%
. ,
=
,
Volt
%
=
,
%
69
Universitas Sumatera Utara
•
Untuk beban ZT = 20 Ohm
� = √
•
Beban ke – 6
•
=
=
=
Beban ke – 7
•
=
. ,
=
,
Volt
%
=
,
%
,
,
−
,
+
,
,
. ,
=
,
Volt
�
,
,
−
,
+
,
�
,
,
,
−
,
+
,
�
,
%
=
,
%
. ,
=
,
Volt
%
=
. ,
=
,
,
%
Volt
%
=
,
%
. ,
=
,
Volt
Untuk beban ZR = 40 Ohm
� = √
•
�
Untuk beban ZT = 15 Ohm
� = √
•
,
,
Untuk beban ZS = 30 Ohm
� = √
•
−
,
+
Untuk beban ZR = 35 Ohm
� = √
•
,
,
=
,
,
−
,
+
,
�
,
Untuk beban ZS = 25 Ohm
� = √
=
,
,
−
,
+
,
�
,
%
=
. ,
=
%
=
,
,
,
%
Volt
%
70
Universitas Sumatera Utara
•
Untuk beban ZT = 10 Ohm
� = √
•
Beban ke – 8
•
=
=
=
Beban ke – 9
•
=
�
. ,
=
,
Volt
%
=
,
%
,
,
−
,
+
,
�
,
. ,
=
,
Volt
,
,
−
,
+
,
�
,
,
,
−
,
+
,
�
,
%
=
. ,
=
%
. ,
=
=
,
,
,
,
%
Volt
%
Volt
%
=
,
%
. ,
=
,
Volt
Untuk beban ZR = 50 Ohm
� = √
•
,
Untuk beban ZT = 55 Ohm
� = √
•
−
,
,
Untuk beban ZS = 20 Ohm
� = √
•
,
+
Untuk beban ZR = 45 Ohm
� = √
•
,
=
,
,
−
,
+
,
�
,
Untuk beban ZS = 15 Ohm
� = √
=
,
,
−
.,
+
,
�
,
%
=
,
. ,
=
,
%
=
,
%
Volt
%
71
Universitas Sumatera Utara
•
Untuk beban ZT = 50 Ohm
� = √
•
=
,
,
Beban ke – 10
•
=
�
,
,
−
,
+
,
�
,
Untuk beban ZS = 10 Ohm
� = √
•
,
,
. ,
=
,
Volt
%
=
,
%
. ,
=
,
Volt
Untuk beban ZR = 55 Ohm
� = √
•
−
,
+
=
,
,
−
,
+
,
�
,
Untuk beban ZT = 45 Ohm
� = √
=
,
+
,
−
,
�
%
=
. ,
=
%
. ,
%
,
=
=
=
,
,
,
%
Volt
%
Volt
,
%
Data hasil perhitungan regulasi tegangan pada generator sinkron beban tidak
seimbang hubung delta dapat dilihat pada Tabel 4.6 :
72
Universitas Sumatera Utara
Tabel 4.6 Hasil Perhitungan Regulasi Tegangan Generator Sinkron Beban
Tidak Seimbang Hubung Delta
n = 1500 rpm
No.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
BEBAN
(ohm)
R
S
T
10 55 40
15 50 35
20 45 30
25 40 25
30 35 20
35 30 15
40 25 10
45 20 55
50 15 50
55 10 45
V (Volt)
R
56,8
54
51,3
48,6
45,8
42,8
39,5
38,2
30,8
22,3
S
54,9
50,7
46,2
41,3
35,7
29,3
21,6
62,4
60,5
58,6
If = 1,0 Amp
Ia (Amp)
T
22,5
30,6
37
41,5
44,2
44,8
43,2
60,2
60,7
60
R
2,25
2,04
1,85
1,66
1,47
1,28
1,08
1,34
1,21
1,09
S
1,03
1,08
1,14
1,21
1,31
1,43
1,58
1,91
2,05
2,23
VR (%)
T
1,37
1,45
1,54
1,65
1,39
1,95
2,16
1,14
1,21
1,3
R
40,53
38,71
36,94
34,89
32,58
30,02
26,89
35,89
40,22
48,59
S
15,79
19,12
23,51
29,29
37,60
45,83
62,82
30.85
34,59
38,99
T
59,64
47,41
42,44
40,68
31,83
44,16
49,44
16,01
17,32
19,60
Dari tabel 4.6 di atas dapat di gambarkan kurva karakteristik antara variasi
beban terhadap regulasi tegangan generator sinkron beban tidak seimbang hubung
delta, seperti yang terlihat pada Gambar 4.6 berikut :
70,00
Pengaturan trgangan (%)
60,00
50,00
40,00
30,00
20,00
10,00
0,00
0
2
4
6
8
10
12
Variasi Beban
Fasa R
Fasa S
Fasa T
Gambar 4.6 Kurva Karakteristik Pengaturan Tegangan Generator Sinkron
Beban Tidak Seimbang Hubung Delta
73
Universitas Sumatera Utara
Analisis dan Perhitungan Efisiensi Generator Sinkron Hubung Delta
Untuk menghitung besar efisiensi generator sinkron hubung delta, persamaan
yang digunakan sama seperti Persamaan 4.6 – 4.8.
A. Beban Seimbang
•
Beban ke – 1 ( ZR = ZS = ZT = 10 Ohm)
�
•
=
,
,
=
x 100 %
,
,
= 50,15 %
=
,
+
=
,
,
,
=
,
x 100 %
= 50,05 %
=
,
+
=
,
,
,
=
,
x 100 %
= 50,08 %
Beban ke – 4 ( ZR = ZS = ZT = 25 Ohm)
�
•
+
Beban ke – 3 ( ZR = ZS = ZT = 20 Ohm)
�
•
,
Beban ke – 2 ( ZR = ZS = ZT = 15 Ohm)
�
•
=
=
,
+
=
,
,
,
=
x 100 %
,
= 50 %
Beban ke – 5 ( ZR = ZS = ZT = 30 Ohm)
�
=
,
+
=
,
,
,
=
x 100 %
,
= 50,06 %
74
Universitas Sumatera Utara
•
Beban ke – 6 ( ZR = ZS = ZT = 35 Ohm)
�
•
=
,
,
,
=
x 100 %
,
= 50,25 %
=
,
+
=
,
,
,
=
x 100 %
,
= 50,13 %
=
,
+
=
,
,
,
=
x 100 %
,
= 50,18 %
Beban ke – 9 ( ZR = ZS = ZT = 50 Ohm)
�
•
+
Beban ke – 8 ( ZR = ZS = ZT = 45 Ohm)
�
•
,
Beban ke – 7 ( ZR = ZS = ZT = 40 Ohm)
�
•
=
=
,
+
=
,
,
,
=
x 100 %
,
= 50,11 %
Beban ke – 10 ( ZR = ZS = ZT = 55 Ohm)
�
=
,
+
=
,
,
,
=
x 100 %
,
= 50,24 %
75
Universitas Sumatera Utara
Data hasil perhitungan efisiensi pada generator sinkron beban seimbang
hubung delta dapat dilihat pada Tabel 4.7 :
Tabel 4.7 Hasil Perhitungan Efisiensi Generator Sinkron Beban Seimbang
Hubung Delta
n = 1500 rpm
No.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
BEBAN
(ohm)
R
S
T
10 10 10
15 15 15
20 20 20
25 25 25
30 30 30
35 35 35
40 40 40
45 45 45
50 50 50
55 55 55
If = 1,0 Amp
V (Volt)
R
16,8
24,5
31,7
38,5
44,5
50,9
56,7
62,1
67,3
72,2
S
16,8
24,5
31,7
38,5
44,5
50,9
56,7
62,1
67,3
72,2
Ia (Amp)
T
16,8
24,5
31,7
38,5
44,5
50,9
56,7
62,1
67,3
72,2
R
1,67
1,63
1,58
1,54
1,48
1,44
1,41
1,37
1,34
1,3
S
1,67
1,63
1,58
1,54
1,48
1,44
1,41
1,37
1,34
1,3
T
1,67
1,63
1,58
1,54
1,48
1,44
1,41
1,37
1,34
1,3
POUT
Pin
efisiensi
(Watt) (Watt)
(%)
84,17
119,81
150,26
177,87
197,58
219,89
239,84
255,23
270,55
281,58
167,84
239,37
300,04
355,74
394,72
437,62
478,41
508,61
539,89
560,43
50,15
50,05
50,08
50,00
50,06
50,25
50,13
50,18
50,11
50,24
Dari tabel 4.7 di atas dapat di gambarkan kurva karakteristik antara variasi
beban terhadap efisiensi generator sinkron beban seimbang hubung delta, seperti
yang terlihat pada Gambar 4.7 berikut :
50,30
50,25
efisensi (%)
50,20
50,15
50,10
50,05
50,00
49,95
0
2
4
6
8
10
12
Variasi Beban
Gambar 4.7Kurva Karakteristik Efisiensi Generator Sinkron Beban
Seimbang Hubung Delta
76
Universitas Sumatera Utara
B. Beban Tidak Seimbang
•
Beban ke – 1
�
•
Beban ke – 2
�
•
=
Beban ke – 6
�
•
=
Beban ke – 5
�
•
=
Beban ke – 4
�
•
=
Beban ke – 3
�
•
=
=
Beban ke – 7
�
=
=
=
=
=
=
=
=
, +
,
,
, +
,
,
, +
,
,
, +
,
,
, +
,
,
+
,
, +
,
,
,
+
,
,
+
,
,
+
,
,
+
,
,
+
,
x 100 %
x 100 %
x 100 %
x 100 %
x 100 %
,
+
x 100 %
,
+
x 100 %
,
+
,
=
,
+
,
=
,
+
,
=
,
+
,
=
,
+
,
=
,
= 53,90 %
= 51,85 %
= 50,80 %
= 50,46 %
= 51,77 %
+
,
= 51,16 %
,
+
,
= 52,21 %
=
=
,
,
77
Universitas Sumatera Utara
•
Beban ke – 8
�
•
=
Beban ke – 9
�
•
=
+
=
=
,
, +
Beban ke – 10
�
=
=
,
,
+
,
,
+
,
x 100 %
,
+
+
,
x 100 %
,
= 51,48 %
,
x 100 %
,
+
+
,
= 52,85 %
+
,
= 54,94 %
=
,
=
=
,
,
Data hasil perhitungan efisiensi pada generator sinkron beban seimbang
hubung delta dapat dilihat pada Tabel 4.8 :
Tabel 4.8 Hasil Perhitungan Efisiensi Generator Sinkron Beban Tidak
Seimbang Hubung Delta
n = 1500 rpm
No.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
BEBAN
(ohm)
R
S
T
10 55 40
15 50 35
20 45 30
25 40 25
30 35 20
35 30 15
40 25 10
45 20 55
50 15 50
55 10 45
V (Volt)
R
56,8
54
51,3
48,6
45,8
42,8
39,5
38,2
30,8
22,3
S
54,9
50,7
46,2
41,3
35,7
29,3
21,6
62,4
60,5
58,6
If = 1,0 Amp
Ia (Amp)
T
22,5
30,6
37
41,5
44,2
44,8
43,2
60,2
60,7
60
R
2,25
2,04
1,85
1,66
1,47
1,28
1,08
1,34
1,21
1,09
S
1,03
1,08
1,14
1,21
1,31
1,43
1,58
1,91
2,05
2,23
T
1,37
1,45
1,54
1,65
1,39
1,95
2,16
1,14
1,21
1,3
POUT
(Watt)
Pin
(Watt)
Efisiensi
(%)
215,17
209,29
204,55
199,12
175,53
184,04
170,10
239,00
234,74
232,99
399,223
403,618
402,633
394,641
339,064
359,772
325,822
464,242
444,188
424,11
53,90
51,85
50,80
50,46
51,77
51,16
52,21
51,48
52,85
54,94
78
Universitas Sumatera Utara
Dari tabel 4.8 di atas dapat di gambarkan kurva karakteristik antara variasi
beban terhadap efisiensi generator sinkron beban seimbang hubung delta, seperti
yang terlihat pada Gambar 4.8 berikut :
55,50
55,00
54,50
Effisiensi (%)
54,00
53,50
53,00
52,50
52,00
51,50
51,00
50,50
50,00
0
2
4
6
8
10
12
Variasi beban
Gambar 4.8 Kurva Karakteristik Efisiensi Generator Sinkron Beban Tidak
Seimbang Hubung Delta
4.4
Kurva Perbandingan Karakteristik dan Efisiensi Generator Sinkron
Hubung Wye dan Hubung Delta Pada Saat Beban Seimbang dan Tidak
Seimbang.
Kurva Perbandingan Karakteristik Generator Sinkron
Perbandingan pengaturan tegangan generator sinkron hubung wye dan
hubung delta pada saat beban seimbang dan tidak seimbang dapat dilihat pada
Gambar 4.9 dan Gambar 4.10 berikut :
79
Universitas Sumatera Utara
80,00
Pengaturan Tegangan
70,00
60,00
50,00
40,00
30,00
20,00
10,00
0,00
0
2
4
6
8
10
12
Variasi Beban
beban hubungan delta
beban hubungan wye
Gambar 4.9 Kurva Perbandingan Pengaturan Tegangan Generator Sinkron
Hubung Wye dan Hubung Delta Pada Saat Beban Seimbang
50,00
Pengaturan Tegangan (%)
45,00
40,00
35,00
30,00
25,00
20,00
15,00
10,00
5,00
0,00
0
2
4
6
8
10
12
Variasi Beban
beban hubungan delta
beban hubungan wye
Gambar 4.10 Kurva Perbandingan Pengaturan Tegangan Generator Sinkron
Hubung Wye dan Hubung Delta Beban Pada Saat Beban Tidak
Seimbang
80
Universitas Sumatera Utara
Kurva Perbandingan Efisiensi Generator Sinkron Hubung Wye dan
Hubung Delta Pada Saat Beban Seimbang dan Tidak Seimbang
Perbandingan pengaturan tegangan generator sinkron hubung wye dan
hubung delta pada saat beban seimbang dan tidak seimbang dapat dilihat pada
Gambar 4.9 dan Gambar 4.10 berikut :
70
60
Efisiensi %
50
40
30
20
10
0
0
2
4
6
8
10
12
Variasi beban
Hubungan Wye
Hubungan Delta
Gambar 4.11 Kurva Perbandingan Efisiensi Generator Sinkron Hubung
Wye dan Hubung Delta Pada Saat Beban Seimbang
70,00
60,00
efisiensi %
50,00
40,00
30,00
20,00
10,00
0,00
0
2
4
6
8
10
12
Variasi Beban
Hubungan Wye
Hubungan Delta
Gambar 4.12 Kurva Perbandingan Efisiensi Generator Sinkron Hubung Wye
dan Hubung Delta Pada Saat Beban Tidak Seimbang
81
Universitas Sumatera Utara
BAB
BAB V
5
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1
Kesimpulan
Dari hasil penelitian dan pembahasan yang dilakukan, diperoleh kesimpulan
sebagai berikut :
1. Pengaturan tegangan generator sinkron hubung delta pada beban
seimbang lebih besar dari pada pengaturan tegangan pada hubung wye,
yaitu sebesar 71,73 %. Lebih besar dari pada pengaturan tegangan hubung
wye yaitu sebesar 52,45 %. Dimana semakin lama pengaturan tegangan
semakin kecil.Pengaturan tegangan generator sinkron hubung delta pada
beban tidak seimbang juga lebih besar dibanding dengan pengaturan
tegangan pada hubung wye. Yaitu rata – rata tertinggi sebesar 46,38 %
pada beban hubung delta dan 23,36 % pada beban hubung wye.
2. Efisiensi generator sinkron dengan beban seimbang hubung wye lebih
besar dari pada generator sinkron dengan beban seimbang hubung delta,
pada beban hubung wye efisiensi tertinggi yaitu sebesar 64,85 %
sedangkan pada beban hubung delta efisiensi tertinggi yaitu sebesar 50,25
%. Effisiensi generator dengan beban tidak seimbang hubung wye
dibandingkan dengan generator dengan beban tidak seimbang hubung
delta yaitu sebesar 64,59% pada beban hubung wye dan 54,95 % pada
beban hubung delta.
82
Universitas Sumatera Utara
5.2
Saran
Adapun saran dari penulis sebagai pengembangan tugas akhir ini adalah
sebagai berikut :
1. Melakukan penelitian dengan kombinasi beban yang lebih bervariasi lagi
untuk melihat pengaruhnya terhadap efisiensi generator sinkron tersebut.
2. Sebaiknya penelitian selanjutnya dilakukan pada beban RLC dengan
rangkaian paralel untuk melihat pengaruhnya.
3. Dalam penelitian selanjutnya sebaiknya menggunakan proteksi generator
untuk mencegah kerusakan generator saat terjadi gangguan.
83
Universitas Sumatera Utara