Analisis Karakteristik Generator Induksi

Analisis karakteristik Generator Induksi

Rd. Dwi Cahyo wibowo (053469)

1

BAB I PENDAHULUAN

1.1.

Latar Belakang

Perkembangan kebutuhan masyarakat semakin hari semakin pesat apalagi dengan mahalnya minyak mentah dunia, bahkan sudah menyentuh 120 ribu dolar per barel. Hal

ini mengindikasikan semakin sulitnya beban ekonomi ragyat

Indonesia dimana negara kita Indonesia membutuhkan membutuhkan bahan bakar bakar minyak untuk berbagai keperluan termasuk keperluan untuk pembangkit tenaga/ energi listrik. Seperti diketahui energi listrik merupakan energi yang sangat potensial dalam berbagai keperluan. Tanpa energi listrik hampir sebahagian besar aktivitas kita akan terhambat bahkan terhenti sama sekali. Indonesia yang memiliki banyak sumber energi sebagai pembangkit energi listrik, tetapi sumber energi tersebut belum tergali dan termanfaatkan secara optimal atau maksimal. Kita memiliki energi panas bumi, energi angin, energi gelombang pasang surut air laut, energi matahari yang melimpah, energi air terjun dan lain sebagainya sebagai pembangkit energi listrik tetapi belum tergarap secara maksimal. Sebagai contoh banyak dijumpai disekitar kita adalah potensi energi air sebagai pembangkit listrik mikrohidro. Saat ini potensi tenaga air yang baru tergarap secara besar-besaran adalah air sungai yang dibendung dan untuk kapasitas pembangkit listrik kapasitas daya besar. Tetapi air sungai yang memiliki aliran cukup deras sebetulnya dapat dimanfaatkan untuk menggerakkan generator

1



2

skala kecil sampai 10 kW (kilo watt). Generator yang digunakan adalah generator sinkron (alternator) atau generator induksi. Saat ini pemanfaatan generator induksi belum banyak digunakan dan bahkan diketahui oleh masyarakat sebagai pembangkit energi listrik. lis trik. Kebanyakan masyarakat mengenal generator sinkron (alternator/ dinamo) sebagai pembangkit energi listrik. Generator induksi dapat dibuat dari motor induksi dengan menambah peralatan berupa kapasitor yang dipasang pada terminal bagian luar dari motor tersebut. Bila motor induksi tersebut diputar pada putaran tertentu maka akan menghasilkan energi listrik. Konstruksi dari generator induksi sangat sederhana dan mudah perawatan, serta jarang mengalami kerusakan. Berkaitan dengan pemberdayaan motor induksi sebagai generator induksi, yang mana motor induksi tersebut banyak dijumpai di pasaran termasuk motor induksi sisa pakai (bekas pakai) dan dipasarkan di pasar-pasar barang bekas (loak). Harga dari motor induksi bekas relatif sangat murah. Sehubungan dengan itu sebetulnya masyarakat kita dapat menikmati aliran energi listrik dengan mudah dan biaya murah khususnya masyarakat yang ada di pedesaan.

1.2.

Rumusan masalah

Dengan termanfaatkannya motor-motor induksi digunakan sebagai generator induksi untuk pembangkit tenaga listrik maka permasalahan yang dihadapi masyarakat baik masyarakat pedagang barang sisa yang menjual motormotor induksi akan mendapatkan omset penjualan meningkat, demikian juga masyarakat yang menggunakan motor induksi sebagai generator induksi untuk



3

menghasilkan energi listrik merasakan manfaatnya, seperti mudah mendapatkan generator

induksi,

harga

dari

generator

induksi

relatif

murah

dan

pemeliharaannya sederhana. Dibalik berbagai kemudahan tersebut perlu dilakukan penelitian yang berkaitan dengan generator induksi dengan menggunakan motor induksi bekas pemakaian industri. Atas dasar pertimbangan tersebut maka penulis merumuskan masalah yang akan diteliti yaitu : Bagaimanakah Karakteristik Motor Induksi (bekas pakai) yang digunakan sebagai Generator Induksi?

yang akan dilakukan dengan percobaan pengujian .

1.3.

Batasan Masalah

Fokus terhadap permasalahan yang akan dianalisis dalam tugas akhir ini adalah penelitian terhadap karakteristik generator indusi pada saat berbeban. Yang menjadi batasan analisis termasuk diantaranya adalah : 1. karakteristik tegangan keluaran Generator induksi tersebut. 2. kinerja generator tersebut terhadap perubahan beban.

1.4.

Tujuan Penulisan

Adapun tujuan dari penulisan ini adalah sebagai berikut : a. Mengetahui seberapa besara kemampuan generator induksi dengan melakukan percobaan pengujian pada saat perubahan beban. b. Mengetahui karakteristik, keunggulan dan kelayakan generator induksi untuk digunakan sebagai pembangkit listrik tenaga mikro hidro.



4

c. Bagaimana regulasi tegangan motor induksi sisa pakai (eks) industri bila digunakan sebagai generator induksi ?

1.5.

Metode Pengumpulan Data

Metoda yang digunakan dalam penyelesaian tugas akhir ini adalah sebagai berikut : 1. Studi Literature, yaitu pengumpulan data dengan mempelajari buku-buku, diktat-diktat, dan brosur-brosur dari internet yang berhubungan dengan bahan yang dibahas, khusus mengenai materi generator induksi. 2. Studi

dokumentasi,

yaitu

pengumpulan

data

dengan

melakukan

perbandingan data-data dari Buku, internet dll. 3. Diskusi, yaitu pengumpulan data dengan cara bertanya (diskusi) dengan teman, dosen, dan rekan-rekan yang memahami permasalahan penulis.

1.6.

Sistematika Penulisan

Sistematika penulisan yang digunakan dalam penyusunan laporan proyek akhir ini adalah sebagai berikut : BAB I

Pendahuluan Dalam BAB I ini berisikan tentang latar belakang pemilihan judul, rumusan masalah, batasan masalah, tujuan penulisan, pembatasan masalah,

metode

pengumpulan

data

untuk

mempermudah

penyusunan laporan , dan sistematika penulisan laporan.


BAB II


5

Landasan Teori Generator induksi Dalam BAB II ini menjelaskan tentang dasar teori pendukung dari Alat-alat dan bahan yang digunakan dalam Pengujian Generator induksi yang diambil dari buku-buku referensi yang tercantum dalam daftar pustaka.

BAB III

Motor Induksi Sebagai Generator Dalam BAB III ini berisikan tentang teori generator induksi dan langkah-langkah yang perlu dilakukan dalam membuat percobaan pengujian generator induksi dan pengambilan hasil dari pengujian.

BAB IV Hasil dan Pembahasan Pada bab ini akan dijabarkan hasil-hasil pengamatan pada percobaan generator induksi, meliputi : karakteristik pembebanan dan data-data yang menunjang untuk penelitian. BAB V

Kesimpulan dan Saran BAB V berisikan tentang kesimpulan dari proses analisa, dan kendala kekurangan dalam pembuatan proyek akhir ini. Serta saran yang membangun baik bagi penulis maupun untuk semuanya.



6

BAB II GENERATOR, MOTOR DAN KAPASITOR

2.1.

Konsep Dasar Generator

Seperti diketahui generator listrik adalah suatu mesin listrik yang berfungsi mengubah energi mekanik menjadi energi listrik (electrical energy). Tenaga mekanis, disini digunakan untuk memutar kumparan kawat penghantar dalam medan magnet ataupun sebaliknya memutar magnet diantara kumparan kawat penghantar. Tenaga mekanis dapat berasal dari tenaga panas, tenaga potensial air, motor diesel, motor bensin bahkan dari motor listrik. Tenaga listrik yang dihasilkan oleh generator tersebut bisa arus searah atau arus bolak-balik, hal ini tergantung dari susunan/ konstruksi generator dan sistem pengambilan arusnya. Sebab itu ada 2 macam generator : a. Generator arus searah b. Generator arus bolak-balik

2.1.1. Teori dasar Generator

“Prinsip dasar generator adalah suatu konduktor yang digerakan memotong medan magnet akan membangkitkan tegangan induksi pada konduktor tersebut”. (Zuhal 1991 : hal 1)

6



7

Gambar 2.1 Prinsip Kerja Generator (Zuhal 1991 : hal 1)

Prinsip dasar dari generator tersebut didukung oleh beberap teori dasar yang dikemukakan oleh Faraday.

2.1.2. Hukum Faraday

Hukum faraday berbunyi “gaya-gaya listrik induksi yang terjadi dalam suatu rangkaian besarnya berbanding lurus dengan perubahan-perubahan fluks magnet yang dilingkupinya”. (Sutarman 2003: hal 182). Fluks magnet adalah banyaknya garis magnet yang dilingkupi oleh luas daerah.

φ = B.A Dimana :

φ = Fluks mangnetik (Wb) B = Induksi Magnetik (Wb/m²) A = Luas permukaan (m²)

Gambar 2.2. Fluks Magnetik



8

Jika ditinjau dari gambar 2-3 luas (A) adalah luas daerah ab’ab’, pergeseran kawat ab sejauh s mengakibatkan terjadinya perubahan fluks magnet.

Δφ

= A.B

Δφ

= (l.s).B

Dari persamaan e = -B.l.(s/Δt) ; e. Δt = -B.l.s dan dari persamaan nilai (l.s) =

Δφ/B

sehingga persamaan ggl e dari persamaan menjadi : e.t

= Δφ/ Δt

atau dapat ditulis e

=

−

dφ dt

................................. 2

2.1.3. Prinsip Kerja Generator

Dalam prinsip kerja generator terdapat 3 hal pokok, yaitu : 1. Adanya fluks magnet, yang dihasilkan oleh kutub-kutub magnet. 2. Adanya kawat penghantar listrik yang merupakan tempat terbentuknya GGL. 3. Adanya gerakan relatif antara fluks magnet dengan kawat penghantar listrik. Arah-arah GGL induksi, medan dan gerak dapat diingat dengan kaidah tangan kanan. GERAKAN

FLUKS

GGL Gambar 2.3. Kaidah Tangan Kanan



9

Buat ibu jari, telunjuk dan jari tengah tangan kanan, hingga tegak lurus. Apabila ibu jari di arahkan ke arah gerakan, telunjuk serah dengan medan, maka jari tengah menunjuk ke arah GGL. (Proyek akhir 2004 : Asep Soni : hal 9-10).

Gambar 2.4. Prinsip Kerja Generator 1

Dalam gambar bagian (a) adalah gambar yang menjelaskan prinsip kerja generator, dimana generator terdiri dari medan magnet, konduktor, cincin geser dan rangkaian listrik yang menyalurkan listrik dari generator. Ketika sebuah fluksi magnetik dari medan magnet melintai sebuah konduktor (gambar b) akan terjadi sebuah perpotongan. Perpotongan tersebut akan menyebabkan terjadinya gaya lorentz yang akan berakibat perubahan fluksi persatuan waktu. Inilah yang disebut gaya gerak listrik (ggl) seperti yang ditunjukkan pada gambar.

Spins armature

produces electricity

Gambar 2.5. Prinsip Kerja Generator 2



10

Besar kecilnya ggl induksi tergantung pada perubahan kecepatan dan kuat medan itu sendiri. Bila dalam penghantar terdiri dari beberapa belitan, maka tiap belitan akan terjadi gejala induksi, maka berlaku : eind

= − N

atau eind

d dt

=−

=− d ϕ dt

d dt

( N ϕ )

................................. 3

dimana : eind

= Gaya gerak listrik yang diinduksikan (Volt)

Φ

= Fluk tergabung (weber)

t

= waktu (sekon)

N

= Banyanya kumparan (lilitan) yang memotong medan magnet Dengan demikian besarnya tegangan listrik bergantung dari jumlah

kumparan yang memotong medan magnet setiap detik. Makin banyak kumparan pada generator yang memotong medan magnet setiap detik, demikian juga makin kuat medan magnet yang dihasilkan kutub magnet, maka tegangan listrik yang dibangkitkan generator semakin besar. Belitan yang berputar dalam medan magnet dengan kecepatan tetap, maka fluks yang terdapat dalam belitan itu pada saat t adalah fluks pada saat t = 0 yang berputar dengan kecepatan sudut m.

ϕ =ϕmax Cos ωt. Jika

ω adalah jumlah belitan yang letaknya terkonsentrasi pada suatu

tempat maka ggl yang diinduksikan adalah :


eind

=−

d dt

− N

d dt

=−

d dt


11

( N ϕ maks cos ω t )

= Nϕmaks sin ωt. atau e = emaks sin ωt. T adalah periode waktu yang terjadi setelah gejala kembali pada besaran semula. T=

2π ω

2π

atau ω =

T

Didefinisikan bahwa frekuensi adalah f =

1 T

Maka ω = 2π f

Gambar 2.6 Grafik Sinusoida Nilai-nilai tegangan yang diinduksikan adalah mengintegrasikan ½ periode sehingga diperoleh nilai rata-rata E r E r E r E r

= = =

0.5

2 T

2

0.5

∫ edt = T ∫ e 0

2emaks ω T

maks

sin(ω t )dt

0

0.5

∫ sin(ω t )dt = 0

2emaks π

cos(ω t )]π 0

=

2e maks π

2emaks π

Sedangkan

untuk nilai efektif adalah dengan mengintegrasi kuadrat e

untuk satu perioda yang kemudian diakarkan.


E=

1


12

T

e dt ................................. 4 T ∫ 2

0

Misalkan e = e maks cos ωt, maka dapat ditulis : E =

1

T

e T ∫

2

cos ω tdt = 2

0

E =

emaks 1

E =

emaks

2.2.

T

emaks ω

T

∫ cos (ω t )d (ω t ) 2

0

∫ (1 + cos 2ω t )d (ω t ) =

ω 2 0

emaks

2

2

2

Motor Listrik

Secara umum, motor listrik berfungsi untuk mengubah energi listrik menjadi energi mekanik yang berupa tenaga putar. Di dalam motor DC, energi listrik disuplai langsung pada kumparan jangkar dengan melalui sikat-sikat dan komutator, oleh karena itu motor DC disebut motor konduksi. Untuk motor AC tak serempak (asinkron), kumparan rotornya tidak menerima energi listrik langsung, tetapi secara induksi dari medan magnet putar yang ada pada lilitan statornya. Sehingga motor jenis ini biasa disebut dengan motor induksi dengan rotor lilit, ujung-ujung lilitanya selalu dihubungsingkatkan melalui slip ring. Sedangkan rotor sangkar, unujg-ujung konduktor-konduktornya telah dihubungsingkatkan.Motor induksi tiga fasa banyak dipakai dikalangan industri, karena beberapa keuntungan antara lain sangat sederhana dengan daya tahan kuat, harga relatif murah dan mudah perawatanya, dan memiliki efisiensi cukup tinggi. (Yon Rijono, 1997 :266)



13

Hukum –hukum yang mendasari prinsip pembangkitan medan magnet antara lain adalah hukum faraday, hukum pertama maxwel, hkum Lenz dan hukum Hopkinson. (Abdul Kadir, 1983:2) Mekanisme kerja untuk seluruh jenis motor secara umum sama yaitu 1. Arus listrik dalam medan magnet akan memberikan gaya 2. Jika kawat yang membawa arus dibengkokkan menjadi sebuah lingkaran/ loop, maka kedua sisi loop, yaitu pada sudut kanan medan magnet, akan mendapatkan gaya pada arah yang berlawanan. 3. Pasangan gaya menghasilkan energi putar/ torque untuk memutar kumparan. 4. Motor-motor

memilki

pasangan

loop

pada

dinamonya

untuk

memberikan tenaga putaran yang lebih seragam dan medan magnetnya dihasilkan oleh susunan elektromagnetik yang disebut kumparan medan.

Dalam memahami sebuah motor, penting untuk mengerti apa yang dimaksud beban motor. Beban mengacu pada keluaran tenaga putar/ torque sesuai dengan kecepatan yang diperlukan. Beban umumnya dapat dikategorikan kedalam tiga kelompok (BEE India,2004): 1. Beban torque konstan adalah beban dimana permintaan keluaran energinya bervariasi dengan kecepatan operasinya namun torque nya tidak bervariasi. Contoh beban dengan torque konstan adalah coveyors, rotary kilns, dan pompa displacement konstan.



14

2. Beban dengan variable torque adalah beban dengan torque yang bervariasi dengan kecepatan operasi. Contoh beban dengan variable torque adalh pompa sentrifugal dan fan ( torque bervariasi sebagai kwadrat kecepatan ) 3. Beban dengan energi konstan adalah beban dengan permintaan torque yang berubah dan berbanding terbalik dengan kecepatan. Contoh untuk untuk beban dengan daya konstan adalah peralatan-peralatan mesin.

Universal

Motor DC

Penguat Terpisah

Seri

Penguat Sendiri

Shunt Panjang Kompon Pendek

Panjang

Motor Listrik

Phasa Belah Kapasitor Sinkron

Motor AC

Satu Fasa

Shaded Pole Repulsi

Universal

Rotor Lilit

Asinkron (Induksi) Tiga Fasa

Rotor sangkar

Gambar 2.7. Klasifikasi Jenis Utama Motor Listrik



Kumparan stator

Rotor belitan

15

Rotor sangkar

Gambar 2.8. Konstruksi Motor Listrik (Dasar Tenaga Listrik, Juhal, 1991) 2.2.1. Motor Arus Bolak-balik (AC)

Motor AC (motor arus bolak-balik) menggunakan arus listrik yang membalikkan arahnya secara teratur pada rentang waktu tertentu. Motor listrik memilki dua buah bagian dasar listrik : “stator” dan “rotor”. Stator merupakan komponen listrik statis. Rotor merupakan komponen listrik berputar untuk memutar as motor. Motor AC ini memilki 2 tipe yaitu motor sinkron dan asinkron.

2.2.1.1.Motor Sinkron (Serempak)

Motor sinkron adalah motor AC, bekerja pada kecepatan tetap pada system frekwensi tertentu. Motor ini memerlukan arus searah (DC) untuk pembangkitan daya dan memilki torque awal yang rendah, dan oleh karena itu motor sinkron cocok untuk penggunaan awal dengan beban rendah, seperti kompresor udara, perubahan frekwensi dan generator motor. Motor sinkron mampu untuk memperbaiki faktor daya system, sehingga sering digunakan pada sistem yang banyak listrik.



16

Gambar 2.9. Motor Sinkron ( Pedoman Efisiensi Energi untuk Industri di Asia – www.energyefficiencyasia.org 2003)

Komponen utama motor sinkron adalah 1. Rotor. Perbedaan utama antara motor sinkron dengan motor induksi adalah bahwa rotor mesin sinkron berjalan pada kecepatan yang sama dengan perputaran medan magnet. Hal ini memungkinkan sebab medan magnet rotor tidak lagi terinduksi. Rotor memilki magnet permanent atau arus DCexcited , yang dipaksa untuk mengunci pada posisi tertentu bila dihadapkan

dengan medan magnet lainnya. 2. Stator. Stator menghasilkan medan magnet berputar yang sebanding dengan frekwensi yang dipasok. Sifat-sifat motor serempak adalah : 1. Jumlah putaran medan magnet tetap, jika beban terlalu berat maka motor akan berhenti. 2. Memerlukan gerak mula dengan motor lain. 3. Sanggup dioperasikan pada seluruh daerah factor kerja (leading atau leaging ).



17

2.2.1.2.Motor Induksi (Asinkron)

Motor induksi merupakan salah satu jenis motor listrik yang paling banyak digunakan dikalangan industri dibandingkan dengan jenis motor-motor listrik lainya. Berdasarkan jumlah fasanya, motor induksi terdiri atas motor induksi satu fasa dan motor induksi fasa banyak. Motor induksi satu fasa meliputi motor fasa belah, motor kapasitor, motor shaded pole dan motor repulsi. Motor induksi fasa banyak terdiri atas motor induksi dua fasa dan motor induksi 3 fasa. Motor induksi dua fasa jarang digunakan, biasanya merupakan motor bantu (servomotor) yang digunakan untuk pengendalian posisi (paul C. Krause, 1987:164). Sementara itu, motor induksi tiga fasa merupakan motor induksi yang paling banyak digunakan yang terdiri atas motor induksi dengan rotor lilitan dan motor induksi dengan rotor sangkar. Bagian-bagian motor induksi Motor induksi terdiri dari dua bagian utama : a. Stator ( bagian yang diam ) b. Rotor ( bagian yang bergerak )

Gambar 2.10. Kontruksi Motor Induksi ( www.energyefficiencyasia.org)


a.


18

Proteksi Motor induksi

Secara umum ada 2 macam proteksi atau pengaman yang perlu dilengkapi dalam pengoperasian motor induksi, yaitu : 1. Pengaman beban lebih. 2. Pengaman hubung singkat. Adapun skema yang umum dalam instalasi motor induksi untuk proteksi adalah Gambar 2.15 sebagai berikut :

kontraktor I

catu daya

motor induksi

pengaman lebur pengaman thermis Gambar 2.11. Skema proteksi pada motor induksi

Umumnya untuk pengasutan, motor induksi dilengkapi dengan perangkat proteksi yang berupa saklar pindah-gerak ( switchgear ) yang dibagi atas 2 jenis, yaitu : 1. Kontaktor dengan pengaman lebur. 2. Pemutus tenaga ( circuit breaker ) yang dilengkapi dengan rele proteksi. Kontaktor dan pengaman lebur umumnya digunakan untuk motor yang dayanya Kurang atau sama dengan 150 DK (Daya Kuda). Untuk daya yang lebih besar umumnya digunakan pemutus tenaga, untuk alasan ekonomis dan teknis. Pengaman beban lebih, biasanya berupa peralatan dwi-logam ( bimetal ), mempunyai respon terhadap besarnya arus yang mengalir, semakin besar arus yang mengalir, semakin cepat waktu responnya.



19

Pengaman beban lebih ini memberikan pengamanan terhadap kondisi abnormal sebagai berikut : 1. Beban lebih (over load ). 2. Salah satu kawat fasa terlepas ( single phasing ), yang mengakibatkan arus pada kumparan stator tidak seimbang, sehingga menimbulkan komponen arus urutan negatif yang akan menyebabkan panas pada rotor dan kenaikan temperatur. 3. Rotor terkunci ( stalling ), biasanya akibat beban yang dipikul motor terlalu berat atau bantalan yang tidak berpelumas lagi, yang mengakibatkan rotor tidak dapat berputar, hanya terdengar suara mesin yang mendengung . 4. Tegangan rendah (undervoltage), dengan pasokan tegangan yang lebih rendah daripada nilai nominalnya, maka arus yang mengalir akan lebih besar dari nilai nominalnya untuk menanggung beban penuhnya. 5. Pengasutan yang berat (heavy starting ). Sedangkan pengaman hubung singkat hanya memberikan pengamanan untuk arus yang tiba-tiba sangat membesar, seperti keadaan kegagalan isolasi pada kumparan kerena kenaikan suhu yang mengakibatkan terjadinya hubungan singkat antara fasa dengan tanah ( ground ). Waktu responnya relatif jauh lebih singkat daripada waktu respon pengaman beban lebih.


b.


20

Stator

Stator dari motor induksi, mempunyai prinsip sama dengan motor sinkron atau generator. Apabila belitan-belitan stator disuplai dengan arus tiga fasa, maka menghasilkan medan magnet atau fluksi yang mana adalah pada harga tetap asal saja berputar pada kecepatan sinkron (N s). Dalam hal hubungannya : N s

=

120 f p

………………… 5

Ns

= Kecepatan sinkron dalam cycle

f

= frekwensi

p

= jumlah kutub

c.

Rotor

Rotor kurungan bajing (“ Squirrel-cage”) motor-motor yang menggunakan rotor tipe ini dikenel sebagai motor induksi kurungan-tupai.. Terputar-fasa atau Rotor-terputar motor-motor yang menggunakan tipe rotor ini dikenal sebagai motor-motor “terputar-fasa” (“ phase-wound ”) atau motor-motor terputar (“wound ”) atau sebagai motor-motor “slip-ring”. -

Pembuatan medan yang berputar : Supply Dua-fasa, dimana : 1) Besar resultan fluksi adalah tetap dan sama dengan φ m , yaitu : fluksi maksimum antara kedua fase. 2) Resultan fluksi memutar pada kecepatan sinkron dapat dirumuskan :

Φ r = Φ m , yaitu harga fluksi tetap atau tidak berubah dengan waktu.


-


21

Slip

Slip suatu motor adalah tergantung dari besar atau kecilnya beban motor, makin besar beban makin besar pula slip. Slip adalah perbedaan antara kecepatan sinkron Ns dan kecepatan sebenarnya N, dapat dituliskan : Slip = ns – n Ns – N adalah kadang - kadang disebut slip kecepatan. Persentase slip dirumuskan sebagai : % slip s =

-

ns

−n

ns

× 100% ................................. 6

Frekwensi Dari Arus Rotor :

Apabila motor diam, frekwensi arus rotor adalah sama seperti frekwensi penyedia. Tapi apabila rotor start atau jalan, maka frekwensi tergantung atas kecepatan relativ atau kecepatan slip. Frekwensi arus rotor f’ pada suatu kecepatan slip hubungannya dapat dituliskan sebagai berikut : N s − N

=

120 f '

Dimana N s

p

=

atau N = N s

−

120 f ' p

120 f p

Dapat pula ditulis : f ' f

=

N S − N N S

= s ; Jadi f' = s f ………………………. 7


-


22

Torsi Motor Induksi

Torsi adalah putaran atau pemutiran dari suatu gaya terhadap suatu poros. Ini diukur dengan hasil kali gaya itu dengan jari-jari lingkaran dimana gaya F

tersebut bekerja. r

N Gambar 2.12. Prinsip Terbentuknya Torsi Pada suatu pulley dengan jari-jari r meter bekerja suatu gaya F Newton yang menyebabkan pulley berputar dengan kecepatan n putaran per detik. Torsi T = F x r Newton meter (N-m) ………………………. 8 Usaha yang dilakukan oleh gaya tersebut pada satu putaran = gaya x jarak = F x 2 π r joule Daya yang dibangkitkan = F x 2 π r x n joule = ( F x r ) x 2 π n joule / detik Bila : 2 π n = adalah kecepatan sudut (ω) dalam rad / detik F x r = torsi ( T ) Jadi daya yang dibangkitkan = T x ω joule / detik =Txω Pada motor induksi, torsi motor diperoleh dengan rumus : T =

Pmk ω r

Dimana Pmk adalah daya mekanik sudut, ωr kecepatan dari rotor ωr = ωs


(1s)

T=

P2 (1 − s ) ω s (1 - s )

=

P2 ωs


=

P2 P2 Nm = 0,737 lb. ft 2 π ns 2 π ns 60

d.

23

60

Rugi-rugi motor induksi

Dalam motor induksi pada dasarnya terdapat dua macam kerugian, yaitu : 1. Rugi-rugi tetap, terdiri atas ; a. Rugi inti stator (Ph+e) b. Rugi gesek (Pfr ) c. Rugi inti rotor 2. Rugi tembaga (rugi tidak tetap) terdiri atas : a. Rugi tembaga pada lilitan stator (P (cu)s) b. Rugi tembaga pada lilitan rotor (P

(cu)r )

c. Rugi-rugi pada tahanan awal (untuk motor induksi dengan rotor lilit) e.

Efesiensi Motor Induksi

Jumlah efesiensi motor induksi dapat ditentukan dengan ; η =

P out P in

× 100%

2.2.2. Perbaikan Faktor Daya pada motor

Motor kapasitor mempunyai prinsip seperti motor fasa belah tetapi pada lilitan bantunya dipasang seri dengan kapasitor yang berfungsi untuk memperoleh beda arus lilitan utama Iu dan arus lilitan Bantu I b lebih besar ( diusahakan mendekati n/2 ).



24

Penggunaan kapasitor pada motor induksi adalah untuk memperbaiki factor daya. Pengertian dari factor daya dalam system tenaga listrik adalah adanya perbedaan sudut fasa antara tegangan dan arus listrik dalam jala-jala yang diakibatkan oleh sifat dari beban diantaranya ada beban yang bersifat resistip, induktif dan kapasitif. Factor daya ( cosφ ) rendah pada prinsipnya dapat mengakibatkan arusbeban akan bertambah besar, sehingga dampaknya adalh efisiensi daya yang termanfaatkan menjadi rendah, selain itu pula harus digunakan penampang konduktor yang lebih besar, tentu akan berdampak pada biaya yang lebih mahal. Meningkatkan factor daya ( cos φ ) beban listrik yang bersifat induktif yaitu dengan memasang kondensator pada beban secara parallel, atau dapat pula dipasang pada panel hubung bagi ( PHB ) secara terpusat. Menentukan kapasitas kapasitor dan daya kapasitor yang dipasang untuk perbaikan factor daya beban dapat dilakukan sebagai berikut Beban yang bersifat induktip mengakibatkan arus terbelakang terhadap tegangan :

V

I Gambar 2.13. Arus Mengikuti Tegangan

Akibat dari arus yang terbelakang maka daya semu ( S ) akan semakin besar, sehingga bila digambarkan dalam bentuk segitiga daya adalah :



25

P 1

Q1 Q

S

Q2

Gambar 2.14. Vektor Perbaikan Faktor Daya

Untuk memperkecil daya semu ( S ) menjadi S 1 seperti pada gambar diatas diperlukan daya buta Q2 yang dihasilkan kapasitor. Persamaan matematisnya adalah : Q2 = Q – Q 1 ………………………. 9 Q = S sin φ ………………. (i) Q1 = S1 sin φ1 ……………………. (ii) Sedangkan S = P / cos φ ………………….. (iii) S1 = P / cos φ1 …………………. (iv) Substitusi (iii) ke (i), dan (iv) ke (ii), sehingga didapat Q2 = P (sin φ / cos φ) – P (sin φ1 / cos φ1) Dimana, sin φ / cos φ = tan φ Q2 = P tan φ – P tan φ1 Q2 = P ( tan φ – tan φ1 ) VAR ………………. 10

Jadi dengan diperolehnya harga Q2 sebagai kapasitas daya kapasitor yang diperlukan untuk perbaikan factor daya, selanjutnya dapat dihitung kapasitas kapasitor dalam µF ( mikro farad atau 10 -6 farad ) adalah :



26

Harga Xc = V2 / Q2 …………………………. 11 Sedangkan Xc = 1 / ωC X c C = C =

dimana

=

ω = 2 π f

f = 50 Hz

1 2 π f C 1 × 10 6

2 π f X c Q2

× 10 6

2 π f V 2

μ F

μ F

Jadi dengan mengetahui kapasitas C dalam μF , selanjutnya disesuiakan dengan nilai kapasitor yang ada dipasaran. Untuk menghitung besarnya daya buta Q tiga fasa dapat dilakukan dengan menghitung langsung yaitu : Qtiga fasa =

3 VL I sin ϕ ( dalam VAR ) ……………………… 12

VAR = volt ampere reaktip Apabila dihitung melalui daya buta per fasa, maka daya tiga fasa menjadi : Qtiga fasa = 3 Qsatu fasa ( pada prinsip hasilnya sama ) Sejauh ini masih ditemui kesulitan dalam pemahaman arti dari akibat factor daya rendah itu secara factual. Pemakai daya listrik masih belum mengerti apa manfaat langsung yang dirasakan. Bahkan tidak jarang dikatakan bahwa dengan memasang kapasitor dalam beban, seperti lampu TL dan lain sebagainya putaran KWH tidak berkurang. Secara cepat dapat dijawab, bahwa pemasangan kapasitor untuk perbaikan factor daya beban ( lampu TL, motor listrik industri, transformator, dll. ) bukan untuk mengurangi putaran KWh, melainkan Si Pelanggan daya listrik dapat memanfaatkan daya listrik secara optimal. Apabila PLN menerapkan system



27

denda yaitu melalui alat ukur KVARh, maka konsumen akan membayar rekening listrik jauh lebih besar. Hal itu disebabkan pelanggan listrik selain membayar KVARh meter yang nota bene putarannya akan lebih besar disbanding KWh meter apabila factor daya beban rendah. Sejauh ini di Indonesia pemasangan KVARh meter dan KWh meter baru diperuntukkan pelanggan industri-industri, sedangkan pelanggan listrik rumah tangga belum. Misal pelanggan rumah tangga dengan daya 900 watt, tegangan jala-jala adalah 220 V, frekwensi 50 Hz. Kebetulan dirumah tangga tersebut hamper seluruhnya menggunakan lampu TL. Pada ballast lampu TL tertulis cos φ nya adalah 0,35. jadi dengan demikian daya nyata (P) yang termanfaatkan oleh pelanggan hanya : P = 900 x 0,35 = 315 watt. Jadi daya yang hilang sebesar, P = 900 – 315 = 585 watt. Apabila cos φ adalah 0,9 maka daya nyata yang termanfaatkan adalah : P = 900 x 0,9 = 810 Perhatikan gambar vektor dibawah ini :

P = 810 W P = 315 W

P = 900 W

cos cos

S

= 0,35

= 0,9

Q

S

Q

Gambar 2.15. Vektor diagram perbaikan factor daya beban



28

Memperhatikan gambar di atas, tampak dengan jelas bahwa makin kecil factor daya beban makin besar daya yang hilang. Untuk itu sebaiknya factor daya beban diusahakan adalah 1 ( cos φ = 1 ) agar daya listrik seoptimal mungkin. Dalam gambar dapat pula dilihat bahwa dengan memperbesar cos φ, maka Q akan bertambah kecil dengan P bertambah besar dan S tetap. Apabila cos φ = 1 maka Q = 0; P = S Sisi lain dari rendahnya factor daya beban adalah arus beban akan bertambah besar. Melalui gambar diatas dapat dijelaskan perhitungannya : Untuk daya nyata P = 315 watt, cos φ = 0,35; maka S = 315 / 0,35 = 900 VA Maka I = S / V = 900 / 220 = 4,09 Sedangkan daya nyata (P) = 315, maka I menjadi : I = P / V cos φ

cos φ = 1

Jadi I = 315 / 220 = 1,43 A Jelas terlihat bahwa arus berkurang dari 4,09 A menjadi 1,43 A.



29

BAB III MOTOR INDUKSI SEBAGAI GENERATOR

3.1.

Pendahuluan

Motor induksi tiga fase merupakan motor yang banyak digunakan. Hal ini dikarenakan motor induksi mempunyai keuntungan sebagai berikut : 1. Bentuknya sederhana, konstruksinya cukup kuat. 2. Biayanya murah dan dapat diandalkan. 3. Efisiensi tinggi. Pada keadaan normal, tidak memerlukan sikat sehingga rugi-rugi gesekan dapat dikurangi. 4. Perawatan yang minimum. 5. Pada waktu mulai beroperasi tidak memerlukan tambahan peralatan khusus. Namun disamping hal tersebut diatas, perlu juga diperhat ikan faktor-faktor yang tidak menguntungkan sebagai berikut : 1. Pengaturan kecepatannya sangat mempengaruhi efisiensinya. 2. Kecepatannya akan berkurang jika bebannya bertambah. 3. Kopel mulanya lebih rendah daripada mesin arus searah paralel. Motor induksi tiga fase dapat dioperasikan sebagai generator dengan cara memutar rotor pada kecepatan diatas kecepatan medan putar. Motor listrik tiga fase dapat juga dioperasikan sebagai generator satu fase maupun tiga fase.

29


3.2.


30

Generator Induksi

Generator induksi pada prinsipnya sama dengan motor induksi. Motor induksi juga disebut motor asinkron atau motor tak serempak. Penggunaan Motor Induksi Sebagai Generator (MISG) telah diterapkan secara luas pada PLTMh dan diakui keandalannya, meskipun dari segi efesiensi- khususnya pada beban tidak penuh MISG tidak sebaik generator sinkron, tetapi karena motor induksi banyak tersedia dipasaran dengan range daya yang luas dan kontruksi motor induksi jauh lebih sederhana dibandingkan generator sinkron. Prinsip kerja kerja MISG (motor induksi sebagai generator) dapat dipahami dari prinsip motor induksi atau tak serempak adalah dimana jika motor induksi di hubungkan pada jala-jala tiga fasa, pada kumaran statornya akan timbul medan magnet putar. Kecepatan medan magnet putar tergantung dari frekuensi tegangan listrik yang dihubungkan dan jumlah kutub statornya. Medan magnet putar pada kumparan stator akan memotong batang konduktor pada kumparan rotor, akibatnya pada kumparan akan dibangkitkan tegangan induksi. Tegangan induksi pada rotor yang disebabkan oleh medan magnet putar stator akan mengahasilkan arus listrik. Interaksi antara medan magnet putar pada stator pada arus rotor akan menimbulkan kopel yang akan memutar rotor searah dengan medan magnet putar pada stator. (http://www.ccitonline.com/mekanikal/tiki-print_article.php?articleld=70) Tegangan induksi pada rotor tibul karena perpotongan batang konduk pada rotor oleh medan magnet putar, agar tegangan induksi selalu dapat dibangkitkan



31

pada rotor maka diperlukan perbedaan relatif antara kecepatan medan magnet putar dengan kecepatan rotor yang dikenal adanya slip (s) dalam satuan persen s=

N S − N R N R

× 100%

s

= slip (%)

ns

= putaran medan stator

nr

= putaran rotor (rpm)

Untuk putaran medan stator dapat ditentukan dari, frekuensi tegangan jala jala listrik (f), jumlah kutub pada motor (P), dan dalam putaran setiap detik (1 menit = 60 detik), persamaannya sbb: ns =

120. f P

F = frekuensi tegangan jala (HZ) P = jumlah kutub magnet Bentuk fisik motor induksi digunakan sebagai Motor induksi sebagai generator sbb:

Stator

rotor sangkar

Gambar 3.1. Motor Induksi rotor sangkar tupai (www.energyefficiencyasia.org)

Seperti dijelaskan sebelumnya, generator listrik adalah suatu mesin listrik yang mengubah energi mekanik menjadi energi listrik. Atas dasar konsep tersebut apabila motor induksi dihubungkan tegangan tiga fasa, pada kumparan statornya



32

akan timbul medan magnet putar. Kecepatan medan magnet putar (tergantung disebut sebagai kecepatan sinkron Besarnya gaya gerak listrik (ggl) E adalah: E

= 4,44 f. Φ T. k d. k p volt

T

= jumlah lilitan konduktor

Φ

= fluk per kutub

f

= frekuensi

k d

= faktor distribusi konduktor jangkar

k p

= faktor jarak kanduktor

Efisiensi generator η, induksi dapat ditentukan melalui persamaan Efisiensi, η = (Pout / Pin) x 100 % Pout = daya keluaran/ output (Watt) Pin = daya masukan / input (Watt) Konsep perubahan motor induksi menjadi generator induksi yaitu sama dengan motor akan tetapi agar pada kumparan stator dapat dibangkitkan tegangan listrik diperlukan daya reaktif untuk membangkitkan medan magnet putar. Tidak semua motor induksi bisa dipakai sebagai Generator Induksi maka motor yang lebih cocok digunakan sebagai MISG adalah motor induksi jenis sangkar tupai. Dalam MISG daya reaktif didapat dengan memasang kapasitor secara paralel pada terminal motor induksi, seperti pada gambar di bawah. Tujuan dipasang kapasitor adalah agar terjadi arus eksitasi pada generator induksi.



33

Kapasitor umumnya dipakai sebagai kompensator. Sebagai generator slip yang terjadi harus mempunyai kecepatan rotor harus selalu Menentukan besaran kapasitor untuk generator induksi atas pertimbangan faktor daya (cos menjadi 1 (satu).

)

mesin

Seperti diketahui motor induksi bekerja pada arus induktif.

Agar motor bekerja pada cos

 =

1 dapat ditentukan besarnya daya capasitor

dalam VAR dan capasitas capasitor dalam mikro farad. Daya capaitor, Q = P (tan  - tan 1 ) P = daya motor 

= diperoleh dari faktor daya awal dari motor induksi

1

= diperoleh dari faktor daya setelah diperbaiki. Setelah diperoleh besaran Q, lalu dihitung besarnya capasitas capasitor per

phasa dalam mikro farad yaitu: C =

Q × 106 3V 2 2π f

V = tegangan jala-jala f = frekuensi jala-jala Q = daya reaktif motor Seperti diketahui generator induksi tidak mempunyai kutub magnet layaknya alternator (generator sinkron) yang dapat diperkuat melalui arus eksitasi. Bila generator induksi dibebani maka akan terjadi penurunan tegangan pada jala jala. Tegangan tidak bisa dinaikan dengan memberi eksitasi (penguatan) pada kutub magnet karena generator induksi tidak mempunyai. Salah satu jalan adalah dengan cara menaikan putaran mesin.



34

Menurut Ambarsi (1903), perubahan tegangan pada generator induksi dapat dilakukan dengan memasang Induction Generator Controller (IGC). Alat ini merupakan piranti elektronik berbasis komputer yang menyensor tegangan, kemudian mengatur besar beban penyeimbang. Pada prinsipnya generator induksi tiga phasa sedapat mungkin bebannya sehimbang. Bila terjadi beban yang tidak sehimbang dapat dilakukan berbagai metode agar beban menjadi sehimbang. Untuk menstabilkan tegangan dan frekuensi generator induksi karena ada perubahan beban yang tidak sehimbang menurut M. Isnaeni. B.S dapat digunakan peralatan rele over-under voltage, kontaktor, dan beban penyeimbang. Peralatan tersebut dirangkai sedemikian rupa, bila terjadi ketidak sehimbangan beban maka salah satu beban akan menutup atau membuka yang dikendalikan oleh rele dan kontaktor. Dari hasil penelitian yang dilakukan oleh M. Isnaeni BS. (2005), motor induksi dengan kapasitas 2 HP (1,5 kW) bila difungsikan sebagai generator maka daya keluarannya adalah konstanta dikali daya motor yang tertera dalam name plate. Dalam hal ini konstanta (k) generator induksi kapasitas 2 HP dari hasil penelitiannya adalah 0,775.

3.2.1. Karakteristik

Karakteristik dari generator induksi seperti arus, faktor kerja, daya dan momen pada berbagai harga slip dapat ditentukan dari sebuah diagram lingkaran, seperti yang diperlihatkan pada gambar (3.2) dibawah :



35

V1

Im

a

c

b

d

e I1

Gambar 3.2. Diagram lingkaran Garis ae pada gambar mewakili daya input mekanis, garis ab mewakili rugi tembaga di rotor dan garis bc mewakili rugi tembaga di stator. Rugi-rugi konstan ditentukan oleh garis cd dan daya keluaran listrik diwakili oleh garis de. Faktor kerja merupakan perbandingan antara garis de dengan I1 , perbandingan antara de dengan ae menunjukan efisiensi dari generator induksi. Ketika fasor arus primer I1 berubah dari daerah kerja motor ke daerah kerja generator, sudut antara I1 dan V1 menjadi lebih besar dari 90° karena pada kerja motor arus yang ditarik sefase dengan tegangannya, sedangkan pada kerja generator arus yang ditarik berlawanan fase dengan tegangan. Faktor kerja dari generator dapat dianggap sebagai cosinus dari sudut θ1.



36

3.2.2. Keuntungan Generator induksi

Didalam

hal

penggunaannya,

generator

induksi

banyak

memiliki

keuntungan antara lain : 1. Motor induksi lebih mudah didapat dari pada generator sinkron. 2. Generator induksi pada umumnya lebih murah daripada generator sinkron. 3. Mesin induksi sangat kuat dan konstruksinya sederhana. 4. Pemeliharaannya lebih mudah dibandingkan mesin sinkron.

3.2.3. Kerugian Generator Induksi

Adapun kelemahan yang dimiliki generator induksi, antara lain : 1. Tidak dapat menghasilkan daya reaktif, bahkan sebaliknya, generator induksi

mengkonsumsi daya reaktif, sehingga diperlukan sumber

daya reaktif eksternal untuk menjaga keberadaan medan magnet stator. 2. Pengontrolan tegangan harus juga dilakukan oleh sumber daya reaktif tersebut, dikarenakan tidak ada arus medan, sehingga generator induksi tidak dapat mengontrol tegangan keluarannya sendiri. 3. Perubahan tegangan dan frekuensi generator induksi sangat besar atau bervariasi akibat adanya perubahan beban. Hal-hal diatas yang menyebabkan motor induksi jarang digunakan, kecuali untuk sumber daya alternatif, misalnya penggerak kincir angin dan kincir air. Namun walaupun demikian generator tersebut memiliki beberapa keuntungan dari kesederhanaannya, tidak memerlukan rangkaian medan yang harus terus menerus diputar pada kecepatan tetap, serta sangat sedikit sekali perawatannya.


3.3.


37

Kapasitor

Kapasitor merupakan salah satu elemen pasif dalam suatu rangkaian listrik, yang biasanya berupa ruang antara dua buah konduktor, dimana pada ruang tersebut merupakan isolator, dan padanya terdapat muatan listrik positif pada satu sisi dan muatan listrik negatif pada sisi lainnya, sehingga terbentuk medan listrik. Lihat gambar (3.1) d

isolator (dielektrik ) konduktor

Gambar 3.3. Konstruksi kapasitor Pada elektroda positif (elektroda yang diberikan tegangan positif) akan timbul lapisan oksida (lapisan dielektrik) yang sangat tipis (kurang dari 1 μm). Tebal lapisan dielektrik tergantung pada kemurnian logam yang digunakan dan beda tegangan yang dipasang . Adapun besarnya medan magnet ditentukan oleh : E =

V

d dimana : d = tebal lapisan dielektrik (meter) V = tegangan yang diberikan / tegangan kerja (volt) Elemen pasif ini juga mempunyai kemampuan untuk menyerap

(menyimpan) dan membuang muatan listrik, yang tergantung besarnya kapasitas



38

kapasitor tersebut (kapasitansi). Kapasitor sering juga disebut sebagai kondensator atau condenser. Besarnya kapasitansi suatu kapasitor dinyatakan sebagai : C =

Q V

dimana : C

= kapasitansi ( Farad )

Q

= muatan listrik ( Coulomb )

V

= beda potensial ( Volt ) Seperti halnya pada tahanan dan induktor, kapasitor pun dapat

dihubungkan secara seri, paralel, maupun seri-paralel. Besarnya kapasitansi total pada rangkaian seri : 1 C T

n

1

a =1

C a

=∑

Sedangkan pada rangkaian paralel : n

C T

=∑ a =1

1 C a

(a ) Non Polar

( b ) Polar

Gambar 3.4. Jenis kapasitor berdasarkan polaritasnya Untuk besarnya arus dan tegangan pada kapasitor : i (t ) = C

v(t ) =

dv dt

1 C

∫ i .dt



39

Pada kapasitor polar pemberian kutub catu dayanya harus sesuai dengan kutub dari kapasitor polar tersebut. Kutub (elektroda) positif dari kapasitor diberi nama anoda dan kutub negatif diberi nama katoda. Elektroda positif merupakan logam murni (misal Al berkadar 99,99%), sedangkan elektroda negatif merupakan logam yang kurang murni (misal Al 98%). Kapasitor akan memiliki kapasitansi sesuai dengan yang tertera padanya bila diberikan tegangan kerja (working voltage) sesuai dengan yang tertera. Sebuah kapasitor polar apabila diberikan catu daya dengan kutub yang terbalik, sehingga plat logam yang berunsur lebih murni bekerja sebagai katoda, maka lapisan oksida anoda akan terjadi pada plat logam yang kurang murni. Akibatnya lapisan yang terjadi menjadi jauh lebih tipis, dan apabila diberi beda tegangan yang kecil saja dapat menghasilkan medan listrik yang sangat besar didalamnya, sehingga dapat menyebabkan kerusakan (breakdown). Demikian pula halnya jika kapasitor diberikan tegangan kerja jauh diatas kemampuannya (rating ), dari persamaan (3.3) diatas, terlihat bahwa medan listrik yang akan dihasilkan akan sangat besar sekali (karena nilai d sangat kecil), inipun akan berakibat kerusakan pada kapasitor.

3.3.1 Pemasangan Kapasitor

Untuk sistem 3 fase, kapasitor dapat dihubung bintang dan dihubung delta. Lihat gambar (3.5) dan gambar (3.6) dibawah :


•

VCS


40

•

I cs

•

• •

•

•

•

Gambar 3.5 Kapasitor terhubung bintang

•

Vc

IC

Δ

Δ

• •

Gambar 3.6 Kapasitor terhubung delta Kapasitor terhubung bintang dan delta memiliki persamaan sebagai berikut : V C Δ

= 3 V C

X C Δ

=

S

V C Δ I C Δ

=

dan I C Δ 3 V C S I C S

=

=

3 V C S I C S

I C S 3

= 3 X C

S

3 Untuk kapasitor yang terhubung bintang, kapasitor yang dibutuhkan tiga kali kapasitor yang terhubung delta.

3.3.2

Pemasangan Kapasitor pada MISG

Untuk dapat bekerja, sebuah generator induksi membutuhkan daya reaktif yang dapat diambil dari jala-jala maupun dari kapasitor yang dipasang pada generator. Jadi generator induksi dapat bekerja paralel dengan jala–jala atau bekerja sendiri dengan mengambil daya reaktif dari kapasitor.



41

Berhubung lokasi pembangkit PLTMh terletak pada daerah yang terpencil, sehingga tidak dimungkinkan diadakan operasi paralel dengan jala-jala, maka pada bagian ini hanya dibicarakan generator induksi yang berpenguatan sendiri. Sebuah generator induksi dapat bekerja sendiri jika kapasitornya mampu menyediakan daya reaktif yang dibutuhkan oleh generator beserta bebannya.

Beban

• •

Circuit

•

Brea ker

Disch arg e Re sistors

Kapasitor

Gambar 3.7 Skema pemasangan kapasitor sebagai penguatan sendiri pada MISG

Arus penguat I m yang dibutuhkan oleh sebuah mesin induksi sebagai fungsi dari tegangan terminal dapat diperoleh dengan cara menjalankannya sebagai motor induksi pada keadaan tidak berbeban. Lengkung pemagnetannya ditunjukan pada gambar (3.6) dibawah. Untuk mendapatkan tingkat tegangan tertentu pada sebuah generator induksi, kapasitor harus mampu menyediakan arus penguat pada tingkat tegangan yang diinginkan.



42

V

Im , A Gambar 3.8 lengkung pemagnetan Arus reaktif yang dapat dihasilkan oleh kapasitor berbanding lurus dengan tegangannya. Gambar (3.8) menunjukkan bahwa karakteristik antara tegangan dengan arus reaktif adalah berbentuk garis lurus. Jika sebuah perangkat kapasitor tiga fase dihubungkan pada terminal sebuah generator induksi, tegangan generator pada keadaan tidak berbeban akan merupakan perpotongan lengkung penguatan generator dengan garis beban kapasitor. Karakteristik tegangan generator induksi pada keadaan tidak berbeban untuk tiga perangkat kapasitor yang berbeda ditunjukkan oleh gambar (3.9)

Vc , C

C1

C2

C3

Ic , A Gambar 3.9 Karakteristik V-Ic kapasitor



43

VT , V V3

C1

C2

C3

V2

V1

Im , Ic , A Gambar 3.10 Tegangan generator induksi pada beban nol

3.4.

Langkah-langkah dalam melakukan penelitian

Penelitian ini dilakukan untuk mengetahui kemampuan kerja motor induksi yang digunakan sebagai generator, Adapun langkah yang ditempuh untuk melaksanakan penelitian ini adalah : 1. Merancang model pengujian generator induksi 2. Menguji kemampuan generator induksi dengan melakukan beberapa bentuk pengujian dan dengan menggunakan dua buah capasitor. 3. Mencari data dari hasil pengujian dan pengukuran



MULAI

Pencarian ide

Tidak Setuju Ya Perencanaan kerja

Pembuatan model pengujian Tidak Sesuai Ya Pengujian Pengecekan

Ya Telah Sesuai

Tidak

SELESAI

Gambar 3.11. Flowchart pengerjaan

44



45

3.4.1. Merancang model pengujian generator induksi Dalam tahap ini ada beberapa hal yang harus dilakukan yaitu menyediakan peralatan dan bahan pengujian Generator induksi dan membuat percobaan pengujianya, kemudian membuat diagram blok pengujian.

3.4.1.1.

Peralatan dan bahan percobaan pengujian Dalam

penelitian ini dilakukan pengujian generator induksi yaitu:

pengujian generator tanpa beban dan

pengujian generator berbeban. Motor

induksi sebagai generator yang digunakan dalam penelitian ini adalah motor induksi rotor sangkar 3 phasa, kapasitas daya 1,5 HP., 220/380 atau delta/ star, empat kutub, efisensi 80%, faktor daya 0,8 Untuk penggeraknya digunakan motor induksi rotor sangkar, 3 phasa, 3HP. Peralatan dan bahan yang digunakan dalam pengujian ini adalah: 1. inverter telemecanic yang berfungsi untuk mengatur putaran motor, sehingga dimungkinkan motor dikendalikan pada kecepatan konstan walau beban diubah. 2. Dua buah capasitor masing-masing 5 kVAR (3 x 1,6 kVAR). 3. Alat ukur yang digunakan adalah Ampere meter digital, volt meter digital, watt meter digital. 4. Beban generator berupa beban resistive variable menggunakan elektrode yang dimasukan dalam air dan diberi garam dapur.


3.4.1.2.


46

Membuat model pengujian generator induksi

b ini.

M

G

beban

inverter Gambar. 3.12. Skema Pengujian Generator Induksi Model pengujian Generator indusksi ini dibuat untuk mendapatkan hasil pengukuran tepat sebagai input data yang kemuadian akan diolah untuk mendapatkan kesimpulan. A.

Motor Listrik sebagai penggerak Generator induksi Motor listrik merupakan peralatan listrik yang berfungsi mengubah energi

Listrik menjadi energi mekanik (putaran), oleh karena itu motor listrik digunakan sebagai simulasi pembangkit mikrohidro sebagai penggerak generator dengan mengopel bagian luar rotor motorr listrik dengan generator induksi menggunakan pulli, dengan cara itu maka putaran yang dihasilkan motor sama dengan putaran yang diperoleh generator. Pada gambar (3.5) terlihat hubungan antara motor – generator.

Motor listrik

Motor induksi sebagai generator (MISG)

Gambar 3.13. hubungan Motor-Motor induksi sebagai generator (MI SG) (Laboratorium Listrik Tenaga FPTK-UPI)


B.


47

merangkai Capasitor Kapasitor, berfungsi untuk membangkitkan arus eksitasi pada motor

induksi yang digunakan sebagai generator. Kapasitor ini dipasang pada teminal keluaran dari generator induksi. Pada percobaan ini masing-masing kapasitor yang berbeda ukuran dihubungkan ke generator induksi dirangkai melalui kontaktor magnet, kontaktor magnet berfungsi sebagai kontak bantu untuk menghubungkan generatorcapasitor dan load (beban). Kapasitor 1,67 kVar Terminal Generator dan Beban Kontaktor MCB Kapasitor 5 kVar Gambar 3.14. kontak –kontak kapasitor (laboratorium Listri k Tenaga FPTK-UPI)

Pada kontak-kontak kapasitor ini dipasang 2 buah kapasitor yang berbeda dengan hubungan Delta (Δ), kapasitor dihubungkan pada kontak-kontak kontaktor magnet untuk memudahkan dalam pengukuran regulasi tegangan yang berbeda ketika dihubungkan dengan kapasitor dengan nilai ter tentu.


F N


48

220 V AC Generator Induksi

Saklar

K2

K1

Kapasitor 5 kVar

Kontaktor

K3

Kapasitor 3 x 1,6 kVar

Kapasitor 3 x 1,6 kVar

Gambar 3.15. rangkaian kontak-kontak kapasitor C.

Merangkai percobaan pengujian generator induksi Bahan rangkaian percoban pengujian : 1.

Inverter Telemecanic, berfungsi sebagai pemberi catu daya untuk motor listrik penggerak generator dengan V=220 line to line kemudian inverter ini berfungsi untuk merubah kecepatan motor dengan cara mengubah frekwensi. karena dengan cara



49

memutar rotor diatas kecepatan medan putarnya maka generator akan menghasilkan energi listrik. 2.

Kapasitor

3.

MCB

4.

Beban resistif, digunakan sebagai besaran tahanan yang bisa di rubah-rubah dengan memasangnya pada bagian keluaran generator induksi dan pada pengukuran ini beban resistif digunakan untuk pengukuran berbeban

5.

Alat ukur

Pada bagian ini Inverter sebagai suplay daya untuk motor listrik dan motor tersebut dipasang dengan hubungan bintang (Y). Dan rangkaian lainya terpasang seperti gambar dibawah ini :



50

V

AC 220 v A

Load/ Beban

Inverter

MCB

Kapasitor

Motor Listrik 3 Fasa 380/220

Motor Induksi Sebagai Generator

Gambar 3.16. rangkaian Pengujian MISG



51

Gambar 3.17. Pengujian generator induksi (laboratorium Listrik Tenaga FPTKUPI)



52

3.4.2. mencari data spesifik motor induksi yang akan diteliti untuk mendapatkan data yang spesifik dari rangkian percobaan yang dibuat banyak jenis pengukuran: 1. Analisa terhadap kecepatan putaran motor. 2. Analisa

dari

Regulator

tegangan

yang

dihasilkan

Generator Induksi 3. Analisa

terjadinya

penurunan

kemampuan

kerja

Generator Induksi pada saat terjadinya pembebanan yang tidak seimbang.



53

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1.

Hasil Pegujian

4.1.1. Rangkaian Dasar Pengujian

Peralatan yang digunakan dalam pengujian motor induksi 3 fase sebagai generator di labolatorium adalah sebagai berikut : 1. Motor Induksi 3 fasa : P = 1,5 Kw / 2 HP V = 380/ 220 Volt I = 5,9/ 3,4A n = 2940 rpm f = 50 Hz 2. Mesin induksi/ Generator Induksi 3 fase : P = 1,5 Kw / 2 HP V = 380 Volt I = 6,47/ 3,8 A n = 1350 rpm f = 50 Hz 3. Beban lampu: 3 lampu SL / lampu hemat energi masing-masing 25 Watt 4. Sumber tegangan 5. Beban Resistif

53



54

6. Inverter 7. Pengaman MCB 8. Alat ukur : rpm meter frekuensi meter voltmeter ampermeter cos  meter Rangkaian dasar pengukuran ini dapat dilihat seperti gambar (4.1) dibawah ini :

Kapasitor

Inverter

MOTOR

R O T I A S R K E U N D E G N I

Gambar 4.1 Rangkaian dasar pengujian

Dalam pembahasan dilakukan percobaan : 1.

Percobaan beban nol percobaan ini dilakukan untuk menentukan nilai r c , x c , cos φ

2.

Percobaan berbeban percobaan ini dilakukan untuk melihat karakteristik pembebanan motor induksi sebagai generator.



55

4.1.2. Perhitungan nilai kapasitor

Jika diketahui motor yang digunakan sebagai generator memiliki data sebagai berikut : V

= 380 Volt

I

= 3.8 A

F

= 50 Hz

Rpm

= 1450 rpm

P

= 1500 watt (2 HP)

Maka dapat dihitung : P

= 1500 watt

Cos ϕ = 0,7 ϕ

= Cos 0,7 = 45,5 o

Q

= P ( tan

1 –

tan)

= 1500 ( tan 45,5 o – tan 0) = 1500 (1,02 – 0) = 1500 x 1,02 = 1530 = 1,5 kVAR Saat motor Induksi dioperasikan sebagai generator, nilai kapasitor per fase adalah 1,5 3

= 0,5 kvar per fase. Tegangan per fase adalah 380 karena kapasitor terhubung

delta. Sehingga nilai arus kapasitif per fase adalah :


X c

= 2π f C

X c

=

C


2π f C =

Q V

=

= = = =

Q V 2

Q = X c × V 2

2

=

56

Q.10 6

μ f

3V 2 .2π f

1,5 × 10 3 × 10 6

f

3(380 2 ).2π 50 1,5 × 10 9 3(380 2 ).2π 50

μ f

1,5 × 10 9 (144400)300π 1,5 × 10 9 13609379,8 1,5 × 10 9 0,1 × 10 9

μ f

μ f

μ f

= 15 μ f Jadi kapasitor antar fase terhubung delta yang dibutuhkan generator untuk dapat membangkitkan tenaga listrik sebesar 15 μF. Untuk kapasitor yang terhubung bintang, kapasitor perfase yang dibutuhkan tiga kali kapasitor yang terhubung delta, yaitu 45 μF. Pada penelitian ini, motor yang difungsikan sebagai generator dibebani lebih. Kapasitor yang digunakan adalah 3 x 33,2 μF dan 3 x 27,4 μF dihubung delta, yang diperoleh di labolatorium. Hal ini bertujuan untuk membandingkan tegangan keluaran yang dihasilkan oleh motor induksi sebagai generator tersebut dengan nilai kapasitor yang berbeda. Rangkaian berbeban dapat dilihat pada gambar (4.2) dibawah.



r e t r e v n I

Gambar 4.2 skema pengujian berbeban

57


4.2.


58

Hasil pengukuran

4.2.1. Pengukuran Beban Nol

A.

Pengukuran Beban dengan menggunakan kapasitor 5 kVAR Tabel 4.1. hasil pengukuran beban nol dengan menggunakan kapasitor 5 kVar MOTOR

NO f

GENERATOR INDUKSI Rpm

Iin

RS

ST

Vout TR RN

SN

TN

1 2

10 15

0.28 0.68

600 847.2

200

198

200

118

115

118

3

18 20

1.4 2.08

945.5 1000

250 280

249 275

250 280

149 165

149 162

149 165

24

3.48

1056

305

303

308

185

183

185

25

3.73

1063

310

306

310

185

182

185

4 5 6

Line to Netral

350

Line to Line

300 250 t 200 u O V 150

100 50 0 600

847.2

945.5

1000

1056

Rpm

Gambar 4.3. grafik perbandingan tengangan terhadap putaran Pada hasil pengukuran beban nol dengan menggunakan kapasitor 5 kVar diperoleh kesimpulan bahwa hasil dari generator induksi pada 1063 Rpm diperoleh rata rata 310 volt line to line, dan regulasi tegangan yang dihasilkan cukup stabil.


B.


59

Pengukuran Beban Nol dengan menggunakan kapasitor 3 X 1,67 kVAR Tabel 4.2. hasil pengukuran beban nol dengan menggunakan kapasitor 3 X 1,67 kVar MOTOR

NO

f 1 2 3 4 5 6

15 18 20 24 25

Rpm

Iin 0.42 0.62 0.93 1.98 2.27

600 898 1043 1127 1263 1290

RS 200 247 310 322

Line to Netral

GENERATOR INDUKSI Vout ST TR RN SN 208 208 125 114 258 258 157 140 324 324 200 175 335 375 210 182

TN 130 164 200 218

Line to Line

400 350 300 250 t u O200 V

150 100 50 0 600

898

1043

1127

Rpm

Gambar 4.4. grafik perbandingan tengangan terhadap putaran Pada hasil pengukuran beban nol dengan menggunakan kapasitor 3 X 1,67 kVar diperoleh kesimpulan bahwa hasil dari generator induksi pada 1290 Rpm diperoleh rata rata 335 volt line to line, dan regulasi tegangan yang dihasilkan tidak stabil. Tetapi tegangan yang dihasilkan lebih besar daripada percobaan menggunakan capasitor 5 kVar.



60

4.2.2. Pengukuran Berbeban

Hasil percobaan pembebanan motor induksi sebagai generator dapat dilihat pada tabel-tabel dibawah. Hasil pengukuran ini didapat dengan membebani motor induksi tersebut hingga 410 Watt. Adapun kapasitor yang digunakan pada pengukuran ini adalah senilai 5 kVar karena masih cukup baik digunakan pada percobaan beban nol. Tabel 4.3. Hasil pengukuran pembebanan MISG dengan menggunakan kapasitor 5 kVar No

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

GENERATOR INDUKSI IL (ampere)

0.16 0.22 0.3 0.38 0.44 0.48 0,52 0.56 1.29 1.3 1.9

V (volt)

402 386 372 361 355 345 338 331 265 232 202

P (watt) 80 100 140 160 170 180 190 200 390 320 410

Frekuensi Motor

40.2 39.5 38.7 38.3 37.9 37.4 37.2 36.9 33.7 32.4 33.2

Rpm

1233 1213 1194 1177 1165 1155 1145 1135 1047 1003 1080

Pada Gambar (4.5) dan Gambar (4.6) diperlihatkan grafik tegangan fungsi beban dan grafik frekuensi fungsi beban . Terlihat pada gambar (4.5) bahwa hubungan tegangan dan beban tidak linear. Tegangan juga sangat dipengaruhi oleh nilai beban, yaitu bila beban semakin besar, maka tegangan semakin kecil.



61

450 400 350 300

t 250 u o V 200 150 100 50 0

3 3 4 7 5 5 5 5 7 3 0 3 1 9 7 6 5 4 3 4 0 8 2 2 1 1 1 1 1 1 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 Rpm

Gambar 4.5. Grafik Tegangan (volt) fungsi Putaran (n) 450 400 350 300 t 250 l o V 200 150 100 50 0 80

100

140

160

170

180

190

200

390

320

410

Watt

Gambar 4.6. Grafik Tegangan (volt) fungsi Beban (watt)

Dari hasil percobaan diatas terlihat bahwa nilai kapasitor dan putaran mempengaruhi besarnya nilai tegangan keluaran dari motor induksi yang beroperasi sebagai generator. Pada percobaan menggunakan kapasitor 5 kVar terlihat bahwa penurunan tegangan keluaran sangat besar ketika terjadinya perubahan beban. Tetapi nilai dari tegangan yang dikeluarkan sudah mencukupi.


4.3.


62

Pembahasan

4.3.1. Hasil Percobaan pengujian Dengan mengunakan motor induksi 2 HP/ 1500 watt, dan rendemen motor induksi adalah 80% berarti daya input motor (Pin-motor) adalah: Pin - motor =

1500 0,8

= 1875 watt

Motor induksi tersebut mempunyai faktor daya 0,7 lag, Agar faktor daya menjadi 1 diperlukan capasitor sebesar: Q

= P ( tan

1

– tan) o

= 1500 ( tan 45,5 – tan 0) = 1500 (1,02 – 0) = 1530 VAR = 1,5 kVAR Karena umumnya sulit untuk mencari capasitor dengan besaran yang tertentu maka besaran daya capasitor yang ada dipasaran yang mendekati nilai tersebut ukurannya 2,5 kVAR, dan di atasnya adalah 5 kVAR, jadi yang paling sesuai digunakan kapasitor 2,5 kVAR. Selanjutnya motor induksi tersebut digunakan sebagai generator induksi maka daya out dari generator (P out-gen) adalah : Pout-gen = k x Pout-motor Pout-gen = 0,775 x 1500 = 1162,5 watt In =

1162,5 1,732 x 380

= 1,77 A



63

Dari data hasil pengukuran tegangan keluaran fungsi dari arus beban (V fungsi (IL) didapat grafik pengukuran sbb: 450 400 350 n a g n a g e t

300 250 200 150 100 50

L

V

IL

0

6 2 2 8 2 5 6 9 3 8 4 4 4 1 . 0 . 0 . 0 5 , 0 . 1 2 . 0 . 0 3 0 . 0 .

3 1 .

9 1 .

Aru s B eb an

Gambar 4.7. Grafik hasil pengukuran V L fungsi IL

VL = tegangan jala-jala phasa-phasa; Vf = tegangan phasa netral; Vf =

V L 3

Memperhatikan grafik di atas, terlihat bahwa pada pembebanan sampai 0,56 ampere tegangan jala-jala pada kondisi 331 volt atau tegangan Phasa-neutral 191 volt. Pada kondisi ini tegangan jala-jala masih dalam batas tolerasi dengan mempertimbangkan tegangan phasa-neutral 220 volt. Artinya terjadi penurunan tegangan sebesar :

220 – 191 = 29 volt =

29 220

× 100 %

= 13,2 %



64

Bahkan pada tegangan sampai 153 volt dimana saat itu dibebani arus sebesar 1,29 A, jenis lampu hemat energi masih dapat menyala dengan baik. Dengan demikian dapat dikatakan kemampuan kerja generator induksi tersebut adalah : =

=

I I n

× 100 %

1,29 1,77

x 100%

= 72,9 % artinya dapat dikatakan cukup bagus.

4.3.2. Analisa hasil pembahasan terhadap teori. Dari hasil pembahasan diketahui bahwa Motor Induksi sebagai generator mempunyai kemampuan kerja

± 72,9 % tergantung dari kondisi motor induksi

yang dipakai. Maka dapat dibandingkan dengan teori yang ada bahwa: A.

Perbandingan Analisa terhadap Generator sinkron Pada Hasil Analisa pengukuran yang dilakukan abdul kadir, yaitu dengan

menggunakan penguatan terpisah pada generator sinkron maka didapatkan hasil:

gambar 4.8. percobaan generator sinkron dengan medan luar


•


65

hasil pengukuran tanpa beban

Gambar 4.9. grafik pengukuran tanpa beban generator sinkron dengan penguatan terpisah. Dari hasil diatas terlihat bahwa dengan menggunakan generator DC, dengan daya 2,5 kW, arus nominal 21,7 A, teganga 115 volt dan putaran 1500 per menit. Dalam gambar di atas terlihat dua buah lengkungan beban, untuk putaran 1200 dan 1500 mendapatkan hasil yang maksimal dan seimbang.

•

Hasil pengukuran berbeban

Gambar 4.10. grafik pengukuran berbeban generator sinkron dengan penguatan terpisah.



66

Dari hasil pengukuran berbeban dapat dilihat generator sinkron ini memiliki keseimbangan tegangan ketika terjadinya perubahan beban, lain halnya dengan MISG Tegangan yang dihasilkan sangat terpengaruh oleh perubahan beban.

B.

Perbandingan Analisa terhadap Penelitian Pada

seminar

teknik

ketenaga

listrikan

2005

M.Isnaeni

B.S.

mengemukakan hasil penelitiannya mengenai MISG dan pada penelitian ini beliau memakai pengendali daya masukan yaitu mengatur tegangan maupun frekuensi dan mengatur beban output. Pada penelitian ini bahan utama yang digunakan adalah motor induksi sangkar tupai 3 fase, 3 hp, 220/3 80 Volt sebagai penggerak dan motor induksi 3 fase, 380 V, kutub empat, kecepatan nominal 1420 rpm, daya nominal P=1 ,5 kW, efisiensi ç=80%, faktor daya pf=0,79 sebagai pembangkit (generator) serta kontaktor 220 Volt

Gambar 4.11. pengujian MISG



67

Gambar 4.12. pengendalian daya masuk

Gambar 4.13. pengendalian daya Keluaran Pada pembangkit Mokro hidro umumnya pengendalian seperti ini jarang dipakai, walaupun pengendalian tegangan dan pengaturan beban yang membuat MISG merasakan beban yang relatif konstan meskipun beban konsumen berubahubah. Tampak pada Gambar 4.14. bahwa tegangan relatif konstan pada berbagai nilai beban. Dengan adanya pengendali tegangan, batas atas dan batas bawah tegangan tidak dilanggar. Tegangan berada dalam jangkauan 198 Volt s/d 231 Volt sehingga tidak merusak peralatan. Penggunaan pengendali tegangan juga dapat memperkecil persentase ketakseimbangan tegangan. Persentase ketakseimbangan didefinisikan sebagai :



68

Persentase tersebut menyatakan besarnya simpangan terhadap rata-rata. Pada Gambar 4.15. diperlihatkan grafik persentase ketakseimbangan tegangan fungsi persentase ketakseimbangan beban. Tanpa pengendali tegangan, persentase ketakseimbangan tegangan tertinggi sekitar 5%, sedangkan dengan pengendali tegangan hanya sekitar Fase R tanpa Pengendali Fase S tanpa Pengendali Fase T tanpa Pengendali Fase R dg Pengendali Fase S dg Pengendali Beban (Watt)

Fase T dg Pengendali

Gambar 4.14. Grafik Persentase ketakseimbangan tegangan

Gambar.4.15. Grafik frekuensi fungsi beban Pada tabel 4.4. dikemukakan persentase perbandingan pengujian MISG tidak atau dengan pengendali tegangan. Terlihat perbedaan frekuensi dan tegangan yang dihasilkan sebagai berikut :



69

Tabel 4.4. Perbandingan MISG tanpa dan dengan pengedali Tegangan

Persentase Ketakseim bangan Tegangan rata-rata Frekuensi

Tanpa Pengendali *sangat dipengaruhi beban

* 234 s/d 335 Volt

Dengan Pengendali *Tidak terlalu dipengaruhi beban (tegangan relatif konstan) * 198 s/d 224 Volt

2,8 %

0,6 %

49,4 s/d 57,47 Hz

47,87 s/d 49,33 Hz

Berdasarkan hasil pengujian yang dilakukan didapat bahwa Motor induksi yang digunakan sebagai generator sangat terpengaruh akan perubahan beban, dan yang diteliti merupakan pengaturan/ pengendalian beban dengan cara memasang (IGC) Induction Generator Controler yang merupakan piranti elektronis yang menyensor tegangan, kemudian mengatur besar beban penyeimbang. Dan kelemahan IGC adalah berharga mahal dan menggunakan teknologi yang tidak sederhana. Pada laporan proyek akhir ini percobaan dilakukan tanpa IGC dan dilakukan dengan peralatan dah bahan seadanya, dah hasil yang didapat tidak jauh berbeda, hanya tegangan yang dihasilkan sangat dipengaruhi oleh perubahan beban yang terjadi. Dan generator induksi ini cukup baik untuk digunakan sebagai PLTMh walaupun dari segi hasil yang dikeluarkan tidak sebaik generator sinkron.



70

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN

5.1. Kesimpulan

1. Motor induksi eks industri (sisa pakai) dengan daya 1500 watt/ 2 HP dengan kondisi barang lebih kurang 80 %, ternyata masih dapat dimanfaatkan cukup baik untuk digunakan sebagai generator induksi. 2. Motor

induksi

sebagai

generator

(MISG)

masih

memperlihatkan

kemampuan kerja yang cukup bagus, yaitu regulasi tegangan masih dalam batas memenuhi syarat, bahkan dengan diberi beban sampai 1,29 A dan penurunan tegangan sampai 153 volt lampu hemat energi masih dapat menyala dengan baik. 3. Pada Gambar 4.4. grafik menunjukan regulasi tegangan yang tak seimbang bisa diakibatkan dari kurang baiknya kapasitor yang dipakai atau besaran kapasitor yang tidak mencukupi sebagai eksitasi pada generator induksi. 4. Dari hasil pengukuran dapat dikatakan bahwa Motor induksi sebagai generator ini memiliki kemampuan menghasilkan arus listrik 72,9 % dari arus nominal generator. 5. Dari hasil pengukuran berbeban atau pada gambar 4.7. Grafik menunjukan Generator induksi 3 phasa memiliki kelemahan, bila beban yang dipasang tidak seimbang, terjadi penurunan tegangan yang signifikan sehingga berpengaruh terhadap kemampuan kerja generator.

70

Analisis Karakteristik Generator Induksi

Recommend Documents