motor sinkron merupakan motor listri yangbanyak digunakan dalam kehidupan sehari-hariDeskripsi lengkap
free
Full description
freeDeskripsi lengkap
motorDeskripsi lengkap
motor sinkron merupakan motor listri yangbanyak digunakan dalam kehidupan sehari-hariFull description
Deskripsi lengkap
okDeskripsi lengkap
okeDeskripsi lengkap
Perbedaan Motor Sinkron Dan Asinkron
Perbedaan Motor Sinkron Dan Asinkron
aFull description
Menjelaskan tentang generator sinkronFull description
Generator SinkronDeskripsi lengkap
PEMODELAN MOTOR SINKRON 1.1 Latar Belakang
Motor sinkron adalah motor yang banyak digunakan pada pembangkit tenaga listrik. Desain motor sinkron termasuk desain motor yang rumit. Ketika terjadi sebuah gannguan pada motor sinkron, maka gangguan itu akan sulit dianalisa. Sehingga dibuat suatu system pemodelan pada motor sinkron. Model itu sendiri merupakan suatu alat bantu untuk mempelajari suatu sistem sehingga sistem tersebut mudah untuk dianalisis. Model matematika untuk analisis motor sinkron hampir sama dengan mesin induksi, yaitu terdiri dari persamaan-persamaan elektromagnetik dan elektromekanik yang menggambarkan perilaku motor sinkron tersebut.. Pada pembahasan kali ini akan diuraikan d iuraikan persamaan-persamaan persamaan-persamaan pemodel pe modelan an motor sinkron dalam variabel mesin, kemudian ditransformasikan ke sumbu d-q. Matrik transformasi yang akan digunakan dalam transformasi ditentukan terlebih dahulu sebelum persamaan tersebut ditransformasikan. 1.2. Pemodelan Motor Induksi Dalam Koordinat a b c
Tujuan pemodelan pemodelan motor sinkron ini ini sebenarnya untuk menyederhanakan bentuk bentuk konstruksi motor sinkron ke dalam bentuk yang mudah dipahami untuk keperluan analisis dalam gangguan yang terjadi.. Pertama dilakukan pengekspresian bentuk konstruksi mesin ke dalam rangkaian ekivalen dan koordinat sumbu magnetiknya. Lalu dilakukan perumusan terhadap sistem rangkaian ekivalen dan sumbu koordinat tersebut dalam persamaan matematis. Berikut ini gambar mesin sinkron:
Gambar 1.1. Kumparan stator dan medan dalam sumbu mesin
1.2.1. Persamaan Tegangan Motor Sinkron Dalam Variabel Mesin
Dari rangkaian ekivalen pada gambar 1.1. dapat dinyatakan tegangan pada kumparan stator sebagai berikut:
Ketiga persamaan di atas juga dapat dituliskan dalam matrik berikut:
Di mana:
= matrik tegangan kumparan stator dalam sumbu a-b-c
= matrik resistansi kumparan stator
= matrik arus kumparan stator dalam sumbu a-b-c
= matrik fluk kumparan stator dalam sumbu a-b-c
Dari rangkaian ekivalen pada gambar 1.1. dapat dinyatakan tegangan pada kumparan medan sebagai berikut:
Persamaan di atas juga dapat dituliskan dalam matrik berikut:
Di mana:
= matrik tegangan kumparan medan dalam sumbu a-b-c
= matrik resistansi kumparan medan
= matrik arus kumparan medan dalam sumbu a-b-c = matrik fluk kumparan medan dalam sumbu a- b-c
1.2.2 Persaman Fluks Terlingkup Motor Induksi Dalam Variabel Mesin
Dari rangkaian ekivalen pada gambar 1.1. juga dapat diturunkan persamaan matriks fluks terlingkup pada msing-masing kumparan rotor dan medan sebagai berikut:
= induktansi bersama antara kumparan stator dan medan
1.2.1. Normalisasi Persamaan Pada Kumparan Medan
Normalisasi merupakan proses yang menyatakan persamaan pada kumparan medan ke kumparan stator sehingga bentuk persamaan motor menjadi lebih sederhana. Normalisasi dari induktansi magnetisasi dari kumparan medan akan diuraikan pada persamaan-persamaan dibawah ini. Induktansi pada mesin sinkron dapat ditulis dengan persamaan:
Sehingga persamaan di atas dapat disubtitusikan ke persamaan induktansi mesin sinkron:
Hubungan antara
dengan
dan
adalah sebagai berikut:
Sehingga,
Sedangkan persamaan arus, tegangan, dan fluks dari kumparan medan juga dapat dilihat dari sisi stator seperti persamaan di bawah ini:
Tanda (') aksen disini artinya arus, tegangan dan fluks tersebut dilihat dari sisi stator. Dari persamaan di atas, jika disubstitusikan ke persamaan kumparan medan, akan diperoleh persamaan berikut ini :
Persamaan di atas merupakan sisi kumparan medan yang dibawakan ke sisi stator, tetapi persamaan ini masih memiliki variable dalam bentuk differensial fluksnya yang harus dinormalisasikan. Normalisasi Persamaan Fluks
a. Normalisasi Persamaan Fluks untuk Stator Persamaan fluks untuk kumparan stator jika dinormalisasi maka akan didapatkan persamaan sebagai berikut:
Bila persamaan induktansi bersama antara kumparan stator dan medan seperti persamaan berikut:
1.3 Persamaan Transformasi Pemodelan motor sinkron sebelumnya dapat dilihat bahwa persamaan differensial dari motor sinkron amat sulit diselesaikan, karena persamaannya akan melibatkan jumlah persamaan differensial yang banyak serta akan melibatkan sistem persamaan differensial yang bergantung pada sudut (). Persamaan ini masih perlu metoda yang dapat menyederhanakan proses penyelesaiannya, oleh karena itu digunakan metode transformasi koordinat. Cara penyelesaian dengan metode transformasi koordinat adalah dengan mentransformasikan persamaan motor sinkron dalam sumbu ke sumbu . Secara umum transformasi yaitu:
dimana: = vektor dari variabel motor (arus, tegangan, fluks, muatan) dalam sumbu = matrik transformasi = vektor dari variable muatan dalam sumbu
1.3.1 Penentuan Matrik Transformasi 1.3.1.1 Transformasi Pada Sumbu Kumparan Medan
Gaya gerak magnet dari tiap-tiap fasa pada kumparan stator yang didefinisikan sebagai , , dan , diproyeksikan terhadap sumbu menjadi gaya gerak magnet dan . Maka didapatkan persamaan untuk dan seperti berikut ini:
dimana: N2 = jumlah belitan pada system sumbu N3 = jumlah belitan pada system sumbu dengan:
Agar persamaan diatas menjadi bentuk yang simetris maka harus dilengkapi dengan arus urutan nol yang dinyatakan dengan persamaan berikut ini:
