Generator AC sinkron A. Tujuan Dalam praktikum ini diharapkan mahasiswa dapat : Mengetahui nilai hambatan kumparan jangkar dan medan. Mengetahui panjang kumparan jangkar dan medan. Mengetahui massa dan volume kumparan jangkar dan medan. Menggambarkan diagram pengawatan kumparan jangkar dan medan.. B. Dasar Teori Generator adalah suatu alat yang dapat mengubah tenaga mekanik menjadi energi listrik. Energi listrik yang dihasilkan oleh generator bisa berupa Listrik AC (listrik bolak- balik) maupun DC (listrik searah). Hal tersebut tegantung dari konstruksi generator yang dipakai oleh pembangkit tenaga listrik. Pada percobaan ini menggunakan generator AC sinkron, Generator Arus bolak-balik menghasilkan arus listrik AC, hal ini disebabkan karena konstruksi pada generator yaitu pada slip ring menyebabkan arah arus akan berbentuk bolak- balik. Frekuensi generator AC sinkron yang dihasilkan sebanding dengan dengan jumlah kutub dan putaran, listrik yang dihasilkan adalah AC, mesin penggeraknya diesel, turbin dan lainnya.Generator AC sinkron digunakan di PPTL berkapasitas besar
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
Generator AC sinkron
A. Tujuan
Dalam praktikum ini diharapkan mahasiswa dapat :
Mengetahui nilai hambatan kumparan jangkar dan medan.
Mengetahui panjang kumparan jangkar dan medan.
Mengetahui massa dan volume kumparan jangkar dan medan.
Menggambarkan diagram pengawatan kumparan jangkar dan medan..
B. Dasar Teori
Generator adalah suatu alat yang dapat mengubah tenaga mekanik menjadi energi
listrik. Energi listrik yang dihasilkan oleh generator bisa berupa Listrik AC (listrik bolak-
balik) maupun DC (listrik searah). Hal tersebut tegantung dari konstruksi generator yang dipakai
oleh pembangkit tenaga listrik.
Pada percobaan ini menggunakan generator AC sinkron, Generator Arus bolak-balik
menghasilkan arus listrik AC, hal ini disebabkan karena konstruksi pada generator yaitu
pada slip ring menyebabkan arah arus akan berbentuk bolak-balik.
Frekuensi generator AC sinkron yang dihasilkan sebanding dengan dengan jumlah
kutub dan putaran, listrik yang dihasilkan adalah AC, mesin penggeraknya diesel, turbin dan
lainnya.Generator AC sinkron digunakan di PPTL berkapasitas besar ( PLTA, PLTU, PLTD, )
karena 1. Tidak ada masalah komutasi, 2. Tidak ada masalah menaikan atau menurunkan
tegangan, 3. Mudah diubah ke DC. 4. Efisiensi tinggi Generator sinkron dapat berupa generator
sinkron tiga fasa atau generator sinkron AC satu fasa tergantung dari kebutuhan. Hampir semua
energi listrik dibangkitkan dengan menggunakan mesin sinkron.
Bentuk Penguatan untuk membangkitkan flux magnetik diperlukan penguatan DC.
1. Penguatan DC ini bisa diperoleh dari generator DC penguatan sendiri yang
seporos dengan rotor mesin sinkron.
2. penguatan eksitasi adalah menggunakan Diode silikon dan Thyristor. Dua tipe
sistem penguatan ”Solid state” sebagai berikut.
• Sistem statis yang menggunakan Diode atau Thyristor statis, dan arus dialirkan ke
rotor melalui Slipring.
• Brushless system, pada sistem ini penyearah dipasangkan di poros yang berputar
dengan rotor, sehingga tidak dibutuhkan sikat arang dan slipring.
Rotor
Untuk medan rotor yang digunakan tergantung pada kecepatan mesin, mesin dengan
kecepatan tinggi seperti turbo generator mempunyai bentuk silinder Rotor kutub menonjol
( Gambar a ), sedangkan mesin dengan kecepatan rendah seperti hydroelectric atau generator
listrik diesel mempunyai rotor kutub silinder ( Gambar b ).
(a) Rotor kutub menonjol ( b ) Rotor kutub silinder
Stator
Stator dari mesin sinkron terbuat dari bahan ferromagnetik yang berbentuk laminasi
untuk mengurangi rugi-rugi arus pusar. Dengan inti ferromagnetik yang bagus berarti
permebilitas dan resistivitas dari bahan tinggi.
Gambar Inti stator dan alur pada stator
Belitan jangkar (stator) yang umum digunakan oleh mesin sinkron tiga phasa, ada dua
tipe yaitu:
a. Belitan satu lapis (Single Layer Winding).
b. Belitan berlapis ganda (Double Layer Winding).
Rumus yang digunakan
1. Menghitung Panjang kawat
R = ρLA
Dimana :
R = Tahanan Lilitan Kawat ( Ώ )
ρ = tahanan jenis bahan kawat ( ohm m )
L : panjang kawat ( m )
A : luasan penampang kawat ( m2 )
2. Menghitung Volume kawat
V = L x A
Dimana :
V = Volume ( m3 )
L = Panjang kawat ( m )
A : Luasan penampang kawat ( m2 )
3.Menghitung Masa Kawat
M = ρ x V
Dimana :
M = Masa ( Kg )
ρ = tahanan jenis bahan kawat ( ohm m )
V = Volume ( m3 )
C. ALAT DAN BAHAN
1. Generator AC sinkron
2. Tool box
3. Multimeter digital
4. Jangka sorong
E. LANGKAH PERCOBAAN
1. Menyiapkan semua alat diperlukan.
2. Melepaskan cashing generator sinkron.
3. Melepaskan rotor dari body.
4. Megukur tahanan kumparan medan, jangkar, dan kumparan eksitasi.
5. Mencatat besarnya nilai tahanan dan menggambarkan belitan jangkar dan stator.
6. Menggambar rangkaian pengawatan generayor sinkron.
7. Memperbaiki dan merangkai kembali generator seperti semula.
8. Mengembalikan alat.
F. DATA PERCOBAAN
Spesifikasi generator ac sinkron :
P = 3 KW
V = 230 / 115 Volt
I = 13/26 A
N = 1500 RPM
F = 50 Hz
Cos φ = 1
EXCIT.VOLT. = 42 Volt
EXCIT.CURRR. = 2 A
Data pengukuran lilitan kawat
Kumparan Kawat Stator Kumparan Kawat Rotor
Hubung
Seri Hubung Paralel
Medan Stator Kumparan Eksitasi Lilitan Medan Magnet
D ( m) 1 x10 -3 1 x10 -3 1 x10 -3 0.75 x 10-3 1.6 x 10 -3
R ( Ώ ) 3.6 2.55 9.6 0.7 11.6
Perhitungan Data Pengukuran
1. Lilitan kawat stator hubung parallel
R = 2,55
d = 1 mm = 1x10-3 m
A = 7,85398x10-7 m2
ρ ( Tahanan jenis tembaga ) = 1,68x10-8 m
Penyelesaian :
L = R . Aρ
= 2,55x 7,85398 x10−7
1,68 x10−8
= 119,212 m
V = L.A
= 119,212 x 7,85398 x 10-7
= 9,36288x10-5 m3
ρ (Massa jenis tembaga) = 8,94 x 103 kg/m
ρ = mV
m = ρ x V
m = 8,94x103x9,36288x10-5
= 0,83704 kg
2. Lilitan kawat stator hubung seri
R = 3,6
d = 1 x 10-3 m
A = 7,85398x10-7 m2
ρ ( Tahanan jenis tembaga ) = 1,68x10-8 m
Penyelesaian :
L = R . Aρ
= 3,6 x7,85398 x10−7
1,68 x10−8
=168,299 m
V = A.L
= 7,85398x10-7x168,299
= 1,32181x10-4 m3
m = ρxV
= 8,94x103x1,32181x10-4
= 1,18704 kg
3. Lilitan medan magnet pada stator
R = 9,6
d = 1x10-3 m
A = 7,85398x10-7 m2
ρ = 1,68x10-8 m
Penyelesaian :
L = R . Aρ
= 9,6 x7,85398 x10−7
1,68 x10−8
= 448,798 m
V = A.L
= 7,85398x10-7x448,798
= 3,52485x10-4 m3
m = ρxV
= 8,94x103x3,52485x10-4
= 3,1512 kg
4. Lilitan kawat eksitasi pada stator
R = 0,7
d = 0,75x10-3 m
A = 4,41562x10-7 m2
ρ = 1,68x10-8 m
Penyelesaian :
L = R . Aρ
= 9,6 x 4,41562x 10−7
1,68 x10−8
= 18,398 m
V = A.L
= 4,41562x10-7x18,398
= 8,12385x10-6 m3
m = ρxV
= 8,94x103x8,12385x10-6
= 0,0726 kg
5. Lilitan medan magnet pada rotor
R = 11,6
d = 1,6x10-3 m
A = 2,010619x10-6 m2
ρ = 1,68x10-8 m
Penyelesaian :
L = R . Aρ
= 11,6 x2,010619 x 10−6
1,68 x 10−8
= 1388,284 m
V = A.L
= 2,010619x10-6x1388,284
= 2,79131x10-3 m3
m = ρxV
= 8,94x103x2,79131x10-3
= 24,954 kg
Tabel Perhitungan
Kumparan Kawat Stator Kumparan Kawat Rotor
NIlaiHubung
Seri Hubung Paralel
Medan Stator
Kumparan Eksitasi Lilitan Medan Magnet
D ( m) 1 x10 -3 1 x10 -3 1 x10 -3 0.75 x 10-3 1.6 x 10 -3