LAPORAN PRAKTIKUM MESIN LISTRIK AC
“Karakteristik Generator AC”
Kelompok : 1
Nama Anggota : 1. Adam Hidayat (2102321006)
2. Adila Syifa Prayogi (2102321012)
3. Ahlul Haq Can (2102321005)
4. Andika Maulana Yunus (2102321007)
5. Andisa Syaharani (2102321036)
6. Amarullah Ramadhan (2102321032)
Kelas : 5B
PROGRAM STUDI TEKONOLOGI REKAYASA KONVERSI ENERGI JURUSAN TEKNIK MESIN
POLTITEKNIK NEGERI JAKARTA 2024
2024
Karakteristik Rangkaian Terbuka Dari Generator Sinkron
Kurva gabungan yang ditunjukkan pada Gambar 2 adalah plot arus medan versus arus jangkar (arus beban) dengan tegangan terminal konstan seiring dengan perubahan arus beban.
gambar 2 Kurva peracikan untuk generator sinkron.
medan Kurva karakteristik arus konstan yang ditunjukkan pada Gambar .3 adalah plot arus jangkar (arus beban) versus tegangan terminal yang dihasilkan dengan arus medan konstan dan faktor daya seiring dengan perubahan arus beban.
Gambar 3: Kurva karakteristik arus medan konstan untuk generator sinkron.
Karakteristik rangkaian terbuka mendefinisikan kurva magnetisasi untuk mesin sinkron dan menunjukkan operasi sinkron tak jenuh dan jenuh dari generator. Kurva gabungan dan kurva karakteristik arus medan konstan memberikan informasi tentang pengoperasian generator pada berbagai kondisi beban (beban resistif, induktif, dan kapasitif).
PROSEDUR
1. Catat data pelat nama set motor-generator.
2. Hubungkan mesin seperti yang ditunjukkan pada Gambar 4. Suplai tiga fasa V dari variabel tiga autotransformator fasa di bangku ke stator motor induksi (Item #8).
Gambar .4: Sistem Penggerak Motor/Generator Sinkron untuk Mempelajari Sinkron Generator
pasokan DC
Rotor Pembangkit
3. Mensuplai tegangan DC pada bidang generator untuk mendapatkan karakteristik rangkaian terbuka tanpa beban yang terhubung pada generator. Variasikan arus medan dengan meningkatkan tegangan DC dan mengambil beberapa pembacaan arus medan versus tegangan rangkaian terbuka (tegangan yang dihasilkanV)hingga 110% dari tegangan pengenal (220/380V).
4. Bebankan generator dengan bank beban resistif tiga fasa variabel yang disediakan. Tentukan kurva gabungan untuk generator dengan membaca arus medan dan memuat dengan beban resistif murni sambil menjaga tegangan terminalVgenkonstan di tegangan pengenal. Tegangan terminal dijaga konstan dengan menyesuaikan arus medan sambil memvariasikan beban tiga fasa. Arus medan tidak boleh melebihi1,5 Aselama lebih dari satu menit.
5. Untuk jangka waktu yang sangat singkat, naikkan arus medan2 A.
6. Ulangi langkah 4 untuk beban induktif dan kapasitif.
7. Muat generator seperti pada langkah terakhir, namun kali ini jaga agar arus medan tetap konstan untuk memeriksa karakteristik arus medan konstan. Arus medan harus diatur untuk menghasilkan tegangan pengenal tanpa beban apa pun yang terhubung ke generator. Ambil pembacaan tegangan terminalV
gendan arus bebansambil memvariasikan beban resistif murni.
8. Ulangi langkah 6 untuk beban induktif dan kapasitif.
Gambar. Uji beban pada generator sinkron
Diagram pengkabelan terperinci dari beban RLC
HASIL
1. Tentukan karakteristik rangkaian terbuka generator sinkron dengan memplot arus medan
pada sumbu x versus tegangan terminal (tegangan rangkaian terbukaV)pada sumbu y dari Prosedur #3.
2. Tentukan kurva gabungan untuk generator sinkron dengan memplot arus medan pada sumbu x versus arus jangkar (arus beban)pada sumbu y dari Prosedur #4 dan #5 untuk ketiga jenis beban (ketiga kurva pada plot yang sama).
3. Tentukan karakteristik arus medan konstan generator sinkron dengan memplot tegangan terminal V
genpada sumbu y versus arus jangkar (arus beban)di sumbu x dari Prosedur #6 dan #7 untuk ketiga jenis beban (ketiga kurva pada plot yang sama).
4. Diskusikan dan bandingkan semua kurva dengan yang disajikan pada Latar Belakang.
PERTANYAAN
1. Pada Prosedur #3, jelaskan apa yang terjadi jika Anda membuat cadangan arus medan saat mengukur tegangan rangkaian terbuka?
2. Apa yang diilustrasikan oleh kurva gabungan dan kurva karakteristik arus medan konstan tentang pengaruh beban induktif dan kapasitif terhadap pengoperasian generator sinkron?
3. Berdasarkan hasil kurva gabungan generator sinkron, parameter apa lagi selain tegangan terminal yang harus tetap konstan agar dapat menghasilkan plot arus medan sebagai fungsi arus jangkar (arus beban) untuk berbagai kondisi beban? (Petunjuk: Pikirkan tentang bagaimana tegangan diinduksi pada kumparan stator generator.)
ANALISIS a). Pengambilan Data
Arus Eksitasi dan Tegangan Output Dengan Kondisi Tanpa Beban Arus
Eksitasi (A)
Tegangan Output (V)
0 8,3
0,04 19
0,08 0,4
0,43 144
0,53 180
0,58 210
Arus Eksitasi dan Arus Output Beban Dengan Tegangan Output Konstan Pada Beban L Arus Eksitasi
(A)
Tegangan Output (V)
Arus Beban (A)
0,81 225 0
0,9 225 1,6
0,92 225 0,63
0,95 225 3
0,97 225 3,1
0,97 225 4
Arus Beban dan Tegangan Output Dengan Arus Output Konstan Pada Beban L Arus
Eksitasi (A)
Arus Beban
(A)
Teganga n Output
(V)
0,8 0 225
0,8 1 216
0,8 2,9 214,5
0,8 2,8 222
0,8 2,8 216
Arus Beban dan Tegangan Output Dengan Arus Output Konstan Pada Beban R Arus
Eksitasi (A)
Arus Beban (A)
Tegangan Output
(V)
0,79 0 230
0,79 0,5 225
0,79 2,1 222
0,79 2,9 220,5
0,79 3,8 219
0,79 4,6 217,5
0,79 5,45 214,5
Arus Eksitasi dan Arus Output Beban Dengan Tegangan Output Konstan Pada Beban R Arus
Eksitasi (A)
Arus Beban (A)
Tegangan Output (V)
0,75 0 225
0,78 0,1 225
0,8 0,5 225
0,82 2,6 225
0,83 3,5 225
0,88 4,3 220
0,91 5 220
b). Grafik dan Analisis Data
Arus Eksitasi dan Tegangan Output Dengan Kondisi Tanpa Beban
0 0.04 0.08 0.43 0.53 0.58 0
50 100 150 200 250
8.3 19
0.4
144
180
210
Hubungan Arus Eksitasi dan Tegangan Output Dengan Kondisi Tanpa Beban
Arus Eksitasi (I)
Tegangan (V)
Dalam kondisi tanpa beban, generator sinkron menunjukkan karakteristik khusus yang perlu dianalisis. Arus eksitasi, arus yang mengatur medan magnet, cenderung rendah karena tidak ada beban yang membutuhkan daya tambahan. Sebaliknya, tegangan output generator meningkat secara signifikan karena tidak adanya tuntutan daya eksternal. Hubungan antara arus eksitasi dan tegangan output perlu diperhatikan, dengan peningkatan arus eksitasi cenderung meningkatkan tegangan output. Stabilitas tegangan dan perlunya regulasi tegangan menjadi fokus utama untuk memastikan kinerja optimal generator dalam kondisi tanpa beban.
Arus Eksitasi dan Arus Output Beban Dengan Tegangan Output Konstan Pada Beban L
0.81 0.9 0.92 0.95 0.97 0.97 0
0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5
0
1.6
0.63
3 3.1
4
Hubungan Arus Eksitasi dan Arus Output Beban Dengan Tegangan Output Konstan Pada Beban L
Arus Eksitasi (I)
Arus Pada Beban (I)
Dalam kondisi di mana tegangan output harus tetap konstan pada tingkat beban L, generator sinkron memperlihatkan ketergantungan arus eksitasi terhadap arus output beban. Arus eksitasi yang tepat perlu diatur untuk menjaga stabilitas medan magnet, yang pada gilirannya mempengaruhi arus output beban. Penting untuk memahami bagaimana variasi arus eksitasi memengaruhi tegangan output pada tingkat beban yang telah ditetapkan. Fokus analisis juga mencakup stabilitas sistem untuk memastikan tegangan output tetap stabil.
Arus Beban dan Tegangan Output Dengan Arus Output Konstan Pada Beban L
0 1 2.9 2.8 2.8 2.8 206
208 210 212 214 216 218 220 222 224 226225
216
214.5
213
222
216
Hubungan Arus Beban dan Tegangan Output Dengan Arus Output Konstan Pada Beban L
Arus Beban (I)
Tegangan (V)
Dalam evaluasi karakteristik generator sinkron, fokus pada hubungan antara arus beban dan tegangan output pada kondisi di mana arus output dijaga konstan pada tingkat beban L sangat krusial. Arus beban mencerminkan tuntutan daya sistem, yang dapat memengaruhi tegangan output generator. Penting untuk memahami bagaimana variasi arus beban dapat mempengaruhi tegangan output dan menjaga stabilitas sistem. Dalam situasi di mana arus output harus konstan pada tingkat beban tertentu, generator sinkron harus dapat menyesuaikan tegangan outputnya untuk memenuhi kebutuhan beban sambil mempertahankan stabilitas keseluruhan sistem.
Arus Beban dan Tegangan Output Dengan Arus Output Konstan Pada Beban R
0 0.5 2.1 2.9 3.8 4.6 5.45
205 210 215 220 225 230 235230
225
222 220.5
219 217.5 214.5
Hubungan Arus Beban dan Tegangan Output Dengan Arus Output Konstan Pada Beban R
Arus Beban (I)
Tegangan (V)
Dalam menganalisis karakteristik generator sinkron, fokus pada hubungan antara arus beban dan tegangan output pada kondisi di mana arus output dijaga konstan pada tingkat beban R sangat penting. Arus beban mencerminkan tuntutan daya sistem, dan perubahan ini dapat memengaruhi tegangan output generator. Penting untuk memahami bagaimana variasi arus beban memengaruhi tegangan output guna menjaga stabilitas sistem. Dalam situasi di mana arus output harus konstan pada tingkat beban R, generator sinkron perlu mengatur tegangan outputnya untuk memenuhi kebutuhan beban dengan stabil.
Arus Eksitasi dan Arus Output Beban Dengan Tegangan Output Konstan Pada Beban R
0.750 0.78 0.8 0.82 0.83 0.88 0.91
1 2 3 4 5 6
0 0.1 0.5
2.6 3.5
4.3 5
Hubungan Arus Eksitasi dan Arus Output Beban Dengan Tegangan Output Konstan Pada Beban R
Arus Eksitasi (I)
Arus Beban (I)
Dalam menganalisis karakteristik generator sinkron, fokus pada hubungan antara arus eksitasi, arus output beban, dan tegangan output pada kondisi di mana arus output dijaga konstan pada beban R menjadi sangat penting. Arus eksitasi yang mengendalikan medan magnet generator sinkron perlu dipahami dalam konteks respons terhadap variasi beban R. Hubungan erat antara arus output beban dan arus eksitasi juga memengaruhi kinerja generator. Pemahaman terhadap cara variasi arus eksitasi memengaruhi tegangan output pada beban R menjadi kunci dalam menjaga stabilitas sistem secara keseluruhan.
Generator sinkron memiliki karakteristik unik yang sangat memengaruhi kinerjanya dalam menghasilkan tegangan listrik. Arus eksitasi, yang mengalir melalui medan magnet rotor, memainkan peran kunci dalam membentuk medan magnet yang diperlukan untuk menghasilkan tegangan dalam stator. Saat arus pada beban meningkat, respons dari generator sinkron akan tercermin dalam peningkatan arus pada beban tersebut. Hubungan antara arus eksitasi dan arus beban memengaruhi tegangan yang dihasilkan oleh generator. Sinkronisasi antara rotor dan stator adalah aspek penting untuk memastikan frekuensi output tetap konstan sesuai dengan sistem listrik. Selain itu, generator sinkron memiliki kemampuan untuk mengatur tegangan outputnya, memastikan stabilitas tegangan dalam batas yang diinginkan bahkan saat terjadi fluktuasi beban.
RANGKUMAN
Terdapat beberapa karakteristik pada generator sinkron yang mempengaruhi beberapa variabel yang kami analisis, beberapa diantaranya yaitu;
Arus Eksitasi:
Arus melalui medan magnet rotor, memengaruhi kekuatan medan dan tegangan di stator.
Arus pada Beban:
Respons generator terhadap tuntutan beban, menyebabkan peningkatan arus pada beban.
Tegangan yang Dihasilkan:
Tergantung pada arus eksitasi dan arus pada beban, medan magnet yang dihasilkan, dan tegangan di stator.
Sinkronisasi dan Frekuensi:
Generator sinkron menjaga sinkronisasi dan frekuensi tetap konstan sesuai sistem listrik.
Regulasi Tegangan:
Mampu mengatur tegangan output untuk menjaga stabilitas bahkan saat fluktuasi beban.
