Bhn Kuliah I,II,III Msn DC Ke Mhsw

7/24/2019 Bhn Kuliah I,II,III Msn DC Ke Mhsw

1/61

MESIN LISTRIK I (MESIN DC)

Referensi:

1.Zuhal,Dasar Tenaga Listrik dan Elektronika Daya ,PT

,

2.B.L Theraja ,Electrical Technologi,S Chand & CompanyLTD,New Delhi,1988

3.Hamzah Berahim ,Pengantar Teknik Tenaga Listrik,andiOffset Jogjakarta 1994


2/61

1. MESIN ARUS SEARAH

Didalam suatu sistem tenaga listrik dikenal piranti pengubah energi listrik keenergi mekanik( Motor ) maupun sebaliknya (generator). Sebuah mesin listrik(generator dan motor) akan befungsi bila memiliki:

(1)kumparan medan, untuk menghasilkan medan magnet(2)kumparan jangkar, untuk mengimbaskan ggl pada konduktor-konduktoryang terletak pada alur-alur jangkar dan(3)Celah udara, yang memungkinkan berputarnya jangkar dalam medan

ma net.

Pada mesin arus searah ( DC ), kumparan medan berbentuk kutub sepatumerupakan stator (bagian yang tidak berputar), dan kumparan jangkarmerupakan rotor (bagian yang berputar) lihat Gambar 1.1. Bila kumparanjangkar berputar dalam medan magnet, akan dibangkitkan tegangan (ggl) yangberubah-ubah arah setiap setengah putaran, sehingga keluarannya merupakantegangan bolak-balik:

e = Emakssin wtUntuk memperoleh tegangan searah diperlukan alat penyearah yang disebutkomutator dan sikat.


3/61

2. DEFINISI-DEFINISI:


4/61


5/61


6/61


7/61

3. JENIS BELITAN JANGKAR MESIN DC

1. Belitan GelungKumparan, biasanya terdiri atas beberapa lilitan.

yang dihubung satu sama lain membentuk belitan.Apabila kumparan dihubungkan dan dibentuksedemikian rupa, hingga setiap kumparanmengge ung em a i e sisi umparan eri utnya,maka hubungan itu disebut belitan gelung.Gambaramemperlihatkan rotor dengan belitan gelung, 2kutub, 8 alur, dan 8 kumparan.


8/61

Gambar 3. Belitan Gelung


9/61

2. Belitan GelombangDalam belitan gelombang, kumparan dihubungkan sertadibentuk demikian rupa sehingga berbentukgelombang. Hubungan ini dapat lebih jelas bila kitatelusuri jalan kumparan pada Gambar 1.6a. yang juga

menun ukkan adan a 4 kutub 21 kum aran rotor danterdapat 2 sisi kumparan di masing-masing alur.


10/61

Gambar 4. Belitan Gelung


11/61

PENGGUNAANLAP DAN

WAVEWINDINGS

Wave Givesmore emf,wave winding

issuitable forsmall generatorsespecially 500-

600V

itgives moreparallel paths


12/61

4. Konstruksi Mesin Arus Searah Konstruksi mesin arus searah secara aktual dapat

dilihat pada gambar-gambar dibawah ini: Konstruksi mesin DC terbagi atas:

-Stator:Bagian dari mesin DC yang statis

-Rotor:Jangkar/armatur adalah bagian dari mesinyang erputar

-Celah Udara:Ruangan antara stator dan rotor

Gambar Konstruksi dari mesin secara umumdapat dilihat pada gambar dibawah ini:


13/61

Gambar 6a. Stator dan Rotor Mesin DC


14/61

Dari gambar tersebut, maka

stator terdiri dari:

1.Yoke/Gandar (rumah) terbuat daribesi tuang:

Gunanya:

1. Pendukung Mekanis dan

Melindungi Mesin

2. T4 Dudukan Magnet Permanen

Menghasilkan FluksGandar harus Kuat Secara Mekanis dan

Permeabilitas bahannya Tinggi

Gambar :Gandar/ RumahStator Mesin DC


15/61

Poles Cores dan Pole Shoes (Inti Kutub

dan Sepatu Kutub)

Medan Magnit terdiri dari inti kutub dansepatu kutub

Fungsi Sepatu kutub:

1. Menghasilkan fluks ke melalui celah

udara dan menekan besaran reluktansi ygada pada jalur2 magnetic

Laminated PolesCores/ Laminasi intikutub

SepatuKutub

.(exciting coil). Sepatu dan Kutub inti

dilaminasi agar dapat menahan tekananhidraulik. Tebal laminasi 0.1-0.25mm

Belitan Kutub

Dililit dengan bahan tembaga untuk

menghasilkan fluks yg nantinyapergerakannya akan dipotong o/ gerakan

konduktor jangkar. Kutub Mesin DC


16/61

Rumah konduktor/ Inti jangkar

akan berputar dan mempotong jalur magnetic

medan. Besar reluktansi bahan harus rendah

dan dibuat dari bahan baja dengan ketebalan

0.5mm.

Belitan Jangkar:

Belitan ditempatkan pada slot jangkar yang

diisolasi dan diamankan pada tempat yg terbuat

Inti Jangkar Mesin DC


17/61

Komutator Menfasilitasi pengumpulan arus yg dihasilkan

jangkar.Konversi arus AC menjadi searah. Bentuknya

silinder dan memiliki konduktivitas yg tinggi

Bentuk Komutator Mesin DC


18/61

Brushesand Bearing

Brushes:Kumpulkan arusdari komutator,

dibuatdari bahankarbon berbentukpersegi.


19/61

Medan stator 4 kutub Komutator kumparan jangkar rotor

Medan Stator dan Kumparan Jangkar


20/61

Penampang Mesin DC


21/61

5. Generator DC

5.1. Prinsip Kerja Generator DC

Generator listrik berfungsi untukmengkonversikan energi mekanik menjadi energi listrik,dan bekerja menggunakan prinsip induksielektromagnetik.

Dari Gambar terlihat bilamana konduktormemotong fluks magnetik, maka timbul induksi e.m.f. danarus akan mengalir pada konduktor ke beban dengancatatan bahwa rangkaian merupakan sebuah loop tertutup


22/61

Bila koil/ jangkar ABCD diputar searah jarum jam memotongmedan magntik/ garis gaya pada stator dari kedua magnet Ndan S, maka fluks yang dilingkupi pun akan berubah. E. m. finduksi yang dibangkitkan pun berubah secara proposional sesuaidengan perubahan fluks(e = N d/ dt). Bila poros coil dihubungdengan slip ring a dan b yang dipasangi komutator maka bentukgelombang tegangan keluaran akan menjadi:

Bentuk Gelombangnya dapat dilihat pada gambar 12 Tegangan DCdikumpulkan oleh sikat lalu dikirim ke terminal generator menuju ke

beban. Arus yang mengalir pada penghantar jangkar oleh karena bebantersebut akan membangkitkan medan yang melawan atau mengurangimedan utama yang dihasilkan oleh kutub dan menyebabkan teganganterminal turun dan ini dikenal dengan reaksi jangkar. Dalam menentukanarah arus dan tegangan yang timbul dapat digunakan kaidah tangan kiri

Gbr 12. Bentuk Gelombang Tegangan DC


23/61

Gbr 13. Left Hand Rule


24/61

Cara kerja:

Bayangkan bila koil diputar searah jarum jam, maka fluks yangdilingkupi (flux linkage) akan berubah dan emf induksi secara

proporsional juga berubah sesuai dengan perubahan yang terjadipada fluks yang dilingkupinya sesuai (e = N d/ dt) prinsip induksielektromagnetik Faraday. Apabila lilitan penghantar ataukonduktor diputar memotong garis garis gaya medan magnet,maka pada penghantar tersebut timbul e.m.f/ tegangan induksibolak balik.

Bentuk Komutator


25/61

Gbr 14. Komutasi Generator DC


26/61

5.2.J ENIS GENERATOR DC

A. Generator DC dengan penguatanterpisah

B. Generator DC dengan penguatan sendiri:1.Tipe shunt

. pe ser3.Tipe kompon yang terdiri dari dua jenis

yaitu: kompon panjang & pendek.


27/61

A. Rangkaian Ekivalen Generator DC Berpenguatan Bebas/Terpisah

Eg = Vt + IaRa + VsiVf = If (Rf+R)

a = = oPo = Vt x I WattDimana:Eg = Tegangan yang dibangkitkan oleh jangkar(Volt)Vt = Tegangan terminal (Volt)Ia = Arus Jangkar (Amp)I = Arus beban (Amp)Vf = Tegangan Sbr DC untuk penguatan(Volt)Rf = Resistansi Kumparan Medan (Ohm)Ra = Resistansi Kumparan Jangkar(Ohm)If = Arus Medan (Ampere)R = Resistansi Pengatur arus Masuk Untuk Kumparan Medan (Ohm) Vsi = Rugi Tegangan Pada SikatPo = Daya Keluaran Pada Jangkar (Watt)


28/61

B. Generator DC Penguatan Sendiri

B1. Gen DC Shunt

Persamaan dari rangkaian generator DC Shunt:Eg = Vt + Ia Ra + VsiIa = I + IshIsh = Vt/Rsh

I = Po/VtDimana :Rsh = Resistansi Kumparan Medan Shunt (Ohm)

Ish = Arus Kumparam Medan Shunt (Ampere)


29/61

B2. Generator DC Seri

Eg = Vt + Ia Ra + I Rs + VsiIa = I = Po/ VtDimana : Rs = Resistansi Kumparan Seri(Ohm)

Ia = Arus Kumparan Jangkar(Amp)I = Arus Beban (Amp)


30/61

1. Generator DC Kompon Pendek

B3. Generator DC Kompon:

Eg = Vt + IaRa + I Rs + VsiIa = Ish + I

Ish = I = Po/Vt Dimana : Eg = Tegangan yang dibangkitkan oleh jangkar(Volt) Vt = Tegangan terminal (Volt) Ia = Arus Jangkar (Amp) I = Arus beban (Amp) Ra = Resistansi Kumparan Jangkar(Ohm) R = Resistansi Pengatur arus Masuk Untuk Kumparan Medan (Ohm) Vsi = Rugi Tegangan Pada Sikat Po = Daya Keluaran Pada Jangkar (Watt) Rsh = Resistansi Kumparan Medan Shunt (Ohm); Ish = Arus Kumparan Medan Shunt (Ampere)


31/61

2. Generator DC Kompon Panjang

Eg = Vt + IaRa + I Rs + VsiIa = Ish + I

Ish = Vt/ RshI = Po/Vt


32/61


33/61

5.3Persamaan PembangkitanEMFGenerator

Untuk generator dengan belitan gelombang (Wave)sebagai contoh: jika diketahui jumlah jalur pararel = 2,jumlah konduktor dalam jalur = Z/2

Maka Pembangkitan EMF /Jalur =

60xa

ZNP

; jika diketahui jumlah jalur pararel generator = 2, maka EMF/ Jalur =

NP

120Volt

Untuk generator dengan belitan gelung (Lap)sebagai contoh: jika diketahui jumlah jalur pararel = P, jumlahkonduktor dalam jalur = Z/PPembangkitan EMF/Jalur =

60xa

ZNP

maka EMF/ Jalur =60

ZN Volt


34/61

Dimana:

Umumnya, e m f yang dibangkitkan, Eg =

60

ZN x VoltP

Bila a= 2 untuk belitan gelombang, dan a = P untuk belitan gelung maka

2

1Eg

PZ

N

60

2

a

PZ

2 Volt dan rad /

= Fluks/kutub Z = Jumlah total konduktor jangkar = jumlah slot x jml

konduktor/slot

P = Jumlah kutub pada generator

A = Jumlah jalur pararel pada jangkar

N = Perputaran jangkar dalam RPM(revolution perminute)

Eg =Induksi emf yang dibangkitkan (volt)


35/61


36/61

5.4 Rugi-Rugi pada Generator DC1. Rugi tembaga:a)Rugi tembaga pada jangkar = Ia2 Ra (bukan Eg Ia)

b)Rugi tembaga pada Shunt Generator = Ish 2 Rsh atau (V.Ish)

atau untuk generator Dc seri = Ise 2

Rsec)Rugi pada kontak sikat biasanya sudah termasuk dalam

Rugi tembaga pada jangkar.

2. Rugi magnetis juga dikenal dengan rugi besi pada inti.

a)Rugi histeresis,Wh= B max f V Watt

V = volume dari inti besi,m 3, = Konstanta Steinmentz untuk baja silicon =191 J/m 3,besi tuang (cast iron)=2700-4000 J/m 3 ,f = P N/120 dimana P

= um a u u , = ecepa an u ar ang ar

b)Rugi arus eddy,We = k B 2 max f2 t 2 V Watt

Bmax = Rapat fluks maximum, f = Frekuensi, t = ketebalan tiap lapisan, V =Volume inti besi.

c) Rugi mekanis terdiri dari:a)Rugi gesekan pada bearing dan komutatorb)Rugi gesekan udara pada perputaran jangkar

sehingga dapat disimpulkan rugi-rugi total/ keseluruhan yang dapat terjadi padagenerator DC adalah sbb:


37/61

Stray Losses: Biasanya rugi magnetis dan rugi mekanis secara kolektifdikenal dengan sebutan stray losses atau rotational losses

generator shunt ataupun kompon dan bersifat konstan pada kasustertentu dan dikenal denganconstant lossesWe

Untuk generator shunt dan kompon:Total Losses = Armature copper loss + We = Ia 2 Ra + We = ( I +

Ish )2 Ra + We Armature copper loss = Ia 2 Radikenal denganVariable Loss

karena bergantung dengan besarnya arus melewati beban Total Loss = Variable Loss + Constant Losses We


38/61

5.5 Tingkatan Daya Pada Generator DC

Sehingga efisiensi yang ada pada generator DC: 1.Efisiensi Mekanikal:

Total Watt yg dibangkitkan jangkar = Eg Ia Daya Mekanikal Yang Di Supply Output of Driving Engine 2 Efisiensi Elektrikal: e = C/B = Watts available in load circuit = V I Total Watts Generated Eg Ia Efisiensi Komersial : c= C/A = Watts available in load circuit

Mechanical power supplied Atau efisiensi secara keseluruhan (Overall efficiency) = c = m x e

dan generator yang baik mempunyai nilai efisiensi berkisar 95 %


39/61

Efisiensi Max Efisiensi maksimum tercapai apabila:

Generator output= VI Generator Input = Output + Rugi-Rugi

= VI + Ia2 Ra + Wc = VI + (I + Ish)2Ra + Wc(catt: Ia = I +Ish)

Bilamana Ish


40/61

Efisiensi Maksimum


41/61

Pembangkitan Tegangan Induksi Pada Generator Berpenguatan Sendiri

Pada saat mesin dihidupkan ( S ditutup) fluks residu yang

memang sudah terdapat pada kutub.

Ketika rotor berputar

dibangkitkan tegangan induksi yang kecil

pada sikat

alirkan arus pada kumparan medan. ( menimbulkanfluks yang memperkuat fluks yang telah ada sebelumnya). Arus ini

akan menimbulkan fluks yang memperkuat fluks yang telah ada

sebelumnya. Proses terus berlangsung hingga dicapai teganganstabil.

Perhatikan Gambar disamping, Garis lengkung pada

Gambar 2.13b menggambarkan kurva pemagnetan untuk suatu

sedangkan garis lurus menyatakan persamaan tegangan kumparan

medan dengantahanan Rf. Oa adalah tegangan yang timbul akibatadanya fluks residu dan menimbulkan arus pada kumparan medan

sebesar Ob.

tegangan induksi membesar menjadi Oc (akibat bertambahnya

fluks).

Selanjutnya tegangan Oc memperkuat arus medan,yaitu menjadi sebesar Od. Dengan demikian proses penguatan arus

medan berlangsung hingga dicapai tegangan yang stabil yaitu padatitik X (perpotongan antara kurva pemagoetan dengan garis tahanan

medan).

Jika tahanan medan diperbesar (Rf), tegangan induksiyang dibangkitkan menjadi lebih kecil. Berarti makin besar tahanan

kumparan medan, makin buruk generator tersebut.


42/61

REAKSIJANGKAR:Fluks yang menembus konduktor jangkar padakeadaan Generator Tak Berbeban

dapat digambarkan seperti pada Gambar 2.14aFluks Ini Merupakan Fluks Utama.

Jika Generator Dibebani, Timbullah Arus Jangkar. Adanya arus jangkar ini

menyebabkantimbulnya fluks pada konduktor tersebut. Dengan menganggap tidak ada

arus medan yang mengalir dalam kumparan medan, fluks ini digambarkan seperti padaGambar 2.14b.


43/61

Perhatikan konduktor yang terletak pada daerah ac. Ternyata fluks yang ditimbulkan oleh

arus jangkar dengan fluks utamanya saling memperkecil, sehingga fluks yang terjadi di sini

menjadi berkurang. Perhatikanlah kemudian konduktor yang terletak pada daerah bd. Ternyatafluks yang ditimbulkan oleh arus jangkar dengan fluks utamanya saling memperkuat, sehingga

fluks yang terjadi di sini bertambah. Fluks total di mana generator dalam keadaan berbebanadalah jumlah vektoris kedua fluks. Pengaruh adanya interaksi ini disebut reaksi jangkar.

Interaksi kedua fluks tersebut dapat digambrkan seperti pada Gambar 2.14c.


44/61

Oleh karena itu, fluks keseluruhan yang

dihasilkan oleh konduktor jangkar

akibat adanya reaktansi jangkar akan

selalu berkurang harganya.Berkurangnya fluks ini dinamakan

pendemagnetan. Bentuk resultan gaya

gerak magnet (ggm) akibat mengalirnya

arus pa a umparan ang ar c~ cdapat dilihat pada Gambar 2.16

Tampak ggm arus jangkar mengubahbentuk ggm medan utama pada

kumparan stator (Gambar 6.18)


45/61

PENGUKURAN PENDEMAGNETAN

Pendemagnetan akibat adanyar eaksi jangkar menyebabkan turunnya

fluks. Sedangkan fluks merupakan fungsi arus medan. Jadi besarnyapendemagnetan bergantung pada besarnya arus jangkar dan pengaruhnya terlihatpada arus medannya.

Penentuan pendemagnetan dapat dilakukan dengan membuat grafik If

sebagai fungsi Ia pada tegangan hasil pengukuran atau perhitungan. Sebagaicontoh di sini, diambil generator berpenguatan bebas.

pengaruh pendemagnetan diabaikan. Untuk mendapatkannya, harga Ia diperolehdari harga Ea. Dari harga Ea yang didapat dan dengan menggunakan kurva

pendemagnetan diperoleh harga.If.

Perhitungan dilakukan untuk beberapa harga Ia. Dari Ia dan If yangberpasangan ini dihasilkan suatu grafik seperti terlihat pada Gambar 2.19,

bertuliskan tanda 'hit'.


46/61

Pengaruh pendemagnetan diperoleh dengan cara memasangkan amperemeter pada

kumparan medan dan kumparan jangkarnya Dengan membaca kedua amperemeter inidiperoleh suatu grafik seperti terlihat pada Gambar 2.19 bertuliskan tanda 'test'.

Harga arus If dihasilkan dari pengukuran lebih besar daripada yang didapatkan

dengan perhitungan untuk Ia yang sama. Selisih antar kedua grafik di atas menunjukkan

besarnya pemagnetan = Fa (dalam ampere).Untuk menyatakan GGM nya, tinggal mengalikannya dengan jumlah belitan

jangkar. Harga efektif arus medan didefinisikan sebagai lf Fa Kemudian jika

pendemagnetan dan tahanan jangkar diabaikan didapat grafik yang merupakan garis

mendatar (garis putus-putus pada Gambar 2.19)


47/61

Compensating WindingsThese are used for large direct current machines which are subjected to largefluctuations in load i.e. rolling mil! motors and turbo-generators etc.Their functionis to neutralize the cross-magnetizing effect of armature reaction. In the absence

of compensating windings, the flux will be suddenly shifting backward andforward with every change in load. This shifting of flux will induce staticallyinduced e.m.f. in the armature coils. The magnitude of this e.m.f. will depend uponthe rapidity of changes in load and the amount of change. It may be so high as tostrike an are between theconsecutive commutator segments across the top of themica sheets separating them. This may further develop into a

as -over aroun e w o e ommu a or ere y s or -circuiting the whole armature.

These windings are embedded in slots in thepole shoes and are connected in series witharmature in such a way that the current inthem flows in opposite direction Fig. 22.8 to

that flowing in armature conductorsIt should be carefully noted thatcompensating winding must provide sufficientmmf so as to counterbalance the armaturemmf


48/61

Zc = No Of compensating conductors/ pole face

Za = No Of active armature conductors/ pole, Ia =

total armature current

Ia/ A = current/armature conductor

ZcIa = Za(Ia/ A) or Zc = Za/ A

e compensat ng w n ngs are use n t e case olarge machines which are subject to violent

fluctuations in load and also for generators which

have to deliver their full load output at considerablylow induced voltage as in ward leonard set


49/61

Komutator

Komutator berfungsi sebagai saklaruntuk menghubung singkatkan

kumparan jangkar. Komutator berupa cincin belah yang dipasang padaujung kumparan jangkar. Bila kumparan jangkar berputar, maka cincinbelah ikut berputar. Karena kumparan berada dalam medan magnet,

akan timbul tegangan bolak balik sinusoidal.

Bila kumparan telah berputar setengah putaran, sikat akan menutupcelah cincin sehingga tegangan menjadi nol. Karena cincin berputar

terus maka celah akan terbuka la i dan timbul te an an la i. Bilaperioda tegangan sama dengan perioda perputaran cincin, tegangan

yang timbul adalah tegangan arus searah gelombang penuh.

Gbr 12. Bentuk Gelombang Tegangan DC


50/61

SPARKINGCOMMUTATOR

Gambar A, B, C, D memperlihatkan siklus kerja komutator. Idealnya arus yg melewati segmen komutator

dan sikat pada daerah + I ke titik 0 dan ke I dan berakhir pada periode s h o r t c i r c u i t e d (ideal). Tetapi jikaproses yang terjadi tidak komplit sesuai waktunya maka akan terjadi sparking antar brush dankomutator yg dpt membuat kerusakan.

Sparking pd gambar e, oleh karena terjadi perbedaan arus`antar koil c dan b sebesar 5 A(20-15A)=

idealnya (20A). ini yg membuat terjadinya sparking. poor commutation oleh karena tidakkomplitnya periode komutasi yg terjadi (idealnya 1/500 second) terlambatnya induksi diri yg yg terjadipada belitan yg dipengaruhi oleh permeabilitas material yg digunakan.

Induksi diri dikenal juga sbg tegangan reaktansi yg nilainya kecil tapi menghasilkan arus besar ygmelewati belitan yg mempunyai nilai tahanan rendah


51/61

Cara Meningkatkan Kerja Komutasi

1) Komutasi ResistansiMengganti sikat-sikat low resistance CU

dengan high resistance carbon

2) e.m.f Komutasi untuk menetralisir reaktansi tegangan dengantegangan lawan yg besarnya sama dengan metode:

- interpoles atau compoles

- Equalizing Connections


52/61

POWER PLANTS, WHETHER IN DC/ AC WILL GENERALLY FOUND TO HAVESEVERAL GENERATORS RUNNING IN PARAREL CONDITIONS:

1. Continuity of Services: uninterrupted service has become so importantespecially in factories (an economic necessity). It is impossible if thepower plant only has single units to supplying the maximum peak load

2. Efficiency Operation: it is economical to use single small unit when theload is light. Then, if the load increases a larger, Generators can besubstituted for the smaller one or another smaller unit can be connectedto run in parallel with the one already operations

3. Maintenance and Repair: Inspections of generators periodically to

. ,another generators.4. Additions to Plant: Provision for future extension is, in fact, made by the

design engineers right from beginning. It becomes easy to add othergenerators for parallel operation as demand increase.


53/61

Syarat Mempararel Generator

1.Harga sesaat GGL kedua Gen hrs sama jugaterhadap Teg Jala-jala

2.Frek kedua Gen atau Gen dengan Jala-jala hrssama

3.Fasa kedua Gen hrs sama

4.Urutan Fasa hrs Sama


54/61


55/61

Pembagian Beban (Load Sharing)- Untuk Generator Shunt:Drooping Voltage Kecil dan Cocok

Untuk Operasi Pararel

Gmbr karakteritik Tegangan 2 Bh Generator Shunt

yang bekerja secara Pararel


56/61

E1,E2 = no load voltages of two Generators

R1,R2 = Tahanan Jangkar

V = Tegangan Terminal Bersama

dari persamaan diatas Tegangan busbar harus dijaga konstan dengan

menaikkan N2 atau 2 atau dengan menurunkan N1 dan 1. N2 dan

111

RVEI 2

22R

VEI 2

1

111

222

2

1

1

2

1

2

R

RX

VNK

VNK

R

RX

VE

VE

I

I

N1 dpt diubah melalui Kecepatan mesin dan 1, 2 dpt diatur lewat

pengaturan tahanan medan jangkar.

Harus diingat:

Saat Tanpa beban dua Gen shunt pararel mempunyai besar Teg yangsama dan menghasilkan jatuh Teg yang sama

Untuk kasus Gen shunt pararel yang tidak mempunyai Tegangan

tanpa beban yang sama arus pada beban akan menghasilkanjatuh Teg yag sama untk menjaga agar Teg terminal Gen tetap

sama.


57/61

Kerja Pararel Gen Kompon

2 Gen kompon bekerja pararel, (diharpkan tiap Gen membagi beban sesuai porsinya).-Jika diasumsikan olek karena suatu hal Gen 1 mengambil porsi beban lebih besar sedikitdibanding G2, mk arus yg lewat belitan seri akan naik menghasilkan medan lebih besar dan akanmenyebabkan naiknya e.m.f. Bilamana beban konstan, medan yang dihasilkan oleh belitan seri diGen 2 akan turun (drop) porsi beban yang dipikul berkurang, emf turunJika kondisi ini terakumulasikan, maka lambat laun Gen 1 akan melihat Gen 2 sebagai beban(melihat sebagai motor) akibatnya CB akan trip dan operasi pararel gagal.Untuk membuat operasi stabil digunakan equalizer bar yang terdiri dari konduktor denganresistansi rendah dan dipasang pada akhir belitan jangkar dan awal belitan seri

Cara kerja : bila pada kondisi awal Gen membagi beban sama besar. Arus medan seri naik, makakenaikan arus tersebut akan dilewatkan melaluiequalizer barke belitan medan seri Gen2.Sebagai catatan:-pengaturan Teg tiap Gen hrs sama-tahanan medan seri berbanding terbalik secara proporsional terhadap rating Gen.


58/61

Kerja Pararel Gen DC Seri

Pararel Generator DC SeriE1 dan E2 supply beban, I sama besar dan juga punya shunt resistanceyg sama. Misalkan E1 > E2, maka I1 > I2 sehingga Mesin 1 akan akanmenaikkan E1 sedangkan Mesin 2, E2 akan menurun. Akhirnya Mesin Itidak hanya supply beban tetapi juga akan supply power ke Mesin 2 (

Gen dilihat sbg Motor). Terjadi I hs, I>>>. Dpt di cegah dng memasangequalizer Bar yg berfungsi sbg konduktor yg menyalurkan kelebihan I ygdihasilkan oleh salah satu gen


59/61

Contoh 1: 2 buah Gen Dc di hub seri.mesin 1 mempy Teg terminal sebesar 270 V saat tanpa beban dan 220 V

saat berbeban dengan arus 35 A,sedang Gen 2 mempunyai Teg terminal tanpa beban sebesar 280 Vdan 220 V,50 A.Hitung:

1. arus out put tiap Gen dan Tegangan busbar bila total beban adalah 60A. 2.Berapa Daya output tiap mesin dengan kondisi spt diatas.

Gen1: -Jatuh Tegangan untuk 35 A ;270-220=50V Jth Teg/Ampere=50/35=10/7 V/A Gen 2: Jth Teg/Amp=(280-250)/50=1.2V/A Bila: V=Tegangan Busbar I1=Arus output Gen 1 I2=Arus Output Gen 2 V=270-(10/7)I1 Untk Gen 1 = . Bila Teg busbar hrs sama: 270-10 I1/7 = 280-1.2 I2 atau 4.2 I2-5 I1=35..(1) Juga I1+I2=60(2) Maka diperoleh I1=23.6A dan I2=36.4A V=280-1.2 I2 =280-1.2 x 36.4=236.3 V Output Gen 1 = 236.1 x 23.6/1000=5.577kW Out Gen 2=236.3 x 36.4/1000=8.602kW


60/61

Total Load Current 60A yang diplot sepanjang sb X dan Teg terminal sepanjang sbY.Karakteristik linear dari kedua Gen di masukkan ke grafik.dan Teg pada busbarada pada intersection dari kedua grafik

Dari Grafik V=236.3 V;I1=23.6A;I2 = 36.4A


61/61

Contoh 2. Dua Gen shunt masing-masing mempy tahanan jangkar dantahanan medan sebesar 0.01Ohm dan 20 Ohm.ke duanya dioperasikannsecara pararel dan menyuplai btotal beban sebesar 4000A.e.m.f

Gen1=210V dan e.m.f Gen2 =220V.Hitung Teg busbar dan output tiapmesin

Bhn Kuliah I,II,III Msn DC Ke Mhsw

Documents

Transcript of Bhn Kuliah I,II,III Msn DC Ke Mhsw