GENERATOR AC SINKRON

A. TUJUAN PRAKTIKUM1. Mengetahui komponen komponen generator sinkron2. Melepaskan dan merangkai kembali generator sinkron3. Menghitung massa kawat kumparan dan panjang kawat lilitan pada generator sinkron4. Menggambarkan diagram pengawatan dari generator sinkron

B. TEORI DASARGenerator adalah suatu alat yang dapat mengubah tenaga mekanik menjadi energi listrik. Tenaga mekanik bisa berasal dari panas, air, uap, dll. 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 arus bolak-balik (AC) , Generator Arus bolak-balik menghasilkan arus listrik AC, hal ini disebabkan karena konstruksi pada generator menyebabkan arah arus akan berbalik pada setiap setengah putaran.Generator sinkron (sering disebut alternator) adalah mesin sinkron yangdigunakan untuk mengubah daya mekanik menjadi daya listrik. Frekuensi yang dihasilkan sebanding dengan dengan jumlah kutub dan putaran, listrik yang dihasilkan adalah AC, mesin penggeraknya diesel, turbin dan lainnya, 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.

Tipe Lilitan Pada Stator

Lilitan Gelombang

Lilitan GelungKumparan pada stator untuk membangkitkan medan magnet, sehingga pada kumparan rotor yang bergerak akan membangkitkan energy listrik. Dan magnet pada stator tercipta akibat adanya arus excitasi yang disalurkan melalui slip ring. Suatu kumparan pada stator maupun rotor memiliki nilai tahanan tertentu.

C. RUMUS YANG DIGUNAKAN1. Menghitung Panjang Kawat Keterangan :R : tahanan (ohm) : tahanan jenis bahan kawat (ohm mm2/m) : panjang kawat (m)A : luasan penampang kawat (mm2)2. Menghitung Massa Kawat

: massa jenis bahan kawat (kg/m3) m: massa kawat (kg)D. ALAT DIGUNAKAN1. Toll Box 2. Generator sinkron3. Obeng (+) dan (-)4. Kunci pas5. Multimeter digital6. Tang7. Jangka sorong

E. LANGKAH KERJA1. Menyiapkan semua alat diperlukan2. Melepaskan cashing generator sinkron3. Melepaskan rotor dari body4. Megukur tahanan kumparan medan, jangkar, dan magnet bantu5. Mencatat besarnya nilai tahanan dan menggambarkan bentangan lilitan6. Mencatat besarnya diameter kawat pada stator maupun rotor7. Menggambar diagram pengawatan generator ac sinkron8. Memperbaiki motor dan merangkai kembali generator seperti semula9. Mengembalikan alat yang digunakan

F. DATA PERCOBAANDari nameplate didapatkan data sebagai berikut : Daya terpasang : 3 kW Factor daya :1 Frekuensi :50 Hz Tegangan hubung seri: 230 volt Tegangan hubung paralel: 115 volt Tegangan eksitasi: 42 volt Arus hubung seri : 13 A Arus hubung parallel: 26 A Arus eksitasi : 2 A Kecepatan putaran: 1500 rpmJenis lilitanRotorStator

Lilitan JangkarLilitan medan(seri)Lilitan medan (parallel)Lilitan medan magnetLilitan penguatan medan

Nilai tahanan11,6 3,6 2,55 9,6 0,7

Diameter kawat1.6 mm1 mm1 mm1 mm0.75 mm

Perhitungan Data: RotorLilitan jangkarR = 11,6 d = 1,6x10-3 mA = 2,010619x10-6 m2 = 1,68x10-8 m

Penyelesaian :L = = = 1388,284 m

V = A.L= 2,010619x10-6x1388,284= 2,79131x10-3 m3

m = xV= 8,94x103x2,79131x10-3= 24,954 kg

Stator 1. Lilitan kawat stator hubung parallelR = 2,55 d = 1 mm = 1x10-3 mA = 7,85398x10-7 m2 ( Tahanan jenis tembaga ) = 1,68x10-8 m

Penyelesaian :L = = = 119,212 m

V = L.A= 119,212 x 7,85398 x 10-7= 9,36288x10-5 m3

(Massa jenis tembaga) = 8,94 x 103 kg/m = m = x Vm = 8,94x103x9,36288x10-5= 0,83704 kg

2. Lilitan kawat stator hubung seri

R = 3,6 d = 1 x 10-3 mA = 7,85398x10-7 m2 ( Tahanan jenis tembaga ) = 1,68x10-8 m

Penyelesaian :L = = =168,299 m

V = A.L= 7,85398x10-7x168,299= 1,32181x10-4 m3

m = xV= 8,94x103x1,32181x10-4= 1,18704 kg

3. Lilitan medan magnet pada statorR = 9,6 d = 1x10-3 mA = 7,85398x10-7 m2 = 1,68x10-8 m

Penyelesaian :L = = = 448,798 m

V = A.L= 7,85398x10-7x448,798= 3,52485x10-4 m3

m = xV= 8,94x103x3,52485x10-4= 3,1512 kg

4. Lilitan kawat eksitasi / peenguatan medan pada statorR = 0,7 d = 0,75x10-3 mA = 4,41562x10-7 m2 = 1,68x10-8 m

Penyelesaian :L = = = 18,398 m

V = A.L= 4,41562x10-7x18,398= 8,12385x10-6 m3

m = xV= 8,94x103x8,12385x10-6= 0,0726 kg

Jenis lilitanRotorStator

Lilitan JangkarLilitan medan(seri)Lilitan medan (parallel)Lilitan medan magnetLilitan penguatan medan

Nilai tahanan11,6 3,6 2,55 9,6 0,7

Diameter kawat1.6 mm1 mm1 mm1 mm0.75 mm

Panjang kawat1388, 284 m168,299 m119,212 m448,798 m18,398 m

Massa kawat24,954 kg1,18704 kg0,83704 kg3,1512 kg0,0726 kg

Rangkaian Ekivalen Generator AC Sinkron

Diagram Pengawatan

G. ANALISA DATABerdasarkan praktikum yang telah dilakukan yaitu praktikum pengukuran pada generator ac sinkron 1 fasa maka dapat diketahui besarnya nilai tahanan pada kawat kumparan generator ac sinkron1 fasa. Pengukuran yang dilakukan yaitu pengukuran tahanan pada kumparan rotor dan stator. Pada pengukuran tahanan rotor yang diukur adalah nilai tahanan, diameter kumparan, panjang kumparan, dan massa kumparan. Sedangkan pada pengukuran tahanan stator dilakukan pengukuran pada tahanan medan, kumparan medan yang dihubung seri, kumparan medan yang dihubung parallel, dan juga kumparan pada lilitan eksitasi / penguatan. Pada pengukuran tahanan pada kumparan rotor didapatkan nilai yaitu nilai tahanannya pada lilitan jangkar sebesar 11,6 dengan diameter kawat 1,6 mm dan panjang kawat 1338,284 m dengan massa kawat 24,954 kg. Sedangkan pada pengukuran pada stator didapatkan nilai tahanan medan yang dihubungkan secara seri sebesar 3,6 diameter dengan kawat 1mm dan panjang kawat 168,299 m dengan massa kawat 1,18704 kg. Sedangkan untuk pengukuran tahanan medan yang dihubungkan parallel didapatkan nilai tahanan sebesar 2,55 diameter dengan kawat 1mm dan panjang kawat 119,212 m dengan massa kawat 0,83704 kg. Selain tahanan pada lilitan medan juga dilakukan pengukuran pada lilitan medan magnet dan diperoleh hasil nilai tahanannya sebesar 9,6 diameter dengan kawat 1mm dan panjang kawat 448,798 m dengan massa kawat 3,1512 kg. Pada pengukuran lilitan penguatan medan didapatkan data pengukuran milai tahanan sebesar 0,7 diameter dengan kawat 0,75 mm dan panjang kawat 18,398 m dengan massa kawat 0,0726 kg

H. KESIMPULANSetelah melaksanakan praktikum perawatan dan perbaikan generator ac sinkron dapat disimpulkan bahwa:1. Pada kawat kumparan stator berdiameter 1mm jika dihubung seri dengan nilai tahanan 3,6 ,panjang kawat 168,299 m yang bermassa 1,18704 kg akan menghasilkan tegangan 230 v dan arus 13 A2. Pada kawat kumparan stator berdiameter 1mm jika dihubung paralel dengan nilai tahanan 2,55 panjang kawat 119,212 m yang bermassa 0,83704 kg akan menghasilkan tegangan 115 v dan arus 26 A3. Untuk memenuhi tegangan eksitasi 42 volt dengan arus 2 A digunakan kawat tembaga dengan nilai tahanan 0,7 yang berdiameter 0,75 mm dengan panjang 18,398 m dan mempunyai massa 0,0726 kgIf

Rf

Lf

Vf

Ea

jXs

Ra

Ia

Vo

1

2

3

4

5

6

7

8

9

1

2

3

4

5

6

7

8

9

1

2

3

4

5

6

7

8

9

1

2

3

4

5

6

7

8

9

KUMPARAN STATOR

KUMPARAN EKSITASI

1

2

3

4

5

6

7

8

9

1

2

3

4

5

6

7

8

9

1

2

3

4

5

6

7

8

9

1

2

3

4

5

6

7

8

9

MASUKAN

KELUARAN

MASUKAN

KELUARAN

Biru lilitan kawat 1

Merah lilitan kawat 2

Kumparan Medan Rotor

U

s

U

s

Masukan

Keluaran