TUGAS AKHIR STUDI SISTEM EKSITASI DENGAN...

Ennopati Pane : Studi Sistem Eksitasi Dengan Menggunakan Permanent Magnet Generator (Aplikasi Pada Generator Sinkron Di PLTD PT. Manunggal Wiratama), 2010.

TUGAS AKHIR

STUDI SISTEM EKSITASI DENGAN MENGGUNAKAN

PERMANENT MAGNET GENERATOR

(APLIKASI PADA GENERATOR SINKRON DI PLTD

PT. MANUNGGAL WIRATAMA)

Diajukan untuk memenuhi salah satu persyaratan dalam menyelesaikan pendidikan sarjana (S-1) pada Departemen Teknik Elektro

Oleh :

030402064 ENNOPATI PANE

DEPARTEMEN TEKNIK ELEKTRO

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN

2009


STUDI SISTEM EKSITASI DENGAN MENGGUNAKAN

PERMANENT MAGNET GENERATOR

(APLIKASI PADA GENERATOR SINKRON DI PLTD

PT. MANUNGGAL WIRATAMA)

Oleh :

030402064 ENNOPATI PANE

Tugas Akhir ini diajukan untuk melengkapi salah satu syarat

untuk memperoleh gelar sarjana Teknik Elektro

Disetujui oleh :

Dosen Pembimbing,

NIP. 130353117 Ir. Mustafrind Lubis

Diketahui oleh :

a.n Ketua Departemen Teknik Elektro FT USU,

NIP. 132161239 Rahmad Fauzi, ST, MT

DEPARTEMEN TEKNIK ELEKTRO

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN

2009


ABSTRAK

Generator adalah suatu perangkat yang berfungsi untuk mengubah energi

mekanik menjadi energi listrik. Generator sinkron memiliki kumparan medan yang

terletak pada bagian rotor dan kumparan jangkar pada stator.

Kumparan medan yang terdapat pada rotor generator sinkron diberi

penguatan (eksitasi). Eksitasi pada Generator sinkron adalah pemberian arus searah

pada belitan medan yang terdapat pada rotor, dengan adanya arus yang mengalir

melalui kumparan medan akan menimbulkan fluks magnetik. Rotor diputar oleh

penggerak mula dengan kecepatan tertentu, perputaran rotor tersebut sekaligus akan

memutar medan magnet yang dihasilkan oleh kumparan medan. Fluks magnet kutub-

kutub rotor akan memotong kumparan jangkar secara bergantian sehingga

menghasilkan GGL bolak-balik pada ujung-ujung konduktor stator.

Sistem eksitasi generator sinkron di PLTD PT. Manunggal Wiratama

menggunakan Permanent Magnet Generator (PMG), dimana PMG menyedikan daya

awal untuk proses eksitasi. Permanent Magnet Generator adalah sebuah generator

kecil , dimana rotornya merupakan magnet permanen yang terletak seporos dengan

generator utama, sedangkan pada statornya terdapat belitan jangkar sebagai tempat

dihasilkannya tegangan induksi dari magnet permanen yang berputar.


KATA PENGANTAR

Puji dan syukur penulis ucapkan kepada Tuhan Yang Maha Esa atas berkat

dan karuniaNya sehingga penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir yang berjudul :

STUDI SISTEM EKSITASI DENGAN MENGGUNAKAN PERMANENT

MAGNET GENERATOR (APLIKASI PADA GENERATOR SINKRON DI PLTD

PT. MANUNGGAL WIRATAMA).

Tugas Akhir ini merupakan bagian dari kurikulum yang harus diselesaikan

untuk memenuhi persyaratan menyelesaikan pendidikan Sarjana Strata Satu di

Departemen Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara.

Selama penulis menjalani pendidikan di kampus hingga diselesaikannya

Tugas Akhir ini, penulis banyak menerima bantuan, bimbingan serta dukungan dari

berbagai pihak. Pada kesempatan ini penulis ingin menyampaikan terimakasih yang

tulus dan sebesar-besarnya kepada :

1. Ayahanda A. Pane (Alm), Ibunda G. Hasibuan, abang saya Jonri Pane, kakak

saya Hernawati Pane dan keluarga, kedua adik saya Sudi Baik Pane dan

Romei Pane yang tidak pernah berhenti memberi dukungan, semangat dan

doanya kepada saya dengan segala pengorbanan dan kasih sayang yang tidak

ternilai besarnya.

2. Bapak Ir. Mustafrind Lubis selaku Dosen Pembimbing Tugas Akhir, atas

segala bimbingan, pengarahan dan motivasi dalam menyelesaikan Tugas

Akhir ini.


3. Bapak Almarhum Ir. Nasrul Abdi. MT selaku Ketua Departemen Teknik

Elektro dan Bapak Rahmat Fauzi ST. MT selaku Sekretaris Departemen

Teknik Elektro FT-USU.

4. Bapak Teguh Hardiansyah. ST selaku staf Supervisor di PT. Manunggal

Wiratama (Sun Plaza) dan Bapak Darmawan. ST yang telah membantu

kelancaran proses pengerjaan tugas akhir ini.

5. Ibu Ir. Windalina Syafiar selaku dosen wali penulis, atas bimbingan dan

arahannya selama dalam menyelesaikan perkuliahan.

6. Seluruh Dosen dan Pegawai Departemen Teknik Elektro FT-USU.

7. Teman – teman saya : Boby Bilyard, Benni N Stefany, Ricko Hasibuan,

Hedbien, Wiswa, Lamganda, Juanda, Buhari, Juni Sitorus, Ardy, Marlen,

Irwan, Henry, Dody, Oloan, Elrijon, Tedy Srgh, Mualim, Zamil, Hotdes,

Fahmi, Horas, Emil, Brian, Soli dan semua rekan – rekan kuliah penulis yang

tidak dapat disebutkan satu – persatu.

Penulis menyadari bahwa Tugas Akhir ini masih banyak kekurangannya.

Kritik dan saran dari pembaca untuk menyempurnakan Tugas Akhir ini sangat

penulis harapkan.

Medan, Juli 2009

Penulis


DAFTAR ISI

Halaman

ABSTRAK ................................................................................................................ 3

KATA PENGANTAR ............................................................................................... 4

DAFTAR ISI ............................................................................................................ 6

DAFTAR GAMBAR ................................................................................................ 9

DAFTAR TABEL ................................................................................................... 11

I. PENDAHULUAN

I.1 Latar Belakang ...................................................................................... 12

I.2 Tujuan Penulisan ................................................................................... 13

I.3 Manfaat Penulisan ................................................................................. 13

I.4 Batasan Masalah ................................................................................... 14

I.5 Metode Penulisan .................................................................................. 14

I.6 Sistematika Penulisan ........................................................................... 15

II. GENERATOR SINKRON

II.1 Umum ...................................................................................................... 16

II.2 Komponen Generator Sinkron ................................................................ 17

II.3 Prinsip Kerja Generator Sinkron ............................................................. 22

II.4 Reaksi Jangkar Generator Sinkron .......................................................... 24

II.5 Rangkaian Ekivalen Generator Sinkron .................................................. 27

II.6 Karakteristik Generator Sinkron ............................................................. 30


II.6.1 Karakteristik Tanpa Beban ................................................................ 30

II.6.2 Karakteristik Hubung Singkat ........................................................... 31

II.6.3 Karakteristik Berbeban ...................................................................... 32

II.6.4 Karakteristik Luar ............................................................................. 34

II.6.5 Karakteristik Pengaturan ................................................................... 35

III. METODE EKSITASI PADA GENERATOR SINKRON

III.1 Umum ..................................................................................................... 39

III.2 Metode Eksitasi Pada Generator Sinkron ............................................... 40

III.2.1 Sistem Eksitasi Konvensional .............................................................. 41

III.2.2 Sistem Eksitasi Statis ........................................................................... 43

III.2.3 Sistem Eksitasi Menggunakan Baterai ................................................ 44

III.2.4 Sistem Eksitasi Menggunakan Permanent Magnet Generator ............ 47

IV. SISTEM EKSITASI MENGGUNAKAN PERMANEN MAGNET

GENERATOR DI PT. MANUNGGAL WIRATAMA

IV.1 Umum ..................................................................................................... 49

IV.2 Peralatan Yang Digunakan ...................................................................... 51

IV.2.1 PMG (Pilot Eksiter) ......................................................................... 53

IV.2.2 Automatic Voltage Regulator (AVR) .............................................. 58

IV.2.3 Eksiter Utama (Penguat Utama) ...................................................... 67

IV.2.4 Rotating Diodes .............................................................................. 68

IV.3 Proses Eksitasi ........................................................................................ 69


IV.4 Operasi Sistem Eksitasi .......................................................................... 61

IV.5 Sistem Proteksi Proses Eksitasi .............................................................. 65

V. KESIMPULAN DAN SARAN

V.1 Kesimpulan ................................................................................................ 72

V.2 Saran ........................................................................................................... 77

DAFTAR PUSTAKA ............................................................................................. 83


DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Konstruksi generator sinkron ……………..…..……………..……… 17

Gambar 2.2 Bentuk-bentuk alur ……………………………..…...…….………… 18

Gambar 2.3 Rotor kutub menonjol ……………………….……….…..…………. 20

Gambar 2.4 Rotor kutub silinder ……………………..…………….……………. 21

Gambar 2.5 Model reaksi jangkar …………..……………………………………. 24

Gambar 2.6 Rangkaian ekivalen generator sinkron …………………...…………. 28

Gambar 2.7 Penyederhanaan rangkaian ekivalen generator sinkron ……….……. 29

Gambar 2.8 Rangkaian ekivalen tiga fasa generator sinkron ……………………. 29

Gambar 2.9 Rangkaian ekivalen generator sinkron tanpa beban ……...…………. 30

Gambar 2.10 Karakteristik beban nol …………...……………………………….. 31

Gambar 2.11 Rangkaian ekivalen generator sinkron dihubung singkat ……..…... 31

Gambar 2.12 Karaktersitik hubung singkat ……………………………………… 31

Gambar 2.13 Rangkaian ekivalen generator berbeban ……..……………………. 33

Gambar 2.14 Karakteristik berbeban ………………………………………..…… 34

Gambar 2.15 Karakteristik luar generator ……………………………………….. 35

Gambar 2.16 Karakteristik pengaturan generator ……………………..…………. 36

Gambar 2.17 Diagram fasor generator sinkron ………………………..…………. 38

Gambar 3.1 Sistem eksitasi menggunakan generator arus searah ………..……… 42

Gambar 3.2 Sistem eksitasi statis ………………………………..……………….. 44

Gambar 3.3 Sistem eksitasi dengan menggunakan baterai ………………………. 46

Gambar 3.4 Sistem eksitasi dengan suplai tiga fasa …………………...………… 46


Gambar 3.5 Sistem eksitasi dengan menggunakan permanent magnet generator ... 47

Gambar 4.1 Diagram satu garis sistem kelistrikan Sun Plaza ……………..…….. 50

Gambar 4.2 Diagram sistem eksitasi dengan menggunakan PMG …………...….. 52

Gambar 4.3 Stator tanpa menggunakan alur ........................................................... 54

Gambar 4.4 Stator dengan menggunakan alur ........................................................ 54

Gambar 4.5 Rotor permanent magnet generator ..................................................... 55

Gambar 4.6 Konstruksi PMG ................................................................................. 55

Gambar 4.7 Konstruksi rotor dan stator dari Permanent Magnet Generator .......... 58

Gambar 4.8 Diagram prinsip kerja AVR ................................................................ 59

Gambar 4.9 Tampilan AVR MX321 ...................................................................... 60

Gambar 4.10 Skematik AVR MX321 ..................................................................... 61

Gambar 4.11 Karakteristik Volt/Hz ........................................................................ 62

Gambar 4.12 Diagram satu garis generator sinkron ............................................... 65

Gambar 4.13 Rangkaian kontrol generator sinkron ................................................ 66

Gambar 4.14 Rangkaian Penyearah Dioda dengan Surge Supressor ..................... 69

Gambar 4.15 Karaktersitik pengaturan (If=f(IL)) generator - 4 .............................. 75

Gambar 4.16 Karaktersitik pengaturan (If=f(IL)) generator - 2 .............................. 76

Gambar 4.17 Karaktersitik pengaturan (If=f(IL)) generator - 4 ............................ 77

Gambar 4.18 Rangkaian surge soppresors ……..………………………………… 78

Gambar 4.19 Rangkaian fuse pada dioda penyearah …………………………….. 79

Gambar 4.20 Rangkaian Field Breaker …………………..………………………. 79

Gambar 4.21 Skematik Diode Failure Detector ...................................................... 80

Gambar 4.22 Skematik Excitation Loss Module .................................................... 81


DAFTAR TABEL

Tabel 4.1 Operasi generator pada tanggal 04 juni 2009 Generator unit 4 ……..… 73

Tabel 4.2 Operasi generator pada tanggal 10 Juni 2009 Generator unit 2 ..……… 75

Tabel 4.3 Operasi generator pada tanggal 10 Juni 2009 Generator unit 4 .……….. 76


BAB I

PENDAHULUAN

I.1 LATAR BELAKANG

Generator adalah suatu perangkat yang berfungsi untuk mengubah energi

mekanik menjadi energi listrik. Kumparan medan yang terdapat pada rotor generator

sinkron diberi penguatan (eksitasi). Eksitasi pada Generator sinkron adalah

pemberian arus searah pada belitan medan yang terdapat pada rotor, dengan adanya

arus yang mengalir melalui kumparan medan akan menimbulkan fluks magnetik.

Rotor diputar oleh penggerak mula dengan kecepatan tertentu, perputaran rotor

tersebut sekaligus akan memutar medan magnet yang dihasilkan oleh kumparan

medan. Fluks magnet kutub-kutub rotor akan memotong kumparan jangkar secara

bergantian sehingga menghasilkan GGL bolak-balik pada ujung-ujung konduktor

stator.

Sistem eksitasi pada generator sinkron terus mengalami perkembangan

seiring dengan peningkatan kapasitas generator itu sendiri. Pada generator sinkron,

arus medan yang diperlukan untuk membangkitkan medan magnet rotor disuplai dari

sumber arus searah tertentu seperti generator DC, Permanen Magnet Generator, dan

Generator itu sendiri.

Untuk generator yang konvensional, arus searah diperoleh dari

sebuah generator dc kecil yang disebut exciter. Tegangan yang dihasilkan

oleh generator dc ini diberikan pada rotor melalui sikat arang dan slip ring. Pada

generator konvensional ini ada beberapa kerugian yaitu : generator dc kecil (exciter)


merupakan beban tambahan untuk penggerak generator ac ini. Generator ini diputar

oleh diesel atau mesin bensin dan sebagainya. Terdapat sikat arang yang menekan

slip ring sehingga timbul rugi gesekan pada generator utamanya.

Karena hal-hal seperti di atas dipikirkan hubungan lain dan dikembangkan

metode sistem eksitasi dengan menggunakan Permanent Magnet Generator, sebagai

salah satu sistem eksitasi yang cocok mengatasi persoalan yang disebutkan diatas.

Oleh karena itu penulis akan membahas tentang aplikasi sistem eksitasi dengan

menggunakan generator magnet permanen pada generator sinkron di PLTD PT.

Manunggal Wiratama.

I.2 TUJUAN PENULISAN

Adapun tujuan penulisan tugas akhir ini adalah :

1. Untuk memberikan penjelasan secara sistematis tentang sistem eksitasi

menggunakan Permanen Magnet Generator pada generator sinkron

2. Untuk membandingkan ilmu teori yang diperoleh di bangku kuliah dengan

hasil survei yang diperoleh di lapangan.

I.3 MANFAAT PENULISAN

Manfaat penulisan Tugas Akhir ini adalah memberikan informasi kepada

penulis dan pembaca yang lain mengenai aplikasi metode eksitasi dengan

menggunakan Permanen Magnet Generator pada sistem kelistrikan PT. Manunggal

Wiratama.


I.4 BATASAN MASALAH

Untuk menghindari pembahasan yang meluas maka penulis akan membatasi

pembahasan tugas akhir ini dengan hal-hal sebagai berikut:

1. Tidak membahas mengenai prinsip kerja peralatan proteksi pada sistem

eksitasi.

2. Tidak membahas tentang pengaturan daya reaktif generator sinkron.

3. Tidak membahas sistem distribusi dan sistem proteksi sistem kelistrikan pada

PT. Manunggal Wiratama.

4. Tidak membahas beban-beban yang disupali generator sinkron.

I.5 METODE PENULISAN

Metode penulisan yang digunakan dalam penulisan tugas akhir ini adalah:

1. Studi literature, mengambil bahan dari buku-buku referensi, jurnal, majalah dan

sebagainya.

2. Studi lapangan, mengambil data dan informasi dari PT. Manunggal Wiratama

yang berhubungan dengan sistem eksitasi dengan menggunakan Permanen

Magnet Generator.

3. Studi bimbingan, Diskusi, berupa tanya jawab dengan dosen pembimbing yang

telah ditunjuk oleh pihak Jurusan Teknik Elektro USU, mengenai masalah-

masalah yang timbul selama penulisan Tugas Akhir ini berlangsung.


I.6 SISTEMATIKA PENULISAN

Untuk memudahkan pemahaman terhadap tugas akhir ini maka penulis

menyusun sistematika penulisan sebagai berikut:

BAB I : PENDAHULUAN

Bab ini merupakan pendahuluan yang berisikan tentang latar

belakang masalah, tujuan penulisan, batasan masalah, manfaat

penulisan, metode penulisan, dan sistematika penulisan.

BAB II : GENERATOR SINKRON

Bab ini menjelaskan tentang generator sinkron secara umum,

komponen utama, prinsip kerja, rekasi jangkar, rangkaian ekivalen,

dan karakteristik generator sinkron.

BAB III : SISTEM EKSITASI SECARA UMUM PADA GENERATOR

Bab ini menjelaskan tentang sistem eksitasi secara umum dan

metode eksitasi generator sinkron.

BAB IV :APLIKASI SISTEM EKSITASI MENGGUNAKAN PERMANEN

MAGNET GENERATOR DI PLTD PT. MANUNGGAL

WIRATAMA

Bab ini menjelaskan tentang peralatan eksitasi , proses eksitasi, dan

proteksi sistem eksitasi.

BAB V : KESIMPULAN DAN SARAN

Bab ini berisi kesimpulan dan saran yang diperoleh dari hasil

pembahasan.


BAB II

GENERATOR SINKRON

II.1 UMUM

Konversi energi elektromagnetik yaitu perubahan energi dari bentuk mekanik

ke bentuk listrik dan bentuk listrik ke bentuk mekanik. Generator sinkron (alternator)

merupakan jenis mesin listrik yang berfungsi untuk menghasilkan tegangan bolak-

balik dengan cara mengubah energi mekanis menjadi energi listrik. Energi mekanis

diperoleh dari putaran rotor yang digerakkan oleh penggerak mula (prime mover),

sedangkan energi listrik diperoleh dari proses induksi elektromagnetik yang terjadi

pada kumparan stator dan rotornya.

Generator sinkron dengan definisi sinkronnya, mempunyai makna bahwa

frekuensi listrik yang dihasilkannya sinkron dengan putaran mekanis generator

tersebut. Rotor generator sinkron yang terdiri dari belitan medan dengan suplai arus

searah akan menghasilkan medan magnet yang diputar dengan kecepatan yang sama

dengan kecepatan putar rotor. Hubungan antara medan magnet pada mesin dengan

frekuensi listrik pada stator ditunjukan oleh persamaan dibawah ini:

120.pn

f s= ……………........................... (2.1)

Dimana: f = Frekuensi listrik (Hz)

sn = Kecepatan sinkron medan magnet atau kecepatan putar rotor (rpm)

p = Jumlah kutub


Generator sinkron sering kita jumpai pada pusat-pusat pembangkit tenaga

listrik (dengan kapasitas yang relatif besar). Misalnya, pada PLTA, PLTU, PLTD

dan lain-lain. Selain generator dengan kapasitas besar, kita mengenal juga generator

dengan kapasitas yang relatif kecil, misalnya generator yang digunakan untuk

penerangan darurat yang sering disebut Generator Set.

II.2 KOMPONEN GENERATOR SINKRON

Generator sinkron mengkonversi energi mekanik menjadi energi listrik bolak-

balik secara elektromagnetik. Energi mekanik berasal dari penggerak mula yang

memutar rotor, sedangkan energi listrik dihasilkan dari proses induksi

elektromagnetik yang terjadi pada kumparan-kumparan stator.

Pada Gambar 2.1 dapat dilihat bentuk sederhana dari sebuah generator

sinkron.

Gambar 2.1 Konstruksi Generator Sinkron


Secara umum generator sinkron terdiri atas stator, rotor, dan celah udara.

Stator merupakan bagian dari generator sinkron yang diam sedangkan rotor adalah

bagian yang berputar dimana diletakkan kumparan medan yang disuplai oleh arus

searah dari Eksiter. Celah udara adalah ruang antara stator dan rotor.

1. Stator

Stator terdiri dari beberapa komponen utama, yaitu :

a. Rangka Stator

Rangka stator merupakan rumah (kerangka) yang menyangga inti jangkar

generator.

b. Inti Stator

Inti stator terbuat dari laminasi-laminasi baja campuran atau besi magnetik

khusus yang terpasang ke rangka stator.

c. Alur (slot) dan Gigi

Alur dan gigi merupakan tempat meletakkan kumparan stator. Ada 3 (tiga)

bentuk alur stator yaitu terbuka, setengah terbuka, dan tertutup, seperti pada

Gambar 2.2 berikut :

terbuka setengah terbuka tertutup

Gambar 2.2 Bentuk-bentuk alur


d. Kumparan Stator (Kumparan Jangkar)

Kumparan jangkar biasanya terbuat dari tembaga. Kumparan ini merupakan

tempat timbulnya ggl induksi.

2. Rotor

Rotor terdiri dari tiga komponen utama yaitu :

a. Slip Ring

Slip ring merupakan cincin logam yang melingkari poros rotor tetapi

dipisahkan oleh isolasi tertentu. Terminal kumparan rotor dipasangkan ke slip

ring ini kemudian dihubungkan ke sumber arus searah melalui sikat (brush)

yang letaknya menempel pada slip ring.

b. Kumparan Rotor (kumparan medan)

Kumparan medan merupakan unsur yang memegang peranan utama dalam

menghasilkan medan magnet. Kumparan ini mendapat arus searah dari

sumber eksitasi tertentu.

c. Poros Rotor

Poros rotor merupakan tempat meletakkan kumparan medan, dimana pada

poros rotor tersebut telah terbentuk slot-slot secara paralel terhadap poros

rotor.

Rotor pada generator sinkron pada dasarnya adalah sebuah elektromagnet

yang besar. Kutub medan magnet rotor dapat berupa salient pole (kutub

menonjol) dan non salient pole (kutub silinder).


a. Jenis Kutub Menonjol

Pada jenis salient pole, kutub magnet menonjol keluar dari permukaan

rotor. Belitan-belitan medannya dihubung seri. Ketika belitan medan ini disuplai

oleh Eksiter, maka kutub yang berdekatan akan membentuk kutub berlawanan.

Gambaran bentuk kutup menonjol generator sinkron seperti pada Gambar 2.3

berikut :

Gambar 2.3 Rotor kutub menonjol

Rotor kutub menonjol umumnya digunakan pada generator sinkron

kecepatan putar rendah dan sedang (120-400 rpm). Oleh sebab itu generator

sinkron tipe seperti ini biasanya dikopel oleh mesin diesel atau turbin air pada

sistem pembangkit listrik. Rotor kutub menonjol baik digunakan untuk putaran

rendah dan sedang karena:

• Kutub menonjol akan mengalami rugi-rugi angin yang besar dan bersuara

bising jika diputar dengan kecepatan tinggi.

• Kontruksi kutub menonjol tidak cukup kuat untuk menahan tekanan mekanis

apabila diputar dengan dengan kecepatan tinggi.


b. Jenis Kutub Silindris

Pada jenis non salient pole, konstruksi kutub magnet rata dengan

permukaan rotor. Jenis rotor ini terbuat dari baja tempa halus yang berbentuk

silinder yang mempunyai alur-alur terbuat di sisi luarnya. Belitan-belitan medan

dipasang pada alur-alur di sisi luarnya. Belitan-belitan medan dipasang pada alur-

alur tersebut dan terhubung seri dengan slip-slip yang dienerjais oleh Eksiter.

Gambaran bentuk kutup silindris generator sinkron seperti pada Gambar 2.4

berikut :

Gambar 2.4. Rotor kutub silinder

Untuk kecepatan putar tinggi (1500 atau 3000 rpm) umumnya digunakan

rotor silinder seperti yang terdapat pada pembangkit listrik tenaga uap. Rotor

silinder baik digunakan pada kecepatan putar tinggi karena :

Kontruksinya memiliki kekuatan mekanik yang baik pada kecepatan putar

tinggi

Distribusi di sekeliling rotor mendekati bentuk gelombang sinus sehingga

lebih baik dari kutub menonjol.


II.3 PRINSIP KERJA GENERATOR SINKRON

Suatu mesin listrik akan berfungsi bila memiliki :

1. Kumparan medan untuk menghasilkan medan magnet.

2. Kumparan jangkar, untuk mengimbaskan ggl pada konduktor-konduktor yang

terletak pada alur-alur jangkar.

3. Celah udara yang memungkinkan berputarnya jangkar dalam medan magnet.

Adapun prinsip kerja dari generator sinkron secara umum adalah sebagai

berikut :

1. Kumparan medan yang diletakkan di rotor dihubungkan dengan sumber

eksitasi tertentu yang akan mensuplai arus searah terhadap kumparan medan.

Dengan adanya arus searah yang mengalir melalui kumparan medan akan

menimbulkan fluks yang besarnya terhadap waktu adalah tetap.

2. Penggerak mula (Prime Mover) yang sudah terkopel dengan rotor segera

dioperasikan sehingga rotor akan berputar dengan kecepatan tertentu sesuai

dengan yang diharapkan.

3. Perputaran rotor tersebut sekaligus akan memutar medan magnet yang

dihasilkan oleh kumparan medan. Medan putar yang dihasilkan pada rotor,

akan diinduksikan pada kumparan jangkar sehingga kumparan jangkar yang

terletak di stator akan dihasilkan fluks magnetik yang berubah-ubah besarnya

setiap waktu. Adanya perubahan fluks magnetik yang melingkupi suatu

kumparan akan menimbulkan ggl induksi pada ujung-ujung kumparan

tersebut sesuai dengan persamaan :


dtdNEindφ

−= ................................. (2.2)

)12044,4(

12044,4

2

)120

.14,3.2(

2

)120

.14,3.2(

)120

.14,3.2(

)120

2(

)120

()2(

)2(

CNpNpn

npNeE

npNE

tCosnpN

tCosnpN

npftCosfN

ftCosNdt

tSindNE

maksmaks

eff

maksmaks

maks

maks

maks

maks

maks

=Φ

=

Φ==

Φ=

Φ−=

Φ−=

=Φ−=

=Φ−=

Φ−=

ω

ωπ

ωπ

πωωω

ω

φCnEeff = .............................. (2.3)

Dimana : E = gaya gerak listrik (volt)

N = jumlah lilitan

C = konstanta

n = putaran sinkron (rpm)

φ = fluks magnetik (weber)

Untuk generator sinkron tiga phasa, digunakan tiga kumparan jangkar yang

ditempatkan di stator yang disusun dalam bentuk tertentu, sehingga susunan

kumparan jangkar yang sedemikian akan membangkitkan tegangan induksi pada

ketiga kumparan jangkar yang besarnya sama tapi berbeda phasa 1200 satu sama lain.

Setelah itu ketiga terminal kumparan jangkar siap dioperasikan untuk menghasilkan

energi listrik.


II.4 REAKSI JANGKAR GENERATOR SINKRON

Saat generator sinkron bekerja pada beban nol tidak ada arus yang mengalir

melaui kumparan jangkar (stator), sehingga yang ada pada celah udara hanya fluksi

arus medan rotor. Namun jika generator sinkron diberi beban, arus jangkar Ia akan

mengalir dan membentuk fluksi jangkar. Fluksi jangkar ini kemudian mempengaruhi

fluksi arus medan dan akhirnya menyebabkan berubahnya harga tegangan terminal

generator sinkron. Reaksi ini kemudian dikenal sebagai reaksi jangkar seperti pada

Gambar 2.5 berikut :

Gambar 2.5 Model reaksi jangkar


Keterangan gambar :

a) Medan magnet yang berputar akan menghasilkan tegangan induksi EAmax

b) Tegangan resultan menghasilkan arus lagging saat generator berbeban induktif

c) Arus stator menghasilkan medan magnet sendiri BS dan tegangan Estat pada

belitan stator

d) Vektor penjumlahan BS dan BR yang menghasilkan Bnet dan penjumlahan Estat dan

EAmax menghasilkan VΦ pada outputnya.

Pengaruh yang ditimbulkannya dapat berupa distorsi, penguatan

(magnetising), maupun pelemahan (demagnetising) fluksi arus medan pada celah

udara. Perbedaan pengaruh yang ditimbulkan fluksi jangkar tergantung kepada beban

dan faktor daya beban, yaitu :

a. Untuk beban resistif (cosφ = 1 )

Pengaruh fluksi jangkar terhadap fluksi medan hanyalah sebatas mendistorsinya

saja tanpa mempengaruhi kekuatannya (cross magnetising)

b. Untuk beban induktif murni (cosφ = 0 lag)

Arus akan tertinggal sebesar 900 dari tegangan. Fluksi yang dihasilkan oleh arus

jangkar akan melawan fluksi arus medan. Dengan kata lain reaksi jangkar akan

demagnetising artinya pengaruh raksi jangkar akan melemahkan fluksi arus

medan.

c. Untuk beban kapasitif murni (cosφ = 0 lead)

Arus akan mendahului tegangan sebesar 900. Fluksi yang yang dihasilkan arus

jangkar akan searah dengan fluksi arus medan sehingga rekasi jangkar yang


terjadi akan magnetising artinya pengaruh reaksi jangkar akan menguatkan fluksi

arus medan.

d. Untuk beban tidak murni (induktif/kapasitif)

Pengaruh reaksi jangkar akan menjadi sebagian magnetising dan sebagian

demagnetising. Saat beban adalah kapasitif, maka reaksi jangkar akan sebagian

distortif dan sebagian magnetising. Sementara itu saat beban adalah induktif,

maka reaksi jangkar akan sebagian distortif dan sebagian demagnetising. Namun

pada prakteknya beban umumnya adalah induktif.

Bentuk permukaan rotor silinder yang hampir rata membentuk celah udara

yang seragam sehingga reluktansi yang terjadiakan sama besar di setiap arah. Oleh

karena itu pengaruh reaksi jangkar dapat diasumsikan menjadi satu reaktansi saja

yaitu reaktansi sinkron XS.

Bila rotor genarator diputar, tegangan induktansi Ea akan dibangkitkan pada

belitan statornya. Bila beban dihubungkan pada terminal generator, maka pada

belitan stator akan mengalir arus jangkar Ia. Medan magnet stator (fluksi jangkar)

akan mempengaruhi medan magnet yang berasal dari rotor (fluksi rotor) dan

merubah tegangan fasanya. Oleh karena itu untuk mendapatkan tegangan terminal

yang konstan medan magnet rotor harus diperbesar dengan meningkatkan arus

medan If. Seiring bertambahnya arus medan If maka akan diperoleh fluksi resultan

yang sama besar dengan fluksi awal.

Pada gambar 2.5.a, dilukiskan rotor dua kutub yang berada didalam stator

tiga fasa. Dalam hal ini tidak ada beban yang terhubung ke terminal generator.

Medan magnet BR akan membangkitkan tegangan induksi EAmax. Pada saat generator


beroperasi tanpa beban, tidak ada arus jangkar yang mengalir sehingga EAmax akan

sama dan sefasa dengan tegangan terminal φV .

Pada saat beban induktif dihubungkan ke terminal generator, arus jangkar Ia

akan lagging secara vektoris dari tegangan terminal seperti yang ditunjukkan pada

gambar 2.5.b. Arus yang mengalir pada stator akan menghasilkan medan magnet

pada belitan tersebut, dimana arahnya ditentukan oleh kaidah tangan kanan seperti

yang terlihat pada gambar 2.5.c. Medan magnet stator BS akan menghasilkan

tegangan stator Estat.

Dengan adanya dua tegangan ini EAmax dan Estat, maka tegangan total pada

fasa yang sama adalah penjumlahan dari tegangan induksi EAmax dan tegangan stator

Estat seperti yang ditunjukkan oleh gambar 2.5.d. Dalam persamaan dapat ditulis

sebagai berikut :

statA EEV += maxφ [volt] ................................................................ (2.4)

Dan besarnya medan magnet total Bnet adalah penjumlahan dari medan magnet rotor

BR dengan medan magnet stator BS

SRnet BBB += [Tesla] ................................................................. (2.5)

Bila EAmax dan BR sefasa, maka medan magnet resultan Bnet akan sefasa dangan V.

II.5 RANGKAIAN EKIVALEN GENERATOR SINKRON

Stator merupakan grup belitan jangkar yang terbuat dari tembaga. Belitan-

belitan ini diletakkan pada alur-alur (slot), dimana suatu belitan konduktor akan

mengandung tahanan (R) dan induktansi sendiri (L), maka belitan stator akan

mengandung tahanan stator (Ra) dan dan induktansi sendiri(La1). Akibat adanya


pengaruh reaktansi reaksi jangkar Xar dan reaktansi bocor jangkar Xla maka rangkaian

ekivalen suatu generator sinkron dapat dibuat seperti Gambar 2.6 berikut :

Radj

Rf

Lf

+Ea

RaXar Xla

Ia

V f V

Gambar 2.6 rangkaian ekivalen generator sinkron

Dimana : E = Tegangan induksi (volt)

V = Tegangan terminal generator (volt)

Vf = Tegangan Eksitasi

Rf = Tahanan belitan medan

Lf = Induktansi belitan medan

Radj = Tahanan variabel

Ra = Tahanan jangkar

Xar = Reaktansi reaksi jangkar

Xla = Reaktansi bocor belitan jangkar

Ia = Arus jangkar

Dari Gambar 2.6 dapat ditulis persamaan tegangan generator sinkron sebagai

berikut :

Ea = V + jXar Ia + jXla Ia + Ra Ia ..................................................... (2.6)

Dan persamaan terminal generator sinkron dapat ditulis :

V = Ea – jXar Ia - jXlaIa – Ra Ia ..................................................... (2.7)


Dengan menyatakan reaktansi reaksi jangkar dan reaktansi fluks bocor sebagai

reaktansi sinkron, atau Xs = Xar + Xla dapat dilihat pada gambar 2.7 maka persamaan

menjadi :

V = Ea - j Xs Ia – Ra Ia [volt] ...................................................... . (2.8)

Radj

Rf

Lf

+Ea

RaXs

Ia

V f V

Gambar 2.7 Penyederhanaan Rangkaian Ekivalen Generator Sinkron

Karena tegangan yang dibangkitkan generator sinkron adalah tegangan bolak-

balik, maka biasanya diekspresikan dalam bentuk fasor. Diagram fasor yang

ditunjukkan dalam hubungan antara tegangan induksi perfasa dengan tegangan

terminal generator akan ditunjukkan oleh Gambar 2.7 Sementara itu untuk generator

tiga fasa, rangkaian ekivalen generator sinkron ditunjukkan oleh Gambar 2.8 berikut

ini :

Gambar 2.8 Rangkaian ekivalen tiga fasa generator sinkron

(a) hubung-Y dan (b) hubung-Δ


II.6 KARAKTERISTIK GENERATOR SINKRON

II.6.1 Karakteristik Tanpa Beban : E0 = E0 (If), n = konstan

Karaktereistik tanpa beban atau karakteristik beban nol dari generator sinkron

merupakan hubungan antara tegangan yang dibangkitkan generator E0 sebagai fungsi

dari arus medan If , dimana generator dalam keadaan tak berbeban dengan kecepatan

putaran rotor konstan. Dalam keadaan beban nol, arus jangkar Ia tidak mengalir di

stator, oleh karena itu tidak ada pengaruh reaksi jangkar. Fluksi hanya dihasilkan

oleh arus medan, hal tersebut dapat dilihat pada Gambar 2.9 berikut :

Radj

Rf

Lf

Ea

RaXs

V f V

Gambar 2.9 Rangkaian Ekivalen Generator Sinkron Tanpa Beban

Dari persamaan umum generator diperoleh :

)(0 saa jXRIV ++=Ε ................................ (2.9)

Pada keadaan beban nol arus jangkar Ia = 0, maka :

E0 = V .............................. (2.10)

Berdasarkan persamaan diatas, maka :

fcnφ=Ε0 ................................ (2.11)

Dimana, Cn = konstan.

Jadi persamaan (2.9) dapat disederhanakan menjadi :

fIkV 10 ==Ε .............................. (2.12)


Dari persamaan (2.11), maka pengukuran tegangan dilakukan berdasarkan

penambahan arus medan dari nol dapat dilihat pada Gambar 2.10 berikut :

Eo

If

Gambar 2.10 Karakteristik Beban Nol

II.6.2 Karakteristik Hubung Singkat : Ihs=Ihs(If), dimana n = konstan

Karakteristik hubung singkat merupakan penggambaran dari hubungan antara

arus phasa hubung singkat Ihs, sebagai fungsi arus medan If, dimana ketiga fasa

generator dihubung singkat dengan kecepatan putaran konstan. Seperti terlihat pada

Gambar 2.11 berikut ini :

Radj

Rf

Lf

Ea

RaXs

V f Ihs

Gambar 2.11 Rangkaian Ekivalen Generator Sinkron Dihubung Singkat

Dari persamaan umum generator diperoleh :

)( saaa jXRIVE ++= ϕ

Karena generator dalam keadaan terhubung singkat, maka tegangan terminal Vφ = 0,

sehingga :


)( saaa jXRIE += , ................................ (2.13)

Seperti persamaan (2.12), )( sa jXR + , adalah konstan = ,2Κ dan Ia = Ihs, sehingga :

K1If = Ihsk2 ............................. (2.14)

fhs IkkI

2

1= , ............................. (2.15)

Dari persamaan 2.15, pengkuran arus hubung singkat dilakukan berdasarkan

penambahan arus medan dari nol sampai batas yang diinginkan. Karakteristik

hubung singkat dapat dilihat pada Gambar 2.12 berikut ini :

If

Ihs

Ihs = f(If)

Gambar 2.12 Karakteristik hubung singkat

II.6.3 Karakteristik Berbeban : V=V(If), ZL, n = konstan

Karakteristik berbeban suatu generator sinkron menunjukkan hubungan

antara tegangan terminal V sebagai fungsi arus medan If, dimana beban generator Zf,

kecepatan putaran, dan Cos φ adalah konstan.

Untuk karakteristik berbeban dengan faktor daya nol dapat diperoleh dengan

memberikan beban induktif murni atau kapasitif murni pada generator. Rangkaian


ekivalen generator sinkron dalam keadaan berbeban dapat dilihat pada Gambar 2.13

berikut ini :

Radj

Rf

Lf

Ea

RaXs

Ia=IL

V f VφZf

Gambar 2.13 Gambar rangkaian ekivalen generator berbeban

Dari gambar 2.13 diperoleh persamaan :

)( saaa jXRIEV +−=Φ dengan Ia=IL

sa ZIncV ... −Φ=Φ , dimana fI=Φ

saf ZIIncV −=Φ ..

Karena c, n konstan maka diperoleh :

saf ZIIkV ..1 −=Φ

Karena beban konstan maka arus beban (Ia=IL) konstan, sehingga (Ia.Zs) juga konstan

dan diperoleh persamaan karakteristik terminal generator :

21. kIkV f −=Φ

Untuk n, Ia, Zs konstanta dan Cos φ variabel diperoleh hubungan :

Untuk If = 0, maka VФ = -k2

Untuk VФ = 0, maka 1

2

kkI f =


Bila Cos φ beban berubah, dengan sendirinya penggambaran karakteristik berbeban

akan berubah pula. Gambar 2.14 memperlihatkan karaktersitik generator pada

kondisi berbeban pada beberapa harga Cos φ tertentu.

Karakteristik tanpa beban

Cos φ = 0 lagging

Cos φ = 0 leadingCos φ = 0,8 lagging

I Φ

k2/k1 If

k2

Gambar 2.14 Karakteristik berbeban

II.6.4 Karakteristik Luar : VФ = f(IL), dimana If, n, Cos φ konstan

Dengan mengetahui karakteristik luar maka dapat dilihat hubungan antara

tegangan terminal generator (VФ) sebagai fungsi arus beban (IL) pada kecepatan

putaran dan arus medan yang konstan. Karakteristik kerja generator dalam keadaan

normal, perubahan arus beban akan berpengaruh terhadap tegangan terminal

generator sehingga diperoleh hubungan antara tegangan terminal generator dan arus

beban pada generator VФ = f(IL).

Dari rangkaian ekivalen generator berbeban pada Gambar 2.11 diperoleh

persamaan :

)( saaa jXRIVE ++= Φ , dimana Ia = IL

CnФ = VФ + IL.Zs

CnIf = VФ + IL.Zs


Karena C, n, If dan Zs konstan maka diperoleh persamaan :

K1 = VФ + k2.IL

VФ = k1 – k2.IL

Untuk C, n, If, Zs konstan dan Cos φ variabel diperoleh hubungan :

Untuk IL = 0, maka VФ = k1

Untuk VФ = 0, maka 2

1

kkI f =

Sehingga diperoleh grafik yang linier, namun karena adanya efek reaksi

jangkar maka grafiknya tidak linier melainkan melengkung pada beberapa harga Cos

φ dan beban tertentu. Seperti pada Gambar 2.15 berikut :

Cos f = 0 lead

Cos f = 0 laggCos f = 0, 8 laggCos f = 1

Cos f = 0, 8 lead

ideal

k1/k2

k1

Vvolt

IL

amp

Gambar 2.15 Karakteristik Luar Generator

II.6.5 Karakteristik Pengaturan : If = f(IL), dimana VФ, n, Cos φ konstan

Karakteristik pengaturan menunjukkan pengaruh perubahan arus beban (IL)

terhadap arus medan (If) pada generator sinkron jika tegangan terminal (VФ),

kecepatan putar (n) tetap dan Cos φ yang tetap.

Pada saat generator berbeban seperti yang ditunjukkan oleh gambar 2.13

diperoleh persamaan :


Ea = VФ + Ia(Ra + jXs) , dimana Ia = IL

c.n.Ф = VФ + IL(Zs)

c.n.If = VФ + IL(Zs)

karena c, n, Zs, dan VФ konstan maka diperoleh persamaan :

k1.If = k2 + k3.IL

Lf Ikk

kkI

1

3

1

2 +=

Lf IkkI .54 +=

Dari karakteristik pengaturan yang perlu dipahami adalah bahwa perubahan

arus beban (IL) akan menyebabkan perubahan tegangan terminal generator, agar

tegangan terminal generator dapat dijaga konstan, maka harus mengatur besar ggl

induksi yang dibangkitkan dengan besar arus medan (If). Grafik karakteristik

pengaturan diperlihatkan oleh Gambar 2.16 berikut :

Gambar 2.16 Karakteristik pengaturan generator

Dari grafik terlihat bahwa untuk beban dengan Cos φ = 1, grafik yang terjadi

berbentuk lengkung. Hal ini disebabkan karena pada saat arus beban (IL) yang kecil,

reaksi jangkar belum memberikan pengaruh pada medan utama, sehingga


penambahan arus medan (If) yang diberikan hanya untuk mengatasi drop tegangan

IL(Ra + jXs), sehingga karakteristiknya menjadi melengkung.

Sedangkan untuk Cos φ = 0 lagging, grafiknya berada dibawah grafik pada

beban Cos φ = 1, hal ini disebabkan karena medan magnet yang dihasilkan reaksi

jangkar menentang medan magnet utama, sehingga jika arus beban naik maka reaksi

jangkar semakin besar dan akibatnya tegangan terminal generator menjadi turun. Jadi

untuk mempertahankan agar tegangan terminal tetap konstan diperlukan arus medan

yang lebih besar, sehingga karakteristik yang dihasilkan berada diatas karakteristik

beban dengan Cos φ = 1.

Untuk beban dengan Cos φ = 0 leading, grafik yang dihasilkan berada

dibawah grafik pada beban Cos φ = 1, karena medan magnet yang dihasilkan reaksi

jangkar memperkuat medan magnet utama sehingga jika arus beban naik, maka

tegangan terminal generator juga naik. Jadi untuk menjaga tegangan terminal tetap

konstan, maka arus medan harus dikurangi sehingga yang diperoleh berada dibawah

karakteristik beban dengan Cos φ = 1.

Diagram fasor mempunyai dua besaran yaitu skalar dan sudut. Diagram fasor

merupakan bentuk dari hasil plot EA, jXsIa, dan IaRa, yang menggambarkan hubungan

antara besaran-besaran tersebut. Dalam diagram fasor pada Gambar 2.17,

menunjukkan diagram fasor untuk beban generator sinkron yang bersifat resistif,

induktif, dan kapasitif, dimana sebagai acuan adalah tegangan terminal per fasa Vt.

Gambar 2.17.(a) diagram fasor untuk beban resistif, Gambar 2.17.(b) diagram

fasor untuk beban induktif, dan Gambar 2.17.(c) diagram phasor untuk beban

kapasitif.


Ia Vt Ia.Ra

jXs.Ia

Ea

(a) Diagram fasor untuk beban resistif

Ia

Vt

Ia.Ra

jXs.Ia

Ea

(b) Diagram fasor untuk beban induktif

Ia

Vt

Ia.Ra

jXs.IaEa

(c) Diagram phasor untuk beban kapasitif.

Gambar 2.17 Diagram Fasor Generator Sinkron


BAB III

METODE EKSITASI PADA GENERATOR SINKRON

III.1 UMUM

Eksitasi pada Generator sinkron adalah pemberian arus searah pada belitan

medan yang terdapat pada rotor. Sesuai dengan prinsip elektromagnet yaitu apabila

suatu konduktor yang berupa kumparan yang dialiri listrik arus searah maka

kumparan tersebut akan menjadi magnet sehingga akan menghasilkan fluks-fluks

magnet. Apabila kumparan medan yang telah diberi arus eksitasi diputar dengan

kecepatan tertentu, maka kumparan jangkar yang terdapat pada stator akan terinduksi

oleh fluks-fluks magnet yang dihasilkan oleh kumparan medan sehingga akan

dihasilkan tegangan listrik bolak-balik. Besarnya tegangan yang dihasilkan

tergantung kepada besarnya arus eksitasi dan putaran yang diberikan pada rotor.

Semakin besar arus eksitasi dan putaran, maka akan semakin besar tegangan yang

akan dihasilkan oleh sebuah generator.

Sistem eksitasi generator sinkron terus mengalami perkembangan seiring

dengan peningkatan kapasitas generator itu sendiri. Pada generator sinkron, arus

medan yang diperlukan untuk membangkitkan medan magnet rotor disuplai dari

sumber daya arus searah tertentu. Karena kumparan medan terletak pada rotor yang

berputar, maka diperlukan perancangan khusus untuk membentuk rangkaian sumber

daya arus searah terhadap kumparan medan.

Penggunaan slipring dan sikat, biasanya digunakan pada generator yang

berkapasitas kecil. Slipring ini terbuat dari bahan metal yang biasanya telah


terpasang pada poros mesin tetapi terisolasi dari poros tersebut. Dimana kedua ujung

belitan medan pada rotor dihubungkan ke slipring tersebut. Dengan menghubungkan

terminal positif dan negatif dari sumber arus searah ke slipring melalui sikat, maka

belitan medan akan mendapatkan suplai energi listrik arus searah dari sumber luar.

Penggunaan slipring dan sikat menimbulkan sedikit masalah ketika digunakan untuk

mensuplai sumber tegangan arus searah ke belitan medan pada generator sinkron,

karena penggunaan slipring dan sikat ini menambah biaya perawatan pada mesin.

Selama pemakaian, slipring dan sikat ini harus diperiksa secara teratur. Bahkan

dengan pemakaian slipring dan sikat ini dapat menyebabkab rugi-rugi daya yang

cukup besar akibat adanya drop tegangan pada terminal sikat, terutama pada mesin

yang arus medannya cukup besar. Oleh karena itu untuk mengatasi masalah ini maka

digunakanlah penguatan statis.

Untuk generator berkapasitas besar, penguat tanpa sikat digunakan untuk

mensuplai arus searah ke beliatan medan yang ada pada rotor mesin. Penguat tanpa

sikat ini merupakan sebuah generator kecil dimana rangkaian medannya berada di

stator, sedangkan jangkarnya berada di rotor. Daya keluaran tiga fasa dari generator

penguat ini disearahkan oleh penyearah untuk mendapatkan sumber arus searah.

III.2 METODE EKSITASI PADA GENERATOR SINKRON

Berdasarkan cara penyaluran arus searah pada rotor generator sinkron, sistem

eksitasi terdiri atas dua jenis yaitu sistem eksitasi dengan menggunakan sikat (brush

excitation) dan sistem eksitasi tanpa menggunakan sikat ( brushless). Ada dua jenis

sistem eksitasi dengan menggunakan sikat yaitu :


1. Sistem eksitasi konvensional (menggunakan generator arus searah).

2. Sistem eksitasi statis.

Sedangkan sistem eksitasi tanpa menggunakan sikat terdiri dari :

1. Sistem eksitasi dengan menggunakan baterai.

2. Sistem eksitasi dengan menggunakan Permanent Magnet Generator (PMG).

Untuk generator sinkron berkapasitas besar, penguat tanpa sikat digunakan

untuk mensuplai arus searah ke belitan medan yang terdapat pada rotor mesin.

Penguat tanpa sikat ini merupakan sebuah generator arus bolak balik yang memiliki

poros yang sama dengan generator sinkron. Generator penguat ini memiliki belitan

medannya terdapat di stator, sedangkan belitan jangkarnya terdapat di rotor.

Keluaran dari generator penguat ini disearahkan oleh penyearah kemudian disuplai

pada rotor generator utama.

III.2.1 Sistem Eksitasi Konvensional ( Menggunakan Generator Arus Searah)

Untuk sistem eksitasi yang konvensional, arus searah diperoleh dari

sebuah generator arus searah berkapasitas kecil yang disebut eksiter. Generator

sinkron dan generator arus searah tersebut terkopel dalam satu poros, sehingga

putaran generator arus searah sama dengan putaran generator sinkron.

Tegangan yang dihasilkan oleh generator arus searah ini diberikan ke belitan

rotor generator sinkron melalui sikat karbon dan slip ring. Akibatnya arus searah

mengalir ke dalam rotor atau kumparan medan dan menimbulkan medan magnet

yang diperlukan untuk dapat menghasilkan tegangan arus bolak-balik. Dalam


keadaan ini bila generator diputar oleh penggerak mula maka dibangkitkan tegangan

bolak-balik pada kumparan utama yang terletak di stator generator sinkron.

Pada generator konvensional ini ada beberapa kerugian yaitu: Generator arus

searah merupakan beban tambahan untuk penggerak mula. Penggunaan slip ring dan

sikat menimbulkan masalah ketika digunakan untuk mensuplai sumber arus searah

pada belitan medan generator sinkron. Terdapat sikat arang yang menekan slip ring

sehingga timbul rugi gesekan pada generator utamanya. Selain itu pada generator

arus searah juga terdapat sikat karbon yang menekan komutator. Selama pemakaian,

slip ring dan sikat harus diperiksa secara teratur, generator arus searah juga memiliki

keandalan yang rendah. Karena hal-hal seperti di atas dipikirkan hubungan lain dan

dikembangkan apa yang dikenal sebagai generator sinkron dengan static exciter

(penguat statis). Gambar 3.1 adalah sistem eksitasi yang menggunakan generator

arus searah.

GeneratorSinkron

GeneratorSinkron Generator

Arus searah

Generator Arus searah

Gambar 3.1 Sistem Eksitasi Menggunakan Generator Arus Searah


III.2.2 Sistem Eksitasi Statis

Sistem eksitasi statis menggunakan peralatan eksitasi yang tidak bergerak

(static), artinya peralatan eksitasi tidak ikut berputar bersama dengan rotor generator

sinkron.

Sistem eksitasi satis (static excitation system) atau disebut juga dengan self

excitation merupakan sistem eksitasi yang tidak memerlukan generator tambahan

sebagai sumber eksitasi generator sinkron. Sumber eksitasi pada sistem eksitasi statis

berasal dari tegangan output generator itu sendiri yang disearahkan terlebih dahulu

dengan menggunakan penyearah thyristor.

Pada mulanya pada rotor ada sedikit magnet sisa, magnet sisa ini akan

menimbulkan tegangan pada stator, tegangan ini kemudian masuk dalam penyearah

dan dimasukkan kembali pada rotor, akibatnya medan magnet yang dihasilkan makin

besar dan tegangan AC akan naik demikian seterusnya sampai dicapai tegangan

nominal dari generator AC tersebut. Biasanya penyearah itu juga mempunyai

pengatur sehingga tegangan generator dapat diatur konstan. Bersama dengan

penyearah, blok tersebut sering disebut AVR.

Dibandingkan dengan generator yang konvensional generator dengan sistem

eksitasi statis ini memang sudah jauh lebih baik yaitu tidak ada generator arus searah

(yang keandalannya rendah) dan beban generator arus searah pada penggerak utama

dihilangkan. Eksiter diganti dengan eksiter yang tidak berputar yaitu penyearah

karena itu disebut eksiter statis. Gambar 3.2 berikut adalah sistem eksitasi statis.


AVR

PTKonverter

Sistem tiga fasaTransformator

eksitasi

Generator Sinkron

CT

Gambar 3.2 Sistem Eksitasi Statis

Untuk keperluan eksitasi awal pada generator sinkron, maka sistem eksitasi

statis dilengkapi dengan field flashing. Hal ini dibutuhkan karena generator sinkron

tidak memiliki sumber arus dan tegangan sendiri untuk mensuplai kumparan medan.

Penggunaan slip ring dan sikat pada eksitasi ini menyebabkan sistem eksitasi ini

tidak efesian dan efektif.

III.2.3 Sistem Eksitasi Menggunakan Baterai

Sistem eksitasi tanpa sikat diaplikasikan pada mesin sinkron, dimana suplai

arus searah ke belitan medan dilakukan tanpa melalui sikat. Arus searah untuk suplai

eksitasi untuk awal start generator digunakan suplai dari baterai, yang sering

dinamakan penguat mula, dimana arus ini selanjutnya disalurkan ke belitan medan ac

exciter. Tegangan keluaran dari generator sinkron ini disearahkan oleh penyearah


yang menggunakan dioda, yang disebut rotating rectifier, yang diletakkan pada

bagian poros ataupun pada bagian dalam dari rotor generator sinkron, sehingga

rotating rectifier tersebut ikut berputar sesuai dengan putaran rotor, seperti pada

gambar 3.3 berikut :

Stat

orR

otor

Eksiter

Penyearah tiga fasa

Generator sinkron

Kumparan jangkar eksiter

Kumparan utama medangenerator

Output tiga fasa

Kumparan utama jangkar generator

Kumparan medan Eksiter

Baterai

Gambar 3.3 Sistem Eksitasi Dengan Menggunakan Baterai

Dari gambar 3.3 diatas, untuk menghindari adanya kontak geser pada bagian

rotor generator sinkron, maka penguat medan generator dirancang sedemikian

sehingga arus searah yang dihasilkan dari penyearah langsung disalurkan ke bagian

belitan medan dari generator utama. Hal ini dimungkinkan karena dioda penyearah

ditempatkan pada bagian poros yang dimiliki bersama-sama oleh rotor generator

utama dan penguat medannya. Arus medan pada generator utama dikontrol oleh arus

yang mengalir pada kumparan medan generator penguat (Eksiter).


Setelah tegangan generator mencapai tegangan nominalnya maka catu daya

DC (baterai) biasanya dilepas dan digantikan oleh Penyearah. Penguatan yang

dipakai adalah sistem self exitation system yaitu sistem dimana sumber daya untuk

penguatnya diperoleh dari keluaran tiga fasa generator itu sendiri. Gambar 3.4

menggambarkan sistem eksitasi tanpa sikat dengan suplai tiga fasa.

Stat

orR

otor

Eksiter

Penyearah tiga fasa

Generator sinkron

Kumparan jangkar eksiter


Output tiga fasa

Kumparan utama jangkar generator

Input tiga fasa

Kumparan medan Eksiter

Gambar 3.4 Sistem Eksitasi Dengan Suplai Tiga Fasa

Pada Gambar 3.4, untuk membangkitkan arus medan digunakan Penyearah,

dimana arus yang diserahkan diperoleh dari keluaran tiga fasa generator itu sendiri

melalui transformator atau sering disebut Eksitasi Transformator, berfungsi

menurunkan tegangan keluaran generator untuk disuplai pada Penyearah.


III.2.4 Sistem Eksitasi Menggunakan Permanent Magnet Generator

Suatu generator sinkron harus memiliki sebuah medan magnet yang berputar

agar generator tersebut menghasilkan tegangan pada statornya. Medan magnet ini

dapat dihasilkan dari belitan rotor yang disuplai dengan sumber listrik arus searah.

Cara lain untuk menghasilkan medan magnet pada rotor adalah dengan

menggunakan magnet permanen yang diletakkan pada poros dari generator tersebut.

Generator yang menggunakan magnet permanen sebagai sumber eksitasinya ini

disebut dengan Permanen magnet generator (PMG).

Generator sinkron yang berkapasitas besar biasanya menggunakan sistem

eksitasi brushless yang dilengkapi dengan permanen magnet generator. Hal ini

dimaksudkan agar sistem eksitasi dari generator sama sekali tidak tergantung pada

sumber daya listrik dari luar mesin itu. Pada gambar 3.5 dapat kita lihat bentuk

skematik dari Sistem eksitasi dengan menggunakan Permanent Magnet Generator.

Magnet permanen

Pilot eksiter Eksiter Generator Sinkron

PenyearahTigaFasa

Kumparan JangkarEksiter

Output tiga fasa

Kumparan utama Jangkar Generator

Kumparan jangkarPilot eksiter

MedanPilot eksiter


Kumparan medaneksiter

PenyearahTigaFasaSt

ator

R

otor

Gambar 3.5 Sistem eksitasi dengan menggunakan Permanent Magnet Generator


Dari Gambar 3.5, bahwa pada bagian mesin yang berputar (rotor) terdapat

magnet permanen, kumparan jangkar generator eksitasi, kumparan medan generator

utama. Hal ini memungkinkan generator tersebut tidak menggunakan slip ring dan

sikat dalam pengoperasiaanya sehingga lebih efektif dan efesien.


BAB IV

SISTEM EKSITASI MENGGUNAKAN PERMANEN MAGNET

GENERATOR DI PT. MANUNGGAL WIRATAMA (SUN PLAZA)

IV.1 UMUM

Sun Plaza dengan pengelola PT. Manunggal Wiratama sebagai salah satu

pusat perbelanjaan dan pusat bisnis yang terbesar di Medan, mengutamakan

penyediaan sumber listrik yang kontinyu guna melayani pengunjung maupun

penyewa. Sistem kelistrikan di Sun Plaza disuplai dua sumber listrik yaitu PLN dan

pusat pembangkit listrik sendiri PLTD yaitu terdiri dari lima unit generator sinkron

(5 x 2 MVA) yang dipararelkan.

Arus eksitasi mempunyai peranan yang sangat penting dalam menghasilkan

tegangan induksi pada belitan jangkar generator sinkron yang akan disalurkan keluar

melalui terminal generator tersebut. Sistem eksitasi yang digunakan pada generator

di pusat PLTD Sun Plaza adalah sistem eksitasi tanpa sikat dengan menggunakan

permanent magnet generator atau sering disebut sistem eksitasi bertingkat, dan sikat

digantikan oleh diode yang berputar.

Generator penguat pertama disebut Pilot Eksiter (PMG) dan generator

penguat kedua disebut Eksiter Utama (penguat utama). Eksiter Utama adalah

generator arus bolak-balik dengan kutub magnet yang ada pada statornya. Rotornya

menghasilkan arus bolak-balik yang kemudian disearahkan oleh dioda-dioda yang

berputar pada poros Eksiter Utama ini (yang satu poros dengan generator utama).

Arus searah yang dihasilkan oleh dioda-dioda yang berputar ini menjadi arus penguat


generator utama tersebut. Pilot Eksiter berupa generator arus bolak-balik dengan

rotor berupa kutub magnet permanen yang berputar dan mengimbas tegangan bolak-

balik pada lilitan statornya. Tegangan bolak-balik ini kemudian disearahkan dan

kemudian dialirkan ke kutub-kutub magnet yang ada pada stator Eksiter Utama.

Besarnya arus searah yang menuju ke kutub-kutub Eksiter Utama ini diatur oleh

pengatur tegangan otomatis (automatic voltage generator/AVR), karena besarnya

arus ini mempengaruhi besarnya arus yang dihasilkan Eksiter Utama juga akan

mempengaruhi besarnya tegangan yang dihasilkan oleh Generator Utama.

Diagram satu garis sistem kelistrikan Sun Plaza seperti Gambar 4.1 berikut

ini :

2MVA, 3Ф 50Hz, 380V1500RPM

2MVA, 3Ф 50Hz, 380V1500RPM

2MVA, 3Ф 50Hz, 380V1500RPM

2MVA, 3Ф 50Hz, 380V1500RPM

2MVA, 3Ф 50Hz, 380V1500RPM

380 V

3200 A380 V

3200 A380 V

3200 A380 V

3200 A380 V

3200 A380 V

6300 A380 V

6300 A380 V

6300 A380 V

4 MVA0.4/20 KV

4 MVA0.4/20 KV

4 MVA0.4/20 KV

630 A 630 A 630 A

PLN

3 × 1250 KVA 2 × 1250 KVA 2 × 1600 KVA 2 × 1250 KVA 2000 KVA

400 A 400 A 400 A 400 A 400 A 400 A

2000 A 2000 A 2000 A 2000 A 2000 A 2000 A

3150 KVA

Gambar 4.1 Diagram satu garis sistem kelistrikan Sun Plaza


IV.2 PERALATAN YANG DIGUNAKAN

PLTD di Sun Plaza menggunakan generator sinkron buatan Mitsubishi Heavy

Industries, Ltd. Generator ini menggunakan sistem eksitasi dengan menggunakan

generator magnet permanen.

Spesifikasi generator yang digunakan pada PLTD ini adalah sebagai berikut :

Model : Mitsibishi MGS Series 2500C

Type Model : MG-HC7H

Jumlah Fasa : 3

Jumlah kutub : 4

Putaran : 1500 rpm

Frekuensi : 50 Hz

Daya keluaran : 2000 kVA

Kapasitas Daya Aktif : 1600 kW

Rating Tegangan : 380 V

Rating arus : 3000 A

Faktor daya : 0.8 lag

Eksitasi : 52 V / 2.9 A

Sistem penguatan : Sendiri (PMG - AVR MX321)

Media pendingin : Udara

Tahanan belitan stator : 0.00126 Ohm

Tahanan belitan rotor : 1.85 Ohm


Diagram dari sistem eksitasi dengan menggunakan PMG dapat dilihat pada

Gambar 4.2.

Poros

AVR

Stator PMG

RotorPMG

Output

Penyearah

Generator Utama

Stator

Rotor

EksiterPilot Eksiter

Rotor

Stator

1 3

2

4

IsolatingTransformer

Gambar 4.2 Diagram sistem eksitasi dengan menggunakan PMG

Semua peralatan pada Gambar 4.2 di atas bekerja dalam satu koordinasi

sehingga apabila salah satu peralatan tidak berfungsi maka proses eksitasi tidak dapat

berlangsung, dari Gambar 4.2 di atas diperoleh ada 4 (empat) bagian utama dalam

menghasilkan arus eksitasi pada generator sinkron yaitu :

1. PMG (Pilot Eksiter)

2. Automatic Voltage Generator(AVR)

3. Eksiter Utama (Penguat Utama)

4. Rotating Diodes (Penyearah)

Bila terjadi penurunan tegangan keluaran generator utama, maka arus ekistasi

yang disuplai pada rotor generator utama harus dinaikkan sampai generator bekerja

pada tegangan nominal. Karena rotor PMG adalah magnet permanen, maka daya


keluaran dari PMG adalah konstan, arus eksitasi generator utama hanya bisa diatur

dengan mengatur arus eksitasi yang disuplai pada generator eksiter, dimana dalam

hal ini AVR yang dilengkapi alat pengontrol arus medan mengatur arus eksitasi yang

disuplai pada generator eksiter. Bila arus eksitasi generator eksiter dinaikkan maka

tegangan yang dihasilkan eksiter juga semakin besar.

IV.2.1 PMG (Pilot Eksiter)

Seperti halnya generator sinkron biasa, konstruksi PMG hampir sama dengan

generator sinkron arus bolak-balik, kumparan jangkar diletakkan pada bagian stator

dan kumparan medan digantikan oleh magnet permanen yang diletakkan

dipermukaan atau ditanam dibagian rotor sehingga tidak memerlukan sumber

eksitasi. Magnet yang diletakkan dipermukaan rotor dan generator dioperasikan

pada kecepatan tinggi maka diperlukan alat penopang yang terbuat dari campuran

baja atau fiber carbon yang menahan magnet permanen. Secara umum komponen

permanent magnet generator terdiri dari stator, rotor dan magnet permanen.

1. Stator

Stator adalah bagian yang diam dari generator yang berfungsi sebagai

tempat kumparan jangkar. Bentuk sator pada PMG terdiri dari dua yaitu : yang

memiliki alur (slot) dan tanpa memiliki alur (slot).

a. Stator tanpa menggunakan alur

Pada generator ini kumparan jangkar diletakan di celah udara

generator sehingga jumlah belitan lebih banyak karena ruang yang lebih

besar, sehingga menghasilkan rugi-rugi konduktor yang rendah karena arus


yang mengalir lebih sedikit pada setiap kumparan. Ruang kosong celah udara

lebih besar dibandingkan dengan stator dengan menggunakan alur karena

kumparan jangkar berada pada celah udara sehingga kerapatan fluksi

berkurang, seperti pada gambar 4.3 berikut.

Gambar 4.3 Stator tanpa menggunakan alur

b. Stator dengan Alur (slot)

Alur berfungsi sebagai tempat meletakkan kumparan jangkar. Dengan

menggunakan alur akan diperoleh jarak yang yang dekat antara kumparan

dengan magnet untuk memngurangi kebocoran fluksi. Stator dengan

menggunakan alur dapat dilihat pada gambar 4.4 berikut ini :

Gambar 4.4 Stator dengan menggunakan alur


2. Rotor

Rotor adalah bagian yang berputar, rotor merupakan tempat meletakkan

magnet permanen, dimana pada inti rotor tersebut telah dibentuk ruang untuk

meletakkan magnet permanen. Rotor dari sebuah permanent magnet generator

seperti pada gambar 4.5 berikut.

Gambar 4.5 Rotor permanent magnet generator

3. Magnet Permanen

Bahan ferromagnetik adalah bahan yang paling sering digunakan. Material

magnet permanen yg sering digunakan adalah Alnico, Ferrites , SmCo material,

NdFeB material.

Pada Gambar 4.6 terlihat bentuk sederhana dari PMG.

Gambar 4.6 Konstruksi PMG


Pada sistem eksitasi ini, sumber eksitasi dihasilkan oleh sebuah generator

kecil dengan menggunakan Permanent Magnet generator (PMG). Pilot Eksiter

merupakan generator yang memiliki magnet permanent. Oleh karena itu, generator

ini sering disebut dengan Permanent Magnet Generator (PMG). Magnet permanen

yang dimiliki oleh PMG ini terletak pada rotor sehingga apabila diputar akan

memotong garis-garis gaya yang ada pada stator sehingga menimbulkan tegangan

imbas pada stator. Tegangan imbas yang dihasilkan merupakan arus bolak-balik.

Rotornya merupakan sebuah magnet permanen yang terletak seporos dengan

penguat utama dan generator utama, sedangkan pada statornya terdapat belitan

jangkar sebagai tempat dihasilkannya tegangan induksi dari magnet permanen yang

berputar. Daya yang dihasilkan oleh PMG ini merupakan sumber eksitasi pertama

yang akan disearahkan melalui AVR dan selanjutnya diteruskan ke pengeksitasi

utama (eksiter utama).

Pada saat generator belum beroperasi atau PMG belum berputar, rotor PMG

telah menghasilkan fluks magnetik yang konstan. Hal ini disebabkan karena rotor

dari PMG ini adalah magnet permanen. Fluks magnetik yang ditimbulkan oleh PMG

tersebut akan diinduksikan pada kumparan jangkar (stator). Sehingga pada kumparan

rotor tersebut akan dihasilkan fluksi magnet yang konstan. Namun pada stator

tersebut belum dihasilkan tegangan induksi karena belum ada perubahan fluks

terhadap waktu.

Magnet permanen apabila diputar fluks magnet akan memotong garis-garis

gaya yang ada pada stator sehingga menimbulkan tegangan imbas pada stator.

Tegangan imbas yang dihasilkan merupakan arus bolak-balik.


Pada saat generator diputar dari putaran nol sampai mencapai kecepatan

nominal, maka pada rotor PMG akan dihasilkan medan putar. Medan putar ini akan

diinduksikan pada stator. Sehingga pada stator tersebut akan dihasilkan fluks

magnetik yang melingkupi suatu kumparan akan menimbulkan gaya gerak listrik

(ggl) induksi pada ujung-ujung kumparan tersebut.

Hasil pengukuran tegangan dan arus keluaran PMG yang pernah dilakukan

adalah sebesar 170 Volt dan 3 Amp, dimana saat itu salah satu Generator bekerja

dengan keluaran daya 1350 kW, frekuensi 50.03 Hz, putaran 1500rpm, dan Arus

keluaran generator 2190 Amp pada tegangan 380 Volt.

PMG ini memiliki data spesifikasi sebagai berikut :

Tegangan : 170 Vac

Arus : 3 A / Phase

Frekuensi : 100 Hz

Fasa : 3 fasa 3 kawat

Jumlah Kutub : 8

Tahanan belitan satator : 2.6 Ohm

Gambar konstruksi dari rotor dan sator dari Permanent magnet generator

seperti pada Gambar 4.7.


Gambar 4.7 Konstruksi rotor dan stator dari Permanent Magnet Generator

IV.2.2 Automatic Voltage Generator (AVR)

Tegangan yang dihasilkan oleh generator tidak selalu dihasilkan sesuai

dengan ratingnya. Tegangan ini dapat turun atau lebih besar tergantung dengan jenis

beban dan besarnya beban. Untuk beban induktif, tegangan pada generator dapat

turun sehingga perlu menaikkan arus eksitasi yang diberikan, sedangkan untuk beban

kapasitif, tegangan yang dihasilkan oleh generator dapat naik sehingga arus eksitasi

diturunkan. Untuk menjaga tegangan keluaran generator tetap maka perlu dilakukan

penambahan atau pengurangan arus eksitasi. Pengaturan tegangan pada generator

agar tegangan keluarannya tetap adalah dengan menggunakan suatu rangkaian

pengatur tegangan yang terdiri dari beberapa rangkaian yang saling mendukung yang

sering disebut dengan Automatic Voltage Regulator (AVR).

Pengatur tegangan yang digunakan adalah AVR MX321, merupakan AVR

jenis thyristor, dimana daya masukan adalah sumber tiga fasa dari PMG yang

kemudian disearahkan oleh power rectifier yang terdiri dari penyearah thyristor yang

merupakan bagian dari AVR MX321. Disamping sebagai pengatur tegangan,


rangkaian AVR juga dilengkapi alat pengontrol untuk menjamin keandalan dari

generator. AVR dihubungkan dengan belitan stator generator utama melalui isolating

transformer yang berfungsi mengontrol daya yang disuplai pada stator eksiter dan

sampai pada belitan rotor generator utama untuk menjaga tegangan keluaran pada

batas yang ditetapkan, jadi tugas utama dari AVR ini adalah :

a. Untuk mengatur keluaran tegangan generator

b. Untuk mengatur arus ekistasi

c. Untuk mengatur Volt/Hertz

Diagram skematik proses eksitasi menggunakan AVR MX321 dapat dilihat

pada Gambar 4.8 dan tampilan dari AVR MX321 seperti pada Gambar 4.9.

PMGACExcGen

VD SMXVED

PSN

OEL

MEL

V/Hz

PCR

PGR

PT

90R

Rotating Rectifier41E Thyristor

0 Vdc - (Negative)+ (Positive)

Auto

70E

(1)(2)

(3)

(4)

(5)

Firing Circuit

Reff

(1) 380 V(2) 380 V(3) 380 V

PT = Potensial Transformer90 R = Voltage Setter (90R)VD = Voltage DetectorVED = Voltage Error DetectorSMX = Signal MixerAuto = Switch Auto Follower70 E = Voltage Setter (70E)PCR = Pulse Control Regulator CardPGR = Pulse Generator Regulator cardOEL = Over Excitation LimitterMEL = Minimum Excitation LimitterV/Hz = Over Flux ProtectionThy = Module ThyristorPSN = Netral Power SupplyReff = Refferensi Voltage41 E = Excitation Breaker

Gambar 4.8 Diagram prinsip kerja AVR


Gambar 4.9 Tampilan AVR MX321

Data spesifikasi AVR MX321 sebagai berikut ini :

- Input (PMG) Tegangan : 170 – 220 V ac

Arus : 3 A/Phase

Frekuensi : 100 – 120 Hz nominal

Fasa : 3 Fasa 3 kawat

- Output Tegangan : max 120 V dc

Arus : max 3.7 A

- Proteksi Tegangan lebih AVR : 300 V ac

- Proteksi Eksitasi Lebih : 75 V dc

- Sinyal masukan Tegangan : 170 – 250 V ac max

Frekuensi : 50 – 60 Hz


Skematik komponen AVR MX321 dapat dilihat pada Gambar 4.10.

Gambar 4.10 Skematik AVR MX321

Dari skematik AVR MX321 pada Gambar 4.10 ada beberapa bagian penting

dalam proses eksitasi yaitu :

a. Potential Divider and Rectifier

Potential Divider and Rectifier berfungsi menerima sinyal tegangan ac

keluaran generator utama sedangkan Rectifier berfungsi mengubah sinyal

tegangan ac menjadi sinyal tegangan dc untuk dikuatkan pada Amplifier.

b. 3 phase rectifier

3 phase rectifier berfungsi memonitor arus keluaran generator utama, yang

merupakan penyearah tiga fasa yang mengubah sinyal ac menjadi sinyal dc.

c. Amplifier

Amplifier berfungsi membandingkan sinyal tegangan keluaran generator

utama dengan tegangan referensi dan selisihnya (error) akan dikuatkan ke error


detector untuk memberikan sinyal kontrol untuk Power Control Device. Ramp

Generator dan Level Detector berfungsi mengontrol periode konduksi dari Power

control Device untuk menjaga tegangan pada tegangannominal.

d. Power Supply

Power Supply berfungsi menyediakan daya untuk rangkaian AVR.

e. Synchronising Circuit

Synchronising Circuit atau UFRO (Under Frequency Roll Off) berfungsi

menjaga hubungan antara tegangan dan frekuensi tetap kontsan (Volts/Hz).

Karakteristik Volts/Hz seperti pada Gambar 4.11.

Gambar 4.11 Karakteristik Volts/Hz

AVR berkoordinasi dengan sistem proteksi putaran rendah yang memberikan

karakteristik Volts/Hz ketika putaran generator dibawah set point, frekuensi

minimum disetting pada level 47 Hz.

f. Power Control Device

Power Control Device berfungsi mengatur atau mengubah-ubah besarnya

arus eksitasi yang disuplai pada rotor eksiter setelah mendapat sinyal dari

Amplifier.


g. Circuit Breaker

Circuit Breaker berfungsi memutuskan daya pada AVR dan generator eksiter

jika terjadi gangguan tegangan lebih atau gangguan eksitasi lebih.

h. Over Excitation Detector

Over Excitation Detector berfungsi memonitor tegangan eksitasi yang

disuplai pada eksiter. Tegangan eksitasi maksimum dibatasi atau disetting pada

level 70 Volt +/-5%. Jika terjadi kenaikan tegangan eksitasi melebihi nilai

settingan maka over excitation detector memberikan sinyal untuk membuka

excitation circuit breaker.

i. Over Voltage Detector

Over Voltage Detector berfungsi memonitor tegangan pada terminal keluaran

generator utama dan memberikan sinyal untuk membuka Circuit Breaker

(excitaton circuit breaker) utnuk memutuskan daya pada Eksiter dan AVR pada

saat terjadi tegangan lebih pada generator utama. Alat proteksi tegangan lebih

disetting pada level 437 Volt +/-5%. Terminal AVR (E1, E0) dihubungkan pada

kumparan stator generator utama.

j. Thyristor Rectifier

Thyristor Rectifier merupakan penyearah thyristor konverter gelombang

penuh tiga fasa, berfungsi mengubah arus bolak-balik menjadi arus searah agar dapat

digunakan sebagai sumber eksitasi pada generator eksiter. Dengan menggunakan

penyearah thyristor, maka besarnya arus eksitasi dapat diatur dengan cara mengatur

sudut penyalaan thyristor. Peralatan yang mengubah-ubah sudut penyalaan dilakukan

oleh peralatan kontrol yang terdapat pada AVR yaitu melalui Power Control Device.


Prinsip kerja dari penyearah thyristor adalah melewatkan arus sesuai dengan

besarnya sudut penyalaan yang diberikan pada gerbangnya. Jika arus eksitasi

generator eksiter didefenisikan sebagai Iex, maka :

ex

exex R

VI =

Dimana tegangan eksitasi sebesar :

απ

CosV

V mex

33=

= −

m

exex

VRI

Cos33

1 πα

Dimana : Iex = arus eksitasi

Vex = tegangan eksitasi

Rex = tahanan medan eksiter

Vm = puncak tegangan masukan

α = sudut penyalaan thyristor


Diagram satu garis generator sinkron dapat dilihat seperti pada Gambar 4.12

berikut :

Gambar 4.12 Diagram satu garis generator sinkron


Rangkaian kontrol generator sinkron dapat dilihat seperti pada Gambar 4.13 berikut :

Gambar 4.13 Rangkaian kontrol generator sinkron


IV.2.3 Eksiter Utama (Penguat Utama)

Penguat utama adalah sebuah generator sinkron dimana pada statornya

terdapat belitan medan tempat dialirkannya arus eksitasi, sedangkan rotor berfungsi

sebagai tempat dililitkannya belitan jangkar yang akan mengeluarkan daya dari

Penguat utama. Arus eksitasi untuk Penguat Utama ini diperoleh dari keluaran

Generator magnet permanen yang telah disearahkan terlebih dahulu oleh penyearah

thyristor yang terdapat di dalam komponen AVR. Besar kecilnya daya yang

dihasilkan oleh Eksiter ini ditentukan oleh sudut penyalaan thyristor yang diatur oleh

AVR sesuai dengan kebutuhan arus eksitasi. Daya keluaran dari Penguat Utama

disearahkan oleh rotating rectifier dan selajutnya akan digunakan sebagai arus

eksitasi bagi generator utama.

Pada generator penguat ini, arus eksitasi dialirkan pada kumparan medan

yang terletak pada stator, alasan diletakkan kumparan medan pada stator adalah

untuk mempermudah aliran arus penguatan ke kumparan medan di rotor generator

utama. Ketika stator diberikan arus penguatan dan rotor sudah berputar maka akan

timbul fluks magnet yang berubah-ubah terhadap waktu pada kumparan medan.

Fluks tersebut akan diinduksikan kumparan jangkar pada rotor, maka akan timbul

tegangan induksi pada kumparan jangkar tersebut. Tegangan keluaran eksiter inilah

yang kemudian disearahkan dan digunakan sebagai sumber eksitasi pada generator

utama. Eksiter ini memiliki spesifikasi sebagai berikut :

Tipe : Rotating Armature

Jumlah kutub : 4

Jumlah fasa : 3


Frekuensi : 50 Hz

Tegangan nominal : 220 Vac

Tahanan belitan rotor : 0.048 Ohm

Tahanan belitan stator : 17.5 Ohm

IV.2.4 Rotating Diodes

Keluaran dari Eksiter disearahkan sebelum di suplai sebagai sumber eksitasi

pada generator utama. Rotating Diodes merupakan rangkaian penyearah gelombang

penuh tiga fasa yang menyearahkan keluaran tegangan bolak-balik dari Eksiter.

Berdasarkan fungsi kerjanya, ada dua rangkaian penyearah yang digunakan pada

brushless exciter yaitu : penyearah statis dan penyearah berputar.

Penyearah statis merupakan penyearah yang digunakan untuk menyearahkan

arus bolak-balik yang dihasilkan oleh PMG untuk menyuplai Eksiter. Penyearah

statis merupakan jenis thyristor rectifier, dimana tegangan dapat diatur dengan

mengatur arus penyalaan sehingga besaran tegangan yang dihasilkan oleh thyristor

rectifier dapat diatur sesuai dengan arus penyalaan yang diberikan. Thyristor rectifier

ini merupakan bagian dari AVR MX321.

Sedangkan penyearah berputar merupakan dioda yang digunakan untuk

menyearahkan arus bolak-balik dari Eksiter untuk menyuplai arus medan pada

kumparan medan pada generator utama. Tegangan yang dihasilkan oleh kumparan

medan (pada rotor) Eksiter disearahkan menggunakan dioda ini. Karena kumparan

medan generator utama terletak pada rotor maka dioda ikut berputar dengan poros

generator sehingga disebut rotating rectifier. Pada dioda ini tidak ada pengontrolan


tegangan sehingga pengontrolan tegangan yang dihasilkan oleh rotating rectifier

diatur oleh thyristor rectifier yang terdapat pada AVR MX321. Rotating Diodes ini

terletak pada poros utama dan ikut berputar. Bagian utama dari rotating diodes ini

adalah dioda silikon yang dipasang dengan kuat pada permukaan sebuah roda atau

wheel berbentuk drum yang terbuat dari campuran baja berkekuatan tinggi. Rectifier

wheel dipasang dengan kuat pada poros dan dapat menahan besarnya gaya rotasi dan

torsi hubung singkat. Pada rangkaian penyearah gelombang penuh tiga fasa ini ada

enam buah dioda yang digunakan dan dilengkapi dengan Surge Suppressors, seperti

pada Gambar 4.14 berikut ini :

ExciterStator

Surg

e su

ppre

ssor Main

Rotor

n

Van

VbnVcn

Gambar 4.14 Rangkaian Penyearah Dioda Berputar dengan Surge Supressor

Rotating Diodes yang digunakan pada pembangkit ini adalah jenis RSK6001

tipe silicon rectifier.

IV.3 PROSES EKSITASI

Proses terjadinya eksitasi dari penguat pertama sampai generator utama

menghasilkan tegangan dapat dilihat pada Gambar 4.8.

Penguat pertama adalah generator sinkron 3Ф dengan magnet permanen pada

rotor. Hal ini dimaksudkan agar sistem eksitasi dari generator sama sekali tidak

tergantung pada sumber daya listrik dari luar mesin itu, karena rotor terbuat dari


magnet permanen maka menimbulkan fluks, jadi ggl imbas pada stator berasal dari

kutub-kutub magnet permanen pada rotor, namun pada saat kondisi rotor belum

berputar fluks-fluks pada rotor dalam keadaan diam dan pada stator belum dihasilkan

ggl induksi karena belum ada perubahan fluks terhadap waktu (dtdφ ). Generator

magnet permanen (PMG) menyediakan daya awal untuk penguatan pada Eksiter

melalui AVR MX 321 yang merupakan alat pengendali yang mengatur level arus

eksitasi pada kumparan medan Eksiter.

Penggerak mula (Prime Mover) dalam hal ini mesin diesel yang sudah

terkopel segera dioperasikan sehingga rotor secara perlahan berputar dari putaran nol

sampai putaran nominal 1500 rpm. Perputaran rotor tersebut sekaligus akan memutar

medan magnet yang dihasilkan oleh kumparan medan. Medan putar yang dihasilkan

pada rotor, akan diinduksikan pada kumparan jangkar sehingga pada kumparan

jangkar yang terletak di stator akan dihasilkan fluks magnetik yang berubah-ubah

besarnya setiap waktu. Adanya perubahan fluks magnetik yang melingkupi

kumparan stator akan menimbulkan ggl induksi pada ujung-ujung kumparan tersebut

sampai menghasilkan tegangan 3Ф 170 Volt.

Arus bolak-balik keluaran dari PMG ini salurkan ke AVR MX321 (terminal

P2, P3, P4). Power rectifier yang terpadat pada AVR berfungsi sebagai penyearah.

Daya keluaran berupa arus searah disalurkan sebagai sumber eksitasi pada Eksiter.

Jadi sumber eksitasi pada Eksiter adalah keluaran dari AVR MX321 (terminal XX,

X). Arus searah dari AVR dijadikan sebagai suplai arus eksitasi pada generator

penguat kedua (eksiter), yaitu generator sinkron 3Ф dimana kumparan medan tidak

berputar dan terletak pada stator, sedangkan pada rotor terdapat kumparan jangkar


(rotating armature). Sesuai dengan prinsip generator sinkron, maka pada rotor akan

dibangkikan tegangan sampai 220 Volt. Tegangan keluaran rotor eksiter inilah yang

kemudian disearahkan dan digunakan sebagai sumber eksitasi pada generator utama.

Arus bolak-balik yang dihasilkan oleh kumparan medan (pada rotor) eksiter

ini disearahkan menggunakan penyearah (dioda RSK6001), yang berputar pada

poros atau sering disebut dengan rotating diodes. Rotating diodes ini terdiri dari 6

set dioda yang merupakan rangkaian penyearah gelombang penuh tiga fasa yang

menyearahkan keluaran tegangan bolak-balik dari Eksiter. Arus searah yang

dihasilkan oleh dioda-dioda ini menjadi arus eksitasi generator utama.

Tegangan generator sinkron akan terus meningkat hingga mencapai tegangan

nominal seiring dengan bertambahnya putaran dan arus eksitasi. Setelah tegangan

terminal generator mencapai tegangan sinkronnya, maka generator tersebut dapat

dipararelkan dengan sistem.

AVR MX321 juga merespon sinyal tegangan yang diterima dari sebuah

transformator (isolating Transformer) yang berasal dari kumparan stator generator

utama (terminal 6,7,8). Dengan mengatur daya eksitasi yang diberikan pada Eksiter

berarti mengatur kebutuhan daya eksitasi pada kumparan medan generator utama

yang dapat dilakukan melalui penyearah berputar yang menyearahkan arus keluaran

kumparan jangkar Eksiter. Permanent Magnet Generator (PMG) menyediakan

sebuah sumber daya penguatan konstan tanpa tergantung kepada pembebanan stator

generator.

AVR dapat mendeteksi kecepatan mesin dan tegangan yang turun bersamaan

dengan kecepatan (UFRO), apabila berada dibawah kecepatan yang telah diatur


sebelumnya, mencegah penguatan yang berlebihan (over excitation) pada kecepatan

yang rendah. AVR ini juga memiliki proteksi terhadap penguatan yang lebih (over

excitation).

IV.4 OPERASI SISTEM EKSITASI

Alternator dan penguatannya adalah salah satu bagian sistem pembangkit

yang perlu dijaga dan dicegah dari gangguan, mengingat fungsi dari penguatan itu

sendiri adalah sebagai titik awal proses pembangkitan energi listrik, yaitu untuk

menghasilkan fluksi dalam pembangkitan ggl induksi dari alternator.

Nilai fluksi yang dihasilkan sebanding dengan arus penguat yang diberikan,

perubahan yang terjadi pada arus penguat sudah pasti pula akan mempengaruhi nilai

dari fluksi yang dihasilkan. Apabila fluksi yang dihasilkan oleh medan rotor berubah,

maka akan terjadi perubahan tegangan yang dibangkitkan pada stator, karena besar

tegangan yang dihasilkan pada stator generator berbanding lurus dengan fluksi yang

diinduksikan rotor. Hal ini dapat kita lihat dari persamaan berikut :

φCnE =

maka ; φ≈E

Dimana, AB.=Φ

HB .0µ= , dan cliNH .

=

Maka besarnya fluksi yang dihasilkan pada rotor adalah :

cl

AiN ...0µ=Φ


Dimana :

Φ : Fluksi yang dihasilkan

B : Fluksi magnet

H : Intensitas medan magnet

A : Luas penampang konduktor (dalam hal ini stator)

N : Jumlah lilitan (pada rotor)

i : Arus (dalam hal ini merupakan arus penguat)

μ0 : permeabilitas bahan konduktor (rotor)

lc : Panjang konduktor (rotor)

Berikut ini adalah data yang diperoleh dari operasi generator di PLTD PT.

Manunggal Wiratama :

Tabel 4.1 Operasi generator pada tanggal 04 juni 2009 Generator unit 4 :

Jam Generator - 4 KW VL (volt) n (rpm) PF Ia (A) If(A)

18.30 1297 380 1500 0.921 2139.6 0.73 19.00 1332 380 1500 0.921 2197.3 0.82 19.30 1248 380 1500 0.921 2058.7 0.73 20.00 1307 380 1500 0.921 2156.1 0.82 20.30 1121 380 1500 0.921 1849.2 0.69 21.00 1299 380 1500 0.921 2142.9 0.82 21.30 1180 380 1500 0.921 1946.6 0.70 22.00 647 380 1500 0.921 1067.3 0.36

Ia diperoleh dari perhitungan :

ϕCosIVP aL ...3=

ϕCosVPI

La ..3=


Data 1 :

6,2139921,0.380.3

000.297.1==aI Amp

Data 2 :

3,2197921,0.380.3

000.332.1==aI Amp

Data 3 :

7,2058921,0.380.3

000.248.1==aI Amp

Data 4 :

1,2156921,0.380.3

000.307.1==aI Amp

Data 5 :

2,1849921,0.380.3

000.121.1==aI Amp

Data 6 :

9,2142921,0.380.3

000.299.1==aI Amp

Data 7 :

6,1946921,0.380.3

000.180.1==aI Amp

Data 8 :

3,1067921,0.380.3

000.647==aI Amp


Dari Tabel 4.1 dapat dibuat grafik seperti pada Gambar 4.15 berikut :

200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000 2200 2400

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

0.9

Ia (A)

If (A)

Gambar 4.15 Karakteristik pengaturan (If=f(IL)) generator – 4

Tabel 4.2 Operasi generator pada tanggal 10 Juni 2009 Generator unit 2 :

Jam Generator - 2 KW VL (volt) n (rpm) PF Ia (A) If (A)

18.30 1298 380 1500 0.921 2141.26 0.75 19.00 1309 380 1500 0.921 2159.41 0.85 19.30 1302 380 1500 0.921 2147.86 0.75 20.00 1292 380 1500 0.921 2131.36 0.75 20.30 1156 380 1500 0.921 1907.01 0.67 21.00 1219 380 1500 0.921 2010.94 0.74 21.30 1393 380 1500 0.921 2297.98 0.91 22.00 550 380 1500 0.921 907.73 0.36



200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000 2200 2400

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

0.9

Ia (A)

If (A)


Tabel 4.3 Operasi generator pada tanggal 10 Juni 2009 Generator unit 4 :

Jam Generator 4 Output AVR

KW VL (volt) n (rpm) PF Ia (A) If (A)

18.30 1316 380 1500 0.921 2170.96 0.90 19.00 1314 380 1500 0.921 2167.66 0.90 19.30 1306 380 1500 0.921 2154.46 0.89 20.00 1310 380 1500 0.921 2161.06 0.89 20.30 1157 380 1500 0.921 1908.66 0.73 21.00 1232 380 1500 0.921 2032.38 0.89 21.30 1440 380 1500 0.921 2375.52 0.92 22.00 549 380 1500 0.921 905.66 0.40



200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000 2200 2400

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

0.9

Ia (A)

If (A)


Dari Gambar 4.15, 4.16, dan 4.17, menunjukkan pengaruh perubahan arus

beban (IL) terhadap arus medan (If) pada generator sinkron jika VL, n, dan Cos φ

konstan. Kenaikan arus beban (IL) akan menyebabkan perubahan tegangan terminal

(VL), agar tegangan terminal generator dapat dijaga konstan maka harus mengatur

ggl induksi yang dibangkitkan dengan mengatur arus medan (If).

IV.5 SISTEM PROTEKSI PROSES EKSITASI

Peralatan proteksi sangat penting dalam memonitor proses eksitasi untuk

menjaga kestabilan sistem. Dengan adanya peralatan proteksi maka gangguan selama

prose eksitasi dapat diatasi, sehingga tidak mengganggu sistem yang lain.


1. Proteksi Terhadap Tegangan Lebih

Proteksi tegangan lebih mencegah kerusakan pada dioda penyearah yang

diakibatkan oleh tegangan lebih, seperti surja hubung (switching surge) yang

berasal dari luar generator. Peralatan proteksi yang digunakan untuk mencegah

keadaan tersebut adalah Surge Suppressors.

Surge Suppressors dihubungkan dengan tiap-tiap elemen diode. Ketika

surja tegangan tinggi datang, maka arus listrik bertambah besar ratusan kali

dalam sesaat sehingga energi surja tersebut harus disalurkan ke tanah. Surge

Suppressors berada dalam keadaan membuang energi pada saat terjadi tegangan

tinggi. Rangkaian surge suppresors dapat dilihat pada Gambar 4.15. Su

rge

supp

ress

or MainRotor

Gambar 4.18 Rangkaian surge soppresors

2. Proteksi Terhadap Arus lebih

Proteksi arus lebih mencegah elemen diode break down, karena gangguan

hubung singkat pada medan atau arus surja yang besar. Peralatan proteksi yang

digunakan antara lain fuse yang berkecepatan tinggi, seperti pada Gambar 4.16

berikut.


FUSE

DIODA PENYEARAH

Gambar 4.19 Rangkaian fuse pada dioda penyearah

3. Field Breaker

Filed Breaker ini digunakan sebagai pemutus medan ke Eksiter. Filed

Breaker ini juga dilengkapi dengan discharging contact yang terhubung

dengan field discharging resistor. Field discharging resistor berfungsi untuk

melindungi rotor dari arus medan balik pada saat terjadi kerusakan pada

sistem eksitasi atau pada saat generator berhenti beroperasi. Jika terjadi

gangguan pada sistem eksitasi, maka field breaker akan membuka dan secara

otomatis discharging contact akan menutup, sehingga arus medan yang masih

tersimpan pada rotor dapat segera diperkecil dengan mengalirkan ke field

discharging resistor. Rangkaian filed breaker dapat dilihat pada Gambar 4.17.

ExciterGenerator

Field Coil

Discharge Resistor

Main Contact Discharge Contact

AVR

Gambar 4.20 Rangkaian Field Breaker


4. Diode Failure Detector

Diode failure detector berfungsi untuk mendeteksi diode yang tidak bekerja

atau rusak. Alat ini bekerja berdasarkan level arus ripple (ripple current)

keluaran dari Eksiter dan mengindikasikan apakah salah satu diode rusak,

terhubung singkat atau terbuka. Jika mendeteksi adanya diode yang gagal

maka secara otomatis akan memberikan perintah untuk mematikan sistem.

Data Teknis :

Suplai Tegangan DC 12 Volt

AC 200 – 280 Volt

Suplai Arus DC 0.2 A max

Waktu Respon 7 detik

Gambar 4.21 Skematik Diode Failure Detector

5. Excitation Loss Module

Kehilangan eksitasi dalam kondisi pararel dapat menyebabkan

gangguan seperti hilangnya sinkronisasi sistem. Excitation Loss Module

berfungsi memonitor kaluaran AVR dan memberikan sinyal kepada rele jika


terjadi gangguan berupa tanda alarm. Alat ini bekerja berdasarkan

karakteristik arus (rectifier ripple) pada belitan medan eksiter.

Data Teknis :

Suplai tegangan : 12 V

Arus : 25 ma

Waktu respon : 1.5 – 2 detik

Gambar 4.22 Skematik Excitation Loss Module


BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

V.1 KESIMPULAN

Dari hasil studi yang telah dilakukan, maka dapat diambil beberapa

kesimpulan yaitu :

1. Besarnya penguatan dari penguatan dari penguat utama tergantung dari besarnya

arus penguat dari AVR dan kecepatan putaran rotor.

2. Kenaikan arus beban (IL) akan menyebabkan perubahan tegangan terminal (VL),

agar tegangan terminal generator dapat dijaga konstan maka harus mengatur ggl

induksi yang dibangkitkan dengan mengatur arus medan (If).

3. Ada beberapa keuntungan sistem eksitasi tanpa sikat dengan menggunakan PMG

dibandingkan dengan sistem eksitasi yang menggunakan sikat yaitu : selama

generator beroperasi tidak memerlukan penggantian sikat, sehingga

meningkatkan kehandalan karena generator dapat beroperasi kontiniu dengan

waktu yang lama. Dengan tidak adanya sikat arang, maka biaya perawatan sistem

eksitasi dapat berkurang. Efesiensi tegangan generator dapat ditingkatkan karena

tidak terjadi jatuh tegangan pada sikat.

V.II SARAN

Perawatan dan pengujian pada peralatan-peralatan sistem eksitasi brushless

dengan PMG ini harus dilakukan secara berkala dan teliti. Hal ini dilakukan agar

efesiensi dan kontiniu operasi generator dapat ditingkatkan.


DAFTAR PUSTAKA

Bimbra, P. S, ”Generalized Circuit Theory of Electrical Machines”, Khanna

Publisher, India, 1975.

Chapman, Stephen J, “Electric Machinery Fundamentals”, Third Edition Mc Graw

Hill Companies, New York, 1999.

Fitzgerald, A. E., Charles Kingsley, JR, ”Electric Machinery”, McGraw-Hill Book

Company, Inc, New York, 1971.

Lister, Eugene C & Golding, Michael R., “Electric Circuits and Machines”, First

Canadian Edition, Canada, McGraw-Hill Ryerson Limited, 1987.

Marsudi, Djiteng, “Operasi Sistem Tenaga Listrik”, Penerbit Graha Ilmu,

Yogyakarta, 2006.

Mehta, V. K, “Principal of Electrical Machines”, S. Chand & Company Ltd, Ram

Nagar, New Delhi, 2002.

Rhasid, Muhammad H, ”Power Electronic : Circuits, Devices, and Applications”,

2ND ED, Prentice Hall, 1993.

Stamford AC Generators, “ Instalation, Service & Maintenance Manual”, Newage

International.

Theraja, B. L, “A Text Book of Electrical Technology”, New Delhi, S.Chand and

Company Ltd., 2001.

Wijaya, Mochtar, ”Dasar-dasar Mesin Listrik”, Penerbit Djambatan, Jakarta , 2001.

TUGAS AKHIR STUDI SISTEM EKSITASI DENGAN...

Documents

Transcript of TUGAS AKHIR STUDI SISTEM EKSITASI DENGAN...