Mesin Sinkron (Generator Sinkron/serempak)

Teknik Energi - Polban Generator Sinkron - 22
PERCOBAAN GS. 1
PENGUKURAN RESISTANSI BELITAN GENERATOR
SINKRON TIGA FASA
1.1. Tujuan
Setelah melakukan percobaan diharapkan mahasiswa
a. Dapat melakukan pengukuran resistansi belitan generator sinkron
b. Dapat menjelaskan metoda pengukuran resistansi belitan generator sinkron
c. Dapat menghitung besarnya resistansi generator sinkron
1.2. Dasar teori
Belitan generator sinkron ada 2 macam yaitu :
 belitan jangkar
 belitan medan
Pada umumnya belitan jangkar dari generator sinkron ini dihubungkan secara
bintang {Y}, belitan ini merupakan tempat diinduksikannya tegangan. Nilai
resistansi belitan jangkar relatif lebih kecil dibanding belitan medan. Belitan
medan mendapat supply arus searah dari luar.. Dalam pengukuran resistansi mesin
harus dalam keadaan diam (dingin). Untuk metode ini dilakukan dengan metode
volt ampere dengan memberikan supply arus searah.
1.3. Prosedur kerja
A. Pengukuran resistansi kumparan jangkar.
a. Buat rangkaian seperti gambar 1-1.
b. Atur voltage regulator pada posisi nol dan reostat pada posisi maksimum
c. On-kan power supply dan atur sehingga pembacaan alat ukur cukup jelas
terbaca (skala alat ukur kecil)
d. Catat meter-meternya untuk beberapa pengukuran.
e. Ulangi langkah-langkah tersebut untuk fasa yang lain

Gambar 1-1. Rangkaian percobaan 1
B. Pengukuran resistansi medan .
a. Buat rangkaian seperti pada gambar 1-2.
Gambar 1-2. Rangkaian percobaan 1
b. Atur voltage regulator pada posisi nol dan reostat pada posisi maksimum.
c. On-kan dan atur power supply sesuai petunjuk
d. Catat meter-meternya pada setiap kali perubahan
e. Ulangi langkah tersebut sampai 5 kali
U1
U2
V1 W1
V2 W2
A
V
A
V
U1
U2
V1 W1
V2 W2
F1
F2

1.4. Alat yang digunakan
a. Volt meter
b. Ampere meter
c. Reostat
1.5. Data hasil pengukuran
Belitan Jangkar
N0. U1 – U2 V1 – V2 W1 – W2
1 A V A V A V
2
3
4
5
Belitan medan
N0. F1 – F2
1 A V
2
3
4
5

Tugas dan Analisa
1. Buat data dari percobaan yang saudara lakukan
2. Mengapa pengukuran resistansi harus dilakukan pada saat mesin tidak bekerja
(diam) dan dalam keadaan dingin.
3. apa fungsi belitan jangkar dan belitan penguatan.
4. sebutkan dan jelaskan fungsi komponen yang terdapat pada alternator
5. analisa hasil percobaan saudara
Tugas dan pendahuluan
1. Apa yang dimaksud dengan mesin listrik
2. Apa yang dimaksud dengan mesin sinkron
3. Terangkan dan jelaskan konversi energi yang terjadi pada mesin listrik
4. Jelaskan metoda pengukuran dengan metoda volt ammeter.

PERCOBAAN GS . 2
KARAKTERISTIK PEMAGNETAN GENERATOR SINKRON TIGA
FASA
2.1. Tujuan
Mempelajari karakteristik pemagnetan
2.2. Dasat teori
Karakteristik pemagnetan adalah suatu grafik yang menunjukkan hubungan antara
fluk yang dihasilkan tiap kutub dengan arus penguatannya. Katakteristik
pemagnetan sering juga disebut karakteristik beban kosong. Secara matematis
dapat dituliskan sbb.
Vo = f(i)ex
Vo : Tegangan beban nol
Iex : arus exsitasi
Adapun model grafik dari karakteristik pemagnetan seperti terlihat pada grafik
dibawah ini.
Eo
N=konstan
If (A)
2.3. Prosedur Kerja
a. Buat rangkaian seperti gambar dibawah ini.
b. Atur regulator pada posisi nol dan reostat pada posisi maksimum.
c. Putar motor generator set pada kecepatan nominalnya .
d. On-kan power supply dan atur sesuai petunjuk instruktur .
e. Catat meter-meternya .
f. Matikan motor generator set

2.4 Alat-alat yang digunakan .
a. Ampere meter
b. Volt meter
c. Tacho meter
d. Reostat
No. iex V
1
2
3
4
5
Tugas dan Analisa
1. Buat data dari hasil percobaan yang dilakukan
2. Buat grafik Vo= f(If).
3. Mengapa grafik pada no 2 tidak linier.
4. Apa pengaruhnya jika putaran tidak dijaga konstan
Tugas pendahuluan (dikumpulkan sebelum praktek)
1. Apa yang dimaksud dengan karakteristik beban nol
2. Apa fungsi karakteristik pada no.1
3. Bagaimana cara menimbulkan tegangan pada alternato

PERCOBAAN GS 3
PENGUKURAN RUGI MEKANIK – RUGI BESI
DAN RUGI TAMBAHAN
3.1. Tujuan
Menghitung besarnya rugi mekanik rugi besi dan rugi tambahan pada generator
sinkron tiga fasa
3.2. Dasat teori
Rugi-rugi pada mesin listrik dapat dibedakan menjadi :
 rugi mekanik
 rugi besi
 rugi-rugi lain.
Untuk tersebut mengetahui besarnya rugi-rugi tersebut dapat dilakukan
pengujian/pengukuran pada motor penggerak dan pada generatornya sendiri. Dari
pengujian motor penggeraknya (tanpa generator) diperoleh rugi-rugi total pada
motor.
IVPm .
Untuk mendapatkan rugi mekanik pada generator, maka motor dan generator
dikopel dan diputar pada putaran nominal sehingga
11
.IVP m 
Dari kedua pengukuran tersebut dapat dihitung rugi mekanik pada generatornya .
mgenm PPmP  '
.
Untuk mendapatkan rugi besi, maka generator diputar dan diberi eksitasi sampai
generator tersebut menghasilkan tegangan keluaran nominal, sehingga
''
.
''
IVP m 
Dengan demikian diperoleh rugi besi pada generator adalah
'''
.int mgeni PPmP 
Untuk mendapatkan rugi tambaga dapat diadakan pengujian hubung singkat.
Daya yang diserap pada pengukuran ini adalah :
'''
.
'''
IVP m 

Sehingga rugi tambaganyanya adalah :
mgencu PPmP ''
..
'''

Rugi besi nilainya relatif kecil sehingga dapat diabaikan. Untuk menghitung
besarnya rugi tambahan dapat dilakukan dengan mencari selisih rugi tembaga
pengukuran dan perhitungan
RIPP scgencutambahan ..3 2
.. 
dimana:
Isc = arus hubung singkat
R = Resistansi kumparan jangkar
Apabila digambarkan secara grafik seperti terlihat pada gambar dibawah ini.
3.3. Prosedur kerja.
a. Buat rangkaian seperti pada gambar .
b. Lepaskan kopel antara motor penggerak dan generatornya.
 Starting reostat pada posisi maksimum
 Reostat eksitasi pada posisi minimum
c. On-kan power supply dan atur reostat sehingga motor berputar dengan
kecepatan nominal ,catat meter-meternya
d. Matikan motor dan set lagi kontrolnya pada posisi semula.
e. Sambungkan kopling motor dan generator .
f. Putar motor generator pada kecepatan nominal dan On-kan eksitasi serta atur
sampai tegangan keluaran generator nominal, catat meter-metenya .
g. Lepaskan Volt meter keluaran dan ulangi lankah d,e,f untuk hubung singkat
(garis putus-putus)
h. Matikan motor
Px
RI ..3 2
P(W)
I

3.4. Alat-alat yang digunakan.
a. voltmeter
b. Ampere meter
c. Tacho meter
d. Reostart
3.6. Tugas dan Analisa
2. Sebutkan dan jelaskan rugi-rugi yang terjadi pada alternator
3. Dimana pada alternator terjadi rugi-rugi terangkan dengan jelas
Tugas Pendahuluan (dikumpulkan sebelum praktek )
1. Apa yang dimaksud dengan rugi tambahan dan dimana terjadinya
2. Bagaimana terjadinya rugi besi, terangkan dengan jelas
3. Bagaiman dan jelaskan untuk meminimisasi/memperkecil kerugian yang
terjadipada alternator

PERCOBAAN GS. 4
KARAKTERISTIK HUBUNG SINGKAT
GENERATOR SINKRON 3 FASA
4.1. Tujuan
Mempelajari karakteristik hubung singkat dari generator 3 fasa .
4.2. Dasat teori
Karakteristik hubung singkat merupakan grafik yang menunjukkan hubungan
antara arus hubung singkat dengan arus eksitasi.
Hubungan tersebut adalah sbb :
I = f(Iex)n , v = 0
Grafiknya seperti terlihat dibawah ini .
Isc
N=konstan
Iex
Besarnya arus hubung singkat dapat dihitung sbb :
Z
E
Isc 
jXRZ 
Oleh karena itu dalam percobaan ini harus diperhatikan besarnya arus hubung
singkat .
4.3 Prosedur kerja
b. Atur voltage regulator pada posisi nol dan reostat pada posisi maksimum
c. Putar motor pada kecepatan ratednya.
d. On-kan power supply eksitasi dan atur sampai arus hubung singkatnya nominal.
e. Catat meter-meternya pada setiap kali perubahan arus

4.4 Alat-alat yang digunakan
a. Aamperemeter
b. Tachometer
c. Reostat
No. iex Isc
1
2
3
4
5
a. Buat data dari percobaan yang anda lakukan
b. Buat grafik I= f(If) dari data pada no.1 dan analisa
c. Apa fungsi dari karakteristik pada no.2 dan bagaiman amendapatkan Isc pada
saat tegangan nominal,jelaskan

PERCOBAAN GS 5
IMPEDANSI SINKRON DENGAN METODE
BEHN ESCHEMBURG
5.1 Tujuan
Menggambarkan dan menentukan impedansi sinkron dari generator sinkron 3 fasa
dengan menggunakan metoda behn Eschemburg .
5.2. Dasat teori
Impedansi sinkron suatu generator besarnya dipengaruhi oleh beberapa hal
yang antara lain :
 Sifat kejenuhan dari besi
 Arus beban
Sedangkan impedansi sinkron suatu generator ( Zs ) dapat dihitung dengan cara :
 Percobaan beban nol.
 Percobaan hubung singkat
Dalam keadaan tanpa beban tegangan terminal generator sama dengan tegangan
outputnya , akan tetapi pada saat berbeban tegangan terminalnya tidak sama
dengan tegangan outputnya .Hal ini karena adanya impedansi dalam dari generator
itu sendiri yang disebut dengan impedansi sinkron (Zs).Besarnya impedansi ini
bervariasi seperti terlihat dalam gambar di bawah ini.
Dari gambar terlihat bahwa besarnya impedansi sinkron (Zs) tergantung pada
tingkat kejenuhan inti besinya yang dipengaruhi oleh beberapa keadaan al:
 Arus eksitasi
 Arus beban
 cos phi jumlah dari beban
Karena nilai Zs berubah-ubah, maka yang biasanya yang diambil sebagai referensi
adalah yang diukur pada :
 Rated eksitasi
 Rated arus jangkar

Dari penukuran ,nilai reaktansi sinkronnya dapat dihitung :
   22
RZX ss 
5.3. Prosedure Percobaan
a. Buat rangkaian seperti gambar dibawah ini .
b. Putar generator pada kecepatan ratednya .
c. Masukkan arus eksitasi dan atur sampai tegangan nominal serta catat meter-
meternya .
d. Matikan generator –motor set.
e. Hubung singkatkan generator dan putar generator pada kecepatan ratednya .
f. Atur arus eksitasinya sehingga arus pada jangkar generator mencapai nominal.
g. Matikan motor generator set.
5.4. Alat-alat yang digunakan
a. Ampere meter
b. Voltmeter
c. Tacho meter
d. Reostat
Isc= In
Zs”
Zs’
Zs
if ifn
E Isc

2. Buat garafik Eo = f ( If ), Isc = f (If ) pada satu grafik
3. Hitung Zs untuk table yang dibuat . Hitung juga
Z’s = Eo/ Isc ( pada If nominal )
Z’’s = Eo / Isc (pada Isc = In )
4. Analisa hasil perhitungan saudara dan tentukan Zs alternator
Tugas pendahuluan (dikumpulkan sebelum praktek )
1. Terangkan dengan jelas cara perhitungan Zs dengan metoda Be
2. Buat rngkaian pengganti dari alternator dan bagaiman cara memperolehnya
3. Hasil yang diperoleh dengan metoda BE lebih besar dari sebenarnya , terangkan
dengan jelas.

PERCOBAAN GS 6.
KARAKTERISTIK LUAR DENGAN METODA BEHN
ESCEMBURG
6.1 Tujuan
Menggambarkan karakteristik luar generator sinkron 3 fasa dengan menggunakan
metoda behn Eschemburg.
6.2 Dasat teori
Untuk menggambarkan karakteristik luar dari generator sinkron 3 fasa dapat
dilakukan dengan cara , antara laian yang diperkenalkan oleh Behn Escemburg
Metoda ini diselesaikan berdasarkan grafik dan suatu konsep dari impedansi
sinkron .
XsIVE abab .
Pada dasarnya akan dilihat bagaimana vector Vab berubah apabila generator
sinkron diberi beban yang berubah pula , yang akan mempengaruhi besar vector
IXs
Hal ini dapat dilakukan dengan cara SBB :
a.. Gambarkan sebuah vektor arus beban penuh pada sumbu horizontal.
b. Hitung besarnya In.Xs dan gambarkan vektor ini leading 900
terhadap arus.
c. Buat lingkaran dengan jari-jari Eo dengan pusat di o
d. Dari ujung vektor In.Xs buat garis dengan sudut cos1
 sehingga memotong
lingkaran , garis ini menyatakan besar vektor Vn.
e. Bagi In . Xs menjadi 4 bagian dan dari masing-masing titik tarik garis
sejajar Vn

6.3. Prosedur Percobaan
a. Buat rangkaian seperti pada gambar.
b. Putar motor penggerak pada kecepatan nominal .
c. On kan supply eksitasi dan atur sampai nominal .
d. Masukkan beban dan atur sampai arus beban nominal dan catat meter-
meternya .
e. Perhatikan putaran dan arus eksitasi supaya dijaga konstan
f. Ulangi langkah-langkah tersebut untuk beban dengan cos  yang berbeda .
V
I
I.Xs
0.5.I.Xs
Vn
E0

a. Amperemeter
b. Voltmeter
c. Wattmeter
d. Tachometer
e. Reostat
f. Beban
1. Berikan kesimpulan dari analisa saudara
2. Gambarkan vektor diagram untuk cos phi leading dan soc phi =1

PERCOBAAN GS 7
Menentukan x dan  dengan metoda
P O T I E R
7.1. Tujuan
Menentukan X dan  dari generator sinkron 3 fasa dengan menggunakan
metoda Potier .
7.2. Dasat teori
Dalam keadaan tanpa beban tegangan terinduksi ( emf ) dari generator sinkron
hanya dipengaruhi oleh fluksi kutub utama yang dihasilkan oleh arus penguatan
If saja .
Namun dalam keadaan transien ke beban penuh tegangan terinduksi ini juga
dipengaruhi oleh ampere lilit yang ada karena arus beban yang cenderung
menentang fluksi utama sehingga E<E0.
Emf yang dihasilkan pada beban penuh ini tidak seluruhnya ditransfer ke
terminal beban , karena adanya drop tegangan pada rangkaian jangkar yang
terdiri dari :
- Ohmic voltage drop ( R )
- Induktif voltage drop ( Xd )
Dengan metoda ini diharapkan dapat menentukan :
- Resistansi jangkar
- Reaktansi bocor Xd
- yang merupakan hubungan antara arus jangkar Ia dan arus eksitasi If.
Untuk maksud tersebut dapat dilakukan dengan cara percobaan cos  = 0.
Dengan cara sbb :
a. Buat grafik magnetisasi dan hubung singkat dalam satu koordinat.
b. OA arus eksitasi yang diukur pada cos , sedangkan AB adalah tegangan
fasanya .
c. OC arus hubung singkat yang sebanding dengan beban pada percobaan cos
= 0 .
d. Buat BD + OC
e. Dari titik D buat garis parallel dengan bagian yang linier dari kurva
magnetisasi terdekat titik O

V
I
f. EF adalah voltage drop karena reaktansi bocor Xd
EF .= Xd.I
Xd = EF / I …………….Ohm / phasa.
I = arus jangkar pada percobaan cos  = 0
g. BF menunjukkan penurunan magnetisasi
= BF / I
Hubungan secara vektorial sbb :
E = V + I.R + I.Xd
I.R nilainya relatif kecil sehingga dapat diabaikan .
E = V + I.Xd
Xd = (E – V) / I
7.3. Prosedure Percobaan
b. Set kontrol sbb :
- Voltage regulator pada posisi nol
- Reostat pada posisi maksimum
- Beban induktif pada posisi nol
c. Putar motor generator set pada kecepatan nominal
d. On-kan power supply eksitasi dan atur sampai tegangan keluaran generator
nominal .
Vn
AC
B
E
D F

e. On kan switch beban induktif dan atur sehingga arus beban mendekati
nominal dan atur juga eksitasi shingga tegangan nominal .
f. Catat meter-meternya .
g. Matikan motor generator –set.
a. Ampere meter
b. Volt meter
c. Watt meter
d. Reostat
e. Tachometer
7.5. Tugas dan analisa
1. Buat data percobaan yang saudara lakukan
2. Buat grafik Eo = f ( If ),Isc= f ( If ),Eo = f ( If ) pada cos = 0 lag
3. Buat diagram Potier dan hitung Xd dari gambar
4. Hitung Xs, Xa,Zs dan Ra
5. Analisa hasil percobaan saudara
Tugas Pendahuluan (dikumpulkan sebelum praktek )
1. Bagaimana cara mendapatkan diagram potier
2. Apa yang dimaksud dengan karakteristik V= f(If) pada cos lag bagaiman
cara mendapatkannya
3. Buat rangkaian pengganti alternator dari hasil percobaan dan jelaskan apa
yang dimaksud

PERCOBAAN 8
KARAKTERISTIK LUAR GENERATOR SINKRON METODE
LANGSUNG
8.1. Tujuan
Mempelajari karakteristik luar generator sinkron 3 fasa dengan menggunakan
metoda langsung
8.2. Dasat teori
Karakteristik luar adalah suatu grafik yang menunjukkan hubungan antara arus
beban dengan tegangan terminalnya pada factor kerja tertentu.
V = V ( I ) n, If,cos
Dalam keadaan berbeban tegangan terminal generator generator akan lebih kecil
jika dibandingkan dengan tanpa beban , hal ini karena adanya drop tegangan .
Karakteristik ini dapat digambarkan sbb :
V
cos = 1
cos = 0,8 lag
Dari grafik tersebut terlihat bahwa semakin besar beban, maka tegangan
terminalnya semakin turun untuk cos yang sama.
8.3. Prosedure kerja
a. Buat rangkaian seperti pada gambar dibawah ini
b. Putar motor generator pada kecepatan nominal .
c. Atur arus eksitasi sampai nominal (dalam keadaan tanpa beban )
V’
V”
Vn
In

d. Masukkan beban dan atur sesuai petunjuk instruktur serta atur kecepatan
kembali sampai nominal demikian juga arus eksitasinya .
e. Catat penunjukan meter-meternya setiap kali perubahan beban.
f. Matikan motor generator set.
a. Watt meter
b. Volt meter
c. Tacho meter
d. Trafo meter
e. Ampere meter
f. Reostat

No I V W Cos phi
A B
1
2
3
4
5
1. Buat data dari percobaan yang dilakukan saudara
2. Buat grafik V = f (I ) untuk cos  yang berbeda
3. Mengapa Eo pada cos  = 1 lebih kecil dari Eo pada cos  lead pada
cos  = 0,8 lag pada beban yang sama ,terangkan dengan diagram
vektor .
4. Mengapa pada beban cos  lead pada suatu saat Eo = V terangkan
dengan jelas pakai diagram vektor
Tugas pendahuluan ( dikumpulkan sebelum praktek )
1. Apa yang dimaksud dengan karakteristik luar dari suatu alternator
2. Buat diagram rangkaian percobaan (lengkap)
3. Apa fungsi dari trafo arus pada percobaan tersebut
4. Terangkan dengan jelas pengukuran daya tiga fasa dengan metoda dua
watt meter satu fasa . turunkan rumusnya.

PERCOBAAN GS. 9
KARAKTERISTIK PENGATURAN GENERATOR SINKRON 3
FASA
9.1. Tujuan
Mempelajari karakteristik pengaturan dari generator sinkron tiga fasa .
9.2 Dasat teori
Yang dimaksudkan disini adalah suatu cara untuk mendapatkan tegangan
terminal generator yang konstan pada beban yang berubah-ubah dengan
cara mengatur arus eksitasi .
Hubungan tersebut dapat dilihat pada gambar dibawah ini :
1. cos : 1
2.cos : 0,8 lag
V . Vp = konstan
F= 50 Hz
Mengenai cara pengaturannya dapat dilakukan dengan cara :
- Automatik
- Manual
Pada grafik tersebut terlihat dangan bertambahnya beban maka diperlukan
arus penguat yang semakin besar.
9.3. Prosedure kerja
a. Buat rangkaian seperti gambar dibawah ini .
b. Putar motor generator set pada pada kecepatan nominalnya
c. On-kan power supply eksitasi dan atur sehingga tegangan terminal
generator mencapai nominal.
d. Masukkan beban dan atur sesuai dengan petunjuk instruktur anda .
e. Atur kecepatan sampai nominal pada setiap kali perubaha beban .
f. Atur eksitasi sehingga tegangan terminal generator konstan .
g. Matikan motor generator set
1
2

a. Ampere meter
b. Watt meter
c. Tacho meter
d. Reostat
e. e. beban
No I iex W Cos phi
A B
1
2
3
4
5
1. Berikan kesimpulan dari hasil percobaan saudara
2. Terangkan sistem pengaturan tegangan yang saudara ketahui.

Mesin Sinkron (Generator Sinkron/serempak)

Recommended

Recommended

More Related Content

What's hot

What's hot (20)

Similar to Mesin Sinkron (Generator Sinkron/serempak)

Similar to Mesin Sinkron (Generator Sinkron/serempak) (20)

Recently uploaded

Recently uploaded (20)

Mesin Sinkron (Generator Sinkron/serempak)