Analisa Pengaruh Tegangan Harmonik Terhadap Regulasi Tegangan Eksitasi Generator Satu Fasa

Abstract

Esensinya setiap generator listrik satu fasa maupun tiga fasa telah dilengkapi dengan sistem eksitasi. Sistem eksitasi generator ada tiga, yaitu sistem eksitasi statis, dinamis, dan tanpa sikat arang (brushless excitation). Umumnya sistem eksitasi digunakan untuk mengatur suplai arus searah pada kumparan medan yang terdapat pada rotor generator agar tegangan keluaran generator tetap stabil. Sistem eksitasi harmonik merupakan suatu sistem eksitasi tegangan medan rotor generator yang diperoleh dari suplai tegangan kumparan harmonik pada stator. Tegangan keluaran dari kumparan harmonik merupakan sumber arus bolak balik atau tegangan harmonik yang akan diteruskan ke regulator tegangan arus searah untuk diatur agar tegangan tetap stabil dan menjadi sumber tegangan eksitasi medan rotor generator. Regulator tegangan eksitasi medan rotor generator ini bekerja berdasarkan perubahan nilai beban. Jika tegangan keluaran generator turun akibat kenaikan beban maka regulator tegangan akan meningkatkan tegangan eksitasi medan rotor generator dan jika tegangan keluaran generator naik akibat penurunan beban maka regulator pengatur tegangan akan menurunkan tegangan eksitasi medan rotor generator. Tujuan penelitian ini adalah untuk mendapatkan suatu besaran tegangan yang telah dilakukan oleh regulator tegangan arus searah untuk diteruskan pada kumparan medan guna membangkitan medan magnet rotor sehingga menghasilkan tegangan keluaran generator tetap stabil. Dalam penelitian ini metode yang digunakan adalah metode perbandingan tegangan keluaran kumparan harmonik arus bolak balik dan tegangan regulasi arus searah sebagai tegangan eksitasi medan rotor generator satu fasa. Generator arus bolak balik satu fasa 3 kVA diputar pada putaran nominal 1500 rpm dan dibebani pada kapasitas beban 0% (0 kW), 50% (1,82 kW) dan 80% (2,91 kW). Tegangan keluaran kumparan harmonik 60,8 - 70.9 VAC disearahkan dan diregulasi oleh regulator tegangan eksitasi menjadi 48.9 - 49.9 VDC. Berdasarkan hasil pengukuran yang dilakukan pada regulator tegangan eksitasi untuk beban 0 kW rata-rata tegangan eksitasi adalah 45,99 VDC, beban 1,82 kW rata-rata tegangan eksitasi 49,29 VDC dan tegangan eksitasi beban 2,91 kW yaitu 49.98 VDC.  Dari hasil analisa perbandingan tegangan keluaran kumparan harmonik dengan tegangan eksitasi pada beban 0%, 50% dan 80% menunjukkan bahwa komponen daya, perubahan beban dari keadaan tanpa beban 0% sampai 80%, tegangan keluaran generator masih tetap stabil direntang tegangan 219,2 - 220,2 Volt. Sedangkan faktor daya berubah 0,1 yaitu dari 0,89 turun menjadi 0,87. Untuk frekuensi listrik masih tetap pada 49,99 - 50 Hz.