• Author / Uploaded
• Joni Fernando

Citation preview

Laboratorium Konversi Energi Elektrik Tugas Pendahuluan

Jurusan Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Andalas

TUGAS PENDAHULUAN I.

Generator DC

1.

Jelaskan prinsip dasar generator DC, sertakan dengan rumus?

2.

Jelaskan tentang macam-macam sistem pengeksitasian yang ada pada pada generator DC !

3.

Jelaskan tentang macam-macam generator DC beserta rangkaian ekivalen dan persamaan umumnya!

4.

Jelaskan proses pembangkitan tegangan pada generator DC eksitasi sendiri !

5.

Jelaskan efek reaksi jangkar pada generator DC !

6. Bagaimana menentukan efek reaksi jangkar dari kurva berbeban ? 7. Turunkan persamaan tegangan, dan gambarkan bentuk vektor yang dibangkitkan pada terminal mesin pada gambar dibawah ini sebagai fungsi kecepatan sudut B

C

φ

U

φ

S A

D

Terminal

8. Suatu generator arus searah shunt 1kw, 100V dibebani dengan 10 buah lampu pijar 75W. Tahanan jangkar dari generator adalah 0,75Ohm. Tahanan medan adalah 50 Ohm, tentukan a. Arus saluran! b. Arus jangkar! c. Tegangan induksi yang dibangkitkan! d. Arus pada beban jenuh! 9. Dua buah generator dc shunt dioperasikan secara paralel untuk memasok beban sebesar 800A secara bersama-sama. Genartor 1 memberi tegangan 240V pada keadaan tanpa bebabn dan 225V pada arus 500A. Generator 2 memberi tegangan

iv

Laboratorium Konversi Energi Elektrik Jurusan Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Andalas

Tugas Pendahuluan

245 V pada keadaan tanpa beban dan 225V pada arus 400A. Asumsi karakteristik beban linear, tentukan tegangan berbeban dan daya yang dikeluarkan oleh setiap generator! II. Motor DC 1. Mengapa pada motor DC mempunyai arus starting yang besar ? 2. Jelaskan cara mengurangi arus starting pada motor DC seri dan shunt ! 3. Bagaimana cara membalikkan putaran mesin? Hukum apa yang diterapkan pada pembalikan putaran motor DC dengan memandang arah arus di dalam belitan ? 4. Apakah yang menyebabkan terjadinya reaksi jangkar ? 5. Mengapa pemakaian arus pada rangkaian pengeksitasi lebih kecil pada saat motor telah dioperasikan ? 6. Jelaskan tentang macam- macam motor DC beserta rangkaian ekivalen dan persamaan umunya? 7. Bagaimana mempercepat proses pengasutan pada motor? 8. Suatu motor DC shunt 220V mempunyai resistansi jangkar 0,5Ohm. Arus jangkar pada saat pengasutan tidak boleh melebihi 40A. Jika jumlah bagian tahanan pengasutan adalah 6, maka hitunglah besarnya resistansi untuk setiap bagian tahanan pengasutan digunakan oleh alat pengasut 9. Suatu motor DC shunt 500V mempunyai resistansi jangkar dan medan masingmasing 1,2Ohm dan 500Ohm. Jika motor beroperasi pada keadaan tanpa beban, maka motor mengambil arus 4A dari suplay dan berputar pada 1000 rmp. Hitunglah kecepatan motor, bila beroperasi pada keadaan beban penuh dan mengambil arus sebesar 26A dari suplay daya. Hitung pula putaran motor jika (resistansi sebesar 2,3 Ohm dihubungkan secara seri dengan jangkar) III.Transformator 1. Terangkan prinsip kerja transformator 3-fasa! 2. Terangkan jenis-jenis transformator! 3. Terangkan bagaimana menyederhanakan rangkaian ekivalen transformator

v

Laboratorium Konversi Energi Elektrik Tugas Pendahuluan

Jurusan Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Andalas

4. Parameter yang diukur pada rangkaian ekivalen tanpa beban dan rangkaian ekivalen hubung singkat! Jelaskan! 5. Bagaimana mencari regulasi tegangan pada transformator? 6. Bagaimana pengaruh faktor daya (lagging, unity, leading) terhadap regulasi tegangan transformator? 7. Sebutkan komponen rugi-rugi daya pada transformator ! 8. Sebutkan faktor-faktor yang mempengaruhi efisiensi dari suatu transformator ! 9. Sebuah trafo distribusi 20 kVA, 2200/220 V, 50 Hz dilakukan pengujian dengan data sebagai berikut : O.C test :

220V,

4,2 A

148 W

-pada sisi low voltage

S.C. :

86 V,

10,5 A

360 W

-pada sisi low voltage

Tentukan : 1.

Rugi inti

2.

Resistansi equivalen direffer ke primer

3.

Reaktansi equivalen direffer ke primer

4.

Resistansi equivalen direffer ke skunder

5.

Reaktansi equivalen direffer ke primer

6.

Regulasi transformer pada pf 0.8 lagging

7.

Effisensi pada beban penuh dan 0.5 beban penuh pf 0.8 lagging

IV. Motor Induksi 1. Jelaskan rugi-rugi yang terdapat pada mesin induksi ! 2. Apakah pentingnya mengetahui parameter mesin induksi ? 3. Jelaskan dan gambarkan konsep medan putar untuk perbedaan ωt = 60 4. Mengapa pengukuran parameter dilakukan pada kondisi warm operation ? 5. Jelaskan cara pembalikan arah putaran pada mesin induksi secara matematis ! 6. Jelaskan mengapa arus starting motor induksi besar !

vi

Laboratorium Konversi Energi Elektrik Jurusan Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Andalas

Tugas Pendahuluan

7. Jelaskan tentang mesin induksi rotor belitan dan bandingkan kelebihan dan kekurangannya jika dibandingkan dengan mesin induksi rotor sangkar! 8. Motor Induksi 3-fasa, 450 volt, 1740 rpm, 60 Hz mempunyai parameter rangkaian sebagai berikut : R1 = 0,25 Ω R2’ = 0,2 Ω X1=X2’= 0,5 Ω Xm = 30 Ω Jumlah kutub = 4 Pertanyaan : a. Tentukan rangkaian Thevenin dari motor tersebut b. Tentukan arus starting motor c. Tentukan arus beban penuh motor 9. Suatu motor induksi rotor belitan 3-fasa, 380 Volt, 1450 rpm, 50 Hz, 4 kutub mempunyai parameter rangkaian ekivalen per-fasa sebagai berikut : R1 = 0,25 Ω,

R2’ = 0,25 Ω

X1 = X2’ = 0,5 Ω,

Xm = 30 Ω

Rugi-rugi rotasi motor adalah 1700 Watt, pada keadaan terminal rotor dihubungkan singkat tentuka: (a) i. Arus (stator) starting jika motor distarting langsung dengan tegangan nominal !. ii. Torka starting (Tstart) !. (b) i. Slip pada keadaan beban penuh !. ii. Arus (stator) pada keadaan beban penu !. iii. Perbandingan arus staring dengan arus beban penuh !. iv. Faktor daya pada keadaan beban penuh !. v. Torka pada keadaan beban penuh !. (c) i. Slip pada kondisi torka maksimum !. ii. Torka maksimum !.

vii

Laboratorium Konversi Energi Elektrik Jurusan Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Andalas

Tugas Pendahuluan

(d) Berapa besar resistansi per-fasa dihubungkan dengan terminal rotor sehingga diperoleh torka maksimum pada keadaan start !. V. Generator Induksi 1. Bagaimana cara mengukur daya 3-fasa, terangkan metoda-metodanya ! 2. Terangkan pembangkit energi listrik pada generator induksi ! 3. Apa yang dimaksud dengan (Self Excitation Induction Generator, SEIG) dan bagaimana prinsip kerjanya ? 4. Apa yang dimaksud dengan generator induksi esksitasi dari sistem grid, dan bagaimana prinsip kerjanya ? 5. Apa fungsi kapasitor pada generator induksi & kenapa kapasitor dipasang delta pada generator induksi ? 6. Bagaimana cara menentukan nilai kapasitansi minimum pada generator induksi berpenguatan sendiri? 7. Terangkan pengertian slip negatif pada operasi generator induksi ! 8. Jelaskan efek pembebanan pada generator induksi!

VI. Generator Sinkron 1. Sebutkan syarat sinkronisasi dan jelaskan cara kerja rangkaian sinkronisasi pada percobaan (dark lamp circuit )! 2. Jelaskan cara mencari parameter dari generator sinkron! 3. Jelaskan over eksitasi dan under eksitasi pada generator sinkron! 4. Mengapa tidak diizinkan untuk menyesuaikan tegangan generator dengan jalajala melalui pengaturan frekuensi dari rotor? 5. Jelaskan pengaruh pembebanan untuk beban resistif, induktif dan kapasitif terhadap tegangan terminal generator sinkron jika tegangan eksitasi konstan dan putaran dijaga konstan! 6. Jelaskan tujuan dari paralelisasi pada generator sinkron !

viii

Laboratorium Konversi Energi Elektrik Jurusan Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Andalas

Tugas Pendahuluan

7. Generator sinkron 480 Volt, 50 Hz, Hubungan Y, 6-kutub mempunyai reaktansi sinkron per-phasa 1,0 Ohm. Pada kondisi beban penuh arus jangkar 60 Amper pada faktor daya 0,8 lagging. Generator mempunyai rugi gesekan dan angin sebesar 1,5 kW dan rugi-rugi inti besi 1,0 kW.

Rugi-rugi daya tembaga

diabaikan. Arus medan diatur sedemikian sehingga tegangan terminal generator 480 Volt pada kondisi tanpa beban. a. Tentukan kecepatan rotor !. b. Tentukan tegangan terminal generator, jika: c. Berapa efisiensi generator, jika dioperasikan pada arus nominal dan faktor daya 0,8 lagging! d. Berapa torka poros yang diterapkan oleh penggerak mula pada kondisi beban penuh! e. Tentukan regulasi tegangan terminal generator pada kondisi beban dan faktor daya 0,8 lagging, 1,0, dan 0,8 leading! 8. Jelaskan macam-macam cara eksitasi generator sinkron, dan sebutkan kelebihan dan kekurangannya!

ix