Generator Dc Gab

Presentasi MLD : Generator DC 1

GENERATOR DC


Generator DC / Arus Searah :

1. Definisi Generator2. Bagian-bagian / Struktur Generator DC3. Prinsip Kerja Generator DC4. Reaksi Jangkar pada Generator DC5. Jenis-jenis Generator DC6. Efisiensi Generator DC7. Kerja Paralel Generator DC8. Contoh Soal


1. Definisi Generator• Generator ialah suatu mesin yang mengubah

tenaga mekanis menjadi tenaga listrik.

• Tenaga mekanis disini digunakan untuk memutar kumparan kawat penghantar dalam medan magnet ataupun sebaliknya memutar magnet diantara kumparan kawat penghantar.

• Tenaga listrik yang dihasilkan oleh generator tersebut adalah arus searah (DC) atau arus bolak-balik (AC), hal ini tergantung dari susunan atau konstruksi dari generator, serta tergantung dari sistem pengambilan arusnya.

GENERATOREnergi Mekanis Energi Listrik


• Generator DC pada dasarnya sama dengan generator AC, kecuali generator DC mempunyai suatu komutator.

• Lilitan penghantar yang diputar memotong garis-garis medan magnet yang diam maka pada penghantar akan timbul tegangan bolak-balik & disearahkan dengan komutator E══KNǿ


Komutator

Suatu alat yang berfungsi untuk mengubah tegangan bolak-balik (AC) menjadi tegangan searah (DC)


Penampang Sederhana Gen.DC




2. Bagian-bagian / Struktur …

1. ROTOR : bagian Generator DC yang berputar, tersusun atas : Poros Inti Komutator Kumparan/Lilitan

2. STATOR : bagian Generator DC yang diam, tersusun atas : Kerangka Kutub Utama dan Belitan Kutub Bantu dan Belitan Bantalan dan Sikat

3. CELAH UDARA : ruangan antara Stator dan Rotor


2. Bagian-bagian/Struktur Generator DC

Gambar bagian-bagian Generator DC



RANGKA

• Secara umum fungsi dari rangka untuk Generator dc, yaitu :1. Merupakan sarana pendukung mekanis untuk mesin secara keseluruhan2. Membawa flux magnetik yang dihasilkan kutub-kutub mesin>> Untuk mesin kecil rangkanya dari besi tuang>> Mesin besar rangkanya dari baja tuang

KUTUBMagnet penguat / magnet medan (kutub) terdiri atas inti kutub & sepatu kutub.- Inti kutub terbuat dari lembaran2 besi tuang / baja tuang- Sepatu kutub dilaminasi & dibaut ke inti kutub

KOMUTATOR DAN SIKAT# Komutator terbuat dari batang tembaga yang dikeraskan yang berfungsi untukmengumpulkan arus induksi dari konduktor jangkar dan mengkonversinya menjadi arus dc melalui sikat.# Sikat terbuat dari karbon, grafit, logam grafit yang dilengkapi dengan pegas penenkan dan kotak sikatnya



Komponen

Gambar Stator :


Gambar Rotor :


Gambar Celah Udara :


3. Prinsip Kerja Generator DC

Teori yang mendasari terbentuknya GGL induksi pada generator ialah Percobaan Faraday.

Percobaan Faraday membuktikan bahwa pada sebuah kumparan akan dibangkitkan GGL Induksi apabila jumlah garis gaya yang diliputi oleh kumparan berubah-ubah.

Ada 3 hal pokok terkait dengan GGL Induksi ini, yaitu :

1. Adanya flux magnet yang dihasilkan oleh kutub-kutub magnet.

2. Adanya kawat penghantar yang merupakan tempat terbentuknya EMF.

3. Adanya perubahan flux magnet yang melewati kawat penghantar listrik.


3. Prinsip Kerja …

A

B C

D

A

B

C

D

AB

C

D

A

B

C

D



• Pada gambar Generator DC Sederhana dengan sebuah penghantar kutub tersebut, dengan memutar rotor ( penghantar ) maka pada penghantar akan timbul EMF.

• Kumparan ABCD terletak dalam medan magnet sedemikian rupa sehingga sisi A-B dan C-D terletak tegak lurus pada arah fluks magnet.

• Kumparan ABCD diputar dengan kecepatan sudut yang tetap terhadap sumbu putarnya yang sejajar dengan sisi A-B dan C-D.

• GGL induksi yang terbentuk pada sisi A-B dan sisi C-D besarnya sesuai dengan perubahan fluks magnet yang dipotong kumparan ABCD tiap detik sebesar :

Keterangan gambar :

Voltdt

dNtE


Kenapa harus melalui energi gerak ?

• Ingat emf (induksi elektromagnetik)

ε = kuat medan listrik

N = jumlah lilitan

Φ = fluks


Dapat diperoleh dengan

1. dengan mengubah-ubah besar B (medan magnet)2. dengan memvariasikan luas permukaan A (permukaan)3. dengan memvariasikan besar sudut antara A dan B


Pada generator, ketiga cara tersebut dapat dicapai dengan memutar bidang lilitan terhadap Magnet ataupun sebaliknya yang ada pada generator.


Kutub elektro magnet keuntungan :-memperkuat meninkatkan

medan magnet-mengontrol kuatmedan>>kontrol

tegangan



KOMUTATOR




EMF yang di bangkitkan pada penghantar jangkar adalah tegangan bolak-balik sebagai fungsi sudut rotasi (gambar a).

• Tegangan bolak-balik tersebut disearahkan oleh komutator, kemudian tegangan tersebut dikumpulkan oleh sikat kemudian diberikan ke terminal generator untuk ditransfer ke beban

(gambar b).

Gambar a


Gambar b


Bentuk Tegangan Output dari Komutator

Tegangan

Waktu

GeneratorLoop Tunggal

Tegangan

Waktu

GeneratorMulti Loop

Komutator

sikat

MedanMagnet


• Arus yang mengalir pada penghantar jangkar karena beban tersebut, akan membangkitkan medan yang melawan atau mengurangi medan utama yang dihasilkan oleh kutub sehingga tegangan terminal turun ini disebut reaksi jangkar.

• Dalam menentukan arah arus dan tegangan (GGL atau EMF) yang timbul pada penghantar setiap detik berlaku hukum tangan kanan Fleming


PRINSIP KERJA GENERATOR• Apabila penghantar listrik dilalui

oleh medan magnet yang berubah-ubah, maka pada penghantar tersebut akan timbul EMF (hk Faraday)

• Ada 3 hal pokok :1. Adanya fluks magnet yang

dihasilkan oleh kutub-kutub magnet2. adanya kawat penghantar yang

merupakan tempat terbentuknya

EMF3. Adanya fluk magnetik yang

berubah-ubah yang mengalir melewati penghantar listrik


• aturan tangan kiri • -telunjuk >>arah

medan magnet• -ibu jari/jempol>>arah

gerak konduktor• -jari tengah>>arah

arus


• Biasanya jumlah penghantar lebih dari satu dan jumlah kutubnya tidak hanya sepasang. Kumparan-kumparan tersebut dihubungkan 1. secara Seri (untuk mendapatkan kapasitas

arus yang lebih besar)

2. secara Pararel (untuk mendapatkan

kapasitas arus yang lebih besar)


• Besarnya tegangan EMF yang dihasilkan adalah :

zP E= N φ , E = KN φ

A

E : Tegangan induksiZ : Jumlah lilitan / kumparanP : Jumlah pasang kutubN : Kecepatan Rotorφ : Fluks


JENIS BELITAN JANGKAR

1. BELITAN JERAT

2. BELITAN GELOMBANG



Prinsip Penyearahan dengan Komutator


PRINSIP PENYEARAHAN TEGANGAN LISTRIK

• Pembangkitan tegangan yang dihasilkan oleh generator dc pada prinsipnya sama seperti generator ac, yaitu tegangan yang dihasilkan berupa tegangan ac. Hanya saja diperlukan satu proses penyearahan di dalam generator dc ini.Prinsip penyearahan yang dilakukan oleh komutator pada generator dc dilakukan secara mekanis.Pada dasarnya dalam prinsip penyarahan ini, terjadi perpindahan arah arus yang terjadi pada kumparan jangkar yang berputar pada medan magnet menyebabkan ggl induksi membentuk gelombang searah.Pada prakteknya, hasil penyearahan ini tidak sepenuhnya linear karena adanya pengaruh induktansi kumparan dan tahanan sikat. Solusi yang bisa dilakukan untuk membuatnya linear yaitu dengan menetralkan ggm yg timbul akibat induktansi tsb., salah satunya dg menambahkan kutub bantu, dimana ggm-nya sama dan berlawanan dg ggm induktansi.


Generator DC Generator yang menghasilkan arus “searah”….

“Searah”=???


4. Reaksi Jangkar pada Generator DC

• Sikat berada di tengah tegak lurus fluks. Jangkar dalam keadaan diam Maka : E=0 dan Ia=0

• Kemudian jangkar diputar searah jarum jam maka : E≠0 , Ia≠0 , =f(Ia). Arah fluks tegak lurus fluks medan, disebut fluks lintang.

• Sikat tidak berada tegak lurus fluks magnet, maka pada sikat timbul percikan bunga api karena perpindahan komutasi tegangan ≠ 0.

• Cara mengatasi bergesernya garis netral adalah dipasang kutub bantu yang arah medannya melawan reaksi jangkar.

• atau dipasang belitan kompensasi yang akan menimbulkan medan magnet, dan arahnya dibuat sedemikian rupa sehingga melawan reaksi jangkar.


REAKSI JANGKAR

GarisNetralLama

GarisNetralBaru

Apabila generator beroperasidengan tanpa beban, garisNetral terletak tepat antara

kutub-kutub.

Berbeban


Reaksi Jangkar

• Reaksi jangkar adalah pergeseran dari bidang netral karena gangguan dari medan magnetik yg ditimbulkan oleh arus pada jagkar terhadap medan utama.


Kompensasi Reaksi Jangkar

• Compensating winding melekatkan gulungan kecil pada permukaan kutub utama yg dirangkai secara seri dengan jangkar sehingga menghasilkan medan magnet yg berubah ubah thd arus jangkar.

• Interpole dilakukan dengan menempatkan kutub kecil tambahan diantara kutub medan magnet utama. Medan yang dihasilkan interpole menghasilkan effek yang sama dengan yang dihasilkan oleh compensating winding.


• Fluks yang dihasilkan oleh arus DC (If) yang lewat kutub dituliskan sebagai fungsi : = f (If)

• Hubungan antara arus DC (If) dengan fluks tersebut tidak linear, tetapi membentuk suatu kurva

• Sehingga jika dengan alat yang sama dan kecepatan putar konstan, maka hubungan antara E dan If juga membentuk seperti kurva = f (If)

Hubungan Arus DC dengan Fluks () dan EMF (E)


5. Jenis-jenis Generator DCBerdasarkan penguatan nyang diberikan

pada belitan medan , generator DC dibagi menjadi:

A. Generator DC dengan penguat terpisahB. Generator DC dengan penguat sendiri

a. Generator DC Shuntb. Generator DC Seric. Generator DC Kompon (campuran)

i. Generator DC Kompon Panjang

ii. Generator DC Kompon Pendek


5. Jenis-jenis …

A. Generator DC dengan penguat terpisah

Disebut sebagai Generator DC dengan penguat terpisah, bila arus kemagnetan diperoleh dari sumber tenaga listrik arus searah di luar generator.

Generator DC dengan penguat terpisah hanya dipakai dalam keadaan tertentu. Dengan terpisahnya sumber arus kemagnetan dari generator, berarti besar kecilnya arus kemagnetan tidak terpengaruh oleh nilai-nilai arus ataupun tegangan generator.


GENERATOR DC PENGUATAN TERPISAH

Rangkaian Ekivalen

Ket : Vf = tegangan medan EA = tegangan jangkar Ib = arus beban

If = arus medan IA = arus jangkar

Rf = hambatan medan RA = hambatan jangkar

Lf = lilitan medan VT = teg.terminal/beban


Jangkar

Medan

Rheostat


Karakteristik

• 1). Karakteristik kejenuhan tanpa bebanPerumusan secara matematis sbb :

E = k N dg k = suatu konstanta

- Kutub medan belum jenuh : Arus medan naik flux magnet naik EA naik

- Kutub medan sudah jenuh : diperlukan peningkatan arus medan yg lebih tinggi utk menaikkan tegangan EA yg sama dibanding saat belum jenuh

2). Karakteristik kejenuhan berbeban- Pada keadaan berbeban, tegangan akan berkurang akibat efek

demagnetisasi dari reaksi jangkar. Pengurangan ini dapat diatasi dengan dengan peningkatan Ampere-lilitan medan yang

sesuai.


5. Jenis-jenis …

B. Generator DC dengan penguat sendiri

Disebut sebagai Generator DC dengan penguat sendiri, bila arus kemagnetan bagi kutub-kutub magnet berasal dari generator DC itu sendiri.

Pengaruh nilai-nilai tegangan dan arus generator terhadap arus penguat tergantung cara bagaimana hubungan lilitan penguat magnet dengan lilitan jangkar. Berdasarkan hubungan lilitan penguat magnet dengan lilitan jangkar generator DC penguat sendiri dibedakan menjadi :


GENERATOR DC SHUNT

Karakteristik generator DC shunt :• Kumparan medan SHUNT dihubungkan

paralel dengan jangkar.• Terdiri dari banyak lilitan yang relatif kecil.• Tegangan awal yang diperlukan untuk build

- up dihasilkan oleh magnet sisa pada besi dari kutub medan.

• Tegangan output generator diatur oleh resistor variable yang dipasang seri dengan kumparan medan.


PRINSIP KERJA DC SHUNT

• Memerlukan fluks magnet residu pada stator.• Pada saat tegangan yang ditimbulkan naik,arus pada

kumparan medan juga naik.• Penambahan arus akan memperkuat medan magnet

dan memungkinkan generator untuk build–up pada tegangan kerja output yang dirancang.

• Penambahan beban mengakibatkan turunnya tegangan output generator.


B.1 Generator DC Shunt

• Fluks medan diperoleh dari rangkaian medan yang dihubungkan paralel dengan terminal generator

I A= Ifp + Ib

VT = EA - IA.RA

If = VT

Rfp


Skema Shunt Generator


PENGHITUNGAN GENERATOR DC SHUNT

dt

difLLifRRRe faefaa )()(

vtea Bila saklar dibuka

Pada saklar tertutup ea menghasilkan arus, maka :

serta

dt

difLfifRRvt fe )(


Untuk idealnya, (Re+Rf)>>Ra,,,maka :

aevt )(ifFea ifRRvt fe )(

Maka :

ifFvt .


PERSAMAAN YANG MENGGAMBARKAN KONDISI STEADY STATE DARI OPERASI

SEBELUMNYA

)(iff)(ifFke ma

ifRRvt fe )(

aaa iRevt .LL iRvt .

Maka,didapat :

ifii La


Karakteristik generator DC Shunt

Pembangkitan tegangan arus dc paralel

Karakteristik terminal generator dc paralel


B.2 Generator DC Seri

• Fluks medan diperoleh dari rangkaian medan yang dihubungkan seri dengan kumparan jangkar dari generator

VT = EA – IA(RA+RFS)

IA = IFS = IB


Generator Seri

• Di dalam generator seri, medannya terhubung dalam rangkaian seri dengan pelindung dan rangkaian luar.

• Generator jenis ini, voltasenya meningkat sebanding dengan kenaikan bebannya. Ketika arus masuk ke dalam mesin, akan menyebabkan medan magnetik yang lebih kuat.



Karakeristik terminal generator dc seri


B.3. Generator Majemuk (Compound)• Merupakan rangkaian perpaduan antara

generator seri dan paralel (shunt).

• Berdasarkan jenis rangkaian:- Majemuk Pendek- Majemuk Panjang

• Berdasarkan cara kerja:- Majemuk kumulatif/Cumulatively Compounded - Majemuk Differensial/Differentially Compounded


Generator compound

• Merupakan gabungan dari generator shunt dan generator seri pada kutub yang sama.


GENERATOR COMPOUND

Jangkar

MedanSeri Medan Shunt

Beban


5. Jenis-jenis …

B.3.a. Generator DC Kompon PanjangGenerator DC kompon panjang adalah generator DC kompon yang lilitan penguat serinya terletak pada rangkaian jangkar.

Ia = IsV = E – Ia.Ra –

Is.RsV = E – Ia.(Ra+Rs)V = Iz.Z

Ia = If + Iz


5. Jenis-jenis …

B.3.b. Generator DC Kompon PendekGenerator DC kompon pendek adalah generator DC kompon yang lilitan penguat serinya terletak pada rangkaian beban.

V = E – Ia.Ra – Is.Rs

V = Iz.Z

Ia = If + IzIs = IzVf = If.Rf


GENERATOR DC KOMPON KUMULATIF

• Rangkaian Ekivalennya ( Ada 2 bentuk ) ;

- Kompon Panjang - Kompon Pendek

Ket : pelambangan sama dengan sebelumnya, penambahan huruf ‘s’ berarti pemasangannya seri sedang ‘p’ berarti paralel


Karakteristik

• Generator kompon pendek

Dirumuskan sbb : V = Ea - Ia Ra – Is Rs

V = IL . RL

Ia = IL + If

Is = IL

Vf = If . Rf

Generator kompon panjang

Dirumuskan sbb : V = Ea – IaRa – Is Rs

Is = Ia

V = Ea – Ia ( Ra + Rs )

Vf = If Rf

Ia = IL + If


Karakterisitik Generator DC Majemuk

• Fenomena karakteristik :

1. IA naik IA.(RA + Rfs) naik Vt turun

2. IA naik gaya gerak magnet seri naik Fluks meningkat Vt naik


GENERATOR KOMPON DIFFERENSIAL

• Rangkaian Ekivalennya :

- Sama dengan Generator kompon kumulatif hanya saja ggm-nya saling mengurangi

• Generator kompon differensial juga memiliki bentuk kompon panjang dan pendek.

• Peningkatan beban arus beban naik (IL) arus jangkar naik (Ia)

jatuh tegangan Ia ( Ra + Rs ) naik tegangan terminal (V) turun

ggm kumparan serinya ( Fs ) naik ggm total turun fluks dan Ea turun

tegangan terminal (V) turun Adapun perumusannya sbb :

F = Fp – Fs – Fj ( total ggm )

Ket : Fp = ggm hasil kumparan medan parallel = Nf . If

Fs = ggm hasil kumparan medan seri = Ns . Ia

Fj = ggm hasil kumparan jangkar

Karakteristik


Karakteristik Generator DC Majemuk


Pengaturan Tegangan

1. Change the speed rotation (ω)

2. Change the field current (IF)


Mengubah kecepatan sudut(ω)

EA = K φ ω

VT = EA – IA RA


Change the field current (IF)

IF = VT / RF

τ = NF IF

τ & Ф

EA = K Ф ω

VT = EA – IA RA

τ = magnetomotive force



6. Efisiensi Generator DCa. Rugi-rugi Tembaga :

– Rugi-rugi Jangkar,Pj = Ia . Ra Watt– Rugi-rugi Shunt, Psh = Ish . Rsh Watt– Rugi-rugi Seri, Ps = Is . Rs Watt

b. Rugi-rugi Inti :– Rugi-rugi Hysterisis– Rugi-rugi Eddy current

c. Rugi-rugi Mekanis :– Rugi-rugi gesekan poros– Rugi-rugi angin akibat putaran jangkar– Rugi-rugi gesekan akibat gesekan sikat

dengan komutator


6. Efisiensi …

Daya Masuk mekanis(Pm)

Daya yang dibangkitkanjangkar (Pj)= E. Ia (watt)

Daya keluar generator(Pout)= V.I (watt)

Rugi besidan

gesekan

Rugi besitembaga

total

Diagram aliran daya generator DC


Perhitungan Daya

Daya keluaranVt.IL

Vt.Ia Daya

ujung armaturVta.Ia

Daya elektromagnit

Ea.Ia

Daya masukan dari penggerak

semula

daya

Rugi2 putaran tanpa beban

+ Rugi2 beban tersebar

Rugi2 armatur

Ia2Ra

+Rugi2 kontak sikat

Rugi2 medan seriIs

2Rs

Rugi2 medan shuntIf

2Rf

output

Input


Rugi histerisis dan arus eddy dirumuskan:

Arus Eddy

Rugi-rugi HisterisisK = tetapan pembanding

Bmaks = kerapatan fluks maksimum

f = frekuensi

τ = tebal lapisan

2fBKP makse

maksh KfBP 2


6. Efisiensi …

• Rugi besi dan gesekan, Pg = Pm – Pj• Rugi tembaga total, Pt = Pj - Pout

• Efisiensi mekanis,

• Efisiensi listrik,

• Efisiensi total,

%100xP

P

m

jm

%100xP

P

j

outl

%100xP

P

m

outt


Pengaturan Tegangan

%100XV

VVV

FL

FLNLR

VR = Voltage RegulationVNL = Tegangan tanpa bebanVFL = Tegangan beban penuh


KERJA PARALEL GENERATOR DC Adapun Beberapa generator DC dapat kita operasikan

secara paralel. Hal ini dilakukan dengan tujuan untuk menjaga kontinuitas pasokan daya listrik, dan memasok beban yang cukup besar melebihi kapasitas yang mungkin dipasok oleh satu generator saja.

syarat-syarat pengoperasian paralel generator sbb :• Terminal-terminal generator harus dihubungkan

dengan kutub-kutub yang sama polaritasnya.• Tegangan kerja generator sama.

Jika 2 generator / lebih diparalel maka arusnya menjadi ;

Ig1 + Ig2 = Itotal


Kerja Paralel Generator DC

Tujuannya apa?

1. Beban butuh daya yang besar

2. Maintenance mudah

3. Rusak bukan masalah

Syarat :

1. Rated tegangan sama

2. Rated putaran sama

3. Polaritas harus sama

4. Tipe generator sama (shunt,seri,kompon)


Pertimbangan Kerja Paralel

• Kontinyuitas pelayanan

• Kepentingan perawatan

• Penambahan kapasitas daya

• Meningkatkan efisiensi


Skema Kerja Pararel


Langkah Kerja Paralel1. Mengoperasikan generator pertama (G1) pada

tegangan dan putaran dasar, boleh berbeban atau tidak.

2. Mengoperasikan generator kedua (G2) pada putaran dasar.

3. Mengatur arus eksitasi generator G2 sampai tegangannya sama dengan tegangan generator G1.

4. Menaikkan arus eksitasi G1 sampai G1 mengambil bagian sesuai prosen pembebanan yang diinginkan.


Prinsip Kerja ParalelDua generator dirancang menghasilkan tegangan terminal sama, jika tercapai kondisi :

1. Tidak ada beban luar tegangan saling meniadakan tidak ada arus

2. Ada beban luar beban dibagi sesuai karakteristik masing - masing generator bekerja optimal

3. Ketika tanpa beban eksternal karakteristik tegangan mesin rendah

4. Jika karakteristik tegangan tinggi dengan beban tinggi tegangan meningkat beban lebih lama mesin membawa beban atau mesin lain sebagai motor

5. Jika karakteristik lemah tegangan turun mesin bergantung pada beban yang sedikit


Aplikasi Generator DC

1. Hamster Night-Light

2. Tachometer

3. Wind Turbine

4. Magnetic Brake

5. HandHeld DC Generator


Tachometer

Sering disebut RPM-meter Menggunakan generator mini Tegangan output generator sebagai

acuan tachometer


Wind TurbineDigunakan sebagai pembangkit listrik yang menghasilkan daya besar dan rendah polusi


Magnetic Brake


Gimana Caranya?


Dipasang di mana?


HandHeld DC Generator

Sebuah generator DC mini yang dapat digenggam oleh tangan. Bekerja dengan cara diengkol terlebih dahulu.


Penyelesaian

Diketahui :

E1 = 150V

N1 = 1800 rpm

Ditanya :a. E2? N2= 2400 rpm

b. E3? N3= 1500 rpm


Question 1

• Hitung EMF yang dibangkitkan oleh 4 kutub, jangkar belitan gelombang yang mempunyai 45 slot dengan 18 penghantar per slot apabila dijalankan pada 1200 rpm. Flux per kutub 0,016 weber


Solution

• Ea = ФzN P volt 60 a

• Ф = 0.016 wb • N = 1200 rpm• z = 45x18 = 810 • P = 4• a = 2 belitan gelombang• Ea = 0.016 x 810 x 1200 . 4

60 2= 518,4 volt


Question 2

Sebuah generator dengan penguatan terpisah 150 V, 1800 rpm, diberi penguatan tetap.

• Tentukanlah tegangan tanpa beban generator tersebut pada kecepatan 1500 rpm


Solution

Ea = K Фn

Vf tetap Ф tetap, maka Ea ≈ n, jadi

E2400 = n2400 . E1800 = 2400 . 150 = 200 Vn1800 1800

E1500 = n1500 . E1800 = 1500 . 150 = 125 V n1800 1800


Question 3

Sebuah generator kompound panjang 120 Kw, 600 V, Rf = 150 ohm, Ra = 0,03 ohm, Rs = 0,01 ohm dan Id = 54 A

• Tentukan :

–tahanan divertor (RD) pada beban penuh

–tegangan yang dibangkitkan generator pada beban penuh


Solution

• Ea = VL + IaRa + IsRs• Ia = If + IL• Ia = Is + Ida. IL = P.1000 = 120 x 1000 = 200 A

VL 600If = Vf = 600 = 4 A

Rf 150Ia = If + IL = 4 + 200 = 204 AIDRD = IsRsRD = IsRs

IDIs = Ia – Id = 204 – 54 = 150 ARD = 150 x 0.01 = 0.0278 ohm

54b. Ea = VL + IaRa + IsRs

= 600 + (204 x 0.03) + (150 x 0.01)= 607.62 V


Question 4

Sebuah generator DC dengan belitan kompound panjang memberi tegangan 240 V pada keluaran beban penuh 100 A. Tahanan dari belitan-belitan mesin adalah belitan jangkar 0,1 ohm. Belitan medan seri 0,02 ohm. Belitan medan kutub bantu 0,025 ohm. Belitan medan shunt 100 ohm. Rugi besi pada beban penuh 1000 watt. Rugi angin dan gesekan total 500 watt.

• Hitung efisiensi beban penuh dari mesin!


Solution

• Keluaran = Pout = 240 x 100 = 24000 watt• Tahanan Untai Jangkar Total = Ra = 0.1 + 0.02 + 0.025 = 0.145

ohm• Ish = 240 = 2.4 A

100• Ia = IL + Ish = 100 + 2.4 = 102.4 A• Rugi Cu Untai Jangkar = Ia square.Ra = (102.4) square x 0.145 =

1521 watt• Rugi Cu medan Shunt = Ish.V = 2.4 x 240 = 576 watt• Rugi Besi = 1000 watt• Rugi Gesekan = 500 watt• Rugi Total = 1521 + 1500 + 576 = 3597 watt

• ŋ = 24000 = 0.871 = 87.1 %2400 + 3597


Question 5

Sebuah generator shunt 100 Kw, 250 V, pada jangkar diinduksikan tegangan 285 V,dengan rated load.

• Tentukan tahanan jangkar dan VR jika arus medan shunt 6 A dan tegangan tanpa beban 264 V


Solution

P = VIIL = P = 100.1000 = 400 A

V 250Ia = IL + If = 400 + 6 = 406 A Ea = V + IaRa285 = 250 + 406RaRa = 0.086 ohmVR = VNL – VFL = 264 – 250 x 100 % = 5.6 %

VFL 250


Question 6

Dua generator shunt A dan B bekerja paralel dan karakteristik2 bebannya boleh diambil garis lurus. Tegangan generator A turun dari 240 V pada beban nol ke 220 V dengan 200 A, sedangkan generator B turun 245 V pada beban nol ke 220 V dengan arus 150 A.

• Tentukan arus yang disediakan tiap-tiap mesin untuk bebas 300 A dan tentukan pula tegangan bus-bar pada beban ini


Generator AJatuh Tegangan 200 A = 240 – 220 = 20 VJatuh Tegangan Per Ampere = 20 / 200 = 0.1 V // AGenerator BJatuh Tegangan Per Ampere = 245 – 220 = 1/6 V // A

150V = 240 – I1 dan V = 245 – I2

10 6240 – I1 = 245 – I2

10 65I2 – 3I1 = 150 ….. (i)I2 + I1 = 300 ….. (ii)

Solution …


... Solution

I1 = 300 – I2

5I2 – 3 (300 – I2) = 150

I2 = 1050 = 131 A

8

I1 = 300 – 131 = 169 A

V = 240 – 169 = 223.1 V

10

I1 = 169 A ; I2 = 131 A ; V = 223.1 V

Documents

Generator Dc Gab