Automatic Voltage Regulator (AVR)

Dr. Jaja Kustija, M.Sc

Pengertian

Automatic Voltage Regulator adalah alatyang secara otomatis mengatur teganganoutput suatu alternator supaya konstanpada harga nominalnya dalam keadaanbeban yang berubah-ubah dan diusahakanselalu berputar pada kecepatannominalnya.

Menurut standard tegangan yang diijinkandiatas normalnya adalah sebesar 5%sedangkan untuk tegangan yang diijinkandibawah standard adalah 10%, sedangkanuntuk frekuensinya +1Hz dan – 0,5Hz darifrekuensi standard.

Saifi < 3,2 kali/tahun;

Saidi < 21 jam/tahun.

Pengertian

Blok diagram AVR sebagai berikut:

Cara Kerja

Sumber tegangan searah untuk kumparan penguatdidapat dari tegangan output alternator sendiriyang disearahkan dengan penyearah 3 phasa,setengah gelombang.

Penyearah ini merupakan diaoda converter dan SCRconverter. Dioda converter dipergunakan untukstart (build up). Jadi kumparan medan mendapatsuplay dari dioda converter. (Pada waktu build upkontak A menutup dan B membuka, A dan B salinginterlock).

Setelah tegangan output alternator mencapaitegangan tertentu, rangkaian relay berkerja hinggakumparan medan dari alternator mendapat suplaydari SCR converter.Ketiga SCR di Triger oleh pulsa-pulsa yang dihasilkanpada rangkaian pulsa. Pada saat relay berkerja,output searah dari SCR converter cukup besarsehingga tegangan output alternator akan naikterus. Bersamaan dengan naiknya tegangan outputalternator ini, sensing devide juga berkerjamengontrol sudut penyalaan dari SCR, sehinggategangan output alternator dapat dijaga konstanpada harga tertentu.Harga tegangan nominal didapat dengan mengaturpotensiometer R30 (Voltage Setting).

Setelah kondisi ini tercapai, kontak A dibuka,kontak B ditutup (dilakukan secara manual).Dengan demikian kegagalan relaybaik karenagetaran-getara mekanis maupun oleh rangkaianrelay nya sendiri tidak berpengaruh lagi padasistem.

Selanjutnya, setiap perubahan tegangan outputalternator karena perubahan beban akandideteksi oleh sensing device yang akanmengatur sudut penyalaan (α) dari SCR.

Bila tegangan output alternator turun karenabertambahnya beban, sudut penyalaan SCRakan mengecil.

Dengan demikian, teganan output searah dariSCR converter akan membesar, arus medanalternator membesar, tagangan outputalternator naik kembali. Bila teganga outputalternator naik karena berkurangnya beban, halsebaliknya akan terjadi. Sudut penyalaan SCRakan membesar, tegang output searah darihybrid converter mengecil, arus medanalternator mengecil, tegangan output alternatorturun kembali.

Beberapa alasan penggunaan komponen-komponen

1. SCR dan transistor amplifier.SCR dan transistor mempunyai beberapa keunggulan bila dibandingkan dengan tabung thyratrondan tabung penguat antara lain:• Bentuk pisik yang lebih kecil• Relatif lebih murah• Tidak ada emisi seperti padatabung sehingga life

time lebih lama• Langsung dapat beroperasi tanpa menunggu

pemanasan

2. Unijunction Transistor (UJT)

Pemakaian Unijunction Transistor (UJT)sebgai sumber pulsa untuk mentriger SCRmempunya keuntungan, karena diatarakeduana terdapat kesamaan sebagai berikut:

• SCR bila temperaturnya naik,membbutuhkan tegangan triger yang lebihrendah, sedangkan UJT bila temperaturnyanaik akan menghasilkan tegangan pulsayang lebih rendah.

3. Operational Ampifier (Op-Amp)Operational Ampifier (Op-Amp) mempunyaibeberapa keunggulan bila dibandingkan dengaDC Amplifier yang menggunakan transistor atautabung, antara lain:• Bentuk fisik ynag lebih kecil dan kompak• Drife yang timbul sangan kecil (tidak berarti)

sehingga sistem dapat berkerja dengan stabildalam kurun waktu yang lama.

• Gain dapat besar hingga ketelitian yangdicapai sangat tinggi.

• Relatif lebih murah dan sekarang mudahdidapatkan.

Rangkain Lengkap AVR

Skematic Rangaian AVR 1

Skematic Rangaian AVR 2

Skematic Rangaian AVR 3

Skematic Rangaian AVR 4