Pengaturan Tegangan dan Frekuensi Generator Induksi

advertisement
JURNAL TEKNIK POMITS Vol. 1, No. 1, (2013) 1-6
1
Pengaturan Tegangan dan Frekuensi Generator
Induksi Tiga Fasa Penguatan Sendiri
Menggunakan Voltage Source Inverter dan
Electronic Load Controller
Yudhistira Bondan Satriawisesa, Dedet Candra Riawan, Dan Teguh Yuwono.
Jurusan Teknik Elektro, Fakultas Teknologi Industri, Institut Teknologi Sepuluh Nopember (ITS)
Jl. Arif Rahman Hakim Surabaya 60111
E-mail: [email protected]
Abstrak— Mesin induksi merupakan salah satu dari sekian
banyak
mesin
listrik
yang
paing
mudah
dalam
pengoperasiannya, khususnya mesin induksi rotor sangkar.
Dalam tugas akhir ini akan dibahas mengenai aplikasi mesin
induksi rotor sangkar tiga fasa sebagai generator induksi
penguatan sendiri. Generator induksi lebih banyak digunakan
pada pembangkit listrik berskala kecil seperti pembangkit
listrik pikohidro maupun mikrohidro. Dalam pengoperasian
generator induksi ada beberapa masalah yang timbul akibat
perubahan nilai pembebanan, yaitu tegangan dan arus
keluaran generator yang tidak konstan. Oleh sebab itu
diperlukan adanya sebuah sistem kontrol untuk mengatur
tegangan dan frekuensi keluaran generator induksi. Sistem
kontrol tersebut terdiri dari voltage source inverter dan
electronic load controller. Rangkaian voltage source inverter
berfungsi mengatur daya reaktif pada sistem, sedangkan
electronic load controller berfungsi sebagai dump load untuk
menjaga generator induksi selalu pada kondisi pembebanan
penuh.
Kata Kunci— Generator Induksi Penguatan Sendiri, voltage
source inverter, electronic load controller.
I. PENDAHULUAN
eiring meningkatnya kebutuhan energi listrik oleh
masyarakat maka diperlukan adanya tambahan sumber
pembangkit energi listrik baru untuk memenuhi
kebutuhan energi listrik tersebut. Pada umumnya pembangkit
energi listrik yang telah ada saat ini menggunakan bahan
bakar fosil, selain harganya yang mahal bahan bakar fosil
juga berpengaruh buruk terhadap lingkungan. Oleh sebab itu
diperlukan adanya sumber pembangkit energi listrik baru
yang bernilai ekonomis dan ramah terhadap lingkungan.
Beberapa contoh pembangkit listrik yang ramah terhadap
lingkungan antara lain adalah pembangkit listrik energi
matahari, energi angin, energi panas bumi, energi air, dan
masih banyak sumber energi lainnya.
Indonesia adalah negara kepulauan yang dilintasi garis
khatulistiwa. Sehingga dengan letak geografis seperti ini
Indonesia memiliki banyak sumber energi terbarukan yang
ramah terhadap lingkungan. Sebagian besar pulau di
Indonesia merupakan dataran tinggi yang banyak memiliki
daerah aliran sungai, sehingga sangat berpotensi untuk
dibangun sumber pembangkit listrik energi air atau biasa
S
disebut dengan pembangkit listrik tenaga pikohidro
(PLTPH).
Generator induksi sangat cocok digunakan pada
pembangkit listrik tenaga air karena tidak harus bekerja pada
putaran yang sinkron, mengingat debit air yang selalu
berubah-ubah. Apabila dibandingkan dengan macam
generator lainnya, generator induksi memiliki beberapa
kelebihan, antara lain meliputi : biaya mesin yang murah;
mudah dalam perawatan; dan mudah dalam pengoprasian.
Generator induksi yang digunakan adalah generator induksi
penguatan sendiri. Dalam pengoprasiannya selain memiliki
beberapa kelebihan yang telah disebutkan di atas, generator
induksi juga memiliki beberapa kelemahan, salah satunya
adalah setiap perubahan pembebanan akan berpengaruh
terhadap keluaran generator induksi tersebut. Untuk
mengatasi permasalahan itu maka diperlukan adanya sebuah
sistem kontrol yang bertujuan untuk mengatur tegangan dan
frekuensi hasil keluaran dari generator induksi.
Berdasarkan permasalahan diatas maka dalam tugas akhir
ini akan membahas bagaimana mengatur tegangan dan
frekuensi hasil keluaran dari generator induksi menggunakan
sebuah rangkaian kontrol yang terdiri dari voltage source
inverter (VSI) dan electronic load controller (ELC).
II. APLIKASI VSI DAN ELC PADA SISTEM
GENERATOR INDUKSI
A. Generator Induksi
Torsi
Ns > Nr
Kondisi
Motor
Slip
Kondisi
generator
Nr > Ns
Gambar. 1. Grafik kurva karakteristik mesin induksi
Dalam pengoperasiannya, mesin induksi akan memiliki
kecepatan medan putar stator (𝑁𝑆 ) dan kecepatan medan putar
rotor (𝑁𝑅 ), adanya perbedaan nilai antara 𝑁𝑆 dan 𝑁𝑅 akan
menimbulkan slip (𝑆). Apabila 𝑁𝑆 lebih cepat dari 𝑁𝑅 maka
slip mesin induksi akan bernilai positif, begitu juga sebaliknya
JURNAL TEKNIK POMITS Vol. 1, No. 1, (2013) 1-6
slip akan bernilai negatif ketika 𝑁𝑅 lebih cepat dari 𝑁𝑆 . Dalam
kondisi slip bernilai negatif inilah mesin induksi beroperasi
sebagai generator induksi.
B. Generator Induksi Tiga Fasa Penguatan Sendiri
Arus eksitasi generator induksi penguatan sendiri berasal
dari kapasitor yang disusun pararel terhadap statornya.
Kapasitor tersebut berfungsi sebagai sumber daya reaktif
untuk membangkitkan tegangan generator. Ketika generator
diputar oleh prime mover sampai kecepatan putar rotor berada
diatas kecepatan putar rating mesin induksi maka pada stator
akan timbul tegangan, namun tegangan yang timbul nilainya
relatif kecil. Pada saat inilah peranan kapasitor dibutuhkan
sebagai sumber daya reaktif. Hubungan antara tegangan
generator dan kapasitor ditunjukkan pada gambar 3.
kapasitor
V
Saturasi
2
Salah satu sistem kontrol tersebut adalah pengaturan
tegangan dan frekuensi menggunakan static compensator
yaitu dengan menambahkan rangkaian VSI dan ELC pada
sistem generator induksi. Masing-masing rangkaian tersebut
disusun secara paralel terhadap generator induksi seperti
ditunjukkan pada gambar 3.
Rangkaian VSI berfungsi untuk mempertahankan
tegangan generator induksi selalu berada pada kondisi konstan
dengan cara mengatur besaran dari nilai arus reaktif yang
masuk ke sistem generator induksi. Selain rangkaian VSI juga
terdapat rangkaian ELC atau yang biasa disebut dengan dump
load. Rangkaian ELC berfungsi untuk mempertahankan
generator selalu pada kondisi beban penuh dengan cara
mengatur besaran dari nilai RMS tegangan yang melewati
dump load. Dengan mempertahankan generator selalu berada
pada kondisi beban penuh maka frekuensi tegangan dari
sistem generator dapat dijaga selalu pada kondisi konstan.
Maka dengan pemasangan rangkaian VSI dan ELC sebagai
pengaturan governor elektrik pada sistem generator induksi
dapat diatur frekuensi dan tegangan keluaran dari generator
induksi tersebut.
V= IM
ωC
III. PEMODELAN GENERATOR INDUKSI TIGA FASA
MENGGUKANA VSI DAN ELC
IM
Gambar. 2. Grafik karakteristik eksitasi generator
Pada gambar 2 dijelaskan mula-mula generator induksi
tanpa beban diputar oleh prime mover dengan kondisi
memiliki magnet sisa pada rotornya, sehingga akan muncul
tegangan pada sisi stator. Tegangan tersebut akan mencharge
kapasitor yang terpasang parallel pada sisi statornya. Ketika
kapasitor tersebut dicharge maka dihasilkan arus kapasitor
yang selanjutnya arus kapasitor tersebut menginduksi rotor
sehingga menghasilkan tegangan yang lebih besar pada
generator. Proses tersebut berlangsung sampai nilai eksitasi
generator telah mencapai nilai steady state atau telah berada
pada kondisi saturasi mesin induksi tersebut.
C. Setrategi Pengaturan Tegangan dan Frekuensi Generator
Induksi
Perubahan pembebanan pada generator induksi sangat
berpengaruh terhadap tegangan dan frekuensi keluaran
generator induksi tersebut. Oleh sebab itu diperlukan adanya
sebuah sistem kontrol untuk menjaga tegangan dan frekuensi
keluaran generator induksi selalu bernilai konstan.
SEIG
Prime
mover
LOAD
LF
ELC
VSI
Gambar. 3. Rangkaian sederhana static compensator
A. Prime Mover (Turbin Air)
Tenaga pikohidro adalah contoh penggerak turbin
generator induksi yang dibahas dalam penelitian tugas akhir
ini. Untuk mendapatkan karakteristik yang mirip dengan
turbin tenaga pikohidro seperti kondisi nyata di lapangan
maka dibuatlah pemodelan prime mover. Sebuah pemodelan
prime mover seperti grafik gambar 5 dibawah menjelaskan
perbandingan antara daya mekanik turbin dan torsi turbin vs
kecepatan putar turbin.
1000
100
900
90
800
80
700
70
600
60
500
50
40
400
Daya
Torsi
300
200
30
Torsi (Nm)
0
Daya (watt)
Tegangan
Sisa
20
10
100
0
0
0
100
200
300
400
Kecepatan putar (RPM)
Gambar. 4. Grafik daya mekanik dan torsi vs kecepatan putar turbin air
Dari gambar 4 ditunjukkan bahwa kecepatan putar
maksimal dari turbin air adalah berkisar 400 RPM, sedangkan
kecepatan putar rotor minimal yang dibutuhkan sebuah
generator induksi adalah lebih dari 1500 RPM. Oleh sebab itu
dipasang sebuah gearbox agar didapatkan putaran turbin yang
sesuai dengan yang dibutuhkan generator induksi untuk
menghasilkan tegangan keluaran.
B. Pemodelan Generator Induksi Rotor Sangkar
Mesin induksi yang digunakan dalam penelitian tugas
akhir ini adalah mesin induksi yang ada di laboratorium
JURNAL TEKNIK POMITS Vol. 1, No. 1, (2013) 1-6
Konversi Energi Elektrik Teknik Elektro ITS dengan
parameter mesin sebagai berikut :
Tabel 1.
Parameter mesin induksi
Parameter
𝑅𝑆
𝐿𝑆
𝑅𝑅
𝐿𝑅
𝐿𝑀
𝑃𝐺
𝑃
Definisi
Resistansi stator
Induktansi stator
Resistansi rotor
Induktansi rotor
Induktansi magnetisasi
Rating daya generator
Jumlah kutub
Nilai
10.79 ohm
0.095 H
10.08 ohm
0.095 H
0.61 H
1HP
4
C. Pemodelan VSI Tiga Fasa dan Current Controlled
Prinsip kerja dari rangkaian VSI adalah menggunakan
kapasitor DC sebagai media penyimpanan tegangan sementara
yang nantinya tegangan tersebut digunakan sebagai sumber
tegangan DC rangkaian VSI. Pada rangkaian VSI tiga fasa
terdapat tiga buah lengan yang masing-masing lengan terdapat
dua buah saklar seperti ditunjukkan pada gambar 5. Saklar
yang digunakan rangkaian VSI tiga fasa pada penelitian tugas
akhir ini adalah jenis saklar Insulated Gate Bipolar Transistor
(IGBT).
LF
S1
S3
S5
CDC
S4
S6
S2
Arus
Inverter
3
memiliki tiga buah lengan yang masing-masing lengan
terpasang dua buah IGBT. Untuk diagram blok dari kontrol
arus VSI tiga fasa ditunjukkan pada gambar 7.
∑
I REFF
I ERROR
PWM
Kontrol
Arus
I MODULASI
PI
S1
S4
Komparator
I INV
∑
I REFF
I ERROR
PWM
Kontrol
Arus
PI
S3
S6
Komparator
I INV
∑
I REFF
I ERROR
PWM
Kontrol
Arus
PI
S5
S2
I INV
Komparator
Sinyal
Segitiga
Gambar.7 Diagram blok kontrol arus VSI tiga fasa
Dalam metode kontrol arus seperti ditunjukkan diagram
blok gambar 7 arus referensi diperoleh dari penjumlahan
tegangan keluaran generator 𝑉𝐴𝐡−𝑅𝑀𝑆 dan tegangan 𝑉𝐴𝐡−𝑅𝑀𝑆
referensi, yang kemudian dari penjumlahan 𝑉𝐴𝐡−𝑅𝑀𝑆 dan
tegangan 𝑉𝐴𝐡−𝑅𝑀𝑆 referensi menghasilkan sebuah nilai
tegangan error yang digunakan sebagai masukan untuk PI
controller. 𝑄𝑆𝐸𝑇 yang merupakan hasil modulasi dari PI
controller nantinya dikalikan dengan sebuah sinyal sinusoidal
sin πœ”π‘‘. Hasil perkalian antara 𝑄𝑆𝐸𝑇 dan sinyal sinusoidal
sin πœ”π‘‘ inilah yang digunakan sebagai arus referensi kontrol
arus. Secara keseluruhan diagram blok dapat ditunjukkan pada
gambar 8.
Gambar. 5. Rangkaian VSI tiga fasa dengan sumber kapasitor DC
Q SET
I REFF
Sin ωt
VAB
∑
∑
I ERROR
I INV
V ERROR
PI
PI
Sinyal
Segitiga
I MODULASI
PWM
Kontrol
Arus
Komparator
Q SET
VAB Reff
Gambar. 6 Grafik arus inverter dan arus referensi terhadap waktu
Gambar.8 Diagram blok kontrol tegangan dan kontrol arus
Untuk mengatur keluaran VSI agar sesuai dengan tegangan
dan frekuensi sistem maka dilakukan teknik pensaklaran IGBT
menggunakan sinusoidal pulse width modulation (SPWM)
yang merupakan hasil keluaran dari current controlled atau
kontrol arus. SPWM hasil keluaran dari kontrol arus yang
digunakan sebagai teknik pensaklaran IGBT merupakan
perbandingan antara sinyal segitiga sebagai sinyal carrier dan
arus sinusoidal hasil modulasi Proportional Integral
controller (PI). Masukan dari PI controller adalah sinyal error
hasil penjumlahan antara arus keluaran VSI dan arus referensi
seperti ditunjukkan pada gambar 6. Dalam metode kontrol
arus dibutuhkan tiga buah komparator untuk menghasilkan
sinyal PWM, hal ini dikarenakan VSI yang digunakan dalam
penelitian tugas akhir ini merupakan jenis VSI tiga fasa yang
D. Pemodelan ELC dan Rangkaian Kontrol Sudut Penyalaan
Untuk mengatur besarnya pembebanan ELC digunakan
back to back thyristor. Tujuan pemasangan back to back
thyristor adalah untuk mengatur besarnya tegangan dan arus
pada ELC, karena dengan pemasangan thyristor secara
antiparalel maka siklus positif dan negatif yang akan melewati
beban ELC dapat diatur besarnya melalui sudut penyalaan
thyristor.
Pembebanan yang digunakan pada ELC ini adalah beban
resistif murni. Beban resistif tersebut disusun sedemikian rupa
sehingga terhubung delta agar menghasilkan arus fasa yang
maksimal. Pada rangkaian ELC atau pengontrol pembabanan
AC beban resistif dan back to back thyristor disusun secara
seri seperti ditunjukkan pada gambar 9.
JURNAL TEKNIK POMITS Vol. 1, No. 1, (2013) 1-6
Va
R
Vb
R
G4
PI
line to line RMSnya adalah 𝑉𝐿𝐿 = 380 volt. Nilai error 4%
itulah yang disebabkan oleh pengaruh switching AC chopper
pada ELC.
G1
G2
∑
R
G5
G6
G3
VDC
Vc
4
cos -1
Sudut
penyalaan
VDC Reff
Gambar.9 Rangkaian pengontrol pembebanan AC (ELC)
Back to back thyristor memiliki peran yang penting pada
ELC dalam pengaturan tegangan dan arus yang akan disuplai
ke beban resistif. Besarnya tegangan dan arus yang disuplai ke
beban resistif ditentukan oleh besarnya sudut penyalaan pada
back to back thyristor. Semakin besar sudut penyalaan pada
gate masing-masing thyristor akan semakin besar pula nilai
tegangan rms dan arus rms yang disuplai ke beban resistif.
Pada gambar 9 ditunjukkan rangkaian penghasil sudut
penyalaan pada ELC yang besarnya sudut penyalaan
ditentukan oleh besarnya sinyal error hasil penjumlahan
antara tegangan 𝑉𝐷𝐢 pada VSI sisi kapasitor 𝐢𝐷𝐢 dan tegangan
𝑉𝐷𝐢 π‘Ÿπ‘’π‘“π‘’π‘Ÿπ‘’π‘›π‘ π‘– yang kemudian sinyal error tersebut dimodulasi
oleh PI controller. Hasil modulasi PI controller kemudian
diolah oleh sebuah arccosine computational block untuk
menghasilkan nilai dalam besaran sudut. Arccosine
computational block hanya mengolah data hasil PI controller
yang bernilai -1 sampai dengan 1, oleh sebab itu antara PI
controller dan arccosine computational block dipasang sebuah
limiter atau pembatas nilai.
IV.
Gambar.10 Grafik torsi generator induksi tiga fasa penguatan sendiri untuk
kondisi pembebanan konstan
Gambar.11 Grafik kecepatan putar rotor generator induksi tiga fasa
penguatan sendiri untuk kondisi pembebanan konstan
HASIL SIMULASI
Ada tiga macam percobaan yang disimulasikan dalam
penelitian tugas akhir ini, yang pertama percobaan generator
induksi ketika dioperasikan dalam kondisi pembebanan
konstan, yang kedua percobaan generator induksi ketika
dioperasikan dalam kondisi penambahan pembebanan, dan
yang ketiga percobaan generator induksi ketika dioperasikan
dalam kondisi pengurangan pembebanan. Pada masing-masing
percobaan akan diamati bentuk gelombang dari torsi,
kecepatan putar rotor, tegangan keluaran generator, arus
keluaran generator, serta daya aktif yang terdapat pada sistem
generator induksi. Selain bentuk gelombang juga akan diamati
nilai RMS dari tegangan dan arus keluaran generator induksi.
A. Operasi Generator Induksi Tiga Fasa Penguatan Sendiri
Untuk Kondisi Pembebanan Konstan
Pada gambar 12 dan 13 dapat dilihat bahwa tegangan line to
line RMS adalah 𝑉𝐿𝐿 = 395,1 volt, dan arus line RMSnya
adalah 𝐼𝐿 = 0,82 ampere. Akibat adanya pengaruh switching
AC chopper pada ELC membuat bentuk sinyal tegangan dan
arus keluaran generator tidak sinusoidal, sehingga
berpengaruh juga terhadap nilai RMSnya. Frekuensi tegangan
dan arus keluarannya dijaga konstan 50 Hz sesuai dengan
frekuensi switching VSI. Nilai error dari tegangan line to line
RMS adalah sebesar 4%, karena seharusnya nilai tegangan
Gambar.12 Grafik tegangan keluaran generator induksi tiga fasa penguatan
sendiri untuk kondisi pembebanan konstan
Gambar.13 Grafik arus keluaran generator induksi tiga fasa penguatan sendiri
untuk kondisi pembebanan konstan
Dari gambar 14 dijelaskan bahwa daya aktif yang
dihasilkan generator merupakan penjumlahan dari daya aktif
load total dan daya aktif inverter. Sehingga dapat diambil
kesimpulan hubungan antara daya aktif generator, daya aktif
inverter, daya aktif load total, daya aktif load, dan daya aktif
chopper seperti persamaan 1 dan 2.
(1)
𝑃𝑔𝑒𝑛 = 𝑃𝑖𝑛𝑣 + π‘ƒπ‘™π‘œπ‘Žπ‘‘ π‘‘π‘œπ‘‘π‘Žπ‘™
π‘ƒπ‘™π‘œπ‘Žπ‘‘ π‘‘π‘œπ‘‘π‘Žπ‘™ = π‘ƒπ‘™π‘œπ‘Žπ‘‘ + π‘ƒπ‘β„Žπ‘œπ‘π‘π‘’π‘Ÿ
(2)
JURNAL TEKNIK POMITS Vol. 1, No. 1, (2013) 1-6
Gambar.14 Grafik daya aktif yang ada pada sistem generator induksi tiga fasa
penguatan sendiri untuk kondisi pembebanan konstan
5
Gambar.18 Grafik arus keluaran generator induksi tiga fasa penguatan sendiri
untuk kondisi penambahan pembebanan
B. Operasi Generator Induksi Tiga Fasa Penguatan Sendiri
Untuk Kondisi Penambahan Pembebanan
Gambar.19 Grafik daya aktif yang ada pada sistem generator induksi tiga fasa
penguatan sendiri untuk kondisi penambahan pembebanan
Gambar.15 Grafik torsi generator induksi tiga fasa penguatan sendiri untuk
kondisi penambahan pembebanan
C. Operasi Generator Induksi Tiga Fasa Penguatan Sendiri
Untuk Kondisi Pengurangan Pembebanan
Gambar.16 Grafik kecepatan putar rotor generator induksi tiga fasa
penguatan sendiri untuk kondisi penambahan pembebanan
Gambar.20 Grafik torsi generator induksi tiga fasa penguatan sendiri untuk
kondisi pengurangan pembebanan
Dari gambar 17 dapat dilihat bahwa tegangan line to line
RMS keluaran generator induksi tiga fasa penguatan sendiri
awalnya adalah 𝑉𝐿𝐿 = 395,2 volt namun ketika ada
penambahan pembebanan tegangan line to line RMSnya
berubah menjadi 𝑉𝐿𝐿 = 393 volt. Sedangkan pada gambar 18
untuk arus line RMS yang awalnya adalah 𝐼𝐿 = 1,69 ampere
berubah menjadi 𝐼𝐿 = 1,57 ampere. Ketika kondisi sebelum
penambahan pembebanan tegangan line to line keluaran
generator memiliki error sebesar 4% namun ketika ada
penambahan pembebanan error dari tegangan line to linenya
berubah menjadi 3,4%.
Gambar.17 Grafik tegangan keluaran generator induksi tiga fasa penguatan
sendiri untuk kondisi penambahan pembebanan
Gambar.21 Grafik kecepatan putar rotor generator induksi tiga fasa
penguatan sendiri untuk kondisi pengurangan pembebanan
Dari grafik pada gambar 22 dapat dilihat bahwa tegangan
line to line RMS keluaran generator induksi tiga fasa
penguatan sendiri awalnya adalah 𝑉𝐿𝐿 = 393 volt namun
ketika ada pengurangan pembebanan tegangan line to line
RMSnya berubah menjadi 𝑉𝐿𝐿 = 395,3 volt. Sedangkan grafik
pada gambar 23 arus line RMS yang awalnya adalah 𝐼𝐿 =
1,58 ampere berubah menjadi 𝐼𝐿 = 1,68 ampere. Ketika
kondisi sebelum pengurangan pembebanan tegangan line to
line keluaran generator memiliki error terhadap tegangan
referensi (𝑉𝐿𝐿 = 380 π‘£π‘œπ‘™π‘‘) sebesar 3,4% namun ketika ada
penambahan pembebanan errornya berubah menjadi 4%.
JURNAL TEKNIK POMITS Vol. 1, No. 1, (2013) 1-6
Gambar.22 Grafik tegangan keluaran generator induksi tiga fasa penguatan
sendiri untuk kondisi pengurangan pembebanan
6
selanjutnya digunakan jenis pembebanan yang lebih
variatif, seperti jenis pembebanan tiga fasa tidak
seimbang dengan penambahan beban yang bersifat reaktif
maupun kapasitif, dan masih banyak lagi jenis
pembebanan yang lainnya.
2) Parameter PI controller dalam penelitian tugas akhir ini
didapatkan menggunakan metode trial and error,
diharapkan pada penelitian selanjutnya parameter PI
controller diperoleh menggunakan transfer function agar
hasilnya lebih akurat.
3) Berhubungan dengan hasil simulasi bahwa bentuk sinyal
dari tegangan keluaran generator induksi tiga fasa
penguatan sendiri yang tidak sinusoidal maka diharapkan
ada penelitian lebih lanjut agar bentuk sinyal tegangan
bisa lebih mendekati bentuk sinusoidal.
DAFTAR PUSTAKA
Gambar.23 Grafik arus keluaran generator induksi tiga fasa penguatan sendiri
untuk kondisi pengurangan pembebanan
Gambar.24 Grafik daya aktif yang ada pada sistem generator induksi tiga fasa
penguatan sendiri untuk kondisi pengurangan pembebanan
V. KESIMPULAN
A. Kesimpulan
Berdasarkan hasil pengujian simulasi dan analisis data
dapat disimpulkan bahwa Dengan menambahkan rangkaian
elektronika daya voltage source inverter (VSI) dan electronic
load controller (ELC) pada sistem generator induksi tiga fasa
penguatan sendiri maka tegangan dan frekuensi keluaran
generator dapat dijaga konstan.
Penggunaan PI controller dalam pengaturan sudut
penyalaan ELC memiliki batasan dalam perubahan nilai
pembebanan, PI controller tidak bekerja untuk perubahan nilai
pembebanan yang ekstrim.
Pengaturan tegangan dan frekuensi menggunakan ELC
yang khususnya menggunakan ELC jenis pembebanan AC
dapat berpengaruh terhadap kualitas tegangan dan arus
keluaran dari generator. Bentuk sinyal tegangan tidak lagi
sinusoidal akibat pengaruh dari penggunaan back to back
thyristor sehingga juga berpengaruh terhadap nilai RMS
tegangan tersebut.
B. Saran
1) Dalam penelitian tugas akhir ini jenis pembebanan yang
digunakan hanya sebatas pembebanan tiga fasa seimbang
dengan beban resistif murni. Diharapkan untuk penelitian
[1] Calves Marra,Enes Gon, Pomilio,Jos´e Antenor, “SelfExcited Induction Generator Controlled by a VS-PWM
Bidirectional Converter for Rural Applications”, Ieee
Transactions On Industry Applications, Vol. 35, No. 4,
July/August 1999.
[2] Riawan, D.C., “Dynamic Analysis of a SEIG Driven by a
Variable Speed Wind Turbine’, Chapter 4, Curtin
University, 2010.
[3] Schneider Electric, "Chapter 3 : Motor and
Loads",<URL:www.schneiderelectric.hu/documents/a
utomation-andcontrol/asg-3-motors-and-loads.pdf>,
Januari 2012.
[4] Williamson, S.J., Stark ,B.H.,. Booker,J.D “Performance
of a low-head pico-hydro Turgo turbine”, Elsevier, 2013
[5] H Rashid,Muhammad. "Elektronika Daya : Rangkaian,
Devais, Dan Aplikasinya Jilid 1". Diterjemahkan Oleh
Purnomo Wahyu Indarto, PT Prehanllindo, Indonesia,
1999
[6] Sekhar ,T. Chandra, P .Muni, Bishnu “Voltage
Regulators for Self Excited Induction Generator”, IEEE,
2004.
[7] Ion Boldea, Syed A. Nasar, “The induction machines
design handbook”, second ed Taylor and Francis Group,
2010.
[8] W. Hart, Daniel, “Power Electronics”, The McGraw-Hill
Companies, NewYork, 2011.
[9] C. Marinescu,C.P. Ion “Autonomous micro hydro power
plant with induction generator”,elsevier, 2011.
[10] Zuhal, "Dasar Tenaga Listrik", Institut Teknologi
Bandung, Bandung,1991
[11] Kadir,
Abdul.
“Mesin
Induksi”,
Djambatan,
Jakarta,2003.
[12] Sriyono, Dakso. “Turbin, Pompa dan Kompresor”,
Erlangga.
Download