Generator Reluktansi Model Baru

POLI REKAYASA Volume 6, Nomor 1, Oktober 2010
ISSN : 1858-3709
Generator Reluktansi Model Baru
New Model of Reluctance Generator
Andi Pawawoi 1) & Anton 2)
1)
Laboratorium Konversi Energi Elektri, Fakultas Teknik Unand, Kampus UNAND Limau Manis,
Padang 25163 Tlp. 075172584, Fax 075172566, email: [email protected]
2)
Jurusan Teknik Elektro Politeknik Negeri Padang Kampus Unand Limau Manis Padang 25163
Telp. 0751-72590 Fax.0751-72576
ABSTRACT
Momentary electromagnetic torque of simple reluctance generator has unique character. At one time
earns is valuable positiveness and at the time of valuable other of negativity. An idea to exploit the character is
implementation with reluctance generator design specifically. Generator is design by merging two simple
reluctance generators, consisted of two rotors attached at the same axis, two output entwises and a source of
main field. This reluctance generator design model called Generator Reluktansi Model Baru ( GRMB). With this
design expected electromagnetic torque at both rotors earns is each other eliminate so that generator input
torque can be smaller. To test this design made testing prototype. Result of examination shows burden
characteristic zero and burden looks like conventional generator. But, this generator output power can bigger
than its the axis input power.
Keywords : Reluctance Generator, Generator Reluktansi Model Baru,GRMB
PENDAHULUAN.
Permasalahan
krisis
energi
belakangan ini khususnya energi listrik,
sangat dirasakan dampaknya bagi kita
semua. Untuk menambah ketersediaan
jumlah energi listrik tersebut dibutuhkan
suatu
peralatan
yang
mampu
membangkitkan energi listrik. Salah satu
peralatan
yang
digunakan
untuk
membangkitkan energi listrik adalah
generator. Generator merupakan suatu alat
yang dapat mengubah energi mekanik
menjadi energi listrik [1].
Generator reluktansi sangat mungkin
untuk
dilakukan
pengembangan
–
pengembangan karena desainnya sederhana
namun kokoh. Maka permasalahan yang
dapat dirumuskan dalam penelitian ini
adalah bagaimana meningkatkan unjuk
kerja dari generator reluktansi dengan
rancangan model, baik pada kondisi tanpa
beban maupun kondisi berbeban.
Torka
elektromagnetik
sesaat
generator reluktansi sederhana memiliki
keunikan tersendiri. Pada suatu saat dapat
bernilai positif dan pada saat lain bernilai
negatif. Sebuah ide untuk memanfaatkan
keunikan
tersebut
diimplementasikan
dengan mendesain generator reluktansi
secara spesifik. Generator didesain dengan
menggabungkan dua generator reluktansi
sederhana, terdiri dari dua rotor yang
dipasang pada poros yang sama, dua belitan
output dan sebuah sumber medan utama.
Model desain generator reluktansi ini diberi
nama Generator Reluktansi Model Baru
(GRMB). Dengan desain ini diharapkan
torka elektromagnetik pada kedua rotor
dapat saling menghilangkan sehingga torka
input generator bisa lebih kecil
METODOLOGI
Teori Dasar Generator Reluktansi
Generator reluktansi adalah generator
induktor dimana belitan medan dan armatur
keduanya tidak bergerak dan operasinya
bergantung pada periode perubahan
reluktansi celah udara. Generator ini
memunginkan untuk dioperasikan pada
kecepatan tinggi untuk membangkitkan
tegangan, biasanya digunakan sebagai
generator turbin angin atau generator turbin
mikro gas.
Gambar 1. menunjukkan prinsip
operasi dari generator reluktansi satu phasa.
Dua magnet permanen ditempatkan pada
19
POLI REKAYASA Volume 6, Nomor 1, Oktober 2010
inti stator, berfungsi sebagai sumber medan
utama. Rotor berupa kutub menonjol
terbuat
dari
baja
silikon, belitan
ditempatkan pada kutub stator. Saat rotor
diputar, akan terjadi perubahan reluktansi
sehingga fluks dalam inti stator mengalami
perubahan seiring dengan posisi rotor.
Karena perubahan fluks tersebut dirangkum
oleh belitan stator maka pada belitan itu
akan terbangkit tegangan.
ISSN : 1858-3709
Gambar 2. Grafik hubungan antara reluktansi
dan pergeseran rotor
Desain Generator Reluktansi Model Baru
Desain Rotor Generator Reluktansi
Desain dasar generator reluktansi
terdiri dari stator, rotor dan poros sebagai
tempat penyokong rotor. Pada generator ini
terdapat rotor yang merupakan bagian
bergerak berupa plat berbentuk cin-cin yang
bahan dasarnya bersifat ferromagnetik.
Rotor ini didesain secara khusus hingga
mencapai ukuran tertentu seperti yang
terlihat pada Gambar 3.
Gambar 1. Generator Reluktansi Satu Phasa
(Ichinokura et al, 2006)
Dengan
memperhatikan
motor
reluktnasi dasar seperti pada gambar 1,
yang mana
diasumsikan reluktansi
magnetik adalah fungsi dari sudut posisi
rotor denga persamaan :
(1)
Gambar 3. Desain Rotor
Setelah rotor didesain secara khusus
kemudian dihubungkan dengan poros
sebagai sumbu pemutar, sesuai Gambar 3.2
berikut.
dan grafiknya diillustrasikan pada gambar 2
Ggl induksi yang terbangkit pada belitan
jika resistansinya diabaikan adalah:
(2)
dimana:
Gambar 4. Rotor Terhubung Dengan Poros
(3)
dan
(4)
Desain Stator Generator Reluktansi
Untuk bagian statornya juga
digunakan plat ferromagnetik yang
berbentuk E, pada plat ini dibuat belitan
yang berfungsi sebagai sumber pembangkit
medan (sumber DC) dan belitan armatur
20
POLI REKAYASA Volume 6, Nomor 1, Oktober 2010
ISSN : 1858-3709
tempat terbangkitnya tegangan (Vout1 dan
Vout2) seperti terlihat pada Gambar 3.3.
Gambar 5. Desain Stator Generator Reluktansi
Generator Reluktansi Model Baru
Rotor yang telah dibuat ditempatkan
pada celah yang terdapat pada stator. Dalam
desaina generator ini, besarnya celah udara
harus diperhatikan karena berpengaruh pada
aliran fluks yang dihasilkan (Gambar 6).
Celah udara antara rotor dan stator
diusahakan seminimal mungkin agar fluks
dapat
menembus
reluktansi
udara,
sedangkan antara poros dan stator tidak
boleh terlalu dekat sehingga fluks tidak
melewati poros.
Gambar 7. Posisi
Pertama
Rotor
pada
Rangkaian Generator Reluktansi
Gambar 8. Posisi
Kedua
Rotor
pada
Rangkaian Generator Reluktansi
Keterangan :
1 = Celah udara antara stator dengan rotor
2 = Celah udara antara stator dengan poros
Gambar 6. Model
Rangkaian
Reluktansi
Generator
Generator reluktansi ini diberi
tegangan dc sebagai tegangan eksitasi
sehingga dihasilkan fluks magnetik. Saat
rotor diputar dan ketika rotor berada tepat
pada celah stator (Gambar 7.), maka fluks
akan mengalir melalui rotor dan masuk
pada inti armatur sehingga tegangan akan
dibangkitkan pada belitan armatur (Vout1).
Kemudian saat rotor berada tepat pada
celah stator (Gambar 8), maka fluks akan
mengalir melalui rotor dan masuk pada inti
armatur
sehingga
tegangan
akan
dibangkitkan pada belitan armatur (Vout2).
Tegangan
yang
berhasil
dibangkitkan terjadi karena adanya
perubahan fluks yang terdapat pada belitan
armatur (Vout). Hal ini dapat terjadi karena
akibat
desain
rotor
yang
dibuat
mengakibatkan
adanya
perubahan
reluktansi
saat
diputar.
Reluktansi
minimum terjadi saat rotor berada tepat
pada celah stator, sehingga fluks yang
dihasilkan dari sumber DC akan cenderung
mengalir pada bagian yang memiliki nilai
reluktansi rendah. Reluktansi maksimum
terjadi saat rotor berada di luar celah stator,
pada keadaan ini fluks tidak dapat mengalir.
Generator reluktansi yang telah dibuat
dapat dilihat pada gambar yang terdapat di
lampiran.
Tegangan Generator Reluktansi
Dalam
menentukan
fluks
maksimum yang dirangkum belitan
dilakukan dengan menentukan luas
pertemuan permukaan rotor dan stator yang
efektif dilalui fluks magnetik. Luas efektif
21
POLI REKAYASA Volume 6, Nomor 1, Oktober 2010
maksimum terjadi pada saat rotor berada
tepat pada celah stator, pada kondisi ini
besarnya fluks magnetik paling optimum.
Persamaan
yang
digunakan
dalam
menghitung luas tersebut yaitu persamaan
luas sektor lingkaran. Untuk lebih jelasnya
dapat dilihat pada gambar berikut ini.
ISSN : 1858-3709
Nilai
reluktansi
yang
telah
didapatkan digunakan untuk menghitung
besarnya fluks magnetik dan kerapatan
fluks sesuai dengan persamaan berikut :
NI
Â
f
B=
A
f =
(9)
( 10 )
Dimana : f = Fluks magnetik ( Weber )
N = Jumlah lilitan
I = Arus ( Ampere )
B = Rapat fluks ( Weber/m2 )
Tegangan yang dihasilkan dapat
dihitung menggunakan persamaan sebagai
berikut :
∂φ
∂t
¶ f = B l ds
e = -N
Permukaan
kutub stator
dimana ;
Sehingga ;
Gambar 9. Luas Rotor Yang Dilalui Fluks
Magnetik
e= -N
π
360
0
Dimana :
(m2 )
A = Luas permukaan efektif
p = 3,14
r = (R2 –R1) ( m )
a = sudut ( derajat )
Setelah didapatkan luas efektif yang
dilalui fluks magnetik, lalu dihitung
besarnya
reluktansi
menggunakan
persamaan berikut :
ℜ=
l
μA
m = mr mo
( 13 )
e = - N . B . r .ω
( 14 )
2p
n
60
( 15 )
w=
(6)
(r 2 ) α 0
( 12 )
dθ
= ω ; kecepatan sudut
dt
Luas efektif rotor yang melewatkan fluks
magnetik didekati dengan persamaan:
A=
BdA
Brdθ
= -N
dt
dt
( 11 )
Dimensi Protipe Uji Coba Generator
Reluktansi Model Baru
Untuk menguji desain Generator
Reluktansi di atas. Dibuat generator uji
coba dengan dimensi rotor dan stator
seperti terlihat dalam gambar 10 dan
gambar 11 berikut.
(7)
(8)
Dimana :
ℜ = Reluktansi ( A.turn/Weber )
l = Panjang lintasan ( m )
A = Luas permukaan ( m2 )
μ = Permeabilitas ( H/m )
mr = Permeabilitas bahan
mo = Permeabilitas ruang hampa
Keterangan :
R1 = 3 cm
R2 = 5,7 cm
L = 2,4 cm
α = 900
Gambar 10. Spesifikasi Rotor
22
POLI REKAYASA Volume 6, Nomor 1, Oktober 2010
Sedangkan spesifikasi untuk bagian statornya
dapat dilihat pada gambar berikut.
ISSN : 1858-3709
digabung seri. Data yang diperoleh
menunjukkan bahwa pada kedua kondisi
tersebut semakin tinggi kecepatan putaran
generator maka tegangan yang berhasil
dibangkitkan pada belitan armatur juga
semakin besar. Secara lengkap hasil
pengujian dapa dilhat pada grafik gambar
12 dan 13.
Tegangan (Volt)
20
Keterangan :
Ps = 15,2 cm
Ts = 10,1 cm
Ls = 6,3 cm
Ps1 = Ps3 = 2,5 cm
Ps2 = 5 cm
Ts1 = 7,6 cm
Jumlah lilitan = 530 lilitan
Ukuran lilitan tembaga = 0,5 mm
15
10
5
0
700
1200
1700
2200
Putaran (rpm)
output 1
Gambar 11. Stator Generator Reluktansi
HASIL
Generator reluktansi yang telah
dibuat dapat dilihat pada foto berikut:
output 2
Gambar 12. Karakteristik tegangan output
terhadap kecepatan putaran untuk
masing-masing belitan output.
Bentuk tegangan keluaran saat
kondisi tanpa beban untuk masing-masing
belitan output dapat dilihat pada Gambar
14. Gelombang tersebut dihasilkan pada
saat generator diputar dengan kecepatan
1000 rpm dan tegangan eksitasi 7,6 volt
dimana belitan armatur tidak digabung.
60
Foto 1. Prototype Uji Coba
Reluktansi Model Baru
Generator
Pengujian Generator Reluktansi Tanpa
Beban
a. Putaran Divariasikan Pada Arus
Eksitasi Konstan
Pada pengujian ini arus eksitasi
yang diberikan pada generator diatur
konstan 0,66 A, sedangkan kecepatan
putaran divariasika. Pengujian dilakukan
baik pada kondisi kedua belitan output
terpisah maupun pada kedua belitan output
Tegangan (Volt)
50
40
30
20
10
0
700
1200
1700
2200
Putaran (rpm)
Gambar 13. Karakteristik tegangan output
terhadap
kecepatan
putaran
belitan output digabung seri
23
POLI REKAYASA Volume 6, Nomor 1, Oktober 2010
ISSN : 1858-3709
Gambar 14. Gelombang tegangan keluaran tanpa beban untuk masing-masing belitan output
Gelombang keluran dari generator
ini merupakan gelombang ac, dimana
bentuk
gelombang
tersebut
berupa
sinusoidal. Bentuk gelombang yang
dihasilkan kurang sempurna, hal ini dapat
terjadi akibat pengaruh dari konstruksi rotor
yang kurang ideal. Berdasarkan gelombang
keluaran tersebut dapat diketahui bahwa
terdapat perbedaan sudut fasa sebesar 1800
yang dihasilkan oleh kedua belitan armatur.
Bentuk
gelombang
keluaran
generator pada kondisi kedua belitan
armatur digabung dapat dilihat pada
Gambar 15. Gambar ini diambil ketika
generator diputar dengan kecepatan 1000
rpm dan tegangan eksitasi 7,6 volt. Desain
rotor yang kurang sempurna memberikan
efek distorsi pada tegangan keluaran.
Gambar 15. Gelombang Tegangan Keluaran untuk Belitan Armatur digabungkan
b. Arus Eksitasi Divariasikan Kecepatan
Pada Putaran Konstan
Pada pengujian ini eksitasi medan
divariasikan
pada kecepatan generator
yang dipertahankan konstan 2000 rpm,
Pengujian dilakukan baik pada kondisi
kedua belitan output terpisah maupun pada
kedua belitan output digabung seri. Data
yang diperoleh menunjukkan bahwa pada
kedua kondisi tersebut semakin besar
eksitasi yang diberikan, maka tegangan
yang berhasil dibangkitkan pada belitan
armatur juga semakin besar. Secara lengkap
24
POLI REKAYASA Volume 6, Nomor 1, Oktober 2010
ISSN : 1858-3709
Tegangan
hasil pengujian dapa dilhat pada grafik
gambar 16 dan 17.
Tegangan (Volt)
25
20
20
10
0
2000
15
1500
1000
500
0
Beban (Ohm)
10
output 1
output 2
5
0
0
0,2
0,4
0,6
0,8
Eksitasi (Ampere)
output 1
output 2
Gambar 16. Karakteristik Tegangan Output
terhadap arus eksitasi untuk
masing-masing Belitan output.
70
60
Tegangan (Volt)
30
50
40
30
20
10
0
0
0,2
0,4
0,6
Eksitasi (Ampere)
Gambar 17. Karakteristik Tegangan output
terhadap
Kecepatan
putaran
Belitan ouputdigabung seri
Pengujian
Generator
Reluktansi
Berbeban
a. Putaran Dan Eksitasi Konstan
Pengujian berbeban dilakukan dengan
memberi beban tahanan variabel pada
generator dalam kondisi kecepatan dan
arus eksitasi dipertahankan konstan masingmasing 2000 rpm dan 0,7 Ampere. Grafik
hasil pengujian untuk masing-masing
output dapat dilihat pada gambar 18.
0,8
Gambar 18. Karakteristik Tegangan Output
terhadap beban untuk masingmasing Belitan output.
Tegangan output pada kondidi
berbeban akan berkurang seiring dengan
penurunan tahanan beban yang diberikan.
Jika dibandingkan antara tegangan output
antara belitan armatur satu dengan belitan
armatur dua dapat dilihat bahwa tegangan
output pada belitan armatur dua cenderung
lebih besar. Hal ini dapat terjadi karena
pembuatan
generator
yang
kurang
sempurna. Celah udara pada lintasan fluks
menuju belitan output dua lebih kecil
dibanding yang lainnya, sehingga fluks ke
belitan armatur dua lebih besar, akibatnya
tegangan output yang berhasil dibangkitkan
juga lebih besar
Pada
pengujian
dengan
menggabungkan
belitan
armatur,
karakteristik data yang diperoleh hampir
sama dengan pengujian sebelumnya,
dimana tegangan output semakin kecil
seiring dengan penurunan tahanan beban
yang diberikan pada generator reluktansi,
sedangkan arusnya semakin besar. .
Karakteristik Tegangan Output terhadap
beban untuk belitan output digabung seri
dapat dilihat pada gambar 19 berikut:
25
POLI REKAYASA Volume 6, Nomor 1, Oktober 2010
Gambar 19. Karakteristik tegangan output
terhadap beban
belitan ouput
digabung seri
60
Tegangan (volt)
50
40
30
20
10
0
2000
ISSN : 1858-3709
1500
1000
500
0
Beban (Ohm)
PEMBAHASAN
Bentuk gelombang keluaran pada
kondisi berbeban diperlihatkan pada
Gambar 20. Gelombang keluaran tersebut
didapatkan dengan menggerakkan generator
reluktansi pada putaran 1000 rpm, tegangan
eksitasi 8 volt dan dibebani pada tahanan
beban 407 Ohm.
Gambar 20. Gelombang tegangan keluaran pada beban 407 Ohm
a. Pengujian Daya input Output
Pengujian ini ditujukan untuk
mendapatkan data daya input output
generator.
Pada pengujian ini beban
divariasikan, putaran dan tegangan output
dipertahankan konstan sesuai dengan
kemampuan enerator. Data hasil pengujian
dapat dilihat pada tabel 1 berikut:
b. Analisa Daya input Output
Dalam pengujian Generator reluktansi
Model Baru digunakan motor DC shunt
sebagai penggeraknya. selanjutnya dianalisa
daya yang didapatkan.
Sebelum motor dihubungkan ke
generator reluktansi, diukur tegangan dan
arus motor saat dioperasikan pada putaran
nominal yaitu 2000 rpm. Tegangan dan arus
yang didapatkan yaitu :
Vin
= 197 Volt (DC)
Iin
= 0,45 Ampere (DC)
Iao
= 0,15 Ampere (DC)
Dari data yang diperoleh ini dapat dihitung
besarnya daya yang dibutuhkan oleh motor
yaitu :
PinM = V I
= 197 x 0,45 = 88.65 Watt
26
POLI REKAYASA Volume 6, Nomor 1, Oktober 2010
ISSN : 1858-3709
Tabel 1. Daya input-output Generator Reluktansi Model Baru pada 2000 rpm
Generator Reluktansi
Beban
N
V
I
P
Vout
Iout
Pout
eks
eks
eks
(Ohm) (rpm)
(Vdc)
(Adc)
(W)
(Vac) (mAac)
(W)
1847
2000
5,3
0,37
1,96
27
15,4
0,42
1667
2000
5,3
0,38
2,01
27
16,6
0,45
1487
2000
5,3
0,39
2,07
27
19,4
0,52
1307
2000
5,4
0,39
2,11
27
23
0,62
1127
2000
5,8
0,41
2,38
27
27,2
0,73
947
2000
5,8
0,42
2,44
27
30,4
0,82
767
2000
6,3
0,44
2,77
27
40,3
1,09
587
2000
6,9
0,47
3,24
27
55
1,49
407
2000
8,7
0,59
5,13
27
89
2,4
227
2000
11,43 0,83
9,49
27
134,6
3,63
182
2000
13,16 0,96 12,63
27
161,3
4,36
137
2000
13,16 0,96 12,63
21,6
162,6
3,51
92
2000
13,16 0,96 12,63
16,5
166,8
2,75
Selanjutnya motor dihubungkan ke
generator reluktansi lalu diberi eksitasi
(0,37 A) dan diputar pada putaran nominal
(2000 rpm), lalu diukur tegangan dan arus
pada motor ;
Vin = 197,6 Volt (DC)
Iin = 0,5 Ampere (DC)
Iax = 0,2 Ampere (DC)
Dari data ini dapat ditentukan besarnya
daya input motor setelah dihubungkan ke
generator sebelum diberi beban, yaitu:
PinM0 = 197,6 x 0,5 = 98,8 Watt.
Daya input poros generator reluktansi
tanpa beban (PinG0) dapat ditentukan dengan
menghitung selisih antara daya input motor
setelah dikopel dengan generator reluktansi
(PinM0) dengan daya input motor sebelum
dikopel dengan generator reluktansi (PinM)
dikurangi dengan rugi–rugi Cu motor akibat
pembebanan.
PinG0= PinM0 – PinM – [( Iax – Iao )2 x Ra]
= 98,8 – 88,65 – [( 0,2 – 0,15 )2 x 13]
= 10,1175 Watt
Daya input poros generator reluktansi
saat berbeban merupakan selisih antara
daya input motor kondisi berbeban (tabel 1)
dengan kedaan tanpa beban dikurangi oleh
rugi–rugi pada motor. Secara matematis
dapat dituliskan sebagai berikut.
PinGx = PinMx – ( PinM0 + Rugi Motor )
Rugi Motor = ( Iax – Ia0 )2 x Ra
PinGx
(W)
1,98
1,98
1,98
1,98
1,98
1,98
1,98
1,98
1,98
1,98
1,98
1,98
1,98
ηp
(%)
21,2
22,7
26,3
31,3
36,9
41,4
55,1
75,3
121,2
183,3
220,2
177,3
138,9
Motor
V
I
(Vdc)
(Adc)
197,6 0,51
197,6 0,51
197,6 0,51
197,6 0,51
197,6 0,51
197,6 0,51
197,6 0,51
197,6 0,51
197,6 0,51
197,6 0,51
197,6 0,51
197,6 0,51
197,6 0,51
Dimana ;
PinGx = Daya input poros generator beban x (W)
PinMx = Daya Input Motor pada Beban x (W)
PinM0 = Daya Input Motor Tanpa Beban = 98,8
W
Iax = Arus Jangkar Motor pada Beban x (A)
Ia0 = Arus Jangkar Motor Tanpa Beban = 0,2 A
Ra = Tahanan Jangkar (Ohm)
Pada beban = 1847 Ω,
PinM = 100,776 W, Ia =0,21 A, Ra = 13 Ω.
Rugi motor = ( 0,21 – 0,2 )2 x 13 = 0,0013
W
Sehingga:
PinGx = 100,776 – ( 98,8 + 0,0013 )
= 1,98 W
Dari hasil pengujian terlihat pada
tabel 1 bahwa daya input motor selalu tetap
(konstan) pada semua kondisi beban.
Dengan demikian daya input poros
generator juga konstan sebesar 1,98 W.
Sementara daya output generator berubah
sesuai beban sampai suatu titik tertentu
kemudian turun, sebagaimana diperlihatkan
dalam kurva gambar 21
Efisiensi (ηp ) generator terhadap
daya input poros generator reluktansi ini
dapat dihitung dengan membandingkan
daya output dengan daya input poros pada
generator reluktansi, secara matematis :
P
η p = outGx x 100%
PinGx
27
POLI REKAYASA Volume 6, Nomor 1, Oktober 2010
Daya output
Daya input poros
Daya eksitasi
14
Daya (W)
12
10
8
6
4
2
0
1847 1667 1487 1307 1127 947 767 587 407 227 182 137
Beban tahanan (Ohm)
92
Gambar 21. Kurva daya input poros dan daya
output daya generator reluktansi
model baru
Pada kurva gambar 21 terlihat bahwa
daya input poros generator reluktansi selalu
konstan pada berbagai tingkat beban. Hal
ini dapat terjadi akibat dari penggunaan dua
rotor yang dipasang saling bersilangan. Saat
generator reluktansi ini dioperasikan, torka
elektromagnetik pada setiap saat akan
selalu berlawan (saling menghilangkan).
Dampak dari desain rotor tersebut adalah
daya input poros generator akan konstan
saat generator reluktansi ini dibebani yaitu
sebesar 1,98 Watt.
Jika dibandingkan dengan daya yang
dihasilkan pada generator reluktansi ini,
dapat dilihat bahwa akan diperoleh daya
yang dihasilkan lebih besar dibandingkan
daya input poros pada generator reluktansi
(Gambar 21) yaitu saat generator dibebani
pada tahanan beban 407 Ohm, 227 Ohm,
182 Ohm, 137 Ohm, 92 Ohm, 83 Ohm, 74
Ohm dan 65 Ohm. Sehingga efisiensi
generator pada tahanan tersebut nilainya
lebih dari 100 %. Daya yang dihasilkan
mengalami penurunan dibandingkan daya
sebelumnya disebabkan karena apabila
tegangan eksitasi terus dinaikkan untuk
mempertahankan tegangan maka bagian
stator dan rotor akan bergesekan sehingga
mengakibatkan rugi–rugi gesekan pada
generator meningkat. Pada kondisi terakhir
ini pengambilan data dihentikan karena
kondisi kerja generator sudah tidak normal
lagi
ISSN : 1858-3709
Pada
pengujian
dengan
mempertahankan tegangan keluaran ini
terlihat bahwa saat penambahan beban
(penurunan tahanan beban), daya eksitasi
yang diperlukan oleh generator reluktansi
ini semakin besar, saat yang bersamaan
daya yang dihasilkan oleh generator juga
semakin besar. Hal ini menunjukkan bahwa
terdapat hubungan antara daya eksitasi
dengan daya yang dihasilkan oleh
generator, semakin besar daya eksitasi
maka daya yang dihasilkan juga akan
semakin besar. Ini menunjukan bahwa
energi yang dikonversi generator reluktansi
model baru berasal dari medan magnet
eksitasinya.
SIMPULAN
1. Tegangan
beban
nol
generator
reluktansi model baru sebanding
dengan kecepatan dan eksitasinya.
2. Tegangan berbeban generator reluktansi
model baru cenderung turun seiring
dengan naiknya beban.
3. Daya output generator reluktansi model
baru bisa lebih besar dari daya input
porosnya.
4. Daya eksitasi generator reluktansi
model baru akan naik seiring dengan
naiknya daya output dan selalu lebih
besar dari daya outputnya.
SARAN.
Perlu dibuat generator uji coba yang lebih
stabil dengan daya yang lebih besar
A,E, Fitzgerald.& Djoko A. 1992. Mesinmesin Listrik, Edisi keempat.
Erlangga. Jakarta.
Ichinokura, O., Ono, T., Takahashi, A.,
Nakamura, K., dan Watanabe, T.
2006. Three Phase Reluctance
Generator
with
Permanent
Magnet Buried in Stator Core.
Jepang. Universitas Tohoku.
I, J, Nagrath. 1989. Electric Machines. Tata
McGraw Hill. New Delhi.
28
POLI REKAYASA Volume 6, Nomor 1, Oktober 2010
ISSN : 1858-3709
Matsch.L, W. Electromagnetic and
Electromechanical
Machines.
Third Ed. John Wiley & Son. Inc.
1987.
Pawawoi, A. 2004. Diktat Kuliah Energi
dan Dasar Konversi Energi
Elektrik. Padang.
Tsukerman, D. dan Rabinovici, R. New
Power Factor and Current
Harmonic Mitigation for AC
Variable Reluctance Generator
with DC Excitation. Israel.
Department of Electrical and
Computer
Engineering.
University of The Negev.
Zuhal. 1977. Dasar Tenaga Listrik. ITB.
Bandung.
29