BAB I PENDAHULUAN I.1 Latar Belakang Masalah Mesin induksi dapat dioperasikan sebagai motor maupun sebagai generator. Namun, sedikit sekali masalah generator induksi ditulis sebagai subjek. Alasannya karena generator induksi tidak mampu mengendalikan tegangan dan frekuensi pada kondisi berbeban dan kecepatan perputaran yang berubah. Sehingga dari salah satu penyebabnya tersebut, generator sinkron selalu digunakan dalam unit-unit pembangkit tenaga listrik. Namun, akhir akhir ini karena cadangan sumber energi yang tidak terbarukan seperti minyak, gas bumi, batubara dan lain lain dirasakan semakin menipis, maka pengembangan generator induksi penguatan sendiri yang digerakkan oleh energi angin, pembangkit mikrohidro, biogos dan lain lain mulai menjadi semakin mandapat perhatian yang nyata. Selain itu, keuntungan lain dari mesin ini adalah kontruksinya yang kokoh, biaya pemeliharaan yang rendah, dan tidak membutuhkan penguatan DC. Eksitasi generator induksi penguatan sendiri diperoleh dari kapasitor yang dihubungkan dengan terminal stator generator. Kapasitor ini berfungsi sebagai pembangkit daya reaktif untuk menghasilkan fluksi magnetisasi dicelah udara. Jadi tanpa adanya daya reaktif untuk kebutuhan arus eksitasi, kerja mesin induksi sebagai generator tidak mungkin terlaksana. Konfigurasi rangkaian generator induksi penguatan sendiri yang lain adalah dengan kompensasi tegangan keluaran. Kompensasi tegangan keluaran didapat dari pemasangan kapasitor yang dihubungkan secara seri disisi stator yang analisisnya diteliti menggunakan rangkaian ekivalen perfasa dengan metode impendansi loop.
Kebutuhan daya reaktif, merupakan masalah frekuensi yang timbul dalam operasi generator induksi yang beroperasi sendiri, kapasitor juga digunakan sebagai pembantu dalam eksitasi dan kompensator faktor daya sistem. Kebutuhan kapasitor harus sesuai kebutuhan generator untuk eksitasi dan memikul beban, jika kapasitor terlalu besar justru dianggap sebagai beban dan frekuensi menurun. Untuk itu dalam tugas akhir ini, penulis akan membahas mengenai pengaruh pembebanan terhadap frekuensi generator induksi penguatan sendiri dengan kompensasi tegangan menggunakan kapasitor. I.2. Tujuan dan Manfaat Penulisan Tugas akhir ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh oleh pembebanan terhadap frekuensi generator induksi penguatan sendiri dengan kompensasi tegangan menggunakan kapasitor. Adapun manfaat dari penelitian ini : 1. Menambah wawasan mengenai generator induksi penguatan sendiri. 2. Mengetahui besar nilai kapasitor yang akan disuplai pada generator induksi untuk membangkitkan arus eksitasi yang diperlukan. 3. Mengetahui pengaruh penambahan kapasitor terhadap nilai dari frekuensi. 4. Menambah aplikasi aplikasi pada laboratorium konversi energi listrik. I.3. Batasan Masalah Untuk menjaga agar pembahasan materi dalam tugas akhir ini lebih terarah, maka penulis menetapkan beberapa batasan masalah sebagai berikut : 1. Motor induksi yang penulis ambil sebagai aplikasi adalah Motor Induksi Tiga Phasa Rotor Sangkar Tupai pada Laboratorium Konversi Energi Listrik FT.USU. 2. Analisa dilakukan dalam kondisi steady state ( normal ).
3. Membahas pengaruh pembebanan terhadap frekuensi pada generator induksi penguatan sendiri dengan kompensasi tegangan menggunakan kapasitor. 4. Hanya menganalisa hubungan short shunt untuk generator induksi penguatan sendiri dengan kompensasi tegangan menggunakan kapasitor. 5. Pengujian generator induksi dilakukan pada tegangan konstan dan frekuensi konstan. 6. Tidak membahas gangguan yang terjadi pada generator induksi. 7. Semua parameter mesin diasumsikan tetap. 8. Rugi rugi inti, rugi gesek + angin, dan rugi rugi di rotor diabaikan, hanya rugi rugi tembaga stator yang diperhitungkan. 9. Kapasitor eksitasi yang digunakan adalah hubungan delta ( Δ ). 10. Kondisi beban yang menjadi objek penelitian adalah beban yang bersifat resistif berupa lampu pijar. 11. Analisa data berdasarkan peralatan yang tersedia di Laboraturium Konversi Energi Listrik. 12. Tidak menghitung nilai kapasitansi kapasitor pada generator induksi. I.4. Metode Penulisan Untuk dapat menyelesaikan tugas akhir ini maka penulis menerapkan beberapa metode studi diantaranya : 1. Studi literatur yaitu dengan membaca teori teori yang berkaitan dengan topik tugas akhir ini, dari buku buku referensi baik yang dimiliki oleh penulis atau diperpustakaan dan juga dari artikel artikel, jurnal, internet dan lain lain. 2. Studi lapangan yaitu dengan melaksanakan percobaan di Laboratorium Konversi Energi Listrik FT USU.
3. Studi bimbingan yaitu dengan malakukan diskusi tentang topik tugas akhir ini dengan dosen pembimbing yang telah ditunjuk oleh pihak Departemen Teknik Elektro USU, asisten Laboraturium Konversi Energi Listrik dan teman teman sesama mahasiswa. I.5. Sistematika Penulisan Tugas akhir ini disusun berdasarkan sistematika penulisan sebagai berikut : BAB I. PENDAHULUAN Bab ini merupakan pendahuluan yang berisi tentang latar belakang masalah, tujuan dan manfaat penulisan, batasan masalah, metode penulisan, dan sistematika penulisan. BAB II. MOTOR INDUKSI TIGA PHASA Bab ini membahas mengenai motor induksi penguatan sendiri secara umum, kontruksi motor induksi tiga phasa, medan putar, prinsip kerja motor induksi tiga phasa, aliran daya nyata motor induksi, analisis secara vektor, efisiensi motor induksi tiga phasa. BAB III. GENERATOR INDUKSI PENGUATAN SENDIRI DENGAN KOMPENSASI TEGANGAN MENGGUNAKAN KAPASITOR. Bab ini membahas kapasitor eksitasi dan kompensasi serta generator induksi penguatan sendiri hubungan short shunt serta perhitungan frekuensi dan reaktansi magnetisasi generator induksi penguatan sendiri hubungan short shunt.
BAB IV. PENGARUH PEMBEBANAN TERHADAP FREKUENSI GENERATOR INDUKSI PENGUATAN SENDIRI DENGAN KOMPENSASI TEGANGAN MENGGUNAKAN KAPASITOR. Bab ini membahas tentang pengujian pengaruh pembebanan terhadap frekuensi. Pengambilan data dilakukan dengan melakukan percobaan di laboratorium. Hasil yang diinginkan adalah parameter generator induksi untuk menentukan bahwa motor telah bekerja sebagai generator induksi. BAB V. KESIMPULAN DAN SARAN Bab ini merupakan bagian penutup berupa kesimpulan dan saran yang berkaitan dengan pembahasan mengenai pengaruh pembebanan terhadap frekuensi generator induksi penguatan sendiri dengan kompensasi tegangan menggunakan kapasitor.