ANALISIS PENGARUH PEMASANGAN KAPASITOR SERI DAN RANGKAIAN PENYEARAH PADA PEMBEBANAN RESISTIF GENERATOR SINKRON MAGNET PERMANEN FLUKS AKSIAL PUTARAN RENDAH

EMIR EL FIQHAR, Dr. Eng. F. Danang Wijaya, ST., MT.

2014 | Skripsi | TEKNIK ELEKTRO

Penelitian mengenai pembangkitan energi listrik di Indonesia dewasa ini sudah banyak terjadi perkembangan. Namun minat untuk melakukan penelitian tentang pembangkitan yang ramah lingkungan masih sedikit diminati. Penelitian ini mencoba untuk menyelesaikan masalah ini dengan mengembangkan generator ukuran kecil dengan menggunakan magnet permanen Neodymium Ferrite Boron (NdFeB) yang nantinya dapat dimanfaatkan sebagai sumber energi alternatif dengan memanfaatkan energi angin atau mikrohidro. Pada penelitian sebelumnya, pada perancangan Generator Sinkron dengan jenis Magnet Permanen Fluks Aksial (MPFA) putaran rendah dengan double rotor-single stator, masih menemui kendala pada besarnya drop tegangan. Selain itu ketidakstabilan tegangan saat prime mover berupa kincir angin menjadi juga fokus dalam penelitian ini. Pemasangan kapasitor seri dan pemasangan rangkaian penyearah merupakan solusi yang tepat untuk mengatasi permasalahan yang ada. Dari hasil pengujian diperoleh bahwa generator mampu menghasilkan listrik 50 Hz pada putaran 250 rpm dan menghasilkan tegangan tiap fase R, S, dan T berturut-turut sebesar 18,25; 18,15; dan 18,66 volt dan tegangan saluran sebesar 29,33, 28,87, dan 29,31 volt. Dengan memvariasikan nilai frekuensi dari 20 Hz hingga 75 Hz didapatkan tegangan tiap fase sebesar 7,35 volt hingga 28,06 volt dan tegangan saluran sebesar 11,76 volt hingga 44,1 volt. Pada pengujian berbeban resistif, generator mampu menghasilkan daya total sebesar 28,99 watt pada frekuensi 50 Hz. Dengan memvariasikan frekuensi dari 30 Hz hingga 70 Hz, diperoleh daya total sebesar 3,16 watt hingga 57,29 watt. Setelah dilakukan pemasangan kapasitor seri, jatuh tegangan yang ada pada penelitian sebelumnya tidak mengalami perubahan yang signifikan. Hal tersebut disebabkan oleh karena faktor utama penyebab jatuh tegangan adalah besarnya nilai resistansi jangkar, bukan besarnya nilai reaktansi jangkar. Sehingga pemasangan kapasitor seri tidak dapat mengatasi nilai jatuh tegangan yang ada.

Recently, there are many developments in electric power generator research in Indonesia. But, the interest of environmental friendly electric power generation is still scarce. This study was conducted to resolve the problem electrical energy crisis by developing a small-size generators using permanent magnets Neodymium Ferrite Boron (NdFeB), which can be utilized as an alternative energy source by utilizing wind or micro-hydro energy in rural area. In the past researches, there are still constraint about the amount of voltage drop on the design of Axial Flux Permanent Magnet Synchronous Generator, which is has low speed with double rotor and single stator. Moreover, the voltage instability when the prime mover is a windmill also the focus on this research. The installation of serial capacitors and the rectifier installation is the right solution to overcome the existing problems. The test results obtained by that generator capable of generating electricity 50 Hz at 250 rpm and generates voltage of each phase R, S, and T, respectively for 18.25, 18.15, and 18.66 volt and the line voltage is 29,33; 28,87; and 29,31 volt. By varying the frequency value at 20 Hz to 75 Hz obtained phase voltage is 7,35 volt up to 28,06 volt and the line voltage is 11,76 volt up to 44,1 volt. When the resistive load testing, the generator is able to generate 28,99 watt at 50 Hz. By varying the frequency from 30 Hz to 70 Hz, it’s generated power is 3,16 watt up to 57,29 watt. After series capacitor had been installed, voltage drop from the previous test did not show a significant change. It happened because the main factor that dropped the voltage was armature resistance instead of armature reactance. So the capacitor placement in series did not overcome the voltage drop that happened.

Kata Kunci : generator sinkron, magnet permanen, fluks aksial, putaran rendah, penyarahan, pengujian