Analisis Rangkaian Elektrik

BAB 3
Mesin Sinkron
Setelah mempelajari bab ini kita akan
• memahami cara kerja generator sinkron;
• memahami hubungan jumlah kutub, kecepatan perputaran,
frekuensi, dan mampu menghitung tegangan imbas pada
jangkar;
• mampu menggambarkan diagram fasor dan memahami
rangkaian ekivalen mesin sinkron rotor silindris;
• mampu melakukan perhitungan sederhana pada mesin sinkron
melalui karakteristik celah udara dan karakteristik hubung
singkat.
Kita telah melihat bahwa pada transformator terjadi alih energi dari sisi
primer ke sisi sekunder. Energi di ke-dua sisi transformator tersebut sama
bentuknya (yaitu energi listrik) akan tetapi mereka mempunyai peubah
sinyal (yaitu tegangan dan arus) yang berbeda besarnya. Kita katakan
bahwa transformator merupakan piranti konversi energi dari energi listrik
ke energi listrik.
Kita perhatikan pula bahwa peubah-peubah sinyal di sisi sekunder
transformator muncul karena fluksi di inti transformator merupakan
fungsi waktu. Fluksi fungsi waktu ini dibangkitkan oleh arus di sisi
primer, yang juga merupakan fungsi waktu. Fluksi fungsi waktu dapat
pula dibangkitkan dengan cara lain misalnya secara mekanis; cara inilah
yang dilaksanakan pada piranti konversi energi dari energi mekanis ke
energi listrik atau disebut konversi energi elektromekanik. Konversi
energi elektromekanik ini tidak hanya dari mekanis ke listrik tetapi juga
dari listrik ke mekanis, dan dilandasi oleh dua hukum dasar yang kita
kenal yaitu hukum Faraday dan hukum Ampere. Secara matematis kedua
hukum ini dinyatakan dalam persamaan (1.1) dan (1.7)
dλ
dφ
e = − = −
(1.1) dan F = K B B i f (θ) (1.7)
dt dt
Persamaan (1.1) menunjukkan bagaimana tegangan dibangkitkan dan
persamaan (1.7) menunjukkan bagaimana gaya mekanis ditimbulkan.
Berikut ini kita akan mempelajari mesin konversi energi yang sangat luas
digunakan di pusat-pusat pembangkit listrik, yang disebut generator
51