## ANALISIS MOTOR INDUKSI FASA TIGA TIPE ROTOR SANGKAR SEBAGAI GENERATOR INDUKSI DENGAN VARIASI HUBUNGAN KAPASITOR UNTUK EKSITASI

## Rahmi Berlianti
Program Studi Teknik Listrik, Jurusan Teknik Elektro Politeknik Negeri padang e-mail: rh14_85@yahoo.co.id
Abstrak — Motor  induksi  fasa    tiga  dapat  dapat  dioperasikan  sebagai  generator  induksi  fase  tiga. Kecenderungan menggunakan generator induksi (rotor sangkar) sebagai pengganti generator sinkron juga semakin meningkat khususnya untuk PLTMh kecil dengan beban penerangan (resistif). Hal ini dikarenakan alasan perawatannya rumit, susah didapat dipasaran, dan harganya  mahal. Generator induksi  penguatan sendiri,  memiliki  banyak  keuntungan  dibandingkan  dengan  generator  sinkron.  Akan  tetapi  generator induksi  menawarkan  regulasi  tegangan  yang  lemah  dan  nilainya  bergantung  pada  kecepatan  penggerak, kapasitor, dan beban.  Pada penelitian ini digunakan motor induksi  fasa  tiga rotor sangkar  0,9 KW, 2,7 A, pf 0,84, 50 Hz sebagai generator induksi, dengan variasi hubungan kapasitor dimana nilai kapasitansi untuk hubungan Bintang  25µF, Delta 8µF, dan C-2C 8µF dan 16µF untuk beban R-RL yang variatif. Dan dari ketiga hubungan kapasitor tersebut yang lebih baik adalah hubungan bintang dengan  kapasitansi 25 µF.
Kata kunci : motor induksi, generator induksi, kapasitor, bintang, delta,  C-2C, fasa tiga, penguatan sendiri
Abstract — Three-phase induction motor can be operated as a three-phase induction generator.The tendency to use induction generators (rotor cage) as subtitute of a synchronous generator is also increasing, especially for small MHP with lighting load (resistive). Its  because of the dificulty, hard to find in the market, and high cost,induction generator self-excitation  has many advantages than  synchronous generator. However, the induction generator offers low voltage regulation  and its value depends on the driving speed, capacitors, and the load. In this study, a three-phase induction motor ( rotor cage) 0.9 KW, 2.7 A, pf 0.84, 50 Hz used as an induction generator, with capasitor connection variety, which capasitance value for star 25μF , Delta 8μF, C-2C 8μF and 16μF to load R-RL varied. And  star connection capasitor with 25μF capasitance is better than others.
Keywords: induction motor, induction generators, capacitors, star, delta, C-2C, phase-three, self exitation

## I. PENDAHULUAN
Keterbatasan  ketersedian  bahan  bakar  ini serta kepedulian terhadap lingkungan
meningkatkan perkembangan teknologi pembangkit  listrik  energi  terbarukan.  Namun penggunaan  sumber  energi  terbarukan  seperti angin dan air sering mengalami kendala berupa kecepatan  alirannya  yang  bervariasi  dan  tidak konstan.
Sistem  generator  yang  biasanya  digunakan ( non-variable  speed  sistem )  tidak  dapat mengekstrak  daya  secara  optimum  serta tegangan  yang  dihasilkan  memiliki  amplitudo yang berubah-ubah pula sehingga
mengakibatkan  kualitas  daya  yang  dihasilkan jelek.
Secara eksternal penggunaan mesin induksi dapat  disesuaikan  dengan  nilai  kapasitor  bank yang  digunakan  pada  generator.  Sistem  ini disebut  dengan  generator  induksi  penguatan sendiri  atau Self-excited  induction  generator (SEIG). SEIG ini memiliki banyak keuntungan dibandingkan dengan generator sinkron seperti tidak perlu sikat-sikat atau baling-baling rotor, pengurangan  ukuran,  dan  harga  yang  murah. Akan  tetapi  generator  induksi  menawarkan regulasi  tegangan  yang  lemah  dan  nilainya bergantung pada kecepatan penggerak, kapasitor  dan beban [1].
Kecenderungan  menggunakan  generator induksi  (rotor  sangkar)  sebagai  pengganti generator  sinkron  juga  semakin  meningkat khususnya  untuk  PLTMh  kecil  dengan  beban penerangan (resistif). Generator Induksi adalah
motor  induksi  yang  dioperasikan  sebagai generator dengan penambahan kapasitor penguat  atau  kapasitor  eksitasi  pada  terminal motor.  Kapasitor  yang  digunakan  pada generator  umumnya  adalah  kapasitor  tetap. Pada PLTMh berkapasitas1-3 KW  sangat tidak efisien  jika  menggunakan  generator  sinkron sebagai pembangkitnya dengan alasan perawatannya  rumit,  susah  didapat  dipasaran, dan harganya mahal. Oleh sebab itu perlu dicari alternatif  pengganti  generator  sinkron  untuk mikrohidro skala 1-3 KW.

## II. LANDASAN TEORI

## 2.1  Prinsip kerja Motor induksi
Motor induksi bekerja berdasarkan induksi elektromagnetik  dari  kumparan  stator  kepada kumparan  rotornya.  Apabila  sumber  tegangan tiga  fasa  dipasang  pada  kumparan  stator, timbulah medan putar dengan kecepatan
𝑁 𝑠 = 120𝑓 𝑃 (1)
Medan putar stator tersebut akan memotong  batang  konduktor  pada  rotor, sehingga  pada  kumparan  rotor  akan  timbul tegangan induksi atau gaya gerak listrik (ggl ) perfasa sebesar :
𝐸 𝑟 = 4,44𝑓 𝑠 𝑁 𝑟  𝑚 (2)
Karena kumparan rotor merupakan rangkaian  yang  tetutup,  ggl  (E)  akan menghasilkan arus (I). Adanya arus (I) di dalam medan  magnet  menimbulkan  gaya  (F)  pada rotor.  Bila  kopel  mula  yang  dihasilkan  oleh gaya Lorenz (F) pada rotor cukup besar untuk memikul  kopel  beban,  rotor  akan  berputar searah dengan medan putar stator. Seperti yang sudah disebutkan sebelumnya bahwa tegangan induksi  timbul  karena  terpotongnya  batang konduktor  rotor  oleh  medan  magnet  putar stator. Artinya agar adanya tegangan terinduksi maka diperlukan relatif antara kecepatan medan magnet  putar  stator  (N s )  dan  kecepatan  putar rotor (N r ). Dan perbedaan antara N s dan N r ini disebut  dengan  slip  (S).  yang  dinyatakan dengan :
𝑺 = (𝑵 𝒔 − 𝑵 𝒓 ) 𝑵 𝒔 𝒙 𝟏𝟎𝟎% (3)
Bila  N r =  N s ,  tegangan  tidak  akan terinduksi  dan  arus  tidak  mengalir  pada kumparan jangkar rotor, dengan demikiantidak dihasilkan kopel. Kopel motor akan timbul bila N r <  N s. Dilihat  dari  cara  kerjanya,  motor induksi  disebut  juga  sebagai  motor  tak serempak atau asinkron.

## 2.2  Slip
Apabila rotor  dari  motor  induksi  berputar dengan kecepatan N r , dan medan magnet stator berputar  dengan  kecepatan  N s ,  maka  bila ditinjau  perbedaan  kecepatan  relatif  antara kecepatan medan magnet putar stator terhadap kecepatan rotor, ini disebut kecepatan slip yang besarnya sebagai berikut [2] :
𝐾𝑒𝑐𝑒𝑝𝑎𝑡𝑎𝑛 𝑆𝑙𝑖𝑝 =   𝑁 𝑠 − 𝑁 𝑟 (4)
Persamaan 3 dapat juga ditulis :
𝑁 𝑟 = 120 .𝑓 𝑃 (1 − 𝑆) (5)
Dengan demikian persamaan 3 menjadi :
(𝑁 𝑠 − 𝑁 𝑟 ) = 𝑆 . 𝑁 𝑠 (6)
2.3   Prinsip Kerja Dan Proses

## Pembangkitan Generator Induksi.
Prinsip  kerja  generator  induksi  adalah kebalikan  daripada  kerja  motor  induksi. Dimana  motor  berfungsi  sebagai  motor, kumparan stator diberi tegangan tiga fasa maka akan  timbul  medan  putar  dengan  kecepatan sinkron.  Dan  jika  motor  digunakan  sebagai generator maka rotor diputar dengan kecepatan yang  lebih  besar  dari  kecepatan  sinkronnya. Dengan  kecepatan  rotor  yang  melebihi kecepatan  sinkron  dapat  dikatakan  generator induksi bekerja pada slip negatif.
Pada saat motor induksi digunakan sebagai generator induksi maka diperlukan daya reaktif atau  daya  magnetisasi  untuk  menghasilkan tegangan pada terminal keluarannya. Dan yang berfungsi sebagai penyedia daya reaktif adalah kapasitor  yang  besarnya  disesuaikan  dengan kebutuhan daya reaktif.
Kebutuhan  daya  reaktif  dapat  dipenuhi dengan  memasang  satu  unit  kapasitor  pada terminal  keluaran,  dimana  kapasitor  menarik daya  reaktif  kapasitif  atau  dengan  kata  lain kapasitor  memberikan  daya  reaktif  induktif
pada  mesin  induksi,  dan  proses  ini  disebut dengan  sistem  penguat(eksitasi).  Sehingga generator  induksi  disebut  juga  generator induksi penguatan sendiri.
Hal yang perlu diperhatikan dalam kinerja generator induksi adalah fluksi sisa atau medan magnet  pada  stator,karena  jika  fluksi  sisa  ini tidak ada maka proses pembangkitan tegangan tidak  akan  terjadi.  Dengan  adanya  fluksi  pada rotor  maka  tegangan  induksi  akan  terinduksi juga pada bagian stator sehingga menimbulkan arus yang akan mengisi kapasitor hingga terjadi keseimbangan. Keseimbangan tersebut ditandai dengan  titik  pertemuan  antara  lengkung magnetisasi  dengan  reaktansi  kapasitif  seperti pada gambar 1 Lengkung magnetisasi ini terjadi akibat  adanya  kejenuhan  dari  inti  besi  mesin [4].

## Gambar 1.  Proses Penguatan

## 2.4  Kebutuhan  Daya  Reaktif  Generator Induksi
Kebutuhan  daya  reaktif  dari  suatu  motor induksi  yang  difungsikan  sebagai  generator induksi  dapat  dicatu  oleh  beberapa  kapasitor yang  dipasang  secara  parallel  pada  kumparan stator.  Tegangan  pada  terminal  akan  timbul setelah  dipasang  kapasitor  yang  mana  besar nilai  kapasitor  tersebut  harus  lebih  besar dibandingkan  saat  dioperasikan  sebagai  motor induksi.
Nilai  minimum  dari  kapasitor  untuk membangkitkan  daya  reaktif  pada  generator induksi dirumuskan sebagai berikut [3]
𝑆 =   𝑉 𝑘 . 𝐼 𝑘 (2.14)
𝑃 =   𝑉 𝑘 . 𝐼 𝑘 cos 𝜑 = 𝑆  cos 𝜑 (2.15)
𝑄 =   𝑉 𝑘 . 𝐼 𝑘 sin 𝜑 = 𝑆 sin 𝜑 (2.16)
Dimana :
S   = daya semu (VA) P = daya aktif (nyata) (watt) Q   = daya reaktif (VAR) Vk  = tegangan kawat (V) Ik  = arus kawat (A) Φ   = sudut fasa      ( 0 )

## 2.5   Kapasitor  Terhubung  Bintang  Dan Delta
Untuk  memperkirakan  nilai  kapasitor penguat  yang  dibutuhkan  generator  induksi dengan model generator hubungan bintang dan kapasitor hubungan bintang atau delta digunakanlah  grafik  seperti  pada  gambar  2 dibawah ini :
Gambar 2. Rasio Sin Φ Generator Dan Sin Φ Motor Serta Daya Motor Dan Generator Sebagai Rating Fungsi Daya Nominal Motor P n [6].
Suatu motor induksi tiga fasa dengan daya nominal  P n ,efisiensi  motor  η m, tegangan  kerja U,  dan  factor  daya  pf  difungsikan  sebagai generator  induksi,  maka  nilai  kapasitor  yang dipasang  sebagai  penguat  pada  terminal ditentukan dengan persamaan [6].
𝐶 𝛥 𝑝𝑒𝑟 𝑓𝑎𝑠𝑎 = ∆𝑄 3𝑈 2 2𝜋𝑓 (2.17)
Dimana :
U : tegangan fasa ke fasa (jika terhubung delta) F : frekuensi jaringan ΔQ : daya reaktif yang dikompensasi
Daya  keluaran  mesin  saat  digunakan  sebagai generator adalah :
𝑃 𝑒𝑙𝑔 =   𝑘 1 𝑃 𝑛 (2.18)
Dimana  nilai  k 1 ditentukan  dari  grafik  pada gambar 2 Daya listrik masukan pada saat mesin menjadi motor (P 1 ) dan daya reaktif motor saat beban nominal (Q m ) adalah :
𝑃 1 = 𝑃 𝑛 𝜂 𝑚 (2.19)
𝑄 𝑚 =   𝑃 1 tan(∅) (2.20)
∅ =   𝑐𝑜𝑠 −1 (𝑝𝑓) (2.21)
Dengan  menggunkan  grafik  pada  gambar  2 dapat  dikethui  rasio  antar  kebutuhan  daya reaktif motor dan generator yang diwakili oleh perbandingan sin Φ, yaitu :
sin ∅ 𝑔 sin ∅ 𝑚 =   𝑘 2 (2.22)
Daya  reaktif  generator  selanjutnya  ditentukan dengan persamaan berikut :
∆𝑄 =   𝑄 𝑔 =   𝑘 2 𝑄 𝑚 (2.23)
Dan nilai kapasitor penguat dengan metode ini diperoleh  dari  persamaan  2.17.  Jika  kapasitor penguat terhubung bintang maka nilai kapasitor penguatnya adalah:
𝐶 𝑌 =   3𝐶 ∆ (2.24)

## 2.6  Kapasitor Terhubung C-2C
Pada  hubungan  kapasitor  C-2C    maka motor induksi rotor sangkar  tiga fasa hubungan delta  dioperasikan  seakan  akan  sebagai generator  fasa  tunggal.    Untuk  suatu  motor induksi tiga fasa dengan tegangan antar fasa V L- L terhubung delta, faktor daya pf dan arus beban penuh I FL maka daya semu total (S) dinyatakan dengan :
FL L L I V
S   3 . (2.25)
Daya nyata total adalah :
pf S S P . cos    (2.26)
menggunakan  hubungan  segitiga  daya  maka dapat diketahui daya reaktif total (Q), yaitu :
2 2 P S Q   (2.27)
dan daya reaktif perfasa
3 / Q Q fasa  (2.28)
Jika kapasitor terhubung C-2C berlaku
fasa L L V V  
dan arus fasa
fasa fasa fasa V Q I /  (2.29)
Oleh  sebab  itu  nilai  kapasitor  penguat  perfasa dengan menggunakan metode C-2C ditentukan dengan persamaan
𝐶 1 = 𝐼 𝑓𝑎𝑠𝑎 2𝜋𝑓𝑉 𝑓𝑎𝑠𝑎 (2.30)
𝐶 2 =   2𝐶 1 (2.31)

## III.  RANGKAIAN PENGUJIAN
3.1.  Rangkaian Pengujian Generator Induksi Hubungan Bintang (Y) Dengan Kapasitor Hubungan Bintang (Y)
Gambar 3. Rangkaian Generator Hubungan Bintang Dengan Kapasitor Hubungan Bintang ~ M + - V f Power suplai DC Motor DC Shunt Generator Induksi Hubungan Y Tacho meter Voltmeter Frekuensi meter Kapasitor Penguat Hubungan Y Wattmeter Beban tiga fasa
3.2.  Generator  Induksi  Hubungan  Bintang (Y) Dengan Kapasitor   Hubungan Delta (Δ)

## Gambar 4. Rangkaian Generator Hubungan Bintang Dengan Kapasitor Hubungan Delta

## 3.3.  Generator Induksi Hubungan Delta (Δ)
Dengan Kapasitor Hubungan C-2C
Gambar 5. Rangkaian Generator Hubungan Bintang Dengan Kapasitor Hubungan C-2C
3.4  Kebutuhan Kapasitansi Kapasitor Sesuai dengan Plat Nama

## Kapasitor Terhubung Delta
Dengan menggunakan persamaan 2.19 dan
2.20  maka  dihitung  daya P 1 dan  daya  reaktif motor Q m dengan efisiensi motor diasumsikan 0,9 adalah :
𝑃 1 = 𝑃𝑛 𝜂𝑚 = 0,9 0,9 = 1 𝐾𝑊 ∅  = 𝑐𝑜𝑠 −1 𝜑 = 32,86 𝑄 𝑚 =   𝑃 1 tan ∅
= 1 tan 32,86

## = 645,93 𝑉𝐴𝑅
Dengan  merujuk  pada  grafik  gambar  2,  maka nilai k2 diperoleh sebesar 1,49 jadi berdasarkan rumus  2.23  daya  reaktif  generator  adalah sebesar:
∆𝑄 =   𝑘 2 . 𝑄 𝑚
= 1,49 .645,9

## = 962,4 𝑉𝐴𝑅
Jadi besarnya nilai kapasitansi  kapasitor untuk hubungan delta diperoleh dengan menggunakan rumus 2.17 berikut :
𝐶 ∆ = ∆𝑄 3𝑈 2 2𝜋𝑓 = = 962,435 3 .380 2 .2 .3,14 .50
= 7,07 µ 𝐹

## Kapasitor Terhubung Bintang
Untuk menentukan besarnya nilai kapasitansi  kapasitor  untuk  hubungan  bintang maka digunakan rumus 2.24 Seperti berikut ini:
𝐶 𝑌 = 3𝐶 ∆ = 3 𝑥 7,07 = 21,226 µ 𝐹

## Kapasitor Terhubung C-2C
Dengan  menggunakan  rumus  2.28  dan 2.29, maka  akan didapatkan nilai dari Q fasa dan I fasa berikut :
𝑆 =   √3. 𝑉 𝐿 . 𝐼 𝐿 =   √3.380. 2,7 = 1777, 084 𝑉𝐴 𝑃 = 𝑆 cos ∅ = 1777,084 .0,84 = 1492,75 𝑊𝑎𝑡𝑡
𝑄  =   √𝑆 2 −  𝑃 2 =   √(1777,084) 2 −  (1492,75) 2 = 1964,22 𝑉𝐴𝑅
~ M + - V f Power suplai DC Motor DC Shunt Generator Induksi Hubungan Y Tacho meter Voltmeter Frekuensi meter Kapasitor Penguat Hubungan Wattmeter Beban tiga fasa  ~ M + - V f Power suplai DC Motor DC Shunt Generator Induksi Hubungan Y Tacho meter Voltmeter Frekuensi meter Kapasitor Penguat Hubungan C-2C Wattmeter Satu fasa Beban satu fasa
𝑄 𝑓𝑎𝑠𝑎 = 𝑄 3 = 1964,22 3 = 321,407 𝑉𝐴𝑅 𝐼 𝑓𝑎𝑠𝑎 = 𝑄𝑓𝑎𝑠𝑎 𝑉𝑓𝑎𝑠𝑎
= 321,407 380 = 0,8458 𝐴
Dan untuk menentukan besarnya nilai kapasitansi  kapasitor  untuk  hubungan  C-2C maka digunakanlah rumus 2.30 dan 2.31 seperti dibawah ini :
𝐶 1 = 𝐼𝑓𝑎𝑠𝑎 2𝜋𝑓𝑉𝑓𝑎𝑠𝑎 = 0,8458 2 .3,14 .50 .380 = 7,0885 𝜇𝐹 𝐶 2 = 2𝐶 1
= 2 .7,0885
= 14,117 𝜇𝐹

## IV. HASIL PENGUJIAN

## 4.1  Pengujian Tanpa Beban
Pada  pengujian  ini  dilakukan  pengukuran pada rangkaian seperti pada gambar 3, 4 dan 5 tanpa diberi beban apapun, sehingga diperoleh data pada tabel 4.1 dibawah ini :
Tabel 4.1 Data Pengujian Tanpa Beban
Tegangan  Frekuensi  Putaran Hub. (VLN) (Hz) (Rpm) Kapasitor 220 51 1546 Y 220 44 1280 Δ 220 45 1320 C - 2C
Berdasarkan hasil pengukuran tanpa beban seperti yang terlihat pada tabel 4.1 maka dapat kita  lihat  bahwa  dari  ketiga  model  rangkaian penelitian  yang  menunjukan  hasil  yang  lebih baik adalah hubungan kapasitor bintang dengan tegangan  220  V,frekuensi  51  Hz  dan  putaran 1546 rpm. Disini terlihat jelas bahwa hubungan kapasitor  mempengaruhi  nilai  frekuensi  dan putaran generator pada saat tegangan konstan.

## 4.2  Pengujian  Untuk  Kapasitor  Hubungan Bintang Beban Resistif (R)
Untuk  pengujian  ini  pada  belitan  stator generator  induksi  yang  terhubung  bintang dihubungkan dengan kapasitor yang terhubung
bintang  juga  dan  kemudian  dibebani  dengan beban  resistif  yang  bervariasi  sampai  dengan keadaan  beban  maksimum.  Tabel  4.2  berikut memperlihatkan  hasil  dari  pengujian  kapasitor terhubung bintang dengan nilai 25 µF.
 Untuk tegangan konstan 220 V

## Tabel 4.2 Hasil Pengujian Hubungan Kapasitor Bintang Dengan Beban Resistif Dan Tegangan Konstan
Tegangan  Frekuensi  Beban  Putaran (VLN) (Hz) (Watt) (Rpm) 220 51 15 1571 220 52 25 1582 220 52 40 1623 220 53 100 1650 220 53 115 1681
Pada hubungan kapasitor  bintang ini nilai kapasitor  yang  digunakan    25  µF  adalah  nilai kapasitor yang mendekati nilai 21,226 µF dari hasil  perhitungan  yang  ada  dipasaran  saat penelitian dilakukan.
 Untuk frekuensi konstan 50 Hz
Tabel 4.3 Hasil Pengujian Hubungan Kapasitor Bintang Dengan Beban Resistif Dan Frekuensi
Konstan Tegangan  Frekuensi  Beban  Putaran (VLL) (Hz) (W) (Rpm) 371 50 15 1503 370 50 25 1503 363 50 40 1503 324 50 100 1503 165 50 115 1503 4.3  Pengujian Untuk Kapasitor HubunganBintang Beban Resistif

## Induktif (RL)
Untuk  pengujian  dengan  beban  RL  ini maka  generator  induksi  dengan  kapasitansi kapasitor  sebesar  25  µF  diberi  beban  resistif induktif yang bervasiasi. Disini beban induktif yang  diberikan  sebesar  4,8  H  yang  diparalel dengan  beban  resistif  yang  bervariasi.  Berikut adalah hasil dari pengujian.
 Untuk tegangan konstan 220 V
Tabel 4.4 Hasil Pengujian Hubungan Kapasitor
Bintang Dengan Beban Resistif Induktif Dan Tegangan Konstan Teganga n Frekuens i Beban R  Beban L Putara n (VLN) (Hz) (Watt) (H) (Rpm ) 220 52 15 4,8 1615 220 53 25 4,8 1626 220 53 40 4,8 1645 220 54 100 4,8 1671 220 55 115 4,8 1690  Untuk frekuensi konstan 50 Hz Tabel 4.5 Hasil Pengujian Hubungan Kapasitor Bintang Dengan Beban Resistif Induktif Dan Frekuensi Konstan Tegangan Frekuensi Beban R Beban L  Putaran VLL (V) (Hz) (W) H (rpm) 374 50 15 4,8 1503 367 50 25 4,8 1503 353 50 40 4,8 1503 350 50 100 4,8 1503 349 50 115 4,8 1503 4.4  Pengujian Untuk Kapasitor

## Hubungan Delta Beban Resistif (R)
Pada  pengujian  ini  generator  terhubung bintang  dan  kapasitor  terhubung  delta  pada kumparan  stator  generator  dengan  nilai kapasitansi  kapasitor  sebesar  8  µF,  nilai  ini merupakan  nilai  yang  dibulatkan  dari  hasil perhitungan  sebesar  7,07  µF  disini  generator dibebani dengan beban resisistif yang bervariasi sehingga  diperoleh  hasil  pengujian  pada  tabel dibawah ini :

##  Untuk tegangan konstan 220 V
Tabel 4.6 Hasil Pengujian Hubungan Kapasitor Delta Dengan Beban Resistif Pada Tegangan Konstan Tegangan  Frekuensi Beban Putaran (VLN) (Hz) (Watt) (Rpm) 220 45 15 1285 220 45 25 1307 220 46 40 1317 220 46 100 1358 220 47 115 1403  Untuk frekuensi konstan 50 Hz
Tabel 4.7 Hasil Pengujian Hubungan Kapasitor Delta Dengan Beban Resistif Pada Frekuensi Konstan Tegangan Frekuensi Beban Putaran (VLL) (Hz) (W) (Rpm) 373 50 15 1512 371 50 25 1512 363 50 40 1512 324 50 100 1512 278 50 115 1512

## 4.5  Pengujian Untuk Kapasitor Hubungan Delta Beban Resistif Induktif (RL)
Untuk pengujian beban resistif kapasitif ini generator  induksi  dibebani  dengan  beban resistif yang berbeda  dan diparalelekan dengan beban  indukstif    sebesar  4,8  H  sehingga diperoleh data penelitian   berikut ini :

##  Untuk tegangan konstan 220 V

## Tabel 4.8 Hasil Pengujian Hubungan Kapasitor Delta Dengan Beban Resistif Induktif Pada Tegangan Konstan
Tegangan Frekuensi Beban Beban L Putaran (VLN) (Hz) (Watt) (H) (Rpm) 220 45 15 4,8 1221 220 45 25 4,8 1287 220 46 40 4,8 1352 220 47 100 4,8 1377 220 47 115 4,8 1413  Untuk frekuensi konstan 50 Hz Tabel 4.9 Hasil Pengujian Hubungan Kapasitor Delta Dengan Beban Resistif Induktif Pada

## Frekuensi Konstan
Tegangan Frekuensi Beban R  Beban L Putaran VLL Hz W H Rpm 373 50 15 4,8 1512 366 50 25 4,8 1512 357 50 40 4,8 1512 352 50 100 4,8 1512 350 50 115 4,8 1512

## 4.6  Pengujian  Untuk  Kapasitor  Hubungan C-2C Beban Resistif (R)
Pada  pengujian  ini  kumparan  stator  dari generator  terhubung  delta  yang  dihubungkan dengan kapasitor hubungan C-2C. dan generator  ini  dibebani  dengan  beban  resistif yang  bervariasi  dan  kapasitansi  kapasitor
sebesar  7,089  µF  yang  kemudian  dibulatkan menjadi  8  µF  dan  14,177  µF  yang  dibulatkan menjadi  16  dan  dari  hasil  pengujiannya  maka diperoleh data berikut ini :

##  Untuk tegangan konstan 220 V
Tabel 4.10 Hasil Pengujian Hubungan Kapasitor C-2C Dengan Beban Resistif Pada Tegangan Konstan Tegangan  Frekuensi Beban Putaran (VLN) (Hz) (Watt) (Rpm) 220 45 15 1325 220 45 25 1356 220 46 40 1371 220 46 100 1385 220 47 115 1390  Untuk frekuensi konstan 50 Hz Tabel 4.11 Hasil Pengujian Hubungan Kapasitor C-2C Dengan Beban Resistif Pada Frekuensi  Konstan Tegangan  Frekuensi Beban Putaran (VLN) (Hz) (W) (Rpm) 377 50 15 1507 364 50 25 1507 355 50 40 1507 347 50 100 1507 298 50 115 1507

## 4.7  Pengujian  Untuk  Kapasitor  Hubungan C-2C  Beban Resistif Indukstif (RL)
Untuk  pengujian  ini  rangkaiannya  sama dengan  beban  R  diatas  akan  tetapi  yang membedakannya  adalah  beban  yang  diberikan pada  generator  induksi  adalah  beban  RL  yang bervariasi  sehingga  diperoleh  hasil  pengujian sebagai berikut :
 Untuk tegangan konstan 220 V
Tabel 4.12 Hasil Pengujian Hubungan Kapasitor C-2C Dengan Beban Resistif

## Indukstif Pada Tegangan Konstan
Tegangan Frekuensi Beban R Beban L Putaran (VLN) (Hz) (Watt) (H) (Rpm) 220 45 15 4,8 1295 220 45 25 4,8 1301 220 45 40 4,8 1337 220 46 100 4,8 1355 220 46 115 4,8 1378
 Untuk frekuensi konstan 50 Hz Tabel 4.13 Hasil Pengujian Hubungan Kapasitor C-2C Dengan Beban Resistif Induktif Pada Frekuensi Konstan Tegangan Frekuensi Beban Beban Putaran VLL (V) (Hz) (W) H (rpm) 375 50 14 4,8 1507 368 50 25 4,8 1507 354 50 40 4,8 1507 351 50 100 4,8 1507 350 50 115 4,8 1507
4.8  Perbandingan  frekuensi  dan  tegangan pada  hubungan  kapasitor  Bintang,
Delta dan C-2C Untuk melihat perbandingan nilai frekuensi dari generator induksi untuk hubungan  kapasitor  bintang,  delta  dan  C-2C dapat dilihat pada gambar 6 berikut ini :
Gambar 6. Grafik Frekuensi Terhadap Beban Untuk Hubungan Kapasitor Bintang, Delta Dan C-2C Dengan Beban R Dan RL Pada Tegangan Konstan
Dari  gambar  6    diatas  dapat  dilihat perbedaan    frekuensi  pada  masing-masing hubungan  kapasitor  untuk  tegangan  konstan 220 V dengan perubahan nilai beban R dan RL. Untuk  hubungan  bintang  memiliki  frekuensi yang jauh lebih besar dari hubungan delta dan C-2C  yaitu  dari  51  sampai  53  Hz.  Sedangkan untuk  frekuensi  hubungan  kapasitor  delta  dan C2C  yaitu  45  sampai  47  Hz.  Sehingga  dilihat dari  gambar  diatas  maka  dapat  disimpulkan bahwa  untuk  beban  resistif  dengan  tegangan konstan  maka  hubungan  kapasitor  yang  baik digunakan  pada  generator  induksi  adalah hubungan bintang.
4.9  Perbandingan tegangan antara hubungan kapasitor bintang, delta, dan C-2C  maka  dapat  dilihat  grafik dibawah ini :
Gambar 7. Grafik Tegangan Terhadap Beban R-RL Pada Hubungan Kapasitor Bintang, Delta Dan C-2C Pada Frekuensi Konstan
Dari  gambar  7  dapat    dilihat  grafik tegangan  (VLL)    terhadap  beban  R-RL  pada hubungan  kapasitor  bintang,  delta,  dan  C-2C dengan  frekuensi  konstan  50  Hz.  Disini  dapat dilihat untuk beban R hubungan kapasitor C-2C dibandingkan  hubungan  bintang  dan  delta tegangan yang dihasilkan lebih baik, sedangkan untuk beban RL hubungan kapasitor delta lebih baik dari yang lainnya. Sehingga terlihat bahwa hubungan kapasitor mempengaruhi nilai tegangan terhadap beban yang diberikan.

## V. KESIMPULAN
Dari  hasil  penelitian  yang  telah  dilakukan pada  tesis  ini,  maka  dapat  diambil  beberapa kesimpulan sebagai berikut :
1. Penggunaan motor induksi sebagai generator hanya digunakan untuk daya-daya yang  kecil  saja.  Karena  tegangan  keluaran
generator sangat dipengaruhi oleh  besarnya beban.pada
penelitian ini beban
maksimumnya adalah 115 W. Jika generator ini  diberi  beban  melebihi  kemampuannya maka tegangan generator akan hilang .
2. Dari  penelitian  yang  dilakukan  diperoleh data bahwa untuk hubungan kapasitor delta dan  C-2C  pada  tegangan  konstan  memiliki putaran dibawah putaran sinkron.
3. Pembangkitan  tegangan  pada  generator induksi  sangat  dipengaruhi  oleh  nilai kapasitansi dan bentuk hubungan kapasitornya.  Untuk  beban  resistif  dan resistif induktif pada generator induksi tiga fasa 0,9 KW, 2,7 A, pf 0,84, 50 Hz tegangan konstan  220  V  maka  hubungan  kapasitor yang lebih baik digunakan adalah hubungan bintang  dengan  nilai  25  µF  karena  pada kondisi ini frekuensi dan putaran motornya lebih stabil.

## DAFTAR PUSTAKA
[1].   Jose  Antonio  Barrado.,  Robert  Grino., Analysis Of Voltage Control For A Self- excited  Induction  Generator  Using  A
Three-Phase Four-Wire Electronic Converter . Espana.(2007)
[2].   Drs.  Yon Rijono., Dasar Teknik Tenaga Listrik ,  Edisi            Revisi,Penerbit  Andi Yogyakarta.(2002)
[3].   Budiyant, Studi  Pemanfaatan  Motor Induksi  Sebagai  Generator  Induksi ,  FT UI.(2003).
[4].   Teguh  Tri  Lusijarto  dan  Anjar  Susatyo, Mengubah Motor Induksi 3 Phasa Rotor sangkar  menjadi  generator  Induksi , kedeputian  Ilmu  Pengetahuan  Teknik, LIPI.(2003).
[5].   Ahyanuardi. Analisis  Generator  Induksi Penguatan Sendiri     Dengan kompensasi tegangan  Menggunakan  Kapasitor ,FT ITB.(1999)
[6].   M.  Isnaeni  B.S. Motor  Induksi  Sebagai Generator (MISG) , FT UGM.(2005)
[7].   B.Adhikary.,  B.Ghimire  .,  P.  Karki , Interconnection  of  Two  Micro  Hydro Units Forming a Mini-grid System Using Soft Connection , IEEE. TENCON.(2009)
[8]. Chairul  Gagarin  Irianto. Suatu  Studi Penggunaan  Motor  Induksi  sebagai Generator:  Penentuan  Nilai  Kapasitor Untuk  Penyedia  Daya  Reaktip ,  JETri, Volume 3, Nomor 2.(2004).
[9].   L.Robinson.,  D.G  Holmes., A  Single Phase  Self-Exited  Induction  Generator With Voltage And Frequency Regulation For Use In A Remote Area Power Supply . [10].   Manoj  Kumar  Arya, Steady  State Analysis Of Self Excited Inductiongenerator  For  Balanced  And Unbalanced  Conditions ,  Electrical  & Instrumentation Engineering Department, Thapar University. Patiala.(2009).
[11].  Mustafa A., A1-Saffar., Eui-Cheol Nho., Thomas  A.  Lipo.,  (1998), Controlled Shunt  Capacitor  Self-Excited  Induction Generator , IEEE.
[12].  R.  C.  Bansal, Three-Phase  Self-Excited Induction  Generators:  An  Overview , IEEE, Transactions On Energy
Conversion, vol. 20, no. 2.(2005).
[13].  S.  N.  Mahato.,  M.  P.  Sharma.,  S.  P. Singh, Steady-State  and  Dynamic Behavior of a Single-Phase Self-Excited
Induction  Generator  Using  a  Three- Phase Machine , International Journal of Emerging  Electric  Power  Systems, Volume 8, Issue 3, Article 5.(2007).
[15].  Shakuntla  BOORA, On-Set  Theory  of Self-Excitation  in  Induction  Generator, International Journal of Recent Trends in Engineering , Vol 2, No. 5.(2009)
[16].  Wasimudin  Surya  S., Analisis  Motor Induksi Sebagai Generator (Misg) Pada Pembangkit  Listrik  Tenaga  Mikohidro (Pltmh) , Pendidikan Teknik Elektro, Upi, Bandung.
[17].  Zuhaidi.,  Geri  Baldi  A.B, Penggunaan
Metoda Newthon-Raphson Dalam Simulasi  Penentuan  Efek  Perubahan Kecepatan Generator Induksi Tiga Fasa , Ketenagalistrikan dan Energy Terbarukan, Vol,7 No.2, Puslitbangtek.(2008)

## Biodata penulis
Rahmi  Berlianti,SST,MT. Lahir  di  Lubuk Sikaping 22 juli 1985. Menamatkan S2 Teknik
Elektro di Institut Sains dan Teknologi Nasional (ISTN) Jakarta pada tahun  2010 dan sekarang mengajar  di  Program  Studi  Teknik  Listrik Politeknik Negeri Padang.