• Home
  • About Me
  • Katalog Buku
  • Video
  • Daftar Isi Buku

Minggu, 19 Januari 2014

Jenis & Karakteristik Generator yang digunakan pada UPS Rotary

          Dalam sistem UPS rotary generator sinkron digunakan untuk mengkonversi energi mekanik motor atau energi mekanik yang tersimpan dalam roda gila menjadi energi listrik AC dengan tegangan diatur. Dalam sistem UPS rotary dengan baterai penyimpanan motor dc atau inverter disediakan untuk menggerakan generator selama hilangnya daya ac. Bila daya ac tersedia, motor dc dioperasikan sebagai generator dc untuk mengisi baterai. Desain sistem UPS rotary yang baru juga dapat memanfaatkan inverter back- up dan baterai dc untuk mensuplai motor penggerak pada saat kehilangan daya ac normal.

1. Generator Sinkron
          Generator sinkron 3 fase yang relevan dalam sistem UPS rotary mempunyai karakteristik sebagai berikut. Frekuensi generator berbanding lurus dengan kecepatan motor penggerak (prime mover). Mengontrol frekuensi output dilakukan dengan mengendalikan kecepatan penggerak utama. Tegangan output dapat diatur dengan memvariasikan arus medan eksitasi. Biasanya faktor daya generator tersebut sebesar 0,8 lagging. Generator memiliki beban tidak seimbang sebatas kemampuannya, karena ketidakseimbangan beban yang terlalu besar dapat menyebabkan panas yang berlebihan (overheating). Generator dapat menyediakan arus maksimal 6 - 7 kali dari arus RMS untuk beberapa siklus dan 3 - 4 kali dari arus RMS untuk beberapa detik saja. Sedangkan harmonik konten tegangan output biasanya kurang dari 5 %.

2. Generator DC
          Serupa dengan motor dc, generator dc juga dapat diklasifikasikan sebagai generator penguat shunt, generator penguat seri, dan generator penguat compoun. Generator DC yang relevan dalam sistem UPS rotary mempunyai karakteristik sebagai berikut. Output generator DC pada dasarnya menghasilkan daya listrik bebas riak. Tegangan output dapat dihasilkan presisi sesuai dengan nilai yang diinginkan mulai dari nol hingga nilai nominal dengan cara mengendalikan tingkat eksitasi. Generator DC dapat dioperasikan sebagai motor DC dengan menerapkan atau memberi daya listrik dc ke terminalnya.

3. Penguatan (Exciter)
         Exciter digunakan untuk membuat medan magnet pada generator. Exciter secara luas dapat diklasifikasikan menjadi exciter statis dan exciter rotary. Dalam exciter statis semua komponen stasioner dan dipasang di luar frame mesin. Kumparan medan mesin sinkron yang terhubung ke cincin komutator dan sikat arang digunakan untuk menghubungkan kumparan medan ke sumber listrik eksitasi. Sedabgkan dalam exciter rotary, beberapa komponen berputar dan sudah terpasang baik pada poros atau eksternal mesin sinkron. Dismping itu dalam exciter rotary cincin komutator dan sikat arang mungkin diperlukan atau mungkin juga tidak, menggunakan sistem tanpa sikat (brushless). Jenis brushless exciter sekarang yang lebih banyak digunakan, karena lebih mudah perawatannya. Namun, pemilihan jenis exciter sebagian besar tergantung pada pabrik pembuatnya dalam memenuhi persyaratan kinerja UPS yang dibuatnya.

4. Roda gila (Flywheel)
         Sebuah roda gila dalam sistem UPS rotary digunakan sebagai perangkat penyimpanan energi. Roda gila digabungkan dengan poros Motor-Generator (MG) dan suplai energi yang tersimpan digunakan untuk menggerakan generator pada saat hilangnya sementara output motor. Selain itu, roda gila bertindak untuk menstabilkan frekuensi generator dengan cara mempertahankan kecepatan rotasi berikut variasi frekuensi sementara pada suplai daya motor atau perubahan beban tiba-tiba. Roda gila dapat dianalogikan sebagai baterai penyimpanan (dengan waktu perlindungan yang sangat singkat) pada sistem UPS statis.

5. Kopling Induksi
         Kopling induksi akan terjadi ketika menggunakan motor asinkron dengan generator sinkron. Kopling induksi menyediakan energi kinetik yang berlangsung sekitar 2 detik setelah kehilangan daya ac normal dan memungkinkan transfer ke daya cadangan. Selama waktu itu diesel generator cadangan dapat dinyalakan untuk menyediakan daya listrik. Energi kinetik ini diberikan dari rotor dan penyimpanan energi dapat dicapai jika rotor dari mesin asinkron 3 fase, dua kutub dipercepat menjadi 3600 rpm. Stator dari mesin asinkron secara mekanis terhubung dengan rotor dari mesin sinkron, yang berputar pada kecepatan 1800 rpm, sehingga rotor sangkar dari mesin asinkron akan berputar pada kecepatan 5400 rpm (1800 rpm ditambah 3600 rpm). Untuk mengambil energi dari rotor sangkar, pada saat terjadi gangguan daya listrik normal, medan dc terkontrol disediakan melalui kumparan stator dc tambahan dalam mesin asinkron. Medan magnet dibuat dengan cara mengerem kecepatan berputarnya rotor inti, sehingga energi dihasilkan. Selanjutnya energi tersebut digunakan untuk menjaga agar rotor berputar pada kecepatan 1800 rpm, sementara generator sedang dinyalakan.

6. Baterai Kinetik
          Baterai kinetik dapat digunakan dengan memasang baterai flooded lead acid reguler atau baterai nicad dalam konfigurasi baterai didukung MG set seperti yang ditunjukkan pada gambar 1. Energi untuk baterai kinetik berasal dari roda gila yang terhubung dengan MG set. Energi pada roda gila digerakkan oleh motor pony kecil menggunakan daya ac normal. Setelah hilangnya daya ac normal, roda gila terus mengeluarkan energi melalui generator yang menyediakan input daya ac ke rectifier. Rectifier dan inverter menyaring daya ac dan memberikan daya ac ke MG set utama. Daya ac harus disaring untuk mencegah beban dari adanya penurunan frekuensi yang diterima dari sumber roda gila dan generator. Sistem ini memungkinkan berlangsung untuk sekitar 15 - 30 detik ride-through sambil menunggu diesel generator untuk dijalankan (start).


Gambar 1. Baterai didukung MG Set

Tidak ada komentar:

Poskan Komentar