Panduan Penggantian AVR Leroy Somer: Regulator Tegangan R450, R438, R448 & R120

November 3, 2026 Chen, Grace

Mempertahankan tegangan terminal yang stabil dan pemulihan transien yang cepat saat terjadi perubahan beban listrik merupakan syarat mutlak bagi generator set diesel di fasilitas industri, komersial, kelautan, dan pusat data kritis. Pada alternator brushless dengan sistem eksitasi Leroy Somer, Automatic Voltage Regulator (AVR) mengontrol arus eksitasi untuk menjaga regulasi tegangan kondisi tunak dalam rentang ±0,5% hingga ±1,0%.

Selama beberapa dekade, arsitektur eksitasi telah berkembang dari topologi Shunt eksitasi sendiri hingga sistem belitan bantu ganda (AREP) dan generator magnet permanen (PMG). Dalam pemeliharaan, retrofit, atau perbaikan darurat, para teknisi sering menghadapi tugas untuk mengganti papan AVR lama seperti R438 atau R448 dengan unit universal R450, atau menyetel unit shunt kompak seperti R120.

Panduan teknik ini memberikan perbandingan teknis topologi AVR Leroy Somer, pemetaan konversi terminal, alur kerja kalibrasi potensiometer, dan pengujian statis multimeter berdasarkan data manual teknis terverifikasi.

1. Matriks Perbandingan & Pemilihan Teknis

Memilih AVR pengganti yang tepat memerlukan verifikasi topologi eksitasi, tap tegangan sensor, arus kontinu, dan kapasitas ketahanan arus hubung singkat. Tabel di bawah ini merangkum parameter utama untuk AVR R450, AVR R438, AVR R448, dan AVR R120:

Parameter Teknik	Leroy Somer R120	Leroy Somer R438	Leroy Somer R448	Leroy Somer R450
Topologi Eksitasi	SHUNT (Eksitasi Sendiri)	AREP / PMG	AREP / PMG	AREP / PMG / SHUNT
Akurasi Regulasi	±1,0%	±0,5%	±0,5%	±0,5%
Input Sensor AC	277V 1-fase / 415V 3-fase (±10%)	95–140V / 170–260V / 340–528V	95–140V / 170–260V / 340–528V	95–140V (110V) / 170–260V (220V) / 340–528V (380V)
Input Daya Suplai	277 VAC rms (±10%), 50/60 Hz	AREP (X1, X2, Z1, Z2) atau PMG	AREP (X1, X2, Z1, Z2) atau PMG	Maks 150 V, 50/60 Hz (AREP/PMG/Shunt)
Output DC Kontinu	4,0 A DC (resistansi medan ≥15 Ω)	4,5 A DC (resistansi medan ≥10 Ω)	6,0 A DC (resistansi medan ≥10 Ω)	6,0 A DC (ambang batas 1,0–5,5 A)
Output Beban Lebih 10s	6,0 A DC	8,0 A DC	10,0 A DC	10,0 A DC (Maks 9,5 A, 2,9× ambang batas)
Penahanan Hubung Singkat	Tidak ada (tegangan drop)	Dipertahankan oleh AREP/PMG	300% selama 10 s (turun ke ~1 A)	300% selama 10 s (turun ke 0,5–0,7 A)
Proteksi Kelebihan Eksitasi	Setpoint: 60 VDC (10–85 VDC)	Proteksi elektronik internal	Turun ke ~1 A setelah 10 s >10 A	Ambang P3, 110% nominal, tunda 90 s
Proteksi Kehilangan Sensor	Deteksi bawaan	Rangkaian terintegrasi	Rangkaian terintegrasi	AREP/Shunt: 1 s; PMG: 10 s (arus <1 A)
Operasi Paralel (Droop)	Tidak standar	Input CT opsional	Modul R724 / R725A + CT	Potensiometer P4 (0–8% @ 400V, CT 1A/5A)
Tipe Frame Alternator	TAL 040, TAL 042, TAL 044	LSA 42.2, 43.2, 44.2	LSA 46.2, 47.2, 49.1	LSA 46.2, 47.2, 49.1, 50.2

Untuk gambaran umum referensi silang suku cadang generator dari berbagai merek, silakan lihat Panduan Referensi Silang Suku Cadang Generator.

2. Prinsip Topologi Eksitasi: SHUNT vs AREP vs PMG

Memahami arsitektur catu daya sangat penting dalam memilih dan menyambungkan AVR pengganti pada alternator Leroy Somer.

+-----------------------------------------------------------------------------------+
|               ARSITEKTUR CATU DAYA EKSITASI GENERATOR LEROY SOMER                 |
+-----------------------------------------------------------------------------------+
|                                                                                   |
|  1. SHUNT (R120 / R450 Mode Shunt)                                                |
|     Stator Utama (Terminal) ----[Daya & Sensor]----> AVR ----> Stator Eksiter     |
|     (Sederhana & ekonomis; eksitasi hilang saat hubung singkat atau start DOL)    |
|                                                                                   |
|  2. AREP (R438 / R448 / R450 Mode AREP)                                           |
|     Belitan Bantu:                                                                |
|       X1 - X2 (Proporsional Tegangan) -+                                          |
|       Z1 - Z2 (Proporsional Arus) -----+--> [Catu Daya AVR]                       |
|     Stator Utama -------------------------> [Sensor 0-110/220/380V] --> AVR       |
|                                                                          |        |
|                                                                   Stator Eksiter  |
|     (Menyediakan 300% arus hubung singkat selama 10s tanpa PMG eksternal)         |
|                                                                                   |
|  3. PMG (R438 / R448 / R450 Mode PMG)                                             |
|     Generator PMG di Ujung Poros (AC Independen) -> [Catu Daya AVR]               |
|     Stator Utama ---------------------------------> [Input Sensor] ----> AVR      |
|                                                                          |        |
|                                                                   Stator Eksiter  |
|     (Isolasi galvanis total terhadap beban non-linear dan distorsi harmonik)      |
|                                                                                   |
+-----------------------------------------------------------------------------------+

1. Eksitasi SHUNT (Eksitasi Sendiri)

Pada alternator dengan AVR R120, daya pengoperasian dan penginderaan tegangan diambil langsung dari terminal stator utama. Ini adalah solusi kompak untuk beban linier. Namun, jika terjadi hubung singkat parah, tegangan stator drop drastis sehingga AVR kehilangan daya dan medan eksitasi runtuh.

2. Eksitasi AREP (Prinsip Eksitasi Regulasi Bantu)

Sistem AREP menggunakan dua belitan bantu khusus yang tertanam di alur stator utama:

Belitan X1 - X2 (Tegangan): Menghasilkan daya yang sebanding dengan tegangan output alternator.
Belitan Z1 - Z2 (Arus): Menghasilkan daya yang sebanding dengan arus beban, bertindak sebagai pendorong daya internal saat lonjakan beban atau hubung singkat.

Oleh karena itu, regulator AREP seperti R438, R448, dan R450 mempertahankan 300% arus gangguan hubung singkat selama 10 detik, memungkinkan pemutus arus proteksi hilir bekerja secara selektif.

3. Eksitasi PMG (Generator Magnet Permanen)

Generator magnet permanen yang dipasang di ujung poros menyediakan daya AC independen ke AVR, mencegah distorsi bentuk gelombang dari penggerak frekuensi variabel (VFD) mengganggu rel daya eksitasi.

3. Konversi Terminal dan Peningkatan ke R450

AVR R450 berfungsi sebagai pengganti langsung utama untuk papan R448 dan R438 yang sudah usang. Berikut adalah tabel konversi terminal:

Fungsi	Terminal R448 Lama	Terminal R438 Lama	Terminal R450 Modern	Catatan Koneksi
Output Medan Eksitasi (+)	`E+` / `F+`	`E+` / `F+`	`E+`	Sambungkan ke kutub positif medan stator eksiter
Output Medan Eksitasi (-)	`E-` / `F-`	`E-` / `F-`	`E-`	Sambungkan ke kutub negatif medan stator eksiter
Belitan Bantu AREP 1	`X1`, `X2`	`X1`, `X2`	`X1`, `X2`	Suplai tegangan bantu (atau kabel PMG)
Belitan Bantu AREP 2	`Z1`, `Z2`	`Z1`, `Z2`	`Z1`, `Z2`	Suplai arus penguat bantu
Common Penginderaan	`0 V`	`0 V`	`0 V`	Saluran netral atau referensi sensor
Penginderaan Tap 110V	`110 V`	`110 V`	`110 V`	Rentang sensor: 95–140 VAC
Penginderaan Tap 220V	`220 V`	`220 V`	`220 V`	Rentang sensor: 170–260 VAC
Penginderaan Tap 380V	`380 V`	`380 V`	`380 V`	Rentang sensor: 340–528 VAC
CT Droop Paralel	Modul Eksternal	CT Opsional	`S1`, `S2`	Sambungkan sekunder CT 1A atau 5A (<2,5VA)
Potensiometer Eksternal	`ST1` / `ST2`	`ST1` / `ST2`	`ST1`, `ST2`	Lepas jumper untuk memasang potensiometer 1 kΩ / 1W

Untuk memahami prinsip kabel dan penginderaan AVR secara mendalam, lihat Panduan Pengkabelan dan Penginderaan AVR Generator.

+-----------------------------------------------------------------------------------+
|                         TATA LETAK TERMINAL AVR R450                              |
+-----------------------------------------------------------------------------------+
|                                                                                   |
|   [ 0V ] [ 110V ] [ 220V ] [ 380V ]      [ E- ] [ E+ ]      [ S1 ] [ S2 ]         |
|   |------------ PENGINDERAAN -----|      |-- MEDAN --|      |-- CT DROOP --|      |
|                                                                                   |
|   [ X1 ] [ Z1 ] [ X2 ] [ Z2 ]            [ ST1 ] [ ST2 ]    [ F1 / F2 SEKERING ]  |
|   |------- DAYA SUPLAI ------|           |- POT. EKS. -|    [ 10A 250V Keramik ]  |
|                                                                                   |
|   +---------------------------------------------------------------------------+   |
|   | SAKELAR PUTAR: Pemilihan LAM & Titik Potong U/F (50 Hz / 60 Hz)           |   |
|   | POTENSIOMETER: P1 (VOLT)  P2 (STAB)  P3 (I_EXC)  P4 (DROOP)               |   |
|   | INDIKATOR LED: Hijau (Operasi Normal)  Merah (Kelebihan Beban / Trip)     |   |
|   +---------------------------------------------------------------------------+   |
|                                                                                   |
+-----------------------------------------------------------------------------------+

4. Prosedur Kalibrasi Potensiometer (R450)

Saat melakukan komisioning AVR R450 yang baru dipasang, kalibrasi potensiometer P1 hingga P4 secara berurutan:

+-----------------------------------------------------------------------------------+
|                    URUTAN KALIBRASI POTENSIOMETER R450                            |
+-----------------------------------------------------------------------------------+
|                                                                                   |
|   LANGKAH 1: Preset Awal Sebelum Start                                            |
|   - P1 (VOLT Tegangan): Putar berlawanan jarum jam (tegangan terendah)            |
|   - P2 (STAB Stabilitas): Posisi tengah (sekitar 50%)                             |
|   - P3 (I_EXC Batas Arus): Putar searah jarum jam maksimal (mencegah trip awal)   |
|   - P4 (DROOP Paralel): Putar berlawanan arah jarum jam (0% untuk unit tunggal)   |
|                                                                                   |
|   LANGKAH 2: Penyesuaian Tegangan Nominal (P1)                                    |
|   - Hidupkan mesin hingga kecepatan nominal (1500 / 1800 RPM)                     |
|   - Putar P1 perlahan searah jarum jam hingga tegangan target (misal 400V)        |
|                                                                                   |
|   LANGKAH 3: Penyetelan Stabilitas (P2)                                           |
|   - Putar P2 berlawanan jarum jam hingga tegangan mulai berosilasi                |
|   - Putar P2 sedikit searah jarum jam melewati titik kritis stabil                |
|                                                                                   |
|   LANGKAH 4: Kalibrasi Batas Kelebihan Eksitasi (P3)                              |
|   - Beri beban listrik nominal 100% pada generator                                |
|   - Ukur arus eksitasi DC pada terminal E+/E-                                     |
|   - Sesuaikan P3 hingga LED hijau menyala stabil pada 110% beban nominal          |
|                                                                                   |
|   LANGKAH 5: Kalibrasi Droop Paralel (P4 - Khusus Unit Paralel)                   |
|   - Hubungkan sekunder CT 1A/5A ke S1/S2 dan beri beban induktif (PF 0.8)         |
|   - Sesuaikan P4 untuk menghasilkan droop tegangan 2% hingga 4% pada beban penuh  |
|                                                                                   |
+-----------------------------------------------------------------------------------+

Ambang Batas Proteksi dan Waktu Tunda (P3)

Rentang Penyetelan Arus Kontinu: Dapat disetel antara 1,0 A dan 5,5 A DC.
Waktu Tunda Kelebihan Eksitasi: Jika arus melebihi 110% dari pengaturan P3, penghitung internal menambah 1 hitungan per detik selama 90 detik. Jika kelebihan beban hilang, hitungan berkurang pada laju yang sama. Setelah 90 detik, AVR membatasi arus eksitasi.
Trip Hubung Singkat (10s): Saat terjadi hubung singkat parah, regulator mengizinkan hingga 2,9 kali arus ambang batas (dibatasi 9,0 A ± 0,5 A, maks 9,5 A). Jika gangguan berlanjut selama 10 detik, AVR memotong arus eksitasi menjadi 0,5–0,7 A.
Pembatasan Tegangan Pasca-Gangguan: Pada alternator AREP, tegangan dibatasi hingga 70% dari tegangan nominal setelah hubung singkat teratasi untuk melindungi peralatan.

5. Pengujian Statis Multimeter & Diagnosis Gangguan

Sebelum memasang AVR pengganti atau mendiagnosis papan yang dicurigai rusak, lakukan uji statis multimeter dalam mode dioda dan resistansi dengan semua kabel eksternal dilepas.

Uji Statis untuk AVR R120

F1 ke F2 (Uji Dioda): Hubungkan probe merah ke F1 dan probe hitam ke F2. Pembacaan harus antara 0,4 kΩ dan 0,6 kΩ. Membalikkan probe harus menunjukkan Sirkuit Terbuka (Infinity).
U ke N1 (Uji Resistansi): Resistansi antara terminal sensor U dan netral N1 harus berkisar antara 200 kΩ dan 260 kΩ. Rangkaian terbuka menunjukkan kerusakan pembagi tegangan internal.
N ke F1 (Uji Resistansi): Resistansi antara N dan F1 harus sangat rendah atau mendekati 0 Ω.
Sekering Proteksi Internal: Periksa kontinuitas sekering keramik 4 A / 240 VAC.

Diagnosis Statis untuk AVR R450

Pemeriksaan Sekering: Periksa kontinuitas kedua sekering daya 10 A / 250 V (F1/X1 dan F2/Z2). Sekering yang putus biasanya menandakan kerusakan dioda putar atau korsleting pada stator eksiter.
Pemeriksaan Semikonduktor Daya: Ukur antara input daya (X1/X2/Z1/Z2) dan output medan (E+/E-). Resistansi 0 Ω menunjukkan semikonduktor internal telah rusak tertembus tegangan lebih.
Diagnosis Indikator LED:
- LED Hijau Menyala: Operasi normal, arus berada di bawah ambang batas pemutusan.
- LED Hijau Berkedip: Penghitung kelebihan eksitasi sedang menghitung mundur (beban berkurang setelah lonjakan transien).
- LED Hijau Mati / Merah Menyala: AVR telah masuk ke mode penghentian aman (arus dipotong menjadi 0,5–0,7 A akibat hubung singkat >10s atau kehilangan sensor).

6. Jaminan Kualitas & Kompatibilitas POPULACE

POPULACE memproduksi regulator tegangan kompatibel berkualitas tinggi untuk seluruh jajaran Leroy Somer, termasuk AVR R450, AVR R438, AVR R448, dan AVR R120.

Setiap produk diproduksi di bawah sistem manajemen mutu ISO9001:

100% Pengujian Dinamis: Diverifikasi untuk akurasi regulasi tegangan, stabilitas respons, titik potong UFRO, dan waktu pemutusan hubung singkat.
Komponen Kelas Industri: Menggunakan thyristor tahan suhu tinggi, potensiometer presisi tersegel, dan enkapsulasi silikon tropis tahan getaran.
Garansi Pabrik 13 Bulan: Dukungan penggantian atau perbaikan penuh.

Untuk mengonfirmasi kompatibilitas AVR generator Anda, kirimkan foto pelat nama alternator ke [email protected] atau kirimkan pertanyaan melalui halaman produk kami.

Pertanyaan yang Sering Diajukan

Bisakah saya langsung mengganti AVR Leroy Somer R448 atau R438 lama dengan R450?

Ya. R450 adalah penerus resmi yang kompatibel ke belakang untuk menggantikan R448 dan R438 pada alternator brushless dengan sistem eksitasi AREP dan PMG. Input belitan bantu daya (X1, X2, Z1, Z2), output medan eksitasi (E+, E-), terminal penginderaan tegangan (0-110V-220V-380V), dan koneksi CT droop paralel dapat dipetakan secara langsung. Saat melakukan peningkatan, pastikan sakelar putar untuk LAM dan titik potong frekuensi rendah sesuai dengan ukuran frame alternator dan kecepatan mesin (50 Hz / 1500 RPM atau 60 Hz / 1800 RPM).

Apa perbedaan fungsional utama antara AVR Leroy Somer R120 dan R450?

R120 adalah regulator kompak yang dirancang khusus untuk alternator eksitasi sendiri (SHUNT) seperti frame TAL 040, TAL 042, dan TAL 044, menyediakan arus eksitasi kontinu hingga 4,0 A dengan penginderaan 2 kawat. R450 adalah regulator multi-sistem yang mendukung belitan bantu AREP, PMG, atau SHUNT, mampu menyalurkan arus kontinu 6,0 A dan beban lebih 10 A (maks 9,5 A) selama 10 detik dengan batas arus hubung singkat 2,9 kali ambang batas dan penundaan waktu kelebihan beban 90 detik.

Bagaimana cara kerja sistem eksitasi belitan bantu AREP?

Sistem AREP (Auxiliary Regulated Excitation Principle) menggunakan dua belitan bantu independen yang tertanam di alur stator utama: belitan X1-X2 menghasilkan tegangan yang sebanding dengan tegangan terminal alternator, sedangkan belitan Z1-Z2 menghasilkan arus yang sebanding dengan arus beban alternator. Kombinasi ini memberi AVR dorongan daya intrinsik saat start motor besar dan mempertahankan arus hubung singkat 300% selama 10 detik untuk memutus pemutus sirkuit proteksi hilir tanpa memerlukan PMG eksternal.

Bagaimana cara mengkalibrasi potensiometer P3 (Batas Eksitasi / I_EXC) pada R450?

Jalankan generator pada kecepatan nominal dan beri beban listrik penuh 100%. Ukur arus eksitasi DC pada terminal E+ dan E-. Putar potensiometer P3 searah jarum jam hingga LED hijau menyala stabil. Ambang batas P3 menetapkan batas eksitasi kontinu (dapat disetel antara 1,0 A dan 5,5 A). Jika terjadi beban lebih melebihi 110% dari ambang batas ini, penghitung akumulasi 90 detik internal akan berjalan (1 hitungan/detik); setelah 90 detik, AVR secara otomatis menurunkan arus eksitasi untuk melindungi rotor eksiter.

Apa yang terjadi jika kabel sensor tegangan terputus pada AVR R450?

R450 dilengkapi dengan rangkaian proteksi kehilangan penginderaan bawaan. Jika kabel penginderaan pada terminal 0-110V/220V/380V terputus saat beroperasi, regulator mendeteksi gangguan dan menurunkan output eksitasi dalam 1 detik pada konfigurasi AREP/SHUNT (atau dalam 10 detik pada sistem PMG), mengurangi arus medan eksitasi hingga di bawah 1,0 A untuk mencegah tegangan lebih yang berbahaya.

Apakah AVR kompatibel POPULACE dapat dipertukarkan langsung dengan unit asli Leroy Somer?

Ya. POPULACE AVR-R450, AVR-R438, AVR-R448, dan AVR-R120 direkayasa sebagai pengganti plug-and-play yang 100% kompatibel. Unit ini memiliki dimensi pemasangan identik, penandaan terminal Faston/sekrup yang sama, rentang potensiometer yang cocok dengan pabrik, semikonduktor daya tinggi, dan enkapsulasi resin tahan lembap tropis, didukung oleh garansi pabrik selama 13 bulan.

Technical Author

Grace Chen

Chief Application Engineer at POPULACE

Over 15 years of industrial field engineering experience in diesel generator electrical controls, AVR excitation systems, governor calibration, and OEM parts replacement.

View Full Profile & Published Guides →