NAMA ANGGOTA :1. MUKTY WIGUNA

2. MERTA KARTIKA SARI3. SUWIS ANDHI YASA

4. NOVA ADI GUNA5. DATON HARIYOWANA

6. YUDA PRAWIRA7. RAHADI GANGGA PUTRA

8. WEDAYANA ADI PRABAWA

Cycloconverter

Cycloconverter adalah rangkaian elektronika daya yang dapat mengubah gelombang masukan AC dengan frekuensi tertentu ke gelombang keluaran AC dengan frekuensi yang berbeda.

Prinsip kerja cycloconverter (ac ke ac) adalah dengan menurunkan frekuensi sumber rangkaian dibagi menjadi 2 buah rangkaian konverter tyristor-P dan rangkaian konverter tyristor-N yang bekerja secara bergantian dengan menggunakan cycloconverter. Konverter tyristor-P bekerja untuk membentuk arus keluaran pada saat periode positip-nya, sedangkan konverter tyristor-N bekerja setelahnya untuk membentuk arus keluaran pada periode negatif arus keluaran.

Biasanya, konversi ac-ac menggunakan saklar semikonduktor yang dilakukan dalam dua cara yang berbeda:

1. Dengan 2 tahap dimana, ac tetap ke dc variabel (misalnya, penyearah terkontrol) dan dc variabel ke ac variabel pada frekuensi yang bersifat variabel (AC – DC dilanjutkan DC – AC) yang di tunjukkan pada gambar 1.

Gambar 1.Konversi AC – AC dengan 2 tahap.

2. Dengan satu tahap dimana AC tetap – AC variable dengan frekuensi variable yang di tunjukkan pada gambar 2.

Gambar 2.Block Diagram Konversi AC – AC dengan satu tahap.

Jenis – Jenis Cycloconverter.Cycloconverter Satu Phasa

Secara sederhana rangkaian elektronika daya cycloconverter satu phasa dapat dilihat pada gambar 2(a). Untuk lebih mudah memahami kerja rangkaian ini dapat dibayangkan dengan cara membagi topologi ini menjadi 2 buah rangkaian konverter tyristor-P dan rangkaian konverter tyristor-N paralel yang nantinya bekerja secara bergantian. Konverter tyristor-P bekerja untuk membentuk arus keluaran AC pada saat periode positip-nya, sedangkan konverter tyristor-N bekerja setelahnya untuk membentuk arus keluaran AC pada periode negatifnya.

Yang perlu ditekankan disini, komponen utama yang digunakan pada topologi ini adalah 8 buah thyristor yang dihubungkan seperti rangkaian penyearah 1 fasa (jembatan penuh) yang dihubungkan secara anti-paralel.

Gambar 3

Berikut adalah salah satu contoh apabila kita ingin mengubah sumber tegangan AC 50 Hz menjadi frekuensi yang lebih rendah (pada gambar 3 menjadi 16,67 Hz). Rangkaian konverter tyristor lengan kiri bekerja sedemikian rupa dengan memainkan sudut penyalaannya selama 1,5 periode sumber. Konverter tyristor lengan kanan bekerja setelahnya dengan sudut penyalaan yang sama.

Yang perlu diperhatikan disini adalah ada banyak cara yang bisa digunakan untuk memainkan sudut penyalaan atau memainkan integral cycle tegangan sumber agar dapat menghasilkan tegangan AC frekuensi rendah yang memiliki harmonisa yang lebih kecil. Gambar 3 ini hanyalah salah satu contoh teknik kendali yang paling sederhana.

Gambar 3 Bentuk gelombang tegangan masukan dan keluaran cycloconverter

Gambar 4 Cycloconverter 3-fasa

2. Cycloconverter Tiga Phasa.Cycloconverter 3-fasa memiliki topologi yang mirip dengan cycloconverter 1-fasa. Gambar 4 menunjukkan contoh cycloconverter 3-fasa dalam aplikasinya untuk menggerakan motor 3-fasa.

Bentuk gelombang keluaran sinus dari cycloconverter dapat diperoleh dengan cara menambah jumlah pulsa sumbernya. Menggunakan 6-pulsa untuk cycloconverter 1 fasa, dan 12 pulsa untuk cycloconverter 3 fasa.

Gambar 5 (a) adalah bentuk gelombang keluaran dengan sumber masukan gelombang AC 6-pulsa (3-fasa). Sedangkan gambar (b) adalah bentuk gelombang keluaran dengan sumber masukan gelombang AC 12-pulsa (6-fasa). Gelombang AC enam fasa dapat dihasilkan dengan cara menjumlahkan gelombang AC tiga fasa dengan gelombang AC tiga fasa tersebut yang digeser sudutnya sejauh 30 derajat dengan menggunankan trafo tiga phasa hubungan wye-delta (trafo penggeser fasa).

Gambar 5 Bentuk Gelombang Keluaran Cycloconverter (a) dengan menggunakan 6-pulsa (b) dengan menggunakan 12-

pulsa

Pada gambar 5, saat cycloconverter dihubungkan dengan beban RL, dapat dilihat bahwa setiap  konverter tyristor pada rangkaian eqivalen pernah bekerja pada fase retifying dan inverting. Apabila tegangan keluaran dan arus keluaran dari konverter bernilai positip itu artinya konverter-P bekerja sebagai penyearah. Sedangkan bila tegangan keluaran bernilai negatif dan arus keluaran bernilai positip itu artinya aliran daya mengalir dari beban ke sumber, konverter-P bekerja sebagai inverter. Pada fase berikutnya konverter-P akan berhenti bekerja kemudian konverter-N akan bekerja menggantikan peran konverter-P untuk membentuk fase selanjutnya (arus beban negatif).

Gambar 6 Kondisi kerja konverter-P dan konverter-N saat cycloconverter terhubung dengan beban RL

Aplikasi Penggunaan Cycloconverter

Untuk menjalankan peralatan berat di dunia industri, terkadang kita membutuhkan suatu sumber AC dengan amplituda dan frekuensi yang berbeda dengan sumber AC yang disediakan oleh jaringan jala-jala/grid. Dalam hal ini jala-jala yang disediakan oleh PT.PLN adalah bertegangan 220 AC 50 Hz.

Untuk mengubah tegangan AC 50 Hz tersebut, biasanya kita menggunakan suatu rangkaian elektronika daya khusus, konverter AC-AC. Konverter AC-AC yang paling dikenal adalah cycloconverter, yang mampu menurunkan frekuensi sumber sesuai dengan frekuensi yang diinginkan. Aplikasi Cycloconverter dapat dilihat pada industri-industri yang menggunakan motor induksi berdaya besar dan dengan kecepatan yang rendah seperti industri pengolahan semen , aplikasi pada rolling ball mill, scherbius drive, mine-winders yang berkapasitas lebih dari 20 MW.

Konverter AC-AC banyak juga dipakai pada sistem pembangkit listrik tenaga angin (PLTB) berdaya besar, dan kecepatan berubah seperti yang ditunjukkan pada gambar berikut untuk sistem PLTB segala aplikasi generator.

 (a) Sistem PLTB kecepatan berubah (variable-speed – rotor belitan)

(b) Sistem PLTB kecepatan berubah (variable-speed back to back conventer) 

Sistem variable speed (c) dan (d) adalah sistem PLTB yang dibedakan berdasarkan jenis generator yang digunakan.

(c) Sistem PLTB kecepatan berubah (variable-speed)  (rotor sangkar)

(d) Sistem PLTB kecepatan berubah (variable-speed – rotor permanen magnet)