Upload
nur-mirza-kholili-s
View
68
Download
15
Embed Size (px)
DESCRIPTION
jij
Citation preview
Tugas Elektronika Daya
“Laporan Percobaan Converter 3 Fasa Full Wave”
Diajukan untuk Memenuhi Tugas Mata Kuliah Elektronika Daya Semester Genap
Yang dibimbing oleh Bapak Hendro Buwono, ST., MMT
Oleh:
AYYUB RIFKHI HARISMA
1031120120
D3-2A
Politeknik Negeri Malang
Jurusan Teknik Elektro
Program Studi Teknik Listrik
Malang
2012
Converter 3 Fasa “Full Wave”
1. Tujuan
Tujuan percobaan ini adalah untuk melakukan pengaturan nilai tegangan DC pada
rangkaian penyearah sistem 3 fasa seperti pada gambar rangkaian pada beberapa sudut yang
berbeda dan mengendalikannya, serta mengamati karakteristik dari penyearah dan
mengetahui frekuensinya. Cara ini digunakan untuk mengendalikan motor DC dengan
kapasitas besar diatas 3300 W.
2. Dasar Teori
Output sumber DC bisa diperoleh dengan menggunakan rangkaian penyearah sistem 3
fasa dengan cara menghubungkan trafo 3 fasa dengan 6 thyristor yang dihubungkan dengan
sumber AC. Dengan menggunakan 6 Thyristor, maka nilai output tegangan DC bisa diatur
nilainya dengan cara memotong gelombang DC yang dihasilkan. Nilai tegangan DC yang
dihasilkan merupakan nilai tegangan rata-rata dari gelombang yang dihasilkan. Nilai Vdc dan
Vrms tergantung dari besar sudut pemutusan (α). Untuk α < 600 disebut sebagai nilai
pemutusan untuk arus kontinyu karena saat sudut pemutusan ˂ 600 tidak terjadi pemutusan
arus yang dikarenakan tegangan supply bernilai 0. Untuk α ≥ 600 disebut sebagai nilai
pemutusan untuk arus diskontinyu karena saat sudut pemutusan ≥ 600 terjadi tegangan supply
bernilai 0 sehingga tidak ada arus yang mengalir ke beban.
Rumus perhitungan saat arus kontinyu (α ˂ 600 ) :
Rumus perhitungan saat arus diskontinyu (α ≥ 600 ) :
α = besar sudut pemotongan (0)
VM = Vinput maksimal rangkaian penyearah
3. GambarRangkaian
4. Alat dan Bahan
1. 3 Transformator 2 kVA, 220 V / 45 V No. 726-80
2. Lampu 100 W, 220 V
3. Osiloskop No. HM 42-5
4. Voltmeter No. 727-10
5. Probe T : 1 (10:1)
6. 1 Dioda 1 kV, 12 A No. 735-02
7. 6 Thyristor (SCR) 1 kV, 12 A No. 735-03
5. Data
Data Hasil Perhitungan dan Percobaan
No. α (0)
VDC (V) VRMS (V)
KeteranganHitung Ukur
Error (%)
Hitung UkurError (%)
1 0 105,26 101 4,2 105,35 101 4,3Continue
2 20 98,92 96 3 99,62 97 2,73 60 52,63 50 5,26 59,69 56 6,6
Discontinue4 90 14,10 15,2 7,2 22,92 24 4,55 120 0 0 0 0 0 0
6. Gambar Hasil Percobaan
Pemotongan Sudut 00
Pemotongan Sudut 200
Pemotongan Sudut 600
Pemotongan Sudut 900
Pemotongan sudut 1200
7. Perhitungan
Perhitungan VRMS:
Sudut 0
Vrms = 105,35 volt
Sudut 20
Vrms = 99, 62 volt
Sudut 60
Vrms = 59,69 volt
Sudut 90
Vrms = 22,92 volt
Sudut 120
Vrms = 0 volt
Perhitungan VDC:
Rumus perhitungan saat arus kontinyu (α = 0˚ ) :
= 105,26 volt
Rumus perhitungan saat arus kontinyu (α = 20˚ ) :
= 98, 92 volt
Rumus perhitungan saat arus diskontinyu (α = 60 ) :
= 52,63 volt
Rumus perhitungan saat arus diskontinyu ( =α 90 ) :
= 14,10 volt
Rumus perhitungan saat arus diskontinyu (α = 120 ) :
= 0 volt
8. Analisa
1. Proses sehingga muncul output tegangan DC di rangkaian pengendali
Gambar sinusoidal dari sistem 3 fasa output trafo adalah seperti diatas gambar pertama.
Kemudian setelah itu arus masing-masing fasa melewati 2 thyristor yang dipasang seri
sehingga saat nilai tegangan yang bernilai negative akan dibalikkan kedudukannya
menjadi positif seperti gambar 2, kemudian terbentuk gabungan gelombang antar fasa
sepeti gambar dibawah ini.
Jadi bentuk gelombang baru fasa 1 disebabkan oleh Thyristor 1 dan 2, bentuk gelombang
baru fasa 2 disebabkan oleh Thyristor 3 dan 4, dan bentuk gelombang fasa 3 disebabkan oleh
Thyristor 5 dan 6. Thyristor disini yang digunakan untuk mengatur nilai tegangan output DC
dengan melakukan pemotongan gelombang. Pemotongan gelombang (α) dilakukan pada titik
pertemuan awal antar gelombang 1 dan 2 seperti gambar diatas yaitu pada sudut 600. Dan
nilai α hanya bernilai dari 00-1200 . Untuk α ˂ 600 disebut sebagai nilai pemutusan untuk arus
kontinyu karena saat sudut pemutusan ˂ 300 tidak terjadi pemutusan arus yang dikarenakan
tegangan supply bernilai 0 (ditunjukkan pada gambar pemotongan sudut 200). Untuk α ≥ 600
disebut sebagai nilai pemutusan untuk arus diskontinyu karena saat sudut pemutusan ≥ 600
terjadi tegangan supply bernilai 0 sehingga tidak ada arus yang mengalir ke beban
(ditunjukkan pada gambar pemotongan sudut dari 600-1200. Sehingga frekuensi gelombang
baru adalah
2. Pada rangkaian ditambahkan 1 dioda digunakan untuk menghilangkan nilai arus putar yang
menyebabkan output thyristor mencapai nilai negative (-) meskipun sedikit.Hal ini dapat
dibuktikan ketika tidak dihubungkan dengan dioda namun dihubungkan dengan sebuah balast
maka luasan negatifnya semakin besar. Dan ini harus dihilangkan.
3. Tegangan Output awal trafo sebesar 110,27 V karena yang digunakan adalah tegangan
fasa ke fasa dan titik bintang tidak digunakan sebagai netral.
4. Pada saat pemotongan sudut 00, ternyata nilai VDC sama denganVRMS dikarenakan
perbedaan titik tertinggi dengan titik terendah sedikit sekali.
5. Dari data hasil percobaan tersebut dapat digambar kurva sebagai berikut:
6. Dari kurva di atas dapat diketahui bahwa jika sudut pemotongan dinaikkan, maka
tegangan DC maupun tegangan RMS yang terukur akan turun namun nilai penurunan
tidak linier dan grafik penurunan VDC bisa dikatakan sama dengan VRMS. Hal ini dapat
diketahui bahwa jika sudut dinaikkan dari 60 ke 90 nilai tegangan yang terukur baik
tegangan DC maupun tegangan RMS turun masing-masing sebesar 46 Volt dan 41 Volt.
7. Kurva penurunan tegangan VDC dengan VRMS terhadap besarnya sudut pemotongan
memiliki bentuk yang hampir sama.
8. Dapat diketahui bahwa selama percobaan dilakukan selalu terdapat error atau perbedaan
data hasil perhitungan dengan data hasil percobaan. Misalnya pada saat sudut 60 , nilai
perhitungan untuk tegangan DC dan tegangan RMS sebesar 98,92 Volt dan 99,62 Volt.
Namun pada kenyataannya, tegangan yang terukur masing-masing adalah 96 Volt dan 97
Volt. Pada contoh percobaan ini terdapat error masing-masing sebesar 5,26% dan 6,6%.
Kesalahan tersebut terjadi akibat beberapa kemungkinan antara lain ; Kesalahan
pembacaan (human error), Kesalahan pembacaan alat ukur (parallax error), Kekurang
presisian alat ukur, Alat ukur yang digunakan adalah alat ukur analog, sehingga
menyulitkan pembacaan, adanya tambahan nilai tahanan dari sambungan dan kabel-
kabel penghubung. Perubahan sudut pemotongan juga tidak bisa tepat sama seperti yang
diinginkan, misalnya α = 200 pemotongan sudut di osiloskop sulit untuk tepat 200.
9. Untuk mengatasi kesalahan tersebut di atas maka sebelum percobaan sebaiknya
dilaksanakan test awal dari setiap alat yang dipakai dan praktikan seharusnya
mempelajari terlebih dahulu teori maupun prosedur percobaan yang ada.
10. Besarnya sudut pemotongan hanya bisa dilakukan pada sudut 00 – 1200.
11. Saat sudut pemotongan diperbesar, nyala lampu semakin redup. Hal ini dikarenakan jika
sudut pemotongan diperbesar maka VDC dan VRMS akan semakin kecil sehingga daya
input lampu semakin kecil.
12. Kesimpulan
1. Semakin besar sudut pemotongan, VDC dan VRMS akan semakin kecil, namun nilai
penurunannya tidak linier.
2. VDC merupakan tegangan rata-rata dari gelombang yang muncul baik sebelum atau
sesudah pemotongan sehingga VDC selalu lebih kecil daripada VRMS.
3. Besarnya sudut pemotongan hanya bisa dilakukan dari sudut 00-1200.
4. Daerah pemotongan untuk arus yang kontinue berada pada α < 600.
5. Daerah pemotongan untuk arus yang diskontinue berada pada α ≥ 600.
6. Semakin besar sudut pemotongan maka VDC dan VRMS akan semakin kecil sehingga daya
input lampu semakin kecil.
7. Rangkaian penyearah pengendali dapat digunakan untuk mengatur besarnya VDC output,
namun nilai VINPUT rangkaian merupakan nilai VDC maksimal.
8. Sistem ini bagus digunakan untuk motor DC dengan kapasitas besar karena supply
energinya dari sistem 3 fasa sehingga lebih efisien.