Download pdf - dq0 transformation

Firmansyah Cahyo Kusumo 11/312881/TK/37696

TUGAS MESIN LISTRIK LANJUT

TRANSFORMASI ABC-DQ0

Simulink merupakan bagian darI MATLAB, dimana simulink ini digunakan untuk pemodelandari suatu sistem.

Pada simulink ini, waktu yang digunakan adalah 0.2 s. Berikut merupakan rangkaian daritransformasi abc-dqo dan dqo-abc pada simulink.

Pada tugas workshop ini hasil dari simulasi ini dapat dilihat dari scope, yaitu tempatmemunculkan grafik dari simulasi ini. Di simulasi ini, yang akan digunakan adalah scope 3dan scope 4 yang merupakan hasil dari transformasi.

Dasar Teori yang dipakai dalam tugas ini adalah perubahan transformasi dq0 yaitu :


Hasil awal (kontrol) :

Scope 3

Perhitungan pada scope 3 :

Dengan omega : 2 x pi x f = 376.8 , teta = 376.8 x 0.2 = 75.36

Θ = omega x pi + fase = 75.36 . karena fase sama dengan 0

Fase a,b,c = A sin (omega*t +1) = 0.97

Dengan amplitudo 1 maka didapatkan hasilnya adalah

d = 2/3 (0.97 sin 75.36 + 0.97 sin(75.36-120) + 0.97 sin(75.36+120) = 0.33

q = 2/3 (0.97 cos 75.36 + 0.97 cos(75.36-120) + 0.97 cos(75.36+120) = 0.933

0 =0


Scope 4

Pada tugas workshop ini dilakukan empat perubahan yang akan dianalisa pada transformasidi simulink ini. Empat perubahan tersebut adalah perubahan frekuensi, perubahanamplitudo, perubahan fase, dan perubahan input. Berikut akan dianalisa satu persatuperubahan di transformasi ini.

1. perubahan Frekuensi

Scope 3



Nilai – nilai pada transformasi abc(Va,Vb,Vc , yang disini bernilai 1 sesuai amplitudo) yangdidapat lalu diubah kebentuk persamaan sinusoidal seperti berikut :A = Maga sin (ωt + arga) ;MagA adalah nilai amplitude fase aB = Magb sin (ωt + argb) ;MagBadalah nilai amplitude fase bC = Magc sin (ωt + argc) ;MagCadalah nilai amplitude fase c

Padaperubahanfrekuensi maka nilai dari ω takkan berubah, sehingga didapatkan hasilgelombang yang lebih padat dibandingkan sebelumnya

Omega = 2*pi*f = 236850.9 , dimana frekuensi sama dengan 37696

Θ = omega x pi + fase = 47370 . dimana fase sama dengan 0.

Fase a,b,c = A sin (omega*t +1) = -0.517

d = 2/3 (-0.517 sin 47370 + -0.517 sin(47370-120) + -0.517 sin(47370+120) = 0.33

q = 2/3 (-0.517 cos 47370 + -0.517 cos(47370-120) + -0.517 cos(47370+120) = 0.933

0 = 0

Scope 4

Berikut merupakan hasil perubahan frekuensi. Pada perubahan ini nilai frekuensi yangawalnya bernilai 60 Hz diubah menjadi 37696 Hz. Sehingga pada perubahan ini dapatterlihat bahwa gelombang frekuensi semakin menjadi banyak. Menjadi banyak disinisebenarnya adalah menjadi rapat, dimana nilai frekuensi menjadi 37696 gelombang tiapsatu detik. Karena baik nilai amplitudo dan lainnya tetap.


2. Perubahan Amplitudo

Pada perubahan amplitudo ini nilai amplitudo diubah pada block discrete 3-phaseprogramable source. Dimana nilai perubahan dari yang awalnya bernilai 1 menjadi 1,312881.Berikut merupakan hasil grafik dari scope 3 dan scope 4.

Scope 3


Nilai - nilai fase a,b dan c yang didapat lalu diubah ke bentuk persamaan sinusoidal sepertiberikut :

A = Maga sin (ωt + arga) : MagA adalah nilai amplitude fase a dan argA adalah

besar nilai argument dari fase a

B = Magb sin (ωt + argb) : MagB adalah nilai amplitude fase b dan argB adalah

besar nilai argument dari fase b

C = Magc sin (ωt + argc) : MagC adalah nilai amplitude fase c dan argC adalah

besar nilai argument dari fase c

Melalui rumusan diatas maka perubahan nilai dari amplitude akan mempengaruhi besarnyapuncak (peak) dari gelombang.

Fase a,b,c = A sin (omega*t +1) = 1.275 , dimana amplitudo adalah 1.312881.


Θ = omega x pi + fase = 75.36 . dimana fase sama dengan 0.

d = 2/3 (1.275 sin 75.36 + 1.275 sin(75.36-120) + 1.275 sin(75.36+120) = 0.6

q = 2/3 (1.275 cos 75.36 + 1.275 cos(75.36-120) + 1.275 cos(75.36+120) = 0.6

0 = 0

Scope 4

Dari grafik dapat terlihat bahwa terjadi perubahan nilai amplitudo, dimana perubahantersebut dapat terlihat dari perubahan simpangan terjauhnya menjadi 1.3 X lipat darisebelumnya. Ini dapat dilihat dari transformasi dqo-abc, sehingga pengaruh perubahanamplitudonya adalah bentuk gelombang semakin besar dalam artian tegangan keluaransemakin besar.


3. Perubahan Fase

Pada perubahan fase ini, perubahan dilakukan pada block discrete virtual PLL. Nilai faseyang awalnya 0 diubah menjadi 37,696 derajat.

Scope 3


Nilai θ pada matriks di atas memiliki nilai θ = ωt + psh; dengan psh adalah “Phase Shift” yangmenunjukkan besar pergeseran fase yang di-“apply” pada nilai θ. Karena pergeseran fasehanya mempengaruhi unsur unsur matriks K maka dapatdipastikan bahwa bentukgelombang ABC akan sama dengan gelombang ABC pada hasil kontrol dan pergeseran fasehanya akan mempengaruhi gelombang qd0 saja. Dimana nilai dari 2pi/3 dapat digantidengan 120 derajat.

Θ = omega x pi + fase = 113.056

Fase a,b,c = A sin (omega*t +1) = 0.4

d = 2/3 (0.4 sin 113.056 + 0.4 sin(113.056-120) + 0.4 sin(113.056+120) = -0.667

q = 2/3 (0.4 cos 113.056 + 0.4 cos(113.056-120) + 0.4 cos(113.056+120) = 0.667

0 = 0


Scope 4

Pada perubahan fase ini paling jelas terlihat pada scope 3, yaitu pada transformasi dq0 ,dimana salah satu fase menjadi di bawah fase 0. Ini terjadi karena pergeseran fase yangtampak jelas sebanyak 37,696 derajat. Namun pada perubahan abc, perubahannya daripergeseran fase sebesar 37,696 derajat.


4. Perubahan Input

Perubahan input ini yang diubah adalah pada bagian block discrete 3-phase programablesource , yaitu dari yang awalnya step menjadi ramp. Input step berarti amplitudo bernilai 1atau lebih saat t>0. Sedangkan ramp sendiri berarti fungsi yang berubah terhadap waktu,dan juga pada perubahan input ramp membuat adanya perubahan gelombang menjadi naiksaat waktu 0.1 s.

Berikut ini merupakan hasil perubahan input pada scope 3 dan scope 4.

Scope 3

Pada percobaan dengan perubahan jenis input menjadi “Ramp”, nilai amplitude yangdipengaruhi hanyalah komponen urutan positif saja, maka nilai untuk fase urutan positifmenjadi:

Amag = A + RoC * (tvarstop – tvarstart);Keterangan:

Amag = besar magnitude dari fase a urutan positif A = Amplitudo dari positive sequence yang di set pada “Discrete 3 Phase

Programmable Source”, pada kasus ini A bernilai 1. RoC = Rate of Change pada“Discrete 3 Phase Programmable Source”, pada

kasus ini RoC bernilai 10 Value/s tvarstop = waktu di mana variasi amplitude berhenti terjadi, pada kasus ini

tvarstopbernilai 0.2s tvarstart = waktudimanavariasi amplitude mulaiterjadi,

padakasusinitvarstartbernilai 0.05s

dari persamaan diatas dapat dilihat bahwa nilai perubahan jenis input tidak mempengaruhibesar argument (sudut) dari nilai fase a urutan positif.


Scope 4


Kesimpulan :

1. pada perubahan frekuensi grafik gelombang menjadi lebih rapat dibanding kontrol dalamartian makin banyak gelombang dalam perdetik nya.

2. pada saat perubahan amplitudo membuat tegangan semakin besar sekitar 1,3 X lipat darisebelumnya.

3. pada perubahan fase terjadi pergeseran terhadap gelombang vd dan vq . kecuali v0 yangmemangberada pada titik nol.

4. pada perubahan input terlihat bahwa pengaruh input ramp membuat grafik menjadi naikkeatas sesuai dengan fungsi ramp tersebut.

5. transformasi dq0 adalah sebuah transformasi untuk menyederhanakan rangkaian tigafase.

6. dalam transformasi dq0 unsur zero sequence atau v0 diabaikan, karena pasti bernilai 0.

Dengan adanya transformasi dq0 berpotensi dan dapat digunakan untuk penelitiantentang tema motor induksi karena dapat dimodelkan ke dalam dq0.