7/27/2019 Wattmeter Satu Vasa-Vifahjadi
1/17
LAPORAN PRAKTIKUM INSTRUMENTASI DAN PENGUKURAN
WATTMETER SATU FASA
Dosen Pembimbing :
AGOENG HARJATMO RAHARDJO, MT.
Disusun Oleh :
AVIFAH UMMU KALTSUM
(121 724 007)
Kelas :
1 CTPTL
JURUSAN TEKNIK KONVERSI ENERGI
POLITEKNIK NEGERI BANDUNG
2013
7/27/2019 Wattmeter Satu Vasa-Vifahjadi
2/17
I. TUJUAN
a. Mengetahui prinsip kerja wattmeter elektrodinamometerb. Mampu menggunakan wattmeter dengan benar pada rangkaian sistem satu fasa
atau pada sistem 3 fasa
c. Bersama-sama dengan voltmeter & amperemeter dipergunakan untukmenentukan faktor daya.
II. DASAR TEORI
Wattmeter Satu Fasa
Wattmeter satu fasa dapat dibangun dengan komponen utama berupa
elektrodinamometer. Elektrodinamometer dipakai secara luas dalam pengukuran
daya, wattmeter tipe elektrodinamometer dapat dipakai untuk mengukur daya
searah (DC) maupun daya bolak-balik (AC) untuk setiap bentuk gelombang tegangan
dan arus dan tidak terbatas pada gelombang sinus saja. Wattmeter ini terdiri dari
satu pasang kumparan yaitu tetap yang disebut kumparan arus dan kumparan
berputar atau kumparan tegangan.
Kumparan arus terdiri dari dua kumparan, masing-masing mempunyai jumlahlilitan yang sama. Salah satu kumparan menggunakan kawat besaran yang membawa
arus beban ditambah arus untuk kumparan potensial. Gulungan laian menggunakan
kawat kecil (tipis) dan hanya membawa arus kekumparan tegangan. Tetapi arus ini
berlawanan dengan arus di dalam gulungan besar, menyebabkan fluks yang
berlawanan dengan fluks utama. Berarti efek satu dihilangkan dan wattmeter
menunjukkan daya yang sesuai.
Kumparan Arus
Kumparan potensial
Ic I
B A
(Line)
Kumparan Arus R
beban
Diagram voltmeter elektrodinamometer, dihubungkan untuk mengatur daya beban satu phasa.
ZL
7/27/2019 Wattmeter Satu Vasa-Vifahjadi
3/17
Kumparan arus terdiri dari dua kumparan, masing-masing memiliki jumlah lilitan
yang sama. Salah satu kumparan menggunakan akwat lebih besar yang membawa
arus beban ditambah arus untuk kumparan tegangan. Kumparan lain menggunakan
kawat kecil (tipis) dan hanya membawa arus ke kumparan tegangan. Tetapi arus ini
berlawanan dengan arus didalam kumparan besar, menyebabkan fluks yang
berlawanan dengan fluks. Utama. Berarti efek I dihilangkan dan wattmeter
menunjukkan daya yang sesuai.
III. PERALATAN PRAKTIKUM
a. Wattmeter elektrodinamometer : 1 buah (akurasi dc 0.5% , ac 0.5%)b. Voltmeter PMMC : 1 buah (akurasi dc 0.5% , ac 2.5%)c. Amperemeter PMMC : 1 buah (akurasi dc 0.5% , ac 2.5%)d. Resistor bank : 1 sete. Kapasitor bank : 1 setf. Induktor bank : 1 set
IV. PROSEDUR PRAKTIKUM
1. Catat nomer/kode wattmeter, voltmeter, amperemeter, dan transformator arus(CT) yang digunakan pasa praktikum ini.
2. Ukurlah tahanan dalam voltmeter dc 150V dan voltmeter ac 450V denganmenggunakan ohmmeter engan cara menghubungkan terminal-ohmmeter ke
terminal + voltmeter, sedangkan terminal + ohmmeter dihubungkan dengan
terminal voltmeter.
3. Ukurlah tahanan terminal tegangan pada wattmeter dengan menggunakanohmmeter.
4. Buatlah rangkaian gambar-1 dengan ketentuan sebagai berikut : Catu daya dc 220V dalam keadaan off. Voltmeter mode dc pada batas ukur 150V (perhatikan polaritasnya). Amperemeter pada mode dc pada batas ukur 24A (perhatikan polaritasnya) Beban berupa resistor pada posisi saklar-3 (R3)
7/27/2019 Wattmeter Satu Vasa-Vifahjadi
4/17
a)Pindahkan saklar catu daya ke posisi on.b)Perhatikan penunjukkan arus pada amperemeter. Gunakan batas ukur arus
pada amperemeter yang menghasilkan ketelitian pengukuran paling baik.
c) Catat batas ukur voltmeter-dc dan amperemeter-dc yang anda pergunakanpada percobaan ini
d)Catat penunjukan voltmeter-dc dan amperemeter-dc.5. Buatlah rangkaian Gambar-6 dengan ketentuan sebagai berikut :
Catu daya dc 220V dalam keadaan off. Saklar tegangan wattmeter pada posisi 260V, saklar arus wattmeter pada
posisi off. Voltmeter mode dc pada batas ukur 150V (perhatikan polaritasnya). Amperemeter pada mode dc pada batas ukur 24A (perhatikan polaritasnya) Beban berupa resistor pada posisi saklar-3 (R3)a)Pindahkan saklar catu daya ke posisi on.b)Perhatikan penunjukkan arus pada amperemeter. Gunakan batas ukur arus
pada amperemeter yang menghasilkan ketelitian pengukuran paling baik.
c) Pindahkan saklar arus wattmeter ke batas ukur yang paling sesuai denganpenunjukan amperemeter.
d)Catat batas ukur voltmeter-dc, amperemeter-dc dan wattmeter yang andapergunakan pada percobaan ini
e)Catat penunjukan voltmeter-dc, amperemeter-dc, dan wattmeter.6. Buatlah rangkaian Gambar-6 dengan ketentuan sebagai berikut :
Catu daya dc 220V dalam keadaan off. Saklar tegangan wattmeter pada posisi 260V, saklar arus wattmeter pada
posisi off.
Voltmeter mode ac pada batas ukur 450V (perhatikan polaritasnya). Amperemeter pada mode ac pada batas ukur 12A (perhatikan polaritasnya) Beban berupa resistor pada posisi saklar-3 (R3), gunakan resistor yang sama
dengan percobaan-4.
a)Pindahkan saklar catu daya ke posisi on.
7/27/2019 Wattmeter Satu Vasa-Vifahjadi
5/17
b)Perhatikan penunjukkan arus pada amperemeter. Gunakan batas ukur aruspada amperemeter yang menghasilkan ketelitian pengukuran paling baik.
c) Pindahkan saklar arus wattmeter ke batas ukur yang paling sesuai denganpenunjukan amperemeter.
d)Catat batas ukur voltmeter-ac, amperemeter-ac dan wattmeter yang andapergunakan pada percobaan ini
e)Catat penunjukan voltmeter-ac, amperemeter-ac, dan wattmeter.7. Ulangi prosedur-6 dengan mengunakan beban berupa resistor (R3) yang
dihubungkan seri dengan kapasitor (C3).
8. Ulangi prosedur-6 dengan menggunakan beban berupa resistor (R3) yangdihubungkan seri dengan induktor (L3).
9. Buatlah rangkaian Gambar-10 dengan ketentuan sebagai berikut : Catu daya ac 220V dalam keadaan off. Transformator arus (CT) dengan Nc = 3. Saklar tegangan wattmeter pada posisi 260V, aklar arus wattmeter pada
posisi off.
Voltmeter mode ac pada batas ukur 450V. Amperemeter pada mode ac pada batas ukur 24A. Beban berupa resistor pada posisi saklar-6 (R6).a)Pindahkan saklar catu daya ke posisi on.b)Perhatikan penunjukan arus pada amperemeter. Gunakan batas ukur arus
pada amperemeter yang menghasilkan ketelitian pengukuran paling baik.
c) Pindahkan saklar arus wattmeter ke batas ukur yang paling sesuai denganpenunjukan amperemeter.
d)Catat batas ukur voltmeter-ac, amperemeter-ac, dan wattmeter yang adapergunakan pada percobaan ini.
e)Catat penunjukan voltmeter-ac, amperemeter-ac, dan wattmeter.
7/27/2019 Wattmeter Satu Vasa-Vifahjadi
6/17
V. TABEL DATA PRAKTIKUM
a. Tabel percobaan 1, 2, dan 3NAMA INSTRUMEN
NOMOR/KODE
INSTRUMENKETERANGAN
Wattmeter (W) Kel. 02/12 Rp = 54 k
Voltmeter (V) 40/28 Rv =
Amperemeter (A) 40/11A -
Transformator arus (CT) 06/10 Nc = 3
b. Tabel percobaan 4 s/d 9
Percob.
CatuDaya
bebanV-meter (V) A-meter (A)
W-meter (W)
B.U.H.U.
B.U. H.U. B.U. H.U. V A
4 220V dc R3 150 70 1.5 2.4 1.36 0.024 - - -
5 220V dc R3 150 75 1.5 2.4 1.46 0.024 130 2.5 5.6 0.65
6 220V ac R3 450 216 11.25 6 4.25 0.15 260 5 182 1.3
7 220V ac R3& C3 450 93 11.25 2.4 1.86 0.024 260 5 36 1.3
8 220V ac R3& L3 450 168 11.25 6 2.4 0.15 260 5 118 1.3
9 220V ac R6 450 222 11.25 6 3.05 0.15 260 5 69
Keterangan : B.U. = Batas Ukur
H.U. = Hasil Ukur
VI. PENGOLAHAN DATA
Tahanan dalam voltmeter DC : 750 k
Tahanan dalam voltmeter AC : 2300 kTahanan dalam wattmeter AC : 54 k
Tahanan dalam wattmeter AC : 27 k
Tugas laporan praktikum :
1. Hitung P pada percobaan empat untuk setiap kondisi berikut :
a. Dengan mengabaikan efek pembebanan dan ketelitian alat ukur.
b. Dengan memperhitungkan efek pembebanan alat ukur saja.
7/27/2019 Wattmeter Satu Vasa-Vifahjadi
7/17
c. Dengan memperhitungkan ketelitian alat ukur.
d. Dengan memperhatikan efek pembebanan dan ketelitian alat ukur.
2. Hitung P, S, Q, dan pf pada percobaan 5, 6, 7, dan 8 untuk setiap kondisi berikut :
a. Dengan mengabaikan efek pembebanan dan ketelitian alat ukur.
b. Dengan memperhitungkan efek pembebanan alat ukur saja.
c. Dengan memperhitungkan ketelitian alat ukur.
d. Dengan memperhatikan efek pembebanan dan ketelitian alat ukur.
3. Hitung P, S, Q, dan pf pada percobaan sembilan dengan memperhatikan efek
pembebanan alat ukur.
Jawab :
1. a. Mengabaikan efek pembebanan dan ketelitian alat ukur
P = V . I
= 70 V . 1,36 A
= 95,2 V.A = 95,2 Watt
b. Memperhitungkan efek pembebanan alat ukur saja
P = VL . IL =
= (95,2 - 6,53 x 10
3) Watt
= 95,193 Watt
c. Memperhatikan ketelitian alat ukur saja
P = V . I
= 70 V 1,5 . 1,36 A 0,024
= 95,2 V.A 1,524 = 95,2 Watt 1,524
d. Memperhatikan efek pembebanan dan ketelitian alat ukur
P = VL . IL = = (95,2 1,524 - 6,53 x 10
3) Watt
= 95,193 Watt 1,524
7/27/2019 Wattmeter Satu Vasa-Vifahjadi
8/17
2. a. Mengabaikan efek pembebanan dan ketelitian alat ukur
Pada percobaan 5
= V x A
= 75 V x 1,46 A
= 109,5 VA
= W = 56 Wattbeban resistif murni, Jadi bernilai 0. Pf = 1
Pada percobaan 6
= V x A= 216 V x 4,25 A= 918 VA
= W = 182 Wattbeban resistif murni, Jadi bernilai 0. Pf = 1
Pada percobaan 7
= V x A= 93 V x 1,86 A
= 172,98 VA
= W = 36 Wattbeban resistif murni, bernilai 0. Pf = 1
Pada percobaan 8 = V x A
= 168 V x 2,4 A
= 403,2 VA
= W = 118 WattQ = S
2 P
2
= = 385,5 VAR
b. Memperhitungkan efek pembebanan alat ukur saja
Percobaan 5
PL = W V2(Rv
-1+ Rp
-1)
= 56 Watt 5625 (750000-1
+ 27000-1
)
= 56 Watt 5625 (3,83 x 10-5
)
= 56 Watt 0,21 = 55,78 Watt
SL = V. IL
= V ( ) ( )= 75( )= 75 ( )= 109,57 VA
Q = 0, beban resistif murni, VL dan IL memiliki fasa sama ( = 0)
Pf = cos = P/S = PL/SL = 0,50
7/27/2019 Wattmeter Satu Vasa-Vifahjadi
9/17
Percobaan 6
PL = W V2(Rv
-1+ Rp
-1)
= 182 Watt 2162
(2300000-1
+ 54000-1
)
= 182 Watt 46656 (1,89 x 10-5
)
= 182 Watt 0,88 = 181,11 Watt
SL = V. IL
= V ( ( ) ( )=21 ( ) ( )6= 216 = 917,72 VA
Q = 0, beban resistif murni, VL dan IL memiliki fasa sama ( = 0)
Pf = cos = P/S = PL/SL = 0,2
Percobaan 7
PL = W V2(Rv
-1+ Rp
-1)
= 36 Watt 932
(2300000-1
+ 54000-1
)
= 36 Watt 8649 (1,89 x 10-5)
= 36 Watt 0,16 = 35,84 Watt
SL = V. IL
= V ( ( ) ( )=93. ( ) ( )/= 93 = 172,96 VA
QL2
= SL2
PL2
(bukan beban resistif murni)
= = 168,94 VARPf = cos = P/S = PL/SL = 0,20
7/27/2019 Wattmeter Satu Vasa-Vifahjadi
10/17
Percobaan 8
PL = W V2(Rv
-1+ Rp
-1)
= 118 Watt 1682
(2300000-1
+ 54000-1
)
= 118 Watt 28224 (1,89 x 10-5
)
= 118 Watt 0,53 = 117,47 Watt
SL = V. IL
= V ( ( ) ( )=168. ( ) ( )/= 168 = 403, 152 VA
QL2= SL
2 PL
2(bukan beban resistif murni)
QL = = 385,65 VARPf = cos = P/S = PL/SL = 0,30
c. Memperhatikan ketelitian alat ukur saja
Pada percobaan 5 = V x A
= 751,5 V x 1,46 0,024 A
= (75 2 %) x (1,46 1,64 %)= 109,5 3,64% VA
= W = 56 1,625 WattPf =
beban resistif, Jadi bernilai 0. VL dan ILmemiliki fasa sama ( = 0) Pada percobaan 6
= V x A= 216 11,25 V x 4,25 0,15 A
= (216 5,2%) x (4,25 3,53%)
= (918 8,73%)
= 918 80,14 VA
7/27/2019 Wattmeter Satu Vasa-Vifahjadi
11/17
= W = 182 6,5 WattPf = beban resistif, Jadi
bernilai 0. V
Ldan I
Lmemiliki fasa sama ( = 0)
Pada percobaan 7 = V x A
= 93 11,25 V x 1,86 0,024 A
= (93 12,1%) x (1,86 1,29%)
= (172,98 13,39%)
= 172,98 23,16 VA
= W = 36 6,5 Watt= (beban bukan resistif murni)= = = = 169,19 11,85 VAR
Pf = 0,063 Pada percobaan 8
= V x A= 168 11,25 V x 2,4 0,15 A
= (168 6,7%) x (2,4 6,25%)
= (403,2 12,95%)= 403,2 52,2 VA
= W = 118 6,5 WattPf = = ( karena beban bukan resistif murni)
= =
7/27/2019 Wattmeter Satu Vasa-Vifahjadi
12/17
= = 385,55
15,42 VAR
d. Memperhitungkan pembebanan dan ketelitian alat ukur (BELUM DIHITUNG)
Percobaan 5
PL = W V2(Rv
-1+ Rp
-1)
= 56 0,65 Watt 5625 (1,5 x 2) (750000-1
+ 27000-1
)
= 56 0,65 Watt 5625 (1,5 x 2) (3,83 x 10-5
)
= 56 0,65 Watt 0,21 (1,5 x 2) = 55,78 3,65 Watt
SL = V. IL
= , ( ) ( )-= ( ) ( )
= ( ) ( )
=
( )
( )
= { }= = = VA= VAQ = 0 , beban resistif murni, VL dan iLmemiliki fasa sama ( = 0)
0,51 6,69% = 0,510,034Percobaan 6
PL = W V2(Rv
-1+ Rp
-1)
= 182 Watt 2162
(2300000-1
+ 54000-1
)
= 182 Watt 46656 (1,89 x 10-5
)
= 182 Watt 0,88 = 181,11 Watt
7/27/2019 Wattmeter Satu Vasa-Vifahjadi
13/17
S = , ( ) ( )-
= ( )
( ) = ( ) ( )
= ( ) ( )
= {
}
= = =(918 = VA
Q = 0 , beban resistif murni, VL dan iLmemiliki fasa sama ( = 0)
0,2 11,5 % = 0,2 0,022Percobaan 7
PL = W V2(Rv
-1+ Rp
-1)
= 36 Watt 932
(2300000-1
+ 54000-1
)
= 36 Watt 8649 (1,89 x 10-5
)
= 36 Watt 0,16 = 35,84 Watt
SL = V. IL
S =
, ( ) ( )-
= ( ) ( ) = ( ) ( )
= ( ) ( )
7/27/2019 Wattmeter Satu Vasa-Vifahjadi
14/17
= { }=
= =(172,98 = VA
= ( karena beban bukan resistif murni)= =
= = =
= 169,26 9,14 VAR 0,2 23,85 % = 0,21 0,05Percobaan 8
S = , ( ) ( )-= ( ) ( )
= ( ) ( )
=
(
)
( ) = { }= = =(403,2 =
VA
7/27/2019 Wattmeter Satu Vasa-Vifahjadi
15/17
= = =
= = = = 116,95 W
= ( karena beban bukan resistif murni)= = = = = =
= 385,86 18,52 VAR 0,3 15,9 % = 0,3 0,053. Hitung P, S, Q, dan pf pada percobaan-9 dengan memperhatikan efek
pembebanan alat ukur :
Percobaan 9.
= 3 x = 2.031,3 VA =[ ]
=
*
+
7/27/2019 Wattmeter Satu Vasa-Vifahjadi
16/17
= [ ]= = 207 W
Kerena beban hanya terdiri dari resistif, maka VL dan iL memiliki fasa yang sama
( sehingga bernilai 0.
VII. PEMBAHASAN
Pada rangkaian yang diujicobakan, alat ukur masing-masing memiliki nilai tahanandalam dan ketelitian alat ukur yang berbeda. Tahanan dalam voltmeter DC 150 V 750
dan voltmeter AC 450 V 2300 k. Tahanan dalam wattmeter DC 130 V adalah 27
K dan pada AC 260 V adalah 54 K.
Pada perhitungan percobaan (5) dan (6) nilai QL adalah 0 hal tersebut dikarenakan
beban masih bersifat resitif murni karena hanya terdiri atas tahanan ohm saja
sehingga faktor daya yang didapat adalah 1, sedangkan pada percobaan (7) (8) nilai
QL dapat diketahui dengan memasukan rumus pengukuran P dan S secara serempak.
VIII. KESIMPULAN
Dari percobaan yang telah dilakukan, dapat disimpulkan bahwa pF yang didapat
dari percobaan nilainya 1 padahal berdasarkan teori watt meter satu fasa dengan
menggunakan baik arus AC maupun DC disertai induktor dan kapasitor seharusnya
didapat nilai power factor 1 atau mendekati satu. Namun, pada percobaan tanpa
menggunakan kapasitor dan induktor didapat power factor satu (1) dikarenakan
beban yang diketahui pada percobaan merupakan beban resistif murni.
Nilai percobaan dengan memperhitungkan tahanan dalam serta tidak
memperhitungkan tahanan dalam memiliki perbedaan. Besar kecilnya perbedaan
tersebut tergantung dari nilai yang didapat, alat yang digunakan dan batas ukur dari
alat ukur tersebut.
7/27/2019 Wattmeter Satu Vasa-Vifahjadi
17/17
IX. DAFTAR PUSTAKA
Fromhttp://elektronika-dasar.web.id/instrument/wattmeter-1-satu-fasa/ diunduh 6 Juni
2013
From http://bilt4blog.files.wordpress.com/2008/09/laporan-percobaan-9.pdfdiunduh 6 Juni
2013
http://elektronika-dasar.web.id/instrument/wattmeter-1-satu-fasa/http://elektronika-dasar.web.id/instrument/wattmeter-1-satu-fasa/http://bilt4blog.files.wordpress.com/2008/09/laporan-percobaan-9.pdfhttp://bilt4blog.files.wordpress.com/2008/09/laporan-percobaan-9.pdfhttp://elektronika-dasar.web.id/instrument/wattmeter-1-satu-fasa/