laporan tpg
Post on 24-Jun-2015
233 Views
Preview:
TRANSCRIPT
PRAKTIK TEKNIK PENGGERAK
PENYEARAH DIODA 1 FASA PARUH GELOMBANG I - 1
PRAKTIKUM IPENYEARAH DIODA 1 FASA PARUH GELOMBANG
PERALATAN
1. PC sebagai alat praktik.2. Software OrCAD PSpice.
GAMBAR RANGKAIAN
PROGRAM SIMULASI
PENYEARAH DIODA 1 FASA PARUH GELOMBANGVs 1 0 Sin(0 226 50hz)xD 1 2 DIODARb 2 3 100Vx1 3 0 DC 0V
.SUBCKT DIODA 10 11D 10 11 DMODC 12 10 0.1uFR 11 12 1000.ENDS
.MODEL DMOD D(Is=2.22E-15 BV=1800V)
.TRAN 0.1ms 40ms
.FOUR 50Hz V(2)
.PROBE
.END
ANALISA
Gambar Tegangan U
PRAKTIK TEKNIK PENGGERAK
PENYEARAH DIODA 1 FASA PARUH GELOMBANG I - 2
U = 160 vÛ = . U
= . 160= 226v
T = 20ms
F =
Gambar Ud
Komponen Fourier sisi DC
DC COMPONENT = 71.21v
HARMONIC NO.
FREQUENCY (Hz)
FOURIER COMPONENT
1 50 111,92 100 47,523 150 0,214 200 9,435 250 0,226 300 4,017 350 0,228 400 2,209 450 0,18
Uddc = 71,21v
PRAKTIK TEKNIK PENGGERAK
PENYEARAH DIODA 1 FASA PARUH GELOMBANG I - 3
Fud =
Gambar Arus id
Tabel Fourier Tegangan DC
FOURIER COMPONENTS OF TRANSIENT RESPONSE V(2)DC COMPONENT = 71.21v THD = 43.5%
HARMONIC NO.
FREQUENCY (Hz)
FOURIER COMPONENT
NORMALIZED COMPONENT
PHASE (DEG)
NORMALIZED PHASE (DEG)
1 50 111,9 1 0,11 02 100 47,52 0,43 -90,32 -90,553 150 0,21 0,002 -116,9 -117,24 200 9,43 0,08 -90,63 -91,085 250 0,22 0,002 -95,72 -96,296 300 4,01 0,04 -91,57 -92,267 350 0,22 0,002 -94,27 -95,078 400 2,20 0,02 -93,61 -94,529 450 0,18 0,002 -91,61 -92,63
Tabel Fourier Arus DC
PRAKTIK TEKNIK PENGGERAK
PENYEARAH DIODA 1 FASA PARUH GELOMBANG I - 4
FOURIER COMPONENTS OF TRANSIENT RESPONSE I(Vx1)DC COMPONENT = 0.71 A THD = 43.5%
HARMONIC NO.
FREQUENCY (Hz)
FOURIER COMPONENT
NORMALIZED COMPONENT
PHASE (DEG)
NORMALIZED PHASE (DEG)
1 50 1,12 1 0,11 02 100 0,48 0,42 -90,32 -90,553 150 0,002 0,002 -116,9 -117,24 200 0,09 0,08 -90,63 -91,085 250 0,002 0,002 -95,72 -96,296 300 0,04 0,04 -91,57 -92,267 350 0,002 0,002 -94,27 -95,078 400 0,02 0,02 -93,61 -94,529 450 0,002 0,002 -91,61 -92,63
Uddc = 71,21vIddc = 0,71 A
R Beban =
Daya = Pd = Uddc.Iddc = 71,21 x 0,71 = 50,56 watt
Udach = Udac1 x THD (Total Harmonic Distortion) = 111,9 x 43,5% = 48,68 v Udac = v
Udrms = vIdach = Idac1 x THD = 1,12 x 43,5% = 0,49 AIdac = A
Idrms = A
R Beban =
Prms = Udrms x Idrms = 141,29 x 1,41 = 199,22 watt
Dengan Asumsi ( Irms = Idrms ),
U = 160 VIach = Iac1 x THD = 1,12 x 43,5% = 0,49 AIac = A
Irms = A
Daya Sebenarnya S = 336Faktor Kegunaan Trafo TUF = 1.09
Daya sisa Ps = Prms – Pd = 199,22 – 50,56 = 148,66 wattUriak =
Faktor riak Ru =
Faktor Bentuk FFU =
PRAKTIK TEKNIK PENGGERAK
PENYEARAH DIODA 1 FASA PARUH GELOMBANG I - 5
FFI =
KESIMPULANDioda pada rangkaian ini berfungsi sebagai penyearah. Karena gelombang input dioda
adalah gelombang bolak-balik, maka keluaran dioda akan berbentuk setengah gelombang. Ketika input bertegangan lebih dari nol, beda potensial antar kaki-kaki dioda akan lebih positif pada anoda, sehingga dioda akan mengalirkan input. Ketika input bertegangan kurang dari nol, beda potensial antar kaki-kaki dioda akan lebih positif pada katoda, sehingga dioda tidak akan mengalirkan inputnya. Inilah sebabnya bentuk gelombang keluaran dioda akan berbentuk setengah gelombang. Dalam perhitungan tegangan, arus, daya, dan frekuensi terdapat sedikit perbedaan dari nilai masing-masing. Hal ini disebabkan oleh rugi tegangan, faktor komponen dan faktor-faktor yang lainnya.
PRAKTIK TEKNIK PENGGERAK
PENYEARAH DIODA 1 FASA JEMBATAN PENUH II - 1
PRAKTIKUM IIPENYEARAH DIODA 1 FASA JEMBATAN PENUH
PERALATAN
1. PC sebagai alat praktik.2. Software OrCAD PSpice.
GAMBAR RANGKAIAN
PROGRAM SIMULASI
Dengan R beban = 100Ω
PENYEARAH DIODA 1 FASA JEMBATAN PENUHVs 1 0 sin(0 226 50Hz)Vx1 5 6 DC 0vVx2 1 2 DC 0vVx3 7 2 DC 0vxD1 2 3 diodaxD2 6 0 diodaxD3 0 3 diodaxD4 6 7 diodaRb 3 5 100
.subckt dioda 10 11D10 11 DMODC12 10 0.1uFR11 12 1000.ends
.Model DMOD D(Is=2.22E-15 BV=1800V)
.Tran 0.1ms 20ms
.FOUR 50Hz V(3,6)
.Probe
.End
PRAKTIK TEKNIK PENGGERAK
PENYEARAH DIODA 1 FASA JEMBATAN PENUH II - 2
Dengan R beban = 100Ω dan L beban = 100mH
PENYEARAH DIODA 1 FASA JEMBATAN PENUHVs 1 0 sin(0 226 50Hz)Vx1 5 6 DC 0vVx2 1 2 DC 0vVx3 7 2 DC 0vxD1 2 3 diodaxD2 6 0 diodaxD3 0 3 diodaxD4 6 7 diodaRb 3 4 100Lb 4 5 100m
.subckt dioda 10 11D10 11 DMODC12 10 0.1uFR11 12 1000.ends
.Model DMOD D(Is=2.22E-15 BV=1800V)
.Tran 0.1ms 20ms
.FOUR 50Hz V(3,6)
.Probe
.End
ANALISA
Operasi penyearah dioda jembatan dengan beban resistor:
R beban = 100Ω
Gambar tegangan Ud
Û =
PRAKTIK TEKNIK PENGGERAK
PENYEARAH DIODA 1 FASA JEMBATAN PENUH II - 3
Tud = 10 mS
Fud = Hz
Jumlah pulsa p =
Komponen Fourier dari tegangan pada sisi DC
FOURIER COMPONENTS OF TRANSIENT RESPONSE V(3,6)
DC COMPONENT = 1.420144E+02HARMONIC
NOFREQUENCY
(HZ)FOURIER
COMPONENTNORMALIZED COMPONENT
PHASE (DEG)
NORMALIZED PHASE (DEG)
1 5.000E+01 1.143E-01 1.000E+00 -9.470E+01 0.000E+002 1.000E+02 9.559E+01 8.365E+02 -9.000E+01 9.940E+013 1.500E+02 1.138E-01 9.958E-01 -9.412E+01 1.900E+024 2.000E+02 1.898E+01 1.661E+02 -8.997E+01 2.888E+025 2.500E+02 1.134E-01 9.923E-01 -9.683E+01 3.767E+026 3.000E+02 8.048E+00 7.043E+01 -8.990E+01 4.783E+027 3.500E+02 1.128E-01 9.873E-01 -9.946E+01 5.634E+028 4.000E+02 4.407E+00 3.856E+01 -8.977E+01 6.678E+029 4.500E+02 1.121E-01 9.812E-01 -1.020E+02 7.503E+02
TOTAL HARMONIC DISTORTION = 8.566194E+04 PERCENT
Uddc = 142 VUdach = Udac1 x THD = 0,114 x 85.662% = 97,66 VUdac = V
Udrms = V
Gambar gelombang arus searah dari penyearah Id
Gambar gelombang arus pada sisi AC dari penyearah
PRAKTIK TEKNIK PENGGERAK
PENYEARAH DIODA 1 FASA JEMBATAN PENUH II - 4
Operasi penyearah dioda jembatan dengan beban Resistor dan Induktor:
R beban = 100ΩL beban = 100mH
Konstanta waktu: = 1 mS
Gambar tegangan Ud
Û = Tud = 10ms
Fud = Hz
Gambar gelombang arus searah dari penyearah Id
PRAKTIK TEKNIK PENGGERAK
PENYEARAH DIODA 1 FASA JEMBATAN PENUH II - 5
Gambar gelombang arus pada sisi AC dari penyearah
Parameter kinerja dengan beban Resistor
Komponen Fourier dari tegangan pada sisi DC
FOURIER COMPONENTS OF TRANSIENT RESPONSE V(3,6)DC COMPONENT = 1.420144E+02
HARMONIC NO
FREQUENCY (HZ)
FOURIER COMPONENT
NORMALIZED COMPONENT
PHASE (DEG)
NORMALIZED PHASE (DEG)
1 5.000E+01 1.143E-01 1.000E+00 -9.470E+01 0.000E+002 1.000E+02 9.559E+01 8.365E+02 -9.000E+01 9.940E+013 1.500E+02 1.138E-01 9.958E-01 -9.412E+01 1.900E+024 2.000E+02 1.898E+01 1.661E+02 -8.997E+01 2.888E+025 2.500E+02 1.134E-01 9.923E-01 -9.683E+01 3.767E+026 3.000E+02 8.048E+00 7.043E+01 -8.990E+01 4.783E+027 3.500E+02 1.128E-01 9.873E-01 -9.946E+01 5.634E+028 4.000E+02 4.407E+00 3.856E+01 -8.977E+01 6.678E+029 4.500E+02 1.121E-01 9.812E-01 -1.020E+02 7.503E+02
TOTAL HARMONIC DISTORTION = 8.566194E+04 PERCENTKomponen Fourier dari arus pada sisi DC
PRAKTIK TEKNIK PENGGERAK
PENYEARAH DIODA 1 FASA JEMBATAN PENUH II - 6
FOURIER COMPONENTS OF TRANSIENT RESPONSE I(VX1)DC COMPONENT = 1.420144E+00
HARMONIC NO
FREQUENCY (HZ)
FOURIER COMPONENT
NORMALIZED COMPONENT
PHASE (DEG)
NORMALIZED PHASE (DEG)
1 5.000E+01 1.143E-03 1.000E+00 -9.470E+01 0.000E+002 1.000E+02 9.559E-01 8.365E+02 -9.000E+01 9.940E+013 1.500E+02 1.138E-03 9.959E-01 -9.412E+01 1.900E+024 2.000E+02 1.898E-01 1.661E+02 -8.997E+01 2.888E+025 2.500E+02 1.134E-03 9.923E-01 -9.683E+01 3.767E+026 3.000E+02 8.048E-02 7.043E+01 -8.990E+01 4.783E+027 3.500E+02 1.128E-03 9.873E-01 -9.946E+0 5.634E+028 4.000E+02 4.407E-02 3.856E+01 -8.977E+01 6.678E+029 4.500E+02 1.121E-03 9.812E-01 -1.020E+02 7.503E+02
TOTAL HARMONIC DISTORTION = 8.566229E+04 PERCENT
Komponen Fourier dari arus pada sisi AC
FOURIER COMPONENTS OF TRANSIENT RESPONSE I(VX2)DC COMPONENT = -3.305314E-04
HARMONIC NO
FREQUENCY (HZ)
FOURIER COMPONENT
NORMALIZED COMPONENT
PHASE (DEG)
NORMALIZED PHASE (DEG)
1 5.000E+01 2.235E+00 1.000E+00 3.608E-01 0.000E+002 1.000E+02 5.472E-04 2.448E-04 -9.137E+01 -9.209E+013 1.500E+02 7.171E-03 3.208E-03 -1.791E+02 -1.802E+024 2.000E+02 5.653E-04 2.529E-04 -9.265E+01 -9.409E+015 2.500E+02 4.185E-03 1.873E-03 -1.783E+02 -1.801E+026 3.000E+02 5.614E-04 2.512E-04 -9.384E+01 -9.600E+017 3.500E+02 2.917E-03 1.305E-03 -1.774E+02 -1.800E+028 4.000E+02 5.534E-04 2.476E-04 -9.490E+01 -9.779E+019 4.500E+02 2.218E-03 9.922E-04 -1.764E+02 -1.796E+02
TOTAL HARMONIC DISTORTION = 4.090941E-01 PERCENT
Uddc = 142 VIddc = 1,42 A
R Beban =
Daya dc = Pd = Uddc x Iddc = 142 x 1,42 = 201,64 W
Dari table Fourier:
Udach = Udac1 x THD = 0,1143 x 85.661,9 % = 97,91 VUdac = V
Udrms = VIdach = Idac1 x THD = 0,0014 x 85.662 % = 1,199 AIdac = A
Idrms = A
R Beban =
Prms = Udrms x Idrms = 172,5 x 1,86 = 320,85 W
PRAKTIK TEKNIK PENGGERAK
PENYEARAH DIODA 1 FASA JEMBATAN PENUH II - 7
Dengan asumsi ( Irms = Idrms ),U = 160Iach = Iac1 x THD =2,235 x 0,4 % = 0,009 AIac = A
Irms = A
Daya Sebenarnya S = 336Faktor Kegunaan Trafo TUF = 1.09
Daya sisa Ps = Prms – Pd =320,85 – 201,64 = 119,21 W
Uriak = V
Faktor riak Ru =
Faktor Bentuk Tegangan FFU =
Faktor Bentuk Arus FFI =
Parameter kinerja dengan beban Resistor & Induktor
Komponen Fourier dari tegangan pada sisi DC
FOURIER COMPONENTS OF TRANSIENT RESPONSE V(3,6)DC COMPONENT = 1.419363E+02
HARMONIC NO
FREQUENCY (HZ)
FOURIER COMPONENT
NORMALIZED COMPONENT
PHASE (DEG)
NORMALIZED PHASE (DEG)
1 5.000E+01 2.654E-02 1.000E+00 6.623E+01 6.623E+012 1.000E+02 9.575E+01 3.608E+03 -8.999E+01 -8.999E+013 1.500E+02 2.282E-02 8.600E-01 8.011E+01 8.011E+014 2.000E+02 1.914E+01 7.213E+02 -8.995E+01 -8.995E+015 2.500E+02 2.118E-02 7.982E-01 7.722E+01 7.722E+016 3.000E+02 8.205E+00 3.092E+02 -8.989E+01 -8.989E+017 3.500E+02 2.000E-02 7.537E-01 7.598E+01 7.598E+018 4.000E+02 4.560E+00 1.718E+02 -8.984E+01 -8.984E+019 4.500E+02 1.923E-02 7.245E-01 7.504E+01 7.504E+01
TOTAL HARMONIC DISTORTION = 3.696283E+05 PERCENT
Komponen Fourier dari arus pada sisi DC
FOURIER COMPONENTS OF TRANSIENT RESPONSE I(VX1)DC COMPONENT = 1.386336E+00
HARMONIC NO
FREQUENCY (HZ)
FOURIER COMPONENT
NORMALIZED COMPONENT
PHASE (DEG)
NORMALIZED PHASE (DEG)
PRAKTIK TEKNIK PENGGERAK
PENYEARAH DIODA 1 FASA JEMBATAN PENUH II - 8
1 5.000E+01 6.305E-02 1.000E+00 -1.064E+02 0.000E+002 1.000E+02 8.658E-01 1.373E+01 -1.221E+02 9.076E+013 1.500E+02 4.822E-02 7.647E-01 -1.307E+02 1.886E+024 2.000E+02 1.595E-01 2.530E+00 -1.405E+02 2.851E+025 2.500E+02 3.555E-02 5.638E-01 -1.433E+02 3.888E+026 3.000E+02 6.897E-02 1.094E+00 -1.494E+02 4.891E+027 3.500E+02 2.733E-02 4.335E-01 -1.496E+02 5.953E+028 4.000E+02 4.117E-02 6.529E-01 -1.536E+02 6.977E+029 4.500E+02 2.199E-02 3.488E-01 -1.526E+02 8.051E+02
TOTAL HARMONIC DISTORTION = 1.406394E+03 PERCENT
Komponen Fourier dari arus pada sisi AC
FOURIER COMPONENTS OF TRANSIENT RESPONSE I(VX2)DC COMPONENT = -3.021367E-02
HARMONIC NO
FREQUENCY (HZ)
FOURIER COMPONENT
NORMALIZED COMPONENT
PHASE (DEG)
NORMALIZED PHASE (DEG)
1 5.000E+01 2.135E+00 1.000E+00 -1.215E+01 0.000E+002 1.000E+02 5.142E-02 2.408E-02 -1.234E+02 -9.913E+013 1.500E+02 1.409E-01 4.990E+01 4.990E+01 8.634E+014 2.000E+02 3.781E-02 1.771E-02 -1.443E+02 -9.571E+015 2.500E+02 1.037E-01 4.856E-02 3.533E+01 9.607E+016 3.000E+02 2.837E-02 1.329E-02 -1.563E+02 -8.344E+017 3.500E+02 7.956E-02 3.726E-02 2.755E+01 1.126E+028 4.000E+02 2.229E-02 1.044E-02 -1.639E+02 -6.670E+019 4.500E+02 6.375E-02 2.985E-02 2.312E+01 1.324E+02
TOTAL HARMONIC DISTORTION = 1.008357E+01 PERCENT
Uddc = 141,9 VIddc = 1,39 A
R Beban =
Daya dc = Pd = Uddc x Iddc = 141,9 x 1,39 = 196,5 W
Berdasarkan table Fourier:
Udach = Udac1 x THD = 0,027 x 369.628% = 99,8 VUdac = V
Udrms = Idach = Idac1 x THD = 0,06 x 1.406% = 0,84 AIdac = A
Idrms = A
R Beban =
Prms = Udrms x Idrms = 173 x 1,6 = 276,8 W
Dari Table Fourier:
U = 160Iach = Iac1 x THD =2,135 x 10% = 0,21 A
PRAKTIK TEKNIK PENGGERAK
PENYEARAH DIODA 1 FASA JEMBATAN PENUH II - 9
Iac = A
Irms = A
Faktor Daya Pergeseran ( DPF )DPF = 321.64Irms1 = 1.055
PF =
Faktor bentuk tegangan FFU =
Faktor bentuk arus FFI =
Penentuan Batas Mampu Dioda
Komponen Fourier dari arus pada dioda D4 dari penyearah
FOURIER COMPONENTS OF TRANSIENT RESPONSE I(VX3)DC COMPONENT = 7.082749E-01
HARMONIC NO
FREQUENCY (HZ)
FOURIER COMPONENT
NORMALIZED COMPONENT
PHASE (DEG)
NORMALIZED PHASE (DEG)
1 5.000E+01 1.071E+00 1.000E+00 1.695E+02 0.000E+002 1.000E+02 4.072E-01 3.804E-01 -1.220E+02 -4.611E+023 1.500E+02 9.454E-02 8.831E-02 -1.303E+02 -6.389E+024 2.000E+02 6.092E-02 5.690E-02 -1.394E+02 -8.175E+025 2.500E+02 6.962E-02 6.504E-02 -1.443E+02 -9.920E+026 3.000E+02 2.048E-02 1.913E-02 -1.445E+02 -1.162E+037 3.500E+02 5.344E-02 4.992E-02 -1.517E+02 -1.338E+038 4.000E+02 9.822E-03 9.175E-03 -1.419E+02 -1.498E+039 4.500E+02 4.285E-02 4.002E-02 -1.558E+02 -1.682E+03
TOTAL HARMONIC DISTORTION = 4.055819E+01 PERCENT
Dari table Fourier:
IFAV (D4) = 0,7 AIFACH (D4) = IFAC1(D4).THD = 1,071 x 40,5 % = 0,43 A
IFAC(D4) = A
IFRMS(D4) = A
Iddc = 1,39 A
Gambar tegangan URRM
PRAKTIK TEKNIK PENGGERAK
PENYEARAH DIODA 1 FASA JEMBATAN PENUH II - 10
URRM = 174.41 VUddc = 174.39 V
KESIMPULANRangkaian ini berfungsi sebagai penyearah gelombang penuh, maksudnya pada saat
dioda di XD1 dan XD3 diberi forward bias maka dioda di posisi XD2 dan XD4 diberi reverse bias, dan pada saat dioda di XD2 dan XD4 diberi forward bias maka doda di posisi XD1 dan XD3 diberi reverse bias. Masing-masing dioda mempunyai peran tersendiri, perbedaan sudut yang membuat perbedaan itu, perbedaan phasa antara XD2 dan XD4 serta XD1 dan XD3 memiliki perbedaan phasa sebesar 1800, sehingga pada saat posisi XD1 dan XD3 aktif menghasilkan gelombang setengah sinus positif, posisi XD1 dan XD3 tidak aktif menghasilkan gelombang setengah sinus negatif, dan pada saat posisi XD1 dan XD3 tidak aktif menghasilkan gelombang setengah sinus negatif, maka posisi XD2 dan XD4 aktif menghasilkan gelombang setengah sinus positif, sehingga saling menutupi gelombang sinus negatif dan menghasilkan sinus positif yang terus menerus.
PRAKTIK TEKNIK PENGGERAK
PENYEARAH DIODA 3 FASA PARUH GELOMBANG III - 1
PRAKTIKUM IIIPENYEARAH DIODA 3 FASA PARUH GELOMBANG
PERALATAN
1. PC sebagai alat praktik.2. Software OrCAD PSpice.
GAMBAR RANGKAIAN
PROGRAM SIMULASI
PENYEARAH DIODA 3 FASA PARUH GELOMBANGVs1 1 0 sin(0 226 50Hz 0 0 0)Vs2 5 0 sin(0 226 50Hz 0 0 120)Vs3 7 0 sin(0 226 50Hz 0 0 -120)L1 1 2 10mL2 5 6 10mL3 7 8 10mxD1 2 3 diodaxD2 6 4 diodaxD3 8 4 diodaVx1 3 4 DC 0vVx2 9 0 DC 0vRb 4 9 100
.subckt dioda 10 11D 10 11 DMODC 12 10 0.1uFR 11 12 1000.ends
.Model DMOD D(Is=2.22E-15 BV=1800V)
.Tran 0.1ms 40ms
.FOUR 50Hz v(4)
.Probe
.End
PRAKTIK TEKNIK PENGGERAK
PENYEARAH DIODA 3 FASA PARUH GELOMBANG III - 2
ANALISA
Operasi Penyearah Dioda 3 Fasa Paruh Gelombang dengan Beban Resistor
(Ls = 1uH ≈ 0H)
Gambar tegangan Ud
Û = Tud = 6.6 mS
Fud = Hz
Jumlah pulsa = P =
Dari Table Fourier dari tegangan pada sisi DC dari penyearah
FOURIER COMPONENTS OF TRANSIENT RESPONSE V(4)
HARMONICNO
FREQUENCY(HZ)
FOURIERCOMPONENT
NORMALIZED
COMPONENT
PHASE(DEG)
NORMALIZED
PHASE (DEG)
1 5.000E+01 5.537E-01 1.000E+00 1.286E+02 0.000E+002 1.000E+02 6.356E-01 1.148E+00 1.155E+02 -1.417E+023 1.500E+02 4.805E+01 8.678E+01 -5.853E+00 -3.916E+024 2.000E+02 4.059E-01 7.331E-01 -1.626E+02 -6.769E+025 2.500E+02 6.638E-01 1.199E+00 -1.765E+02 -8.195E+026 3.000E+02 1.233E+01 2.227E+01 7.020E+01 -7.014E+027 3.500E+02 2.533E-01 4.575E-01 -9.223E+01 -9.924E+028 4.000E+02 6.061E-01 1.095E+00 -1.075E+02 -1.136E+039 4.500E+02 5.722E+00 1.033E+01 1.368E+02 -1.021E+03
DC COMPONENT = 1.839103E+02TOTAL HARMONIC DISTORTION = 9.021504E+03 PERCENT
Uddc = 183,9 V
PRAKTIK TEKNIK PENGGERAK
PENYEARAH DIODA 3 FASA PARUH GELOMBANG III - 3
Udach = Udac1 x THD = 0,55 x 9.021 % = 49,6 VUdac = V
Udrms = V
Gambar bentuk gelombang arus searah Id
Pengaruh Induktansi Sumber
Gambar bentuk gelombang tegangan Ud tanpa Ls (Ls = 1 uH)
PRAKTIK TEKNIK PENGGERAK
PENYEARAH DIODA 3 FASA PARUH GELOMBANG III - 4
Gambar bentuk gelombang tegangan Ud dengan Ls (Ls = 10 uH)
Penentuan Batas Mampu Dioda
Fourier arus dioda D1 dari penyearah saat Ls = 1uH ≈ 0
FOURIER COMPONENTS OF TRANSIENT RESPONSE I(VX1)DC COMPONENT = 6.149406E-01
HARMONICNO
FREQUENCY(HZ)
FOURIERCOMPONENT
NORMALIZEDCOMPONENT
PHASE(DEG)
NORMALIZEDPHASE (DEG)
1 5.000E+01 1.051E+00 1.000E+00 1.795E+02 0.000E+002 1.000E+02 6.158E-01 5.858E-01 -9.130E+01 -4.503E+023 1.500E+02 1.560E-01 1.484E-01 5.962E-01 -5.379E+024 2.000E+02 1.207E-01 1.148E-01 -1.006E+02 -8.186E+025 2.500E+02 1.527E-01 1.453E-01 -6.449E+00 -9.039E+026 3.000E+02 3.883E-02 3.694E-02 9.505E+01 -9.819E+027 3.500E+02 7.199E-02 6.848E-02 -1.806E+01 -1.274E+038 4.000E+02 8.440E-02 8.028E-02 7.838E+01 -1.358E+039 4.500E+02 1.963E-02 1.867E-02 -1.680E+02 -1.783E+03
TOTAL HARMONIC DISTORTION = 6.421654E+01 PERCENT
Gambar iD1
PRAKTIK TEKNIK PENGGERAK
PENYEARAH DIODA 3 FASA PARUH GELOMBANG III - 5
t.alir arus = 3.45 cm x 2 ms/cm = 6,9 mssudut alir arus θ = 360o . fjala-jala . talir arus
θ = 360o . 50 . 6,9m = 124,2o
Dari table Fourier:
= 0,62 A
= x THD = 1,05 x 64 % = 0,672 A
= A
= A
Iddc = 1,86 A
A
A
Gambar tegangan URRM
URRM = 286.66 VUddc = 183,9 V
Parameter Kinerja
PRAKTIK TEKNIK PENGGERAK
PENYEARAH DIODA 3 FASA PARUH GELOMBANG III - 6
Fourier tegangan pada sisi DC
FOURIER COMPONENTS OF TRANSIENT RESPONSE V(4)DC COMPONENT = 1.854592E+02
HARMONICNO
FREQUENCY(HZ)
FOURIERCOMPONENT
NORMALIZEDCOMPONENT
PHASE(DEG)
NORMALIZEDPHASE (DEG)
1 5.000E+01 1.007E+00 1.000E+00 7.398E+01 0.000E+002 1.000E+02 6.093E-01 6.054E-01 -1.751E+02 -3.231E+023 1.500E+02 4.497E+01 4.468E+01 1.211E-01 -2.218E+024 2.000E+02 9.856E-01 9.792E-01 1.439E+02 -1.520E+025 2.500E+02 4.323E-01 4.295E-01 -5.861E+01 -4.285E+026 3.000E+02 9.876E+00 9.812E+00 8.954E+01 -3.544E+027 3.500E+02 7.070E-01 7.025E-01 -1.227E+02 -6.406E+028 4.000E+02 6.014E-01 5.975E-01 2.746E+01 -5.644E+029 4.500E+02 3.838E+00 3.813E+00 1.719E+02 -4.939E+02
TOTAL HARMONIC DISTORTION = 4.592954E+03 PERCENT
Fourier arus pada sisi DC
FOURIER COMPONENTS OF TRANSIENT RESPONSE I(VX2)DC COMPONENT = 1.854592E+00
HARMONICNO
FREQUENCY(HZ)
FOURIERCOMPONENT
NORMALIZEDCOMPONENT
PHASE(DEG)
NORMALIZEDPHASE (DEG)
1 5.000E+01 1.007E-02 1.000E+00 7.398E+01 0.000E+002 1.000E+02 6.093E-03 6.054E-01 -1.751E+02 -3.231E+023 1.500E+02 4.497E-01 4.468E+01 1.211E-01 -2.218E+024 2.000E+02 9.856E-03 9.792E-01 1.439E+02 -1.520E+025 2.500E+02 4.323E-03 4.295E-01 -5.861E+01 -4.285E+026 3.000E+02 9.876E-02 9.812E+00 8.954E+01 -3.544E+027 3.500E+02 7.070E-03 7.025E-01 -1.227E+02 -6.406E+028 4.000E+02 6.014E-03 5.975E-01 2.746E+01 -5.644E+029 4.500E+02 3.838E-02 3.813E+00 1.719E+02 -4.939E+02
TOTAL HARMONIC DISTORTION = 4.592961E+03 PERCENT
Fourier arus sisi AC
FOURIER COMPONENTS OF TRANSIENT RESPONSE I(l1)DC COMPONENT = 6.149406E-01
HARMONICNO
FREQUENCY(HZ)
FOURIERCOMPONENT
NORMALIZEDCOMPONENT
PHASE(DEG)
NORMALIZEDPHASE (DEG)
1 5.000E+01 1.051E+00 1.000E+00 1.795E+02 0.000E+002 1.000E+02 6.158E-01 5.858E-01 -9.130E+01 -4.503E+023 1.500E+02 1.560E-01 1.484E-01 5.962E-01 -5.379E+024 2.000E+02 1.207E-01 1.148E-01 -1.006E+02 -8.186E+025 2.500E+02 1.527E-01 1.453E-01 -6.449E+00 -9.039E+026 3.000E+02 3.883E-02 3.694E-02 9.505E+01 -9.819E+027 3.500E+02 7.199E-02 6.848E-02 -1.806E+01 -1.274E+038 4.000E+02 8.440E-02 8.028E-02 7.838E+01 -1.358E+039 4.500E+02 1.963E-02 1.867E-02 -1.680E+02 -1.783E+03
TOTAL HARMONIC DISTORTION = 6.421654E+01 PERCENT
PRAKTIK TEKNIK PENGGERAK
PENYEARAH DIODA 3 FASA PARUH GELOMBANG III - 7
Dari table Fourier Saat Ls = 1uH ≈ 0
Uddc = 185 VIddc = 1,85 A
R Beban =
Daya dc = Pd = Uddc x Iddc = 185 x 1,85 = 342,25 W
Udach = Udac1 x THD = 1 x 4.592 % = 45,92 VUdac = V
Udrms = VIdach = Idac1 x THD = 0,01 x 4.592,9 % = 0,459 AIdac = A
Idrms = APrms = Udrms x Idrms = 190,6 x 1,9 = 362,14 W
= 223,27 V = x THD = 1,05 x 64,21 % = 0,67 A
= A
= A
Daya sebenarnya S = 310,35Faktor Kegunaan Trafo TUF = 1,1Daya sisa Ps = Prms – Pd = 362,14 – 342,25 = 19,89 W
Uriak = V
Faktor riak Ru =
Faktor bentuk tegangan FFu = A
Faktor bentuk arus FFi = A
KESIMPULANPada rangkaian dioda 3 fasa paruh gelombang ini merupakan rangkaian penyearah
gelombang rangkaian untuk 3 fasa, setiap inputan memiliki sudut yang berbeda, masing-
masing sudut memiliki perbedaan 1200. Penyearah gelombang 1 fasa bekerja seperti pada
rangkaian 1 fasa. Tegangan yang diberikan untuk input masing-masing fasa adalah 160 rms,
pengukuran tersebut ditentukan dengan mengukur fasa dengan ground. Output yang akan
dihasilkan antar fasa sebesar 380v. URRM merupakan tegangan revers yang terjadi pada dioda.
PRAKTIK TEKNIK PENGGERAK
PENYEARAH DIODA 3 FASA JEMBATAN PENUH IV - 1
PRAKTIK TEKNIK PENGGERAK
PENYEARAH SCR 1 FASA JEMBATAN PENUH V - 1
PRAKTIKUM VPENYEARAH SCR 1 FASA JEMBATAN PENUH
PERALATAN
1. PC sebagai alat praktik.2. Software OrCAD PSpice.
GAMBAR RANGKAIAN
PROGRAM SIMULASI
Program Simulasi Dengan Beban Resistor
Rbeban = 100Ω
PENYEARAH SCR 1 FASA JEMBATAN PENUHVs 10 0 SIN(0 226V 50Hz)XT1 1 11 6 11 SCRXT2 3 0 7 0 SCRXT3 0 2 8 2 SCRXT4 3 1 9 1 SCRVg1 6 2 PULSE(0 10 2000us 1N 1N 100us 16666.7us)Vg2 7 0 PULSE(0 10 2000us 1N 1N 100us 16666.7us)Vg3 8 2 PULSE(0 10 12000us 1N 1N 100us 16666.7us)Vg4 9 1 PULSE(0 10 12000us 1N 1N 100us 16666.7us)
PRAKTIK TEKNIK PENGGERAK
PENYEARAH SCR 1 FASA JEMBATAN PENUH V - 2
Vx1 5 3 0vVx2 10 1 0vVx3 11 2 0vRb 2 5 100
.SUBCKT SCR 101 102 103 102S1 101 105 106 102 SMODRG 103 104 1VX 104 102 DC 0VY 105 107 DC 0DT 107 102 DMODRT 106 102 1CT 106 102 10uFF1 102 106 POLY(2) VX VY 0 50 11.MODEL SMOD VSWITCH(RON=0.0105 ROFF=10E+5 VON=0.5 VOFF=0).Model DMOD D(Is=2.22E-15 BV=1800V).ENDS SCR
.TRAN 10us 60ms
.FOUR 50Hz I(Vx2)
.PROBE
.END
Program Simulasi Dengan Beban Resistor Dan Induktor
Rbeban = 100ΩLbeban = 100mH
PENYEARAH SCR 1 FASA JEMBATAN PENUHVs 10 0 SIN(0 226V 50Hz)XT1 1 11 6 11 SCRXT2 3 0 7 0 SCRXT3 0 2 8 2 SCRXT4 3 1 9 1 SCRVg1 6 2 PULSE(0 10 2000us 1N 1N 100us 16666.7us)Vg2 7 0 PULSE(0 10 2000us 1N 1N 100us 16666.7us)Vg3 8 2 PULSE(0 10 12000us 1N 1N 100us 16666.7us)Vg4 9 1 PULSE(0 10 12000us 1N 1N 100us 16666.7us)Vx1 5 3 0vVx2 10 1 0vVx3 11 2 0vRb 2 4 100Lb 4 5 1u
.SUBCKT SCR 101 102 103 102S1 101 105 106 102 SMODRG 103 104 1VX 104 102 DC 0VY 105 107 DC 0DT 107 102 DMODRT 106 102 1CT 106 102 10uFF1 102 106 POLY(2) VX VY 0 50 11.MODEL SMOD VSWITCH(RON=0.0105 ROFF=10E+5 VON=0.5 VOFF=0).Model DMOD D(Is=2.22E-15 BV=1800V).ENDS SCR
.TRAN 10us 60ms
PRAKTIK TEKNIK PENGGERAK
PENYEARAH SCR 1 FASA JEMBATAN PENUH V - 3
.FOUR 50Hz I(Vx2)
.PROBE
.END
ANALISA
Kurva kontrol Udα = f(α) dengan beban resistor
Tegangan DC Udα dengan Δα = 360 s.d α = 1800
Beb
an R
(o) 0 36 72 108 144 180Ud [V] 173,06 173,5 173,68 173,87 173,43 173,19
1 1,002 1,003 1,004 1,002 1,0007
1 0,9 0,65 0,35 0,1 0
Beb
an R
-L Ud [V] 152,4 176,9 176,8 176,9 177,3 176,5
1 1,02 1,16 1,02 1 1,15
Diagram titik ukur :
0,9
0,95
1
1,05
1,1
1,15
1,2
0 36 72 108 144 180
tanpa L dengan L
Pengaruh jenis beban pada bentuk gelombang tegangan dan arus searah
PRAKTIK TEKNIK PENGGERAK
PENYEARAH SCR 1 FASA JEMBATAN PENUH V - 4
Gambar bentuk gelombang Ud pada = 900 pada beban resistor
Gambar bentuk gelombang arus Id pada beban resistor
Gambar bentuk gelombang Ud pada = 900 pada beban resistor-induktor
Gambar bentuk gelombang arus Id pada beban resistor-induktor
PRAKTIK TEKNIK PENGGERAK
PENYEARAH SCR 1 FASA JEMBATAN PENUH V - 5
Batas mampu SCR pada α > 00 dan beban resistor
Rbeban = 100Ω = 900
Gambar arus pada SCR
Gambar tegangan anoda-katoda pada SCR
PRAKTIK TEKNIK PENGGERAK
PENYEARAH SCR 1 FASA JEMBATAN PENUH V - 6
URRM = 221 VUDRM = 225 V
Batas mampu SCR pada α>00 beban resistor-induktor
Rbeban = 100 Ω Lbeban = 1mH
α = 900
Gambar arus pada SCR
Gambar tegangan anoda-katoda pada SCR
URRM = 179.9 VUDRM = 179.2 V
Parameter kinerja dengan beban Resistor – Induktor
PRAKTIK TEKNIK PENGGERAK
PENYEARAH SCR 1 FASA JEMBATAN PENUH V - 7
Rbeban = 100 ΩLbeban = 10mH
α = 360
Gambar tegangan pada sisi AC ULin
Gambar arus pada sisi AC
Melalui tabel fourier:Uddc36 = 174,19 VIddc36 = 1,7 A
Daya DC: Pd36 = 507 W
Dari tabel Fourier:Udac36 = 174,29 VIdac36 = 1,73 A
Udrms36 = V
Idrms36 = A
PRAKTIK TEKNIK PENGGERAK
PENYEARAH SCR 1 FASA JEMBATAN PENUH V - 8
Prms36 = 206,63 x 2,05 = 423,59 W
Dari tabel fourier pada sisi AC:
Irms36 = A
Ф1(36) = 2000uSDPF36 = -1200
Irms1(36) = 5,5 A
PF36 =
Irmsdis36 = A
% THD36 = 1,15 . = 1,12 %
KesimpulanPada rangkaian Penyearah dengan menggunakan SCR pada 1 fasa jembatan penuh
fungsi dari SCR hampir sama dengan Dioda, fungsi dari SCR itu sendiri menyearahkan gelombang sinus yang masuk pada kaki anoda, akan tetapi perbedaanya terletak pada kaki Gate pada SCR, fungsi kaki Gate ini berfungsi untuk membuka jalur agar arus dapat mengalir dari anoda ke katoda.
Pergerakan nyala mati dari SCR diatur oleh tegangan yang dimasukan ke gate dan arus akan mengalir dari anoda ke katoda. Besarnya sudut menentukan waktu dari SCR bekerja atau switch on. SCR yang akan bekerja bersama-sama adalah XT1 dengan XT2, serta XT3 dengan XT4.
top related