percobaan iielda.elektro.ub.ac.id/wp-content/uploads/2016/11/bab-2.docx · web viewmempelajari...

21

Penyearah Terkontrol Penuh Tiga Fasa

PERCOBAAN II

PENYEARAH TERKONTROL PENUH TIGA FASA

2.l Tujuan

1. Mempelajari cara kerja rangkaian penyearah terkontrol penuh tiga fasa.

2. Mempelajari bentuk gelombang tegangan dan arus keluaran terhadap waktu rangkaian penyearah terkontrol penuh tiga fasa untuk beban R dan R-L.

3. Mempelajari kurva karakteristik pengaturan dari rangkaian penyearah terkontrol penuh tiga fasa untuk beban R dan R-L.

2.2 Dasar Teori

Rangkaian Penyearah terkontrol penuh tiga fasa adalah suatu konverter AC-DC yang menggunakan enam komponen elektronika daya, dalam percobaan ini yang digunakan adalah Silicon Controlled Rectifier (SCR) yang dikelompokkan dalam dua grup. Untuk grup yang pertama anoda dari masing-masing komponen dihubungkan berturut-turut dengan salah satu kawat fasa dari sumber, sedangkan katoda-katodanya dihubungkan menjadi satu, yang selanjutnya dihubungkan dengan beban.

Untuk grup yang kedua, katoda dari masing-masing komponen dihubungkan berturut-turut kesalah satu kawat fasa dari sumber, sedangkan anoda-anodanya dihubungkan menjadi satu, yang selanjutnya dihubungkan ke beban.

Untuk lebih jelasnya dapat dilihat pada gambar berikut

Gambar 2.1. Rangkaian penyearah terkontrol penuh t iga fasa

Rangkaian ini mempunyai sifat bahwa SCR dengan nomor ganjil akan konduksi bila tegangan anodanya mempunyai harga yang paling tinggi dibandingkan dengan tegangan anoda dari komponen-komponen dengan nomor ganjil yang lain. Misalnya

PRAKTIKUM ELEKTRONIKA DAYA

T1

T2

R

LoadUd

IdT3

T4

T5

T6

ST

22


pada saat tegangan fasa R dalam keadaan paling tinggi dibandingkan dengan tegangan fasa S dan T, maka Tl konduktif Sedangkan untuk SCR dengan nomor genap akan konduksi bila tegangan katodanya berada dalam keadaan paling rendah dibandingkan dengan tegangan katoda dari komponen-komponen dengan nomor genap yang lain. Jadi bila tegangan fasa T paling kecil dibandingkan dengan tegangan fasa R dan S, maka T2 konduksi

Jadi pada prinsipnya pada rangkaian tersebut selalu ada dua SCR yang konduksi dalam waktu yang bersamaan (dapat dilihat pada gambar di bawah). Karena itu untuk setiap interval dibutuhkan dua pulsa penyalaan. Penyalaan dari masing-masing SCR dapat diatur untuk mendapatkan tegangan output yang berubah.

Gambar 2.2 Parameter-parameter tergambar pada rangkaian penyearah terkontrol penuh tiga fasa

gelombang penuh pada sudut penyalaan 0°


23



gelombang penuh pada sudut penyalaan 60°

Persamaan untuk menghitung tegangan keluaran adalah

----------------------------- (2.1)

--------------------------------- (2.2)

Untuk persamaan tegangan keluaran rata-ratanya :

-------- (2.3)


VoAV =(3Vm, L−L)

π cosα = (3(√2Vsek . T )√3 )π

cosα ......

24



gelombang penuh pada sudut penyalaan 90° beban R

Gambar 2.5 Parameter-parameter tergambar pada rangkaian penyearah terkontrol penuh tiga fasa gelombang penuh pada sudut penyalaan 90° beban R – L


25


Karakteristik Pengaturan.

Karakteristik pengaturan dari rangkaian ini menyatakan hubungan antara tegangan output dari rangkaian sebagai fungsi dari sudut penyalaan. Karakteristik pengaturan ini dinyatakan dengan Vo AV/V AV0 = f(α ).

Gambar 2.6 Karakteristik pengaturan rangkaian penyearah terkontrol penuh tiga fasa gelombang penuh


1,0

Ud AV

Ud AV0

0,5

0

-0,5

-1,00 30 60 90 120 150 180 α

derajatO

pers

ai se

baga

i

Inve

rter

Ope

rsai

seba

gai

Pen

year

ah

Beban Aktif

Beban Induktif

Beban Tahanan

Beban Induktif

26


2.3 Peralatan yang digunakan

No. Nama alat Jumlah

1. Trafo 3 fasa 1

2. Fuse 3

3. SCR 6

4. Beban Tahanan dan Induktif 1

5. DC Power Supply,+/- 15 V, 3A 1

6. Set Point Potentiometer 1

7. Control unit 6 pulse 1

8. Tahanan shunt 1

9. Isolation Amplifier 1

10. Probe Sesuai kebutuhan

11. Bridging Plug Sesuai kebutuhan

12. Osiloskop 1

13. RMS Meter 2

14. Multimeter Digital 1

2.4 Diagram rangkaian


27


Gambar 2.7 Diagram Rangkaian untuk percobaan penyearah terkontrol penuh tiga fasa


28


2.5 Prosedur Percobaan

1. Rangkailah peralatan sesuai dengan gambar 2.7.

2. Tunjukkan pada asisten apakah peralatan yang telah dirangkai sudah benar.

3. Bila sudah benar, maka percobaan dimulai dengan menghubungkan rangkaian dengan beban R= ... Ω (hitung dengan ohm meter untuk mendapatkan nilai R yang lebih teliti).

4. Tutuplah saklar daya SW (dengan keluaran sekunder trafo ... volt) dengan menutup saklar untuk rangkaian kontrol atau pentrigeran SCR terlebih dahulu.

5. Set sudut penyalaan dengan nilai yang tertera pada tabel 2.1. dan masukkan nilai dari parameter yang ditanyakan pada tabel 2.1

Catatan : Untuk memudahkan penentuan nilai sudut penyalaan, maka dilakukan pentransformasian dengan tegangan referensi dari set point potentiometer ( VREF yang bernilai 0-10 volt). Dengan persamaan sebagai berikut:

V REF=180 °−α180 °

10V ----------------------------------------------- (3.6 )

6. Save gelombang keluaran arus dan tegangan beban pada oscilloscope pada sudut penyalaan tertentu, dan catat semua pengaturan (settingan) yang berkaitan dengan oscilloscope dan isolation amplifier

7. Setelah tabel 2.1 selesai, matikan saklar pengontrol SCR dan saklar daya.

8. Gantilah beban dengan beban R= ... Ω seri dengan L= ... mH.

9. Lakukan langkah ke-4

10. Lakukan langkah ke-5 dengan tabel 2.2 (bukan tabel 2.1).

11. Lakukan langkah ke-6.

12. Lakukan langkah ke-7.

13. Tanyakan kepada asisten tentang langkah selanjutnya


29


2.6 Data Hasil Percobaan (Vsek.T = ... V)

Tabel 2.1 Data hasil pengukuran dengan beban R= ... Ω pada

berbagai sudut penyalaan.

Parameter

Terukur

Sudut Penyalaan

0 30 45 60 90

Vo av (V)

Vo rms (V)

Io av (A)

Io rms (A)

Is rms (A)

Tabel 2.2 Data hasil pengukuran dengan beban R= ... Ω seri dengan

L= ... mH pada berbagai sudut penyalaan

Parameter

Terukur

Sudut Penyalaan

0 30 45 60 90

Vo av (V)

Vo rms (V)

Io av (A)

Io rms (A)

Is rms (A)


30


2.7 Analisa Data dan Pembahasan

1. Hitunglah nilai tegangan Vo av dengan beban R secara teori dengan persamaan 2.4 dan masukkan pada tabel 2.3.

2. Hitung nilai Vo av/Vo av 0 beban R secara teori maupun praktik dan masukkan pada tabel 2.3

Tabel 2.3 Perbandingan Vo av/Vo av 0 secara teori dan praktek untuk beban R= Ω

3.B

uat grafik perbandingan Vo av/Vo av0 sebagai fungsi sudut penyalaan α (ْ) pada beban R baik secara teori mapun praktik. Berikan kesimpulan.

4. Hitung nilai Vo av/Vo av 0 beban R-L secara praktik dan masukkan pada tabel 2.4

Tabel 2.4 Perbandingan Vo av/Vo av 0 secara praktek untuk beban R = Ω

yang diseri dengan L = mH


Sudut Penyalaan

0 30 45 60 90

Praktek

VoAV

VoAV/VoAV0

Teori

VoAV

VoAV/VoAV0

Sudut Penyalaan

0 30 45 60 90

Praktek

VoAV

VoAV/VoAV0

31


9. Buat grafik perbandingan Vo av/Vo av0 sebagai fungsi sudut penyalaan α (ْ) pada beban R-L secara praktik. Berikan kesimpulan.

10. Hitung dan Lengkapi Tabel 2.5.

Tabel 2.5 Perhitungan Ripple Factor Untuk Beban R

Sudut

Penyalaan ()

VAV

(V)

VRMS

(V)FF = VRMS/VAV RF = √( FF2−1)

0

30

45

60

90

11. Buat grafik Riple Factor terhadap Vo av/Vo av0 untuk beban R. Beri kesimpulan.

12. Hitung dan Lengkapi Tabel 2.6.

Tabel 2.6 Perhitungan Ripple Factor Untuk Beban R-L

Sudut

Penyalaan ()

VAV

(V)

VRMS

(V)FF = VRMS/VAV RF = √( FF2−1)

0

30

45

60

90

13. Buat grafik Riple Factor terhadap Vo av/Vo av0 untuk beban R-L. Beri kesimpulan.

Powered by ELDA 2016


32


1.8 Kesimpulan dan Perhitungan Percobaan.


33


GAMBAR GELOMBANG TEGANGAN DAN ARUS

KELUARAN BEBAN R

CH 1 ( ): CH 2 ( ):

Skala Isolation Amplifier : Skala Isolation Amplifier :

Attenuator Oscilloscope : Attenuator Oscilloscope :

Attenuator Probe : Attenuator Probe :

............./div : ............./div :

Time/div : Time/div :

Nilai RMS : Nilai RMS :

Nilai Average : Nilai Average :

Nilai Pada Oscilloscope .......... kali sebenarnya Nilai Pada Oscilloscope .......... kali sebenarnya


34


GAMBAR GELOMBANG TEGANGAN DAN ARUS

KELUARAN BEBAN R-L

CH 1 ( ): CH 2 ( ):

Skala Isolation Amplifier : Skala Isolation Amplifier :

Attenuator Oscilloscope : Attenuator Oscilloscope :

Attenuator Probe : Attenuator Probe :

............./div : ............./div :

Time/div : Time/div :

Nilai RMS : Nilai RMS :

Nilai Average : Nilai Average :

Nilai Pada Oscilloscope .......... kali sebenarnya Nilai Pada Oscilloscope .......... kali sebenarnya


35


GRAFIK KARAKTERISTIK PENGATURAN DARI PENYEARAH

TERKONTROL PENUH TIGA FASA BEBAN R

Kesimpulan Karakteristik Pengaturan


36


GRAFIK KARAKTERISTIK PENGATURAN DARI PENYEARAH

TERKONTROL PENUH TIGA FASA BEBAN R-L

Kesimpulan Karakteristik Pengaturan


37


GRAFIK RIPLE FACTOR TERHADAP VAV/VAV 0

BEBAN R

Kesimpulan


38


GRAFIK RIPLE FACTOR TERHADAP VAV/VAV 0

BEBAN R-L

Kesimpulan


percobaan iielda.elektro.ub.ac.id/wp-content/uploads/2016/11/bab-2.docx · web viewmempelajari...

Documents