penyearah tiga fasa setengah gelombang

19
LAPORAN PRAKTIKUM ELEKTRONIKA DAYA PENYEARAH 3 FASA SETENGAH GELOMBANG Disusun Untuk Memenuhi Tugas Mata Kuliah Elektronika Daya Disusun Oleh : Hirzuna Rifqi (1431120055) Mex Yudo Yasifandi (1431120029) M. Yanuar Rachman (1431120009) M. Imam Suhadak (1431120100) D3 Teknik Listrik 2D PROGRAM STUDI TEKNIK LISTRIK

Upload: tyo

Post on 15-Apr-2016

2.424 views

Category:

Documents


362 download

TRANSCRIPT

Page 1: penyearah tiga fasa setengah gelombang

LAPORAN

PRAKTIKUM ELEKTRONIKA DAYA PENYEARAH 3

FASA SETENGAH GELOMBANG

Disusun Untuk Memenuhi Tugas Mata Kuliah Elektronika Daya

Disusun Oleh :

Hirzuna Rifqi (1431120055)

Mex Yudo Yasifandi (1431120029)

M. Yanuar Rachman (1431120009)

M. Imam Suhadak (1431120100)

D3 Teknik Listrik 2D

PROGRAM STUDI TEKNIK LISTRIK

JURUSAN TEKNIK ELEKTRO

POLITEKNIK NEGERI MALANG

2016

Page 2: penyearah tiga fasa setengah gelombang

I. Tujuan

1. Mampu menjelaskan prinsip kerja penyearah tiga fasa setengah gelombang

2. Mampu mengukur tegangan rata-rata dan tegangan rms dari suatu rangkaian

penyearah tiga fasa setengah gelombang

3. Mampu menganalisa data perhitungan serta data percobaan dari suatu

rangkaian penyearah tiga fasa setengah gelombang

II. Landasan Teori

Penyearah tiga fasa adalah pengubah tegangan sumber arus bolak-balik (AC)

menjadi tegangan sumber arus searah (DC) menggunakan sumber listrik tiga fasa.

Berdasarkan bahan semikonduktor yang digunakan serta variasi tegangan

keluarannya, penyearah tiga fasa dibagi menjadi dua, yaitu : Penyearah terkendali dan

penyearah tidak terkendali.

Penyearah terkendali (controlled rectifier) merupakan rangkaian elektronika

daya yang berfungsi untuk mengubah tegangan sumber arus bolak-balik menjadi

tegangan keluaran dalam bentuk tegangan searah yang dapat diatur. Rangkaian

penyearah terkendali, dapat dilakukan dalam bentuk penyearahan terkendali setengah

gelombang (halfwave), penyearah gelombang penuh (full-wave), dan semikonverter.

Pembebanan pada rangkaian penyearah terkendali juga dipasang beban resistif atau

beban resistif-induktif.

Penyearah tiga fasa memberikan tegangan keluaran rata-rata yang lebih tinggi,

dan faktor ripelnya lebih rendah dari penyearah satu fasa sehingga masalah

filteringnya juga semakin simpel. Karena itulah, penyearah tiga fasa terkendali sangat

banyak digunakan dalam pengendalian kecepatan motor berdaya tinggi. Salah satu

bentuk aplikasi penyearah tiga fasa terkendali adalah penyearah M3C. Tiga thyristor,

masing-masing disambungkan pada masing-masing saluran, dan setiap thyristor

mendapat pulsa trigger sesuai dengan daerah operasi masing-masing, sehingga

keluarannya terdiri dari 3 pulsa yang dapat diatur sesuai sudut penyalaannya.

Hal-hal yang menjadi masalah dalam teknik penyerahan antara lain adalah

trafo penyearahan, gangguan-gangguan tegangan lebih atau arus lebih yang

Page 3: penyearah tiga fasa setengah gelombang

membahayakan dioda atau thyristor, harmonisa yang timbul akibat gelombang

nonsinus serta sirkit elektronik pengatur penyalaan. Skema penyearah terkendali tiga

fasa, masing-masing ditunjukkan pada gambar dibawah ini.

a) Half-wave Rectifier

b) Full-wave Rectifier

Semicontroller

c) Full-wave Rectifier

Fullcontroller

III. Alat dan Bahan

1. Osiloskop : 1 buah

2. Voltmeter : 2 buah

IV. Langkah Percobaan

1. Menyiapkan kertas dan tabel untuk mencata hasil pengukuran

2. Melakukan percobaan dengan cara mengganti sudut penyalaan yang besarnya

dapat diamati pada osiloskop

Page 4: penyearah tiga fasa setengah gelombang

3. Mengamati voltmeter yang menunjukkan Vsumber, Vavg, dan Vrms

4. Mencatat besar nilai tegangan yang terukur

5. Mengulangi langkah 2, 3, dan 4 secara berurutan hingga semua data dengan

sudut penyalaan yang berbeda didapatkan

6. Membuat data perhitungan dengan sudut-sudut penyalaan yang telah

ditentukan

7. Membuat analisa perbandingan hasil perhitungan dan hasil percobaan

V. Data Percobaan dan Perhitungan

Data Hasil Percobaan

No. Time/div

(ms)

α (°) V sumber

(V)

V output (V) Keterangan

Vrms (V) Vavg (V)

1 0 0 42 53 52

2 1 18 42 51,5 50

3 2 36 42 48 43,5

4 3 54 42 43 35

5 4 72 42 35 26

6 5 90 42 26,5 17

7 6 108 42 17 9

8 7 126 42 8 3,5

9 8 144 42 2 1

Data Hasil Perhitungan

No. Time/div

(ms)

α (°) V sumber

(V)

V output (V) Keterangan

Vrms (V) Vavg (V)

1 0 0 45 47,03 52,92

2 1 18 45 44,13 47,34

3 2 36 45 41 39,89

Page 5: penyearah tiga fasa setengah gelombang

4 3 54 45 37,6 31,32

5 4 72 45 33,82 22,46

6 5 90 45 29,6 14,17

7 6 108 45 24,88 7,28

8 7 126 45 18,19 2,45

9 8 144 45 9,31 0,15

VI. Perhitungan Data

Formula perhitungan tegangan keluaran rata-rata, batas 0 ≤

Page 6: penyearah tiga fasa setengah gelombang

Formula perhitungan tegangan efektif keluaran, batas 0 ≤

Page 7: penyearah tiga fasa setengah gelombang

Formula perhitungan tegangan keluaran rata-rata, batas

Page 8: penyearah tiga fasa setengah gelombang

Formula perhitungan tegangan efektif, batas

Page 9: penyearah tiga fasa setengah gelombang

1. α=0°

Tegangan rata-rata

V avg = 3√2Vl−n2π

( 1+ cos ( π6 + α ))

=3√2 x 422π

( 1+ cos ( π6 + 0 ))

= 52,92 V

Tegangan RMS

Vrms = V l-n √ 32 π

¿¿

= 42√ 32 π

¿¿

= 47,03V

2. α=18°

Tegangan rata-rata

V avg = 3√2Vl−n2π

( 1+ cos ( π6 + α ))

=3√2 x 422π

( 1+ cos ( π6 + 18 ))

= 47,34V

Tegangan RMS

Vrms = V l-n √ 32 π

¿¿

= 42√ 32 π

¿¿

= 44,13V

3. α=36°

Tegangan rata-rata

V avg = 3√2Vl−n2π

( 1+ cos ( π6 + α ))

Page 10: penyearah tiga fasa setengah gelombang

=3√2 x 422π

( 1+ cos ( π6 + 36 ))

= 39,89V

Tegangan RMS

Vrms = V l-n √ 32 π

¿¿

= 42√ 32 π

¿¿

= 41 V

4. α=54°

Tegangan rata-rata

V avg = 3√2Vl−n2π

( 1+ cos ( π6 + α ))

=3√2 x 422π

( 1+ cos ( π6 + 54 ))

= 31,32 V

Tegangan RMS

Vrms = V l-n √ 32 π

¿¿

= 42√ 32 π

¿¿

= 37,6 V

5. α=72°

Tegangan rata-rata

V avg = 3√2Vl−n2π

( 1+ cos ( π6 + α ))

=3√2 x 422π

( 1+ cos ( π6 + 72 ))

= 22,46 V

Page 11: penyearah tiga fasa setengah gelombang

Tegangan RMS

Vrms = V l-n √ 32 π

¿¿

= 42√ 32 π

¿¿

= 33,82 V

6. α=90°

Tegangan rata-rata

V avg = 3√2Vl−n2π

( 1+ cos ( π6 + α ))

=3√2 x 422π

( 1+ cos ( π6 + 90 ))

= 14,17V

Tegangan RMS

Vrms = V l-n √ 32 π

¿¿

= 42√ 32 π

¿¿

= 29,6 V

7. α=108°

Tegangan rata-rata

V avg = 3√2Vl−n2π

( 1+ cos ( π6 + α ))

=3√2 x 422π

( 1+ cos ( π6 + 108 ))

= 7,28 V

Tegangan RMS

Vrms = V l-n √ 32 π

¿¿

= 42√ 32 π

¿¿

Page 12: penyearah tiga fasa setengah gelombang

= 24,88 V

8. α=126°

Tegangan rata-rata

V avg = 3√2Vl−n2π

( 1+ cos ( π6 + α ))

=3√2 x 422π

( 1+ cos ( π6 + 126 ))

= 2,45 V

Tegangan RMS

Vrms = V l-n √ 32 π

¿¿

= 42√ 32 π

¿¿

= V

9. α=144°

Tegangan rata-rata

V avg = 3√2Vl−n2π

( 1+ cos ( π6 + α ))

=3√2 x 422π

( 1+ cos ( π6 + 144 ))

= 0,15 V

Tegangan RMS

Vrms = V l-n √ 32 π

¿¿

= 42√ 32 π

¿¿

= 9,31V

Page 13: penyearah tiga fasa setengah gelombang

1. Dalam percobaan penyearah tiga fasa menggunakan thyristor, diketahui bahwa tyristor

membutuhkan pulsa arus pada gate untuk dapat mengalirkan arus. Sehingga tegangan

keluaran penyearah tyristor dapat diatur dengan mengendalikan pulsa yang masuk ke gate

thyristor.

Vrms Perhitungan Vrms Percobaan

Grafik Vrms

144 12610890725436180

60

50

40

30

20

10

0

Analisa Data VII.

Vavg Perhitungan Vavg Percobaan

Grafik Vavg

144 12610890725436180

60

50

40

30

20

10

0

Analisa Data Percobaan dan Data Perhitungan

Page 14: penyearah tiga fasa setengah gelombang

2. α adalah sudut penyalaan thyristor (firing angel) yang dapat diatur dengan mengendalikan

besar tegangan dc yang masuk ke blok pembangkit pulsa penyalaan. Semakin besar α yang

diberikan, maka semakin kecil tegangan keluaran nya. Hal ini dapat dibuktikan dengan

tabel percobaan 1, dari α 0 sampai 144. Vavg dan Vrms mengalami penurunan nilai

tegangan keluaran.

3. Dari data grafik diatas terdapat data yang kurang sesuai dari Vrms perhitungan dengan

Vrms percobaan. Hal tersebut dikarenakan terjadi kesalahan pada pengukuran, kurang

kepresisian, keakuratan suatu alat dan human error.

VIII. Kesimpulan dan Saran

Kesimpulan

1. Penggunaan thyristor untuk penyearah 3 fasa dapat dilakukan dengan

memasukkan nilai α, pada gate thyristor.

2. Nilai α mempengaruhi nilai tegangan keluaran, baik tegangan rata-rata maupun

rms. Semakin besar nilai α, maka tegangan keluaran akan semakin kecil.

Saran

1. Mempersiapkan diri sebelum praktikum, baik kesehatan, psikis, maupun materi

dan tujuan dari praktikum yang akan dilakukan.

2. Mempersiapkan alat dan bahan, cek alat dan bahan praktikum dalam kondisi

normal atau layak untuk dipakai dalam praktikum, karena kerusakan maupun

ketidakpresisian alat dapat mengganggu praktikum yang dilakukan

3. Teliti dalam melakukan pengukuran, termasuk dalam membaca alat ukur