File

KONVERSI STAR-DELTA
I.
Pendahuluan
A. Tujuan Percobaan
1. Dapat merangkai rangkaian seperti gambar yang tertera pada gambar percobaan
2. Dapat menggunakan teorema konversi star-delta untuk menghitung besarnya arus yang
mengalir dalam rangkaian.
B. Teori Singkat
Jika sekumpulan resistansi saat dianalisis ternyata tidak membentuk hubungan seri ataupun
hubungan paralel, namun malah membentuk hubungan bintang (star) atau hubungan
segitiga (delta), maka diperlukan transformasi baik dari star ke delta atupun sebaliknya.
Untuk menyederhanakan rangkaian, kita dapat menggunakan teorema konversi star-delta
Y   .
Gambar 1 di bawah ini menyatakan hubungan star (Y) sedangkan gambar 2
menyatakan hubungan delta (∆).
RAC
A
C
RAC
A
RC
RA
C
RC
RA
C
RAB
RBC
RAB
RBC
RB
RB
B
B
Gambar 1
Gambar 2
Konversi   Y :
Konversi Y   :
RA 
R AB  R AC
R AB  R AC  R BC
R AB 
R A  RB  R A  RC  R B  RC
RC
RB 
R AB  R BC
R AB  R AC  R BC
RBC 
R A  RB  R A  RC  R B  RC
RA
RC 
R AC  R BC
R AB  R AC  R BC
R AC 
R A  RB  R A  RC  RB  RC
RB
Laporan Praktikum Rangkaian Listrik | Teorema Star-Delta
Page 1
C. Alat dan Bahan Yang Diperlukan
1.
Alat
No.
2.
Nama Alat
Jumlah
1.
Protoboard
1 buah
2.
AVO meter / multimeter
1 buah
3.
Power supply / mini lab
1 buah
Bahan
No.
Nama Bahan
Jumlah
1.
Resistor 50 Ω
3 buah
2.
Resistor 56 Ω
1 buah
3.
Resistor 470 Ω
2 buah
4.
Resistor 150 Ω
3 buah
5.
Kabel jumper
4 utas
D. Gambar Percobaan
R1
R2
R3
E
R4
R5
R6
E. Langkah Percobaan
1.
Membuat rangkaian seperti pada gambar di bawah ini pada protoboard.
470 Ω
AS
R1
R2
150 Ω
R3
150 Ω
150 Ω
E
AL
A
R4
R5
470 Ω
B
R6
56 Ω
Gambar Rangkaian 1
Laporan Praktikum Rangkaian Listrik | Teorema Star-Delta
Page 2
2.
Mengukur nilai tahanan total dari gambar di atas dan mencatat hasilnya pada tabel 1
hasil perhitungan dan pengukuran.
3.
Menghitung kuat arus yang mengalir pada rangkaian star (AS) dan kuat arus yang
mengalir pada rangkaian delta (AL) dengan besar tegangan pada power supply (E)
sebesar 5 V, 10V, dan 15 V, kemudian mencatat hasil pengukuran yang ditunjukkan
oleh jarum ampere meter ke dalam tabel 1 hasil perhitungan dan pengukuran.
4.
Melakukan transformasi hubungan delta yang terdiri dari R2, R3, dan R4 menjadi
hubungan star sebagai penggantinya. Menentukan nilai RA, RB, dan RC.
5.
Membuat rangkaian seperti gambar di bawah ini pada protoboard.
470 Ω
A
R1
RA
50 Ω
RB
50 Ω
E
RC
50 Ω
A
B
V
R5
470 Ω
R6
56 Ω
Gambar Rangkaian 2
6.
Mengukur nilai tahanan total dari gambar di atas dan mencatat hasilnya pada tabel 2
hasil perhitungan dan pengukuran.
7.
Mengukur kuat arus total dari rangkaian dengan tegangan pada power supply sebesar 5
V, 10 V, dan 15 V kemudian mencatat hasil pengukuran yang ditunjukkan oleh jarum
ampere meter ke dalam tabel 2 hasil perhitungan dan pengukuran
8.
Membuat rangkaian seperti gambar di bawah ini pada rangkaian protoboard.
56 Ω
AS
R1
R2
470 Ω
R3
470 Ω
150 Ω
E
AB
A
RB
R4
150 Ω
B
R5
150 Ω
VB
Gambar Rangkaian 3
Laporan Praktikum Rangkaian Listrik | Teorema Star-Delta
Page 3
9.
Mengukur nilai tahanan total dari gambar di atas dan mencatat hasilnya pada tabel 3
hasil perhitungan dan pengukuran.
10. Menghitung kuat arus yang mengalir pada rangkaian star (AS) dan kuat arus yang
mengalir pada rangkaian delta (AL) dengan besar tegangan pada power supply (E)
sebesar 5 V, 10V, dan 15 V, kemudian mencatat hasil pengukuran yang ditunjukkan
oleh jarum ampere meter ke dalam tabel 3 hasil perhitungan dan pengukuran.
11. Membuat rangkaian seperti gambar di bawah ini pada protoboard.
56 Ω
A
R1
R2
470 Ω
R3
470 Ω
A
B
V
E
RX
50 Ω
RY
50 Ω
RZ
50 Ω
Gambar Rangkaian 4
12. Mengukur nilai tahanan total dari gambar di atas dan mencatat hasilnya pada tabel 4
hasil perhitungan dan pengukuran.
13. Mengukur kuat arus total dari rangkaian dengan tegangan pada power supply sebesar 5
V, 10 V, dan 15 V kemudian mencatat hasil pengukuran yang ditunjukkan oleh jarum
ampere meter ke dalam tabel 4 hasil perhitungan dan pengukuran.
14. Melakukan transformasi hubungan delta yang terdiri dari R4, R5, dan R6 menjadi
hubungan star sebagai penggantinya. Menentukan nilai RX, RY, dan RZ.
Laporan Praktikum Rangkaian Listrik | Teorema Star-Delta
Page 4
II. Tabel Hasil Perhitungan dan Pengukuran
Tabel 1
AS
AL
Tegangan
Jatuh Pada RB
(R Pengganti)
(mV)
5
8
1,4
71
10
16
3,25
15
25
5
Catu Daya
(V)
Arus Yang Mengalir
(mA)
Tegangan Pada
Titik A-B (V)
Tahanan Total (Ω)
Perhitungan
Pengukuran
0,25
608,05
600
142
0,5
608,05
600
212,5
0,8
608,05
600
Tabel 2
Tahanan Total (Ω)
Catu Daya
(V)
Arus Yang
Mengalir Pada
Rangkaian (mA)
Tegangan Pada
Titik A-B (V)
Perhitungan
Pengukuran
5
8
0,275
608,05
600
RA
50
10
16
0,55
608,05
600
RB
50
15
25
0,8
608,05
600
RC
50
R Pengganti (Ω)
Tabel 3
Arus Yang Mengalir
(mA)
AS
AB
Tegangan Jatuh Pada
RB (Pada Titik A-B)
(V)
5
13,25
0,001
0,02
366
370
10
25
0,00275
0,04
366
370
15
40
0,004
0,06
366
370
Catu Daya
(V)
Tahanan Total
Perhitungan
Pengukuran
Tabel 4
Tahanan Total (Ω)
Catu Daya
(V)
Arus Yang
Mengalir Pada
Rangkaian (mA)
Tegangan Pada
Titik A-B (V)
Perhitungan
Pengukuran
5
13
0,005
366
380
RX
50
10
25
0,01
366
380
RY
50
15
40
0,02
366
380
RZ
50
R Pengganti (Ω)
Laporan Praktikum Rangkaian Listrik | Teorema Star-Delta
Page 5
III. Analisis Data
Pada Tabel 1:
 Menghitung tahanan total:
R1=470 Ω
RA
RB
RC
E
A
B
R5
470 Ω
R6
56 Ω
RA 
R2  R3
150  150
22500


 50
R2  R3  R4 150  150  150
450
RB 
R2  R4
150  150
22500


 50
R2  R3  R4 150  150  150
450
RC 
R3  R4
150  150
22500


 50
R2  R3  R4 150  150  150
450
RB  R5   RC  R6 
RB  R5   RC  R6 
50  470  50  56
 470  50 
50  470  50  56
RT  R1  R A 
RT
RT  520 
55120
 520  88,05  608,05
626
 Menghitung besar tegangan yang mengalir pada RB dengan tegangan total 5 volt:
IT 
E
5

 8,33mA  AS
RT 600
IB 
RC  R6
 IT
( RB  R5 )  RC  R6 
Sehingga:
VB  I B  RB  1,42mA  50  71mV
50  56
 8,33
(50  470)  50  56 
106
IB 
 8,33
520  106
I B  0,17  8,33
IB 
I B  1,42mA  AL
Laporan Praktikum Rangkaian Listrik | Teorema Star-Delta
Page 6
Pada Tabel 2:
 Menghitung tahanan pengganti:
R1=470 Ω
RA
RB
RC
E
A
B
R5
470 Ω
R6
56 Ω
RA 
R2  R3
150  150
22500


 50
R2  R3  R4 150  150  150
450
RB 
R2  R4
150  150
22500


 50
R2  R3  R4 150  150  150
450
RC 
R3  R4
150  150
22500


 50
R2  R3  R4 150  150  150
450
 Menghitung tahanan total:
RB  R5   RC  R6 
RB  R5   RC  R6 
50  470  50  56
 470  50 
50  470  50  56
RT  R1  R A 
RT
RT  520 
55120
 520  88,05  608,05
626
Laporan Praktikum Rangkaian Listrik | Teorema Star-Delta
Page 7
Pada Tabel 3:
 Menghitung tahanan total:
R1=56 Ω
470 Ω
R2
470 Ω
R3
B
A
Q
E
RY
RX
RZ
RX 
R B  R5
150  150
22500


 50
R B  R4  R5 150  150  150
450
RY 
RB  R5
150  150
22500


 50
RB  R4  R5 150  150  150
450
RZ 
R4  R5
150  150
22500


 50
RB  R4  R5 150  150  150
450
R2  R X   R3  RY 
R
R2  R X   R3  RY  Z
470  50  470  50  50
 56 
470  50  470  50
RT  R1 
RT
RT  106 
270400
 106  260  366
1040
Laporan Praktikum Rangkaian Listrik | Teorema Star-Delta
Page 8
Pada Tabel 4:
 Menghitung tahanan total:
R1=56 Ω
470 Ω
R3
470 Ω
R2
B
A
E
RY
RX
RZ
RX 
R B  R5
150  150
22500


 50
R B  R4  R5 150  150  150
450
RY 
RB  R5
150  150
22500


 50
RB  R4  R5 150  150  150
450
RZ 
R4  R5
150  150
22500


 50
RB  R4  R5 150  150  150
450
R2  R X   R3  RY 
R
R2  R X   R3  RY  Z
470  50  470  50  50
 56 
470  50  470  50
RT  R1 
RT
RT  106 
270400
 106  260  366
1040
Laporan Praktikum Rangkaian Listrik | Teorema Star-Delta
Page 9
IV. Penutup
A. Kesimpulan
1.
Gambar rangkaian pada papan protoboard:
Gambar Rangkaian 1 & 3
2.
Gambar Rangkaian 2 & 4
Untuk menghitung besarnya arus yang mengalir pada rangkaian star-delta, maka hal
pertama yang harus dilakukan adalah menyederhanakan rangkaian dengan cara
mengkonversikan rangkaian resistansi yang membentuk hubungan star-delta.
Contoh:
R1
R2
R3
E
R4
R5
R6
Untuk menghitung kuat arus yang mengalir dalam rangkaian di atas, maka R2, R3, dan R4
dikonversi dulu menjadi RA,RB, dan RC, sehingga akan terbentuk rangkaian baru seperti
gambar berikut:
R1
RA
RB
RC
E
A
B
R5
470 Ω
Laporan Praktikum Rangkaian Listrik | Teorema Star-Delta
R6
56 Ω
Page 10
Setelah itu, langkah selanjutnya adalah sebagai berikut:
 Mencari nilai R pengganti:
RA 
R 2  R3
R 2  R3  R 4
RB 
R2  R4
R 2  R3  R 4
RC 
R3  R 4
R 2  R3  R 4
 Menghitung R total:
RT  R1  R A 
RB  R5   RC  R6 
RB  R5   RC  R6 
 Menghitung kuat arus yang mengalir dalam rangkaian:
IT 
E
RT
B. Saran
 Dalam melakukan praktikum dianjurkan sekali menguasai materi yang akan dipraktikan,
dan mengetahui langkah-langkah kerja materi yang akan dipraktikumkan.
 Mintalah penjelasan kepada dosen atau asisten dosen (asdos) apabila menemukan hal-hal
yang belum jelas atau kurang dapat dipahami didalam jobsheet.
 Dan ketika praktikum, diperlukan ketelitian dalam peletakan besar resistansi resistor.
Jangan sampai tertukar penempatanya, karena tidak jauh berbeda antara rangkaian yang
satu dengan yang lainnya, hanya berbeda pada besar resistansi resistornya.
Laporan Praktikum Rangkaian Listrik | Teorema Star-Delta
Page 11