Penyearah 3 Fasa Gelombang Penuh Tidak Terkendali

PENYEARAH TIGA FASA
FAKULTAS TEKNIK UNP
JOBSHEET/LABSHEET
JURUSAN
PROGRAM STUDI
NOMOR : X
WAKTU : 2 x 50 MENIT
TOPIK
: PENYEARAH TIGA FASA
TIDAK TERKENDALI
GELOMBANG PENUH
: TEKNIK ELEKTRO
:DIV
MATA KULIAH /KODE : ELEKTRONIKA DAYA1/
TEI051
I. TUJUAN
1. Mahasiswa terampil merangkai penyearah tiga fasa tidak terkendali gelombang
penuh
2. Mahasiswa dapat memahami karakteristik penyearah tiga fasa tidak terkendali
gelombang penuh dengan berbagai variasi beban
3. Mahasiswa dapat menggambarkan bentuk gelombang arus dan tegangan
penyearah tiga fasa tidak terkendali gelombang penuh pada berbagai variasi
beban
II. TEORI SINGKAT
Penyearah tiga fasa tidak terkendali gelombang penuh menggunakan tiga
buah dioda sebagai saklar dayanya. Skema penyearah tiga fasa tidak terkendali
gelombang penuh diperlihatkan pada Gambar 1(a). Bentuk gelombang input dan
outputnya ditunjukkan oleh Gambar 1(b). Waktu konduksi masing
(a)
(b)
Gambar 1. penyearah tiga fasa tidak terkendali setengah gelombang.
49
Masing-masing dioda konduksi selama 120° . Tabel 1 menguraikan waktu konduksi
masing-masing dioda.
Tabel 1. Waktu konduksi masing-masing diode
Perioda
30° - 90°
90° - 150°
150° - 210°
210° - 270°
270° - 330°
330° - 360° dan 0° - 30°
Dioda yang konduksi
D1 dan D6
D1 dan D2
D2 dan D3
D3 dan D4
D4 dan D5
D5 dan D6
Tegangan output rata-rata untuk beban R adalah :
6
Vdc =
2π
2π
3
∫
π
3Vm sin ωtd ωt =
3
3 3
π
Vm = 1.654Vm dan I dc =
Vdc
R
Tegangan rms output dirumuskan dengan :
Vrms =
9
π
2π
3
∫ (V
m
π
sin ωt ) d ωt = Vm
2
3
dan arus rms output : I rms =
3 9 3
+
= 1.655Vm
2 4π
Vrms
R
Arus rms pada sisi sekunder trafo adalah : I s = I m
Arus rms yang melalui diode : I D = I m
2 ⎛π
3⎞
⎜⎜ +
⎟ = 0.78 I m
π ⎝ 6 4 ⎟⎠
Vm
1 ⎛π
3⎞
⎜⎜ +
⎟⎟ = 0.552 I m dengan I m = 1.73
R
π⎝6 4 ⎠
Efisiensi : 0.998, RF : 0.042 dan FF : 1.0009,
III. BAHAN DAN ALAT
1. Power Supply (60-132)
2. Thyristor control panel (70-220)
3. Resistor load (67-142)
4. Induktor load (67-300)
5. Kapasitor load (67-201)
6. Moving Iron Volmeter/Amperemeter AC/DC 0-3 A (68-114)
7. Digital Volmeter/Amperemeter AC/DC (68-116)
8. Osiloscop Double Beam
9. Kabel jumper
IV. LANGKAH KERJA
1. Membuat rangkaian penyearah tiga fasa tidak terkendali gelombang
penuh
a. Buatlah rangkaian sesuai dengan diagram rangkaian seperti yang ditunjuk
kan oleh Gambar 2.
50
Gambar 2. Rangkaian percobaan b. Buat rangkaian power suplai untuk output tiga fasa seperti yang ditunjukkan oleh
Gambar 3 Gambar 3. Rangkaian power suplay
2. Percobaan dengan beban Resistor
a. Posisikan semua saklar kapasitor dalam kondisi OFF dan posisikan induktor
dalam keadaan terhubung singkat dengan menghubungkan terminal link.
b. Posisikan selektor penyalaan sudut pada posisi 0-180°.
c. Posisikan semua saklar resistor dalam kondisi ON, sehingga resistor
memiliki nilai 182 Ω
d. Kalibrasi osiloskop
e. Hubungkan power suplai ke sumber
f. Hidupkan Thyristor control panel (70-220) dan Power Suplply (60-132)
dengan menekan pushbutton ON
g. Amati bentuk gelombang arus dan tegangan yang ditunjukkan oleh
osiloskop. Untuk melihat tegangan input, pindahkan rangkaian osiloskop ke
sisi input.
h. Moving Iron Volmeter/Amperemeter AC/DC 0-3 A (68-114) digunakan
untuk melihat nilai rms tegangan dan arus, sedangkan Digital Volmeter
/Amperemeter AC/DC (68-116) digunakan untuk melihat nilai rata-rata arus
dan tegangan.
i. Catat nilai puncak, rms dan nilai rata-rata dari arus dan tegangan dalam
Tabel 1.
j. Matikan power suplai
3. Percobaan dengan beban Resistor dan Induktor
a. Posisikan semua saklar kapasitor dalam kondisi OFF dan lepaskan hubungan terminal link induktor.
b. Setting nilai induktor dalam keadaan minimum
51
c. Ulangi langkah e sampai j pada percobaan 2 dan masukkan hasil
pengamatan ke dalam tabel
4. Percobaan dengan beban Resistor dan Kapasitor
a. Posisikan saklar kapasitor dalam kondisi ON (10 µF) dan pasang hubungan
terminal link induktor sehingga inductor terhubung singkat.
b. Posisikan semua saklar resistor dalam kondisi ON, sehingga resistor
memiliki nilai 182 Ω
c. Ulangi langkah e sampai j pada percobaan 2 dan masukkan hasil penga
matan ke dalam tabel
Tabel 1. Hasil Percobaan
Input
Output
Bentuk Gelombang
Beban
Vrms
Irms
Vm
Vrms
Vdc
Irms
Idc
Vs
Vout
Iout
R
RL
RC
V. TUGAS
Buatlah laporan sementara berdasarkan hasil praktek yang telah anda dapatkan,
kemudian buatlah laporan lengkap untuk dikumpul minggu depan
VI. ANALISIS
1. Hitung nilai rms dan nilai rata-rata tegangan dan arus pada percobaan diatas.
Bandingkan hasil perhitungan anda dengan hasil pengukuran
2. Jelaskan perbedaan bentuk gelombang tegangan output saat diberi beban R, RL
dan RC. Menurut anda apa yang menyebabkan perbedaan tersebut.
3. Jelaskan perbedaan penyearah tiga fasa gelombang penuh dengan setengah
gelombang
Gambar 4. Konfigurasi rangkaian pada panel
52