FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS NEGERI YOGYAKARTA PRAKTEK DASAR
LISTRIK Semester II Pengukuran Daya 3 Phasa Beban Seimbang / Tak
Seimbang Nama 1. Muhtar Lutfi A 10518241004 2. Vita Kristiani
10518241014 3. Singgih Apriyanto Setiawan 10518241017 Jam : 200
menit
Tgl : 2 Juni 2011
P.T Mekatronika
A. TUJUAN 1. Mengukur daya tiga phasa dengan menggunakan
methode: 2. Menentukan besarnya faktor daya beban 3. Menggambarkan
phasor diagram dari masing masing percobaan 4. Menyebutkan
perbandingan arus dan daya antara beban sambungan bintang dan
segitiga. B. DASAR TEORI Pengukuran daya listrik AC tiga phasa
adalah pengukuran daya yang dilakukan untuk rangkaian listrik AC
tiga phasa. Pengukuran daya listrik 3 phasa dapat dilakukan dengan
berbagai macam cara atau metoda sesuai dengan alat ukur yang
digunakan diantaranya: 1. Menggunakan satu wattmeter satu phasa
Suatu metode pengukuran daya yang hanya menggunkan 1 wattmeter satu
pasa, pengukuran hanya dilakukan pada salah satu pasanya. Kedua
pasa yang lainnya tidak diukur. Diagram rangkaiannya seperti pada
di gambar di bawah ini :
Metode ini digunakan untuk pengukuran daya beban 3 pasa
seimbnagh, seperti motor listrik tiga pasa. Pengukuran tidak harus
pada seluruh pasanya. Besar daya pasa sama dengan besar penunjukkan
wattmeter. Sedang besar daya total beban tiga kali besar
penunjukkan wattmeter. 2. Menggunakan dua wattmeter satu phasa
Suatu metode pengukuran daya yang menggunakan 2 wattmeter satu
pasa, pengukurannya dilakukan pada jaringan. Kedua pasa yang
lainnya tidiukur. Diagram rangkaiannya seperti gambar dibawah ini:
1
Methode 2 wattmeter satu pasa digunakan untuk mengukur daya
total dari beban, daya setiap pasanya tidak diketahui. Disamping
itu arus dan tegangan yang terukur adalah arusa dan tegangan
jaringan. Besar daya total merupakan penjumlahan kedua wattmeter.
Metode ini digunakan untuk pengukuran daya beban 3 pasa secara
umum. Besar daya setiap pasa tidak terbaca. 3. Menggunakan tiga
wattmeter satu phasa Suatu metode pengukuran daya yang menggunakan
3 wattmeter satu pasa. Pengukuran dilakuakan pada setiap pasa.
Diagram rangkaiannya seperti gambar di bawah ini:
Metode ini digunakan untuk pengukuran daya beban tiga pasa
secara umum. Besar daya setiap pasa dapat diketahui yaitu sebesar
penunjukkan masing masing wattmeter. Dapat diketahui perbedaan
pembebanan setiap pasanya. Metode pengukuran daya yang menggunakan
3 wattmeter satu pasa, juga dapat dilakukan seperti gambar dibawah
ini. Besar daya setiap pasa dapat diketahui yaitu sebesar
penunjukkan masing masing wattmeter. Dapat diketahui perbedaan
pembebanan setiap pasanya. 4. Menggunakan satu wattmeter tiga phasa
Suatu metode pengukuran daya yang menggunakan 1 wattmeter tiga
pasa, pengukuran dilakukan sekaligus ketiga pasanya. Kedua pasa
yang lainnya tidak diukur. Diagram rangkaiannya seperti gambar
berikut ini.
2
Besar daya total merupkan penunjukkan wattmeter tersebut. C.
ALAT DAN BAHAN 1. Multimeter 2. Wattmeter AC 1 phasa 3. Ampremeter
AC 4. Transformator 3 Phase 5. Beban Resistif 3 Phase (Loading
Resistor) 6. Beban Induktif 3 975 MH 15 ohm cos 0,3 7. Kapasitor
non polar 7,5 F / 400 V 8. Saklar 3 phase / MCB box 3 phase 9. Bok
dan kabel penghubung D. CARA KERJA Percobaan I Pengukuran daya
dengan methode 1 wattmeter 1. Membuat rangkaian seperti gambar di
bawah ini
1 buah 3 buah 4 buah 1 buah 1 buah 1 buah 3 buah 1 buah
secukupnya
2. Menyesuaikan batas ukur dengan dari meter meter yang
digunakan. Memeriksakan rangkaian kepada dosen pembimbing, bila
telah disetujui, menguhubungkan rangkaian dengan sumber tegangan AC
3 phase. Mengamati penunujukkan jarum dari ampremeter dan
wattmeter. 3. Apabila telah selesai, mematikan saklarnya dan
mengganti beban dengan kapasitor 7,5 F dipasang seri dengan beban
resistif pada percobaaan di atas. Menyesuaikan batas ukur dari
meter meter yang digunakan. 4. Menghubungkan rangkaian dengan
sumber AC tiga phase. Mengamati penunjukkan jarum dari ampremeter
dan wattmeter. 5. Apabila telah selesai mematikan saklarnya dan
mengganti beban dengan induktor. Menyesuaikan batas ukur dari
ampremeter dan wattmeter. Mencatat hasilnya. 6. Menghubungkan
rangkaian dengan sumber AC tiga phase. Mengamati penunjukkan jarum
dari ampremeter dan wattmeter. 3
7. Apabila telah selesai, mematikan saklarnya dan melanjutkan
percobaan berikutnya.
Percobaan II Pengukuran daya dengan 2 wattmeter 1. Membuat
rangkaian seperti gambar di bawah ini :
2.
3.
4. 5. 6. 7.
Catatan : Bila ada watt meter yang penunjukkannya terbalik, maka
tukar ujung-ujung kumparan arusnya. Menyesuaikan batas ukur dengan
dari meter meter yang digunakan. Memeriksakan rangkaian kepada
dosen pembimbing, bila telah disetujui, menguhubungkan rangkaian
dengan sumber tegangan AC 3 phase. Mengamati penunujukkan jarum
dari ampremeter dan wattmeter. Apabila telah selesai, mematikan
saklarnya dan mengganti beban dengan kapasitor 7,5 F dipasang seri
dengan beban resistif pada percobaaan di atas. Menyesuaikan batas
ukur dari meter meter yang digunakan. Menghubungkan rangkaian
dengan sumber AC tiga phase. Mengamati penunjukkan jarum dari
ampremeter dan wattmeter. Apabila telah selesai mematikan saklarnya
dan mengganti beban dengan induktor. Menyesuaikan batas ukur dari
ampremeter dan wattmeter. Mencatat hasilnya. Menghubungkan
rangkaian dengan sumber AC tiga phase. Mengamati penunjukkan jarum
dari ampremeter dan wattmeter. Apabila telah selesai, mematikan
saklarnya dan melanjutkan percobaan berikutnya.
Percobaan III Pengukuran daya dengan 2 wattmeter 1. Buatlah
rangkaian seperti gambar di bawah ini:
4
2.
3.
4. 5. 6. 7.
Catatan : Bila ada watt meter yang penunjukkannya terbalik, maka
tukar ujung-ujung kumparan arusnya. Sesuaikan batas ukur dari
meter-meter yang digunakan. Periksakan rangkaian saudara kepada
dosen pembimbing, bila telah disetujui, hubungkan rangkaian saudara
dengan sumber tegangan AC 3 phase. Amati penunjukkan jarum dari
kedua wattmeter. Catat hasilnya. Bila telah selesai matikan
saklarnya dan gantilah beban dengan kapasitor 7,5 uF dipasang seri
dengan beban resistif pada percobaan di atas. Sesuaikan batas ukur
dari meter-meter yang digunakan. Hubungkan rangkaian saudara dengan
sumber tegangan AC 3 phase. Amati penunjukkan jarum dari
amperemeter dan wattmeter. Catat hasilnya. Bila telah selesai
matikan saklarnya dan gantilah beban dengan inductor. Sesuaikan
batas ukur dari meter-meter yang digunakan. Hubungkan rangkaian
saudara dengan sumber tegangan AC 3 phase. Amati penunjukkan jarum
dari amperemeter dan wattmeter. Catat hasilnya. Bila telah selesai
matikan saklar 3 phase dan lanjutkan dengan percobaan
berikutnya.
Percobaan IV. Pengukuran daya dengan methode 3 wattmeter beban
induktif sambungan bintang dan segi tiga. 1. Buatlah rangkaian
seperti gambar di bawah ini
Catatan : Bila ada watt meter yang penunjukkannya terbalik, maka
tukar ujung-ujung kumparan arusnya. 5
2. Sesuaikan batas ukur dari meter-meter yang digunakan.
Periksakan rangkaian saudara kepada dosen pembimbing, bila telah
disetujui, hubungkan rangkaian saudara dengan sumber tegangan AC 3
phase. Amati penunjukkan jarum dari kedua wattmeter. Catat
hasilnya. 3. Bila telah selesai matikan saklarnya dan gantilah
rangkaian beban seperti gambar di bawah. Sesuaikan batas ukur dari
meter-meter yang digunakan.
4. Hubungkan rangkaian saudara dengan sumber tegangan AC 3
phase. Amati penunjukkan jarum dari amperemeter dan wattmeter.
Catat hasilnya. 5. Bila telah selesai matikan saklarnya dan
teruskan dengan percobaan berikutnya. Percobaan V Pengukuran daya
dengan metode 3 watt meter beban tak seimbang 1. Buatlah rangkaian
seperti gambar di bawah ini
Catatan : Bila ada watt meter yang penunjukkannya terbalik, maka
tukar ujung-ujung kumparan arusnya. 2. Sesuaikan batas ukur dari
meter-meter yang digunakan. Periksakan rangkaian saudara kepada
dosen pembimbing, bila telah disetujui, hubungkan rangkaian saudara
dengan sumber tegangan AC 3 phase. Amati penunjukkan jarum dari
kedua wattmeter. Catat hasilnya. 6
3. Bila telah selesai matikan saklarnya lepas rangkaian dan
kembalikan ke tempat semula dengan tertib dan rapi. E. HASIL
PERCOBAAN Percobaan I Pengukuran Daya dengan Methode 1 Wattmeter 1.
Penunjukkan jarum ampremeter dan wattmeter. A1 = 0,5 A P2 = 54 watt
2. Penunjukkan jarum ampremeter dan wattmeter dengan beban 7,5 F.
A1 = 0,3 A P2 = 18 watt 3. Penunjukkan jarum ampremeter dan
wattmeter dengan sumber tegangan AC 3 phase. A1 = 0,3 A P2 = 10
watt Percobaan II Pengukuran Daya dengan Methode 2 Wattmeter 1.
Penunjukkan jarum dari kedua wattmeter P1 = 81 watt P2 = 78 watt 2.
Penunjukkan jarum dari kedua wattmeter dengan beban 7,5 F. P1 = 31
watt P2 = 31 watt 3. Penunjukkan jarum dari kedua wattmeter dengan
sumber tegangan AC 3 phase. P1 = 14 watt P2 = 16 watt Percobaan III
Pengukruan Daya dengan Methode 3 Wattmeter 1. Penunjukkan jarum
dari ketiga wattmeter P1 = 52 watt P2 = 52 watt P3 = 52 watt 2.
Penunjukkan jarum dari ketiga wattmeter dengan beban 7,5 F. P1 = 18
watt P2 = 18 watt P3 = 18 watt 3. Penunjukkan jarum dari ketiga
wattmeter dengan sumber tegangan AC 3 phase. P1 = 10 watt P2 = 10
watt P3 = 10 watt Percobaan IV Pengukuran Daya dengan Methode 3
Wattmeter Beban Induktif Sambungan Bintang dan Segitiga 1.
Penunjukkan dari ketiga wattmeter dan tiga ampremeter pada
sambungan bintang. A1 = 300 mA A2 = 320 mA A3 = 310 mA P1 = 10 watt
P2 = 10 watt P3 = 10 watt 2. Penunjukkan dari ketiga wattmeter dan
tiga ampremeter pada sambingan segitiga. A1 = 1100 mA A2 = 1100 mA
A3 = 1100 mA P1 = 32 watt P2 = 32 watt P3 = 32 watt Percobaan V
Pengukuran Daya dengan Methode 3 Wattmeter Beban Tidak Seimbang
Penunjukkan jarum dari ketiga wattmeter dan tiga ampremeter: A1 =
0,28 A A2 = 0,24 A A3 = 0,5 A A4 = 0,84 A P1 = 10 watt P2 = 6 watt
P3 = 52 watt F. PEMBAHASAN 1. Besar daya yang terukur dengan
menggunakan methode 1 wattmeter, 2 wattmeter dan 3 wattmeter adalah
1 : 2 : 3. Maksudnya adalah ketika pengukuran daya dengan
menggunakan 1 7
2.
3.
4.
5.
6.
wattmeter, maka daya yang terukur hanyalah daya pada phasa
tersebut, sehingga apabila kita akan mencari daya totalnya harus
dikali 3, maka pengukuran dengan satu wattmeter cocok untuk
pengukuran daya beban seimbang. Sedangkan untuk pengukuran daya
dengan 2 wattmeter, maka daya phasa yang ada pada rangkaian
tersebut kira kira satu dua pertiga dari daya yang terukur pada
salah satu watttmeter yang ada. Sedangkan untuk pengukuran dengan 3
wattmeter, maka daya pasa yang terukur dapat lebih teliti lagi,
karena wattmeter mengukur setiap phasa yang ada, sehingga untuk
mengukur daya total yang ada pada rangkaian tersebut, hanya tinggal
menjumlahkan daya yang ada. Perbandingan besar daya yang ada pada
beban beban yang berbeda yaitu, resistor memiliki daya yang paling
besar, karena memiliki nilai faktor daya 1. Sedangkan untuk
kapasitor memiliki daya dibawah resistor, serta untuk induktor
memiliki dayang yang paling kecil dibandingkan dengan daya pada
beban beban yang lain. Besar faktor daya: Resistor P = V. I cos 54
= 102 . 0,5 cos 54 = 51 cos cos = 1 Induktor P = V. I cos 18 = 102
. 0,3 cos 18 = 30,6 cos cos = 0,58 Kapasitor P = V. I cos 10 = 102
. 0,3 cos 10 = 51 cos cos = 0,3 Besar arus yang mengalir pada kawat
nol Pada beban seimbang pada resistor adalah nol. Pada beban tidak
seimbang: I = 0,28 + 0,29 + 0,84 = 1 A Menurut pengukuran 0,8 A
Arus pada sambungan bintang lebih kecil dari pada sambungan
segitiga. Karena pada sambungan bintang besar arus yang mengalir
pada phasa dengan jaringan sama, sedangkan untuk sambungan delta
arus yang mengalir pada jaringan sama dengan 3 arus yang mengalir
pada kawat phasa. Tegangan pada sambungan bintang lebih besar dari
pada sambungan segitiga. Karena pada sambungan bintang besar
tegangan yang mengalir pada kawat jaringan sama dengan 3 tegangan
yang mengalir pda kawat pasa, sedangkan untuk sambungan delta
tegangan yang mengalir pada phasa sama dengan tegangan yang
mengalir pada jaringan.
8
G. KEISMPULAN 1. Pengukuran daya menggunakan 1 wattmeter paling
cocok digunakan ketika mengukur beban seimbang. 2. Pengukuran daya
menggukan 3 wattmeter paling cocok digunakan ketika mengukur beban
tidak seimbang. 3. Arus jaringan yang mengalir pada kawat segitiga
adalah 3 dari arus jaringan bintang, syarat beban seimbang. 4.
Tegangan jaringan yang menglir pada kawat bintang adalah 3 dari
tegangan jaringan beban, syarat beban seimbang. 5. Apabila bebannya
sama, maka nilai daya pada sambungan bintang maupun sambungan
segitiga sama nilainya. 6. Arus yang mengalir pada kawat nol akan
sama dengan nol apabila bebannya seimbang.
9