PENYEARAH TIGA FASA

DAFTAR ISI

LEMBAR PENGESAHAN........................................i

DAFTAR ISI..............................................ii

1. PENYEARAH 3 FASA SETENGAH GELOMBANG TERKONTROL BEBAN

RESISTIF (R).............................................1

1.1. Tujuan Percobaan...................................1

1.2. Pendahuluan........................................1

1.3. Alat Dan Bahan.....................................5

1.4. Rangkaian Percobaan................................5

1.5. Prosedur Percobaan.................................6

1.6. Hasil Percobaan....................................6

1.7. Analisa............................................8

KESIMPULAN.............................................11

1. PENYEARAH 3 FASA SETENGAH GELOMBANG TERKONTROL BEBAN

RESISTIF (R)

1.1. Tujuan Percobaan

Mengukur arus dan tegangan pada penyearah tiga fasa

setengah gelombang terkontrol jenis rangkaian M3C.

1.2. Pendahuluan

Seperti rangkaian tiga fasa takterkontrol jenis

rangkaian M3U, rangkaian tiga fasa terkontrol M3C juga

merupakan penyearah satu gelombang. Itu juga dikenal

sebagai rangkaian tiga fasa.

Sebuah thyristor konduksi ketika potensial anoda

lebih tinggi daripada potensial pada kutub

positifdaritegangan output Ud.

Thyristor tidak menjadi konduktif, namun hanya dengan

pulsa penembakan dengan mengontrol sudut α. Pulsa –

pulsa penembakan dari tiga thyristor juga memiliki

perbedaan sudut sebesar 120o seperti tegangan UL1, UL2

dan UL3.

Jika kita asumsikan bahwa thyristor V1 konduksi, UL2

digunakan pada ouput dan menentukan tegangan pada

katoda. Kemungkinan waktu paling awal untuk thyristor

V3 untuk mengambil alih thyristor 1 adalah pada c.

Thyristor V5 tidak dapat mengambil alih arus hingga e,

thyristor V1 pada h atau a. Titik a, c dan e disebut

waktu penembakan alami, sudut control α disini adalah

0o. Dari waktu ini, masing – masing tegangan fasa lebih

tinggi dari fasa yang sebelumnya, thyristor yang sesuai

dapat mengambil alih arus. Gambar 3.5.1.2 menunjukkan

tegangan output untuk sudut control α = 60o.

Dapatditetapkan :

Waktu a :

Thyristor 5 konduksi.Pada rangkaian M3U ( tak

terkontrol → diode ) kutup semokonduktor V1 sekarang

akan mengambil alih arus. Thyristor V1 hanya melakukan

ini setelah pulsa penembakan, namun ini tidak akan

muncul hingga setelah 60o pada contoh kita. Thyristor V5

tetap konduktif hingga polaritas dari tegangannya

berubah ( pada beban resistif murni U = 0 V, I = 0 A,

arus hoding dibawah, thyristor diblok ). Karena itu, Ud

menjadi sama dengan 0.

Waktu b :

Disini thyristor V1 menerima pulsa penembakan, Ud

melewati nilai sementara dari UL1.

Waktu c :

Dioda V3 akan mengambil alih arus jika ini adalah diode

yang normal. Namun, diode V3 tetap diblok sehingga arus

kontinu untuk mengalir melalui thyristor V1 hingga

polaritas tegangan berubah.

Waktu d :

Pada sudut control 60o, pulsa penembakan untuk thyristor

V3 muncul. Ud melewati tegangan peak dari UL2, dll.

Pada beban resistif, arus memiliki kurva yang sama

sebagai Ud, di bawah sudut control 30o. Pada sudut

control 150o, tegangan masing – masing pada polaritas

negative, thyristor yang sesuai tidak menerima pulsa

penembakan lebih banyak disini. Jarak maximum sudut

control dari rangkaian M3C adalah α = 0o … 150o pada

beban resistif. Perbandingan dengan beban induktif

dijelaskan pada gambar 3.5.1.3.Pada gambar ini, kita

asumsikan bahwa induktansi terbesar dan sudut control

meningkat secara konstan. Pada beban induktansi, arus

kontinu mengalir ketika tegangan fasa dibalik

polaritasnya. Masing – masing thyristor tetap konduktif

hingga thyristor itu dikurangi oleh thyristor yang

selanjutnya. α = 15o, saat thyristor V5 tetap konduksi,

thyristor V1 diberi pulsa penembakan. Kedua thyristor

konduksi, hubungan singkat dihasilkan antara UL1 dan UL3.

UL1 menjadi nilai sesaat dari 230 V, UL3 memiliki nilai

84.1.Pergantian tegang dari Uc = - 145.9 V diberikan

melalui thyristor V5, oleh karena resultan hubung

singkat arus, arus I5 dibawah nilai dari arus holding,

sehingga thyristor V5 memblok. Thyristor V1 konduksi

dan mengambil alih arus Id. Tegangan output meliputi

bagian – bagian negative. Arus berganti dari fasa 2 ke

fasa 3. Pergantian arus hubung singkat dihasilkan oleh

UL3 = 325 V dan UL2 = 162.5 V. Itu mengalir ke I3, yang

disebabkan oleh thyristor 3 yang memblok. Thyristor V5

konduksi dan mengambil alih arus Id.

α = 90o : walaupun kita memiliki arus positif Id,

tegangan output dari penyearah adalah tegangan AC murni

( area tegangan dibawah garis nol ). Namun, hal ini

terjadi jika bagian ohm ic diabaikan pada beban. Dari

waktu penembakan thyristor ketitik 0 melewati tegangan,

koil memberikan energy dan mengembalikannya ke bagian

utama dari phasa yang konduksi sebagai generator. Kita

dapat melihat dari sudut control α = 0o… 90o, rangkaian

dioperasikan sebagai penyearah, dengan meningkatkan

sudut control tegangan DC pada output menurun dan

menjadi 0 pada 90o. Namun, secara teori jarak penembakan

menjadi 180o( gambar 3.5.1.2 ). Hanya kondisi awal untuk

pergantian pada arus bahwa tegangan yang mengambil alih

adalah yang positif dari hubungan tegangan sebelumnya.

Tegangan UL1 pada rentang a … d lebih tinggi dari UL3,

tegangan UL2 pada rentang c … f lebih tinggidari UL1

dan sebagainya.

Penjelasan rangkaian :

Supply bridge diatur pada B6 sehingga Ud lebih rendah

dari biasanya. Kita mengatur beban unit sehingga bentuk

tegangan dibagi dengan tegangan output negative dan

resistansi internal yang tinggi. Ini dapat

disimulasikan dengan beban ( bab 3.6.1 ). Karakteristik

dari beban mengoperasikan sebuah generator jika arus

dan tegangan memiliki tanda yang berbeda. Arus Id yang

positif dalam hal ini harus tetap positif ketika

generator berubaharah. Sehingga energy mengalir dari

sumber ke beban pada polaritas arus dan tegangan yang

sama. Arah aliran energy dari beban kesumber pada

polaritas yang berbeda.

1.3. Alat Dan Bahan

- Oscilloscope : 1 buah

- SCR : 3 buah

- Resistor 27 Ω : 1 buah

- Pulsa trigger : 1 buah

- Kabel : secukupnya

1.4. Rangkaian Percobaan

1.5. Prosedur Percobaan

1. Buat rangkaian seperti yang ditunjukkan gambar

3.5.2.1 dengan papan daya ( liat juga gambar

3.5.2.2 )

2. Lihat switch M3/B6 ke M3

3. Hidupkan power supply 3 fasa dengan menutup bridge

pada power supply 3 fasa

4. Atur sinkronisasi dari gerbang fasa control II ke L2

dengan switch L1/L2.

5. Tutup bridge ke generator pada gerbangfasa control I

dan II sehingga ketiga thyristor kira – kira pada

hubungan fasa yang sama. Oscilloscope UL1 dan Ud.

Atur sudut control dari α = 90o. Lalu, kamu dapat

mengatur single pulse dari Ud ke sudut control yang

sama dan amplitude sebagai αw dengan potensiometer.

NB :

Pada rangkaian tiga fasa, sudut control α tidak

dihitung dari 0 melewati IL1, tetapi dari titik

pertemuan antara UL1 dan UL3. Jika kamu ingin

mendasari penemuanmu pada titik 0 melewati UL1, kamu

harus selalu mengurangi 30o dari sudut yang diukur

antara waktu penembakan dan poros 0.

6. Tampilkan dengan osciolloscope berikut :

Tegangan keluaran Ud

Arus beban Id

1.6. Hasil Percobaan

Hasil simulasi pada osiloskop

Rangkaian simulasi di Matlab

Hasil simulasi pada Scope (di Matlab)

1.7. Analisa

Pada percobaan yang telah dilakukan diperoleh data sebagai

berikut :

Vm = 20 volt

R = 27 Ω

α = 45 o

maka dapat dihitung :

Tegangan rata – rata pada beban :

VRrata−rata=3×Vfmax

2π¿

¿3×202×3.14

¿

¿ 606.28

¿

¿606.28

(1.25)

¿12.02volt

Tegangan rms :

VRrms=Vfmax×√3

2 (π−30−απ +

14π (√3cos2α+sin2α¿¿))

12

¿20×√3

2 (180−30−45180

+1

4×3.14(√3cos2(45)+sin2(45)))

12

¿17.32 (0.583+0.079 )12

¿17.32×0.814¿14.09volt

Arus rata-rata :

IRrata−rata=3VFmax

2πR¿

¿3

2x3.14x27x20¿

¿3

169.56x20 (0.612−0.353+1)

¿3

169.56x20x1.258

¿0.445A

Arus rms :

IRrms=VFmaxx√3

2R ¿¿

¿20x√32x27

¿¿

¿20x√354

¿¿

¿20x √354

¿¿

¿20x √354

[0,662 ]12

¿20x√3x0.814

54¿0.522A

arus rata – rata SCR :

IQrata−rata=

√3xVFmax

2πR xcosα

¿ √3x20V2x3,14x27

xcos45

¿ √3x20169,56

x0,707

¿0,144A

arus rms SCR :

IQrms=VFmax

2R (120π + √3cos2α2π )

12

¿20

2x27 (120180+

√3cos (2x45 )2x3,14 )

12

¿0,370(120180+0)

12

¿0,3A

Perbandingan hasil perhitungan berdasarkan rumus dan hasil

simulasi dengan simulink :

VRrata−rataIRrata−rata

VRrmsIRrms IQrata−rata

IQrms

Simulasi

matlab12.02 V 0.445 A 14.07 0.521 0.143 0.3

Rumus 12.02 V 0.445 A 14.09 0.522 0.144 A 0.3

Pada hasil percobaan, gelombang tegangan dan arus yang

terlihat pada osiloskop bentuk puncak salah gelombangnya

kurang baik dan tinggi puncak tidak sama dikarenakan

kemungkinan ada drop tegangan sehingga tinggi puncak tidak

samadan kondisi pada oscilloscpe yang kurang baik.

KESIMPULAN

1. Kesempatan untuk mentrigger thyristor 1

yaitu pada saat setelah ωt = 300





4. SCR dibebani R, saat SCR dibias mundur

tegangan dan arus pada beban adalah nol.

PENYEARAH TIGA FASA

Documents