NOSSSA TPG
-
Upload
nosa-riko-nur-alqamar -
Category
Documents
-
view
176 -
download
3
Transcript of NOSSSA TPG
PRAKTIK TEKNIK PENGGERAK
PENYEARAH DIODA 1 FASA PARUH GELOMBANG I - 1
PRAKTIKUM 1
PENYEARAH DIODA 1 FASA PARUH GELOMBANG
1. TUJUAN
a. Mahasiswa dapat menjelaskan operasi penyearah dioda baik dengan resistor maupun resistor-
induktor
b. Mahasiswa dapat menentukan ripple tegangan dan arus beban saat beban resistor
c. Mahasiswa dapat menentukan ripple tegangan dan arus beban saat beban resistor
d. Mahasiswa dapat menentukan faktor bentuk dari arus dan tegangan
2. ALAT PRAKTIKUM
a. Laptop/personal computer
b. Software OrCAD Pspice v9.1 student edition
3. GAMBAR RANGKAIAN
4. PROGRAM SIMULASI
*Nosa Riko N.A*208135018*penyearah Dioda 1 Phasa Paruh GelombangVs 1 0 sin(0 160 50Hz)Xd 1 2 ndaRb 2 3 100Vxi 3 0 dc 0v.subckt nda 5 6d 5 6 dmodc 7 5 0.1ura 6 7 1k.ends.model dmod d(is=2.22e-15v bv=1200v IBV=13E-3 CJO=2pf TT=1us)
PRAKTIK TEKNIK PENGGERAK
PENYEARAH DIODA 1 FASA PARUH GELOMBANG I - 2
.tran 5us 50ms 0us 0.1ms
.four 50hz V(2,0)
.probe
.end
5. ANALISAGambar tegangan Us ( V source)
U=113,14 v
U=160v
UU
= 160 v113,14 v
=1 ,4 14
T=20ms
F= 1T
= 120ms
=50 Hz
Gambar tegangan Ud
PRAKTIK TEKNIK PENGGERAK
PENYEARAH DIODA 1 FASA PARUH GELOMBANG I - 3
Komponen Fourier Sisi DC
Uddc=50,49v
UUddc
=113,1450,49
=2.24
UUddc
= 16050.49
=3.168
Fud= 120ms
=50Hz
Gambar arus searah Id
Parameter Kinerja1. Tabel Fourier Tegangan DC
PRAKTIK TEKNIK PENGGERAK
PENYEARAH DIODA 1 FASA PARUH GELOMBANG I - 4
2. Tabel Fourier Arus DC
Uddc=50,49vIddc=0,5049 A
Rbeban=100Ω
Daya=Ps=25.492watt
Udach=33,93 v
Udac=√Udac12+Udach2=√ (79,44 )2+(33,93 )2=86,38v
Udrms=√Udac2+Uddc2=√(86,38 )2+ (50,49 )2=100,05vIdach=Idac1 xTHD=0,79 x 43,7%=0,34 A
Idac=√Idac 12+ Idach2=√ (0,79 )2+(0,34 )2=0,86 A
Idrms=√ Idac2+ Iddc2=√( 0,86 )2+ (0,34 )2=1,01 A
Rbeban=Udrmsidrms
=100,05 v1,01 A
=99,05Ω
Prms=Udrms x Idrms=100,05v x1,01 A=101,05watt
Dengan asumsi (Irms = Idrms),U=113,14 vIach=Iac1 xTHD=0,79 x 43,7 %=0,34 A
PRAKTIK TEKNIK PENGGERAK
PENYEARAH DIODA 1 FASA PARUH GELOMBANG I - 5
Iac=√Iac 12+ Iach2=√ (0,79 )2+(0,34 )2=0,86 AIrms=1,01 A
Daya sebenarnya S=Usx Is=114,2714VA Daya sisaPs=Prms−Pd=101,05−25,492=75,558watt
Uriak=√Ps x Rbeban=√75,558x 100=86,92v
Faktor riak Ru=Uriak x100Uddc
%=86,92x 10050,49
%=172,152 %
Faktor bentuk FFU=UdrmsUddc
=100,0550,49
=1,981
FFI= IdrmsIddc
= 1,010,5049
=2,00
6. KESIMPULAN
Dari praktikum ini dapat ditarik kesimpulan :
a. Dioda pada rangkaian ini berfungsi sebagai penyearah.
b. Karena gelombang input dioda adalah gelombang bolak-balik, maka keluaran dioda akan
berbentuk setengah gelombang.
c. Ketika input bertegangan lebih dari nol, beda potensial antar kaki-kaki dioda akan lebih
positif pada anoda, sehingga dioda akan mengalirkan input.
d. Ketika input bertegangan kurang dari nol, beda potensial antar kaki-kaki dioda akan lebih
positif pada katoda, sehingga dioda tidak akan mengalirkan inputnya. Inilah sebabnya
bentuk gelombang keluaran dioda akan berbentuk setengah gelombang.
PENYEARAH DIODA 1 FASA JEMBATAN PENUH II - 1
PRAKTIK TEKNIK PENGGERAK
PRAKTIKUM 2
PENYEARAH DIODA 1 FASA JEMBATAN PENUH
1. TUJUAN
a. Mahasiswa dapat menjelaskan operasi penyearah dioda baik dengan resistor maupun resistor-
induktor
b. Mahasiswa dapat menentukan ripple tegangan dan arus beban saat beban resistor
c. Mahasiswa dapat menentukan ripple tegangan dan arus beban saat beban resistor
d. Mahasiswa dapat menentukan faktor bentuk dari arus dan tegangan
2. ALAT PRAKTIKUM
a. Laptop/personal computer
b. Software OrCAD PSpice
3. GAMBAR RANGKAIAN
PENYEARAH DIODA 1 FASA JEMBATAN PENUH II - 2
PRAKTIK TEKNIK PENGGERAK
4. PROGRAM SIMULASI
Rbeban = 100Ω
*Nosa Riko Nur Alqamar*208135018*Penyearah Dioda 1 fasa Full Wave(R only)
Vs 1 0 sin(0 160 50hz)Xd1 2 4 ndaXd3 0 4 ndaXd2 5 0 ndaXd4 5 3 ndarb 4 6 100Vx1 6 5 dc 0VVx2 1 2 dc 0vVx3 3 2 dc 0v
.SUBCKT nda 10 11d 10 11 dmodc 12 10 0.1ura 12 11 1k.ENDS.MODEL dmod d(is=2.22E-15 bv 1200 IBv=13E-3 CJO TT=1us).TRAN 0us 60ms 0ms .four 50hz V(4,5).PROBE.END
Rbeban = 100Ω, Lbeban = 100mH
*Nosa Riko Nur Alqamar*208135018*Penyearah Dioda 1 fasa Full Wave(L+R)
Vs 1 0 sin(0 160 50hz)Xd1 2 4 ndaXd3 0 4 ndaXd2 5 0 ndaXd4 5 3 ndarb 4 6 100l 6 7 100mVx1 7 5 dc 0VVx2 1 2 dc 0vVx3 3 2 dc 0v
.SUBCKT nda 10 11d 10 11 dmodc 12 10 0.1ura 12 11 1k.ENDS.MODEL dmod d(is=2.22E-15 bv 1200 IBv=13E-3 CJO TT=1us).TRAN 0us 60ms 0ms .four 50hz V(4,5).PROBE.END
PENYEARAH DIODA 1 FASA JEMBATAN PENUH II - 3
PRAKTIK TEKNIK PENGGERAK
5. ANALISAOperasi penyearah dioda jembatan dengan beban resistor:
Rbeban = 100Ω
Gambar Tegangan Ud
U=160v
UU
= 160113,14
=1,414
Tud=10ms
fud= 110ms
=100 Hz
Jumlah pulsa p= fudf
=100 Hz50 Hz
=2
Komponen Fourier dari Tegangan pada Sisi DC
PENYEARAH DIODA 1 FASA JEMBATAN PENUH II - 4
PRAKTIK TEKNIK PENGGERAK
Uddc=99,14 vUdach=Udac1 xTHD=0,193 x35421 %=68,36 v
Udac=√Udac12+Udach2=√ (0,193 )2+(68,36 )2=68,36v
Udrms=√Udac2+Uddc2=√(68,36 )2+ (99,14 )2=120,42v
UddcU
= 99,14 v113,14 v
=0,876
UUddc
= 160v99,14v
=1,61
Gambar Gelombang Arus Searah dari Penyearah Id
Gambar Gelombang Arus pada Sisi AC dari Penyearah
PENYEARAH DIODA 1 FASA JEMBATAN PENUH II - 5
PRAKTIK TEKNIK PENGGERAK
Operasi Penyearah Dioda Jembatan dengan Beban Resistor dan InduktorRbeban = 100ΩLbeban = 100mHKonstanta waktu
τ= LbebanRbeban
=100mH100Ω
=1ms
Gambar Tegangan Ud
U=160vTud=10ms
fud= 110ms
=100 Hz
Gambar Gelombang Arus Searah dari Penyearah Id
PENYEARAH DIODA 1 FASA JEMBATAN PENUH II - 6
PRAKTIK TEKNIK PENGGERAK
Gambar Gelombang Arus pada Sisi AC dari Penyearah
Parameter Kinerja dengan Beban Resistor1. Tegangan pada Sisi DC
2. Arus pada Sisi DC
PENYEARAH DIODA 1 FASA JEMBATAN PENUH II - 7
PRAKTIK TEKNIK PENGGERAK
3. Arus pada Sisi AC
PENYEARAH DIODA 1 FASA JEMBATAN PENUH II - 8
PRAKTIK TEKNIK PENGGERAK
Uddc=99,14 vIddc=0,99 A
Rbeban=UddcIddc
=99,14 v0,99 A
=100,14Ω
Dayadc=Pd=Uddc x Iddc=99,14v x0,99 A=98,148watt
Udach=Udac1 xT HD=0,193x 35421 %=68,36v
Udac=√Udac12+Udach2=√ (0,193 )2+(68,36 )2=68,36v
Udrms=√Udac2+Uddc2=√(68,36 )2+ (99,14 )2=120,42vIdach=Idac1 xTHD=0,00193 x 35421 %=0,68 A
Idac=√Idac 12+ Idach2=√ (0,00193 )2+(0,68 )2=0,68 A
Idrms=√ Idac2+ Iddc2=√( 0,68 )2+ (0,99 )2=1,2 A
Rbeban=UdrmsIdrms
=120,42v1,2 A
=100,35Ω
Prms=Udrms x Idrms=120,42v x1,2 A=144,504 watt
Dengan asumsi (Irms = Idrms)U=113,14 vIach=Iac1 xTHD=1,56 x 0,439 %=0,0068 A
Iac=√Iac2+ Iach2=√(1,56 )2+( 0,0068 )2=1,56 A
Irms=√ Iac2+ Idc2=√(1,56 )2+ (0,99 )2=1,847 A
Daya sebenarnya S=Usx Is=113,14 x 1,847=211,57VADaya sisaPs=Prms−Pd=144,504−98,148=46,356watt
Uriak=√Ps x Rbeban=√46,356 x100,35=68,20v
Factor riak Ru=Uriak x100Uddc
%=68,20 x 10099,14
%=68,79 %
Factor bentuk tegangan FFU=UdrmsUddc
=120,42v99,14 v
=1,21
Factor bentuk arus FFI= IdrmsIddc
= 1,2 A0,99 A
=1,21
Parameter Kinerja dengan Beban Resistor dan Induktor1. Tegangan pada Sisi DC
PENYEARAH DIODA 1 FASA JEMBATAN PENUH II - 9
PRAKTIK TEKNIK PENGGERAK
2. Arus pada Sisi DC
PENYEARAH DIODA 1 FASA JEMBATAN PENUH II - 10
PRAKTIK TEKNIK PENGGERAK
3. Arus pada Sisi AC
Uddc=98,99vIddc=0,99 A
Rbeban=UddcIddc
=98,99v0,99 A
=99,98Ω
Dayadc=Pd=Uddc x Iddc=98,99v x 0,99 A=98,00
Melalui tabel fourier, hitung :
PENYEARAH DIODA 1 FASA JEMBATAN PENUH II - 11
PRAKTIK TEKNIK PENGGERAK
Udach=Udac1 xTHD=0,0229 x298740 %=68,41v
Udac=√Udac12+Udach2=√ (0,0229 )2+(68,41 )2=68,41 v
Udrms=√Udac2+Uddc2=√(68,41 )2+( 98,99 )2=120,328vIdach=Idac1 xTHD=0,000016 x 346701 %=0,55 A
Idac=√Idac 12+ Idach2=√ (0,000016 )2+(0,55 )2=0,55 A
Idrms=√ Idac2+iddc2=√ (0,55 )2+(0,99 )2=1,13 A
HitungRbeban=Udrms
Idrms=120,32v
1,13 A=106,47Ω
Prms=Udrms x Idrms=120,32v x1,13 A=135,96wa tt
Dari tabel fourier, hitung :U=113,14 vIach=Iac1 xTHD=1,489 x14,71 %=0,219 A
Iac=√Iac 12+ Iach2=√ (1,489 )2+(0,219 )2=1,5 A
Irms=√ Iac2+ Idc2=√(1,5 )2+( 0,99 )2=1,79 A
Hitung,Faktor bentuk tegangan FFU=UdrmsUddc
=120,32v98.99v
=1,21
Factor bentuk arus FFI= IdrmsIddc
=1,13 A0,99 A
=1,14
Batas Mampu Dioda
PENYEARAH DIODA 1 FASA JEMBATAN PENUH II - 12
PRAKTIK TEKNIK PENGGERAK
Dari tabel fourier, hitung :IFAV (D 4 )=0,49 A
IFACH (D 4 )=I FAC1 (D 4 ) xTHD=0,74 x 41,64 %=0,3 A
IFAC (D 4 )=√IFACV (D 4 )2+ I FACH (D 4 )2=√ (0,74 )2+(0,3 )2=0,79 A
IFRMS (D 4 )=√I FAV (D 4 )2+ IFAC (D 4 )2=√ (0,49 )2+(0,79 )2=0,92 A
Iddc=0,99 A
I FAV (D4 )Iddc
=0,49 A0,99 A
=0,5
I FRMS (D4 )Iddc
=0,92 A0.99 A
=0,92
Gambar Tegangan URRM
U RRM=112,51vUddc=98,99vU RRM
Uddc=112,51 v
98,99v=1,13
5. KESIMPULAN
Dari praktikum ini dapat ditarik kesimpulan:a. Rangkaian ini berfungsi sebagai penyearah gelombang penuh, maksudnya pada saat dioda
di XD1 dan XD3 diberi forward bias maka dioda di posisi XD2 dan XD4 diberi reverse bias, dan pada saat dioda di XD2 dan XD4 diberi forward bias maka dioda di posisi XD1 dan XD3 diberi reverse bias.
b. Masing-masing dioda mempunyai peran tersendiri, perbedaan sudut yang membuat perbedaan itu, perbedaan phasa antara XD2 dan XD4 serta XD1 dan XD3 memiliki perbedaan phasa sebesar 1800, sehingga pada saat posisi XD1 dan XD3 aktif menghasilkan gelombang setengah sinus positif, posisi XD1 dan XD3 tidak aktif menghasilkan gelombang setengah sinus negatif, dan pada saat posisi XD1 dan XD3 tidak aktif menghasilkan gelombang setengah sinus negatif, maka posisi XD2 dan XD4 aktif menghasilkan gelombang
PENYEARAH DIODA 1 FASA JEMBATAN PENUH II - 13
PRAKTIK TEKNIK PENGGERAK
setengah sinus positif, sehingga saling menutupi gelombang sinus negatif dan menghasilkan sinus positif yang terus menerus.
PENYEARAH DIODA 3 FASA PARUH GELOMBANG III - 1
PRAKTIK TEKNIK PENGGERAK
PRAKTIKUM 3
PENYEARAH DIODA 3 FASA PARUH GELOMBANG
1. TUJUAN
a. Mahasiswa dapat menjelaskan operasi penyearah dioda baik dengan resistor maupun resistor-
induktor
b. Mahasiswa dapat menentukan ripple tegangan dan arus beban saat beban resistor
c. Mahasiswa dapat menentukan ripple tegangan dan arus beban saat beban resistor
d. Mahasiswa dapat menentukan faktor bentuk dari arus dan tegangan
2. ALAT PRAKTIKUM
a. PC sebagai alat praktik.
b. Software OrCAD PSpice.
3. GAMBAR RANGKAIAN
4. PROGRAM SIMULASI Rbeban = 100Ω Ls1 = Ls2 = Ls3 = 10mH*Nosa Riko N.A*208135018*Penyearah dioda 3 fasa paroh gelombang
Vs1 1 0 sin(0 160 50hz 0 0 0)Vs2 2 0 sin(0 160 50hz 0 0 120)Vs3 3 0 sin(0 160 50hz 0 0 240)Xd1 4 7 ndaXd2 5 8 ndaXd3 6 8 ndal1 1 4 1ul2 2 5 1u
Ls1 XD1
Ls2 XD2
Ls3 XD3
V ukur1
R beban
V ukur2
Vdd
c, V
drm
s
L1
L2
L3
N
V (160V)
Iddc, Idrms
L’1
L’2
L’3
PENYEARAH DIODA 3 FASA PARUH GELOMBANG III - 2
PRAKTIK TEKNIK PENGGERAK
l3 3 6 1urb 8 9 100Vx1 7 8 dc 0VVx2 9 0 dc 0V
.SUBCKT nda 10 11d 10 11 dmodc 12 10 0.1ura 12 11 1k.ends.model dmod d(is=2.22E-15 bv 1200 IBv=13E-3 CJO TT=1us).tran 5ms 50ms 0us 10us.four 50Hz V(8,9).probe.end
5. ANALISAOperasi Penyearah Dioda 3 Fasa Paruh Gelombang dengan Beban Resistor Tanpa Ls, Ls = 1uH≈0H Untuk Ls = 1uH
Gambar Tegangan Ud
U=160vTud=6,6 ms
Fud= 16,6ms
=151,5 Hz
jumlah pulsa p= Fudf
=151,550
=3,03
PENYEARAH DIODA 3 FASA PARUH GELOMBANG III - 3
PRAKTIK TEKNIK PENGGERAK
Tabel Fourier Tegangan pada Sisi DC
Dari tabel fourier, tentukan
Uddc=131,4vUdach=Udac1 xTHD=0,0249 x136821 %=34,06 v
Udac=√Udac12+Udach2=√ (0,0249 )2+(34,06 )2=34,06v
Udrms=√Udac2+Uddc2=√(34,06 )2+ (131,4 )2=135,74 v
U L ' 1nUddc
= 160v131,4v
=1,21U L'1 L'2Uddc
= 277v131,4 v
=2,10
UUddc
= 160v131,4 v
=1,21UdrmsUddc
=135,74v131,4v
=1,03
Gambar Gelombang Id
PENYEARAH DIODA 3 FASA PARUH GELOMBANG III - 4
PRAKTIK TEKNIK PENGGERAK
Pengaruh Induktansi Sumber Tanpa Ls (Ls = 1uH)
Dengan Ls (Ls = 10mH)
Penentuan Batas Mampu Dioda
PENYEARAH DIODA 3 FASA PARUH GELOMBANG III - 5
PRAKTIK TEKNIK PENGGERAK
Saat Ls = 1uH ≈ 0Gambar Gelombang I D1
Hitung :
t alirarus=3,45cmx 2mscm
=6,9ms
Saat alir arus θ=3600 x f jala− jalax t alirarusθ=3600 x50 Hz x6,9ms=124,20
Dari tabel fourier, hitung :IFAV (D 1 )=0,44 A
IFACH (D 1 )=I FAC1 (D 1 ) xTHD=0,75 x 63,55 %=0,47 A
IFAC (D 1 )=√IFAC 1 (D 1 )2+ I FACH (D 1 )2=√ (0,75 )2+(0,47 )2=0,885 A
IFRMS (D1 )=√I FAV (D 1 )2+ IFAC (D 1 )2=√ (0,44 )2+(0,885 )2=0,98 A
Iddc=1,31 AI FAV (D1 )Iddc
=0,44 A1,31 A
=0,335 A
I FRMS (D 1 )Iddc
=0,98 A1,31 A
=0,748
Gambar Tegangan URRM
PENYEARAH DIODA 3 FASA PARUH GELOMBANG III - 6
PRAKTIK TEKNIK PENGGERAK
U RRM=195,16vUddc=131,4vU RRM
Uddc=195,16 v
131,4 v=1,48
Parameter Kinerja Tegangan pada Sisi DC
Arus pada Sisi DC
PENYEARAH DIODA 3 FASA PARUH GELOMBANG III - 7
PRAKTIK TEKNIK PENGGERAK
Arus pada Sisi AC
Saat Ls = 1uH ≈ 0Dari tabel fourier, hitung :
Uddc=131,4vIddc=1,314 A
Rbeban=UddcIddc
= 131,4v1,314 A
=100Ω
Dayadc=Pd=Uddc x Iddc=131,4 v x1,314 A=172,65watt
Melalui tabel fourier, hitung :Udach=Udac1 xTHD=0,0249 x136822 %=34,06 v
Udac=√Udac12+Udach2=√ (0,0249 )2+(34,06 )2=34,06v
Udrms=√Udac2+Uddc2=√(34,06 )2+ (131,4 )2=135,74 vIdach=Idac1 xTHD=0,000249 x 136822%=0,31 A
Idac=√Idac 12+ Idach2=√ (0,0017 )2+(0,31 )2=0,34 A
Idrms=√ Idac2+ Iddc2=√( 0,34 )2+(1,314 )2=1,35 APrms=Udrms x Idrms=135,74 v x 1,35 A=183,24 watt
U L1L 1=¿ 160 vI L 1(ach)=I L1 (ac ) xTHD=0,75 x63,5 %=0,47 A
I L 1(ac )=√ I L1 (ac1)2+ I L1 (ach)
2=√ (0,75 )2+(0,47 )2=0,88 A
PENYEARAH DIODA 3 FASA PARUH GELOMBANG III - 8
PRAKTIK TEKNIK PENGGERAK
I L 1( rms )=√ I L1 (ac )2+ I L 1(dc )
2=√ (0,88 )2+(0,44 )2=0,98 A
Daya sebenarnya S=Usx Is=113,14 x 1,35=152,73VADaya sisa Ps=Prms−Pd=183,24−172,65=10,59watt
Uriak=√Ps x Rbeban=√10,59x 100=32,54 v
Factor Riak Ru=Uriak x100Uddc
%=32,54 x100131,4
%=24,76 %
Factor bentuk tegangan FFU=UdrmsUddc
=135,74 v131,4 v
=1,03
Factor bentuk arus FFI= IdrmsIddc
= 1,35 A1,314 A
=1,027
6. KESIMPULAN
Dari praktikum ini dapat ditarik kesimpulan:
a. Pada rangkaian dioda 3 fasa paruh gelombang ini merupakan rangkaian penyearah gelombang
rangkaian untuk 3 fasa.
b. Setiap inputan memiliki sudut yang berbeda, masing-masing sudut memiliki perbedaan 120 0.
Penyearah gelombang 1 fasa bekerja seperti pada rangkaian 1 fasa. Tegangan yang diberikan
untuk input masing-masing fasa adalah 160 rms, pengukuran tersebut ditentukan dengan
mengukur fasa dengan ground.
c. Output yang akan dihasilkan antar fasa sebesar 380v. URRM merupakan tegangan revers yang
terjadi pada dioda.
PRAKTIK TEKNIK PENGGERAK
PENYEARAH DIODA 3 FASA JEMBATAN PENUH IV - 1
PRAKTIKUM 4
PENYEARAH DIODA 3 FASA JEMBATAN PENUH
1. TUJUAN
a. Mahasiswa dapat menjelaskan operasi penyearah dioda baik dengan resistor maupun resistor
induktor
b. Mahasiswa dapat menentukan ripple tegangan dan arus beban saat beban resistor
c. Mahasiswa dapat menentukan ripple tegangan dan arus beban saat beban resistor
d. Mahasiswa dapat menentukan faktor bentuk dari arus dan tegangan
2. ALAT PRAKTIKUM
a. PC sebagai alat praktikum
b. Software OrCAD PSpice
3. GAMBAR RANGKAIAN
PRAKTIK TEKNIK PENGGERAK
PENYEARAH DIODA 3 FASA JEMBATAN PENUH IV - 2
4. PROGRAM SIMULASI
*Nosa Riko N.A*208135018*Penyearah dioda 3 phase full wave
Vs1 1 0 sin(0 160 50hz 0 0 0)Vs2 2 0 sin(0 160 50hz 0 0 120)Vs3 3 0 sin(0 160 50hz 0 0 240)Xd1 4 5 ndaXd2 8 3 ndaXd3 2 5 ndaXd4 9 4 ndaXd5 3 5 ndaXd6 8 2 ndarb 5 6 100l 6 7 100mVx1 7 8 dc 0VVx2 1 4 dc 0VVx3 8 9 dc 0V
.SUBCKT nda 10 11d 10 11 dmodc 12 10 0.1ura 12 11 1k.ends
.model dmod d(is=2.22E-15 bv 1200 IBv=13E-3 CJO TT=1us)
.tran 0us 40ms 0ms
.four 50Hz V(5,8) I(Vx1) I(Vx2) I(Vx3)
.probe
.end
PRAKTIK TEKNIK PENGGERAK
PENYEARAH DIODA 3 FASA JEMBATAN PENUH IV - 3
5. ANALISAOperasi Penyearah Dioda 3 Fasa Gambar Tegangan U
Gambar Tegangan Ud dan U
Tentukan beda waktu ∆t∆ t=Tud=0,003 sTudT
=0,003 s0,02 s
=0,16
Gambar Arus Id
PRAKTIK TEKNIK PENGGERAK
PENYEARAH DIODA 3 FASA JEMBATAN PENUH IV - 4
Gambar Arus pada Sisi AC
Tentukan jumlah pulsa dari penyearahTud=0,003 s
fud= 1Tud
= 10,003 s
=333,33 Hz
jumlah pulsa p= fudF
=333,33 Hz50 Hz
=6,66
Komponen Fourier Tegangan pada Sisi DC
Dari tabel fourier, tentukan :Uddc=262,84vUdach=Udac1 xTHD=0,048 x31430 %=15,08 v
Udac=√Udac12+Udach2=√ (0,048 )2+(15,08 )2=15,08 v
Udrms=√Udac2+Uddc2=√(15,08 )2+(262,84 )2=263,27 v
U L1nUddc
= 160v262,84v
=0,60U L1 L2Uddc
=277,13 v262,84 v
=1,05
PRAKTIK TEKNIK PENGGERAK
PENYEARAH DIODA 3 FASA JEMBATAN PENUH IV - 5
UdrmsUddc
=263,27 v262,84 v
=1
Parameter Kinerja1. Tegangan pada Sisi DC
2. Arus pada Sisi DC
PRAKTIK TEKNIK PENGGERAK
PENYEARAH DIODA 3 FASA JEMBATAN PENUH IV - 6
3. Arus pada Sisi AC
Dari tabel fourier, hitung :Uddc=262,84vIddc=2,6284 A
Rbeban=UddcIddc
= 262,84v2,6284 A
=100Ω
Dayadc=Pd=Uddc x Iddc=262,84 v x2,6284 A=690,84 watt
Melalui tabel fourier, hitung :Udach=Udac1 xTHD=0,048 x31430 %=15,08 v
Udac=√Udac12+Udach2=√ (0,048 )2+(15,08 )2=15,08 v
Udrms=√Udac2+Uddc2=√(15,08 )2+(262,84 )2=263,27 vIdach=Idac1 xTHD=0,0000159 x 443943 %=0,07 A
Idac=√Idac 12+ Idach2=√ (0,0000159 )2+(0,07 )2=0,07 A
Idrms=√ Idac2+ Iddc2=√( 0,07 )2+(2,6284 )2=2,6284 APrms=Udrms x Idrms=262,84 v x 2,6284 A=690,84watt
Hitung :I L 1(ach)=I L1 (ac 1) x THD=2,92x 24,6 %=0,71 A
I L 1(ac )=√ I L1 (ac1)2+ I L1 (ach)
2=√ (2.92 )2+(0,71 )2=3 A
I L 1( rms )=√ I L1 (ac )2+ I L 1(dc )
2=√32+ (2,62 )2=3,16 A
Daya sebenarnya S=Usx Is=113,13 x2,62=296,4VADaya sisa Ps=Prms−Pd=692,2−690,84=1,36 watt
PRAKTIK TEKNIK PENGGERAK
PENYEARAH DIODA 3 FASA JEMBATAN PENUH IV - 7
Uriak=√Ps x Rbeban=√515,5x 100,5=11,66 v
Factor Riak Ru=Uriak x100Uddc
%=11,66 x100262,84
%=4,43 %
Factor bentuk tegangan FFU=UdrmsUddc
=263,27 v262,84 v
=1,001
Factor bentuk arus FFI= IdrmsIddc
= 2,62 A2,6284 A
=0.99
Penentuan Batas Mampu Dioda
Gambar Gelombang ID4
PRAKTIK TEKNIK PENGGERAK
PENYEARAH DIODA 3 FASA JEMBATAN PENUH IV - 8
Dari tabel fourier dan gambar tentukan :
t alirarus=6,64ms
θ=3600 x f jala− jalax t alirarus=3600 x 50 Hz x6,64 ms=119,520
IFAV (D 4 )=0,88 A
IFACH (D4 )=IFAC 1(D 4) xTHD=1,459 x61,84 %=0,90 A
IFAC (D 4 )=√I FAC1 (D4 )2+ I FACH (D 4)
2=√(1,459 )2+(0,90 )2=1,7 A
IFRMS (D4 )=√ IFAC (D 4 )2+ IFAV (D 4 )
2=√(1,7 )2+ (0,88 )2=1,91 A
Iddc=2,6284 A
I FAV (D4 )
Iddc= 0,88 A
2,6284 A=0,33
I FRMS (D 4 )
Iddc= 1,91 A
2,6284 A=0,726 A
Gambar Tegangan URRM
U RRM=195,16v
Uddc=262.84v
U RRM
Uddc=195,16v
262,84 v=0,74
6. KESIMPULANDari praktikum ini dapat ditarik kesimpulan:
PRAKTIK TEKNIK PENGGERAK
PENYEARAH DIODA 3 FASA JEMBATAN PENUH IV - 9
a. Dioda pada rangkaian ini berfungsi sebagai penyearah pada gelombang 3 fasa jembatan penuh,tegangan yang disearahkan yaitu tegangan antar fasanya,bukan tegangan line dengan ground.
b. Secara berturut-turut tegangan tiga fasa ini masuk ke dioda secara forward sesuai dengan pergeseran fasanya. Misal tegangan antar fasa antar line 1 dan 2 maka tegangan akan masuk ke XD1, dan keluar ke XD6 lewat line 2. Dan begitu selanjutnya,sehingga hasil gelombang output yang muncul akan berbentuk seperti penyearahan gelombang penuh satu fasa, tetapi dengan jumlah gelombang yang lebih banyak tiap waktunya.
c. Induktor pada rangkaian ini berfungsi sebagai penghalus riak yang muncul dari penyearahan tegangan 3 fasa.
PRAKTIK TEKNIK PENGGERAK
PENYEARAH SCR 1 FASA JEMBATAN PENUH V - 1
PRAKTIKUM 5
PENYEARAH SCR 1 FASA JEMBATAN PENUH
1. TUJUAN
a. Mahasiswa dapat menjelaskan pengaruh beban resistor maupun resistor – induktor terhadap
kurva karakteristik kontrol.
b. Mahasiswa dapat menjelaskan pengaruh beban resistor maupun resistor – induktor terhadap
bentuk gelombang tegangan maupun arus beban.
c. Mahasiswa dapat menentukan tegangan dan arus SCR saat beban resistor maupun resistor –
induktor untuk α > 0°
d. Mahasiswa dapat menjelaskan pengaruh rangkaian penyearah terhadap jala-jala baik saat
beban resistor maupun resistor – induktor
2. ALAT PRAKTIKUM
a. PC sebagai alat praktikum
b. Software OrCAD PSpice
3. GAMBAR RANGKAIAN
4.
XT
PRAKTIK TEKNIK PENGGERAK
PENYEARAH SCR 1 FASA JEMBATAN PENUH V - 2
5. PROGRAM SIMULASI
Program Simulasi Dengan Beban ResistorRbeban = 100Ω
*Nosa Riko N.A*208135018*Penyearah scr 1 phasa full bridge
vs 1 0 sin(0 95 50hz)vg1 8 3 pulse(0 10v 5ms 1ns 1ns 100us 0.02s)vg2 10 0 pulse(0 10v 5ms 1ns 1ns 100us 0.02s) vg3 9 3 pulse(0 10v 15ms 1ns 1ns 100us 0.02s)vg4 11 6 pulse(0 10v 15ms 1ns 1ns 100us 0.02s)xt1 2 3 8 3 scrxt2 5 0 10 0 scrxt3 0 3 9 3 scrxt4 5 6 11 6 scr r 3 4 100r1 1 2 0.1r2 4 5 0.1r3 6 2 0.1.subckt scr 101 102 103 102s1 101 105 106 102 smod;switchrg 103 104 50vx 104 102 dc 0vvy 105 107 dc 0v
dt 107 102 dmod;switch diodart 106 102 1ct 106 102 10uff1 102 106 poly(2) vx vy 0 50 11.modelsmod vswitch(ron=0.0105 roff=10e+5 von=0.5v voff=0v);switch model.model dmod d(is 2.2e-15 ibv=1200v tt=0 cjo=0);dioda model.ends scr.tran 0us 70ms 0.1ns 10us.probe.end
Program Simulasi Dengan Beban Resistor Dan Induktor
Rbeban = 100ΩLbeban = 100mH
*Nosa Riko N.A*208135018*Penyearah scr 1 phasa full bridge
vs 1 0 sin(0 95 50hz)vg1 8 3 pulse(0 10v 5ms 1ns 1ns 100us 0.02s)vg2 10 0 pulse(0 10v 5ms 1ns 1ns 100us 0.02s) vg3 9 3 pulse(0 10v 15ms 1ns 1ns 100us 0.02s)vg4 11 7 pulse(0 10v 15ms 1ns 1ns 100us 0.02s)xt1 2 3 8 3 scrxt2 5 0 10 0 scrxt3 0 3 9 3 scrxt4 6 7 11 7 scr
PRAKTIK TEKNIK PENGGERAK
PENYEARAH SCR 1 FASA JEMBATAN PENUH V - 3
r 3 4 100l 4 5 100mr1 1 2 0.1r2 5 6 0.1r3 7 2 0.1.subckt scr 101 102 103 102s1 101 105 106 102 smod;switchrg 103 104 50vx 104 102 dc 0vvy 105 107 dc 0v
dt 107 102 dmod;switch diodart 106 102 1ct 106 102 10uff1 102 106 poly(2) vx vy 0 50 11.modelsmod vswitch(ron=0.0105 roff=10e+5 von=0.5v voff=0v);switch
model.model dmod d(is 2.2e-15 ibv=1200v tt=0 cjo=0);dioda model.ends scr.tran 0us 70ms 0.1ns 10us.probe.end
6. ANALISA Kurva kontrol Udα = f(α) dengan beban resistor
Tegangan DC Udα dengan Δα = 360 s.d α = 1800
Beb
an R
(o) 36 60 90 120 150Ud [V] 53,286 44,18 29,32 14,56 3,76
UdαUdo
0,90 0.75 0.49 0.24 0.06
(1+cosα)/2
0,90 0.75 0.50 0.25 0.06
Beb
an R
-L Ud [V] 51.84 42.77 27.97 13.33 2.95UdαUdo 0.88 0.73 0.48 0.22 0.05
Diagram titik ukur
UdαUdo :
PRAKTIK TEKNIK PENGGERAK
PENYEARAH SCR 1 FASA JEMBATAN PENUH V - 4
Pengaruh jenis beban pada bentuk gelombang tegangan dan arus searah
Gambar bentuk gelombang Ud pada = 900 pada beban resistor
Gambar bentuk gelombang arus Id pada beban resistor
Gambar bentuk gelombang Ud pada = 900 pada beban resistor-induktor
36 60 90 120 1500
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
1
RR-L
Ud∝Udo
∝(derajat )
PRAKTIK TEKNIK PENGGERAK
PENYEARAH SCR 1 FASA JEMBATAN PENUH V - 5
Gambar bentuk gelombang arus Id pada beban resistor-induktor
Batas mampu SCR pada α > 00 dan beban resistor
Rbeban = 100Ω = 900
Gambar arus pada SCR
Sudut alir arus = 58,32o
Gambar tegangan anoda-katoda pada SCR
PRAKTIK TEKNIK PENGGERAK
PENYEARAH SCR 1 FASA JEMBATAN PENUH V - 6
Batas mampu SCR pada α>00 beban resistor-induktorRbeban = 100 Ω Lbeban = 100mH
α = 900
Gambar arus pada SCR
Sudut alir arus = 75,816o
Gambar tegangan anoda-katoda pada SCR
Parameter kinerja dengan beban Resistor – Induktor
Rbeban = 100 ΩLbeban = 10mH
α = 360
Gambar tegangan pada sisi AC ULin
PRAKTIK TEKNIK PENGGERAK
PENYEARAH SCR 1 FASA JEMBATAN PENUH V - 7
Gambar arus pada sisi AC
Melalui tabel fourier:U ddc 36=51,76VI ddc36=0,258 A
Daya DC: Pd36=51,76 x 0,258=13,35W
Dari tabel Fourier: Udac36=50,5V
Idac 36=0,21 A
Udrms 36=√Udac 362+Uddc 362=√50,52+51,762=72,314VIdrms36=√ Idac362+ Iddc 362=√0,212+0,2582=0,33 A
Prms36=72,314 x0,33=23,86W
7. Kesimpulan
Dari praktikum ini dapat ditarik kesimpulan:
PRAKTIK TEKNIK PENGGERAK
PENYEARAH SCR 1 FASA JEMBATAN PENUH V - 8
a. Pada rangkaian Penyearah dengan menggunakan SCR pada 1 fasa jembatan penuh fungsi dari SCR hampir sama dengan Dioda, fungsi dari SCR itu sendiri menyearahkan gelombang sinus yang masuk pada kaki anoda, akan tetapi perbedaanya terletak pada kaki Gate pada SCR, fungsi kaki Gate ini berfungsi untuk membuka jalur agar arus dapat mengalir dari anoda ke katoda.
b. Pergerakan nyala mati dari SCR diatur oleh tegangan yang dimasukan ke gate dan arus akan mengalir dari anoda ke katoda. Besarnya sudut menentukan waktu dari SCR bekerja atau switch on. SCR yang akan bekerja bersama-sama adalah XT1 dengan XT2, serta XT3 dengan XT4.