Laporan Elda 1, Job 9.docx

LABORATORIUM ELEKTRONIKA DAYA 1 PENYEARAH ENAM-FASE GELOMBANG PENUH BEBAN RESISTR

Disusun Oleh Kelompok 2 :

1. 2. 3. 4. 5.

Alfan Muhammad Husein Hidup Fajar Romadona Hairul Huda Yogi Prastaka Endra

16642034 16642035 16642036 16642037 16642038

KEMENTERIAN RISET TEKNOLOGI DAN PENDIDIKAN TINGGI POLITEKNIK NEGERI SAMARINDA JURUSAN TEKNIK ELEKTRO 2018

BUKU PEDOMAN PRAKTIKUM LABORATORIUM ELEKTRO POLITEKNIK NEGERI SAMARINDA

TANGGAL REVISI TANGGAL BERLAKU KODE DOKUMEN

: 07 / 09/ 2015 : 10 / 02/ 2016 : LD-POLNES-04-LEL

POLITEKNIK NEGERI SAMARINDA Jurusan Teknik Elektro LABORATORIUM ELEKTRONIKA DAYA 1

Tugas 09. Penyearah Enam-Fase Gelombang Penuh Beban Resistor

Semester : V Waktu : 4 Jam

Teori Dasar

Filter L berfungsi untuk meratakan arus. Saat arus input pada perioda positif, inductor dalam kondisi charge, dan saat prioda negative inductor menjadi discharge. Pada nilai L tak terhingga, arus output menjadi rata dan arus input menjadi persegi. Pada penyearah dengan bebean R, dan L, tegangan rata-rata output dirumuskan dengan : 𝑉𝑟

VDC = IR X R = { 𝑍 } X R Dengan Z = √𝑅 2 + (2πfl)2 Vr merupakan tegangan saaat beban murni

Gambar 1.Gelombang tegangan dan arus penyearah gelombang penuh dengan beban RL.

9

LATIHAN No.

JUDUL:

KOMPONEN YANG DIPERLUKAN:

Penyearah 6-fase (terhubung dengan katoda) M6UK dengan beban resistif 1 Modul Microprocessor M1R 1 Modul dasar dioda M2R + Mask 7 1 Modul R, L dan C beban MB1 1 Modul sinyal akuisisi MDAQ 1 Multimeter RMS sesungguhnya (TRMS) 1 Osiloskop sinyal ganda. Power supply unit : model AEP-1 / EV

TARGET: 1. Meghitung tegangan dan arus. 2. Menentukan parameter pada penyearah. 3. Menganalisis bentuk gelombang tegangan dan arus.

PROSEDUR AWAL: 1. Aturlah modul yang sesuai dalam dukungan vertikal. 2. Masukkan MASK 7 pada modul M2R. Hubungkan jumper yang teridentifkasi mask. 3. Hubungkan modul yang sesuai seperti yang ditunjukkan pada diagram Latihan 9 - Gambar. 2 4. Hubungkan jumper dengan unit catu daya untuk mencapai tegangan 6-fase (50 VAC antara fase dan titik pusat trafo atau netral). 5. Beban resistif terdiri dari 2 resistor 100 Ω yang terhubung parallel. 6. Aktifkan unit catu daya dan sesuaikan variannya sampai tegangan 50 VAC tercapai pada gulungan sekunder antara fasa dan titik tengah.

TARGET 1: MENGUKUR TEGANGAN DAN ARUS Rakit sirkuit yang ditunjukkan dalam Latihan 9 - Gbr. 3. Nyalakan sirkuit dan lakukan pengukuran berikut: 1. Nilai tengah rata-rata akar dari tegangan suplai (2U2); voltmeter V1 untuk mengukur tegangan antara fase dan netral. Tegangan antar fase kira-kira sebesar 83,1 Vac. 2. Dengan pengujian di posisi V2, ukur nilai rata-rata UdAV (VDC di uji) pada beban. 3. Dengan pengujian di posisi V2, ukur nilai rata-rata kuadrat akar UdRMS (VAC + DC di uji) pada beban. 4. Dengan pengujian di posisi V2, ukur nilai tengah rata-rata akar komponen bolak-balik tegangan yang telah diperbaiki UdAC (VAC di uji) pada beban. 5. Gunakan pengujian sebagai ammeter A1 (buka rangkaian dan sambungkan Tester) dan ukur IdAVsaat ini (IDC di uji) dan IdRMS (IAC + DC di uji) yang melintasi dioda. 6. Gunakan pengujian sebagai ammeter A2 (buka rangkaian dan sambungkan Tester) dan ukur arus yang disearah melintasi beban: nilai rata-rata IdAV (IDC di uji), nilai tengah rerata kuadrat IdRMS (IAC + DC di uji) dan IdAC ( IAC di uji). Tuliskan nilai yang terukur dalam tabel berikut: (2U1) UdAV = VDC UdRMS = VAC+DC [V] [V] [V]

48

62,8

62,814

UdAC = VAC [V]

1,325

Pengujian A1 (arus melintasi diode): IdAV = IDC [A]

IdRMS = IAC+DC [A]

0,472

0,518

Pengujian A2 (arus melintasi beban): IdAV = IDC [A]

1,269

IdRMS = IAC+DC [A]

IdAC = IAC [A]

1,27

0,048

TARGET 2: MENGHITUNG PARAMETER PENYEARAH Hitung jumlah karakteristik utama dan lengkapi tabel berikut: UdAV/(2U1)

Theoretical 1.35

Measured 1,3083

UdRMS/(2U1)

1.352

1,3086

Form factor fu

UdRMS/UdAV

1.001

1,0002

Ripple wu

SQR(fu2-1)

0.045

0,020

Ripple

UdAC/UdAV

0.035

0,0211

Form factor fi (on the load)

IdRMS/IdAV

1.001

1,00079

Ripple wi

SQR(fi2-1)

0.044

0,040

TARGET 2: MENGANALISA BENTUK GELOMBANG PENYEARAH Tegangan suplai (2U2) dan tegangan di beban Ud Gunakan osiloskop untuk menampilkan tegangan suplai (2U2) dan tegangan di beban Ud. Hubungkan saluran 1 dengan jack 1B modul MDAQ, untuk tegangan di beban (1 V / div). Hubungkan saluran 2 dengan jack 9B modul MDAQ, untuk tegangan masukan (2 V / div). DC coupling. Trigger: AC line. - Probe x10 Lihat Latihan 9 - Foto 1. Dioda menyala bergantian ketika tegangan yang sesuai di anoda bernilai positif. Tegangan langsung terdiri dari 6 pulsa per periode. Tegangan dan arus di dioda D1 Menampilkan tegangan dan arus di dioda D1, pada osiloskop. Hubungkan saluran 1 dengan jack 3B modul MDAQ, untuk tegangan pada D1 (2 V / div). Hubungkan saluran 2 dengan jack 3A modul MDAQ, untuk arus pada D1 (500 mV / div). DC coupling. Trigger: AC line. Probe x10. Lihat Latihan 9 - Foto 2. Nilai puncak tegangan balik sama dengan nilai puncak tegangan line-to-line: URRM = 2.83 UV0 Arus melintasi setiap dioda selama 1/6 periode, ketika tegangan dioda anoda adalah positif. Arus yang melintasi dioda Tampilkan arus yang melintasi dioda D1 dan D2, pada osiloskop. Hubungkan probe saluran 1 dengan jack 3A modul MDAQ untuk menampilkan arus dalam D1 (100 mV / div). Hubungkan probe saluran 2 dengan jack 4A modul MDAQ untuk menampilkan arus dalam D2 (100 mV / div). DC coupling. Trigger: AC line. - Probe x10 Lihat Latihan 9 - Foto 3. Arus ditransfer dari satu diode ke yang lain di sudut tembak alami (tegangan positif di anoda). Setiap keluaran dioda 1/6 dari total arus yang melintasi beban. Arus dan tegangan di beban Tampilkan tegangan dan arus yang melintasi beban, pada osiloskop. Hubungkan probe pertama dengan jack 1A modul MDAQ untuk menampilkan arus (500 mV / div). Hubungkan probe kedua dengan jack 1B modul MDAQ untuk menampilkan tegangan (1 V / div). DC coupling. Trigger: AC line. - Probe x10 Lihat Latihan 6 - Foto 4. Perhatikan bahwa tegangan dan arus dalam fase karena beban resistif.

LATIHAN 9 – GAMBAR

Latihan 9 – Gbr. 1 Penyearah 6-fase M6UK dengan beban resistif

Latihan 9 – Gbr. 2 Digram hubung pada modul

Latihan 9 – Gbr. 3 Penyearah 6-fase M6UL dengan beba resistif

Latihan 9 - Foto 1 Tegangan masukan (sinyal di bawah, CH 2) dan tegangan di beban (sinyal di atas, CH 1) Bandingkan gundukan-gundukan tegangan di seluruh beban (untuk siklus fasa suplai) dari foto ini dengan foto 1 dari Latihan 7)

Analisa data : Pada Ch 1. Gelombang yang muncul berbentuk seperti bukit-bukit kecil dan lebih rapat dikarenakan terdapat 6 tegangan sumber dan 6 tegangan sumber tersebut melewati sebuah diode. Pada Ch. 2 gelombang yang ditampilkan osiloskop masih berbentuk gelombang AC.

Latihan 6 – Foto 2 Tegangan dan arus yang melintasi dioda. Analisa data : Gelombang pada Ch 1.(tegangan pada diode) dan Ch 2.(arus pada diode) terjadi karena diode mengalami 2 siklus positive dan negative, jadi ketika dioda 1 dalam keadaan reverse maka bentuk gelombang akan garis lurus atau tidak ada arus yg lewat pada dioda, jadi ketika keadaan forward maka gelombang akan membentuk bukit.

Latihan 9 - Foto 3 Arus melintasi dioda D1 dan D2 Amati bahwa setiap diode menyala selama 3,33 ms dari periode fase catu daya

Analisa data : Gelombang pada arus didioda D1 dan D2 terjadi karena diode mengalami 2 siklus positive dan negative maka ketika dioda 1 dalam keadaan reverse maka bentuk gelombang akan berbentuk garis lurus, jadi ketika keadaan forward maka gelombang akan membentuk bukit.hal ini terjadi secara berulang dengan kecepatan sesuai frekuensi yang terdapat pada sumber, jadi ketika kedua gelombang digabungkan akan terlihat bentuk gelombang yang mirip seperti gelombang arus pada beban.

Latihan 9 - Foto 4 Tegangan (sinyal di bawah, CH 2) dan arus (sinyal di atas, CH 1) yang melintasi beban Bandingkan punuk tegangan dan arus di beban (untuk unit waktu) foto ini dengan foto 4 Latihan 7

Analisa data : Gelombang pada Ch 1(tegangan) dan Ch 2(arus) dibeban terlihat rapat karena dibentuk oleh 6 tegangan sumber sinusoidal yang masing-masing tegangan sumber melewati sebuah dioda sebagai penyearah.

SIMULASI LTSPICE

Perhitungan Target 1 1. UdRMS = VAC+DC = √1,3252 + 62,82 = 62,814 2. Tester A1 IdRMS = IAC+DC = √0,2132 + 0,4722 = 0,518 3. Tester A2 IdRMS = IAC+DC = √0,0482 + 1,2692 = 1,27

Target 2 1. UdAV / (2U2)

= 62,8 / 48

= 1,3083

2. UdRMS / (2U2)

= 62,814 / 48 = 1,3086

3. Form factor fu

= UdRMS/UdAV = 62,814 / 62,8

= 1,0002

4. Ripple wu

= SQR(fu2-1) = √1,00022 − 1

= 0,020

5. Ripple

= UdAC/UdAV = 1,325 / 62,8

= 0,0211

6. Form factor fi (pada beban)

= IdRMS/IdAV

= 1,00079

7. Ripple wi

= SQR(fi2-1) = √1,000792 − 1

= 1,27 / 1,269

= 0,04

Kesimpulan Dari hasilpraktikum, dapat kami simpulkan bahwa:  Dioda mengalami 2 siklus yaitu Revers dan Forward.  Menggunakan 6 dioda lebih efektif dibandingkan menggunakan 3 dioda karena gelombang yang dihasilkan lebih ideal sebagai penyearah.  Penyearah gelombang yang terdapat pada sumber 6phase memiliki pergeseran sekitar 30o antar phasenya.