LAPORAN PRAKTIKUM LABORATORIUM ELEKTRONIKA DAYA II Job : PENYEARAH TERKENDALI GELOMBANG PENUH SISTEM JEMBATAN BEBAN RESISTOR & INDUKTOR
Disusun oleh : Kelompok Tanggal
Andhika Wijayanto (16612027) Roland Mahendra Wahid (16612028) Abduh Robbani (16612029) Mickel Billysan Heraldi (16612030) Ahmad Nur Mucholis (16612031)
: 1 (D3-6B) : 21 Februari 2019
KEMENTERIAN RISET TEKNOLOGI DAN PENDIDIKAN TINGGI POLITEKNIK NEGERI SAMARINDA JURUSAN TEKNIK ELEKTRO 2019
Dasar Teori Penyearah bridge satu fasa terkendali menggunakan empat buah SCR sebagai dayanya. Skema penyearah bridge satu fasa terkendali penuh diperlihatkan
saklar
pada Gambar 1(a).
Bentuk gelombang input dan outputnya ditunjukkan oleh Gambar 1(b).
Saat tegangan sumber pada siklus positif, thyristor T1dan T2 terbias maju; dan jika thyristorthyristor ini dinyalakan secara bersamaan pada ωt = α, arus akan mengalir ke beban melalui T1dan T2. Selama setengah siklus tegangan masukan negatif, thyristor T3dan T4akan terbias maju; dan jika gate thyristor T3dan T4diberi pulsa, maka arus akan mengalir ke beban melalui T3dan T4.Tegangan keluaran rata-rata dapat ditentukan dari :
15
LATIHAN NO.
JUDUL :
KOMPONEN YANG DIBUTUHKAN:
Penyearah Gelombang penuh satu fase sistem jembatan B2C dengan beban R-L-C dan beban konstan dari motor dc
1 Modul Microprocessor M1R 1 Modul Basis of SCR & diode M3R + Mask 8 1 Modul Beban R, L and C MB1 1 Modul akusisi sinyal sinyal MDAQ 1 Multimeter RMS (2 instrument atau lebih) 1 osiloskop dual-trace Unit Sumber : mod. AEP-1/EV
Sasaran: 1. Mengukur tegangan dan arus 2. Analisis gelombang tegangan dan arus.. Prosedur Awal: 1. Atur modul sesuai pada dukungan vertikal untuk merakit rangkaian seperti yang ditunjukkan dalam diagram Latihan 18 - Gambar. 1. 2. Masukkan Mask 8 pada modul M3R. Hubungkan jumper identifikasi masker. 3. Hubungkan jumper dengan unit catu daya untuk mencapai 50 Vac pada input mask. 4. Beban pertama : beban ini konstan dengan 100 Ω + 2 induktor (masing-masing 50 mH) hubungkan secara seri. Beban kedua : beban ini konstan dengan 100 Ω + 2 induktor (masing-masing 50 mH) hubungkan secara seri dan kapasitor 8 μF/ 400 V dihubungkan secara paralel 5. Beban ketiga : beban jembatan motor dc dengan eksitasi terpisah. 6. Putar unit power supply dan menyesuaikan variasi sampai tegangan dari 50 VAC dicapai di induktor sekunder antara fase dan netral. Sasaran 1 and 2: PENGUKURAN tegangan dan arus DAN ANALISIS BENTUK GELOMBANG.
Beban pertama Merakit rangkaian yang ditunjukkan dalam Latihan 18 - Gambar. 1. Hubungkam modul sesuai indikasi diagram Latihan 18 – Gambar 2. Daya rangkaian dari sumber AEP-1 / EV. Aktifkan Unit M1R dan tekan tombol ON (di sisi kanan layar) untuk mengaktifkan sirkuit kontrol; pesan "SCR: ON" muncul di layar. Melaksanakan pengukuran berikut: 1. Nilai Effektif dari tegangan suplai (2U1) (Tester di V1). Tuliskan nilai pada Tabel 1. 2. Dengan tester di posisi V2, berbagai penyulutan sudut α (lihat Tabel 2) dengan modul potensiometer M1R, mengukur nilai rata-rata UdAV (VDC dari tester) dan mengamati bentuk gelombang menuju tegangan beban. Tuliskan nilai-nilai pada Tabel 2. 3. Gunakan tester sebagai ampermeter A (membuka rangkaian dan masukkan tester), bervariasi α sudut sulut (lihat Tabel 2) dengan modul potensiometer l M1R, mengukur nilai rata-rata IDAV dan mengamati bentuk gelombang arus melintasi beban . Tuliskan nilai-nilai pada Tabel. 4. Amati bentuk gelombang dari tegangan melintasi SCR (V1) dengan penyelidikan CH1 dan seluruh beban dengan penyelidikan CH2 untuk sudut tembak α = 135 °. Hubungkan Probe CH1 dengan jack 4B (2V / div) dan probe CH2 dengan jack 1B (2V / div) dari MDAQ modul. Lihat Foto 7. 5. Tampilan bentuk gelombang dari tegangan melintasi 2 buah scr dalam rangkaian. Untuk SCR (V1) hubungkan probe CH1 (2V / div) dengan jack 4B dari MDAQ modul. Untuk SCR (V4) hubungkan probe CH2 (2V / div) dengan jack 8B dari MDAQ modul. Pilihlah sudut penyulutan α = 135°. Nyala dan matinya peiode masing-masing SCR dapat ditampilkan dengan sangat jelas. Lihat gambar 8.
Beban Kedua Merakit rangkaian yang ditunjukkan dalam Latihan 18 - Gambar. 3. Hubungkan modul sesuai indikasi diagram Latihan 18 – Gambar 2. Daya rangkaian dari sumber AEP-1 / EV. Aktifkan Unit M1R dan tekan tombol ON (di sisi kanan layar) untuk mengaktifkan sirkuit kontrol; pesan "SCR: ON" muncul di layar. Melaksanakan pengukuran berikut: 1.Dengan tester di posisi V2, berbagai penyulutan sudut α (lihat Tabel 3) dengan modul potensiometer M1R, mengukur nilai rata-rata UdAV (VDC dari tester) dan mengamati bentuk gelombang menuju tegangan beban. Tuliskan nilai-nilai pada Tabel 3. 2.Gunakan tester sebagai ampermeter A (membuka rangkaian dan masukkan tester), bervariasi α sudut sulut (lihat Tabel 3) dengan modul potensiometer l M1R, mengukur nilai ratarata IDAV dan mengamati bentuk gelombang arus melintasi beban. Tuliskan nilainilai pada Tabel 3. Pada akhir latihan ini tekan tombol OFF (di sisi kanan layar) untuk mengubah rangkaian kontrol off; pesan "SCR: OFF" muncul di layar Latihan 18 Terkendali Penuh Satu Fasa Jembatan B2C Beban Pertama : R-L Tabel 1: Sumber Tegangan (Vac) Root-mean-square value (2U2) of supply voltage (Tester in position V1). Tabel 2: Nilai Dan Gambar Di Beban α (°) UdAV CH1 (VDC in the MDAQ Terminal tester) (V)
IdAV (IDC in the tester) (A)
CH2 MDAQ Terminal
48 Vac
See photo
0
41.2 V
1B (1V/div)
0.423
1A (1 V/div)
9
60
30.1 V
1B (1V/div)
0.31
1A (1V/div)
10
120
9.1 V
1B (1V/div)
0.096
1A (1V/div)
11
150
2.058 V
1B (1V/div)
0.024
1A (1V/div)
12
170
88.2 mV
1B (0.2V/div)
0.004
1A (1V/div)
13
180
25.7 mV
1B (0.2V/div)
0.003
1A (0.2V/div)
-------
Latihan 18 – Gambar yang ditunjukan untuk beban pertama (R-L)
Latihan 18 – Gambar. 1 Penyearah gelombang penuh terkendali satu fasa istem jembatan B2C dengan beban R-L dan hubungkan instrumen
Latihan 15 – gambar. 2 Hubungan Diagram dari modul
Beban Kedua: R-L-C Tabel 3: Nilai dan gambar di Beban α (°)
UdAV (VDC in the tester) (V)
0
40.9 V
1B (1V/div)
0.422
1A (0.5V/div)
9
60
31.46 V
1B (1V/div)
0.321
1A (0.5V/div)
10
120
11.29 V
1B (1V/div)
0.119
1A (0.5V/div)
11
150
4.63 V
1B (1V/div)
0.050
1A (0.5V/div)
12
170
0.84 V
1B (0.2V/div)
0.012
1A (0.5V/div)
13
180
25.7 mV
1B (0.2V/div)
0.003
1A (0.5V/div)
-------
CH1 MDAQ Terminal
IdAV (IDC in the tester) (A)
CH2 MDAQ Terminal
See photo
Latihan 18 – Gambar Beban kedua (R-L-C)
Latihan 18 – gambar. 3 Satu fasa terkendali penuh jembatan B2C dengan beban R-L-C dan hubungan instrument
latihan 18 – gambar 4 Hubungan diagram modul
Gambar Gelombang Hasil Percobaan 1. Beban R + L
Gambar 1. Sudut penyulutan 180°
Gambar 2. Sudut penyulutan 170°
Gambar 3. Sudut penyulutan 150°
Gambar 4. Sudut penyulutan 120°
Gambar 5. Sudut penyulutan 60°
Gambar 6. Sudut penyulutan 0°
2. Beban R+L+C
Gambar 7. Sudut penyulutan 180°
Gambar 8. Sudut penyulutan 170°
Gambar 9. Sudut penyulutan 150°
Gambar 10. Sudut penyulutan 120°
Gambar 11. Sudut penyulutan 60°
Gambar 12. Sudut penyulutan 0°
Analisa Data Berdasarkan hasil percobaan diatas dengan data gambar yang telah didapatkan, dapat dilihat proses penyulutan dari gate SCR akan mempengaruhi arus yang mengalir dari suplai ke beban. pengaturan bertahap dari 180° hingga 0° terlihat bahwa pengaturan awal pada 180° kondisi SCR pada posisi OFF sehingga SCR tidak mengalirkan arus dan hingga ke pengaturan 0°, penyearah SCR bekerja dengan maksimal menghasilkan gelombang penuh tanpa siklus negatif, pada channel 2 sendiri bentuk gelombang tidak sama seperti pada channel 1 karena menampilkan gelombang pada beban yang dipengaruhi beban induktif. Dengan membandingkan pada percobaan kedua, beban ditambah dengan beban kapasitif terlihat bahwa pada pengaturan sudut penyulutan mendekati nol, maka beban kapasitif mempengaruhi gelombang pada channel 2 dengan melawan perubahan tegangan karena siklus dari gelombang tegangan yang mendekati nol menghasilkan lonjakan gelombang sesaat karena sifat kapasitor yang menyimpan energi listrik.
Kesimpulan Berdasarkan percobaan tersebut, diketahui bahwa pada penyearah terkendali gelombang penuh system jembatan, dengan menggunakan 4 buah SCR. 2 buah SCR tersebut aktif bergantian 2 aktif yang 2 lagi mati SCR dapat aktif jika gate SCR dialiri arus holding. Penyearah terkendali ini hampir sama seperti penyearah dengan diode hanya saja pada penggunaan SCR, output tegangan yang disearahkan dapat divariasikan karena adanya gate untuk pengaturan dari penyearah tersebut. Jika kurang maka SCR akan non-aktif pada beban resistif, arus akan sefasa dengan tegangan pada beban resistif dan induktif maka arus akan tertinggal dengan tegangan karena factor daya lagging. Dengan adanya kapasitor yang sesuai maka rangkaian penyearah tersebut dapat diperbaiki dengan semakin berkurangnya ripple dari gelombang penuh tersebut.