58

PENYEARAH TIGA FASA FAKULTAS TEKNIK UNP JOBSHEET/LABSHEET JURUSAN : TEKNIK ELEKTRO NOMOR : XII PROGRAM STUDI :DIV WAKTU : 2 x 50 MENIT

MATA KULIAH /KODE : ELEKTRONIKA DAYA 1/ TEI051

TOPIK : PENYEARAH TIGA FASA SETENGAH GELOMBANG TERKENDALI

I. TUJUAN

1. Mahasiswa terampil merangkai penyearah tiga fasa setengah gelombang terkendali dengan menggunakan SCR

2. Mahasiswa dapat memahami karakteristik penyearah tiga fasa setengah gelombang terkendali dengan berbagai variasi beban

3. Mahasiswa dapat menggambarkan bentuk gelombang arus dan tegangan penyearah tiga fasa setengah gelombang terkendali pada berbagai variasi beban

II. TEORI SINGKAT

Penyearah tiga fasa setengah gelombang terkendali menggunakan tiga buah SCR sebagai saklar dayanya. Skema penyearah tiga fasa setengah gelombang terkendali diperlihatkan pada Gambar 1.

Gambar 1. Penyearah tiga fasa setengah gelombang terkendali Penyearah tiga fasa setengah gelombang terkendali dapat dioperasikan dalam dua mode, yaitu Continuous Conduction Mode (CCM) dan Discontinuous Conduction Mode (DCM) 1. Continuous Conduction Mode (CCM)

Pada mode ini arus sesaat output tidak pernah mencapai nol, seperti Gambar 2. Sudut penyalaan SCR pada CCM adalah 0 30 dan sudut pemadamannya

150 = + .

Gambar 2. Tegangan output penyearah yang dioperasikan dalam Continuous Conduction Mode (CCM)

2.

Tegangan

2dcV =

daya dc : Tegangan

Arus rms

. Discontinu

Pada DCMtagangan o30

Gambar 3. Teg

Tegangan

2dcV =

daya dc : Tegangan

Arus rms

n keluaran ra56

6

3 sin2 m

V

+

+

dc dc dcP V I=n rms keluar

: rmsrmsVIR

=

uous ConduM, saat seat output DCM150 dan su

gangan output

n keluaran ra

6

3 sin2 m

V

+dc dc dcP V I=

n rms keluar

: rmsrmsVIR

=

ata-rata CCM

( )n td t =

ran CCM :

s dan daya a

ction Mode bernilai nol

M seperti Gamudut pemada

penyearah yan

ata-rata DCM

( ) 3n td t =

ran CCM :

s dan daya a

M : 3 3 cos2 m

V

ac : ac rmP V=

(DCM) untuk suatu

mbar 3. Suduamannya =

ng dioperasikan(DCM)

M :

(3 1 cos2

mV +

ac : ac rmP V=

, Arus dc :

2rms

ms rmsVIR

=

u peiode tertut penyalaan

180= .

n dalam Discon

( )30 + , A

2rms

ms rmsVIR

=

: dcdcVIR

=

s , efisiensi :

entu. Bentukn SCR pada

ntinuous Cond

Arus dc : dI

s , efisiensi :

5

dcac

PP

=

k gelombangCCM adalah

duction Mode

dcdc

VR

=

dcac

PP

=

59

g h

60

III. BAHAN DAN ALAT 1. Power Supply (60-132) 2. Thyristor control panel (70-220) 3. Resistor load (67-142) 4. Induktor load (67-300) 5. Kapasitor load (67-201) 6. Moving Iron Volmeter/Amperemeter AC/DC 0-3 A (68-114) 7. Digital Volmeter/Amperemeter AC/DC (68-116) 8. Osiloscop Double Beam 9. Kabel jumper

IV. LANGKAH KERJA

1. Membuat rangkaian penyearah tiga fasa setengah gelombang terkendali a. Rangkailah alat dan bahan sesuai dengan diagram rangkaian yang ditunjuk

kan oleh Gambar 4.

Gambar 4. Rangkaian percobaan

b. Rangkaian power suplai dibuat untuk output 3 fasa, seperti yang ditunjukkan gambar 5.

Gambar 5. Rangkaian power suplay 2. Percobaan dengan beban Resistor

61

a. Posisikan semua saklar kapasitor dalam kondisi OFF dan posisikan induktor dalam keadaan terhubung singkat dengan menghubungkan terminal link.

b. Posisikan selektor penyalaan sudut pada posisi 0-180. c. Posisikan semua saklar resistor dalam kondisi ON, sehingga resistor

memiliki nilai 182 d. Kalibrasi osiloskop e. Posisikan tegangan referensi penyalaan SCR pada posisi 0 f. Hubungkan power suplai ke sumber g. Hidupkan Thyristor control panel (70-220) dan Power Suplply (60-132) h. Variasikan tegangan referensi penyalaan SCR mulai dari 0 sampai 10 Volt,

seperti yang ditunjukkan pada Tabel 1 i. Amati bentuk gelombang arus dan tegangan yang ditunjukkan oleh

osiloskop. Untuk melihat tegangan input, pindahkan rangkaian osiloskop ke sisi input.

j. Moving Iron Volmeter/Amperemeter AC/DC 0-3 A (68-114) digunakan untuk melihat nilai rms tegangan dan arus, sedangkan Digital Volmeter /Amperemeter AC/DC (68-116) digunakan untuk melihat nilai rata-rata arus dan tegangan.

k. Catat nilai puncak, rms dan nilai rata-rata dari arus dan tegangan dalam Tabel 1.

l. Matikan power suplai dan beralih ke percobaan 2

3. Percobaan dengan beban Resistor dan Induktor a. Posisikan semua saklar kapasitor dalam kondisi OFF dan lepaskan hubung-

an terminal link inductor sehingga inductor menjadi beban bagi penyearah. b. Setting nilai induktor dalam keadaan minimum c. Ulangi langkah e sampai g d. Buat nilai inductor menjadi 700 Mh dengan mengatur switchnya dan

masukkan hasil pengamatan ke dalam tabel 2

4. Percobaan dengan beban Resistor dan Kapasitor a. Posisikan saklar kapasitor dalam kondisi ON (10 F) dan pasang hubungan

terminal link induktor . b. Posisikan semua saklar resistor dalam kondisi ON, sehingga resistor

memiliki nilai 182 c. Ulangi langkah e sampai k pada percobaan 2 dan masukkan hasil penga

matan ke dalam tabel 3

Tabel 1. Hasil Percobaan Beban R Vref SCR

Input Output Bentuk Gelombang Vrms Irms Vm Vrms Vdc Irms Idc Vs Vout Iout

0

1 2 4 6 8 10

Tabel 2. Hasil Percobaan Beban RL

62

Vref SCR

Input Output Bentuk Gelombang Vrms Irms Vm Vrms Vdc Irms Idc Vs Vout Iout

0

2 4 6 8 10

Tabel 3. Hasil Percobaan Beban RC

Vref SCR

Input Output Bentuk Gelombang Vrms Irms Vm Vrms Vdc Irms Idc Vs Vout Iout

0

2 4 6 8 10

V. TUGAS

Buatlah laporan sementara berdasarkan hasil praktek yang telah anda dapatkan, kemudian buatlah laporan lengkap untuk dikumpul minggu depan

VI. ANALISIS

1. Hitung nilai rms dan rata-rata tegangan dan arus pada percobaan diatas dan bandingkan hasilnya dengan pengukuran.

2. Hitug daya ac dan daya dc penyearah 3. Tentukan sudut penyalaan dan pemadaman SCR pada setiap variasi tegangan

referensi penyalaan SCR 4. Bandingkan hasil percobaan anda dengan penyearah setengah gelombang tidak

terkendali. Jelaskan perbedaannya! 5. Jelaskan hubungan perubahan tegangan referensi penyalaan SCR dengan mode

operasi penyearah (CCM dan DCM)

Gambar6. Konfigurasi rangkaian pada panel thyristor

63

Gambar 7. Konfigurasi rangkaian pada panel