Analisis HarmonisaSinyal Nonsinus

Penyediaan energi listrik pada umumnya dilakukan dengan menggunakan sumber tegangan berbentuk gelombang sinus. Arus yang mengalir diharapkan juga berbentuk gelombang sinus pula. PengantarNamun perkembangan teknologi yang terjadi di sisi beban membuat arus beban tidak lagi berbentuk gelombang sinus. Bentuk-bentuk gelombang arus ataupun tegangan yang tidak berbentuk sinus, namun tetap periodik, tersusun dari gelombang-gelombang sinus dengan berbagai frekuensi; bentuk gelombang ini tersusun dari harmonisa-harmonisa

Sinyal Nonsinus Pembebanan Non Linier Tinjauan Di Kawasan Fasor Dampak Harmonisa Pada Piranti Harmonisa Pada Sistem Tiga Fasa Cakupan Bahasan

Kita akan menggunakan istilah sinyal nonsinus untuk menyebut secara umum sinyal periodik yang tidak berbentuk sinus. Kita sudah mengenal bentuk gelombang seperti ini misalnya bentuk gelombang gigi gergaji dan sebagainya, namun dalam istilah ini kita masukkan pula pengertian sinus terdistorsi yang terjadi di sistem tenaga Sinyal NonsinusApabila persamaan sinyal nonsinus diketahui, tidaklah terlalu sulitmencari spektrum amplitudo dan spektrum sudut fasaApabila persamaan sinyal nonsinus sulit dtentukan, maka kita menentukan spektrum amplitudo sinyal dengan pendekatan numerik

Pendekatan Numerik

Sinyal Nonsinus, Pendekatan NumerikJika f(t) adalah fungsi periodik yang memenuhi persyaratan Dirichlet, maka f(t) dapat dinyatakan sebagai deret Fourier:dengan Koefisien Fourier

Sinyal Nonsinus, Pendekatan NumerikPendekatan Numerik Spektrum Sinyal NonsinusDengan penafsiran bentuk integral sebagai luas bidang, setiap bentuk sinyal periodik dapat dicari koefisien Fourier-nya, yang berarti pula dapat ditentukan spektrumnyaDalam praktik, sinyal nonsinus diukur dengan menggunakan alat ukur elektronik yang dapat menunjukkan langsung spektrum amplitudo dari sinyal nonsinus yang diukur

Sinyal Nonsinus, Pendekatan NumerikCONTOH-1.

Analisis Harmonisa Sinyal Nonsinus pada Contoh-1T0 = 0,02 stk = 0,0004 sKomp. searahFundamentalf0 = 1/T0 = 50 HzHarmonisa ke-3t AkLka0Lka1Lkb1Lka3Lkb30500,0004750,0250,0250,0020,0240,0060,00081000,0350,0340,0070,0290,0190,00121200,0440,0420,0140,0250,035:::::::0,0192-5-0,006-0,0060,002-0,0030,0050,0196200,0030,0030,0000,003-0,0010,02500,0140,014-0,0010,014-0,001

Jumlah Lk0,3980,0041,501-0,2120,211a019,90a1, b10,36150,05a3, b321,1821,13Ampli-1, 1150,051,57Ampli-3, 329,92-0,78

Elemen LinierdanSinyal Non-sinus

Sinyal Nonsinus, Elemen Linier Dan Sinyal NonsinusCONTOH-2. Satu kapasitor C = 30 F mendapatkan tegangan nonsinus pada frekuensi f = 50 Hz Relasi tegangan-arus elemen-elemen linier berlaku pula untuk sinyal nonsinus.

Sinyal Nonsinus, Elemen Linier dengan Sinyal Nonsinus Nilai Rata-Rata Nilai Efektif Untuk sinyal sinyal nonsinus

Kwadrat nilai rms harmonisa totalKwadrat nilai rms komponen fundamentalKwadrat nilai rms sinyal nonsinusSinyal Nonsinus, Elemen Linier dengan Sinyal Nonsinus Di sini sinyal nonsinus dipandang sebagai terdiri dari 2 komponen yaitu: komponen fundamental dan komponen harmonisa total

Contoh-3.Uraian suatu sinyal gigi gergaji sampai harmonisa ke-7 adalah:Maka:Sinyal Nonsinus, Elemen Linier dengan Sinyal Nonsinus Nilai efektif sinyal nonsinusNilai efektif harmonisa jauh lebih tinggi dari nilai efektif fundamental

Contoh-4.Pada penyearahan setengah gelombang nilai efektif komponen fundamental sama dengan nilai efektif komponen harmonisanya Sinyal Nonsinus, Elemen Linier dengan Sinyal Nonsinus

Contoh-5.Sinyal Nonsinus, Elemen Linier dengan Sinyal Nonsinus

Arus kapasitor i berupa arus berfrekuensi harmonisa ke-15 yang berosilasi pada frkuensi fundamentalSinyal Nonsinus, Elemen Linier dengan Sinyal Nonsinus

Contoh-6.Pada sinyal nonsinus, bentuk kurva tegangan kapasitor berbeda dengan bentuk kurva arusnya.Pada sinyal sinus hanya berbeda sudut fasanya.Sinyal Nonsinus, Elemen Linier dengan Sinyal Nonsinus

Daya Pada Sinyal Nonsinus Pengertian daya nyata dan daya reaktif pada sinyal sinus berlaku pula pada sinyal nonsinusDaya nyata memberikan transfer energi netto, sedangkan daya reaktif tidak memberikan transfer energi netto Jika resistor Rb menerima arus berbentuk gelombang nonsinusDaya nyata yang diterima oleh Rb adalaharus efektifnya adalahRelasi ini tetap berlaku sekiranya resistor ini terhubung seri dengan induktansi, karena dalam bubungan seri tersebut daya nyata diserap oleh resistor, sementara induktor menyerap daya reaktif. Sinyal Nonsinus, Elemen Linier dengan Sinyal Nonsinus

Contoh-7.Sinyal Nonsinus, Elemen Linier dengan Sinyal Nonsinus (contoh-6.)Prata2 = 202 W p = vipR = i2R = vRiR(kurva daya yang diserap R, selalu positif)(kurva daya masuk ke rangkaian, kadang positif kadang negatif)daya negatif = diberikan oleh rangkaian(daya reaktif)daya positif = masuk ke rangkaian

Sinyal Nonsinus, Elemen Linier dengan Sinyal Nonsinus Contoh-8.

ResonansiSinyal Nonsinus, Elemen Linier dengan Sinyal Nonsinus Karena sinyal nonsinus mengandung harmonisa dengan berbagai macam frekuensi, maka ada kemungkinan salah satu frekuensi harmonisa bertepatan dengan frekuensi resonansi dari rangkaian Frekuensi resonansi CONTOH-9.Generator 50 Hz dengan induktansi internal 0,025 H mencatu daya melalui kabel yang memiliki kapasitansi total sebesar 5 F Frekuensi resonansi Inilah frekuensi harmonisa ke-9

CoursewareAnalisis HarmonisaSinyal Nonsinus

Sudaryatno Sudirham