Download - PRAKTIKUM KONVERTER AC – DC THYRISTOR
PANDUAN PRAKTIKUM
PRAKTIKUM KONVERTER AC – DC
THYRISTOR
LABORATORIUM TEKNIK TENAGA LISTRIK
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO DAN TEKNOLOGI INFORMASI
UNIVERSITAS GADJAH MADA
YOGYAKARTA
TATA TERTIB/KETENTUAN P R A K T I K U M
KETENTUAN DAN TATA TERTIB :
• Praktikan dibagi k e dalam kelo mpo k-kelo mpo k masing- masing 3 ma hasisw a. Pembagian dilaksanakan pada praktikum yang pertama.
• Tiap kelompok akan menjalani 1 unit praktikum tiap pekannya.
• Praktikum akan dibagi ke dalam 2 tahapan : a. Pre-Tes (sesuai bab praktikumnya) : 30 menit b. Pelaksanaan Praktikum (Pengambilan Data) : 150 menit
• Praktikan harus sudah hadir di tempat 10 menit sebelum praktikum dimulai, jika terlambat lebih dari 10 menit tidak diperbolehkan mengikuti pretest. Apabila terlambat lebih dari 10 menit maka praktikan diharap mengganti jadwal praktikum di hari yang lain. Kemudian jika terlambat lebih dari 15 menit maka tidak diperkenankan inhal/mengganti praktikum pada hari lain.
• Dalam pelaksanaan praktikum, praktikan harus benar- benar aktif, serius, dan memperhatikan petunjuk-petunjuk asisten demi keamanan dan keselamatan bersama.
• Laporan Praktikum harus diselesaikan dan dikumpulkan paling lambat 1 (satu) minggu setelah pelaksanaan praktikum. Keterlambatan pengumpulan laporan akan dikenai sanksi yang melekat padanya.
• Inhal hanya diizinkan untuk praktikan yang berhalangan hadir dengan alasan yang jelas dan dengan Surat Izin yang ditunjukkan kepada Kepala Laboratorium Teknik Tenaga Listrik. Inhal dilaksanakan pada hari selanjutnya sesuai
kesepakatan dengan asisten dan dengan seijin Laboran.
• Perlu diperhatikan bahwa, inhal hanya diberikan 1 kali kesempatan dan batas maksimum inhal adalah 2 kali dengan konsekuensi yang melekat di dalamnya.
• Diwajibkan memakai sepatu dan kemeja (pemakaian kaos berkerah hanya disarankan), apabila memakai kaos oblog tak berkerah dan/atau memakai sandal dan/atau sepatu sandal, serta disarankan tidak memakai jaket. Apabila praktikan menggunakan/memakai salah satunya, praktikan akan diminta menggantinya.
PENILAIAN :
PRESENSI : 10 poin
PRAKTIKUM : 10 poin
PRE-TEST : 15 poin
LAPORAN : 35 poin
RESPONSI : 40 poin
+ TOTAL : 100 poin
DAFTAR ISI
PRAKTIKUM PENYEARAH TERKENDALI MENGGUNAKAN THYRISTOR
(SCR)
PENYUSUNAN LAPORAN PRAKTIKUM
LEMBAR PENGAMATAN
PENYEARAH TERKENDALI MENGGUNAKAN THYRISTOR (SCR)
1. Maksud dan Tujuan
Maksud:
a. Mengetahui kinerja pengoperasian penyearah terkendali
b. Mengetahui beberapa nilai: nilai time-averaged (linear), nilai
penyearahan (rectification value), nilai RMS (root-mean-square value),
ripple dan factor bentuk
Tujuan:
a. Menunjukkan dan mendeskripsikan time profile dari tegangan DC, arus
DC dan profil tegangan yang disearahkan untuk beberapa variasi beban
dan sudut penyulutan
b. Menentukan karakteristik pengendalian pada penyearah terkendali
c. Menentujan factor bentuk dan ripple
2. Prinsip Teoritis Penyearah Terkendali
Penyearah terkendali yang paling sederhana adalah menggunakan Silicon
Controlled Rectifier (SCR) atau lebih dikenal dengan istilah Thyristor. SCR
merupakan salah satu komponen power electronic yang sudah umum digunakan
sebagai saklar (switch). Pada dasarnya prinsip kerja mirip dengan transistor
untuk daya yang rendah, perbedaannya adalah SCR ini dapat digunakan pada
tegangan dan arus besar (daya besar). Secara struktur penyusunnya dan lambing
yang biasa digunakan dapat dilihat pada Gambar 1.1.
Gambar 1.1. Struktur dan Lambang SCR.
SCR ini memiliki karakteristik terhadap tegangan dan arus seperti yang tersaji
pada Gambar 1.2. Pada gambar tersebut tampak terlihat bahwa tegangan yang
dapat dilewatkan oleh SCR sangat dipengaruhi oleh besarnya arus gate yang
mencerminkan sudut penyulutan (gate angle atau firing angle).
Gambar 1.2. Kurva Karakteristik i-v SCR.
Penyearah terkendali yang menggunakan SCR secara umum dapat dirangkaian
seperti pada Gambar 1.3. Sehingga hasil penyearahan akan sepertihalnya
penyearahan menggunakan diode, tetapi pada rangkaian ini dapat
diatur/dikendalikan seperti yang disajikan pada Gambar 1.4. yang tampak
terpotong, bagian terpotong itulah yang merupakan bagian dari pengendalian
penyearahan ini.
Gambar 1.3. Rangkaian Sederhana Penyearah Terkendali Setengah Gelombang
dengan 1 SCR.
Gambar 1.4. Bentuk Gelombang Hasil Penyearahan Terkendali. (atas) Bentuk
Gelombang yang terpotong akibat firing angle. (bawah) Bentuk Gelombang Firing
Angle.
Pada praktikum ini akan dijalankan beberapa variasi pembebanan dari
penyearahan terkendali ini, yaitu:
- Beban Resistor murni
- Beban Resistor dan Induktor dipasang seri (beban linier)
- Beban Resistor dan Induktor dipasang seri (beban linier) ditambah
dengan diode free-wheeling
- Beban Non-linier, dalam praktikum ini digunakan motor DC
- Beban Non-linier, dalam praktikum ini digunakan motor DC, ditambah
dengan diode free-wheeling
Di dalam menghitung tegangan dan arus pada rangkaian penyearah terkendali ini
berlaku beberapa formula, yaitu:
i. Penyearah terkendali dengan beban Resistor murni
Untuk nilai rerata arus DC:
Untuk nilai RMS arus DC:
Nilai Rerata untuk tegangan DC:
Untuk nilai RMS tegangan DC:
Untuk nilai karakteristik transfer rerata tegangan DC:
ii. Penyearah terkendali dengan Beban Resistor dan Induktor dipasang seri
(beban linier)
Persamaan arus yang mengalir:
Nilai rerata Arus DC:
1 α
Nilai RMS arus DC:
iii. Penyearah terkendali dengan Beban Resistor dan Induktor dipasang seri
(beban linier) ditambah dengan diode free-wheeling
Arus yang melewati Thyristor:
Arus yang mengalur Diode:
Nilai rerata Arus DC secra teori:
iv. Penyearah terkendali dengan Beban Non-linier, dalam praktikum ini
digunakan motor DC
Pada dasarnya sama dengan kondisi Penyearah terkendali dengan Beban
Resistor dan Induktor dipasang seri (beban linier)
v. Penyearah terkendali dengan Beban Non-linier, dalam praktikum ini
digunakan motor DC, ditambah dengan diode free-wheeling
vi. Pada dasarnya sama dengan kondisi Penyearah terkendali dengan Beban
Resistor dan Induktor dipasang seri (beban linier) ditambah dengan diode
free-wheeling
Selain formula di atas, terdapat formula yang dapat digunakan diberbagai kondisi
pembebanan, yaitu: formula untuk karakteristik transfer, factor bentuk dan
ripple, seperti berikut:
- Untuk karakteristik transfer
- Faktor bentuk
- Ripple
1.3. Peralatan Praktikum
Pada praktikum ini akan digunakan beberapa peralatan yang berupa modul,
antara lain:
- Trafo AC 220V/90V/45V
- Power Supply 220 VAC
- Modul Thyristor/SCR
- Unit Kontrol
- Beban Resistif dan induktif
- Voltmeter dan Amperemeter
- Osciloskop
1.4. Skema Rangkaian Praktikum
1.5. Langkah Praktikum
Di dalam melaksanakan praktikum unit ini ada beberapa langkah yang harus
dilaksanakan, antara lain:
1. Baca dahulu modul dan bahan materi yang diperlukan
2. Buatlah simulasi rangkaian yang mewakili unit praktikum ini (boleh
menggunakan Matlab, Multisim, dan PowerSIM), hasil simulasi dicetak
dan disampaikan sebelum praktikum dimulai
3. Jalankan simulasi yang telah dibuat dirumah
4. Cek kelengkapan peralatan dan alat ukur
5. Rangkailah sesuai yang ada di skema rangkaian
6. Setelah selesai merangkai, harap menghubungi asisten untuk pengecekan
7. Perhatikan lembar pengamatan, lihat apa saja data yang dibutuhkan
8. Jalankan sesuai permintaan lembar pengamatan, dan catatlah data yang
dibutuhkan dengan mengubah-ubah sudut penyulutan (gate) pada
thyristor untuk beberapa macam beban
9. Pengamatan yang dilakukan terdiri atas:
a. Besar dan bentuk gelombang tegangan input atau primer trafo
b. Besar dan bentuk gelombang tegangan sekonder trafo
c. Besar dan bentuk gelombang tegangan output penyearah
terkendali
d. Besar arus input dan arus output penyearah terkendali
10. Buatlah kesimpulan sementara, kemudian fotokopi lembar pengamatan
(asli untuk praktikan dan fotokopi untuk asisten)
1.6. Pertanyaan
1. Apa yang terjadi jika ripple tidak segera ditanggulangi?
2. Apa guna diode free-wheeling? Jelaskan prinsip kerjanya?
3. Apa kegunaan thyristor secara umum?
4. Sebutkan keuntungan dan kelemahan thyristor?
PENYUSUNAN LAPORAN
PRAKTIKUM
I. KERANGKA LAPORAN PRAKTIKUM
1. Bagian Awal Laporan Praktikum
Judul praktikum disesuaikan dengan judul unit praktikum yang dilaksanakan
dan dibuat laporannya. Pada bagian ini terdiri atas:
- Cover Sampul Praktikum-harus berlogo UGM
- Judul unit praktikum
- Nama dan NIM praktikan
- Tanggal praktikum dan sesi praktikum
Pada bagian ini diperbolehkan dalam bentuk cetak/printing
2. Pendahuluan
Pendahuluan ini terdiri atas:
- Dasar teori
Tulislah dasar teori seperlunya yang sangat menunjang penulisan pada
bagian pembahasan. Bagian ini dapat menyadur dari buku maupun
sumber referensi lainnya yang nantinya ditulis pada bagian Daftar
Pustaka
- Skema Praktikum
Gambarlah rangkaian yang digunakan pada praktikum yang dijalankan,
baik rangkaian sederhana, rangkaian ekuivalen, dan rangkaian lengkap.
Pada bagian Pendahuluan ini harus berupa tulisan tangan dan tidak
diperkenankan menggunakan metode cetak/printing.
3. Pembahasan
Pada bagian ini terdiri atas:
- Grafik hasil pengamatan
Hasil pengamatan yang diperoleh selama praktikum
divisualisasikan/digambarkan ke dalam suatu grafik (jumlah dan
komposisi grafik terserah praktikan)
- Pembahasan hasil pengamatan
Bagian ini merupakan bagian batang tubuh dari laporan praktikum.
Pada bagian ini harus menjelaskan apa saja yang terjadi dan penyebab
terjadinya kejadian yang muncul selama praktikum. Serta menjelaskan
hasil praktikum yang telah dilaksanakan. Penjelasan dan pembahasan
pada bagian ini harus sejelas-jelasnya namun jangan terlalu banyak.
Pada bagian ini harus ditulis dengan tangan dan tidak diperbolehkan
menggunakan metode cetak/printing.
4. Kesimpulan
Pada bagian ini menyajikan kesimpulan dari hasil pembahasan yang
disajikan pada bagian sebelumnya. Kesimpulan bukan merupakan
ringkasan pembahasan, sehingga simpulkan secara tepat apa yang
dibahas. Bagian ini juga harus ditulis tangan dan tidak diperkenankan
menggunakan metode cetak/printing.
5. Jawaban Pertanyaan
Pada bagian ini merupakan bagian jawaban atas pertanyaan yang
diberikan kepada praktikan yang diambil dari panduan praktikum untuk
setiap unitnya. Bagian ini harus mutlak ada dan harus berupa tulisan
tangan (tidak diperkenankan berupa hasil cetak/printing termasuk
fotokopi)
6. Daftar Pustaka
Merupakan bagian dari laporan praktikum yang menyajikan sumber
referensi yang digunakan praktikan untuk menyusun bagian pendahuluan
dan pembahasan. Bagian ini harus mutlak ada dan harus berupa tulisan
tangan (tidak diperkenankan berupa hasil cetak/printing termasuk
fotokopi)
7. Lampiran Laporan Sementara (Hasil Pengamatan)
Hasil pengamatan/laporan sementara dilampirkan sebagai bukti praktikan
telah melaksanakan praktikum sesuai unit yang dilaksanakan. Apabila
bagian ini tidak ada maka laporan praktikum dinyatakan ditolak.
Kerangka laporan ini bersifat mutlak dan harus ada pada setiap laporan
praktikum. Apabila salah satu poin di atas tidak terdapat di dalam laporan
praktikum maka laporan praktikum akan tetap diterima tetapi akan
mengalami pengurangan nilai laporan.
II. KETENTUAN DAN TATA TERTIB LAPORAN PRAKTIKUM
1. Batas pengumpulan laporan praktikum adalah 1 (minggu) tanpa ada
toleransi, apabila melanggar akan dikenakan sanksi yang berlaku.
2. Laporan praktikum adalah hasil karya individu yang dapat/bisa
merupakan hasil diskusi bersama (tapi bukan hasil karya bersama),
apabila terdapat laporan praktikum yang mem-fotokopi, menyalin,
menyadur, meng-plagiat akan dikenakan sanksi.
3. Apabila hendak menggunakan laporan praktikum praktikan lain sebagai
referensi harus mencantumkan laporan praktikum referensi. Apabila
tidak mencantumkan namun diketahui terdapat kemiripan atau
kesamaan dengan laporan praktikum praktikan lain, maka akan dicap
sebagai plagiat (lihat poin ke-2 di atas).
4. Laporan praktikum harus menggunakan kertas HVS-A4 dan menggunakan
tinta hitam, apabila tidak sesuai maka diminta untuk menyesuaikan.
5. Sanksi yang berlaku:
a. Apabila terlambat mengumpulkan laporan;
i. Kurang dari 1 jam : pengurangan nilai pada bagian
kedisiplinan
ii. Lebih dari 1 jam : pengurangan nilai total laporan pada unit
bersangkutan
iii. Lebih dari 1 hari : pengurangan nilai total laporan
mencapai 50% dari poin yang diperoleh
iv. Hingga akhir masa praktikum belum mengumpulkan maka
nilai praktikum tidak akan dikeluarkan hingga melengkapi
kekurangan yang ada
b. Apabila mem-fotokopi, menyalin, mem-plagiat laporan praktikum
praktikan lain, maka:
i. Membagi nilai maksimal yang diperoleh dengan jumlah
laporan yang sama (isi dan tulisannya)
ii. Pengurangan nilai total laporan praktikum
iii. Pemberian nilai 0 (nol) pada nilai total laporan praktikum
iv. Pembatalan nilai harian untuk unit yang bersangkutan
III. CONTOH COVER PRAKTIKUM
LEMBAR PENGAMATAN
Laporan Sementara
PENYEARAH TERKENDALI MENGGUNAKAN THYRISTOR (SCR)
Data Hasil Pengamatan:
Sudut Penyulutan
0
30
60
120
Pembebanan
R
R+L
M
R
R+L
M
R
R+L
M
R
R+L
M
Satuan
Tegangan (V)
Arus (I)
Kecepatan (n)
Bentuk Gelombang Tegangan Output
R
R+L
M
Analisis hasil pengamatan:
...............................................................................................................................
...............................................................................................................................
...............................................................................................................................
...............................................................................................................................
...............................................................................................................................
...............................................................................................................................
...............................................................................................................................
...............................................................................................................................
...............................................................................................................................
...............................................................................................................................
...............................................................................................................................
............................................................................................................................... ...............................................................................................................................
...............................................................................................................................
...............................................................................................................................
...............................................................................................................................
Kesimpulan: ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ...............................................................................................................................
...............................................................................................................................
Tanggal:
Nama Praktikan: NIM
1. ……………………….. (……………)
2. ……………………….. (……………)
3. ……………………….. (……………)
Asisten:
1. ………………….
2. ………………….