laporan [email protected]

LAPORAN HASIL PRATIKUMTEKNIK PENGGERAK

Judul : AC-DC ConverterNama : Rusman SolinNIM: 2013304110Semester/Kelas: III\I MA Dosen : Rachmad Ikhsan, S. ST Tanggal : 15-20 Maret 2015

POLITEKNIK ACEHTeknik mekatronika

DAFTAR ISII. Dasar TeoriI.1. DefinisiII. Alat Dan BahanIII. Langkah KerjaIV. Gambar RangkaianV. HasilVI. AnalisaVII. Kesimpulaan

Daftar Pustaka

I. Dasar TeoriPower supply atau dalam Bahasa Indonesia lebih dikenal dengan istilah satu daya berfungsi untuk menkonversikan satu bentuk sumber listrik ke beberapa- beberapa bentuk tegangan dan arus yang dibutuhkan oleh satu atau lebih beban listrik. Sistem satu-daya modern saat ini bekerja dalam mode pensaklaran, switching, dan mempunyai efisiensi yang jauh lebih tinggi dibandingkan dengan sistem satu-daya linier. Salah satu komponen utama dari sistem satu daya mode pensaklaran adalah Converter.Converter berlaku mengubah tegangan AC tertentu ke tegangan DC. Tidak ada peningkatan ataupun pengurangan daya masukan selama pengkonversian bentuk energi listriknya, sehingga secara ideal persamaan dayanya dapat dituliskan dengan persamaan sebagai berikut :Pin = Pout + Plosses.

Konverter AC-DC dapat dibagi menjadi 2 kategori besar, yaitu yang terisolasi dan yang tak terisolasi. Kata isolasi disini secara sederhana bermakna adanya penggunaan trafo(isolasi galvanis) antara tegangan masukan dan tegangan keluaran konverter AC-DC. Beberapa sumber menyebutkan bahwa konverter AC-DC yang tak terisolasi dengan istilahdirect converter, dan konverter yang terisolasi dengan istilah Indirect Converter.

II. Alat dan Bahan1. Software PSIM2. Seperangkat Computer/ Laptop3. Mouse

I. Langkah Kerja1. Menghidupkan Computer2. Buka Windows Explorer3. Buka aplikasi PSIM, klik new untuk mebuka lembar kerja.4. Klik komponen-komponen yang akan digunakan. Seperti: trafo, diode, amperemeter, resistor, thrystor, dll.5. Hubungkan rangkaian seperti pada gambar rangkaian.6. Cek kembali rangkaian yang telah dibuat. Kemudian klik dua kali untuk mengisi nilai komponen.7. Klik perintah simulate. Pilih pada submenu simulate control. Atur total time yang sesuai.8. Setelah dicek semua rangkaian klik pada RUN PSIM untuk mengecek rangkaian. Setelah itu akan muncul kotak dialog hasil pengecekan rangkaian apabila masih ada kesalahan pada rangkaian. Diharapkan untuk mengecek kembali.9. Apabila kotak dialog hasil pengecekan rangkaian sudah complete. Klik pada RUN SIMVIEW untuk melihat hasil outputnya.10. Pilih Iout untuk melihat hasil dari arus output.11. Pilih Vout untuk melihat hasil dari Tegangan output.12. Klik measure kemudian klik pada Iout atau Vout yang berada diatas gelombang yang akan dilihat rms valuenya dan average valuenya.13. Kemudian catat hasilnya pada tabelKemudian ikuti langkah 3 sampai 10, dan tuliskan Analisa dan Kesimpulan masing-masing Rangkaian dan hasil rangkaian nya.

1. Rangkaian Semi converter 1 phasa1.1. Gambar Rangkaian Semi Converter 1 Phasa

1.2 Hasil

1.3Hasil PengukuranNoHasilAverage ValueRms Value

1Input tegangan-0,00000115466 volt155,83volt

2Arus Output14,0021 ampere0,220028 ampera

3Tegangan Output70.0104 volt110.014volt

1.4 Analisa

Pada saat siklus positive,arus nya dapat mengalir melalui dioda 1,maka dapat membentuk gelombang.Dan saat siklus negative, arus nya tidak dapat mengalir melalui dioda1,maka gelombang nya tidak dapat berbentuk.

1.5 KesimpulanDari hasil analisa di atas dapat kita simpulkan, Bahwa dioda sangat berpengaruhi dalam rangkaian tersebut. Dan saat merangkai full converter 1 phasa harus di dahului tegangan input, agar gelombang nya dapat berbentuk dengan sempurna.

2. Rangkaian Full Converter 1 Phasa Tidak Terkontrol2.1. Gambar Rangkaian Full Converter 1 Phasa Tidak Terkontrol

2.2. Hasil Kerja

2.3. Hasil Pengukuran

NoHasilAverage ValueRms Value

1Input tegangan-0,00000170479 volt155.583 volt

2Arus output0.215525 ampere0.39358 ampere

3Tegangan output-0,00000170479 volt155,583 volt

2.4. AnalisaDari hasil pratikum Rangkaian Full Converter 1 Phasa Tidak Terkontrol di atas dapat kita analisakan,bahwa bahwa saat siklus positive, Tegangan dapat mengalir melalui 4 dioda tersebut, melaluidioda 1 dan dioda 4,sehingga gelombang sinus dapat terbentuk dengan sempurna,dan sebalik nya, saat siklus negative, tegangan nya tidak dapt mengalir melalui dioda 1 dan dioda 4,melainkan melalui dioda 3 dan 2, akan tetapi gelombang nya dapat tampil,tetapi tidak sempurna /gelombang nya terbalik.

2.5. KesimpulanDari analisa diatas dapat kita simpulkan, bahwa pada rangkaian full converter 1 phasa tidak terkontrol,kita menggunakan 4 dioda,sehingga tegangan nya dapat mengalir melaui dioda 1 dan 4,sehingga gelombang nya dapat terbentuk dengan sempurna. Dan rangkaian full converter 1 phasa tidak terkontrol ini,tidak jauh beberbeda dengan Rangkaian semi full converter 1 phasa, hanya saja membedakan sumbernya saja,yang dimana rangkaian ini di dahului arus inpout nya.

3. Rangkaian Rangkaian Full Converter 3 Phasa3.1. Gambar Rangkaian Full Converter 3 Phasa

3.2.Hasil

3.3.Hasil pengukuranNoHasilAverage ValueRms Value

1Tegangan Output297,077 volt297,340 volt

2Arus Output1,35035 ampere1,3554 ampere

3Tegangan input 10,00000144346 volt127,033 volt

4Tegangan input 20,088965 volt127,009 volt

5Tegangan input 3-0,0388959 volt127,009 volt

6Arus input 1-0,77713 ampere1,46011 ampere



3.4. AnalisaDari hasil pratikum rangkaian Full Converter 3 Phasa di atas dapat dianalisakan, bahwa tegangan output yang dihasilkan oleh rangkaian tersebut, lebih besar di bandingkan dengan rangkaian 1 phasa tidak terkontrol, akan tetapi tegangan Vout lebih besar dibandingkan dengan rangkaian semi converter 1 phasa, dan pada gelombang Vin 1,tertera sangat sempurna di bandingkan dengan Vout 2 dan Vout 3. 3.5. KesimpulanDari analisa diatas dapat kita simpulkan bahwa pada rangkaian Full Converter 3 Phasa kita menggunakan kan 6 dioda dan satu TF 3 YY, yang dimana komponen tersebut sangat berpengaruhi gelombang sinus Vin1,Vin 2,dan Vin3, Dan jika pada rangkaian Full Converter 3 phasa ini tidak ada komponen tersebut,maka gelombang sinus Vin1,Vin 2,dan Vin3 tidak bisa tampil dengan sempurna, dan pada rangkaian ini didahului Tegangan Input nya.

4. Rangkaian Semi Converter 3 Phasa tidak terkontrol.4.1 Gambar Rangkaian Semi Converter 3 Phasa tidak terkontrol.

4.2Hasil

4.3. Hasil PengukuranNoHasilAverage ValueRms Value

1Iout0,170084 ampere0,274557 ampere

2Vout148,546 voul151,006 voul

3Iin 10,820139 ampere1,01287 ampere

4Iin 2-0,409939 ampere0,720788 ampere


6Vin 1-0,00000144349 voul127,033 voul

7Vin 20,038895 voul127,009 voul

8Vin 3-0,0388959 voul127,009

4I.4. AnalisaDari Hasil Pratikum Rangkaian Semi Converter 3 Phasa tidak terkontrol diatas dapat kita analisakan, bahwa Vout nya lebih besar dan lebih banyak di bandingkan dengan Rangkaian semi converter,Seperti biasanya V out dari full converter lebih besar, dan gelombang V out juga lebih banyak, dari semi converter.Disebut Rangkaian Semi converter 3 Phasa tidak terkontrol dikarna kan, pada rangkaian ini menggunakan komponen VSIN 3 dan TF 3 YY dan Cuma menggunakan 3 dioda.

4.5. KesimpulanDari analisa diatas dapat kita simpulkan, bahwa gelombang Iuot dan Vout nya gelombang R adalah gelombang yang normal karena awal mulai start gelombang di mulai dari nol. Dan pada rangkaian hasil output gelombang start gelombangnya agak tebal karena keluaaran dari arus dan tegangannya ke trafo.

5. Rangkaian Full Converter 1 Phasa terkontrol5.1. Gambar Full Converter 1 Phasa terkontrol

5.2. Hasil

5.3. Hasil pengukuranNoHasilAverage ValueRms Value

1Vout93,8506 volt131,281 volt

2Iout0.0469253 ampere0,0656406 ampere

3Iin1,42353 ampere1,75649 ampere

4Vin-0,0000031774 volt155,576 volt

5.4. AnalisaDari hasil pratikum diatas bahwa converter terkontrol penyearah gelombang setengah terkontrol di rancang dengan menggunakan 2 thyrisor dan 2 buah dioda bridge dengan mengrangkaiankan penyearah setengah terkontrol digunakan sebagai inputan tegangan medan pada motor DC. Rangkaian setengah terkontrol sepeti yang kita uji pada rangkaian AC dan DC.

5.5. KesimpulanDari analisa di atas dapat di simpulkan,bahwa gelombang nya dapat terbentuk dengan penyearah karna di pengaruhi thyristor, sehinga gelombang nya dapat di searahkan. Dan pada Rangkaian kita menggunakan komponen trhyrisor.

6.Rangkaian Full Converter 3 Phasa terkontrol6.1. Gambar Rangkaian Full Converter 3 Phasa terkontrol

6.2. Hasil







6Vin 1-0,00000192524 volt127,028 volt

7Vin 20,02592665 volt127,012 volt

8Vin 3-0,02596263 volt127,012 volt

6.4. AnalisaDari hasil pratiku diatas dapat di analisakan bahwa full converter 3 phasa terkontrol itu tergantung pada frekuensi pada FG (functional Generator). Hal ini di sebabkan penggunaan thyristor pada rangakain full converter sehingga gelombang terlihat terputus, hal ini telah dibuktikan pada hasil pratikum. Selain itu, kita juga bisa menambahkan / mengurangi gelombang sinus yang di tampilkan simulasi SIMVIEW dengan cara mengubah frekuensi dan derajat pada FG (functional generator).6.5. KesimpulanDari analisa di atas dapat disimpulkan bahwa, kita bisa menggunakan 3 buah FG (funcitional generator) saja pada rangkaian full converter 3 phasa terkontrol dengan cara menyambungkan 2 buah SCR ( silicion controlled rectifier) Thyristor dengan 1 buah FG (funcational generator) sekaligus,tetapi harus dengan logika yang kuat agar rangkaian yang kita buat tersebut benar dan sesuai keinginan kita. Dan apa bila saat kita menggunakan SIMVIEW untuk menampilkan gelombang sinus dari rangkaian converter 3 phasa terkontrol tersebut mengeluarkan harmonisa ( gangguan arus), maka kita harus memperbaiki frekuensi dan derajat pada FG (funcational generator). Dan pada rangkaian ini kita menggunakan trapo 3 phasa Y/D (Wye/Delta dan D/y (Delta/Wye,akan tetapi rangkaian nya berbeda, apa bila sama rangkaian, saat kita jalankan simulasi pada SIMVIEW, maka gelombang sinus nya berbeda.

7.Rangkaian Semi Converter 1 Phasa menggunakan Kapasitor7.1. Gambar Rangkaian Semi Converter 1 Phasa menggunakan Kapasitor

7.2. Hasil

7.3. Hasil pengukuran

NoHasilAverage ValueRms Value




4Vin-0,0000057969 volt155,576 volt

7.4. Analisa Dari hasil pratikum diatasa dapat kita analisakan, bahwa pada Rangkaian semi converter 1 phasa menggunakan kapasitor tidak jauh berbeda dengan rangkaian semi converter 1 phasa,hanya saja membedakan gelombang sinus Vout, Iout, dan Iin nya saja,sedangkan gelombang sinus Vin nya sama dengan gelombang sinus Vin semi converter 1 phasa yang tidak menggunakan kapasitor.

7.5. KesimpulanDari analisa diatas dapat kita simpulkan,bahwa pada rangkaian ini kita menggunakan komponen kapasitor,yang berfungsi sebagai penyimpan tegangan atau tahan pada rangkaian tersebut, sehingga bisa menapilkan gelombang seperti yang tertera di atas, dan semakin besar kapasitor yang kita gunakan, maka gelombang sinus nya bagus, dari pada tidak menggunakan capasitor.

8. 8Rangkaian full 1 phasa tidak terkontrol menggunakan Kapasitor8.1. Gambar Rangkaian full 1 phasa tidak terkontrol menggunakan Kapasitor

8.2. Hasil

8.3. Hasil penukuranNoHasilAverage ValueRms Value

1Vout213,352 voul0,515488 voul



4Vin-0,0000478132 volt155,576 volt

8.4. AnalisaDari hasil pratikum diatas dapat kita analisakan, Rangkaian full 1 phasa tidak terkontrol menggunakan Kapasitor gelombang sinus nya tidak jauh berbeda dengan rangkaian Semi Converter 1 Phasa menggunakan Kapasitor, seperti yang sudah kita peratikum kan sebelum nya,karna rangkaian ini menggunakan kapasitor juga.

8.5. KesimpulanDari analisa diatas dapat kita simpulkan bahwa,pada rangkaian ini kita menggunakan kapasitorjuga, jadi penggunaan kapasitor sangat mempengaruhi tegangan / arus nya.

9.Rangkaian full Converter 3 Phasa menggunakan Kapasitor9I.1. 9Gambar Rangkaian Converter 3 Phasa menggunakan Kapasitor

9.2. Hasil







6Vin 1-0,0000000167406 volt63,5165 volt

7Vin 2194,827 Volt63,5045 volt

8Vin 3-0,0194827 volt63,5045 volt

9.4. Analisa

Jika kita lihat hasil grafik gelombang di atas ketika menggunakan kapasitor 4700u pembacaan gelombang nya terlihat, namun ketika menggunakan kapasitor yang nilainya 470u pembacaan gelombang hamper tidak bisa di baca

9.5. Kesimpulan

Jadi ketika menggunakan kapasitor yang nilai teganganya rendah gelombang masih dapat dibaca namun jika nilai tegangan di kapasitornya semakin besar semakin sulit untuk dibaca hasil pengukurannya, jadi besar kecilnya tegangan nilai pada kapasitor sangat mempengaruhi hasil Vout pada grafik, dan pada rangkaian ini kita menggunakan 1 kapasitor dan 6 dioda.

10.Rangkain Semi Konverter 3 Phasa Tidak Terkontrol Dengan Kapasitor`10.1. Gambar Rangkaian

10.2. Hasil Rangkaian

10.3. Hasil Pengukuran

NoHasilAverage ValueRMS Value

1Input tegangan 10,000000168845 Volt63.5125 Volt

2Input tegangan 20,00972175 Volt63,5125 Volt

3Input tegangan 3-0,009721 Volt63,5125 Volt

4Arus output0,28658 Ampere0,287455 Ampere

5Tegangan output131,955 Volt133,2Volt

10.4. AnalisaDari hasil pratium diatas dapat di analisakan ketika diberi nilai 1000 pada kapasitor, rangkaian tidak dapat terbaca dan muncul kalimat seperti berikut eror can not code -1

10.5. KesimpulanJadi dapat disimpulkan, ketika nilai kapasitor tidak terbaca ketika di run PSIM itu karna satuannya tidak dicantumkan kedalam nilai kapasitor.

11. Rangkaian Full Converter 1 phasa Terkontrol menggunakan Kapasitor11.1 Gambar Rangkaian Full Converter 1 phasa Terkontrol menggunakan Kapasitor

11.2 Hasil Rangkaian

11.3. Hasil pengukaran

No Hasil Average ValueRMS value

1Arus output0.0999040 Ampere0..104747 Ampere

2Tegangan output199.808 Volt209.494 Volt

3Input tegangan-0.00000340522 Volt155.583 Volt

11.4. Analisa

Dari hasil pratikum diatas dapat kita analisakan bahwa Pada rangkaian ini, gelombangnya terbaca, dan gelombang nya mengisi begitu cepat dan pada saat membuang itu begitu lama. Dan nilai full converter 1 phasa jauh lebih kecil outputannya dibandingkan dengan 3 phasa.

11.5Kesimpulan

Dari analisa diatas dapat kita simpulkan bahwa pada rangkaian 1 phasa outputannya jauh lebih kecil karena nilai kapasitor dan resistor mendekati. Dan juga gelombang nya terpotong banyak,di karena kan menggunakan kapasitor juga,dan rangkaian ini yang sangat mempegaruhi gelombang nya dikarenakan menggunakan 4 Thystor dan 1 katoda.

12.Rangkaian Full Converter 3 phasa Terkontrol menggunakan Kapasitor12.1. Gambar rangkaian converter 3 phasa terkontrol menggunakan kapasitor

12.2. Hasil

12.3. Hasil penugkuran NoHasilAverage ValueRMS value

1Arus Output-0.000000142109 Ampere0.652821 Ampere

2Tegangan Output306.462 Volt326.410 Volt

3Iin 1-0,0000308231 Volt127.033 Volt

4Iin 20,0389106 Volt127,033 Volt

5Iin 3-0.038815 Volt127.033 Volt

12.4. AnalisaDari hasil pratikum diatas dapat kita analisakan, bahwa rangkaian converter 3 phasa jauh lebih besar Iout dan Vout nya,dan tidak jauh berbeda dengan gelombang rangkaian Full Converter 1 phasa Dengan Kapasitor. Dan pada rangkaian ini juga gelombang outputannya sudah berbentuk lurus.

12.5KesimpulanDari analisa diatas dapat kita simpulkan, bahwa rangkaian nya tidak jau berbeda dengan rangkaian full converte 1 phasa menggunakan kapasitor,hanya saj pada rangkaian ini, kita menggunakan 6 Thystor dan 1 kapasitor,dan pada rangkaian ini juga terlihat gelombang lurus. Walaupun gelombang sudah berbentuk lurus, Gelombang tetap dibaca mengisi cepat dan membuang lama karna kapasitornya ideal. Dan faktor kapasitor yang terlalu besar dan resistor yang sangat kecil membuat gelombang outputnya lurus.

Daftar Pustaka

1. Cyril W. Lander (1981), Power Electronics 2. DA Badley (1995), Power Electronics 3. PC. Sen (1985). Principles of Electrical Machines and Power Electronics.4. Mohan (1989), Power Electronics, Converter Application and Design.5. Badan Standarisasi Nasional, Persyaratan Umum Instalasi Listrik 2000, Yayasan PUIL, Jakarta. 2002.

6. Brown, Mark, Practical Troubleshooting Electrical Equipment and Control Circuit, Newnes Linacre, Jordan Hill, Oxford, 2005

7. Deutsche Gesellschahft fur Zusammenarbeit (GTZ), Tables for the Electric Trades, Eschborn, Deutchland, 1993.

8. Kasatkin, A., Basic Electrical Engineering. Peace Publisher, Moscow, 1960.

9. Klockner, Muller, Automatisieren und Energie verteilen Schaltungbuch, Postfach, Deutchland.

10. Munthe, Brayan, Karakteristik Motor Listrik, PPPPTK BMTI Bandung, 2010.

11. Munthe, Brayan, Kontrol Magnetik, PPPPTK BMTI Bandung, 2009.

12. Pakpahan, F. Masse, Rangkaian Kontrol Magnetik, Instalasi Listrik TEDC Bandung, 1997. 13. PPPG Teknologi Bandung, Electrical Machine Control, 2006

laporan [email protected]

Documents