LAPORAN PRAKTIKUM

KUALITAS DAYA

MEMBANDINGKAN METER ANALOG DAN TRUE RMS PADA PENGUKURAN BEBAN LINEAR 1 FASA

DOSEN : PALILING

NAMA

ADDY PARAMA ARTA

NRP

1310137001

KEMENTRIAN PENDIDIKAN NASIONAL DAN KEBUDAYAAN

POLITEKNIK ELEKTRONIKA NEGERI SURABAYA

PROGRAM STUDI TEKNIK ELEKTRO INDUSTRI

DEPARTEMEN TEKNIK ELEKTRO

2014

MEMBANDINGKAN METER ANALOG DAN TRUE RMS PADA PENGUKURAN BEBAN LINEAR 1 FASA

I. Tujuan :

1. Pratikan dapat memahami prinsip dasar pengukuran daya arus bolak balik dengan

meter analog dan meter true rms.

2. Pratikan dapat menganalisa dan menyimpulkan perbedaan hasil pengukuran meter

analog dan meter true rms untuk pengukuran beban linear 1 fasa.

II. Dasar Teori

Watt meter satu fasa terbuat dari :

Elektrodinamometer dipakai secara luas dalam pengukuran daya. Peralatan tersebut

dapat digunakan daya searah (dc) maupun bolak balik (ac) untuk setiap gelombang

tegangan dan arus dan tidak terbatas pada gelombang sinus saja. Elektrodinamometer

dapat digunakan sebagai voltmeter atau amperemeter terdiri dari kumparan – kumparan

yang diam dan yang berputar dihubungkan secara seri, karena itu bereaksi terhadap efek

kuadrat arus. Bila digunakan sebagai alat ukur daya satu fasa, kumparan – kumparan

dihubungkan dengan cara yang berbeda seperti terlihat pada gambar 1 dibawah.

Kumparan – kumparan yang diam atau kumparan – kumparan medan ditujukkan sebagai

dua elemen terpisah yang dihubungkan secar seri dan membawa arus jala – jala total (ic).

Kumparan yang berputar yang ditempatkan didalam medan magnet membawa arus kecil

(ip). Arus sesaat didalam kumparan yang berputar adalah ip = e / Rp, dimana e adalah

tegangan sesaat pada jala – jala, dan Rp adalah tahanan total kumparan berputar beserta

tahan serinya. Defleksi kumparan putar sebanding dengan perkalian ic dan ip dan untuk

defleksi rata – rata selama satu periode dapat dituliskan :

(1.1)

Dimana :

Ɵrata – rata = Defleksi sudut rata – rata dari kumparan

K = Konstanta instrument

Ic = Arus sesaat didalam kumparan – kumparan medan

Ip = Arus sesaat didalam kumparan potensial

Dengan menganggap sementara Ic sama dengan arus beban I (secara actual Ic = Ip + I)

dan menggunakan nilai Ip = e / Rp, jadi persamaan ( 1.1 ) berubah menjadi :

(1.2)

Menurut definisi daya rata – rata di dalam suatu rangkaian adalah :

(1.3)

Yang menunjukkan bahwa elektrodinamometer yang dihubungkan dalam konfigurasi

gambar 1. Mempunyai defleksi yang sebanding dengan rata – rata. Jika e dan i adalah

besaran sinus dengan bentuk e = Emsinωt dan I = Imsin(ωt +Ɵ), persamaan (1.2) berubah

menjadi

(1.4)

Dimana E dan I menyatakan nilai – nilai rms tegangan dan arus, serta Ɵ menyatakan sudut fasa antara tegangan dan arus. Persamaan (1.2) dan (1.3) menunjukkan bahwa elektrodinamometer mengukur daya rata – rata yang disalurkan pada beban.

Wattmeter mempunyai satu terminal tegangan dan arus yang ditandai dengan “+”. Bila terminal arus yang ditandai dihubungkan ke jala – jala masuk dan terminal tegangan ke sisi

jala – jala dimana kumparan arus dihubungkan, alat ukur selalu akan membaca naik bila daya dihubungkan ke beban. Jika untuk suatu alasan (seperti dalam metoda dua wattmeter untuk mengukur daya 3 fasa) jarum membaca mundur, sambungan arus (bukan sambungan tegangan) harus dipertukarkan.

Wattmeter elektrodinamometer membutuhkan sejumlah daya untuk mempertahankan medan magnetnya, tetap biasanya sangat kecil dibandingkan terhadap daya beban sehingga dapat diabaikan. Jika diperlukan pembacaan daya yang tepat, kumparan arus harus membawa arus beban yang tepat pula. Dengan menghubungkan kumparan potensial ke titik A seperti pada gambar 1, tegangan beban terukur dengan tepat tetapi arus yang melalui kumparan – kumparan medan lebih besar sebanyak Ip. Berarti wattmeter membaca lebih tinggi sebesar kehilangan daya tambahan didalam rangkaian potensial. Tetapi jika kumparan potensial dihubungkan ke titik B gambar 1, kumparan medan mencatat arus beban yang tepat, tetapi tegangan pada kumparan potensial akan lebih besar sebanyak penurunan tegangan pada kumparan – kumparan medan juga wattmeter akan mencatat lebih tinggi, tetapi dengan kehilangan sebesar I2R di dalam kumparan – kumparan medan . cara penyambungan yang tepat bergantung pada situasi. Umunya sambungan kumparan potensial pada titik A lebih diingikan untuk beban - beban arus tinggi, tegangan rendah. Sedangkan sambungan kumparan potensial pada titik B lebih diinginkan untuk beban – beban arus rendah dan tegangan tinggi.

Diagram wattmeter terkompensasi yang mana efek arus didalam kumparan potensial dihilangkan oleh arus dalam kumparan kompensai.

Kesulitan dalam menempatkan sambungan kumparan potensial diatasi dengan wattmeter yang terkompensasi seperti ditunjukkan pada gambar 2. Kumparan arus terdiri dari dua kumparan, masing – masing mempunyai jumlah lilitan yang sama. Salah satu kumparan menggunakan kawat besar yang membawa arus beban ditambah arus untuk kumparan potensial. Gulungan lain menggunakan kawat kecil (tipis) dan hanya membawa arus ke kumparan tegangan. Tetapi arus ini berlawanan arah dengan arus didalam gulungan besar,

sehingga menyebabkan fluksi yang berlawanan dengan fluksi utama. Berarti efek Ip dihilangkan dan wattmeter menujukkan daya yang sesuai.

III. Rangkaian Percobaan :

A. Metode I (Menggunakan Wattmeter, Cos, AM, VM)

Daya aktif (P) untuk beban satu phasa :

P = Vph x Iline x Cos φ (Watt)

P = Penunjukkan wattmeter (Watt)

Daya semu :

S = VI (VA)

B. Metode II (Menggunakan Power Meter true rms)

IV. Peralatan dan Bahan

1. Voltmeter AC (1 buah)

2. Ammeter AC (1buah)

3. Wattmeter 1 fasa (1 buah)

4. Cos φ meter (1 buah)

5. Power Meter (1 buah)

6. Slidak (VR) (1 buah)

7. Beban Linier

Lampu (1 buah)

Lampu seri Ballast (1 buah)

Lampu parallel Capasitor (1 buah)

Keterangan : Beban Linear yang dipakai :

Lampu

Motor

V. Langkah – langkah Kerja

1. Siapkan peralatan dan beban yang dibutuhkan

2. Buat rangkaian seperti pada gambar rangkaian metode I (gambar 1), kemudian

ukur tegangan, arus, daya dari penunjukkan wattmeter dan power factor (cos

φ)

3. Buat rangkaian seperti pada gambar rangkaian metode II (gambar 2),

kemudian ukur tegangan, arus, daya dan power factor (cos φ) dari

penunjukkan Power Meter

4. Bandingkan hasil pengukuran metode I dengan metode II

5. Tentukan prosentasi perbedaan hasil pengukuran.

VI. Data Hasil Pengukuran

Metode I

Gambar Rangkaian A

Metode II

Gambar Rangkaian B

VII. Tugas

Tentukan secara perhitungan besarnya, PF terhadap DPF

VIII. Laporan Resmi

Buatlah laporan resmi dari latihan – latihan diatas dengan cara membuat analisa

dari kesimpulan.