wattmeter satu vasa-vifahjadi

7/27/2019 Wattmeter Satu Vasa-Vifahjadi

1/17

LAPORAN PRAKTIKUM INSTRUMENTASI DAN PENGUKURAN

WATTMETER SATU FASA

Dosen Pembimbing :

AGOENG HARJATMO RAHARDJO, MT.

Disusun Oleh :

AVIFAH UMMU KALTSUM

(121 724 007)

Kelas :

1 CTPTL

JURUSAN TEKNIK KONVERSI ENERGI

POLITEKNIK NEGERI BANDUNG

2013


2/17

I. TUJUAN

a. Mengetahui prinsip kerja wattmeter elektrodinamometerb. Mampu menggunakan wattmeter dengan benar pada rangkaian sistem satu fasa

atau pada sistem 3 fasa

c. Bersama-sama dengan voltmeter & amperemeter dipergunakan untukmenentukan faktor daya.

II. DASAR TEORI

Wattmeter Satu Fasa

Wattmeter satu fasa dapat dibangun dengan komponen utama berupa

elektrodinamometer. Elektrodinamometer dipakai secara luas dalam pengukuran

daya, wattmeter tipe elektrodinamometer dapat dipakai untuk mengukur daya

searah (DC) maupun daya bolak-balik (AC) untuk setiap bentuk gelombang tegangan

dan arus dan tidak terbatas pada gelombang sinus saja. Wattmeter ini terdiri dari

satu pasang kumparan yaitu tetap yang disebut kumparan arus dan kumparan

berputar atau kumparan tegangan.

Kumparan arus terdiri dari dua kumparan, masing-masing mempunyai jumlahlilitan yang sama. Salah satu kumparan menggunakan kawat besaran yang membawa

arus beban ditambah arus untuk kumparan potensial. Gulungan laian menggunakan

kawat kecil (tipis) dan hanya membawa arus kekumparan tegangan. Tetapi arus ini

berlawanan dengan arus di dalam gulungan besar, menyebabkan fluks yang

berlawanan dengan fluks utama. Berarti efek satu dihilangkan dan wattmeter

menunjukkan daya yang sesuai.

Kumparan Arus

Kumparan potensial

Ic I

B A

(Line)

Kumparan Arus R

beban

Diagram voltmeter elektrodinamometer, dihubungkan untuk mengatur daya beban satu phasa.

ZL


3/17

Kumparan arus terdiri dari dua kumparan, masing-masing memiliki jumlah lilitan

yang sama. Salah satu kumparan menggunakan akwat lebih besar yang membawa

arus beban ditambah arus untuk kumparan tegangan. Kumparan lain menggunakan

kawat kecil (tipis) dan hanya membawa arus ke kumparan tegangan. Tetapi arus ini

berlawanan dengan arus didalam kumparan besar, menyebabkan fluks yang

berlawanan dengan fluks. Utama. Berarti efek I dihilangkan dan wattmeter

menunjukkan daya yang sesuai.

III. PERALATAN PRAKTIKUM

a. Wattmeter elektrodinamometer : 1 buah (akurasi dc 0.5% , ac 0.5%)b. Voltmeter PMMC : 1 buah (akurasi dc 0.5% , ac 2.5%)c. Amperemeter PMMC : 1 buah (akurasi dc 0.5% , ac 2.5%)d. Resistor bank : 1 sete. Kapasitor bank : 1 setf. Induktor bank : 1 set

IV. PROSEDUR PRAKTIKUM

1. Catat nomer/kode wattmeter, voltmeter, amperemeter, dan transformator arus(CT) yang digunakan pasa praktikum ini.

2. Ukurlah tahanan dalam voltmeter dc 150V dan voltmeter ac 450V denganmenggunakan ohmmeter engan cara menghubungkan terminal-ohmmeter ke

terminal + voltmeter, sedangkan terminal + ohmmeter dihubungkan dengan

terminal voltmeter.

3. Ukurlah tahanan terminal tegangan pada wattmeter dengan menggunakanohmmeter.

4. Buatlah rangkaian gambar-1 dengan ketentuan sebagai berikut : Catu daya dc 220V dalam keadaan off. Voltmeter mode dc pada batas ukur 150V (perhatikan polaritasnya). Amperemeter pada mode dc pada batas ukur 24A (perhatikan polaritasnya) Beban berupa resistor pada posisi saklar-3 (R3)


4/17

a)Pindahkan saklar catu daya ke posisi on.b)Perhatikan penunjukkan arus pada amperemeter. Gunakan batas ukur arus

pada amperemeter yang menghasilkan ketelitian pengukuran paling baik.

c) Catat batas ukur voltmeter-dc dan amperemeter-dc yang anda pergunakanpada percobaan ini

d)Catat penunjukan voltmeter-dc dan amperemeter-dc.5. Buatlah rangkaian Gambar-6 dengan ketentuan sebagai berikut :

Catu daya dc 220V dalam keadaan off. Saklar tegangan wattmeter pada posisi 260V, saklar arus wattmeter pada

posisi off. Voltmeter mode dc pada batas ukur 150V (perhatikan polaritasnya). Amperemeter pada mode dc pada batas ukur 24A (perhatikan polaritasnya) Beban berupa resistor pada posisi saklar-3 (R3)a)Pindahkan saklar catu daya ke posisi on.b)Perhatikan penunjukkan arus pada amperemeter. Gunakan batas ukur arus


c) Pindahkan saklar arus wattmeter ke batas ukur yang paling sesuai denganpenunjukan amperemeter.

d)Catat batas ukur voltmeter-dc, amperemeter-dc dan wattmeter yang andapergunakan pada percobaan ini

e)Catat penunjukan voltmeter-dc, amperemeter-dc, dan wattmeter.6. Buatlah rangkaian Gambar-6 dengan ketentuan sebagai berikut :

Catu daya dc 220V dalam keadaan off. Saklar tegangan wattmeter pada posisi 260V, saklar arus wattmeter pada

posisi off.

Voltmeter mode ac pada batas ukur 450V (perhatikan polaritasnya). Amperemeter pada mode ac pada batas ukur 12A (perhatikan polaritasnya) Beban berupa resistor pada posisi saklar-3 (R3), gunakan resistor yang sama

dengan percobaan-4.

a)Pindahkan saklar catu daya ke posisi on.


5/17

b)Perhatikan penunjukkan arus pada amperemeter. Gunakan batas ukur aruspada amperemeter yang menghasilkan ketelitian pengukuran paling baik.


d)Catat batas ukur voltmeter-ac, amperemeter-ac dan wattmeter yang andapergunakan pada percobaan ini

e)Catat penunjukan voltmeter-ac, amperemeter-ac, dan wattmeter.7. Ulangi prosedur-6 dengan mengunakan beban berupa resistor (R3) yang

dihubungkan seri dengan kapasitor (C3).

8. Ulangi prosedur-6 dengan menggunakan beban berupa resistor (R3) yangdihubungkan seri dengan induktor (L3).

9. Buatlah rangkaian Gambar-10 dengan ketentuan sebagai berikut : Catu daya ac 220V dalam keadaan off. Transformator arus (CT) dengan Nc = 3. Saklar tegangan wattmeter pada posisi 260V, aklar arus wattmeter pada

posisi off.

Voltmeter mode ac pada batas ukur 450V. Amperemeter pada mode ac pada batas ukur 24A. Beban berupa resistor pada posisi saklar-6 (R6).a)Pindahkan saklar catu daya ke posisi on.b)Perhatikan penunjukan arus pada amperemeter. Gunakan batas ukur arus



d)Catat batas ukur voltmeter-ac, amperemeter-ac, dan wattmeter yang adapergunakan pada percobaan ini.

e)Catat penunjukan voltmeter-ac, amperemeter-ac, dan wattmeter.


6/17

V. TABEL DATA PRAKTIKUM

a. Tabel percobaan 1, 2, dan 3NAMA INSTRUMEN

NOMOR/KODE

INSTRUMENKETERANGAN

Wattmeter (W) Kel. 02/12 Rp = 54 k

Voltmeter (V) 40/28 Rv =

Amperemeter (A) 40/11A -

Transformator arus (CT) 06/10 Nc = 3

b. Tabel percobaan 4 s/d 9

Percob.

CatuDaya

bebanV-meter (V) A-meter (A)

W-meter (W)

B.U.H.U.

B.U. H.U. B.U. H.U. V A

4 220V dc R3 150 70 1.5 2.4 1.36 0.024 - - -

5 220V dc R3 150 75 1.5 2.4 1.46 0.024 130 2.5 5.6 0.65

6 220V ac R3 450 216 11.25 6 4.25 0.15 260 5 182 1.3

7 220V ac R3& C3 450 93 11.25 2.4 1.86 0.024 260 5 36 1.3

8 220V ac R3& L3 450 168 11.25 6 2.4 0.15 260 5 118 1.3

9 220V ac R6 450 222 11.25 6 3.05 0.15 260 5 69

Keterangan : B.U. = Batas Ukur

H.U. = Hasil Ukur

VI. PENGOLAHAN DATA

Tahanan dalam voltmeter DC : 750 k

Tahanan dalam voltmeter AC : 2300 kTahanan dalam wattmeter AC : 54 k

Tahanan dalam wattmeter AC : 27 k

Tugas laporan praktikum :

1. Hitung P pada percobaan empat untuk setiap kondisi berikut :

a. Dengan mengabaikan efek pembebanan dan ketelitian alat ukur.

b. Dengan memperhitungkan efek pembebanan alat ukur saja.


7/17

c. Dengan memperhitungkan ketelitian alat ukur.

d. Dengan memperhatikan efek pembebanan dan ketelitian alat ukur.

2. Hitung P, S, Q, dan pf pada percobaan 5, 6, 7, dan 8 untuk setiap kondisi berikut :

a. Dengan mengabaikan efek pembebanan dan ketelitian alat ukur.

b. Dengan memperhitungkan efek pembebanan alat ukur saja.

c. Dengan memperhitungkan ketelitian alat ukur.

d. Dengan memperhatikan efek pembebanan dan ketelitian alat ukur.

3. Hitung P, S, Q, dan pf pada percobaan sembilan dengan memperhatikan efek

pembebanan alat ukur.

Jawab :

1. a. Mengabaikan efek pembebanan dan ketelitian alat ukur

P = V . I

= 70 V . 1,36 A

= 95,2 V.A = 95,2 Watt

b. Memperhitungkan efek pembebanan alat ukur saja

P = VL . IL =

= (95,2 - 6,53 x 10

3) Watt

= 95,193 Watt

c. Memperhatikan ketelitian alat ukur saja

P = V . I

= 70 V 1,5 . 1,36 A 0,024

= 95,2 V.A 1,524 = 95,2 Watt 1,524

d. Memperhatikan efek pembebanan dan ketelitian alat ukur

P = VL . IL = = (95,2 1,524 - 6,53 x 10

3) Watt

= 95,193 Watt 1,524


8/17

2. a. Mengabaikan efek pembebanan dan ketelitian alat ukur

Pada percobaan 5

= V x A

= 75 V x 1,46 A

= 109,5 VA

= W = 56 Wattbeban resistif murni, Jadi bernilai 0. Pf = 1

Pada percobaan 6

= V x A= 216 V x 4,25 A= 918 VA

= W = 182 Wattbeban resistif murni, Jadi bernilai 0. Pf = 1

Pada percobaan 7

= V x A= 93 V x 1,86 A

= 172,98 VA

= W = 36 Wattbeban resistif murni, bernilai 0. Pf = 1

Pada percobaan 8 = V x A

= 168 V x 2,4 A

= 403,2 VA

= W = 118 WattQ = S

2 P

2

= = 385,5 VAR

b. Memperhitungkan efek pembebanan alat ukur saja

Percobaan 5

PL = W V2(Rv

-1+ Rp

-1)

= 56 Watt 5625 (750000-1

+ 27000-1

)

= 56 Watt 5625 (3,83 x 10-5

)

= 56 Watt 0,21 = 55,78 Watt

SL = V. IL

= V ( ) ( )= 75( )= 75 ( )= 109,57 VA

Q = 0, beban resistif murni, VL dan IL memiliki fasa sama ( = 0)

Pf = cos = P/S = PL/SL = 0,50


9/17

Percobaan 6

PL = W V2(Rv

-1+ Rp

-1)

= 182 Watt 2162

(2300000-1

+ 54000-1

)

= 182 Watt 46656 (1,89 x 10-5

)

= 182 Watt 0,88 = 181,11 Watt

SL = V. IL

= V ( ( ) ( )=21 ( ) ( )6= 216 = 917,72 VA

Q = 0, beban resistif murni, VL dan IL memiliki fasa sama ( = 0)

Pf = cos = P/S = PL/SL = 0,2

Percobaan 7

PL = W V2(Rv

-1+ Rp

-1)

= 36 Watt 932

(2300000-1

+ 54000-1

)

= 36 Watt 8649 (1,89 x 10-5)

= 36 Watt 0,16 = 35,84 Watt

SL = V. IL

= V ( ( ) ( )=93. ( ) ( )/= 93 = 172,96 VA

QL2

= SL2

PL2

(bukan beban resistif murni)

= = 168,94 VARPf = cos = P/S = PL/SL = 0,20


10/17

Percobaan 8

PL = W V2(Rv

-1+ Rp

-1)

= 118 Watt 1682

(2300000-1

+ 54000-1

)

= 118 Watt 28224 (1,89 x 10-5

)

= 118 Watt 0,53 = 117,47 Watt

SL = V. IL

= V ( ( ) ( )=168. ( ) ( )/= 168 = 403, 152 VA

QL2= SL

2 PL

2(bukan beban resistif murni)

QL = = 385,65 VARPf = cos = P/S = PL/SL = 0,30

c. Memperhatikan ketelitian alat ukur saja


= 751,5 V x 1,46 0,024 A

= (75 2 %) x (1,46 1,64 %)= 109,5 3,64% VA

= W = 56 1,625 WattPf =

beban resistif, Jadi bernilai 0. VL dan ILmemiliki fasa sama ( = 0) Pada percobaan 6

= V x A= 216 11,25 V x 4,25 0,15 A

= (216 5,2%) x (4,25 3,53%)

= (918 8,73%)

= 918 80,14 VA


11/17

= W = 182 6,5 WattPf = beban resistif, Jadi

bernilai 0. V

Ldan I

Lmemiliki fasa sama ( = 0)


= 93 11,25 V x 1,86 0,024 A

= (93 12,1%) x (1,86 1,29%)

= (172,98 13,39%)

= 172,98 23,16 VA

= W = 36 6,5 Watt= (beban bukan resistif murni)= = = = 169,19 11,85 VAR

Pf = 0,063 Pada percobaan 8

= V x A= 168 11,25 V x 2,4 0,15 A

= (168 6,7%) x (2,4 6,25%)

= (403,2 12,95%)= 403,2 52,2 VA

= W = 118 6,5 WattPf = = ( karena beban bukan resistif murni)

= =


12/17

= = 385,55

15,42 VAR

d. Memperhitungkan pembebanan dan ketelitian alat ukur (BELUM DIHITUNG)

Percobaan 5

PL = W V2(Rv

-1+ Rp

-1)

= 56 0,65 Watt 5625 (1,5 x 2) (750000-1

+ 27000-1

)

= 56 0,65 Watt 5625 (1,5 x 2) (3,83 x 10-5

)

= 56 0,65 Watt 0,21 (1,5 x 2) = 55,78 3,65 Watt

SL = V. IL

= , ( ) ( )-= ( ) ( )

= ( ) ( )

=

( )

( )

= { }= = = VA= VAQ = 0 , beban resistif murni, VL dan iLmemiliki fasa sama ( = 0)

0,51 6,69% = 0,510,034Percobaan 6

PL = W V2(Rv

-1+ Rp

-1)

= 182 Watt 2162

(2300000-1

+ 54000-1

)

= 182 Watt 46656 (1,89 x 10-5

)

= 182 Watt 0,88 = 181,11 Watt


13/17

S = , ( ) ( )-

= ( )

( ) = ( ) ( )

= ( ) ( )

= {

}

= = =(918 = VA

Q = 0 , beban resistif murni, VL dan iLmemiliki fasa sama ( = 0)

0,2 11,5 % = 0,2 0,022Percobaan 7

PL = W V2(Rv

-1+ Rp

-1)

= 36 Watt 932

(2300000-1

+ 54000-1

)

= 36 Watt 8649 (1,89 x 10-5

)

= 36 Watt 0,16 = 35,84 Watt

SL = V. IL

S =

, ( ) ( )-

= ( ) ( ) = ( ) ( )

= ( ) ( )


14/17

= { }=

= =(172,98 = VA

= ( karena beban bukan resistif murni)= =

= = =

= 169,26 9,14 VAR 0,2 23,85 % = 0,21 0,05Percobaan 8

S = , ( ) ( )-= ( ) ( )

= ( ) ( )

=

(

)

( ) = { }= = =(403,2 =

VA


15/17

= = =

= = = = 116,95 W

= ( karena beban bukan resistif murni)= = = = = =

= 385,86 18,52 VAR 0,3 15,9 % = 0,3 0,053. Hitung P, S, Q, dan pf pada percobaan-9 dengan memperhatikan efek

pembebanan alat ukur :

Percobaan 9.

= 3 x = 2.031,3 VA =[ ]

=

*

+


16/17

= [ ]= = 207 W

Kerena beban hanya terdiri dari resistif, maka VL dan iL memiliki fasa yang sama

( sehingga bernilai 0.

VII. PEMBAHASAN

Pada rangkaian yang diujicobakan, alat ukur masing-masing memiliki nilai tahanandalam dan ketelitian alat ukur yang berbeda. Tahanan dalam voltmeter DC 150 V 750

dan voltmeter AC 450 V 2300 k. Tahanan dalam wattmeter DC 130 V adalah 27

K dan pada AC 260 V adalah 54 K.

Pada perhitungan percobaan (5) dan (6) nilai QL adalah 0 hal tersebut dikarenakan

beban masih bersifat resitif murni karena hanya terdiri atas tahanan ohm saja

sehingga faktor daya yang didapat adalah 1, sedangkan pada percobaan (7) (8) nilai

QL dapat diketahui dengan memasukan rumus pengukuran P dan S secara serempak.

VIII. KESIMPULAN

Dari percobaan yang telah dilakukan, dapat disimpulkan bahwa pF yang didapat

dari percobaan nilainya 1 padahal berdasarkan teori watt meter satu fasa dengan

menggunakan baik arus AC maupun DC disertai induktor dan kapasitor seharusnya

didapat nilai power factor 1 atau mendekati satu. Namun, pada percobaan tanpa

menggunakan kapasitor dan induktor didapat power factor satu (1) dikarenakan

beban yang diketahui pada percobaan merupakan beban resistif murni.

Nilai percobaan dengan memperhitungkan tahanan dalam serta tidak

memperhitungkan tahanan dalam memiliki perbedaan. Besar kecilnya perbedaan

tersebut tergantung dari nilai yang didapat, alat yang digunakan dan batas ukur dari

alat ukur tersebut.


17/17

IX. DAFTAR PUSTAKA

Fromhttp://elektronika-dasar.web.id/instrument/wattmeter-1-satu-fasa/ diunduh 6 Juni

2013

From http://bilt4blog.files.wordpress.com/2008/09/laporan-percobaan-9.pdfdiunduh 6 Juni

2013
http://elektronika-dasar.web.id/instrument/wattmeter-1-satu-fasa/http://elektronika-dasar.web.id/instrument/wattmeter-1-satu-fasa/http://bilt4blog.files.wordpress.com/2008/09/laporan-percobaan-9.pdfhttp://bilt4blog.files.wordpress.com/2008/09/laporan-percobaan-9.pdfhttp://elektronika-dasar.web.id/instrument/wattmeter-1-satu-fasa/

wattmeter satu vasa-vifahjadi

Documents