5 Inverter

28
BAB 5 INVERTER Tujuan bab Bab ini adalah penjelasaan dari inveter sebagai perubah beasaran dc ke besaran ac, ini sebaliknya dari penyearah.. Melalui kuliah inverter ini para mahasiswa diharapkan paham tentang penggunaan inverter. Kemudian diikuti dengan penjelasan turunan rumus-rumus. Setelah mempelajari bab ini dan mengerjakan pelatihannya, diharapkan anda mampu: Memahami konsep invertersekaligus mengerti formulasinya Merancang bangun inverter untuk diaplikasikan Pengertian Inverter bertujuan untuk merubah besaran listrik dc ke besaran listrik ac. Hal yang penting dari rangkaiannya adalah komponen yang terlibat dapat dipadamkan, biasanya digunakan kompnen thyristor atau SCR. Sedangkan untuk kakasitas yang rendan dapat digunakan power transistor dengan operasi hanya on dan off saja. Besaran listrik ac yang dapat berupa magnitude dan frekuensi yang berubah atau diset konstan. Perubahan dari besaran dc yang berupa gelombang kotak ke besaran ac bergelombang sinusoidal akan menghasilkan hormonisa. ---------------------------------------------------------------- Bahan kiliah ELDA 161

description

inventer

Transcript of 5 Inverter

Page 1: 5 Inverter

BAB 5

INVERTER

Tujuan bab

Bab ini adalah penjelasaan dari inveter sebagai perubah beasaran dc ke besaran

ac, ini sebaliknya dari penyearah.. Melalui kuliah inverter ini para mahasiswa

diharapkan paham tentang penggunaan inverter. Kemudian diikuti dengan

penjelasan turunan rumus-rumus. Setelah mempelajari bab ini dan mengerjakan

pelatihannya, diharapkan anda mampu:

Memahami konsep invertersekaligus mengerti formulasinya Merancang bangun inverter untuk diaplikasikan

Pengertian

Inverter bertujuan untuk merubah besaran listrik dc ke besaran listrik ac. Hal yang

penting dari rangkaiannya adalah komponen yang terlibat dapat dipadamkan,

biasanya digunakan kompnen thyristor atau SCR. Sedangkan untuk kakasitas

yang rendan dapat digunakan power transistor dengan operasi hanya on dan off

saja. Besaran listrik ac yang dapat berupa magnitude dan frekuensi yang berubah

atau diset konstan. Perubahan dari besaran dc yang berupa gelombang kotak ke

besaran ac bergelombang sinusoidal akan menghasilkan hormonisa. Dimana pada

inverter ini perlu mendapat perhatian tetang harmonisa yang ditimbukannya.

5.1 Dasar Rangkaian Inverter

Type inverter tergantung pada hasil out putnya, misal menghasilkan lisyrik ac

satu phasa disebut dengan inverter satu phasa. Dasar rangkaian inverter ini terdiri

dari empat macam, yaitu:

Inverter dengan transformator center tap Inverter dengan tap ditengah sumber Inverter jembatan Inverter jembatan tiga phasa

----------------------------------------------------------------Bahan kiliah ELDA 161

Page 2: 5 Inverter

5.1.1 Inverter dengan transformator center tap

Sumber dc dihubungkan pada tap trafo daya dan terminal katoda dari kedua

thyristor dihublungkan ke terminal kutub negatif dari sumber dc yang telah

dihubungkan pada tap trafo daya tersebut. Selanjutnya dapat dijelaskan melalui

gambar 5.1 berikut.

Gambar 5.1 Konfigurasi inverter center tap transformator

5.1.2 Inverter dengan tap ditengah sumber

Sumber dc dipisah menjadi dua oleh titik tap dan beban dihubungkan meialui titik

tap ke antara dua thyristor yang terhubung seri. Selanjutnya dapat dilihat pada

gambar 5.2.

Gambar 5.2 Konfigurasi inverter center tap suplai

Untuk mendapatkan tegangan ac, thyristor dinyalakan bergantian, hal ini

membuat sumber tegangan dc terblok bergantian.

5.1.3 Inverter jembatan

----------------------------------------------------------------Bahan kiliah ELDA 162

Page 3: 5 Inverter

Inverter ini dirangkai seperti jembatan wheatstone yamg ditunjukan oleh gambar

5.3 berikut.

Gambar 5.3 Konfigurasi inverter jembatan

Untuk mendapatkan tegangan ac maka thyristor dinyalakan berpasangan (T1 dan

T2 atau T3 dan T4) secara bergantian. Sedangkan frekuensi ditentukan oleh

lamanya waktu kerja dan padamnya pasangan thyristor tersebut.

5.1.4 Inverter jembatan tiga phasa

Inverter ini terdiri dari enam thyrirtor yang dirangkai seperti jembatan.

Gambar 5.4 Konfigurasi inverter tiga phasa jembatan

Dengan mengatur waktu komutasi atau penggantian kerja dari thyristor maka

akan didapat waktu gelombang ac yang proforsi dengan frekuensi. Dengan

demikian frekuensi dapat bervariasi dengan perubaban dari kanstanta waktu

komutlasi pada thyristor.

5.2 Pengaruh beban pada inverter----------------------------------------------------------------Bahan kiliah ELDA 163

Page 4: 5 Inverter

Unjuk kerja dari inverter sangat dipengaruhi oleh type beban yang dilayani.

Berikut ini dijelaskan tiga type beban murni yang dilayani oleh inverter, ketiga

beban tersebut adalah resitor, induktor dan kapasitor. Untuk menganalisa

pengaruh ke tiga beban tersebut agar lebih mudah digunakan inverter satu phasa.

5.2.1 Beban resistor

Beban resistor tidak merubah bentuk gelombang arus karena selalu sephasa

dengan dengan tegangan. Gambar 5.5 adalah bentuk gelombang dari inverter satu

phasa yang dibebani resistor.

Gambar 5.5 Gelombang tegangan dan arus untuk beban resistor

Tegangan sumber dc dipotong menjadi gelombang persegi empat, dimana potongan pertama

dijadikan polaritas positif dan yang ke dua dijadikan polaritas negatif, dan begitu ututan

selanjutnya, sehingga terbentuk listrik ac. Karena tegangan dan arus pada beban resistor selalu

sephasa, maka bentuk gelobang arus juga sama dengan gelombang tegangan, yaitu persegi

empat. Dalam hal ini setiap persegi empat mewakili sudut phasa sebesar 1800 atau setengan

perioda. Sedangakan magnitude arus tergantung pada besar ristor yang dipasang, yaitu

5.1

----------------------------------------------------------------Bahan kiliah ELDA 164

Page 5: 5 Inverter

Sedangkan energi yang dikirim oleh masing-masing komponen semikonduktor

dalam satu perioda adalah

5.2

5.2.2 Beban induktor

Bila sumber ac melayani beban induktor maka arus akan tertinggal setengan

perioda dari tegngannya. Dalam hal ini gelombang tegangan ac dalam bentuk

segi empat, jadi induktor tidak bisa sekonyong-konyong arusnya naik seperti

halnya beban resistor. Arus yang lewat induktor bergerak deferensial dari

minimum ke maksimum dan sebaliknya. Hal ini dapat dilihat pada gambar 5.6

berikut.

Gambar 5.6 Gelombang tegangan dan arus untuk beban induktor

Hasil gelombang arus untuk beban induktor berbentuk mata gergaji. Setengah

perioda gelombang naik adalah cembung dan setengan perioda gelombang turun

adalah cekung. Dan dibeberpa literatur bentuk gelombang arus tersebut didekati

dengan gelombang segi tiga, yaitu baik gelombang naik maupun turun didekati

dengan garis lurus.

----------------------------------------------------------------Bahan kiliah ELDA 165

Page 6: 5 Inverter

5.2.3 Beban kapasitor

Bila sumber ac melayani beban kapasitor maka arus akan mendahului setengan

perioda dari tegngannya. Dalam hal ini gelombang tegangan ac dalam bentuk

segi empat, jadi kapasitor tidak bisa sekonyong-konyong arusnya naik seperti

halnya beban resistor. Arus yang lewat kapasitor bergerak deferensial dari

mamsimum ke minimum dan sebaliknya. Hal ini dapat dilihat pada gambar 5.7

berikut.

Gambar 5.7 Gelombang tegangan dan arus untuk beban kapasitor

Hasil gelombang arus untuk beban kapasitor berbentuk runcing-runcing. Setengah

perioda gelombang turun adalah cekung dan setengan perioda gelombang naik

adalah cembung. Bentuk keluaran arus pada beban kapasitor ini akan menjadi

masalah pada komponen semikonduktornya. Adanya arus besar yang mengalir

pada trafo membuat trafo akan mengalami saturasi. Disamping itu perubahan arus

yang besar (di/dt) dapat merusah komponen utama inverter.

5.3 Mengontrol inverter

Out put keluaran dari inverter berupa frekuensi dan tegangan, kedua besaran ini

dapat diatur sesuai dengan keinginan.

----------------------------------------------------------------Bahan kiliah ELDA 166

Page 7: 5 Inverter

5.3.1 Kontrol Frekuensi Dari Inverter

Frekuensi output dari inverter ditentukan oleh lamanya thyristor konduktif yang

diatur oleh pulsa penyalaannya. Pelan-pelan penyalaan disuplai oleh suatu daya

yang relatif sangat kecil melalui referensi osilator. Referensi osilator ini

membangkitkan pulsa-pulsa penyalaan melalui rangkaian dc logik. Dengan

rangkaian logik ini didapatkan pulsa-pulsa yang bervariasi, variasi rangkaian

gerbang thyristor, untuk membangkitkan pulsa-pulsa output frekuensi inverter

yang tergantung pada referensi osilator.

Untuk beban yang transien, keadaan di atas tidak efektif karena sulitnya thyristor

padam. Agar thyristor padam efektif digunakan rangkaian timing pulsa untuk

pemadaman thyristor.

Kontrol frekuensi suatu inverter adalah suatu system blok diagram dengan loop

terbuka, pada control ini tidak ada unpan balik kepada referensi osilator yang

berasal dari frekuensi output inverter. Dengan demikian pengaturan frekuensi

pada control ini hanya diatur melalui referensi osilator saja, dengan jalan

meng-set pada variasi harganya.

5.2.3 Kontrol Tegangan Inverter

Disamping kontrol frekuensi, inverter dapat pula digunakan mengontrol tegangan

output yang dihasilkannya. Kontrol tegangan melalui inverter dapat dilakukan

dengan tiga macam cara, yaitu:

Variasi tegangan output ac Variasi tegangan input dc Teknik switch dalam inverter

a) Variasi tegangan output ac

Variasi ini ditentukan oleh transformator yang dapat dirubah ratio belitannya.

Sedangkan inverter hanya menghasilakan frekuensi yang bervariasi. Adapunblok

diagramnya pada gambar 5.8. Frekuensi dapat diatur melalui pengaturan frekuensi

osilator. Tegangan dc dapat diperoleh dari rangkaian konverter yang tanpa

kontrol, didapatkan Vdc yang konstan. Blok rangkaian control inverter adalah pada

gambar 5.5.----------------------------------------------------------------Bahan kiliah ELDA 167

Page 8: 5 Inverter

Gambar 5.8 Variabel tegangan dan frekuensi output inverter

Frekuensi ditentukan oleh pengaturan waktu penyalaan dan pemadaman dari

thyristor pada inverter yang ditentukan oleh variasi dari referensi osilator. Hasil

dari inverter adalah frekuensi berubah dengan tegangan ac yang tetap.

Selanjtnya, Output dari inverter dihubungkan dengan transformator yang variabel

perbendingan ratio belitannya, melalui blok penguat dan motor, yang variasi

rationya dapat diatur. Pengaturan ini adalah loop tertutup, dari tegangan sekunder

trahsformator dibandingkan dengan referensi osilator yang telah dirubah menjadi

tegangan melalui blok f→V konverter. Perbandingan sinyal ini diperkuat

sehingga menghasilkan sinyal yang dapat menggerakan motor untuk merubah

ratio belitan transformator.

Hasil dari sistem ini adalah tegangan dan frekuensi yang berubah. Yang kemudian

dihubungkan ke motor listrik arus bolak-balik sehingga motor listrik ini dapat

dikontrol dengan baik, baik daya yang diinginkan untuk mengerakan beban

maupun kecepatan yang dikehendaki pada setiap saat operasi berjalan.

Keuntungan metoda ini

Dapat melayani arus start motor yang besar. Gelombang output inverter tidak jauh melebihi level frekuensi. Tegangan dc dapat dihasilakan dari konverter tanpa kontrol yang harganya

sangat relatif murah.

Kerugiannya

----------------------------------------------------------------Bahan kiliah ELDA 168

Page 9: 5 Inverter

Level frekuensi terendah transformator antara 10→15 Hz dan ukurannya besar.

Respon sangat lambat, karena menggunakan sistem elektro-mekanik.

b) Variasi tegangan input: dc

Besar tegangan output dari inverter ditentukan oleh variasi tegangan arus searah

sebagai input yang disuplaikan ke inverter. Dalam praktek variasi tegangan arus

searah dapat direalisasikan dengan rangkaian penyearah. Adapun variasi ini terdiri

dari tiga cara, yaitu dengan merubah ratio transformator sebagai input konverter,

konverter terkontrol dan dc chopper.

b1 Varibel ratio input transformator

Dengan mengatur ratio transformator sebagai input konverter tanpa kontrol,

berarti menghasilkan tegangan dc yang bervariasi. Sistem ini merupakan sistem

loop tertutup, blok diagram dari sistem ini adalah pada gambar 5.9.

Gambar 5.9 Variabel ratio input transformator inverter

b2 Konverter dengan kontrol

Kontrol ini dapat dinyatakan dengan blok diagram pada gambar 5.10. Kerjanya

adalah dengan mengontrol sudut penyalaan dari thyristor pada konverter akan

didapat tegangan dc yang berubah, yaitu proporsional dengan cosinus sudut

penyalaannya. Hal ini sudah dijelaskan pada butir penyearah di 8.1. yang

terdahulu.

----------------------------------------------------------------Bahan kiliah ELDA 169

Page 10: 5 Inverter

Gambar 5.10 Variabel tegangan dc dengan sistem tertutup

b3 DC chopper

Pada butir penyearah telah didapat tegangan dc rat-rata dari chopper tergantung

pada waktu konduktif dibandingkan waktu konduktif ditambah dengan waktu

padam thyristor, sehingga , dimana T1 waktu konduktif,

T2 waktu padam dan Vav adalah tegangan dc input chopper. Vav dapat bervariasi

dengan mengatur waktu T1 dan T2 dan jumlahnya dibuat konstan, sehingga

tegangan dc yang dihasilkan bervariasi dari 0→V.

Gambar 5.11 Kontrol tegangan dengan chopper

----------------------------------------------------------------Bahan kiliah ELDA 170

Page 11: 5 Inverter

Pada jembatan tiga phasa gambar 5.11, terdapat enam buah dioda. Tegangan dc

rata-rata yang dihasilkan jembatan ini adalah tetap. Komponen L dan C berfungsi

untuk menstabilkan arus dan tegangan. Sedangkan dioda Df merupakan dioda

by-pass untuk melewatkan arus tersisa pada kumparan L pada saat thyristor

padam. Dengan mengatur lama penyalaan dan pemadaman akan tegangan input

inverter berubah dan dihasilkan tegangan output inverter berubah. Sedangkan

frekuensi dikontrol oleh rangkaian kontrol frekuensi secara loop terbuka. Dengan

rangkaian tersebut didapat pengaturan motor ac, baik melalui tegangan maupun

frekuensi.

Keuntungan sistem ini adalah mempunyai respon yang sangat tinggi, tetapi

efesiensinya kurang baik walaupun siklus penyalaan-pemadaman juga tinggi.

c) Teknik switch dalam inverter

Teknik ini dapat direalisasikan dengan dua cara dengan metode shift phasa

kontrol tegangan dan modulasi pulsa lebar. Adapun keterangan dari Jua metoda

ini dapat dilihat pada penjelasan berikut.

c1 Shift phasa kontrol tegangan

Metoda ini terdiri dari dua inverter yang mana beroperasi pada frekuensi yang

sama dari suplai arus searah. Output dari kedua inverter ini dikombinasikan satu

sama lain dalam sebuah transformator. Kontrol tegangan direalisasikan melalui

pergeseran gelombang tegangan output dari inverter. Pergeseran phasa disebabkan

oleh pulsa-pulsa penyalaan tiap inverter. Adapun gelombang tegangan ouput dari

inverter dilihat pada gambar 8-24. Pada gambar ini, harga sudut α lebih besar dari

900.

Selanjutnya didifinisikan besaran-besaran, yang akan digunakan untuk melakukan

perhitungan-perhitungan, berikut ini.

----------------------------------------------------------------Bahan kiliah ELDA 171

Page 12: 5 Inverter

Gambar 5.12 Gelombang tegangan inverter

Sama halnya dengan konverter, tegangan input dc rata-rata adalah

5.3

Metode ini kurang baik untuk penerapan daya yang rendah, tetapi untuk daya

output yang besar tidak dapat dilaksanakan oleh thyristor tunggal. Kerugiannya

adalah adanya harmonik yang tinggi dan sangat jelek penggunaan thyristor untuk

mereduksi tegangan output.

c2 Modulasi pulsa lebar (pwn)

Tegangan ac dapat dihasilkan melalui teknik pengsongan pulsa dari gelombang

segi empat seperti gambar 8-26. Magnitude (besaran) tiap pulsa sama dengan

besaran tegangan dc sebagai input inverter. Dengan sederhana dapat dibayangkan,

pulsa-pulsa modulasi yang banyak dengan T1 lebar pulsa dan T2 adalah waktu

tanpa pulsa, yang mana T1 dan T2 adalah konstan, dan waktu ini merupakan

setengah perioda. Gelombang dasar sebagai output diatur oleh variasi kedua

waktu tersebut, yang dinyatakan oleh:

Tinggi pulsa dan variasi jumlah pulsa dalam setengah perioda.

Atau variasi dari pulsa-pulsa dan jurnlah pulsa dalam setengah perioda yang

tetap.

----------------------------------------------------------------Bahan kiliah ELDA 172

Page 13: 5 Inverter

Gambar 5.13 Gelombang output PWM

Dalam kenyataannya komponen harmonik dari tegangan dan arus adalah lebih

kocil dari komponen dasar.

Gelombang keluaran inverter tidak merupakan gelombang sinusoidal murni, maka

akan terjadi masalah harmonik. Hal ini disebabkan oleh gelombang inputnya yang

berasal dari gelombang dc. Untuk menghasilkan gelombang output yang

sinusoidal, gelombang-gelombang harmonik yang muncul harus dihilangkan

melalui filter. Persyaratan menghilangkan gelombang harmonik diharapkan

rugi-rugi di jaringan atau di beban sekecil mungkin. Dengan demikian dapat

dipilih harmonisa yang dominam saja dihilangkan melalui filter.

Teknik modulasi pulsa lebar melalui kreteria di atas agar dapat berhasil guna

dengan efesien dapat dikerjakan sebagai berikut.

Perbanyak pulsa-pulsa dalam setengah perioda, dilakukan oleh thyristor

dengan waktu T1 dan T2 dengan rangkaian penyalaan dan pemadam.

Teknik mengurangi harmonisa, untuk inverter satu phasa, harmonisa ke-3

dan ke-15 dan untuk inverter tiga phasa dapat direduksi di.atas harmonisa

ke-11. Teknik ini dapat dilakukan dengan pulsa-pulsa frekuensi tinggi,

dapat meng-hilangkan harmonisa-harmonisa yang lebih rendah. Tetapi

dengan pengulangan pulsa yang cepat harus dii.mbangi oleh rugi-rugi pada

----------------------------------------------------------------Bahan kiliah ELDA 173

Page 14: 5 Inverter

motor, yang disebabkan oleh harmonisa, dimana disisi inverter

menaikan.rugi-rugi.

Menetralisasi harmonisa, Harmonisa yang lebih randah yang tidak dapat

dihilangkan melalui kedua teknik diatas harus dihilangkan melalui filter.'

Metode filter adalah metode yang termahal, maka. metode ini tidak

ekonomis untuk kapasitas yang kurang dari 20 kVA.

5.4 Memilih Inverter Tiga Phasa Dan Mengontrolnya

5.4.1 Memilih Inverter Tiga Phasa

Untuk memilih inverter yang digunakan untuk mengontrol motor harus

didasarkan pada biaya yang rendah dan memenuhi spesifikasi: tegangan, arus,

daya, harmonik yang dikeluarkan dan kemampuan pengontrolan. Hal ini meliputi

rangkaian pemadaman dan penyalaan, rangkaian logik dan jumlah komponen

terutama thyristor dalam sistem.

5.4.2 Mengontrol Inverter

Frekuensi output inverter dikontrol oleh frekuensi pulsa penyalaan melalui

referensi osilator. Referensi osilator dihubungkan dengan rangkaian logik. Secara

umum pulsa-pulsa yang dihasilkan didistribusikan ke terminal gerbang thyristor

dan rangkaian pemadam.

5.6 Phasa Control Siklokonverter

Siklokonverter adalah disuplai oleh sumber ac dengan frekuensi yang konstan

tanpa melalui perantara sisi dc, dimana frekuensi output lebih rendah. Rangkaian

kontrol secara philosofis dimungkinkan untuk mengontrol frekuensi input yang

tetap ke frekuensi output yang variabel pada control ini.

----------------------------------------------------------------Bahan kiliah ELDA 174

Page 15: 5 Inverter

Gambar 5.14 Rangkaian dasar sikonverter 3 phasa setengah gelombang

Pada gamabr 5.14, dalam satu phasa terdapat dua inverter dirangkai anti paralel

untuk menghasilkan suatu gelombang penuh. Dengan mengatur sudut

penyalaan tiap thyristor, rangkaian tersebut merubah frekuensi dari nol samapai

sepertiga frekuensi sumber. Tegangan output rata-rata untuk setengah gelombang

pada inverter ini adalah , dimana Vdo dihasilkan dari persamaan

8-25.

5.4

dengan: m jumlah phasa yang disearahkan

Vph tegangan perphasa sumber ac

----------------------------------------------------------------Bahan kiliah ELDA 175

Page 16: 5 Inverter

Bila Va adalah tegangan efektif output dari tegangan puncak output sebesar Vm

maka untuk α =0 dihasilkan persamaan 5.5. Kemudian persamaan ini

disubtitusikan kedalam persamaan 5.4, dihasilkan persamaan 5.6.

5.5

5.6

Namun dalam kenyataannya α tidak dapat dibuat berharga 0 atau . Misalkan

harga terkecilnya adalah sebesar ot sehingga berlaku r=Cos ot, dengan demikian

mengasilkan persamaan 5.7b.

5.7a

5.7b

5.6.1 Frekuensi Dan Tegangan Kontrol Dari Siklokonverter

Suatu penyearah yang ideal, pengontrolan phasa mendapatkan tegangan output

yang nol bila sudut penyalaan sebesar . Bila sudut penyalaan dan yang

lain bervariasi disekitar maka terjadi frekuensi yang rendah di output.

Harga tegangan output rata-rata dipengaruhi oleh sudut α. Variasi nilai α

menunjukkan variasi pengontrolan tegangan. Sedangkan variasi frekuensi ouput

dan tegangan dari siklokonverter dijelaskan pada alinia yang terdapat dibawah ini.

Besar frekuensi dan tegangan dari silklokonverterdapat dikontrol melalui pulsa

penyalaan rangkaian kontrol. Kalau phasa urutan referensi osilator dibalik maka

arah putaran motor berbalik. Referensi osilator digunakan untuk menyatakan

variasi frekuensi output. Dengan mengatur referensi osilator ini akan didapatkan

frekuensi output yang diinginkan.

5.6.2 Perbandingan Siklokonverter Dengan Inverter

----------------------------------------------------------------Bahan kiliah ELDA 176

Page 17: 5 Inverter

Berikut ini akan dijelaskan keuntungan-keuntungan dan kerugian dari

siklokonverter bila dibandingkan dengan inverter.

Keuntungan siklokonverter dari inverter

Daya ac pada frekuensi tetap dikonversikan langsung ke daya ac dengan

frekuensi berubah yang lebih rendah. Sedangakan pada inverter harus

melalui dua konversi, yaitu: daya ac (frekuensi tetap) ke daya dc (tegangan

tetap) dan daya dc ke daya ac (frekuensi berubah).

Pemadaman thyristor pada siklokonveter tidak membutuhkan rangkaian

pemadam, karena terjadi komutasi sendiri. Sedangkan pada inverter terjadi

komutasi paksa, yang membutuhkan rangka rangkaian pemadaman.

Siklokonverter mampu mentransmisikan daya ke segala arah, baik ke arah

beban maupun ke arah sumber.

Siklokonverter menjamin kualitas gelombang sinusoidal yang baik pada

frekuensi output yang randah dari inverter. Pada praktek digunakan untuk

putaran motor yang sangat rendah.

Kerugian

Frekuensi output maksimum lebih kecil dari sumber, yaitu sepertiga dari

frekuensi sumber.

Siklokonverter menibutuhkan banyak thyristor sehingga rangkaian

kontrolnya lebih komplek bila dibandingkan dengan inverter.

Siklokonverter mempunyai faktor daya input yang rendah sedangkan

inverter untuk faktor daya inputnya berasal dari penyearah dioda.

Dengan demikian dapat disimpulkan, inverter cocok untuk motor frekuensi tinggi

dan siklokonverter untuk motor berfrekuensi rendah.

5.7 Kontrol Kecepatan Dua Arah Motor Induksi Dengan Elektronika Daya

Elektronika daya secara efektif dapat mengontrol putaran dua arah motor induksi

(MI) dari rangkaian yang tiap phasanya dilhubungkan melalui thyritor anti

----------------------------------------------------------------Bahan kiliah ELDA 177

Page 18: 5 Inverter

paralel. Bila putaran diingikan berbalik harus dilakukan menukar urutan phasa

dengan merangkai dua pasang thyristor anti paralel pada dua phasa. Rangkaian ini

menggunakan thyristor sebanyak sepuluh buah. Sudah tentu rangkaian kontrol

yang lebih komplek untuk merealiasikannya, gambar 5.15 adalah rangkaian daya

dari kontrol dua arah MI.

Gambar 5.15 Susunan control kecepatan dua arah MI

Putaran motor dapat diatur dengan membuat tegangan antar phasa tidak

seimbang, berarti sudut tiap penyalaan pada komponen A, B, dan C tidak sama.

Dalam keadaan tidak seimbang torsi motor lebih kecil dan putaran akan turun.

Untuk membalik putaran dapat dilakukan dengan mengaktifkan komponen X dan

Y, sehingga terjadi penukaran phasa antara phasa r dengan phasa t.

----------------------------------------------------------------Bahan kiliah ELDA 178

Page 19: 5 Inverter

Gambar 5.16 Blok tertup control kecepatan Ml dengan komponen thyristor anti paralel

Pernyataan di atas dapat dinyatakan dengan loop tertutup, yang diset dengan suatu

referensi tertentu seperti gambar 5.16. Bila terjadi tegangan stator padamotor arus

bolak-balik tidak seimbang, maka momen yang dihasilkan lebih kecil, hal ini akan

mengurangi kecepatan motor, karena slip menjadi besar. Pengaturan disini

tergantung pada ketidak seimbangan tegangan input yang disatukan pada motor

dan putaran motor ditentukan juga oleh momen motor dan beban. Bila beban

lebih besar maka slip akan menjadi besar atau putaran menjadi rendah. Atau dapat

juga dengan menurunkan momen dengan jalan persentase ketidakseimbangan

input tegangan.

5.4 Latihan

1. Sebutkan jenis-jenis rangkaian dasar dari inverter dan berikan analisanya.

2. Jelaskan prinsip kerja dari:

a) Inverter satu phasa?

b) Inverter tiga phasa?

c) Inverter poli phasa?

3. Apa beda dan persamaannya antara jembatan terkontrol dengan tanpa kontrol

dari inverter dan konverter?

a) Apa beda dan persamaan diantara konverter dengan inverter?

b) Berapa macam komutasi yang teriadi pada penyearah terkontrol?

4. Bagaimana cara mengatur kecepatan motor induksi dari rangkaian

elektronika daya?

5. Jelaskan metode kontrol dan perbandinganya dari:

a)kontrol tegangan dengan variasi output inverter

b)kontrol tegangan dengan variasi input dc inverter

c)kontrol tegangan dengan switch dalam inverter

6. Apa bedanya pengaturan kekepatan melalui siklokonverter dengan yang

lainnya?

7. Jelaskan prinsip kerja pengereman dinamis dan regeneratif dengan rangkaian

elektronika daya.

----------------------------------------------------------------Bahan kiliah ELDA 179

Page 20: 5 Inverter

8. Jelaskan perbedaan dan kesamaan dari kontrol melalui rotor dengan: a)

rangkaian chopper

b) inverter

c) equvalent kramer

9. Terangkan perbedaan antara penyearah jembatan satu phasa tanpa kontrol,

semi kontrol dan kontrol penuh dan turunkan perhitungannya untuk

masing-masing penyerah tersebut.

10. Terangkan dan beri suatu contoh perbedaan antara konverter terkontrol

dengan copper.

11. Terangkan dan beri suatu contoh perbedaan konverter tercontrol dengan yang

tidak terkontrol dalam mengontrol frekuensi motor.

12. Latihan 12, bila tegangan ac adalah 220 volt, drop tegangan pada tiap

komponen adalah 2,5 volt. Hitung tegangan output pada masing-masing

penyearah tersebut?

----------------------------------------------------------------Bahan kiliah ELDA 180