ELEKTRONIKA DAYA

TUGAS

Disusun Untuk Memenuhi Salah Satu Tugas Mata Kuliah Elektronika Daya

Dosen : Ir. Dadang Lukman Hakim, MT.

disusun oleh :

HANDI AGUS H.

(0908810)

JURUSAN PENDIDIKAN TEKNIK ELEKTRO

FAKULTAS PENDIDIKAN TEKNOLOGI DAN KEJURUAN

UNIVERSITAS PENDIDIKAN INDONESIA

BANDUNG

2011

Penyearah Gelombang Terkendali Tiga Phasa

1. Penyearah Thyristor Setengah Gelombang Tiga Phasa

Rangkaian penyearah Thyristor setengah gelombang tiga phasa dengan tiga

Thyristor Q1, Q2, dan Q3. Katoda ketiga Thyristor disatukan menjadi terminal

positif, terminal negatif dari kawat netral N, dengan beban resistif RL (Gambar 1).

Masing-masing Thyristor mendapatkan pulsa penyalaan yang berbeda-beda melalui

UG1, UG2, UG3. Penyearah tiga phasa digunakan untuk mendapatkan nilai rata-rata

tegangan keluaran yang lebih tinggi dengan frekuensi lebih tinggi dibanding

penyearah satu phasa. Aplikasi dipakai pada pengaturan motor DC dengan daya

tinggi. Tegangan DC yang dihasilkan melalui beban resistif RL. Arus searah negatif

kembali ke sekunder trafo melalui kawat N. Tegangan DC yang dihasilkan

mengandung ripple. Karena tiap phasa tegangan masukan berbeda 120°, maka pulsa

penyulutan diberikan dengan beda phasa 120°. Pada beban resistif, pengaturan sudut

penyalaan trigger α dari 0° sampai 150°. Untuk beban induktif pengaturan sudut

penyalaan α antara 0° sampai 90° (Gambar 2).

Gambar 1. Penyearah Thyristor setengah gelombang 3 phasa

Gambar 2. Grafik pengaturan sudut penyalaan

Vavg = 3

2𝜋 𝑉𝑚 sin 𝜔𝑡𝑑𝑡

𝜋17𝜋

36

= 3

2𝜋𝑉𝑚 – cos 𝜔𝑡

= 3

2𝜋𝑉𝑚 – cos 180° − − cos 85°

= 3

2𝜋𝑉𝑚 1 + 0.08

= 3

2𝜋𝑉𝑚 1.08

= 3.24

2𝜋𝑉𝑚

= 3.24

6.28𝑉𝑚

𝑉𝑎𝑣𝑔 = 0.515 Vm

2. Penyearah Thyristor Gelombang Penuh Tiga Phasa

Penyearah Thyristor tiga phasa terdiri atas enam buah Thyristor Q1, Q2, Q3,

Q4, Q5, dan Q6. Katoda dari diode Q1, Q3 dan Q5 disatukan sebagai terminal

positif, dan anode dari Thyristor Q4, Q6 dan Q2 disatukan menjadi terminal negatif.

Masing-masing Thyristor mendapatkan pulsa penyalaan yang berbeda-beda melalui

UG1, UG2, UG3, UG4, UG5, dan UG6. Sebuah beban resistif RL sebagai beban DC

(Gambar 3). Untuk melihat urutan konduksi dari keenam Thyristor dapat dilihat dari

gelombang tiga phasa (Gambar 4). Contoh ketika tegangan DC terbentuk dari

puncak gelombang UL1L2 yang konduksi Thyristor Q1 + Q6, berikutnya pada

puncak tegangan –UL3L1 yang konduksi Thyristor Q1 + Q2 dan seterusnya. Apa

yang terjadi jika salah satu dari keenam Thyristor tersebut mati (misalnya Q1) tidak

bekerja, dan apa yang terjadi ketika Thyristor Q1 dan Q3 tidak bekerja? Berikan

jawabannya dengan melihat gelombang sinusoida di bawah ini.

Gambar 3. Penyearah terkendali 3 phasa

Gambar 4. Bentuk tegangan DC penyearah 3 phasa

Vav = 6

2𝜋 𝑉𝑚𝑎𝑥

𝜋𝜋

6+𝛼

sin 𝜔𝑡 𝑑𝜔𝑡

= 6

2𝜋 𝑉𝑚𝑎𝑥

𝜋𝜋

6+850 sin 𝜔𝑡 𝑑𝜔𝑡

= 6

2𝜋 𝑉𝑚𝑎𝑥

1800

1150 sin 𝜔𝑡 𝑑𝜔𝑡

= 6𝑉𝑚𝑎𝑥

2𝜋 [(− cos 𝜔𝑡)] 1800

1150

= 6𝑉𝑚𝑎𝑥

2𝜋 [(− cos 1800) − (− cos 1150)]

= 6𝑉𝑚𝑎𝑥

2𝜋 [1 − 0,42]

= 6𝑉𝑚𝑎𝑥

2𝜋 [0,58]

Vav = 0,55 Vmax

Gambar 5. Urutan penyalaan Gate-Thrystor 3 phasa

REFERENSI

1. Siswoyo. (2008). Teknik Listrik Industri Jilid 3. Jakarta: Departemen

Pendidikan Nasional.

HASIL PERCOBAAN MENGGUNAKAN PSIM

1. Penyearah setengah gelombang tidak terkendali 3 Fasa

Vmax = 𝑉𝑒𝑓𝑓 × 2 Vavg = 3 3×𝑉𝑚𝑎𝑥

2𝜋 Line to Line = 3 × 𝑉𝑒𝑓𝑓

= 380 × 2 = 3 3×537,4

6,28 = 3 × 380

= 537,4 volt = 2792,41

6,28 = 658,18 volt

= 444.65 volt

Vavg = 3

2𝜋 𝑉𝑚𝑎𝑥 sin 𝜔𝑡𝑑𝑡

5𝜋

6𝜋

6

= 3𝑉𝑚𝑎𝑥

2𝜋 – cos 𝜔𝑡

= 3𝑉𝑚𝑎𝑥

2𝜋 – cos 150° − cos 30°

= 3𝑉𝑚𝑎𝑥

2𝜋

1

2 3 +

1

2 3

= 3𝑉𝑚𝑎𝑥

2𝜋 3

= 3 3𝑉𝑚𝑎𝑥

2𝜋

= 0,827 Vmax

∴ 𝑉𝑎𝑣𝑔 = 3 3 × 537,4

2𝜋

= 2792,41

2𝜋

= 444,65 volt

2. Penyearah gelombang penuh tidak terkendali 3 Fasa

Vmax = 𝑉𝑒𝑓𝑓 × 2 Vavg = 6

2π× 537,4 Line to Line = 3 × 𝑉𝑒𝑓𝑓

= 380 × 2 = 513,217 volt = 3 × 380

= 537,4 volt = 658.18 volt

Tegangan Rata-Rata Pada Rangkaian Full Wave (Vavg = 0,955 Vmax… ?)

Vavg = 3

2𝜋 𝑉𝑚𝑎𝑥 sin 𝜔𝑡𝑑𝑡

𝜋

0

= 3

2𝜋𝑉𝑚𝑎𝑥 – cos 𝜔𝑡

= 3

2𝜋𝑉𝑚𝑎𝑥 – cos 𝜋 − − cos 0

= 3

2𝜋𝑉𝑚𝑎𝑥 – cos 180° − − cos 0°

= 3

2𝜋𝑉𝑚𝑎𝑥 1 + 1

= 3

2𝜋𝑉𝑚𝑎𝑥 2

= 6

2𝜋𝑉𝑚𝑎𝑥

= 6

6,28𝑉𝑚𝑎𝑥

Vavg = 0,955 Vmax

∴ 𝑉𝑎𝑣𝑔 = 6

2𝜋× 𝑉𝑚𝑎𝑥

= 6

6,28× 537,4

= 513,217 volt

3. Penyearah setengah gelombang terkendali 3 Fasa

Vmax = Veff × 2

= 380 × 2

= 537.4 Volt

Vav = 0.515 × 𝑉𝑚

= 0.515 × 537,4

= 276,761 Volt

Line to line = 380 x 3

= 658,18

4. Penyearah gelombang penuh terkendali 3 Fasa

Vmax = Veff × 2

= 380 × 2

= 537.4 Volt

Vav = 0.55 × 𝑉𝑚

= 0.55 × 537,4

= 295,57 Volt

Line to line = 380 x 3

= 658,18 V