FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS NEGERI YOGYAKARTA

PRAKTEK DASAR LISTRIK

Semester IIPengukuran Daya 3 Phasa Beban

Seimbang / Tak SeimbangJam : 200 menit

Tgl : 2 Juni 2011

Nama

P.T Mekatronika

1. Muhtar Lutfi A10518241004

2. Vita Kristiani10518241014

3. Singgih Apriyanto Setiawan10518241017

A. TUJUAN1. Mengukur daya tiga phasa dengan menggunakan methode:2. Menentukan besarnya faktor daya beban3. Menggambarkan phasor diagram dari masing – masing percobaan4. Menyebutkan perbandingan arus dan daya antara beban sambungan bintang dan segitiga.

B. DASAR TEORIPengukuran daya listrik AC tiga phasa adalah pengukuran daya yang dilakukan untuk rangkaian

listrik AC tiga phasa. Pengukuran daya listrik 3 phasa dapat dilakukan dengan berbagai macam cara atau metoda sesuai dengan alat ukur yang digunakan diantaranya:1. Menggunakan satu wattmeter satu phasa

Suatu metode pengukuran daya yang hanya menggunkan 1 wattmeter satu pasa, pengukuran hanya dilakukan pada salah satu pasanya. Kedua pasa yang lainnya tidak diukur. Diagram rangkaiannya seperti pada di gambar di bawah ini :

Metode ini digunakan untuk pengukuran daya beban 3 pasa seimbnagh, seperti motor listrik tiga pasa. Pengukuran tidak harus pada seluruh pasanya. Besar daya pasa sama dengan besar penunjukkan wattmeter. Sedang besar daya total beban tiga kali besar penunjukkan wattmeter.2. Menggunakan dua wattmeter satu phasa

Suatu metode pengukuran daya yang menggunakan 2 wattmeter satu pasa, pengukurannya dilakukan pada jaringan. Kedua pasa yang lainnya tidiukur. Diagram rangkaiannya seperti gambar dibawah ini:

1

Methode 2 wattmeter satu pasa digunakan untuk mengukur daya total dari beban, daya setiap pasanya tidak diketahui. Disamping itu arus dan tegangan yang terukur adalah arusa dan tegangan jaringan. Besar daya total merupakan penjumlahan kedua wattmeter. Metode ini digunakan untuk pengukuran daya beban 3 pasa secara umum. Besar daya setiap pasa tidak terbaca.3. Menggunakan tiga wattmeter satu phasa

Suatu metode pengukuran daya yang menggunakan 3 wattmeter satu pasa. Pengukuran dilakuakan pada setiap pasa. Diagram rangkaiannya seperti gambar di bawah ini:

Metode ini digunakan untuk pengukuran daya beban tiga pasa secara umum. Besar daya setiap pasa dapat diketahui yaitu sebesar penunjukkan masing – masing wattmeter. Dapat diketahui perbedaan pembebanan setiap pasanya.

Metode pengukuran daya yang menggunakan 3 wattmeter satu pasa, juga dapat dilakukan seperti gambar dibawah ini. Besar daya setiap pasa dapat diketahui yaitu sebesar penunjukkan masing – masing wattmeter. Dapat diketahui perbedaan pembebanan setiap pasanya.4. Menggunakan satu wattmeter tiga phasa

Suatu metode pengukuran daya yang menggunakan 1 wattmeter tiga pasa, pengukuran dilakukan sekaligus ketiga pasanya. Kedua pasa yang lainnya tidak diukur. Diagram rangkaiannya seperti gambar berikut ini.

2

Besar daya total merupkan penunjukkan wattmeter tersebut.

C. ALAT DAN BAHAN 1. Multimeter 1 buah2. Wattmeter AC 1 phasa 3 buah3. Ampremeter AC 4 buah4. Transformator 3 Phase 1 buah5. Beban Resistif 3 Phase (Loading Resistor) 1 buah6. Beban Induktif 3 975 MH 15 ohm cos 0,3 1 buah7. Kapasitor non polar 7,5 F / 400 V 3 buah8. Saklar 3 phase / MCB box 3 phase 1 buah9. Bok dan kabel penghubung secukupnya

D. CARA KERJAPercobaan IPengukuran daya dengan methode 1 wattmeter1. Membuat rangkaian seperti gambar di bawah ini

2. Menyesuaikan batas ukur dengan dari meter – meter yang digunakan. Memeriksakan rangkaian kepada dosen pembimbing, bila telah disetujui, menguhubungkan rangkaian dengan sumber tegangan AC 3 phase. Mengamati penunujukkan jarum dari ampremeter dan wattmeter.

3. Apabila telah selesai, mematikan saklarnya dan mengganti beban dengan kapasitor 7,5 µF dipasang seri dengan beban resistif pada percobaaan di atas.Menyesuaikan batas ukur dari meter – meter yang digunakan.

4. Menghubungkan rangkaian dengan sumber AC tiga phase. Mengamati penunjukkan jarum dari ampremeter dan wattmeter.

5. Apabila telah selesai mematikan saklarnya dan mengganti beban dengan induktor. Menyesuaikan batas ukur dari ampremeter dan wattmeter. Mencatat hasilnya.

6. Menghubungkan rangkaian dengan sumber AC tiga phase. Mengamati penunjukkan jarum dari ampremeter dan wattmeter.

3

7. Apabila telah selesai, mematikan saklarnya dan melanjutkan percobaan berikutnya.

Percobaan IIPengukuran daya dengan 2 wattmeter1. Membuat rangkaian seperti gambar di bawah ini :

Catatan : Bila ada watt meter yang penunjukkannya terbalik, maka tukar ujung-ujung kumparan arusnya.

2. Menyesuaikan batas ukur dengan dari meter – meter yang digunakan. Memeriksakan rangkaian kepada dosen pembimbing, bila telah disetujui, menguhubungkan rangkaian dengan sumber tegangan AC 3 phase. Mengamati penunujukkan jarum dari ampremeter dan wattmeter.

3. Apabila telah selesai, mematikan saklarnya dan mengganti beban dengan kapasitor 7,5 µF dipasang seri dengan beban resistif pada percobaaan di atas.Menyesuaikan batas ukur dari meter – meter yang digunakan.

4. Menghubungkan rangkaian dengan sumber AC tiga phase. Mengamati penunjukkan jarum dari ampremeter dan wattmeter.

5. Apabila telah selesai mematikan saklarnya dan mengganti beban dengan induktor. Menyesuaikan batas ukur dari ampremeter dan wattmeter. Mencatat hasilnya.

6. Menghubungkan rangkaian dengan sumber AC tiga phase. Mengamati penunjukkan jarum dari ampremeter dan wattmeter.

7. Apabila telah selesai, mematikan saklarnya dan melanjutkan percobaan berikutnya.

Percobaan IIIPengukuran daya dengan 2 wattmeter

1. Buatlah rangkaian seperti gambar di bawah ini:

4

Catatan : Bila ada watt meter yang penunjukkannya terbalik, maka tukar ujung-ujung kumparan arusnya.

2. Sesuaikan batas ukur dari meter-meter yang digunakan. Periksakan rangkaian saudara kepada dosen pembimbing, bila telah disetujui, hubungkan rangkaian saudara dengan sumber tegangan AC 3 phase. Amati penunjukkan jarum dari kedua wattmeter. Catat hasilnya.

3. Bila telah selesai matikan saklarnya dan gantilah beban dengan kapasitor 7,5 uF dipasang seri dengan beban resistif pada percobaan di atas. Sesuaikan batas ukur dari meter-meter yang digunakan.

4. Hubungkan rangkaian saudara dengan sumber tegangan AC 3 phase. Amati penunjukkan jarum dari amperemeter dan wattmeter. Catat hasilnya.

5. Bila telah selesai matikan saklarnya dan gantilah beban dengan inductor. Sesuaikan batas ukur dari meter-meter yang digunakan.

6. Hubungkan rangkaian saudara dengan sumber tegangan AC 3 phase. Amati penunjukkan jarum dari amperemeter dan wattmeter. Catat hasilnya.

7. Bila telah selesai matikan saklar 3 phase dan lanjutkan dengan percobaan berikutnya.

Percobaan IV.Pengukuran daya dengan methode 3 wattmeter beban induktif sambungan bintang dan segi tiga.1. Buatlah rangkaian seperti gambar di bawah ini

Catatan : Bila ada watt meter yang penunjukkannya terbalik, maka tukar ujung-ujung kumparan arusnya.

5

2. Sesuaikan batas ukur dari meter-meter yang digunakan. Periksakan rangkaian saudara kepada dosen pembimbing, bila telah disetujui, hubungkan rangkaian saudara dengan sumber tegangan AC 3 phase.Amati penunjukkan jarum dari kedua wattmeter.Catat hasilnya.

3. Bila telah selesai matikan saklarnya dan gantilah rangkaian beban seperti gambar di bawah. Sesuaikan batas ukur dari meter-meter yang digunakan.

4. Hubungkan rangkaian saudara dengan sumber tegangan AC 3 phase. Amati penunjukkan jarum dari amperemeter dan wattmeter. Catat hasilnya.

5. Bila telah selesai matikan saklarnya dan teruskan dengan percobaan berikutnya.

Percobaan VPengukuran daya dengan metode 3 watt meter beban tak seimbang1. Buatlah rangkaian seperti gambar di bawah ini

Catatan : Bila ada watt meter yang penunjukkannya terbalik, maka tukar ujung-ujung kumparan arusnya.

2. Sesuaikan batas ukur dari meter-meter yang digunakan. Periksakan rangkaian saudara kepada dosen pembimbing, bila telah disetujui, hubungkan rangkaian saudara dengan sumber tegangan AC 3 phase. Amati penunjukkan jarum dari kedua wattmeter. Catat hasilnya.

6

3. Bila telah selesai matikan saklarnya lepas rangkaian dan kembalikan ke tempat semula dengan tertib dan rapi.

E. HASIL PERCOBAANPercobaan I Pengukuran Daya dengan Methode 1 Wattmeter

1. Penunjukkan jarum ampremeter dan wattmeter.A1 = 0,5 A P2 = 54 watt

2. Penunjukkan jarum ampremeter dan wattmeter dengan beban 7,5 µF.A1 = 0,3 A P2 = 18 watt

3. Penunjukkan jarum ampremeter dan wattmeter dengan sumber tegangan AC 3 phase.A1 = 0,3 A P2 = 10 watt

Percobaan II Pengukuran Daya dengan Methode 2 Wattmeter1. Penunjukkan jarum dari kedua wattmeter

P1 = 81 watt P2 = 78 watt2. Penunjukkan jarum dari kedua wattmeter dengan beban 7,5 µF.

P1 = 31 watt P2 = 31 watt3. Penunjukkan jarum dari kedua wattmeter dengan sumber tegangan AC 3 phase.

P1 = 14 watt P2 = 16 watt

Percobaan III Pengukruan Daya dengan Methode 3 Wattmeter1. Penunjukkan jarum dari ketiga wattmeter

P1 = 52 watt P2 = 52 watt P3 = 52 watt2. Penunjukkan jarum dari ketiga wattmeter dengan beban 7,5 µF.

P1 = 18 watt P2 = 18 watt P3 = 18 watt3. Penunjukkan jarum dari ketiga wattmeter dengan sumber tegangan AC 3 phase.

P1 = 10 watt P2 = 10 watt P3 = 10 watt

Percobaan IV Pengukuran Daya dengan Methode 3 Wattmeter Beban Induktif Sambungan Bintang dan Segitiga

1. Penunjukkan dari ketiga wattmeter dan tiga ampremeter pada sambungan bintang.A1 = 300 mA A2 = 320 mA A3 = 310 mAP1 = 10 watt P2 = 10 watt P3 = 10 watt

2. Penunjukkan dari ketiga wattmeter dan tiga ampremeter pada sambingan segitiga.A1 = 1100 mA A2 = 1100 mA A3 = 1100 mAP1 = 32 watt P2 = 32 watt P3 = 32 watt

Percobaan V Pengukuran Daya dengan Methode 3 Wattmeter Beban Tidak SeimbangPenunjukkan jarum dari ketiga wattmeter dan tiga ampremeter:A1 = 0,28 A A2 = 0,24 A A3 = 0,5 A A4 = 0,84 AP1 = 10 watt P2 = 6 watt P3 = 52 watt

F. PEMBAHASAN1. Besar daya yang terukur dengan menggunakan methode 1 wattmeter, 2 wattmeter dan 3

wattmeter adalah 1 : 2 : 3. Maksudnya adalah ketika pengukuran daya dengan menggunakan

7

1 wattmeter, maka daya yang terukur hanyalah daya pada phasa tersebut, sehingga apabila kita akan mencari daya totalnya harus dikali 3, maka pengukuran dengan satu wattmeter cocok untuk pengukuran daya beban seimbang. Sedangkan untuk pengukuran daya dengan 2 wattmeter, maka daya phasa yang ada pada rangkaian tersebut kira – kira satu dua pertiga dari daya yang terukur pada salah satu watttmeter yang ada. Sedangkan untuk pengukuran dengan 3 wattmeter, maka daya pasa yang terukur dapat lebih teliti lagi, karena wattmeter mengukur setiap phasa yang ada, sehingga untuk mengukur daya total yang ada pada rangkaian tersebut, hanya tinggal menjumlahkan daya yang ada.

2. Perbandingan besar daya yang ada pada beban – beban yang berbeda yaitu, resistor memiliki daya yang paling besar, karena memiliki nilai faktor daya 1. Sedangkan untuk kapasitor memiliki daya dibawah resistor, serta untuk induktor memiliki dayang yang paling kecil dibandingkan dengan daya pada beban – beban yang lain.

3. Besar faktor daya:ResistorP = V. I cos θ54 = 102 . 0,5 cos θ54 = 51 cos θcos θ = 1Induktor P = V. I cos θ18 = 102 . 0,3 cos θ18 = 30,6 cos θcos θ = 0,58KapasitorP = V. I cos θ10 = 102 . 0,3 cos θ10 = 51 cos θcos θ = 0,3

4. Besar arus yang mengalir pada kawat nolPada beban seimbang pada resistor adalah nol.Pada beban tidak seimbang:I = 0,28 + 0,29 + 0,84 = 1 AMenurut pengukuran 0,8 A

5. Arus pada sambungan bintang lebih kecil dari pada sambungan segitiga. Karena pada sambungan bintang besar arus yang mengalir pada phasa dengan jaringan sama, sedangkan untuk sambungan delta arus yang mengalir pada jaringan sama dengan √3 arus yang mengalir pada kawat phasa.

6. Tegangan pada sambungan bintang lebih besar dari pada sambungan segitiga. Karena pada sambungan bintang besar tegangan yang mengalir pada kawat jaringan sama dengan √3 tegangan yang mengalir pda kawat pasa, sedangkan untuk sambungan delta tegangan yang mengalir pada phasa sama dengan tegangan yang mengalir pada jaringan.

8

G. KEISMPULAN1. Pengukuran daya menggunakan 1 wattmeter paling cocok digunakan ketika mengukur

beban seimbang.2. Pengukuran daya menggukan 3 wattmeter paling cocok digunakan ketika mengukur beban

tidak seimbang.3. Arus jaringan yang mengalir pada kawat segitiga adalah √3 dari arus jaringan bintang, syarat

beban seimbang.4. Tegangan jaringan yang menglir pada kawat bintang adalah √3 dari tegangan jaringan

beban, syarat beban seimbang.5. Apabila bebannya sama, maka nilai daya pada sambungan bintang maupun sambungan

segitiga sama nilainya.6. Arus yang mengalir pada kawat nol akan sama dengan nol apabila bebannya seimbang.

9