ANALISIS PERBANDINGAN PENGGUNAAN TIPE PENYALAAN KONTROL JARAK SAMA DAN SUDUT SAMA PADA PENYEARAH TERKENDALI TIGA PHASA

dokumen-dokumen yang mirip
ANALISIS PERBANDINGAN KINERJA PENGGUNAAN FILTER PASIF DAN FILTER AKTIF PADA PENYEARAH TERKENDALI SATU PHASA

Analisis Kinerja Motor Arus Searah Dengan Menggunakan Sistem Kendali Modulasi Lebar Pulsa. Sudirman S.*

BAB I PENDAHULUAN. Tenaga listrik memegang peranan yang penting dalam industri. Pada aplikasi

Penggunaan Filter Daya Aktif Paralel untuk Kompensasi Harmonisa Akibat Beban Non Linier Menggunakan Metode Cascaded Multilevel Inverter

BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA

meningkatkan faktor daya masukan. Teknik komutasi

BAB 1 PENDAHULUAN. adalah rectifier, converter, inverter, tanur busur listrik, motor-motor listrik,

JURNAL TEKNIK ITS Vol. 1, No. 1 (Sept. 2012) ISSN: B-97

ANALISIS HARMONISA YANG DIHASILKAN CYCLOCONVERTER DENGAN BERBAGAI PARAMETER

Desain dan Simulasi Konverter Buck Sebagai Pengontrol Tegangan AC Satu Tingkat dengan Perbaikan Faktor Daya

I. Voltage Source Inverter (VSI) II. Metode PWM. A. Six-Step VSI B. Pulse-Width Modulated VSI. A. Sinusoidal PWM

ELIMINASI HARMONIK GUNA PERBAIKAN BENTUK GELOMBANG KELUARAN TEGANGAN INVERTER

BAB 1 PENDAHULUAN. Pemakaian daya listrik dengan beban tidak linier banyak digunakan pada

BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA. Beban non linier pada peralatan rumah tangga umumnya merupakan peralatan

Sistem Perbaikan Faktor Daya Pada Penyearah Diode Tiga Phasa Menggunakan Hysteresis Current Control

RANCANG BANGUN PENYEARAH AC TO DC RESONANSI SERI DENGAN ISOLASI TERHADAP FREKUENSI TINGGI

Desain Inverter Tiga Fasa dengan Minimum Total Harmonic Distortion Menggunakan Metode SPWM

Analisis Unjuk Kerja Filter Pasif dan Filter Aktif pada Sisi Tegangan Rendah di Perusahaan Semen Tuban, Jawa Timur

BAB 1 PENDAHULUAN. ini terlihat dengan semakin banyaknya penggunaan peralatan elektronik baik pada

BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA Pembangkit Harmonisa Beban Listrik Rumah Tangga. Secara umum jenis beban non linear fasa-tunggal untuk peralatan rumah

Desain Sistem Kontrol Sudut Penyalaan Thyristor Komutasi Jaringan Berbasis Mikrokontroler PIC 16F877

SISTEM PERBAIKAN FAKTOR DAYA PADA PENYEARAH DIODE TIGA PHASA MENGGUNAKAN HYSTERESIS CURRENT CONTROL

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

Rancang Bangun Rangkaian AC to DC Full Converter Tiga Fasa dengan Harmonisa Rendah

TESIS PENGURANGAN HARMONISA PADA KONVERTER 12 PULSA TIGA FASA MENGGUNAKAN DIAGONAL RECURRENT NEURAL NETWORK (DRNN)

ek SIPIL MESIN ARSITEKTUR ELEKTRO

ANALISIS HARMONIK DAN PERANCANGAN SINGLE TUNED FILTER PADA SISTEM DISTRIBUSI STANDAR IEEE 18 BUS DENGAN MENGGUNAKAN SOFTWARE ETAP POWER STATION 4.

Reduksi Harmonisa dan Ketidakseimbangan Tegangan menggunakan Hybrid Active Power Filter Tiga Fasa berbasis ADALINE-Fuzzy

STUDI PENGGUNAAN PENYEARAH 18 PULSA DENGAN TRANSFORMATOR 3 FASA KE 9 FASA HUBUNGAN SEGIENAM

Oleh : Kikin Khoirur Roziqin Dosen Pembimbing : Prof. Dr. Ir. Mochammad Ashari, M.Eng. Ir. Sjamsjul Anam, M.T.

Pemodelan Konverter AC DC Tiga Fasa Dua Arah Pada Sepeda Listrik Menggunakan Metode SPWM

Oleh : ARI YUANTI Nrp

Analisa dan Pemodelan PWM AC-AC Konverter Satu Fasa Simetri

FILTER AKTIF SHUNT 3 PHASE BERBASIS ARTIFICIAL NEURAL NETWORK (ANN) UNTUK MENGKOMPENSASI HARMONISA PADA SISTEM DISTRIBUSI 220/380 VOLT

SATUAN ACARA PERKULIAHAN

BAB I PENDAHULUAN. jarang diperhatikan yaitu permasalahan harmonik. harmonik berasal dari peralatan yang mempunyai karakteristik nonlinier

Reduksi Harmonisa Arus Sumber Tiga-Fasa Dengan Transformator Penggeser Fasa

Studi Perencanaan Filter Hybrid Untuk Mengurangi Harmonisa Pada Proyek Pakistan Deep Water Container Port

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang

WATAK HARMONIK PADA INVERTER TIGA FASA TAK BERBEBAN

MENGHILANGKAN DISTORSI YANG DISEBABKAN PEMBEBANAN NONLINIER RANGKAIAN RL, RC DAN RLE

LAMPIRAN A RANGKAIAN CATU DAYA BEBAN TAK LINIER. Berikut adalah gambar rangkaian catu daya pada lampu hemat energi :

Mekatronika Modul 6 Penyearah Gelombang menggunakan SCR

BAB I PENDAHULUAN. menimbulkan permasalahan kualitas daya. Komponen power

BAB I PENDAHULUAN. tegangan, disebabkan jarak sumber ke saluran yang sangat jauh ke beban

Perencanaan Filter Hybrid untuk Mengurangi Dampak Harmonisa pada PT. Semen Indonesia Pabrik Rembang

PENGATURAN ARUS KOMPENSASI UNTUK PEMBEBANAN NONLINIER PADA SISTEM FILTER AKTIF TIGA FASE

ABSTRAKSI ANALISIS DISTORSI HARMONIK PADA SISTEM DISTRIBUSI DAN REDUKSINYA MENGGUNAKAN TAPIS HARMONIK DENGAN BANTUAN ETAP POWER STATION 4.

BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA

STUDI PENGURANGAN ARUS HARMONIK TRIPLEN DENGAN MENGGUNAKAN TAPIS SERI DAN TRANSFORMATOR ZERO PASSING

ANALISIS DAN PERANCANGAN FILTER PASIF UNTUK MEREDUKSI PENGARUH HARMONISA PADA INVERTER 3-FASA MENGGUNAKAN MATLAB/SIMULINK

ABSTRAK. Kata kunci: harmonisa, Ramptime Current Controlled, Active Power Filter, Hybrid Active Power Filter, MATLAB, jala-jala satu fasa.

Analisis Unjuk Kerja Penyearah 3 Fasa Terkendali pada Tegangan Suplai tidak Seimbang

Politeknik Elektronika Negeri Surabaya ITS Kampus ITS Sukolilo Surabaya

KONVERTER ELEKTRONIKA DAYA UNTUK PEMAKAIAN TENAGA LISTRIK PADA BEBAN LISTRIK STATIS DAN LISTRIK DINAMIS

BAB III METODE PENELITIAN

ANALISIS FILTER HARMONISA PASIF UNTUK MENGURANGI HARMONISA PADA PENYEARAH TERKENDALI SATU FASA

BAB 1 PENDAHULUAN 1.1 Latar belakang

PENYEARAH SATU FASA TERKENDALI

Aplikasi Filter Pasif Pada Beban Inverter Tiga Fase Berbeban

BAB I PENDAHULUAN. tombak pemikulan beban pada konsumen. Gangguan-gangguan tersebut akan

Peredaman Harmonik Arus pada Personal Computer All In One Menggunakan Passive Single Tuned Filter

Perancangan dan Analisis Back to Back Thyristor Untuk Regulasi Tegangan AC Satu Fasa

BAB 1 PENDAHULUAN. Energi listrik merupakan peran penting dalam kehidupan diberbagai sektor

ANALISA PENANGGULANGAN THD DENGAN FILTER PASIF PADA SISTEM KELISTRIKAN DI RSUP SANGLAH

Aplikasi Filter Pasif Rc Untuk Mereduksi Harmonik Pada Ac/Dc/Ac Konverter. Asnil*) *Staf Pengajar Jurusan Teknik Elektro, FT-UNP

TUGAS DAN EVALUASI. 2. Tuliska macam macam thyristor dan jelaskan dengan gambar cara kerjanya!

Sistem Pengaturan Kecepatan Motor Induksi Rotor Belitan Menggunakan DC Chopper

Pengurangan Harmonisa Pada Beban Konverter 6 Pulsa Dengan Filter Aktif (Injeksi Ripple Dc)

PENGATURAN DAYA AKTIF PADA UNIFIED POWER FLOW CONTROLLER (UPFC) BERBASIS DUA KONVERTER SHUNT DAN SEBUAH KAPASITOR SERI

Peredaman Resonansi Harmonisa Pada Sistem Kelistrikan Industri Menggunakan Filter Hybrid Dengan Konduktansi Variable

BAB IV PENGUJIAN DAN ANALISIS

REDUKSI HARMONISA PADA PENYEARAH SATU FASA FULL BRIDGE DENGAN FILTER PASIF RLC TESIS. Oleh YAHYA TARJAN GINTING /TE

Penyearah (rectifier) Permasalahan yang ditimbulkan oleh harmonisa Permasalahan Harmonisa pada Transformator...

I Wayan Rinas. Jurusan Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Udayana Kampus Bukit Jimbaran, Bali, *

REDUKSI HARMONISA DENGAN MENGGUNAKAN FILTER PASIF SINGLE TUNE DAN FILTER MATRIX (STUDI KASUS PADA INDUSTRI PENGOLAHAN PLASTIK) TESIS.

Rancang Bangun AC - DC Half Wave Rectifier 3 Fasa dengan THD minimum dan Faktor Daya Mendekati Satu menggunakan Kontrol Switching PI Fuzzy

Watak Harmonik pada Inverter Berbeban

NOPTIN HARPAWI NRP Dosen Pembimbing Prof. Dr. Ir. Adi Soeprijanto, MT Ir. Sjamsjul Anam, MT

Alexander et al., Perancangan Simulasi Unjuk Kerja Motor Induksi Tiga Fase... 1

Studi Analisis dan Mitigasi Harmonisa pada PT. Semen Indonesia Pabrik Aceh

PENGARUH HARMONIK PADA TRANSFORMATOR DISTRIBUSI

² Dosen Jurusan Teknik Elektro Industri 3 Dosen Jurusan Teknik Elektro Industri

BAB 1 PENDAHULUAN. tertentu seperti beban non linier dan beban induktif. Akibat yang ditimbulkan adalah

KONVERTER AC-DC (PENYEARAH)

ISSN : e-proceeding of Engineering : Vol.4, No.3 Desember 2017 Page 3157

PERBAIKAN FAKTOR KERJA PADA PENYEARAH SCR PWM (PULSEWIDTH MODULATION) TIGA FASA MENGGUNAKAN METODE PEMADAMAN AKTIF

PENGARUH ARUS HARMONISA PADA UNJUK KERJA SISTEM OPEN- LOOP VARIABLE SPEED DRIVE MOTOR INDUKSI MENGGUNAKAN INVERTER

BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA. induk agar keandalan sistem daya terpenuhi untuk pengoperasian alat-alat.

2015 PERANCANGAN SIMULASI FILTER AKTIF 3 FASA UNTUK MEREDUKSI HARMONISA AKIBAT PENGGUNAAN BEBAN NON LINIER

NASKAH PUBLIKASI PERANCANGAN HIGH PASS DAMPED FILTER PADA SISTEM DISTRIBUSI STANDAR IEEE 9 BUS DENGAN MENGGUNAKAN SOFTWARE ETAP POWER STATION 7.

BAB I PENDAHULUAN. modern saat ini. Setiap tempat, seperti perkantoran, sekolah, pabrik, dan rumah

BAB I PENDAHULUAN. perkembangan teknologi kala ini. Peralatan-peralatan yang biasa dijalankan secara

PENYEARAH SATU FASA TERKENDALI

KAJIAN TAPIS DAYA AKTIF PARALEL DENGAN MENGGUNAKAN INVERTER BERTINGKAT SEBAGAI METODE PERBAIKAN ARUS SUMBER

ANALISIS PENGGUNAAN FILTER AKTIF SHUNT UNTUK MENANGGULANGI THD DI RSUP SANGLAH

PERANCANGAN DAN SIMULASI FILTER AKTIF 3 FASA UNTUK MEREDUKSI HARMONISA AKIBAT PENGGUNAAN BEBAN NON LINIER

BAB III METODE PENELITIAN

BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA. yaitu beban linier dan beban non-linier. Beban disebut linier apabila nilai arus dan

ANALISA HARMONISA PADA SISI MASUKAN DAN KELUARAN PENYEARAH TERKENDALI SATU FASA TUGAS AKHIR

Transkripsi:

MAKARA, TEKNOLOGI, OL., NO., NOEMBER 007: 71-77 ANALISIS PERBANDINGAN PENGGUNAAN TIPE PENYALAAN KONTROL JARAK SAMA DAN SUDUT SAMA PADA PENYEARAH TERKENDALI TIGA PHASA Sudirman S., dan Sri Kurniati A. Jurusan Teknik Elektro, Fakultas Sains dan Teknik, Universitas Nusa Cendana, Kupang, Indonesia E-mail: Sridirman@yahoo.com Abstrak Penelitian ini bertujuan untuk membandingkan pengaruh tipe penyalaan kontrol jarak sama dan kontrol sudut sama pada penyearah tiga phasa terkendali dengan melihat harmonisa yang ditimbulkan pada input tegangan. Kemudian menghitung efisiensi penyearah dan perbandingan faktor kerja dari kedua tipe kontrol tersebut. Rangkaian penyearah menggunakan filter pasif dengan beban tahanan sebesar ohm dan dianalisis dengan menggunakan simulasi program PSPICE versi 7. Hasil penelitian menunjukkan bahwa penggunaan kontrol jarak sama menimbulkan harmonisa arus masukan pada orde ke-5 dan ke-7 sedangkan pada kontrol sudut sama menimbulkan harmonisa pada orde ke-3, 5 dan ke-7. Pada sisi keluaran tipe kontrol jarak sama menimbulkan riak tegangan pada orde 6, sedangkan pada tipe kontrol sudut sama menimbulkan riak tegangan pada orde ke- dan ke-6. Hasil perhitungan riak tegangan yang terjadi sebesar 3,5% dengan efisiensi 99,8% pada kontrol jarak sama, sedangkan pada kontrol sudut sama diperoleh riak tegangan sebesar 4% dengan efisiensi 99.7%. Selanjutnya pada sudut penyalaan 30 0 diperoleh input THD sebesar 50,6% dengan faktor kerja sebesar 0,89 pada tipe kontrol jarak sama, sedangkan pada tipe kontrol sudut sama diperoleh input THD sebesar 53,831% dengan faktor kerja sebesar 0,87. Dari hasil ini menunjukkan bahwa penyalaan thyristor dengan tipe kontrol jarak sama lebih baik dibandingkan dengan tipe sudut sama. Abstrt Analysis of three phase controlled rectifier with the same distance control as compared to the same angle control. This research aim to compare the firing of the same distance and the same angle control at three phase controlled rectifier with seen generated harmonic at input (AC side). Then calculate of rectifier efficiency and power ftor comparison from both the control type. The rectifier use passive filter with resistance ohm and is analysed with program simulation using PSPICE version 7.1. Result of research indicate that use of the same distance control generates the 5 th and 7 th harmonics, while the same angle control generates the 3 rd, 5 th and 7 th harmonics at the input (AC side). At the output (DC side), the same distance control type generates the 6 th voltage ripples, while the same angle control generates the nd, and 6 th voltage ripples. The result of calculation of voltage ripples that happened equal to 3.5% with efficiency 99.8% at same distance control, while at the same angle control obtained voltage ripples equal to 4% with efficiency 99.7%. At the firing angle 30 0 obtained by THD input equal to 50.6% with power ftor equal to 0.89 at same distance control type, while the same angle control obtained by THD input equal to 53,831% with power ftor to 0,87. From this result indicate that the firing of thyristor with the same distance better then is the same angle control. Keywords: control type, voltage ripples, efficiency, power ftor 1. Pendahuluan Tenaga listrik memegang peranan yang penting dalam industri. Seringkali bahwa tenaga listrik ini harus dikontrol terlebih dahulu sebelum diberikan ke beban. Untuk mengontrol tenaga listrik biasanya digunakan suatu konverter. Misalnya, untuk mengatur kecepatan motor DC, maka tenaga listrik AC yang tersedia harus diubah menjadi DC dengan tegangan yang variabel melalui konverter yang berupa penyearah terkendali [1,]. Pada aplikasi ini biasanya digunakan komponen elektronika daya penyearah thyristor. Tegangan 71

7 MAKARA, TEKNOLOGI, OL., NO., NOEMBER 007: 71-77 keluaran penyearah thyristor bervariasi tergantung pada sudut penyalaan dari thyristor. Namun adanya penggunaan konverter dalam sistem akan menimbulkan tegangan atau arus yang nonsinusoidal. Bentuk tegangan atau arus yang nonsinusoidal tersebut akan menghasilkan arus harmonisa. Kadar harmonisa yang tinggi dalam sistem tidak dikehendaki, karena dapat menimbulkan beberapa kerugian. Diantaranya adalah naiknya distorsi terhadap input, kegagalan fungsi dari peralatan elektronik yang sensitif, menurunkan efisiensi dan yang lebih penting lagi adalah pemborosan energi listrik. Dengan demikian, kadar harmonisa yang terlalu tinggi harus diperkecil. Beberapa upaya yang telah dilakukan untuk pengurangan harmonisa, diantaranya adalah dengan memasang L/C tuned filter, kompensasi fluks magnetik [3], dan juga dilakukan dengan cara menginjeksi harmonisa ke dalam sistem [4]. Kemudian dilanjutkan penelitian tersebut dengan menggunakan injeksi hubungan Z/D [5]. Untuk mendapatkan perbaikan faktor kerja juga dilakukan dengan menggunakan kompensasi kapasitor bank yang dikontrol secara otomatis [6], kemudian dikontrol secara otomatis dengan menggunakan Progammable Logic Controller (PLC) [7]. Berkaitan dengan rendahnya faktor kerja yang terjadi pada penyearah terkendali tiga phasa, maka Rashid M [], menjelaskan bahwa pada dasarnya faktor daya rendah yang terjadi pada penyearah terkendali (thyristor) bergantung pada sudut delay dari kontrol phasa konverter. Thyristor kontrol phasa dihidupkan dengan pulsa pendek pada gerbangnya dan dimatikan melalui komutasi natural atau komutasi line, sehingga menghasilkan satu pulsa per setengah siklus dari arus masukan konverter. Beberapa teknik komutasi thyristor ini telah dikembangkan untuk meningkatkan power faktor daya masukan dan level harmonisa, salah satu diantaranya adalah komutasi paksa. Kemudian komutasi sudut paksa ini diklasifikasikan lagi menjadi, kontrol sudut simetris (sama), kontrol jarak sama dan kontrol modulasi lebar pulsa [1]. Dari ketiga tipe komutasi paksa, kontrol modulasi lebar pulsa atau Pulse Width Modulation (PWM) merupakan tipe kontrol yang sangat baik digunakan untuk meningkatkan faktor kerja penyearah dan mengurangi harmonik arus masukan [8-10]. Karena tipe kontrol PWM dapat dinyalakan dan dimatikan beberapa kali setiap setengah siklus. Dengan kata lain dapat menghasilkan beberapa pulsa per setengah siklus, sehingga dapat meredam harmonik yang timbul pada arus masukan. Sedangkan tipe kontrol jarak sama dan sudut sama tetap menghasilkan satu pulsa per setengah siklus dari arus masukan konverter, sehingga menghasilkan harmonisa dengan orde terendah. Dalam praktek sangat sulit untuk melakukan penapisan arus harmonisa orde rendah dibanding dengan orde tinggi yang dihasilkan oleh tipe kontrol PWM []. Namun kenyataannya dengan pertimbangan ekonomis, masih banyak desain penyearah terkendali tiga phasa tipe jarak sama atau tipe sudut sama digunakan dengan alasan lebih murah dibanding dengan tipe PWM. Kemudian jika ditinjau dari desain dan prinsip kerjanya kedua tipe ini sangat berbeda dengan tipe PWM. Beberapa peneliti sebelumnya telah menggunakan kedua tipe kontrol ini untuk melakukan desain dalam penelitiannya. Diantaranya, [1] telah menggunakan tipe jarak sama untuk menganalisis kinerja penyearah terkendali tiga phasa dengan menggunakana filter hibrid. Kemudian [13, 14] telah menggunakan kedua tipe kontrol ini dalam penelitiannya, namun tidak melakukan perbandingan faktor kerja dari penyearah. Oleh karena itu, tujuan dalam penelitian ini adalah mencoba menganalisis perbandingan faktor kerja konverter terkendali tiga phasa dengan menggunakan tipe kontrol jarak sama dan tipe kontrol sudut sama. Dengan demikian, diharapkan manfaat penelitian untuk waktu yang akan datang menjadi rujukan pada perancangan suatu konverter yang mempunyai faktor kerja yang baik dengan mempertimbangkan tipe kontrolnya.. Metode Penelitian Metode yang digunakan dalam penelitan ini adalah melakukan simulasi sesuai dengan dengan tahapantahapan sebagai berikut: Merancang tipe penyalaan kontrol jarak sama pada penyearah terkendali 3 phasa dengan filter pasif. Merancang tipe penyalaan kontrol sudut sama pada penyearah terkendali 3 phasa dengan filter pasif. Melakukan simulasi pada kedua tipe penyalaan thyristor. Melakukan analisis THD yang ditimbulkan oleh kedua tipe penyalaan thyristor. Melakukan perhitungan untuk mendapatkan perbandingan nilai THD, kandungan riak dan faktor daya yang diperoleh antara kedua tipe penyalaan thyristor. Analisis harmonisa untuk arus masukan dan tegangan keluaran tidak membuat persamaan fourier. Desain Perangkat Keras Tipe Penyalaan Kontrol Sudut Sama Blok diagram sudut penyalaan sudut sama, awal switching ditentukan oleh zero crossing tegangan antara phasa dari tegangan sumber tiga phasa, seperti yang ditunjukkan dalam Gambar 1.

MAKARA, TEKNOLOGI, OL., NO., NOEMBER 007: 71-77 73 Gambar 1. Diagram blok pulsa penyalaan berdasarkan zero crossing antara phasa Gambar. Diagram Blok sudut penyalaan jarak sama Adapun parameter-parameter yang digunakan dalam rangkaian ini adalah: Tegangan masukan seimbang an = 0, bn = 0 dan cn = 0. Resistansi dan induktansi masukan : Rs = 0,1 Ohm dan Ls = 0,5 mh. Thyristor tipe IR S18F Sudut penyalaan (Alpha) menggunakan sampel 30 derajat. Sedangkan alat yang digunakan untuk melakukan simulasi menggunakan perangkat keras komputer PC Pentium III dan perangkat lunak PSPICE ersi 7.1. Kemudian beban keluaran penyearah menggunakan sampel beban resistitf sebesar ohm. Walaupun dalam praktek terdapat beban induktif, atau gabungan keduaduanya. Hal ini dilakukan untuk memudahkan analisis dan simulasi dengan menggunakan program PSPICE dalam melakukan perbandingan kedua tipe kontrol yang akan diteliti. Teknik Analisis Data Sesuai dengan tujuan penelitian ini dan berdasarkan hasil olahan program, maka akan dilakukan analisis data berdasarkan kajian deskriptif berupa nilai persentase dan mencari harga rata-rata sesuai dengan hasil simulasi dari Total Distorsi Harmonik (THD). Selanjutnya dicari faktor kerja sesuai dengan Pers (1) PF = 1 cos α (1) (1 + THD ) 3. Hasil dan Pembahasan Gambar 3. Diagram Alur pembuatan Listing PSPICE Tipe penyalaan Kontrol Jarak Sama Sudut penyalaan ditentukan oleh titik zero crossing antara tegangan masukan an cn. Oleh karena itu untuk tegangan seimbang titik nolnya berada pada π/6 seperti yang diperlihatkan secara blok diagram pada Gambar. Desain Perangkat Lunak Desain perangkat lunak menggunakan program PSIPCE. Teknik pembuatan Listing PSPICE digunakan sistem Netlist seperti diagram alur seperti Gambar 3 [6] Bahan dan Alat yang Digunakan Bahan yang digunakan adalah komponen-komponen elektronik yang dibutuhkan dalam desain dan tersedia dipasaran dan dalam Toolbox program PSPICE. Pada tegangan sumber seimbang sesuai dengan Pers. ( 4) pergeseran sudut penyalaan tipe sudut sama berdasarkan 6 titik deteksi nol, yaitu: π/6, π/, 5π/6, 7π/6, 3π/, dan π/6. Tegangan sumber tiga phasa, phasa netral : an = s sin ( ωt) () 0 bn = s sin ( ω t 10 ) (3) 0 cn = s sin ( ω t + 10 ) (4) Apabila tegangan masukan tak seimbang, maka sudut penyalaannya akan bergeser tergantung dimana titik nol berada. Tegangan masukan antara phasa didapat 6 tempat titik zero crossing, yaitu: θ 1, θ, θ 3, θ 4, θ 5, dan θ 6. Jadi sudut penyalaan untuk 6 thyristor berturut-turut adalah: θ 1 + α, θ + α, θ 3 + α, θ 4 + α, θ 5 + α, dan θ 6 + α seperti yang ditunjukkan dalam Gambar 4. Sedangkan sudut penyalaan tipe kontrol jarak sama ditentukan oleh titik zero crossing antara tegangan

74 MAKARA, TEKNOLOGI, OL., NO., NOEMBER 007: 71-77 masukan an cn. Hasil pulsa penyalaan untuk 6 thyristor dengan sudut penyalaan berturut-turut : θ + α, θ + π/3 +α, θ + π/3 +α, θ + π +α, θ + 4π/3 +α, dan θ + 5π/3 +α diperlihatkan pada Gambar 5. 3.1. Bentuk harmonik Arus Masukan dan Tegangan masukan Setelah dilakukan simulasi dari kedua tipe kontrol penyearah terkendali tiga phasa, maka diperoleh hasil bentuk gelombang harmonik arus dan tegangan masukan seperti yang diperlihatkan pada Gambar 6. (b) Sudut sama Gambar 6. Bentuk Gelombang Harmonik Arus dan tegangan pada sudut penyalaan 30 0. 3.. Bentuk Gelombang Tegangan Beban Keluaran Gambar 4. Tipe penyalaan sudut sama (a) Jarak sama Gambar 5. Hasil Tipe penyalaan kontrol jarak sama (b) Sudut Sama Gambar 7. Bentuk Gelombang Tegangan beban ( Load ) keluaran pada Sudut penyalaan alpha 30 0 (a) Jarak sama 3.3. Bentuk Gelombang Tegangan DC Rata-Rata dan Tegangan Efektif Dari hasil olahan program pada Gambar 8 terlihat bahwa keluaran DC rata-rata ( DC ) pada sudut penyalaan 30 0 (sampel) untuk tipe jarak sama = 61,76 olt, dan tegangan efektif (Rms) = 61,98 olt, sedangkan untuk sudut sama diperoleh (rms)= 59, 35 olt dan (dc) = 59,04 olt. Kemudian dari hasil ini

MAKARA, TEKNOLOGI, OL., NO., NOEMBER 007: 71-77 75 Selanjutnya diperoleh kandungan riak tegangan atau ftor ripple sesuai dengan rumus: RF = x 100 % (6) dc (a) Jarak sama (b) Sudut sama Gambar 8. Bentuk Gelombang Teg. DC Rata-rata dan tegangan efektif (RMS) pada sudut penyalaan 30 0 Amplitudo 3.50E+01 3.00E+01.50E+01.00E+01 1.50E+01 1.00E+01 5.00E+00 0.00E+00 Jarak Sama Sudut sama Gambar 9. 1 3 4 5 6 7 8 9 Harmonik ke- Perbandingan Spektrum Harmonik arus masukan antara penyalaan jarak sama dengan sudut sama diperoleh nilai efektif (rms) komponen AC tegangan keluaran sesuai Pers. (5) = (5) rms dc = ( 61,98 61,76 ) = 9,37 olt (untuk penyalaan jarak sama) = (59,35 59,04 ) = 1,67 (untuk penyalaan sudut sama) 9,37 RF = = 0,035 x 100 = 3,5 % ( jarak sama ) 61,76 1,67 RF = = 0,04 x 100 = 4 % ( sudut sama ) 59,04 Kemudian diperoleh efiisiensi tipe penyalaan jarak sama 61,76 Pdc η = x 100 % = x 100 % = 99,8 % P 61,98 dan eifisiensi tipe penyalaan sudut sama 59,04 Pdc η = x100 % = x100 % = 99,7% P 59,35 3.4. Bentuk Spektrum Harmonik Arus Masukan Selain diperoleh bentuk gelombang, program PSPICE juga menghasilkan output komponen fourier arus masukan dan tegangan keluaran. Bentuk spektrum harmonik dari rangkaian penyearah terkendali dengan menggunakan filter LC dengan sudut penyalaan 30 derajat dapat dilihat hasilnya Gambar 9. 3.5. Analisis Kandungan Riak dan Efisiensi Berdasarkan hasil simulasi yang telah dilakukan dengan menggunakan filter LC, terlihat bahwa kinerja penyearah ini menimbulkan harmonik pada orde ke-5 dan ke-7 (kontrol jarak sama) dan orde ke-3, ke-5 dan ke-7 (kontrol sudut sama). Hal ini juga terlihat dari bentuk gelombang harmonik arus masukan menjadi tidak sinuoidal lagi, atau mengalami pergeseran phasa sehingga menurunkan kinerja atau faktor kerja dari penyearah tersebut. Hal ini juga telah dikemukakan oleh [14] jika harmonisa yang timbul pada input tegangan semakin besar, maka bentuk arus gelombang akan menjadi tidak sinusoidal lagi. Dan ini merupakan salah satu kekurangan dari penggunaan filter pasif. Selanjutnya dari sisi keluaran menimbulkan riak tegangan pada orde ke-6 (kontrol jarak sama) dan orde ke- dan ke-6 (kontrol sudut sama). Dari Gambar 7 terlihat bahwa keluaran penyearah mencapai kondisi steady state pada range 45 ms sampai 70 ms dan diperoleh perhitungan kandungan riak tegangan sebesar 3,5% dengan efisiensi 99,8% untuk tipe kontrol jarak sama. Sedangkan pada tipe kontrol sudut sama mengalami kondisi steady state pada range 55 ms sampai 70 ms atau mempunyai waktu yang lebih lama dibanding dengan tipe kontrol jarak sama dengan kandungan riak tegangan sebesar 4% dan efisiensi 99,7%.

76 MAKARA, TEKNOLOGI, OL., NO., NOEMBER 007: 71-77 3.6. Analisis Faktor Kerja Untuk menganalisis faktor kerja penyearah terkendali dalam program PSPICE dapat dilakukan dengan menggunakan data harmonik arus masukan yang dihasilkan oleh hasil simulasi pada setiap tipe rangkaian. Adapun hasilnya dapat dilihat pada Tabel 1 dan Tabel untuk masing-masing tipe penyalaan dengan mengambil satu sampel sudut penyalaan (sudut 30 0 ). Kemudian hasil analisis faktor kerja untuk berbagai sudut penyalaan dapat dilihat pada Tabel 3. Dari Tabel 3 menunjukkan apabila sudut penyalaan thyristor diperbesar, maka faktor kerja dari penyearah akan menurun sebanding dengan harmonisanya. Kemudian dari tabel ini juga menunjukkan bahwa faktor kerja dari tipe kontrol jarak sama lebih baik dibandingkan dengan sudut sama. Berdasarkan pada tabel hasil olahan program tersebut, maka dapat dihitung faktor kerja dari penyearah sebagai berikut: PF = 1 x 0,99 = 0,89 Lagging 1 + 0,503 ( ) Dengan menggunakan rumus yang sama, maka faktor kerja masukan dari penyearah dengan tipe kontrol sudut sama diperoleh 0,87. Tabel 1. Harmonik arus masukan pada penyearah dengan menggunakan filter pasif untuk tipe penyalaan jarak sama HARMONIC NO FREQUENCY (HZ) FOURIER PHASE (DEG) PHASE (DEG) 1 5.000E+01.567E+01 1.000E+00 4.597E-01 0.000E+00 1.000E+0 4.51E+00 1.656E-01-1.380E+01-1.46E+01 3 1.500E+0 6.907E+00.690E-01-9.409E+01-9.455E+01 4.000E+0 1.8E+00 7.097E-0 1.73E+0 1.718E+0 5.500E+0 9.516E+00 3.707E-01 1.05E+0 1.00E+0 6 3.000E+0 1.15E+00 4.380E-0 1.193E+0 1.188E+0 7 3.500E+0 1.937E+00 7.546E-0 1.47E+0 4.40E+01 8 4.000E+0 3.970E-01 1.546E-0 4.86E+01 4.40E+01 9 4.500E+0 1.303E+00 5.076E-0 3.943E-01-6.54E-0 TOTAL HARMONIC DISTORTION = 5.06454E+01 PERCENT Tabel. Harmonik arus masukan pada penyearah dengan menggunakan filter pasif untuk tipe penyalaan sudut sama HARMONIC NO FREQUENCY (HZ) FOURIER PHASE (DEG) PHASE (DEG) 1 5.000E+01 79E+01 1.000E+00 3.015E+00 0.000E+00 1.000E+0 4.884E+00 1.749E-01 -.615E+01 -.916E+01 3 1.500E+0 9.885E+00 3.540E-01-1.085E+0-1.5E+0 4.000E+0 1.654E+00 5.93E-0 1.608E+0 1.578E+0 5.500E+0 9.768E+00 3.498E-01 1.134E+0 1.104E+0 6 3.000E+0 1.057E+00 3.784E-0 1.17E+0 1.097E+0 7 3.500E+0 1.45E+00 4.459E-0 1.5E+0 1.E+0 8 4.000E+0 3.807E-01 1.363E-0 5.331E+01 5.09E+01 9 4.500E+0 1.858E+00 6.655E-0-9.179E+00-1.19E+01 TOTAL HARMONIC DISTORTION = 5.383161E+01 PERCENT Alpha (Derajat) Tabel 3. Input THD dan Perhitungan PF dengan sudut penyalaan (α) yang bervariasi Jarak sama Sudut sama THD(%) PF THD(%) PF 15 38,74 0,90 46,84 0,88 30 50,6 0,89 53,83 0,87 45 55,3 0,86 56,9 0,85 60 64,9 0,83 68,75 0,8

MAKARA, TEKNOLOGI, OL., NO., NOEMBER 007: 71-77 77 4. Kesimpulan Berdasarkan hasil pembahasan yang telah dilakukan, maka dapat disimpulkan sebagai berikut: (1) Pada penyearah terkendali tiga phasa dengan tipe kontrol jarak sama menimbulkan harmonik arus masukan pada orde ke-5 dan ke-7, dengan riak tegangan keluaran pada orde ke-6. Sedangkan pada tipe kontrol sudut sama menimbulkan harmonik arus masukan pada orde ke-3, ke-5 dan ke-7 serta riak tegangan pada orde ke- dan ke-6. () Penggunaan tipe kontrol jarak sama menimbulkan riak tegangan pada penyearah terkendali tiga phasa sebesar 3,5% dengan efisiensi 99,8%. Sedangkan pada tipe kontrol sudut sama menimbulkan riak tegangan sebesar 4% dengan efisiensi 99,7%. (3) Pada sudut penyalaan 30 derajat tipe jarak sama mempunyai input THD sebesar 50,6% dengan faktor kerja sebesar 0,89 sedangkan pada tipe kontrol sudut sama mempunyai input THD sebesar 53,83% dengan faktor kerja 0,87. (4) Dari hasil perbandingan kedua tipe penyalaan thyristor ini, diperoleh bahwa tipe kontrol jarak sama lebih baik dibandingkan dengan tipe kontrol sudut sama. Daftar Acuan [1] Muhammad Rashid. Elektronika Daya, PT Prenhallindo, Jakarta, 1993. [] Muhammad Rashid. SPICE for Power Electronics and Electric Power. Prentice-Hall International, 1993. [3] Arrillaga, D.A. Bradley and Bodger. Power System Harmonics Analyzer, John Wiley and Sons, 1985. [4] Prasad N. Enjeti, et.al. Analysis and Design of a New Active Power Filter to Cancel Neutral Current Harmonics in Three Phasa Four Wire Electric Distribution System. IEEE Transtion on Industry Application. (1994) ol 30 No. 6. [5] Yahya Chusna Arif. Rancang Bangun DC Power Suplay Tiga Phasa dengan Harmonisa Rendah. Jurnal EEPIS, 001. [6] O. Penangsang, Wibowo. RS. Analisis dan Simulasi Peningkatan Faktor Daya pada Sistem Kelistrikan yang Mengandung Harmonisa. Studi Kasus Sistem Kelistrikan Pabrik semen Tuban I, II, III. Lembaga Penelitian ITS, 00. [7] Yahya Chusna Arif. Teknik Perbaikan Kualitas Daya pada Penyearah Terkontrol 3 Phasa dengan Menggunakan Sistem Simetri dan Injeksi harmonisa ketiga. IES, 00. [8] A.B. Plunkett. A Current-Controlled PWM Transistor Inverter Drive. IEEE/IAS Annual Meeting Conference Record. 1979. [9] B.K.Bose. An Adaptive Hysterisis-Band Current Control Technique of a oltage-fed PWM Inverter for Mhine Drive System, IEEE Transtions on Industrial Electronics. 1990. [10] David. M. Brod. Current Control of SI-PWM Inverter. IEEE Transtions on Industry Applications. 1985. [] Sudirman S, dkk. Analisis Perbandingan Kinerja Motor Arus Searah Dengan Menggunakan Sistem Kendali PWM dan Non-PWM. Proceeding International Seminar on Electrical Power, Electronics, Communication, Control and Informataics (EECCIS). Universitas Brawijaya Malang. 006. [1] Sri Kurniati A. Analisis dan Simulasi Penyearah Tiga Phasa Terkendali Dengan Menggunakan Kombinasi Filter Pasif dan Aktif. Tesis Unhas. 006. [13] Nasrun Haryanto. Analisis Kinerja Penyearah Tiga Phasa Terkendali Dengan Menggunakan PSPICE. Tesis ITB, 1999. [14] Sri Kurniati A, dan Sudirman S. Eliminasi Harmonik Pada Penyearah Terkendali Tiga Phasa Dengan Menggunakan Filter Hibrid. Media Exta olume 8 No.1 Januari 007.