Rangkaian AC Tiga-Fase [1]

dokumen-dokumen yang mirip
Daya Rangkaian AC [2]

Daya Rangkaian AC [1]

Phasor dan Impedans. Slide-09. Ir. Agus Arif, MT. Semester Gasal 2016/2017

Analisis Ajeg dari Sinusoidal

Rangkaian RL dan RC Dengan Sumber

Hukum Tegangan dan Arus Listrik

Teknik-teknik Analisis Rangkaian

SOAL DAN PEMBAHASAN ARUS BOLAK BALIK

Analisis Simpul dan Jala

PENGUKURAN RESISTANSI

Kapasitor dan Induktor

Analisis Sinusoida. Dibuat Oleh : Danny Kurnianto Diedit oleh : Risa Farrid Christianti Sekolah Tinggi Teknologi Telematika Telkom Purwokerto

Elektrodinamometer dalam Pengukuran Daya

RANGKAIAN ARUS SEARAH

BAB III KETIDAKSEIMBANGAN BEBAN

OSILASI ELEKTROMAGNETIK & ARUS BOLAK-BALIK

Pengantar Rangkaian Listrik

Gambar 3. (a) Diagram fasor arus (b) Diagram fasor tegangan

Pertemuan 8 Aljabar Linear & Matriks

PENGUAT DAYA KELAS A

Sifat-sifat Fungsi Keanggotaan, Fuzzifikasi, Defuzzifikasi. Logika Fuzzy

MATERI 4 MATEMATIKA TEKNIK 1 DERET FOURIER

Arus Bolak Balik. Arus Bolak Balik. Agus Suroso Fisika Teoretik Energi Tinggi dan Instrumentasi, Institut Teknologi Bandung

MODUL III PENGUKURAN TAHANAN PENTANAHAN

BAB II DASAR TEORI. arus dan tegangan yang sama tetapi mempunyai perbedaan sudut antara fasanya.

PENGEMBANGAN BAHAN AJAR BIOLOGI

MA2111 PENGANTAR MATEMATIKA Semester I, Tahun 2015/2016. Hendra Gunawan

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

Transformator (trafo)

Teknik Tenaga Listrik(FTG2J2)

BAB 8 RANGKAIAN TIGA FASE

BAB 8 RANGKAIAN TIGA FASE. Ir. A.Rachman Hasibuan dan Naemah Mubarakah, ST

BAB I DASAR TEORI I. TRANSFORMATOR

KOMPONEN-KOMPONEN SIMETRIS. A. Sintesis Fasor Tak Simetris dari Komponen-Komponen Simetrisnya

Materi 2: Matriks dan Operasi Matriks

SATUAN ACARA PERKULIAHAN

Pada dasarnya lebih sulit drpd classifier berdasar teori bayes, terutama untuk data dimensi tinggi.

Analisis Pengaruh Harmonisa terhadap Pengukuran KWh Meter Tiga Fasa

ARUS BOLAK BALIK. I m v. Gambar 1. Diagram Fasor (a) arus, (b) tegangan. ωt X(0 o )

Relasi Tolerans & Relasi Ekivalen. Logika Fuzzy

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

BAB II HARMONISA PADA GENERATOR. Generator sinkron disebut juga alternator dan merupakan mesin sinkron yang

KESETIMBANGAN BENDA TEGAR

Teknik Tenaga Listrik(FTG2J2)

Materi 6: Transistor Fundamental

Deret Fourier. Slide: Tri Harsono PENS ITS Politeknik Elektronika Negeri Surabaya (PENS) - ITS

DESAIN RANGKAIAN ALAT UKUR URUTAN FASA

PEMODELAN SISTEM. Pemodelan & simulasi TM05

MATRIKS. Slide : Tri Harsono PENS - ITS. 1 Politeknik Elektronika Negeri Surabaya (PENS) - ITS

BAB II TINJAUAN PUSTAKA. Bagian sistem ini biasanya terdiri dari dua bagian yaitu saluran distribusi primer

Prinsip superposisi Jika dua atau lebih gelombang merambat dalam satu medium yang sama, gelombang resultan-nya sama dengan jumlahan aljabar dari

PEMOTONGAN PADA DUA HARGA TEGANGAN BERBEDA

ARUS BOLAK-BALIK Pertemuan 13/14 Fisika 2

SEKOLAH TINGGI MANAJEMEN INFORMATIKA & KOMPUTER JAKARTA STI&K SATUAN ACARA PERKULIAHAN

GENERATOR SINKRON Gambar 1

ANALISIS SISTEM TENAGA. Analisis Gangguan

Pengantar Rangkaian Listrik. Dedi Nurcipto, MT.

D. 30 newton E. 70 newton. D. momentum E. percepatan

BAB II MOTOR INDUKSI 3 Ø

Materi 3: Relasi dan Fungsi

RANGKAIAN ARUS BOLAK-BALIK.

FASOR DAN impedansi pada ELEMEN-elemen DASAR RANGKAIAN LISTRIK

Perkenalan. Kuliah Kecerdasan Buatan Semester genap 2006/2007. Feb 28, KB-Slide-01

MODUL PRAKTIKUM RANGKAIAN LISTRIK

BAB I PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang


TINJAUAN PUSTAKA. Dalam menyalurkan daya listrik dari pusat pembangkit kepada konsumen

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

MODUL 1 PRINSIP DASAR LISTRIK

Manajemen Waktu Proyek & Penjadwalan Proyek. By Wiji Nurastuti,MT

KOMPONEN SIMETRIS DAN IMPEDANSI URUTAN.

BAB II TRANSFORMATOR

Rangkaian Arus Bolak Balik. Rudi Susanto

BAB II SISTEM DAYA LISTRIK TIGA FASA

Menganalisis rangkaian listrik. Mendeskripsikan konsep rangkaian listrik

Refleksi dan Transmisi

Gambar 2.1 Skema Sistem Tenaga Listrik

D. 30 newton E. 70 newton. D. momentum E. percepatan

BAB 3 KONSEP ADAPTIF RELE JARAK

MOTOR DC. Karakteristik Motor DC

BAHAN AJAR SISTEM DIGITAL

Superposisi & Interferensi

Nama Praktikan :... NIM :... Program Studi :... Kelas :... Dosen Pengampu :...

MODUL 10 DASAR KONVERSI ENERGI LISTRIK. Motor induksi

Kondisi seperti tersebut dapat dikatakan bahwa antara flux (Ф) dan tegangan (e) terdapat geseran fasa sebesar π / 2 radian atau 90 o.

Sumber AC dan Fasor. V max. time. Sumber tegangan sinusoidal adalah: V( t) V(t)

Paper Teknik Tenaga Listrik RANGKAIAN TIGA FASA. Dosen Pembimbing : Chairul Hudaya. Disusun Oleh : Kelompok 4. Ahmad Fahlufi ( )

TEGANGAN DAN ARUS BOLAK-BALIK

Teknik Tenaga Listrik (FTG2J2)

TEGANGAN DAN ARUS BOLAK BALIK SK 2

GENERATOR DC HASBULLAH, MT, Mobile :

Bahan Ajar Ke 1 Mata Kuliah Analisa Sistem Tenaga Listrik. Diagram Satu Garis

RANGKAIAN OSILATOR. Gambar 1.

Operations Management

BAB II TINJAUAN PUSTAKA. relatif konstan dengan bentuk gelombang yang sinusoidal bebas dari harmonisa.

Fisika UMPTN Tahun 1986

BAB II : PEMBIASAN CAHAYA

Mesin Arus Bolak Balik

TEORI DASAR KOMUNIKASI DATA

Generator menghasilkan energi listrik. Sumber: Dokumen Penerbit, 2006

Transkripsi:

Rangkaian AC Tiga-Fase [1] Slide-12 Ir. Agus Arif, MT Semester Genap 2015/2016 1 / 23

Materi Kuliah 1 Sistem Tiga-Fase Sistem Fase-Jamak Definisi Tiga-Fase Notasi Subskrip-Ganda 2 Definisi Sumber Tiga-Fase Setimbang Tegangan Fase dan Tegangan Line Beban Tiga-Fase Setimbang 2 / 23

Pengantar Kebanyakan daya listrik yg dipasok kpd pemakai berbentuk tegangan dan arus sinusoidal, yg biasa disebut sbg arus bolak-balik atau AC (alternating current) Kebanyakan peralatan dirancang utk beroperasi pd frekuensi 50 Hz atau 60 Hz Kebanyakan sistem 60 Hz kini dibakukan utk bekerja pd tegangan 120 V (rms), dan sistem 50 Hz biasanya terkait dgn tegangan 240 V (rms) Selain tanggapan ajeg (steady state), tanggapan transien dr sistem daya AC juga layak diperhatikan krn kebanyakan peralatan membutuhkan arus yg lebih besar ketika memulai kerja (start-up) drpd ketika sudah bekerja scr berkelanjutan Perhatian: semua tegangan dan arus pd slides ini dinyatakan sbg nilai-nilai efektif-nya atau nilai-nilai RMS, kecuali disebutkan scr berbeda 3 / 23

Sistem Fase-Jamak Hingga kini, istilah sumber sinusoid = sumber tegangan atau arus berupa gelombang sinusoidal tunggal dgn amplitudo, frekuensi dan sudut fase tertentu Di samping itu, ada sistem fase-jamak atau polyphase, khususnya sistem tiga-fase, yg banyak ditemui sbg sumber ataupun beban Ada keuntungan nyata pd pembangkitan dan transmisi scr tiga-fase dibandingkan scr satu-fase Jk suatu alat memerlukan daya satu-fase mk ia cukup dihubungkan dgn salah satu kaki dr sistem tiga-fase Sistem fase-jamak yg paling banyak ditemui = sistem tiga-fase yg setimbang (balanced three-phase system) Sumber pd sistem ini memiliki tiga terminal, tidak termasuk sambungan netral atau ground 4 / 23

Definisi Sistem Tiga-Fase Pengukuran voltmeter di antara 2 terminal manapun menunjukkan tegangan sinusoid dgn amplitudo yg sama Namun, tegangan 2 ini tidak sefase; masing 2 memiliki selisih fase sebesar 120 dr dua tegangan lainnya Dan tanda sudut fase tergantung pd pengarahan sumber tegangan 5 / 23

Kelebihan Sistem Tiga-Fase Jk suatu sistem tiga-fase setimbang dikenakan beban yg setimbang (balanced load) mk beban ini menarik daya yg sama besar dr stp fase Krn pergeseran sudut yg simetri di antara ketiga fase pd sistem ini mk tidak pernah terjadi daya sesaat yg ditarik seluruh beban sama dgn nol Bahkan, daya sesaat total (pd ketiga fase) merupakan suatu tetapan Pd mesin dgn bagian yg berputar, daya ini mengakibatkan torka motor yg lebih konstan daripada jika daya dipasok oleh sistem satu-fase Pada gilirannya, daya dr sistem tiga-fase mengurangi efek getaran pd mesin tsb 6 / 23

= V ab + V cd 7 / 23 Penulisan dgn Subskrip-Ganda Definisi: V ab = fasor tegangan pd titik a dgn mengacu pd titik b tanda plus terletak pd titik a [Gambar (a)] Notasi subskrip-ganda setara dgn pasangan tanda plus-minus Hukum KVL menuntut tegangan di antara 2 titik adl sama dan tidak tergantung jalur yg dipilih di antara ke-2 titik tsb Akibatnya [Gambar (b)]: V ad = V ab + V bd = V ac + V cd = V ab + V bc + V cd

Contoh 1: Pemakaian Notasi Subskrip-Ganda [1] Sistem tiga-fase pd gambar dgn sumber 2 yg diketahui: V an = 100 0 V V bn = 100 120 V V cn = 100 240 V Tegangan V ab dpt ditentukan dgn memperhatikan subskrip 2 yg terkait: V ab = V an + V nb = V an V bn = 100 0 100 120 V = 100 ( 50 j 86.6) V = 173.2 30 V 8 / 23

Contoh 1: Pemakaian Notasi Subskrip-Ganda [2] Ketiga sumber tegangan tadi dan penentuan tegangan V ab dpt dilukiskan dgn memakai diagram fasor: 9 / 23

Subskrip-Ganda pd Arus Definisi dr arus I ab adl arus yg mengalir dr titik a ke titik b melalui jalur yg paling langsung = biasanya jalur dgn satu elemen Pd rangkaian di atas, arus I ab sdh benar spt yg ditunjukkan anak panah, namun arus I cd dpt menimbulkan kebingungan 10 / 23

Contoh 2: Notasi Subskrip-Ganda pd Arus Pd rangkaian di bawah, jk diketahui I fj = 3 A, I de = 2 A, dan I hd = 6 A mk tentukanlah: (a) I cd ; (b) I ef ; (c) I ij 11 / 23

Definisi Sumber tiga-fase memiliki 3 terminal yg disebut terminal line Selain itu, sumber tsb dpt jg memiliki terminal ke-4 yg disebut terminal netral Namun, ada pula sumber tiga-fase yg tdk memiliki terminal netral 12 / 23

Sumber Tiga-Fase Setimbang [1] Definisi suatu sumber tiga-fase yg setimbang memenuhi 2 syarat: Syarat pertama: V an = V bn = V cn Syarat kedua: V an + V bn + V cn = 0 Ketiga tegangan ini yg masing 2 berada di antara satu line dan terminal netral disebut sbg tegangan fase Jk scr sembarang V an dipilih sbg rujukan atau didefinisikan V an = V p 0 dgn V p adl amplitudo (rms) dr stp tegangan fase mk definisi sumber tiga-fase yg setimbang menghasilkan kesimpulan V bn = V p 120 dan V cn = V p 240 atau V bn = V p 120 dan V cn = V p 240 13 / 23

Sumber Tiga-Fase Setimbang [2] Kesimpulan pertama disebut urutan fase positif atau urutan fase abc Kesimpulan kedua disebut urutan fase negatif atau urutan fase bca Kedua urutan fase tersebut ditampilkan sbg: 14 / 23

Tegangan Line-to-Line [1] Tegangan line-to-line atau tegangan line ditentukan di antara setiap dua terminal dr terminal a, b, dan c V ab = V an + V nb = V an V bn = V p 0 V p 120 = V p V p cos( 120 ) j V p sin( 120 ) = V p (1 + 1/2 + j 3/2) = 3V p 30 Dgn cara yg mirip dpt diperoleh: V bc = 3V p 90 V ca = 3V p 210 15 / 23

Tegangan Line-to-Line [2] Latihan: Hukum KVL mengharuskan jumlah ketiga tegangan line V ab, V bc, dan V ca adl nol. Buktikan! Jk amplitudo (rms) dr stp tegangan line dilambangkan dgn V L mk Pd urutan fase positif, V L = 3V p V an memimpin V bn dan V bn memimpin V cn masing 2 sebesar 120, serta V ab memimpin V bc dan V bc memimpin V ca masing 2 sebesar 120 Dua pernyataan di atas juga akan berlaku utk urutan fase negatif asalkan kata memimpin diganti dgn kata terlambat trhdp 16 / 23

Beban Tiga-Fase Setimbang [1] Jk suatu beban tiga-fase yg setimbang dihubungkan scr koneksi Y dgn sumber tegangan mk rangkaian dpt digambarkan: Beban dilambangkan oleh impedans Z p yg berada di antara stp line dan terminal netral 17 / 23

Beban Tiga-Fase Setimbang [2] Dgn menerapkan superposisi rangkaian tiga-fase tsb boleh dipandang sbg 3 rangkaian satu-fase dgn satu ground yg sama shg ketiga arus line dpt ditentukan sbb: Dgn demikian, I aa = V an Z p I bb = V bn = V an 120 Z p Z p I cc = I aa 240 I nn = I aa + I bb + I cc = 0 = I aa 120 Alhasil, Jk beban & sumber adl setimbang dan ke-4 kawat penghubung memiliki impedans = nol mk kawat netral tidak mengandung arus 18 / 23

Beban Tiga-Fase Setimbang [3] Jk impedans Z L disisipkan scr seri pd masing 2 3 kawat line dan impedans Z n disisipkan pd kawat netral mk ke-3 impedans line dpt digabungkan dgn impedans beban mk beban efektif masih setimbang dan kawat netral tetap memiliki impedans = nol Jk sumber setimbang, beban setimbang, dan impedans line setimbang mk kawat netral dpt digantikan oleh impedans apapun, termasuk hubung-singkat atau untai-terbuka 19 / 23

Contoh 3: Rangkaian Tiga-Fase -Y [1] Pd rangkaian setimbang di bawah, tentukanlah: (a) arus fase dan arus line; (b) tegangan fase dan tegangan line; (c) daya rerata total yg diserap beban 20 / 23

Contoh 3: Rangkaian Tiga-Fase -Y [2] Krn diketahui satu tegangan fase dan ditetapkan penggunaan urutan fase yg positif mk ketiga teganan fase adl V an = 200 0 V V bn = 200 120 V V cn = 200 240 V Amplitudo stp tegangan line adl 200 3 = 346 V 21 / 23

Contoh 3: Rangkaian Tiga-Fase -Y [3] Berdasarkan diagram fase di atas, tegangan line dpt ditentukan: V ab = 346 30 V V bc = 346 90 V V ca = 346 210 V Arus line utk fase A adl I aa = V an Z p = 200 0 100 60 = 2 60 A Krn rangkaian tsb merupakan sistem tiga-fase yg setimbang mk arus line lainnya dpt dituliskan berdasarkan pd I aa : I bb = 2 ( 60 120 ) = 2 180 A I cc = 2 ( 60 240 ) = 2 300 A Akhirnya, daya rerata yg diserap oleh fase A adl Re[V an I aa], yakni P AN = 200 (2) cos (0 + 60 ) = 200 W 22 / 23

Contoh 3: Rangkaian Tiga-Fase -Y [4] Dgn demikian, daya rerata total yg diserap oleh beban tiga-fase adl 3 200 = 600 W Alhasil, diagram fasor yg menggambarkan tegangan fase, tegangan line dan arus line dr rangkaian tiga-fase yg setimbang tsb: 23 / 23