PANDUAN PRAKTIKUM PRAKTIKUM KONVERTER DC-AC INVERTER LABORATORIUM TEKNIK TENAGA LISTRIK JURUSAN TEKNIK ELEKTRO DAN TEKNOLOGI INFORMASI UNIVERSITAS GADJAH MADA YOGYAKARTA
TATA TERTIB/KETENTUAN P R A K T I K U M KETENTUAN DAN TATA TERTIB : Praktikan dibagi k e dalam kelo mpo k-kelo mpo k masingmasing 3 ma hasisw a. Pembagian dilaksanakan pada praktikum yang pertama. Tiap kelompok akan menjalani 1 unit praktikum tiap pekannya. Praktikum akan dibagi ke dalam 2 tahapan : a. Pre-Tes (sesuai bab praktikumnya) : 30 menit b. Pelaksanaan Praktikum (Pengambilan Data) : 150 menit Praktikan harus sudah hadir di tempat 10 menit sebelum praktikum dimulai, jika terlambat lebih dari 10 menit tidak diperbolehkan mengikuti pretest. Apabila terlambat lebih dari 10 menit maka praktikan diharap mengganti jadwal praktikum di hari yang lain. Kemudian jika terlambat lebih dari 15 menit maka tidak diperkenankan inhal/mengganti praktikum pada hari lain. Dalam pelaksanaan praktikum, praktikan harus benarbenar aktif, serius, dan memperhatikan petunjuk-petunjuk asisten demi keamanan dan keselamatan bersama. Laporan Praktikum harus diselesaikan dan dikumpulkan paling lambat 1 (satu) minggu setelah pelaksanaan praktikum. Keterlambatan pengumpulan laporan akan dikenai sanksi yang melekat padanya. Inhal hanya diizinkan untuk praktikan yang berhalangan hadir dengan alasan yang jelas dan dengan Surat Izin yang ditunjukkan kepada Kepala Laboratorium Teknik Tenaga Listrik. Inhal dilaksanakan pada hari selanjutnya sesuai
kesepakatan dengan asisten dan dengan seijin Laboran. Perlu diperhatikan bahwa, inhal hanya diberikan 1 kali kesempatan dan batas maksimum inhal adalah 2 kali dengan konsekuensi yang melekat di dalamnya. Diwajibkan memakai sepatu dan kemeja (pemakaian kaos berkerah hanya disarankan), apabila memakai kaos oblog tak berkerah dan/atau memakai sandal dan/atau sepatu sandal, serta disarankan tidak memakai jaket. Apabila praktikan menggunakan/memakai salah satunya, praktikan akan diminta menggantinya. PENILAIAN : PRESENSI PRAKTIKUM PRE-TEST LAPORAN RESPONSI TOTAL : 10 poin : 10 poin : 15 poin : 35 poin : 40 poin : 100 poin +
DAFTAR ISI PERCOBAAN INVERTER PENYUSUNAN LAPORAN PRAKTIKUM LEMBAR PENGAMATAN
INVERTER 1. Maksud dan Tujuan Maksud: a. Mengetahui kinerja pengoperasian inverter tiga fase b. Mengetahui metode pengendalian motor AC 3 fase menggunakan inverter Tujuan: c. Menunjukkan dan mendeskripsikan time profile dari tegangan beban, arus beban dan bentuk gelombang tegangan untuk beberapa variasi frekuensi output d. Menentukan karakteristik pengendalian pada inverter 3 fase 2. Prinsip Teoritis Inverter 3 Fase Pada dasarnya inverter merupakan rangkaian yang digunakan untuk mengubah tegangan-arus DC menjadi tegangan-arus AC dan dapat dikendalikan. Prinsip kerjanya menggunakan teknologi switching untuk mendapatkan bentuk gelombang sinusoidal dalam tegangan-arus AC. Teknologi switching yang biasa digunakan umumnya adalah semikonduktor power electronic, seperti: thyristor, mosfet, dan IGBT.
Inverter ini dapat berupa konverter 1 fase dan konverter 3 fase, dapat disesuaikan sesuai kebutuhan. (a) (b) Gambar 3.1. Topologi Rangkaian Switching. (a) Inverter 1 fase. (b) Inverter 3 fase. Adapaun proses kerja switching dari inverter 3 fase dapat disajikan dalam Tabel 3.1. berikut.
Tabel 3.1. Proses Switching pada Inverter 3 Fase Pada dasarnya inverter akan menghasilkan bentuk gelombang seperti pada Gambar 3.2. berikut. Gambar 3.2. Gelombang Tegangan Outpur Inverter. Pada praktikum ini akan diberikan pengalaman dalam hal metode baru dalam pengendalian motor. Salah satu langkah metode tersbut adalah memvariabelkan frekuensi. Frekuensi variabel yang diperlukan dalam pengendalian kecepatan motor AC 3 fase dapat diperoleh dari inverter 3
fase ini. Dan untuk menghindari Kejenuhan magnetis memperoleh keadaan fluks yang konstan, maka Tegangan yang masuk ke motor juga harus divariasi. Oleh karena itu Suatu inverter yang menyuplai beban motor 3 fase harus mampu menyediakan suplai yang tegangan dan frekuensinya variabel. Pengendalian tegangan ini dapat dilakukan dengan 2 cara, yaitu : 1. Mengatur tegangan input yang masuk ke inverter Dapat dilakukan dengan : Pemasangan autotrafo pada input penyearah Menggunakan penyearah terkendali (phase coltrolled rectifier) Menggunakan DC Chopper 2. Mengendalikan tegangan keluaran inverter yang inputnya konstan. Pengendalian pada inverter (PWM) Pemasangan autotrafo pada output inverter Tegangan DC input inverter biasanya diperoleh dari penyearah suplai AC 50 Hz, 220 V fase fase dengan penyearah. Penyearah dan inverter dihubungkan dengan suatu elemen penyimpan energi yang disebut DC link. Dalam hal ini DC link berupa rangkaian LC, dimana L akan
memperhalus arus DC keluaran penyearah sedangkan C akan menjaga tegangan agar tetap konstan. Hal ini diperlukan untuk inverter yang menggunakan prinsip PWM (Pulse Width Modulation). 3.3. Peralatan Praktikum - Motor Control Kit Feedback PE485 series - Wattmeter - Voltmeter dan Amperemeter - Osciloskop - Motor induksi 3 fase 3.4. Skema Rangkaian Praktikum
3.5. Langkah Praktikum Di dalam melaksanakan praktikum unit ini ada beberapa langkah yang harus dilaksanakan, antara lain: 1. Baca dahulu modul dan bahan materi yang diperlukan 2. Buatlah simulasi rangkaian yang mewakili unit praktikum ini (boleh menggunakan Matlab, Multisim, dan PowerSIM), hasil simulasi dicetak dan disampaikan sebelum praktikum dimulai 3. Jalankan simulasi yang telah dibuat dirumah 4. Cek kelengkapan peralatan dan alat ukur 5. Rangkailah sesuai yang ada di skema rangkaian 6. Setelah selesai merangkai, harap menghubungi asisten untuk pengecekan 7. Perhatikan lembar pengamatan, lihat apa saja data yang dibutuhkan 8. Jalankan sesuai permintaan lembar pengamatan, dan catatlah data yang dibutuhkan 9. Pengamatan yang dilakukan terdiri atas: a. Besar dan bentuk gelombang tegangan output inverter terkendali b. Besar arus input dan arus output inverter terkendali 10. Buatlah kesimpulan sementara, kemudian fotokopi lembar pengamatan (asli untuk praktikan dan fotokopi untuk asisten)
3.6. Pertanyaan 1. Apa pengaruh frekuensi output inverter terhadap daya yang dibutuhkan oleh motor induksi? 2. Sebutkan kegunaan inverter di dunia ketenagalistrikan? 3. Susunlah sebuah rangkaian inverter 3 fase yang menggunakan IGBT yang menggunakan PWM sebagai control-gate-nya!
PENYUSUNAN LAPORAN PRAKTIKUM
I. KERANGKA LAPORAN PRAKTIKUM 1. Bagian Awal Laporan Praktikum Judul praktikum disesuaikan dengan judul unit praktikum yang dilaksanakan dan dibuat laporannya. Pada bagian ini terdiri atas: - Cover Sampul Praktikum-harus berlogo UGM - Judul unit praktikum - Nama dan NIM praktikan - Tanggal praktikum dan sesi praktikum Pada bagian ini diperbolehkan dalam bentuk cetak/printing 2. Pendahuluan Pendahuluan ini terdiri atas: - Dasar teori Tulislah dasar teori seperlunya yang sangat menunjang penulisan pada bagian pembahasan. Bagian ini dapat menyadur dari buku maupun sumber referensi lainnya yang nantinya ditulis pada bagian Daftar Pustaka - Skema Praktikum Gambarlah rangkaian yang digunakan pada praktikum yang dijalankan, baik rangkaian sederhana, rangkaian ekuivalen, dan rangkaian lengkap.
Pada bagian Pendahuluan ini harus berupa tulisan tangan dan tidak diperkenankan menggunakan metode cetak/printing. 3. Pembahasan Pada bagian ini terdiri atas: - Grafik hasil pengamatan Hasil pengamatan yang diperoleh selama praktikum divisualisasikan/digambarkan ke dalam suatu grafik (jumlah dan komposisi grafik terserah praktikan) - Pembahasan hasil pengamatan Bagian ini merupakan bagian batang tubuh dari laporan praktikum. Pada bagian ini harus menjelaskan apa saja yang terjadi dan penyebab terjadinya kejadian yang muncul selama praktikum. Serta menjelaskan hasil praktikum yang telah dilaksanakan. Penjelasan dan pembahasan pada bagian ini harus sejelas-jelasnya namun jangan terlalu banyak. Pada bagian ini harus ditulis dengan tangan dan tidak diperbolehkan menggunakan metode cetak/printing. 4. Kesimpulan Pada bagian ini menyajikan kesimpulan dari hasil pembahasan yang disajikan pada bagian sebelumnya. Kesimpulan bukan merupakan ringkasan pembahasan, sehingga simpulkan secara tepat apa yang dibahas. Bagian ini juga harus ditulis tangan dan tidak diperkenankan menggunakan metode cetak/printing.
5. Jawaban Pertanyaan Pada bagian ini merupakan bagian jawaban atas pertanyaan yang diberikan kepada praktikan yang diambil dari panduan praktikum untuk setiap unitnya. Bagian ini harus mutlak ada dan harus berupa tulisan tangan (tidak diperkenankan berupa hasil cetak/printing termasuk fotokopi) 6. Daftar Pustaka Merupakan bagian dari laporan praktikum yang menyajikan sumber referensi yang digunakan praktikan untuk menyusun bagian pendahuluan dan pembahasan. Bagian ini harus mutlak ada dan harus berupa tulisan tangan (tidak diperkenankan berupa hasil cetak/printing termasuk fotokopi) 7. Lampiran Laporan Sementara (Hasil Pengamatan) Hasil pengamatan/laporan sementara dilampirkan sebagai bukti praktikan telah melaksanakan praktikum sesuai unit yang dilaksanakan. Apabila bagian ini tidak ada maka laporan praktikum dinyatakan ditolak. Kerangka laporan ini bersifat mutlak dan harus ada pada setiap laporan praktikum. Apabila salah satu poin di atas tidak terdapat di dalam laporan praktikum maka laporan praktikum akan tetap diterima tetapi akan mengalami pengurangan nilai laporan.
II. KETENTUAN DAN TATA TERTIB LAPORAN PRAKTIKUM 1. Batas pengumpulan laporan praktikum adalah 1 (minggu) tanpa ada toleransi, apabila melanggar akan dikenakan sanksi yang berlaku. 2. Laporan praktikum adalah hasil karya individu yang dapat/bisa merupakan hasil diskusi bersama (tapi bukan hasil karya bersama), apabila terdapat laporan praktikum yang mem-fotokopi, menyalin, menyadur, meng-plagiat akan dikenakan sanksi. 3. Apabila hendak menggunakan laporan praktikum praktikan lain sebagai referensi harus mencantumkan laporan praktikum referensi. Apabila tidak mencantumkan namun diketahui terdapat kemiripan atau kesamaan dengan laporan praktikum praktikan lain, maka akan dicap sebagai plagiat (lihat poin ke-2 di atas). 4. Laporan praktikum harus menggunakan kertas HVS-A4 dan menggunakan tinta hitam, apabila tidak sesuai maka diminta untuk menyesuaikan. 5. Sanksi yang berlaku: a. Apabila terlambat mengumpulkan laporan; i. Kurang dari 1 jam : pengurangan nilai pada bagian kedisiplinan
ii. Lebih dari 1 jam : pengurangan nilai total laporan pada unit bersangkutan iii. Lebih dari 1 hari : pengurangan nilai total laporan mencapai 50% dari poin yang diperoleh iv. Hingga akhir masa praktikum belum mengumpulkan maka nilai praktikum tidak akan dikeluarkan hingga melengkapi kekurangan yang ada b. Apabila mem-fotokopi, menyalin, mem-plagiat laporan praktikum praktikan lain, maka: i. Membagi nilai maksimal yang diperoleh dengan jumlah laporan yang sama (isi dan tulisannya) ii. Pengurangan nilai total laporan praktikum iii. Pemberian nilai 0 (nol) pada nilai total laporan praktikum iv. Pembatalan nilai harian untuk unit yang bersangkutan
III. CONTOH COVER PRAKTIKUM
LEMBAR PENGAMATAN
LAPORAN SEMENTARA PRAKTIKUM INVERTER 1. Data Hasil Pengamatan No Frekuensi (Hz) Tegangan (V) Arus (A) Daya (Watt) Bentuk Gelombang 1 0 2 5 3 10 4 15 5 20 6 25 7 30 8 35 9 40 10 45 11 50
2. Analisis Hasil Pengamatan
3. Kesimpulan Sementara Tanggal: Nama Praktikan: NIM Asisten: 1... ( ) 1.. 2... ( ) 2.. 3... ( )