LAPORAN PRAKTIKUM Teknik Penggerak 1 Dio

(1)

Teknik Penggerak Page 1

LAPORAN PRAKTIKUM

Teknik Penggerak 1

Diode Rectifier

DISUSUN OLEH:

MIFTAH GUNAWAN

213341037

3 AEC 2016

POLITEKNIK MANUFAKTUR NEGERI BANDUNG

Teknik Otomasi Manufaktur dan Mekatronika

Jalan Kanayakan 21, Dago – Bandung 40135 Tlp.(022)2500241 faks.(022)2502649

(2)

(3)

Teknik Penggerak Page 3 Kata Pengantar

Puji serta syukur saya panjatkan kehadirat Allah SWT, karena atas izin-Nya lah saya

dapat menyelesaikan penulisan Laporan Praktikum Teknik Penggerak 1.

Praktikum Teknik Penggerak 1 merupakan salah satu mata kuliah praktik mengenai elektronika

lanjutan yang diberikan berikan kepada mahasiswa tingkat akhir sebagai bahan ilmu dalam

menganalisis rangkaian-rangkaian elektronika daya yang terdapat di proyek akhir.

Laporan praktikum ini bertujuan untuk memenuhi nilai mata kuliah praktikum teknik penggerak

tersebut. Akhirnya saya ucapkan terimakasih kepada dosen praktikum saya yang telah

mengajarkan praktikum teknik penggerak 1 yang mengenai software PSpice dalam menganalisis

rangkaian elektronika daya.Harapan saya semoga Laporan Praktikum ini dapat bermanfaat bagi

siapapun yang membacanya, dan tentunya saran dan kritik sangat dinantikan demi perbaikan

Laporan Praktikum kedepannya.

Bandung, Februari 2016

(4)

Teknik Penggerak Page 4 DAFTAR ISI

Kata Pegantar ………3

Daftar Isi ………...4

Bab I Pendahuluan ………5

1.1Latar Belakang ………5

1.2Tujuan ……….5

1.3Rumusan Masalah ………...6

Bab II Isi ………7

2.1 Pengertian Spice ………..7

2.2 Fungsi Spice ………7

2.3 Tampilan Software Spice ………7

2.4 Cara Menggunakan Spice ………14

2.5 Pembahasan Soal ……….18

2.5.1 Soal 1 ………18

2.5.2 Soal 2 ………29

2.5.3 Soal 3 ………41

2.5.4 Soal 4 ………54

2.5.5 Soal 5 ………70

Bab III Penutup ……….74

(5)

Teknik Penggerak Page 5 BAB I

PENDAHULUAN

1.1Latar Belakang

Ditandai dengan meningkatnya sistem otomasi yang begitu signifikan didunia industri dan manufaktur, sehingga mengakibatkan permintaan penguasaan sistem penggerak meningkat pula.Sistem pengerak itu sendiri memiliki banyak macam, misalnya penggerak elektrik, pneumatik dan hidraulik. Ketiga sistem penggerak tersebut saling bersaing dalam hal pengendalian, pengaturan , perawatan dan dimensi dari sistemnya. Dikarenakan penggerak elektrik lebih mudah diatur dan dikendalikan maka penggerak elektrik meninggalkan sistem penggerak pesaingnya tersebut.

Sistem penggerak elektrik telah menjadi bagian yang penting dan menentukan dari sebagian besar mesin-mesin yang ada didunia manufaktur ataupun lainnya. Karakteristiknya untuk mempengaruhi dengan kuat kualitas dan biaya produksi jadi dalam artian yang luas. Penyesuaian yang diinginkan dari sistem penggerak tersebut pada atmosfer produksi yang optimal memerlukan solusi-solusi sistem penggerakan kecepatan variabel.

Adapun penggerak kecepatan variabel dengan sistem elektrik terdiri atas tiga komponen, yaitu konverter elektronika daya, mesin listrik dan beban mekanik seperti meja pada mesin frais, spindel mesin bubut, dll.

Maka dari itu disini untuk menunjang penguasaan terhadap pengetahuan sistem penggerak elektrik tersebut, pada pembelajaran praktikum Teknik Penggerak 1 ini saya belajar mengenai software Spice yang digunakan untuk menganalisis kurva gelombang dari suatu rangkaian elektronika daya sebagai dasar dari pengetahuan teknik penggerak.

1.2Tujuan Praktikum

 Untuk memahami penggunaan software PSpice dalam analisis rangakaian.

 Untuk menganalisis bentuk kurva gelombang yang dihasilkan oleh suatu rangkaikan.

(6)

1.3Rumusan Masalah

 Apa itu software Spice ?

 Bagaimana cara menggunakan software Spice ?

 Bagaimana menganalisis rangkaian elektronika daya pada software Spice ?

(7)

Teknik Penggerak Page 7 BAB II

ISI

2.1 Pengertian Spice

Spice ( Simulation Program with Integrated Circuit Emphasis ) adalah suatu software yang digunakan dalam menganalisis dan memeragakan rangkaian elektronika daya.

2.2 Fungsi Spice

 Spice secara umum berfungsi untuk memrogram suatu rangkaian kemudian

mensimulasikan rangkaian elektronika tersebut.

 Spice dapat difungsikan untuk menganalisis berbagai macam aspek pada

rangkaian elektronika seperti pengoperasian titik pada transistor, respon time domain, respon small signal dan lain sebagainya.

 Spice memiliki model-model elemen rangkaian, baik itu elemen aktif atau pasif,

dan itu mampu disimulasikan kedalam berbagai rangkaian elektronika.

2.3 Tampilan Software Spice

Gambar 1 : Jenis-jenis aplikasi yang terdapat pada software Spice.

(8)

Gambar 2 : Tampilan awal PSpice Student.

Gambar 3 : Tampilan awal pada saat memulai pemrograman rangkaian pada PSpice.

(9)

 Syntax untuk memasukan sumber rangkaian pada PSpice Student.

o _{Sumber DC}

SRCNAME N+ N- DC V V : DC peak voltage Ex : Vin 1 0 DC 10V

Keterangan : N itu menyatakan titik node pada rangkaian yang dirangkai dari satu node ke node lainnya atau dari satu kaki komponen ke kaki komponen lainnya yang saling berhubungan.

o _{Sumber AC}

SRCNAME N+ N- AC VP PHASE VP : Sinus peak voltage.

PHASE : Phase shifting ( pergeseran fasa ). Ex : Vs1 1 0 AC 9V 0DEG

Dari kedua bentuk syntax pemrograman sumber tegangan dalam suatu rangkaian elektronika daya maka dapat diturunkan menjadi beberapa macam bentuk sumber yang dapat deprogram dalam PSpice Student diantaranya ialah :

(10)

 Sumber yang berbentuk gelombang Piecewise linear.

(11)

 Syntax untuk memasukan elemen rangkaian pada PSpice Student.

o _{Simbol-simbol untuk syntax elemen rangkaian}

o _S _{: Voltage controlled Switch}

o _T _{: Transmission Line}

o _V _{: Independent VS}

o _W _{: Current controlled Switch}

o _{Syntax elemen rangkaian}

Contoh lain untuk elemen kapasitor adalah penggunaan inisial kondisi pada kapasitornya, yakni syntax IC=V0

Ex : Cin 3 6 22uF IC=4

 Inductor

L (name) N+ N- LVALUE IC=I0 Ex : Ls 1 2 1.2

(12)

.MODEL RELAY ISWITCH (RON=0.5 ROFF=10E+6 ION=0.07 IOFF=0.0)

 Syntax yang digunakan untuk menganalisis suatu rangkaian elektronika.

 DC Analysis

SWNAME : Sweep variable name ; can be one of the following types : sources, model

Parameter, temperature, global parameter

SSTART : Start value

(13)

TMAX : Maximum step size of internal time step

UIC : User initial condition

Fourier analysis

.FOUR FREQ N V1 V2 V3 … VN .FOUR FREQ N I1 I2 I3 … IN

FREQ : Fundamental frequency

N : Number of harmonics to be calculated

VN : Output voltage

(14)

Teknik Penggerak Page 14 2.4 Cara menggunakan aplikasi PSpice Student

1. Install software PSpice.

2. Pilih dan klik aplikasi PSpice Student.

3. Pilih dan klik icon new untuk memulai pemrograman rangkaian.

4. Memasukan syntax program sesuai rangakaian yang akan diprogramkan.

5. Menyimpan file program yang sudah dibuat dalam format (.cir)

6. Melakukan running program dengan cara meng-klik icon run pada aplikasi. 7. Memilih data keluaran yang akan dianalisis oleh PSpice missal seperti data

tegangan keluaran atau arus keluaran atau arus terhadap tegangan dan sebagainya, dengan cara meng-klik icon trace pada aplikasi.

8. Melakukan analisis rangkaian.

Gambar 4 : Aplikasi PSpice Student yang sudah terinstall.

Gambar 5 : new file pada aplikasi PSpice Student untuk memulai pemrograman.

(15)

Gambar 6 : Contoh pemrograman pada PSpice Student.

Gambar 7 : Tahapan pada saat file akan disimpan dalam format (.cir)

(16)

Gambar 8 : Tampilan awal PSpice Student saat running untuk analisis rangkaian.

(17)

Gambar 10 : Tampilan PSpice Student dalam menampilkan suatu kurva gelombang.

(18)

Teknik Penggerak Page 18 2.5 Pembahasan Soal

 Pengertian Dioda Rectifier dan penjelasan umum.

Dioda rectifier adalah rangkaian dioda yang digunakan untuk menyearahkan sumber AC (tegangan bolak-balik) ke sumber DC (tegangan searah), ada dua jenis sumber tegangan AC yang dapat menjadi masukannya yakni sumber tegangan AC satu fasa dan tiga fasa. Terdapat beberapa jenis penyearah dioda ada yang single phase half wave atau bridge rectifier dan three phase bridge rectifier. Dari jenis-jenis tersebut yang berbeda adalah pada sumber tegangan masukkannya dan juga gelombang tegangan keluaran yang dihasilkan dari rangkaian penyearah tersebut, selain itu juga pada penyearah dioda terdapat suatu komponen yang digunakan sebagai penyaring besaran arus dan tegangan yakni dengan menggunakan komponen L atau C atau kedua (LC), yang dikenal dengan LC filter.

SOAL 1

1. Single phase half wave rectifier with RL load.

A single phase half wave rectifier is shown in Fig. 1. The input voltage is sinusoidal with a peak of 169,7 V, 50HZ. The load inductance L is 6,5 Mh, and the load resistance R is 0,5 ohm. Use PSpice.

(a) To plot the instantaneous output voltage Vo and the load current Io, (b) To calculate the Fourier coefficients of the output voltage.

(19)

o Syntax program untuk soal 1 single phase half wave rectifier dengan beban R saja.

*1_single phase half wave rectifier with R load Vin 1 0 SIN(0 169.7 50HZ)

D1 1 2 DMOD R1 2 3 0.5ohm Vx 3 0 0

.MODEL DMOD D(IS=2.22E-15 BV=1200V IBV=13E-3 CJO=2PF TT=1US) .TRAN 1MS 60MS

.PLOT TRAN V(2) .FOUR 50HZ V(2) .PROBE

.END

Gambar 13 : Syntax program.

(20)

Gambar 14 : Hasil Transient Analysis pada rangkaian.

(21)

Gambar 16 : Hasil Transient Analysis pada rangkaian.

(22)

Gambar 18 : Kurva gelombang single phase half wave rectifier dengan beban R.

Keterangan : : Tegangang sumber (Vin) AC 169.7 V

: Tegangan keluaran (Vout) DC half wave

: Arus keluaran (Iout) Io = 339.4 A

(23)

Teknik Penggerak Page 23 Untuk kurva gelombang arus keluaran bentuknya sama dengan tegangan keluarannya, hal itu dikarenakan arus yang diukur adalah arus yang melewati rangkaian seri sehingga akan sama dari setiap beban yang dilewatinya, yang membedakan adalah drop tegangan pada bebannya, pada kurva diatas kurva gelombang arus keluar adalah dua kali dari besar tegangan sumber yang diberikan, hal ini disesuai dengan hukum Ohm, dimana nilai hambatan itu berbanding lurus dengan tegangan dan berbanding terbalik dengan arusnya. Secara matematis ialah R = V/I, maka untuk mengetahui nilai arusnya ialah I=V/R. Jika diketahui pada soal ini nilai tegangan masukannya ialah 169.7 V, dan hambatan (resistor) yang terpasang pada

rangkaian adalah 0.5 ohm maka I = V/R I = 169.7 / ½ = 339.4 A. Kurva gelombang diatas

memiliki dibuah gelombang penuh dengan panjang periode adalah 60ms, yang dilakukan perhitungan analisis transient pada tiap 1ms nya.

o Syntax program untuk soal 1 single phase half wave rectifier dengan beban RL.

*1_single phase half wave rectifier with RL load Vin 1 0 SIN (0 169.7 50HZ)

D1 1 2 DMOD R1 2 3 0.5ohm L1 3 4 6.5mH Vx 4 0 0

(24)

Analisis program : Pada pemrograman single phase half wave rectifier dengan beban RL, diprogram tersebut terdapat pemodelan dioda yang memodelkan komponen dioda, dengan parameter (IS=2.22E-15 BV=1200V IBV=13E-3 CJO=2PF TT=1US), selain itu juga didalam program tersebut komponen induktor diprogramkan dengan simbol L, pembacaan data keluaran dikeluarkan oleh perintah PLOT dan PRINT, dan untuk perhitungan koefisien fouriernya dengan menggunakan .FOUR dengan frekuensi perhitungan pada 50HZ.

(25)

Gambar 22 : Hasil Analisis Transient.

(26)

Gambar 24 : Perhitungan Koefisien Fourier dan THD untuk tegangan V(2,4).

(27)

Gambar 26 : Kurva gelombang single phase half wave dengan beban RL.

Keterangan : : Tegangan sumber (Vin) AC 169.7 V.

: Tegangan keluaran (Vout) DC 169.7 V.

: Arus keluaran (Iout) 118 A.

(28)

Teknik Penggerak Page 28 kurva untuk tegangan keluaran ada lonjakan tegangan yang terjadi pada saat t=15ms, t=35ms, dan 55ms, dari masing-masing gelombang haf wavenya. Untuk besar perhitungan Total Harmonik Distrosinya mengalami penurunan dari 4.25 % sebelum rangkaian diberikan beban L menjadi 4.21 % setelah diberikan beban L pada rangkaian.

(29)

Teknik Penggerak Page 29 Soal 2

2. Single phase bridge rectifier with RL load

A single phase bridge rectifier is shown in Fig. 2. The sinusoidal input voltage has a peak of 169,7 V, 50Hz. The load inductance L is 6,5 MH, and the load resistance R is 0,5 ohm. Use PSpice

(a) To plot the instantaneous output voltage Vo and the load current Io. (b) To calculate the Fourier coeffients of the input curren.

Gambar 27 : Rangkaian single phase bridge rectifier dengan beban RL.

(30)

o Syntax program untuk soal no 2 single phase bridge rectifier dengan beban R saja.

*2_single phase bridge rectifier with R load Vin 1 0 SIN (0V 169.7V 50HZ)

Vy 1 2 0V D1 2 3 DMOD D2 4 0 DMOD D3 0 3 DMOD D4 4 2 DMOD R1 3 5 0.5OHM Vx 5 4 0V

.PRINT TRAN V(3,5) I(R1) .PLOT TRAN V(3,5) I(R1) .FOUR 50HZ V(3,5) I(R1) .PROBE

.END

(31)

Teknik Penggerak Page 31 Analisis program : Pada pemrograman single phase bridge rectifier dengan beban R, didalam pemrograman ini dibutuhkan empat buah dioda yang dirangkai menjadi sebuah rangkaian yang menyerupai jembatan, didalam program PSpice nya keempat dioda tersebut dimodelkan oleh D1,D2,D3 dan D4, yang mana titik-titik node dioda tersebut dimasukan kedalam program sesuai dengan gambar rangkaiannya untuk parameter diodanya cukup menggunakan satu buah parameter saja. Dan didalam program yang menjadi beban pada rangkaian adalah resistor R1.

(32)

Gambar 31 : Hasil Transient Analisis.

(33)

Gambar 33 : Perhitungan Koefisien Fourier.

(34)

Gambar 35 : Kurva gelombang sumber tegangan AC, tegangan keluaran dan arus keluaran.

Keterangan : : Tegangan sumber (Vin) AC 169.7 V

: Tegangan keluaran (Vout) DC

: Arus keluaran (Iout) 339.4 A

(35)

o Syntax program untuk single phase bridge rectifier dengan beban RL.

*2_single phase bridge rectifier with RL load Vin 1 0 SIN (0V 169.7V 50HZ)

Vy 1 2 0V D1 2 3 DMOD D2 4 0 DMOD D3 0 3 DMOD D4 4 2 DMOD R1 3 5 0.5OHM L1 5 6 6.5MH Vx 6 4 0V

.PRINT TRAN V(3,6) I(L1) .PLOT TRAN V(3,6) I(L1) .FOUR 50HZ V(3,6) I(L1) .PROBE

.END

(36)

Teknik Penggerak Page 36 Analisa progam : Pada pemrograman rangkaian single phase bridge rectifier dengan beban RL , menggunakan 4 buah dioda yang dirangkai membentuk sebuah jembatan, yang mana rangkaian tersebut dimodelkan dalam bentuk simbol D1,D2,D3 dan D4, yang terhubung melalui node-node nya, yang berbeda dengan program rangkai single phase bridge rectifier sebelumnya ialah adanya komponen induktor (L) yang dihubungkan seri dengan beban resistor (R), yang besarnya 6.5Mh.

(37)

(38)

(39)

Keterangan : : Tegangan sumber (Vin) AC 169.7 V

: Tegangan keluaran (Vout) DC

: Arus keluaran (Iout)

Analisa : Pada kurva gelombang diatas dapat dilihat bahwa kurva gelombang tegangan keluarannya membentuk gelombang searah (full wave) , yang terbentuk oleh adanya dioda rectifier,yangmana dioda bridge rectifier disini digunakan untuk menghasilkan gelombang penuh tersebut, dengan adanya 4 buah dioda yang dirangkaikan menjadi sebuah rangkaian jembatan maka tegangan bolak-balik dari sumber akan dikonversi sepenuhnya oleh dioda baik dalam keadaan arah arus positif ataupun negatif dan dengan hasil tegangan keluaran yang selalu positif, hal tersebut memanfaat karakteristik dioda ynag mempunyai kemampuan hantar arus apabila dalam kondisi tertentu yakni forward bias dan reverse bias, kedua hal ini yang digunakan dalam mengkonversi tegangan AC ke DC, dengan frekuensi tegangan bolak-balik terhadap waktu membuat kurva gelombangnya pun terhubung secara gelombang penuh, sedangkan untuk kurva gelombang arus yang melalui induktor mengalami harmonisasi terhadap besar arusnya, jika diamati pada saat t=8ms itu merupakan waktu naik untuk arus memulai harmonisanya, hal ini dipengaruhi oleh karakteristik dari induktor yang mampu menyimpan energi dalam bentuk medan magnet, pada saat sumber tegangan menghantarkan arus ke rangkaian yang juga melalui induktor, arus tersebut akan dirubah menjadi medan magnet, dan apabila sumber tegangan tidak mengalirkan arus maka induktor akan berlaku menjadi sumber tegangan dalam rangkaian tersebut, yang mana ggl pada induktor akan mengeluarkan arus secara peerlahan hingga arus tersebut mencapai keadaan steady state, selama waktu penyaluran arus dari ggl tersebut maka arus yang dikeluarkan akan berbentuk gelombang yang berhamonisasi, nilai arus pada saat berharmonisasi terpengaruhi oleh fungsi waktu,yang mana dirumuskan.

(40)

(41)

3. Single phase bridge rectifier with RL load and LC filter.

A single phase bridge rectifier with an LC filter is shown in Fig. 3. The sinusoidal input voltage has a peak of 169,7 V, 50Hz. The load inductance L is 10 mH, and the load resistance R is 40 ohm. The filter inductance Lf is 30,83 mH, and the filter capacitance Cf is 326 uF. Use Psipe

(a) To plot the instantaneous output output voltage Vo and the load current Io (b) To calculate the Fourier coefficients of the output voltage,and

(c) To calculate the Fourier coefficients of the input current (d)

Gambar 44 : Rangkaian single phase bridge rectifier with RL load and LC filter.

o Syntax program untuk rangkaian single phase bridge rectifier dengan beban RL dan filter

Le.

*3_single phase bridge rectifer with RL load and LC filter

Vin 1 0 SIN (0 169.7 50HZ)

(42)

.FOUR 50HZ V(3,5) I(Vin) .PROBE

.END

.

(43)

(44)

Gambar 49 : Perhitungan Koefisien Fourier.

(45)

Gambar 51 : Kurva gelombang tegangan sumber, tegangan keluaran dan arus keluaran.

Keterangan : : Tegangan sumber (Vin) AC 169.7 V : Tegangan keluaran (Vout) DC

(46)

Teknik Penggerak Page 46 o _{Syntax program untuk single phase bridge rectifier dengan beban RL dan LC filter.}

*3_single phase bridge rectifer with RL load and LC filter Vin 1 0 SIN (0 169.7 50HZ)

(47)

Teknik Penggerak Page 47 Analisis Program : Pada syntax program single phase bridge rectifier dengan beban RL dan filter LC, digunakan simbol program Le dan Ce sebagai komponen filter penyearah gelombang penuh tersebut, besar nilai dari komponen Le dan Ce ini mempengaruhi kurva gelombang keluaran baik arus maupun tegangannya. Didalam program ini nilai kapasitor yang digunakan sebagai filter rangakaian penyearah dioda nya awalnya 326UF namun nilai perhitungan koefiesien fouriernya tidak dapat terbaca dengan nilai kapasitor itu, kemudian diturunkan menjadi 200UF , yang mana pada nilai kapasitor tersebut nilai perhitungan koefisien fouriernya mampu terbaca sehingga nilai THD dapat dihitung.

(48)

(49)

(50)

(51)

(52)

(53)

Gambar 61 : Kurva gelombang tegangan sumber, tegangan keluaran dan arus keluaran.

Keterangan : : Tegangan sumber (Vin) AC 169.7 V : Tegangan keluaran (Vout) DC

(54)

Teknik Penggerak Page 54 o _{Kesimpulan Soal 3 : Dari praktikum yang telah saya lakukan dalam menganalisis} rangkaian menggunakan aplikasi PSpice Student, untuk menganalisa rangkaian single phase bridge rectifier dengan beban RL dan filter L serta dengan beban RL dan filter LC pada rangakaiannya, maka saya dapat simpulkan bahwa induktor ( L ) sebagai filter digunakan dalam rangkaian penyearah untuk mengecilkan riak gelombang arus yang melalui rangkaian tersebut, semakin besar nilai induktor maka semakin kecil riak gelombang yang mampu diratakan, sedangkan kapasitor sebagai filter pada rangkaian penyearah dioda digunakan untuk mengecilkan riak atau harmonisa gelombang tegangan keluaran yang ada pada rangkaian sehingga bentukan gelombang dapat mencapai gelombang DC walaupun tidak sampai DC murni.

Soal 4

4. Three phase bridge rectifier

A three phase bridge rectifier is shown in Fig. 4. The rectifier is supplied from a balanced three phase supply whose per phase voltage has a peak of 169,7 V, 50Hz. The load inductance L is 6,5 mH, and the load resistance R is 0,5 ohm. Use PSpice

(a) To plot the instantaneous output voltage Vo and the line phase current Ia (b) To plot the rms and average current of Diode D1

(c) To plot the average output power and,

(d) To calculate the Fourier coefficients of the input current

(55)

o Syntax program untuk rangkaian three phase bridge rectifier dengan beban R.

*4_Three phase bridge rectifier

.model dmod d(IS=2.22E-15 BV=1200v IBV=13E-3 CJO=2pf TT=1us) .tran 2mS 60mS

(56)

(57)

(58)

(59)

8 4.000E+02 1.202E+00 1.945E-03 3.528E+01 -4.451E+02

9 4.500E+02 8.903E+00 1.441E-02 -8.715E-01 -5.413E+02

TOTAL HARMONIC DISTORTION = 2.475181E+01 PERCENT

Gambar 63 : Kurva gelombang tegangan keluaran (Vo), arus fasa masukan (Ia) dan arus diode.

Keterangan : : Tegangan keluaran (Vo) : Arus masukan (Ivy)

: Arus dioda (D1) dihitung secara RMS

: Arus dioda (D1) dihitung secara rata-rata

(60)

Teknik Penggerak Page 60 Beban output tegangan adalah salah satu line-to-line tegangan dari sumber. Misalnya ketika D1 dan D2 menyala, tegangan ouput tersedia. Dioda yang ada ditentukan oleh tegangan line-to-line dimana yang tertinggi pada saat itu.

Untuk kurva arus Ivy, itu dipengaruhi oleh pergeseran fasa Van terhadap fasa lain sebesar 120O, hal tersebut mengakibatkan pergesaran kurva arus yang turun naik, selain itu juga karena adanya 6 buah dioda penyearah pada rangkaian, yang mana arus akan memilih dioda yang pada saat tegangan tertinggi dapat mengahantarkan arus kembali ke sumber tegangannya, begitu seterusnya. Sedangkan untuk arus pada dioda kurva arus tersebut diambil data rata-rata dan RMS nya, karena secara rumus matematisnya arus yang mengalir pada dioda di rangkaian tiga fasa bridge rectifier ini adalah 0.5521Im nya.

(61)

Teknik Penggerak Page 61 o _{Syntax program untuk three phase bridge rectifier dengan beban RL.}

*4_Three phase bridge rectifier Van 8 0 sin(0 169.7 50hz 0 0 0)

.model dmod d(IS=2.22E-15 BV=1200v IBV=13E-3 CJO=2pf TT=1us)

(62)

(63)

FOURIER COMPONENTS OF TRANSIENT RESPONSE I(Van)

(64)

(65)

8 4.000E+02 2.995E+00 4.943E-03 8.659E+01 -4.048E+02

9 4.500E+02 1.043E+01 1.722E-02 -1.726E+02 -7.254E+02

(66)

Teknik Penggerak Page 66 o _{Syntax program untuk rangkaian three phase bridge rectifier dengan beban RL dan filter}

Ce.

(67)

(68)

(69)

Teknik Penggerak Page 69 9 4.500E+02 1.254E+01 2.077E-02 -1.738E+02 -7.312E+02

Analisis : Fungsi kapasitor yang dimasukan pada rangkaian three phase bridge rectifier adalah untuk mengurangi besar harmonisa pada nilai tegangan sumber. Selain itu juga kapasitor disitu berfungsi sebagai sumber arus pada saat dioda tidak mendapatkan tegangan sumber, yang mana arah arus yang dikeluarkan atau pada saat proses pengosongan kapasitor, arah arusnya sama yang dikeluarkan oleh kapasitor sama dengan arah arus yang diterima oleh kapasitor pada saat pengisian.

(70)

5. Three phase bridge rectifier with source inductances.

A three phase bridge rectifier with line inductances is shown in Fig. 5. The rectifier is supplied from a balanced three phase supply whose per phase voltage has a peak of 169,7 V, 50 Hz. The line inductances are equal L1 = L2 = L3 = 0.5 mH. The load inductances L is 6,5 mH, and the load resistance R is 0,5 ohm. Use PSipce.

(a) To plot the output voltage Vo (b)

(c) To plot the instantaneous line voltages Vab, Vbc, and Vca, and (d) To plot the instantaneous current through diodes D1, D3, dan D5.

Gambar 65 : Rangkaian three phase bridge rectifier with source inductances.

o Syntax program untuk rangkaian three phase bridge rectifier with source inductances.

*5_Three phase bridge rectifier with source inductances

(71)

Teknik Penggerak Page 71 d5 6 4 dmod

d6 8 5 dmod r 4 9 0.5ohm l 9 10 6.5mh vx 10 8 0v

.model dmod d(IS=2.22E-15 BV=1200v IBV=13E-3 CJO=2pf TT=1us) .tran 1mS 60mS

.print tran v(4,5) v(3,5) v(5,6) v(6,1) i(d1) i(d3) i(d5) .plot tran v(4,5) v(3,5) v(5,6) v(6,1) i(d1) i(d3) i(d5) .probe

.end

(72)

Gambar 66 : Kurva gelombang tegangan keluaran (Vo), tegangan line-to-line Vab,Vbc,Vca,

dan arus D1,D3 dan D5.

I(D1),I(D3),

I(D5)

(73)

Teknik Penggerak Page 73 Analisis : Pada kurva gelombang diatas dapat dilihat bahwa kurva gelombang tegangan output mengalami penurunan riak atau harmanisa gelombang, dikarenakan sumber tegangan tiga fasa diberikan komponen induktor pada tiap fasa nya, sehingga arus yang akan dialirkan ke beban akan ditahan terlebih dahulu oleh induktor lalu dialirkan ke rangkaian, untuk tegangan antar fasa kurva gelombangnya dipengaruhi oleh pergeseran fasa nya terhadap arus yang melalui induktor. Sedangkan untuk arus pada dioda itu mengalami waktu tunda yang diakibatkan oleh pergeseran tiap-tiap fasa nya, terhadap periode waktu arus mengalir pada dioda.

(74)

Teknik Penggerak Page 74 BAB III

PENUTUP