Penentuan Faktor Pengali Sistem Pengukuran Analog Untuk Beban Non Linear

(1)

(2)

(3)

(4)

LAMPIRAN 2

Perhitungan IHD, THD dan arus harmonisa

Beban 5 XL

Percobaan 1

 Analisa IHD Arus

 Analisa THD Arus

(5)

 Analisa arus harmonisa

Percobaan 2

(6)

Percobaan 3

(7)

 Analisa THD Arus

Dari ketiga perhitungan hasil percobaan diatas, maka diperoleh :

Rata-rata THDI = (107.099 % + 108.085 % + 105.2282 %)/3 = 106.8042 %

(8)

Rata-rata Arus Fundamental = (0.571 + 0.573 + 0.573)/3 = 0.572333 Amp Sehingga diperoleh:

Arus sebenarnya yang mengalir pada rangkaian adalah:

Arus sebenarnya = Arus Fundamental + Arus Harmonisa

= 0.572333 + 0.611274 = 1.183607 Amp

Dari analisa di atas kita peroleh untuk THD Arus 106.8042 % :

Faktor Pengali = 1.183607 / 0.572333 = 2.068039

(9)

LAMPIRAN 3 Beban 5 XL

A B C

Orde h Vh (volt) IHDV (%) Ih (Amp) IHDI (%) Orde h Vh (volt) IHDV (%) Ih (Amp) IHDI (%) Orde h Vh (volt) IHDV (%) Ih (Amp) IHDI (%)

1 209,406 0,571 1 209,304 0,573 1 209,107 0,573

3 1,937 0,925 0,458 80,2102 3 1,949 0,93118 0,465 81,1518 3 1,903 0,91006 0,461 80,4538

5 4,44 2,12028 0,303 53,0648 5 4,433 2,11797 0,31 54,1012 5 4,096 1,95881 0,303 52,8796

7 0,15 0,07163 0,167 29,2469 7 0,173 0,08265 0,166 28,9703 7 0,195 0,09325 0,166 28,9703

9 0,181 0,08643 0,124 21,7163 9 0,324 0,1548 0,12 20,9424 9 0,26 0,12434 0,109 19,0227

11 0,585 0,27936 0,12 21,0158 11 0,538 0,25704 0,119 20,7679 11 0,493 0,23576 0,1 17,452

13 0,386 0,18433 0,089 15,5867 13 0,478 0,22838 0,091 15,8813 13 0,41 0,19607 0,075 13,089

15 0,107 0,0511 0,055 9,63222 15 0,208 0,09938 0,057 9,94764 15 0,156 0,0746 0,039 6,80628

17 0,171 0,08166 0,043 7,53065 17 0,205 0,09794 0,04 6,9808 17 0,158 0,07556 0,033 5,75916

19 0,14 0,06686 0,037 6,47986 19 0,217 0,10368 0,037 6,45724 19 0,185 0,08847 0,034 5,93368

21 0,074 0,03534 0,024 4,20315 21 0,154 0,07358 0,025 4,363 21 0,119 0,05691 0,02 3,4904

THDv (%)= 2,343254 THDi (%)= 107,0994 THDv (%)= 2,353201 THDi (%)= 108,085 THDv (%)= 2,192181 THDi (%)= 105,2282

Arus Harmonisa = 0,611537 Arus Harmonisa = 0,619327 Arus Harmonisa = 0,602958

Rata-rataTHD I = 106,8042

Arus Rata-rata Harmonisa = 0,611274 Faktor Pengali = 2,068039

Arus Fundamental Rata-rata = 0,572333

(10)

Beban 4 XL 1 Pijar

A B C

1 209,382 0,549 1 208,73 0,549 1 209,069 0,572

3 1,508 0,72021 0,355 64,663 3 1,604 0,76846 0,357 65,0273 3 1,164 0,55675 0,374 65,3846

5 4,052 1,93522 0,237 43,1694 5 4,107 1,96761 0,241 43,898 5 3,926 1,87785 0,252 44,0559

7 0,213 0,10173 0,137 24,9545 7 0,144 0,06899 0,142 25,8652 7 0,226 0,1081 0,146 25,5245

9 0,207 0,09886 0,092 16,7577 9 0,287 0,1375 0,103 18,7614 9 0,254 0,12149 0,095 16,6084

11 0,432 0,20632 0,087 15,847 11 0,494 0,23667 0,1 18,2149 11 0,461 0,2205 0,088 15,3846

13 0,401 0,19152 0,067 12,204 13 0,454 0,21751 0,083 15,1184 13 0,344 0,16454 0,07 12,2378

15 0,072 0,03439 0,038 6,92168 15 0,23 0,11019 0,053 9,65392 15 0,147 0,07031 0,043 7,51748

17 0,108 0,05158 0,026 4,73588 17 0,197 0,09438 0,043 7,83242 17 0,134 0,06409 0,029 5,06993

19 0,124 0,05922 0,025 4,55373 19 0,23 0,11019 0,039 7,10383 19 0,148 0,07079 0,027 4,72028

21 0,29 0,1385 0,017 3,09654 21 0,175 0,08384 0,026 4,73588 21 0,116 0,05548 0,02 3,4965

THDv = 2,095157 THDi = 86,30863 THDv = 2,151566 THDi = 89,24334 THDv = 1,988862 THDi = 87,44475

(11)

Beban 3 XL 2 Pijar

A B C

1 209,2 0,556 1 209,292 0,552 1 209,191 0,564

3 1,275 0,60946 0,273 49,1007 3 1,172 0,55998 0,271 49,0942 3 1,184 0,56599 0,275 48,7589

5 3,378 1,61472 0,185 33,2734 5 3,726 1,78029 0,184 33,3333 5 3,754 1,79453 0,182 32,2695

7 0,202 0,09656 0,118 21,223 7 0,286 0,13665 0,115 20,8333 7 0,394 0,18834 0,105 18,617

9 0,106 0,05067 0,086 15,4676 9 0,196 0,09365 0,082 14,8551 9 0,238 0,11377 0,084 14,8936

11 0,463 0,22132 0,079 14,2086 11 0,387 0,18491 0,079 14,3116 11 0,346 0,1654 0,063 11,1702

13 0,371 0,17734 0,063 11,3309 13 0,404 0,19303 0,061 11,0507 13 0,268 0,12811 0,058 10,2837

15 0,104 0,04971 0,042 7,55396 15 0,188 0,08983 0,042 7,6087 15 0,095 0,04541 0,039 6,91489

17 0,148 0,07075 0,037 6,65468 17 0,15 0,07167 0,034 6,15942 17 0,09 0,04302 0,029 5,14184

19 0,155 0,07409 0,029 5,21583 19 0,198 0,0946 0,026 4,71014 19 0,132 0,0631 0,02 3,5461

21 0,113 0,05402 0,02 3,59712 21 0,155 0,07406 0,022 3,98551 21 0,086 0,04111 0,014 2,48227

(12)

Beban 2 XL 3 Pijar

A B C

1 207,97 0,563 1 208,51 0,563 1 208,32 0,57

3 0,833 0,40054 0,185 32,8597 3 0,96 0,46041 0,182 32,3268 3 0,997 0,47859 0,186 32,6316

5 3,544 1,70409 0,121 21,492 5 3,614 1,73325 0,118 20,9591 5 3,435 1,64891 0,122 21,4035

7 0,417 0,20051 0,076 13,4991 7 0,39 0,18704 0,073 12,9663 7 0,447 0,21457 0,076 13,3333

9 0,191 0,09184 0,055 9,76909 9 0,233 0,11175 0,054 9,59147 9 0,225 0,10801 0,054 9,47368

11 0,327 0,15723 0,052 9,23623 11 0,318 0,15251 0,058 10,302 11 0,264 0,12673 0,048 8,42105

13 0,321 0,15435 0,043 7,63766 13 0,352 0,16882 0,047 8,34813 13 0,295 0,14161 0,04 7,01754

15 0,131 0,06299 0,032 5,68384 15 0,131 0,06283 0,026 4,61812 15 0,076 0,03648 0,026 4,5614

17 0,123 0,05914 0,026 4,61812 17 0,125 0,05995 0,02 3,5524 17 0,071 0,03408 0,019 3,33333

19 0,181 0,08703 0,024 4,26288 19 0,199 0,09544 0,019 3,37478 19 0,142 0,06816 0,018 3,15789

21 0,139 0,06684 0,019 3,37478 21 0,122 0,05851 0,013 2,30906 21 0,084 0,04032 0,014 2,45614

Arus Fundamental = Rata-rataTHD I = 44,62832

(13)

Beban 1XL 4 Pijar

A B C

1 209,167 0,576 1 209,478 0,574 1 209,769 0,577

3 0,599 0,28637 0,097 16,8403 3 0,719 0,34323 0,097 16,899 3 0,629 0,29985 0,098 16,9844

5 3,358 1,60542 0,059 10,2431 5 3,409 1,62738 0,059 10,2787 5 3,331 1,58794 0,06 10,3986

7 0,495 0,23665 0,039 6,77083 7 0,443 0,21148 0,039 6,79443 7 0,489 0,23311 0,04 6,93241

9 0,277 0,13243 0,029 5,03472 9 0,337 0,16088 0,031 5,4007 9 0,227 0,10821 0,03 5,19931

11 0,256 0,12239 0,027 4,6875 11 0,193 0,09213 0,029 5,05226 11 0,241 0,11489 0,028 4,85269

13 0,26 0,1243 0,023 3,99306 13 0,278 0,13271 0,024 4,18118 13 0,219 0,1044 0,023 3,98614

15 0,076 0,03633 0,017 2,95139 15 0,062 0,0296 0,018 3,13589 15 0,054 0,02574 0,017 2,94627

17 0,101 0,04829 0,014 2,43056 17 0,085 0,04058 0,015 2,61324 17 0,052 0,02479 0,015 2,59965

19 0,154 0,07363 0,014 2,43056 19 0,189 0,09022 0,014 2,43902 19 0,122 0,05816 0,014 2,42634

21 0,101 0,04829 0,012 2,08333 21 0,11 0,05251 0,011 1,91638 21 0,074 0,03528 0,011 1,90641

(14)

Beban 5 Pijar

A B C

1 208,98 0,581 1 208,781 0,581 1 209,394 0,581

3 0,453 0,21677 0,008 1,37694 3 0,462 0,22128 0,007 1,20482 3 0,442 0,21109 0,007 1,20482

5 3,197 1,52981 0,009 1,54905 5 3,257 1,56001 0,009 1,54905 5 3,007 1,43605 0,009 1,54905

7 0,534 0,25553 0,001 0,17212 7 0,45 0,21554 0,001 0,17212 7 0,644 0,30755 0,001 0,17212

9 0,421 0,20145 0,001 0,17212 9 0,445 0,21314 0,001 0,17212 9 0,358 0,17097 0,001 0,17212

11 0,113 0,05407 0 0 11 0,095 0,0455 0 0 11 0,125 0,0597 0 0

13 0,174 0,08326 0 0 13 0,198 0,09484 0 0 13 0,144 0,06877 0 0

15 0,021 0,01005 0 0 15 0,015 0,00718 0 0 15 0,025 0,01194 0 0

17 0,028 0,0134 0 0 17 0,023 0,01102 0 0 17 0,027 0,01289 0 0

19 0,106 0,05072 0 0 19 0,123 0,05891 0 0 19 0,081 0,03868 0 0

21 0,057 0,02728 0 0 21 0,055 0,02634 0 0 21 0,053 0,02531 0 0

(15)

Beban Laptop

A B C

1 212,512 0,065 1 212,488 0,067 1 212,422 0,062

3 0,677 0,31857 0,059 90,7692 3 0,557 0,26213 0,066 98,5075 3 0,573 0,26975 0,057 91,9355

5 3,724 1,75237 0,056 86,1538 5 3,62 1,70363 0,058 86,5672 5 3,612 1,70039 0,056 90,3226

7 0,86 0,40468 0,049 75,3846 7 0,89 0,41885 0,049 73,1343 7 0,87 0,40956 0,042 67,7419

9 0,504 0,23716 0,049 75,3846 9 0,48 0,2259 0,046 68,6567 9 0,61 0,28716 0,04 64,5161

11 0,387 0,18211 0,033 50,7692 11 0,4 0,18825 0,033 49,2537 11 0,362 0,17042 0,03 48,3871

13 0,227 0,10682 0,025 38,4615 13 0,23 0,10824 0,025 37,3134 13 0,221 0,10404 0,025 40,3226

15 0,107 0,05035 0,016 24,6154 15 0,09 0,04236 0,016 23,8806 15 0,121 0,05696 0,018 29,0323

17 0,022 0,01035 0,01 15,3846 17 0,028 0,01318 0,009 13,4328 17 0,024 0,0113 0,01 16,129

19 0,047 0,02212 0,014 21,5385 19 0,042 0,01977 0,002 2,98507 19 0,045 0,02118 0,004 6,45161

21 0,042 0,01976 0,001 1,53846 21 0,039 0,01835 0,003 4,47761 21 0,044 0,02071 0,001 1,6129

(16)

Lampiran 4

Program MATLAB untuk perhitungan dalam menentukan nilai arus harmonisa, THD, faktor pengali, daya, energi, serta penampilan keluaran

clc;

disp('Menghitung Arus Sebenarnya dan Faktor Pengali untuk Beban 5XL');

disp('---');

% Meminta masukan dari user

V_1 = input('Masukkan besar tegangan V: '); CosT_1 = input('Masukkan nilai cost : '); t_1 = input('Masukkan lama waktu t : '); I1 = input('Masukkan besar arus I1 : '); I3 = input('Masukkan besar arus I3 : '); I5 = input('Masukkan besar arus I5 : '); I7 = input('Masukkan besar arus I7 : '); I9 = input('Masukkan besar arus I9 : '); I11 = input('Masukkan besar arus I11: '); I13 = input('Masukkan besar arus I13: '); I15 = input('Masukkan besar arus I15: '); I17 = input('Masukkan besar arus I17: '); I19 = input('Masukkan besar arus I19: '); I21 = input('Masukkan besar arus I21: ');

% Menghitung Ih

Ih_1=sqrt(I3^2+I5^2+I7^2+I9^2+I11^2+I13^2+I15^2+I17^2+I19^2+I21^2);

%Menghitung THD1

THD1_1=(Ih_1/I1*100);

%Menghitung Arus Sebelumnya

Is_1=I1+Ih_1;

%Menghitung Faktor Pengali

FP_1=Is_1/I1;

%Menghitung Daya

P_1=V_1*Is_1*CosT_1;

%Menghitung Energi

E_1=P_1*t_1/3600;

% Menampilkan keluaran

str = fprintf('\n \n');

(17)

str = fprintf('TDHi = %6.4f%% \n \n', THD1_1); str = fprintf('Is = %6.4f A\n \n', Is_1);

str = fprintf('Faktor Pengali = %6.4f \n \n', FP_1); str = fprintf('P = %6.4f watt \n \n', P_1);

str = fprintf('E = %6.4f Wh \n \n', E_1); str = fprintf('\n \n');

disp('Menghitung Arus Sebenarnya dan Faktor Pengali untuk Beban 4XL dan 1 Pijar');

disp('---');

V_2 = input('Masukkan besar tegangan V: '); CosT_2 = input('Masukkan nilai cost : '); I11 = input('Masukkan besar arus I11: '); I13 = input('Masukkan besar arus I13: '); I15 = input('Masukkan besar arus I15: '); I17 = input('Masukkan besar arus I17: '); I19 = input('Masukkan besar arus I19: '); I21 = input('Masukkan besar arus I21: ');

(18)

str = fprintf('Is = %6.4f A\n \n', Is_2);

disp('---');

(19)

disp('---');

% Menghitung Ih str = fprintf('TDHi = %6.4f%% \n \n', THD1_4); str = fprintf('Is = %6.4f A\n \n', Is_4);

(20)

str = fprintf('P = %6.4f watt \n \n', P_4); str = fprintf('E = %6.4f Wh \n \n', E_4); str = fprintf('\n \n');

disp('---');

(21)

disp('Menghitung Arus Sebenarnya dan Faktor Pengali untuk Beban 5 Pijar');

disp('---');

(22)

%Menampilkan semua hasil perhitungan ke dalam tabel

%Plot grafik Faktor Pengali terhadap THD1

x=[THD1_1 THD1_2 THD1_3 THD1_4 THD1_5 THD1_6]; y=[FP_1 FP_2 FP_3 FP_4 FP_5 FP_6];

(23)

%Plot grafik Arus Sebenarnya terhadap THD1

a=[THD1_1 THD1_2 THD1_3 THD1_4 THD1_5 THD1_6]; b=[Is_1 Is_2 Is_3 Is_4 Is_5 Is_6];

ai=0:200;

%Plot grafik Arus Harmonisa terhadap THD1

c=[THD1_1 THD1_2 THD1_3 THD1_4 THD1_5 THD1_6]; d=[Ih_1 Ih_2 Ih_3 Ih_4 Ih_5 Ih_6];

ci=0:200;

di = interp1(c,d,ci,'spline'); plot(c,d,'*r',ci,di,'r');

%Plot grafik Arus I1 terhadap THD1

e=[THD1_1 THD1_2 THD1_3 THD1_4 THD1_5 THD1_6];

f=[Is_1/FP_1 Is_2/FP_2 Is_3/FP_3 Is_4/FP_4 Is_5/FP_5 Is_6/FP_6]; ei=0:200;

fi = interp1(e,f,ei,'spline'); plot(e,f,'+b',ei,fi,'b');

legend('Arus Sebenarnya','', 'Arus Harmonisa','', 'Arus I1','');

hold off;

figure;

%Plot grafik Daya terhadap THD1

g=[THD1_1 THD1_2 THD1_3 THD1_4 THD1_5 THD1_6]; h=[P_1 P_2 P_3 P_4 P_5 P_6];

gi=0:200;

i=[THD1_1 THD1_2 THD1_3 THD1_4 THD1_5 THD1_6]; j=[E_1 E_2 E_3 E_4 E_5 E_6];

ii=0:200;

ji = interp1(i,j,ii,'spline'); plot(i,j,'+b',ii,ji,'b');

(24)

hold off;

%plot(THD1_1,FP_1,THD1_2,'*k',FP_2,THD1_3,FP_3,'*k',THD1_4,FP_4,'*k' ,THD1_5,FP_5,'*k',THD1_6,FP_6,'*k');

%plot(THD1_1,FP_1,'*--k',

(25)

LAMPIRAN 5

Menghitung Arus Sebenarnya dan Faktor Pengali untuk Beban 5XL ---

Masukkan besar tegangan V: 209.29 Masukkan nilai cost : 0.887 Masukkan lama waktu t : 164.4 Masukkan besar arus I1 : 0.571 Masukkan besar arus I3 : 0.458 Masukkan besar arus I5 : 0.303 Masukkan besar arus I7 : 0.167 Masukkan besar arus I9 : 0.124 Masukkan besar arus I11: 0.12 Masukkan besar arus I13: 0.089 Masukkan besar arus I15: 0.055 Masukkan besar arus I17: 0.043 Masukkan besar arus I19: 0.037 Masukkan besar arus I21: 0.024

Faktor Pengali = 2.0710

P = 219.5265 watt

E = 10.0250 Wh

Menghitung Arus Sebenarnya dan Faktor Pengali untuk Beban 4XL dan 1 Pijar ---

Masukkan besar tegangan V: 208.901 Masukkan nilai cost : 0.932

(26)

Masukkan besar arus I19: 0.025 Masukkan besar arus I21: 0.017

P = 199.1415 watt

E = 9.1273 Wh

Masukkan lama waktu t : 164.1 Masukkan besar arus I1 : 0.556 Masukkan besar arus I3 : 0.273 Masukkan besar arus I5 : 0.185 Masukkan besar arus I7 : 0.118 Masukkan besar arus I9 : 0.086 Masukkan besar arus I11: 0.079 Masukkan besar arus I13: 0.063 Masukkan besar arus I15: 0.042 Masukkan besar arus I17: 0.037 Masukkan besar arus I19: 0.029 Masukkan besar arus I21: 0.02 Ih = 0.3803 A

P = 188.4920 watt

(27)

Masukkan lama waktu t : 156 Masukkan besar arus I1 : 0.563 Masukkan besar arus I3 : 0.185 Masukkan besar arus I5 : 0.121 Masukkan besar arus I7 : 0.076 Masukkan besar arus I9 : 0.055 Masukkan besar arus I11: 0.052 Masukkan besar arus I13: 0.043 Masukkan besar arus I15: 0.032 Masukkan besar arus I17: 0.026 Masukkan besar arus I19: 0.024 Masukkan besar arus I21: 0.019

P = 166.2938 watt

E = 7.2061 Wh

(28)

Masukkan besar arus I21: 0.012

P = 146.8099 watt

E = 6.2394 Wh

Menghitung Arus Sebenarnya dan Faktor Pengali untuk Beban 5 Pijar ---

Masukkan besar tegangan V: 209.146 Masukkan nilai cost : 1

Masukkan lama waktu t : 153 Masukkan besar arus I1 : 0.581 Masukkan besar arus I3 : 0.008 Masukkan besar arus I5 : 0.009 Masukkan besar arus I7 : 0.001 Masukkan besar arus I9 : 0.001 Masukkan besar arus I11: 0 Masukkan besar arus I13: 0 Masukkan besar arus I15: 0 Masukkan besar arus I17: 0 Masukkan besar arus I19: 0 Masukkan besar arus I21: 0

P = 124.0496 watt