Analisis Harmonisa Pembebanan Nonlinier
description
Transcript of Analisis Harmonisa Pembebanan Nonlinier
Analisis HarmonisaPembebanan Nonlinier
Pembebanan Non-Linier, Tinjauan di Sisi Beban dan Sisi Sumber
Tinjauan Di Sisi Beban
inonsinus
Rb
vs +p.i.Rs
Tegangan sumber sinusoidal
Piranti pengubah arus membuat arus tidak sinusoidal
hRb iii 1
)sin( 1011 tIi m
k
nnnmh tnIIi
200 )sin(
bhrmsbrmsRb RIRIP 221
Tinjauan Di Sisi Sumber
inonsinus
Rb
vs +p.i.Rs
Tegangan sumber sinusoidal
Piranti pengubah arus membuat arus tidak sinusoidal
k
nnnss
sss
tnIItVtItV
titvp
20001010 )sin(sin)sin()sin(
)()(
)2cos(2
cos2 10
11
11 t
IVIVp ss
s
2
0000 sin)sin(sinn
nnsssh ttnIVtIVp
nilai rata-rata nol nilai rata-rata nol
tidak memberikan transfer energi netto
memberikan transfer energi netto
shss ppp 1
Pembebanan Non-Linier, Tinjauan di Sisi Beban dan Sisi Sumber
shss ppp 1
memberikan transfer energi netto
1111
1 coscos2
rmssrmss
s IVIV
P
tidak memberikan transfer energi netto
Daya reaktif
beda susut fasa antara vs dan i1
Ps1 haruslah diserap oleh Rb dan Rs
vs
inonsinus
Rb+
p.i.Rs
Pembebanan Non-Linier, Tinjauan di Sisi Beban dan Sisi Sumber
Contoh:
vs Rsinusoidal
iR
vs
is
iR
pR
00 90 180 270 360 450 540 630 720
Vs
Vs
vs
pR pR t [o]
Resistor menyerap daya hanya dalam selang dimana ada tegangan dan ada arus
Pembebanan Non-Linier, Tinjauan di Sisi Beban dan Sisi Sumber
Contoh: ib
V sin380 0tvs 3,8
A 1008,3
380maksI A
)6cos(8,1 )4cos(2,4
) 2cos(2,21)57,1cos(508,31)(
00
00
tt
ttti
A; 31,35 2
8,1
2
2,4
2
2,218,31
A; 2
50
2222
1
bhrms
rmsb
I
I
kW 5,9 W9488
8,3221
2
bhrmsrmsbbrms IIRIP
ttii Rbs 0011 sin50)57,1cos(50
A 2/501 srmsI
kW 5,92
50
2
380rms 1rms 1 sss IVP
Pembebanan Non-Linier, Tinjauan di Sisi Beban dan Sisi Sumber
Dilihat dari sisi sumberDilihat dari sisi beban
t [det]
Wps0
ps1
psh2
-15000
-10000
-50000
5000
10000
15000
20000
0 0.005 0.01 0.015 0.02
Kurva daya komponen fundamental selalu positif
Kurva daya komponen searah + sinusoidal, nilai rata-rata nol
Kurva daya komponen harmonisa mulai harmonisa ke-2, simetris
terhadap sumbu t, nilai rata-rata nol
Pembebanan Non-Linier, Tinjauan di Sisi Beban dan Sisi Sumber
Perambatan Harmonisa
Pembebanan Non-Linier, Perambatan Harmonisa
Perambatan Harmonisa
RbRa
ia ib = ib1+ibh
is
Rs
A
B
tVv sms 0sin
)( 1 bhbas
ass
as
aA ii
RR
RRv
RR
Rv
)( 1 bhbas
s
as
s
a
Aa ii
RR
R
RR
v
R
vi
)(
)()(
1
11
bhbas
a
as
s
bhbbhbas
s
as
s
bas
iiRR
R
RR
v
iiiiRR
R
RR
v
iii
Semua piranti yang terhubung ke titik A, yaitu titik bersama, terpengaruh oleh
adanya beban non-linier
Ukuran Distorsi Harmonisa
Ukuran Distorsi Harmonisa
Pembebanan Non-Linier, Ukuran Distorsi Harmonisa
Crest Factor efektif nilai
puncak nilai factorcrest
Total Harmonic Distortion (THD)
Untuk tegangan rms
hrmsV V
VTHD
1
Untuk arus rms
hrmsI I
ITHD
1
CONTOH: ib
V sin380 0tvs 3,8
A 1008,3
380maksI A
)6cos(8,1 )4cos(2,4
) 2cos(2,21)57,1cos(508,31)(
00
00
tt
ttti
A 31,35 2
8,1
2
2,4
2
2,218,31
A; 2
50
2222
1
bhrms
rmsb
I
I
A 7,4931,352/50 22 rmsI
Crest factor 22,49
100.. fc
THDI 12/50
31,35
1
rms
hrmsI I
ITHD atau 100%
Crest factor dan THD tergantung bentuk dan tidak tergantung dari nilai arus
Pembebanan Non-Linier, Ukuran Distorsi Harmonisa
CONTOH: is
10 +p.i.RsV sin21000 0tv
is(t)vs(t)/5
[V][A]
[detik]
-300
-200
-100
0
100
200
300
0 0,01 0,02
Pendekatan numerik spektrum amplitudo sampai harmonisa ke-11:
A 4,69
2
71,8
2
71,8
2
83,14
2
83,14
2
96,44
2
79,830
222
222
brmsI
Nilai puncak arus terjadi pada t = 0,005 detik; ibm = 141,4 A
24,69
4,141..
brms
bm
I
Ifc
A 25,592
79,831 rmsI
%60atau 6,025,59
14,36ITHD
A
0.00
83.79
44.96
14.83 14.838.71 8.71
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
1 2 3 4 5 6 7 0 1 3 5 7 9 11 harmonisa
A 14,36 2
71,8
2
71,8
2
83,14
2
83,14
2
96,440
22222hrmsI
Pembebanan Non-Linier, Ukuran Distorsi Harmonisa
Course Ware
Analisis HarmonisaPembebanan Nonlinier
Sudaryatno Sudirham