8/8/2019 Unit 1 - Sistem Tiga Fasa
1/38
SISTEM
TIGA FASA
8/8/2019 Unit 1 - Sistem Tiga Fasa
2/38
3 Fasa & 1 Fasa
Sistem
3 fasa sambungan
Delta
Sistem
3 fasa sambungan
Bintang
Sistem
1 fasa
(R)
Sistem
1 fasa
(B)
Sistem
1 fasa
(y)
R
Y
B
N
Talian-talian
8/8/2019 Unit 1 - Sistem Tiga Fasa
3/38
Kebaikan sistem tiga fasa berbanding
sistem satu fasa Salah satu kelemahan iaitu motor AU satu fasa tidak dapat
dimulakan putaran dengan sendiri (self-starting), sebaliknya beza
fasa antara gegelung tiga fasa membolehkan motor AU tiga fasamempunyai ciri kendalian permulaan kendiri.
1. Penjimatan bahan pengalir untuk kehilangan tembaga yang sama,
apabila kuasa yang sama dipindahkan dalam sistem tiga fasaberbanding sistem satu fasa.
2. Motor tiga fasa adalah kendalian permulaan kendiri tetapi tidakberlaku dalam motor satu fasa.
3. Motor tiga fasa mempunyai faktor kuasa dan kecekapan yang lebihbaik dan saiz yang lebih kecil, bagi keluaran yang sama berbandingmotor satu fasa.
8/8/2019 Unit 1 - Sistem Tiga Fasa
4/38
Kebaikan sistem tiga fasa berbanding
sistem satu fasa
4. Daya kilas yang dihasilkan oleh motor tiga fasa adalah tetap, sementara
daya kilas motor aruhan satu fasa adalah berbentuk dedenyut.
5. Alatubah tiga fasa adalah lebih ringan, berkecekapan lebih baik danlebih murah berbanding alatubah satu fasa yang sama saiz.
6. Dalam sistem pengagihan tiga fasa, dua bentuk sambungan biasanyadilakukan untuk menghasilkan nilai voltan yang berlainan daripada satusumber bekalan yang sama, tanpa penambahan kos. Sambunganbintang menggunakan voltan fasa antara fasa-fasa dan neutral yanglebih rendah biasanya untuk kegunaan domestik; manakala sambungan
delta menggunakan voltan yang lebih tinggiiaitu voltan talian (3 kalilebih besar) biasanya untuk kegunaan perindustrian.
8/8/2019 Unit 1 - Sistem Tiga Fasa
5/38
N
S
120o
120o
R
R
B
B
Y
Y
0o / 360o
N
S
R
R
B
BY
Y
90o
180o
270o
120o120o
(a) Medan magnet berputar Gegelung kekal (b) Gegelung berputar medan magnet kekal.,
Rajah 1.2 Penjana tiga fasa
8/8/2019 Unit 1 - Sistem Tiga Fasa
6/38
N
S
R
R
B
B
Y
Y
0o / 360o
90o
180o
270o
120o
0o
120o
240o
360o
60o 180o 300o
90o
+Em
-Em
270o
wt
eR = Em sin wt
Hanya fasa-R diperhatikan. Ini
sebenarnya bersamaan dengan sistem
AU satu fasa.
eR
120o
60o 180o 300o
0o 120o 240o 360o
wt
Y perlu berputar sebanyak 120o untuk
menyamai kedudukan R; iaitu
kedudukan Y adalah mengekor (lebih
lambat) sebanyak 120o berbanding R.
eY
= Em sin (wt -120o)
eY
R
R
B
BY
Y
120o
Rajah gelombang : (a) Fasa R
Rajah gelombang : (b) Fasa Y
8/8/2019 Unit 1 - Sistem Tiga Fasa
7/38
R
R
B
BY
Y
240o
+Em
-Em
60o 180o 300o
0o 120o 240o 360o
+Em
-Em
eR
eY
eB
wt
Ketiga-tiga gelombang fasa
digabungkan untuk membentuk
gelombang sistem tiga fasa.
R
120o120o
B Y
240o
60o 180o 300o
0o 120o 240o 360o
wt
B perlu berputar sebanyak 240o
untuk menyamai kedudukan R; iaitu
kedudukan B adalah mengekor (lebih
lambat) sebanyak 240o berbanding R.
eB
= Em sin (wt-240o)
eB
Rajah gelombang : (c) Fasa B
Rajah gelombang : (d) Tiga fasa
8/8/2019 Unit 1 - Sistem Tiga Fasa
8/38
Persamaan gelombang d.g.e. teraruh
Fasa R, R sebagai rujukan.
eR = Em sin wt .Pers. 1.1
Fasa Y, Y mengekor R sebanyak 120o
eY = Em sin (wt-120o) .Pers. 1.2
Fasa B, B mengekor R sebanyak 240o
(atau B mengekor Y sebanyak 120o)
eB = Em sin (wt-240o) .Pers. 1.3
8/8/2019 Unit 1 - Sistem Tiga Fasa
9/38
Rajah vektor tiga fasa
Y
120o
-240o
R
B[120o]
[240o]
[0o]
-120o
(-240o)
(-120o)
R
120o
120o
B
Y
(a) Susunatur paksi sudut geometri (b) Susunatur konvensional
8/8/2019 Unit 1 - Sistem Tiga Fasa
10/38
SISTEM TIGA FASA
Dalam sistem bekalan 3 fasa terdapat dua jenissambungan bekalan dan beban
Penjana dan Pengubah
Motor dan sistem
agihan
Bekalan
Beban
8/8/2019 Unit 1 - Sistem Tiga Fasa
11/38
JENIS SAMBUNGAN TIGA FASA
SAMBUNGAN STAR /BINTANG / Y
SAMBUNGAN DELTA /
8/8/2019 Unit 1 - Sistem Tiga Fasa
12/38
SAMBUNGAN STAR / BINTANG / Y
Sambungan yang menyambungkan punca-
punca bekalan 3 fasa atau beban bersama.
R1
R2
Y1
Y2
B1
B2
R1
R2
Y1
Y2
B1
B2
R
Y
B
8/8/2019 Unit 1 - Sistem Tiga Fasa
13/38
Sambungan Delta dan Bintang Secara fizikalnya, sistem tiga fasa
terdiri daripada tiga gegelungberasingan.
Setiap gegelung fasa mempunyai duaterminal dan memerlukan duapengalir untuk tujuanpenyambungan.
Sebanyak 6 pengalir digunakan dalamsistem tiga fasa, seperti dalam Rajah1.5, dan penyambungan tiga fasa iniadalah lebih rumit dan tinggi kosnya.
Untuk tujuan mengurangkanbilangan pengalir penyambungan,gegelung tiga fasa biasanyadisambungkan dalam dua kaedah:
eR
1a
1b
L1
Tamat
Mula
eY
2a
2b
L2
Tamat
Mula
eB
3a
3b
L3
Tamat
Mula
R
R1
Y
Y1
B
B1
Rajah 1.5 Tiga gegelung fasa berasingan
8/8/2019 Unit 1 - Sistem Tiga Fasa
14/38
Sambungan sistem Bintang
eR
1a
1b
RTamat
Mula
eY
2a
2b
YTamat
Mula
eB
3a
3b
BTamat
Mula
R
R1
Y
Y1
B
B1N
eR
R
R1
eY Y
Y1
eBB
B1
R
Y
B
N
(a) Rajah penyambungan fizikal (b) Rajah perwakilan konvensional
8/8/2019 Unit 1 - Sistem Tiga Fasa
15/38
Sambungan sistem Delta
eR
1a
1b
RTamat
Mula
eY
2a
2b
YTamat
Mula
eB
3a
3b
BTamat
Mula
R
R1
Y
Y1
B
B1
R
Y
B
eR
eY
YY1
eB
B
B1
R1
R
(a) Rajah penyambungan fizikal (b) Rajah perwakilan konvensional
8/8/2019 Unit 1 - Sistem Tiga Fasa
16/38
PERSAMAAN DALAM SAMBUNGAN STAR
VL = Voltan talian (line voltage)
Voltan diantara fasa dengan fasa
contoh : Voltan fasa merah dengan fasa kuning.
Voltan fasa merah dengan fasa biru.
Voltan fasa kuning dengan fasa biru.
VL
R
Y
B
N
8/8/2019 Unit 1 - Sistem Tiga Fasa
17/38
PERSAMAAN DALAM SAMBUNGAN STAR
Vp = Voltan fasa (Phase Voltage).
Voltan diantara fasa dengan neutral.
Contoh= Merah dengan neutral.
Kuning dengan neutral.
Biru dengan neutral.
R
Y
B
NVp
Vp
8/8/2019 Unit 1 - Sistem Tiga Fasa
18/38
PERSAMAAN DALAM SAMBUNGAN STAR
IL = Arus talian (line current)Nilai arus dalam sistem.
IL
R
Y
B
IL
8/8/2019 Unit 1 - Sistem Tiga Fasa
19/38
PERSAMAAN DALAM SAMBUNGAN STAR
Ip = Arus fasa (phase current).
Nilai arus yang diambil oleh beban
R
Y
B
N
Ip
Ip
8/8/2019 Unit 1 - Sistem Tiga Fasa
20/38
FORMULA DALAM SISTEM SAMBUNGAN
STAR
VL=3 Vp
Vp=VL /3 P= 3 x VL x IL x Kos
IL = Ip
8/8/2019 Unit 1 - Sistem Tiga Fasa
21/38
Contoh Satu
Dalam sambungan beban diatas, kirakan nilai ;
a) Arus talian (IL).
b) Kuasa (P).
R
Y
B
Penjana
Beban8
8
8
415V
415V
415V
8/8/2019 Unit 1 - Sistem Tiga Fasa
22/38
Contoh Dua
Kirakan nilai :
a) Arus beban (Ip).
b) Kuasa (P).
R
Y
B
SumberBekalan Beban
10415V
415V
415V
10
10
5
5
8/8/2019 Unit 1 - Sistem Tiga Fasa
23/38
Sambungan Delta /Sambungan yang menyambungkan punca-puncabekalan 3 fasa atau beban bersama.
R1
R2
Y1
Y2
B1
B2
B1
B2
Y1Y2
R1
R2
R
B Y
R1
R2
Y1
Y2
B1
B2
8/8/2019 Unit 1 - Sistem Tiga Fasa
24/38
PERSAMAAN DALAM SAMBUNGAN DELTA
Vp
Vp
Vp
R
B Y
R
Y
B
VL
VL
VL
8/8/2019 Unit 1 - Sistem Tiga Fasa
25/38
FORMULA DALAM SISTEM SAMBUNGAN
DELTA
VL= Vp IL = 3 Ip
P=3 x VL x IL x Kos
8/8/2019 Unit 1 - Sistem Tiga Fasa
26/38
CONTOH TIGA
Dalam sambungan beban diatas, kirakan nilai ;a) Arus talian (IL).
b) Kuasa (P).
R
B Y
R
Y
415V
415V
415V
B
R= 5R= 5
R= 5
8/8/2019 Unit 1 - Sistem Tiga Fasa
27/38
CONTOH EMPAT
Kirakan nilai berikut dalam sambungan beban diatas;
a) Arus beban (IL).
b) Kuasa (P).
R= 5
R= 5
R= 5
XL=8
XL=8XL=8
415V 415V
415V
8/8/2019 Unit 1 - Sistem Tiga Fasa
28/38
Rajah fasa voltan sambungan bintangVR
120o
120o
VYVB
(a) Rajah fasa voltansistem tiga fasa am
VR
VB VY
-VB
-VY
-VR
(b) Unjuran vektor negatif
Unjurkan Vektor fasa pada arahbertentangan, dengan magnitud yang
sama dan bertanda negatif.
8/8/2019 Unit 1 - Sistem Tiga Fasa
29/38
VR
-VY
VRY
(c ) Paduan dua vektor
Fokas kepada vektor VR dan VY dalam rajah(b) di atas. Paduan dua vektor VR dan VYakan menghasilkan vektor paduan VRY:
--- ---VRY = VR + (-VY)
- -= VR VY
8/8/2019 Unit 1 - Sistem Tiga Fasa
30/38
VR
VB
VY
-VB
-VY
-VR
VRY
VYB
VBR
30o30o
120o
120o
Pendekatan sama di (c) digunakan untukmendapatkan:
--- -VYB = VY VB
--- -VBR = VB VR
Gabungan ketiga-tiga vektor paduan
akan menghasilkan vektor 3 fasa
sambungan bintang.
(d) Vektor voltan tiga fasasambungan bintang
8/8/2019 Unit 1 - Sistem Tiga Fasa
31/38
Hubungan voltan fasa dan voltan
talian sambungan bintang
A
D
O30o
Dengan menggunakan Teorem
Pithogras terhadap segitiga OAD:
Kos 30o = OD/OA
OD = OA kos 30o
= VR Kos 30o
Oleh kerana:
VRY = 2 x OD= 2 VR Kos 30o
= 2 VR (3) / 2 VRY = 3 VR
VR
-VY
VRY
A
B
C
D
O
30o30
o
(a) Segiempat selarivektor VRY
(b) Segitiga tepat OAD.
8/8/2019 Unit 1 - Sistem Tiga Fasa
32/38
Rajah fasa arus sambungan delta
Ir
Ib
Iy
-Ib-Iy
-Ir
IR[Ir Ib]
Iy[Iy - Ir]
IB[Ib Iy]
30o
30o
120o
120o
Rajah 1.13 Rajah vektor arus sistemtiga fasa sambungan delta
8/8/2019 Unit 1 - Sistem Tiga Fasa
33/38
Kuasa merujuk kepada elemen fasaKuasa sistem 1 fasa (merujuk elemen fasa):
P1 = VPH IPH kos
Kuasa 1 fasa dalam sistem 3 fasa (merujuk elemen fasa):
P1 = VPH IPH kos
Jumlah Kuasa 3 fasa dalam sistem 3 fasa (merujuk elemen fasa):
P3 = 3 P1
= 3VPH IPH kos
8/8/2019 Unit 1 - Sistem Tiga Fasa
34/38
Kuasa merujuk kepada elemen talian.Sambungan bintang:VL = 3 VPH VPH = VL/3
IL = IPH
Oleh kerana:
P3 = 3 P1 = 3 VPH IPH kos
= 3 . (VL/3) . IL . kos
= 3 . (VL/3) . 3 IL . kos Oleh itu:
Pbintang L = 3 .VL . IL . kos
Sambungan delta:
VL = VPH
IL = 3 IPH IPH = IL/3
Oleh kerana:
P3 = 3 P1 = 3 VPH IPH kos
= 3 . VL . (IL /3) . kos
= 3 . 3 . VL . (IL /3) . kos Oleh itu:
Pdelta-L = 3 .VL . IL . kos
Kuasa tiga fasa merujuk elemen talian:
P3 = 3 .VL . IL . kos
8/8/2019 Unit 1 - Sistem Tiga Fasa
35/38
8/8/2019 Unit 1 - Sistem Tiga Fasa
36/38
Kuasa dalam Sistem 3
LLIVS 3=
kosIVP LL3=
Kuasa Ketara(apparent power),S (VA)
Kuasa sebenar
(true power/real power),P (W)
Kuasa reaktif(reactive power), Q (VAr)
sin3 LLIVQ =
8/8/2019 Unit 1 - Sistem Tiga Fasa
37/38
Summary balanced STAR & DELTA
ZPH=VPH / IPHZPH=VPH / IPH
IPH=IL / 3IPH=IL
VPH= VLVPH= VL / 3
DELTASTAR
8/8/2019 Unit 1 - Sistem Tiga Fasa
38/38
Phase & Line Quantity
3VLILsin3VPHIPHsin
Kuasa reaktif
(reactive power),Q (VAr)
3VLILcos3VPHIPHcosKuasa sebenar
(true power/real power),
P (W)
3VLIL3VPHIPH
Kuasa Ketara
(apparent Power),
S (VA)
LINE QUANTITYPHASE QUANTITYPOWER
Top Related