Recommended
More Related Content
More from Sugeng Widodo
More from Sugeng Widodo (18)
Recently uploaded
Recently uploaded (11)
Konverter thyristor (kuliah ke 5)
- 1. Konverter Thyristor Pekik Argo Dahono
- 2. Konverter Satu-Fasa Setengah-Gelombang is T io + vo vs R Tegangan keluaran rata - rata : (a) Skema 1 π vs Vo = 2π ∫α 2Vs sin (ωt )d (ωt ) is 0 = 2Vs (1 + cos α ) 2π π 2π ωt vo io 0 π 2π ωt α (b) Bentuk gelombang.
- 3. Gate Signal Generation AC line Saw - tooth vsw Gate signal Comparator Generator vsyn and logic vc vsyn 0 vsw vc Gate signal
- 4. Linearizing the Phase-Control Characteristic sin ωt + ∫ − FF + + 1
- 5. Konverter Satu-Fasa Setengah-Gelombang is io vs is + vL T vs vd vo 0 R π 2π ωt vd •Arus masukan dan keluaran mempynyai io bentuk yang sama dan diskontinyu •Harmonisa arus masukan mengandung komponen dc dan semua orde harmonisa π 2π ωt 0 •Nilai rata-rata tegangan keluaran tidak α hanya ditentukan oleh sudut penyalaan tetapi juga parameter beban.
- 6. Konverter Satu-Fasa Setengah-Gelombang is io + vL vs T vs vd vo is FD R 0 π 2π ωt vd Nilai rms arus masukan lebih kecil dibanding arus keluaran io Arus masukan mengandung semua orde harmonisa termasuk komponen dc π 2π ωt 0 Nilai rata-rata tegangan keluaran hanya ditentukan α oleh sudut penyalaan
- 7. Konverter Satu-Fasa Setengah Gelombang is io + vL T vs vs vd vo is FD R 0 π 2π ωt vd io π 2π ωt 0 α
- 8. Konverter Satu-Fasa Setengah-Gelombang is vs is + Ls T vs FD vd Io 0 π 2π ωt vd io Induktansi sumber menyebabkan nilai rata-rata tegangan keluaran π 2π ωt 0 α μ berubah sebagai fungsi arus beban 2Vs Vd = (1 + cos α ) − fLs I o 2π
- 9. Konverter Satu-Fasa Setengah-Gelombang is io + vL T vs Vo vs vd Vo is 0 π 2π ωt vd Nilai rata-rata tegangan keluaran Vo dipengaruhi oleh emf beban io 0 α π 2π ωt
- 10. Konverter Satu-Fasa Jembatan io T1 T3 is + Nilai rata - rata tegangan keluaran : vs vo 1 π Vo = ∫ 2Vs sin (ωt )d (ωt ) R π α 2Vs (1 + cos α ) T2 T4 = π vs is Arus sumber hanya mengandung harmonisa orde ganjil ωt Tegangan dan arus beban mempunyai jumlah pulsa dua dan hanya mengandung harmonisa orde genap vo α io 0 π 2π ωt T1 & T 4 T2 &T3
- 11. Konverter Thyristor Satu-Fasa io T1 T3 Ld is Tegangan keluaran rata-rata: + 2 2 Vo = V s cos α vs vo R π Arus thyristor rata-rata: IT = I o / 2 T2 T4 vs Arus rms sumber : is Is = Io ωt PF sumber : Vo I o 2 2 PF = = cos α vo Vs I s π α io Tegangan keluaran bisa diatur dari minus maksimum sampai plus maksimum 0 π 2π ωt tetapi arus selalu positip. T1 & T 4 T2 &T3
- 12. Konverter Thyristor Satu-Fasa vs is T1 T3 ωt is + vs vo Io α vo Io T2 T4 0 π ωt 2π
- 13. Konverter Thyristor Satu-Fasa vs vs is is ωt ωt vo vo Io Io 0 π 2π ωt 0 π 2π ωt vT 1 vT 1 ωt ωt π α= π vs 4 α= 2 is vs is ωt ωt Io 0 π 2π ωt Io π 2π vo 0 ωt vo vT 1 ωt vT 1 3π α= 4 α =π
- 14. Analisis Daya dan Harmonisa Daya Aktif : P = Vs I s1 cos α Q = Vs I s1 sin α P Analisis Harmonisa Arus Masukan : Q ∞ is = 2 ∑ I k sin (kωt ) α k = 2 n −1 0 π π 4 π /2 I o sin (kωt )d (ωt ) 2π ∫0 Ik = 2 = 4Io [1 − cos(kπ / 2)] 2kπ 2 2 I1 = Io π I k = I1 / k
- 15. Pengaruh Induktansi Sumber T1 T3 is vs is + Ls vs vo Io ωt T2 T4 α μ vo Io 0 π 2π ωt 2 2 Vo = Vs cos α − 4 fL s I o π
- 16. Sudut Pemadaman vs vs is is ωt ωt α μ vo α μ Io Io vo 0 π 2π ωt 0 π 2π ωt vT 1 vT 1 γ 2 2 2 2 Vo = Vs cos α − 4 fLs I o Vo = Vs cos α − 4 fLs I o π π
- 17. Konduksi Tak Kontinyu vs is io Ld ωt T1 T3 is + Vo vo vs vo α Vo io T2 T4 0 π 2π ωt
- 18. Penyearah Satu-Fasa Setengah-Terkendali io T1 T3 Ld is Tegangan keluaran rata-rata: + 2 vs vo R Vo = V s (1 + cos α ) π Arus thyristor rata-rata: T2 T4 π −α IT = I o 2π vs Arus rms sumber : is 1/ 2 ⎛π −α ⎞ Is = Io ⎜ ⎟ ωt ⎝ π ⎠ PF sumber : α vo Vo I o 2 1 + cos α PF = = Vs I s π ⎛ π − α ⎞1 / 2 ⎜ ⎟ ⎝ π ⎠ 0 π 2π ωt
- 19. Penyearah Satu-Fasa Setengah-Terkendali io io Ld T1 T3 Ld T1 D3 is is + + vs vo R vs vo R D2 D4 T2 D4
- 20. Konverter Thyristor Tiga-Fasa Setengah-Gelombang vun vvn vwn 0 π 2π ωt iw T3 io iu T1 u R T2 Load AC source n vo iv T w v S
- 21. Persamaan Tegangan Nilai rata - rata tegangan : 5π +α 2Vln s sin (ωt )d (ωt ) 3 Vo = 2π ∫π +α 6 6 3 2 π Vo = Vlls cos α 0≤α ≤ 2π 6 Vo = 2π 6 [ ( Vlls 1 + cos π + α 6 )] π 6 ≤α ≤ 5π 6
- 22. Konverter Thyristor Tiga-Fasa Setengah- Gelombang iw T3 io iu T1 α vun vvn vwn u R T2 Load AC source n vo iv 0 π T 2π ωt w v S iu Jumlah pulsa tegangan keluaran sama dengan tiga ωt Arus sekunder trafo mengandung komponen dc. iv iw Nilai rata - rata tegangan 3 2 iR Vo = Vlls cos α 2π
- 23. Konverter Thyristor Tiga-Fasa Setengah-Gelombang α vun vvn vwn α vun vvn vwn 0 π 0 2π ωt π 2π ωt T1 T2 T3 T3 T1 T2 vT 1 ωt vT 1 ωt
- 24. Konverter Thyristor Tiga-Fasa io α vwn vun vvn T1 T3 T5 iu u 0 π 2π ωt iv vo n v R iw vd w ωt T2 T4 T6 iu Jumlah pulsa tegangan keluaran sama dengan enam. Harmonisa arus masukan adalah 5,7, 11, 13,…
- 25. Konverter Thyristor Tiga-Fasa Beban Resistif α
- 26. Konverter Thyristor Tiga-Fasa Beban Resistif Tegangan rata - rata : π Vo = 3 π ∫6 2 +α π +α ( 6 ) 2Vll sin ωt − π d (ωt ) 3 2 π Vo = Vll cos α 0 ≤α ≤ π 3 π sin (ωt )d (ωt ) 3 2 Vo = Vll ∫π π 3 +α 3 2 ⎡ ⎛π ⎞⎤ π 2π = Vll ⎢1 + cos⎜ + α ⎟⎥ ≤α ≤ π ⎣ ⎝3 ⎠⎦ 3 3
- 27. Konverter Tiga-Fasa Jembatan Beban Induktif vun vun iu iu 2π ωt 2π ωt 0 0 π π vun vun iu iu 2π ωt 2π ωt 0 0 π π
- 28. Analisis Nilai rata - rata tegangan output : Faktor daya : 3 2 Vo = Vllscosα 3 π PF = cos α Arus masukan : π ∞ iu = 2 ∑ Ik sin (kωt ) k = 2n -1 2 2 π /2 I1 = π ∫ Io sin (ωt )d (ωt ) π /6 6 I1 = Io π I k = I1 / k I k = 0 untuk k kelipatan 3. Iu = I o 2 / 3
- 29. Pengaruh Induktansi Sumber vun iu 2π ωt 0 π T1 T3 T5 iu u iv n v vuv vuw iw w Ls T6 T2 T4 3 2 Vo = Vll cos α − 6 fL s I o π
- 30. Half-Controlled Thyristor Converters io io T1 T3 T5 D1 L T1 T2 T3 iu L u iu u iv vo v R iv vo v R iw iw w w T2 T4 T6 D2 D1 D2 T3
- 31. Half-Controlled Rectifier α vun vvn vwn α vvn vwn vun 0 π 0 2π ωt π 2π ωt vd vd ωt ωt ωt ωt iu iu iw iw iR iR
- 32. Konverter Tiga-Fasa Jembatan Half-Controlled ωt ωt ωt ωt iu iu iw iw iR iR
- 33. Application Considerations • Single-phase rectifiers generate input harmonics at the order of 2p±1, where p is the pulse number. • The displacement power factor is reduced when the output voltage is reduced. • Commutation generates voltage notches across the source. • Input harmonics can be reduced by increasing the pulse number.
- 34. Current Controller • A thyristor converter is usually operated as a current source • A thyristor converter cannot be controlled faster than the thyristor can respond • After a thyristor is turned on, the thyristor can only be turned off by the input line voltage. • By operating as a current source, the thyristor converter is inherently overcurrent protected. • A current source can paralleled easily with other current sources
- 35. Current controller for Phase- Controlled Rectifiers es Ls io L vd Load Gate driver Reference + PID cos−1 current − Actual current
- 36. Current-Controlled Phase- Controlled Rectifiers Vo (s ) + 1 + − 1 I L (s ) * I L (s) PID 3 2 1 + sTd Vll π sL −
- 37. Current Control of Phase-Controlled Rectifiers
- 38. Dual Thyristor Converter ia * ia + Current cos−1 controller −
- 39. Application Considerations • At present, thyristor converters are used only for large power applications. • The AC side always need reactive power under both rectifier and inverter operations. • The AC side current has high harmonic content. The harmonic order is pk±1 where p is pulse number and k is integer. The harmonic current can be reduced by increasing the pulse number. • Thyristor converter also generates voltage nothches due to the commutation. • It is recommended to use a special feeder (or it is better if using a dedicated transformer) to supply a thyristor converter.