Gambar 4-7. Gambar 4-8
Diagram vektor wattmeter Diagram vektor wattmeter
jenis elektrodinamometer jenis induksi
Untuk mendapatkan F
2
mempunyai sudut fasa yang terlambat 90° terhadap V, maka
jumlah lilitan kumparan dinaikkan sedemikian rupa, sehingga
kumparan tersebut dapat dianggap induktansi murni. Dengan keadaan
ini maka F
2
sebanding dengan V? sehingga didapat :
ϕ α
φ φ
ω cos
sin
2 1
KVI =
Dengan cara ini pengukuran daya dapat
dimungkinkan . Alat pengukur watt tipe induksi sering
dipergunakan untuk alat ukur yang mempunyai sudut yang lebar, dan
banyak dipakai dalam panil-panil listrik.
4.3.4.3. Wattmeter tipe thermokopel Alat pengukur watt tipe
thermokopel merupakan contoh dari suatu alat pengukur yang
dilengkapi dengan sirkuit perkalian yang khusus.
Konfigurasi alat ukur ini diperlihatkan dalam gambar 4-9.
Bila arus-arus berbanding lurus terhadap tegangannya, dan arus
beban dinyatakan sebagai maka akan didapatkan :
i k
i dan
v k
i
2 2
1 1
= =
i v
k k
i i
i i
i i
2 1
2 1
2 2
1 2
2 1
4 4
= =
− −
a f
V I2
I1=I V
I F 1
F 2 a
f
Di unduh dari : Bukupaket.com
Gambar 4-9 Prinsip wattmeter jenis thermokopel Harga rata
– rata dari hasil
persamaan tersebut diatas, adalah sebanding dengan daya beban.
Dalam gambar 4-9, i
1
= k
1
v adalah arus sekunder dari transformator
T
1
, dan 2i
2
= 2k
2
i adalah arus sekunder dari transformator T
2
. Bila sepasang tabung thermokopel
dipanaskan dengan arus-arus i
1
+ i
2
dan i
1
- i
2
, maka gaya listrik secara termis akan digerakkan
berbanding lurus kwadrat dari arus-arus, dan akan didapat dari
masing-masing thermokopel. Bila kedua thermokopel tersebut
dihubungkan secara seri sedemikian rupa sehingga
polaritasnya terbalik, maka perbedaan tegangan tersebut
pada ujung-ujungnya akan dapat diukur melalui suatu alat pengukur
milivolt. Dengan demikian maka penunjukan dari alat ukur milivolt
tersebut akan berbanding dengan daya yang akan diukur.
Alat pengukur watt
jenis thermokopel
ini dipakai untuk pengukuran daya-daya kecil pada
frekuensi audio. Pada saat ini terdapat banyak bentuk dari alat
pengukur watt, yang dilengkapi dengan sirkit-sirkit kalkulasi
khusus, dan berbagai detail dapat ditemukan pada alat-alat ukur
tersebut.
4.3.4.4. Prinsip Kerja Wattmeter Elektrodinamometer Wattmeter pada dasarnya
merupakan penggabungan dari dua alat ukur yaitu Amperemeter
dan Voltmeter, untuk itu pada Wattmeter pasti terdiri dari
kumparan arus kumparan tetap
mA
Thermokopel Hampa Vacuum
T1
T2
i i1
i1 i1 + i2
i1 - i2 V
Di unduh dari : Bukupaket.com
dan kumparan tegangan kumparan putar, sehingga
pemasangannyapun juga sama yaitu kumparan arus dipasang seri
dengan beban dan kumparan tegangan dipasang paralel dengan
sumber tegangan. Apabila
alat ukur Wattmeter dihubungkan dengan sumber daya
gambar 4-10, arus yang melalui kumparan tetapnya adalah i
1
, serta arus yang melalui kumparan
putarnya i
2
, dan dibuat supaya masing-masing berbanding lurus
dengan arus beban i dan tegangan beban
v, maka momen yang menggerakkan alat putar pada alat
ukur ini adalah i
1.
i
2 =
Kvi untuk arus searah, dimaka K adalah
adalah suatu konstanta, dengan demikian
besarnya momen berbanding lurus dengan daya
pada beban VI .
Untuk jaringan arus bolak balik maka :
ϕ ω
ϕ
− −
= =
t KVI
Kvi i
i 2
cos cos
2 1
Yang didapat dengan asumsi bahwa :
ϕ ω
ω −
= =
t I
i t
V V
m m
sin sin
dan i
2
adalah sefasa dengan V, maka penunjukan akan
berbanding dengan VI cos f ,
yang sama dengan daya yang dipakai oleh beban. Jadi dengan
demikian untuk arus searah maupun untuk arus bolak-balik
dapat dikatakan bahwa penunjukan dari alat ukut
Wattmeter tipe elektrodinamik
akan berbanding lurus dengan daya beban.Gambar
4-11. menunjukkan beberapa variasi
penyambungan alat ukur wattmeter tergantung dengan
sistem yang dipilih.
F1 F2
M
R Beban
i1 i2
i
V Sumber Daya
Sumber Daya Beban
V F1
F2 i1
i i2
M R
Gambar. 4-10. Rangkaian wattmeter jenis elektrodinamometer
Di unduh dari : Bukupaket.com
Gambar 4-11. Variasi penyambungan wattmeter. Salah satu tipe wattmeter
elektrodinamometer adalah tipe
Portable Single Phase wattmeter. Alat ukur ini dapat dirancang untuk
mengukur DC dan AC 25 ~ 1000 Hz dengan akurasi tinggi.
Konstruksi wattmeter tipe Portable Single Phase ditunjukkan pada
gambar 4-12.
dan hubungan internal dari alat ukur ditunjukan
pada gambar 4-13.
Di unduh dari : Bukupaket.com
Gambar 4-12. Konstruksi wattmeter tipe Portable Single Phase Seperti ditunjukkan pada gambar
4-12, alat ukur wattmeter ini dikemas dalam kotak bakelite yang
kuat. Bagian-bagian external dari wattmeter dijelaskan sebagai
berikut : 1 Jarum penunjuk
2 Kaca : dfungsikan untuk
mengeliminir kesalahan parallax dalam pembacaan.
3 Pengatur Nol Zero : digunakan untuk mengatur
posisi nol dari penunjukan 4 Skala : terdiri dari 120 bagian
linear 5 Terminal tegangan :
digunakan untuk menyambungkan tegangan.
Terminal common tegangan diberi tanda ±, dan terminal
tegangan yang lain mengindikasikan ukuran
tegangan terukur.
6 Terminal arus : Salah satu terminal diberi tanda
± untuk menunjukkan bahwa
terminal ini dihubungkan dengan terminal common
tegangan, dan terminal arus yang lain mengindikasikan
ukuran arus terukur.
7 Tabel Perkalian : letak tabel perkalian di sisi samping alat
ukur, tabel ini digunakan untuk menentukan besarnya
daya nyata dari nilai penunjukan.
Gambar 4-13. Hubungan internal wattmeter tipe Portable Single Phase
CC
CC VC
1A
5A
+- +-
120V 240V
6 5
4 2
1 3
7
Di unduh dari : Bukupaket.com
4.3.5. Spesifikasi Alat
Spesifikasi teknik dan karakteristik alat ukur wattmeter : Tipe
: 2041 Akurasi
: ± 0.5 dari nilai skala penuh Ukuran dimensi
: 180 x 260 x 140 mm Berat
: 2.8 Kg Panjang skala
: 135 mm Skala
: 120 bagian Frekuensi
: DC, 25 – 1000 Hz Kapasitas Overload
: Rangkaian tegangan ..... 50 Rangkaian arus ............ 100
4.3.6. Karakteristik :
Efek pemanasan diri : ± 0.15
Perbedaan Pengukuran antara DC dan AC : ± 0.1 Efek temperature eksternal
: ± 0.2 10° C Efek medan maghnit eksternal
: ± 0.65 400 Am Respons Frekuensi
: 45 – 65 Hz ....0.0 50 – 1000 Hz ...0.1
Efek faktor daya : ± 0.1
Factor daya dari 1.0 sampai 0.5 Tabel 4-1. Rating, internal impedance, and rated power loss
Range Rating
Internal Impedance
Rated power loss VA
Voltage Current
120 V Approx 12,000 ?
Approx 1.2VA 240 V
Approx 24,000 ? Approx 2.4VA
0.2 1 A 0.2 A
24 W 48 W
Approx 16.35 ? Approx 0.66VA
1 A 120 W
240 W Approx 0.56 ?
Approx 0.56VA 1 5 A
1 A 120 W
240 W Approx 0.93 ?
Approx 0.93VA 5 A
600 W 1.2KW
Approx 0.034 ? Approx 0.84VA
5 25 A 5 A
600 W 1.2KW
Approx 0.068 ? Approx 1.72VA
25 A 3 KW
3KW Approx 0.0027 ?
Approx 1.69VA
4.3.7. Prosedur Pengoperasian 4.3.7.1. Pengukuran daya DC atau AC satu fasa :
Hubungkan kumparan arus secara seri terhadap beban. Dengan cara
menghubungkan terminal kumparan arus .± ke sumber
tegangan, sedangkan ujung kumparan arus yang lain A
dihubungkan ke beban.
Hubungkan kumparan tegangan secara parallel
dengan beban. Dengan cara menghubungkan terminal
kumparan tegangan ± ke beban, sedangkan ujung
terminal tegangan yang lain V dihubungkan ke ujung beban
yang lainnya. Jika jarum penunjuk bergerak
kearah kiri, tukar ujung-ujung kumparan tegangannya.
Di unduh dari : Bukupaket.com
4.3.7.2. Pengukuran daya satu fasa jika arus melebihi nilai perkiraan Seperti pada gambar 4-15,
