77
3.2. Rangkaian Simulasi Penyearah SPWM Satu Fasa
Sebelum dilakukan simulasi maka terlebih dahulu dihitung besar tahanan R dan induktansi L yang terpasang pada rangkaian. Ada beberapa ketentuan untuk
merancang rangkaian simulasi yaitu sebagai berikut: 1. Tegangan input V
rms
adalah 220 Volt merupakan tegangan rms jala-jala satu fasa. Daya output beban P
out
dimisalkan sebesar 2000 Watt. Frekuensi input adalah 50 Hz yang merupakan frekuensi jala-jala sumber tenaga listrik di
Indonesia dan frekuensi switching IGBT adalah 2000 Hz. 2. Sebelum dilakukan simulasi akan diambil dua kondisi konfigurasi beban yang
mewakili kondisi beban penyearah pada umumnya. Yaitu beban maksimum atau Vdc
max
hal ini karena pada kondisi ini adalah kemampuan maksimum penyearah dan beban 50 beban maksimum atau Vdc
50
karena pada saat Vdc
50
effisiensi penyearah paling rendah atau terburuk sebesar 13,42 [6]: 3. Tegangan dc output maksimum Vdc
max
dihitung dengan menggunakan Persamaan 2.9, yaitu:
Dengan frekuensi switching IGBT = 2000 Hz, maka ada 2000 buah pulsa dalam satu periode. Jumlah pulsa untuk setengah periode dari 0 sampai π adalah
Universitas Sumatera Utara
78
20002=1000 pulsa. Dengan demikian jumlah pulsa yang akan dijumlahkan sebanyak 1000 buah p=1000 dan
.
Untuk menghitung hasilnya dapat menggunakan bantuan program Matlab berikut ini:
function Vdc
a=0; c=220;
vm=1.4142c; pi=3.14;
alfa_m=0; delta_m=0;
n=1000;
Universitas Sumatera Utara
79
for alfa_m=1:n; delta_m=1:n;
Vd=vmpicosalfa_mpin- cosalfa_mpin+pin;
a=Vd+a;
end absa
maka diperoleh Vdc
max
= 198,1675 Volt 198 Volt.
4. Beban penyearah SPWM untuk kondisi beban maksimum penyearah dihitung sebagai berikut:
5. Beban penyearah SPWM untuk kondisi beban 50 beban maksimum penyearah dihitung sebagai berikut:
Tegangan output dc pada saat ketika Vdc = Vdc
50
Universitas Sumatera Utara
80
6. Induktansi beban L ketika Vdc = Vdc
50
: Diasumsikan X
L
= 3R Ω
7. Induktansi beban L ketika Vdc = Vdc
max
, dengan nilai R = 20 Ω
Universitas Sumatera Utara
81
8. Untuk membuat kondisi beban R dan L pada beban Vdc
max
dan Vdc
50
dilakukan dengan mengatur induktansi input dan indeks modulasi pada rangkaian kontrol pulsa IGBT.
Pada penyearah SPWM pengaturan tegangan dc output dapat dilakukan dengan mengatur lebar pulsa gate IGBT. Pulsa gate IGBT yang digunakan pada
simulasi ini dihasilkan oleh generator 4 pulsa. Generator 4 pulsa ini menghasilkan gelombang seperti Gambar 3.3:
Gambar 3.3. Gelombang pulsa gate IGBT dari atas ke bawah: pulsa IGBT1, IGBT3, IGBT2, IGBT4
0.002 0.004
0.006 0.008
0.01 0.012
1
G1
0.002 0.004
0.006 0.008
0.01 0.012
1
G3
0.002 0.004
0.006 0.008
0.01 0.012
1
G2
0.002 0.004
0.006 0.008
0.01 0.012
1
Time s
G4
Universitas Sumatera Utara
82
Adapun rangkaian simulasi Simulink pembangkit pulsanya adalah seperti Gambar 3.4:
Gambar 3.4. Model Simulink rangkaian kontrol pembangkit 4 pulsa IGBT SPWM
3.3. Simulasi Penyearah SPWM Sebelum Pemasangan Filter
Kategori