3.3 Perhitungan Nilai Filter LCL
Nilai komponen filter merupakan hal yang sangat perlu dihitung untuk mendapatkan hasil yang tepat untuk mereduksi harmonisa. Pada filter LCL ada tiga
komponen yang harus dihitung yaitu nilai induktansi sisi konverter L, nilai induktansi sisi jaringan L
g
dan nilai kapasitansi filter C
f
Tegangan input V . Parameter yang
diperlukan untuk dapat menghitung komponen filter:
s
Daya output Pn : 2000 watt
: 220 V
Frekuensi jaringan f : 50 Hz
Setelah parameter dasar ditentukan, sehingga dapat dihitung impendasi base Z
b
, induktansi base L
b
dan kapasitansi base C
b
Perhitungan nilai filter LCL untuk penyearah terkendali satu fasa full converter dan penyearah PWM satu fasa full bridge menggunakan langkah-langkah yang sama,
tetapi nilai frekuensi switching yang digunakan berbeda antara kedua penyearah tersebut. Untuk penyearah terkendali yang menggunakan thyristor memiliki frekuensi
dengan menggunakan Persamaan 2.18, 2.19 dan 2.20, maka didapatkan:
�
�
= ��
2
�
�
= 220
2
2000 = 24,2 Ω
�
�
= �
�
�
�
= 24,2
2. π. 50
= 0,077 H
�
�
= 1
�
�
. �
�
= 1
2. π. 50.24,2
= 132 µF
Universitas Sumatera Utara
switching 50 Hz, sedangkan untuk penyearah PWM yang menggunakan IGBT memiliki frekuensi switching 2 kHz. Oleh karena itu, perhitungan nilai filter LCL pada
kedua penyearah dilakukan secara berbeda. Perhitungan nilai filter LCL pada penyearah terkendali satu fasa full
converter menggunakan frekuensi switching untuk thyristor sebesar 50 Hz. Parameter filter LCL dihitung dengan langkah-langkah sebagai berikut:
a. Daya reaktif yang diserap pada kondisi rata-rata dipilih, dengan mengambil x
sebesar 2 [1]. �
�
= �. �
�
= 0,02.132 = 2,64 µF
b. Dengan memilih arus ripple 1 [1], dapat menghitung induktansi sisi
konverter L dengan menggunakan Persamaan 2.22. 0,01
≈ 1
2. π. 50. L
⇒ L ≈
1 3,14
≈ 0,0318 H c.
Arus ripel attenuation dipilih 20 [1]. Dengan mengetahui nilai x, reduksi arus ripple dapat dihitung dengan dengan Persamaan 2.25. Redaman riak
dihitung untuk mengetahui besar indeks r. i
g
h
sw
vh
sw
= 1
|1 + r1 − a. x|
a = LC
b
ω
sw 2
= 0,318 . 1,32x10
−5
. 2. π. 50
2
= 0,4 0,2 =
1 |1 + r1
− 0,4 .0,02| =
1 |1 + r1
− 0,0082| =
1 |1 + r1|
r = 0,8
0,2 = 4
Universitas Sumatera Utara
d. Dengan mengetahui induktansi sisi konverter L, maka induktansi sisi
jaringan L
g
L
g
= r . L = 4 .0,0318 = 0,1272 H dihitung dengan indeks r, hubungan antara dua induktansi:
e. Setelah nilai komponen filter diketahui, maka perlu pengujian frekuensi
resonansi. Frekuensi resonansi dihitung menggunakan Persamaan 2.26. �
���
= �
0,318 + 1,272 0,318 .1,272 .
.
2,64 x 10
−6
= 1220,22
f
res
= ω
res
2. π
= 1220,22
2. π
= 194 Hz
Perhitungan nilai filter LCL pada penyearah terkendali satu fasa full bridge menggunakan frekuensi switching untuk IGBT sebesar 2 kHz. Parameter filter LCL
dihitung dengan langkah-langkah sebagai berikut: a.
Nilai kapasitansi C
f
b. Dengan memilih arus ripple 1 [1].
didapatkan sama dengan untuk penyearah terkendali.
0,01 ≈
1 2.
π. 2000. L ⇒ L
≈ 1
125,6 ≈ 0,008 H
c. Arus ripel attenuation dipilih 20 [1]. Redaman riak dihitung untuk
mengetahui besar indeks r. a = LC
b
ω
sw 2
= 0,008 . 1,32x10
−5
. 2. π. 2000
2
= 16,56 0,2 =
1 |1 + r1
− 16,56.0,02| =
1 |1 + r0,67|
� = 0.8
0,134 = 5,97 = 6
Universitas Sumatera Utara
d. Induktansi filter L
g
e. Frekuensi resonansi dihitung dengan menggunakan Persamaan 2.26.
dapat dihitung dengan menggunakan Persamaan 2.25. L
g
= r . L = 6 .0,008 = 0,048 H
ω
res
= �
0,008 + 0,048 0,008 .0,048 .
.
2,64 x 10
−6
= 7432,35
f
res
= ω
res
2. π
= 7432,35
2. π
= 1183,5 Hz = 1,184 kHz
Nilai induktansi sisi jaringan, induktansi sisi konverter, kapasitansi filter, resistansi R
g
, R, R
d
Tabel 3.5. Parameter filter LCL pada penyearah terkendali satu fasa full converter dan penyearah PWM satu fasa full bridge
yang dihasilkan oleh penyearah terkendali satu fasa full converter dan penyearah PWM satu fasa full bridge dirangkum dalam Tabel 3.5.
Parameter filter Penyearah terkendali
satu fasa full converter Penyearah PWM satu
fasa full bridge Induktansi sisi jaringan L
g
1,272 H 0,048 H
Induktansi sisi konverter L 0,318 H
0,008 H Kapasitansi filter C
f
2,64 µF
2,64 µF
Resistansi R filter R
g
, R, R
d
10 Ω
10 Ω
3.4. Simulasi Setelah Pemasangan Filter LCL
Kategori