Kata kunci : Distorsi, beban nonlinier, modulasi lebar pulsa (MLP), kendali PI. Pendahuluan - MENGHILANGKAN DISTORSI YANG DISEBABKAN PEMBEBANAN NONLINIER RANGKAIAN RL, RC DAN RLE
Seminar Nasional Pakar ke 1 Tahun 2018
Buku 1
ISSN (P) : 2615 - 2584
ISSN (E) : 2615 - 3343
MENGHILANGKAN DISTORSI YANG DISEBABKAN PEMBEBANAN
NONLINIER RANGKAIAN RL, RC DAN RLE
Indriarto Yuniantoro
Jurusan Teknik Elektro Fakultas Teknologi Industri Universitas Trisakti
E-mail: indriarto@trisakti.ac.id
Abstrak
Arus sumber tiga fasa sinusoida bila terhubung dengan beban nonlinier akan
mengalami distorsi yang disebabkan oleh arus frekuensi tinggi. Untuk
menghilangkan distorsi dapat digunakan filter aktif sistem tiga fasa dengan
teknik modulasi dan kendali proportional integral (PI). Dari teknik modulasi
dan kombinasi kendali PItersebut akan dihasilkan arus kompensasi yang
memiliki amplitudo sama dan polaritas kebalikan dengan arus beban
terdistorsi sehingga arus sumber dapat dibuat kembali sinusoida. Simulasi
dapat dilakukan dengan pembebanan nonlinier berupa penyearah dioda dan
rangkaian RL, RC dan RLE.
Kata kunci: Distorsi, beban nonlinier, modulasi lebar pulsa (MLP), kendali PI.
Pendahuluan
Arus sumber tiga fasa mengalami distorsi bila terhubung dengan beban nonlinier.
Dengan menyuntikan arus kompensasi yang dihasilkan oleh filter aktif sistem tiga fasa
maka distorsi dapat dihilangkan. Proses kompensasi dilakukan dengan teknik modulasi
lebar pulsa (MLP) dan kendali PI pada filter aktif sistem tiga fasa. Arus kompensasi yang
dihasilkan oleh proses tersebut mengalami superposisi gelombang dengan arus beban
terdistorsi sehingga menghasilkan arus sumber sinusoida. Dalam makalah ini secara
simulasi akan diberikan proses kompensasi untuk pensaklaran pada filter aktif sistem tiga
fasa menggunakan teknik modulasi lebar pulsa (MLP) dan kendali PI dimana proses
kompensasi menghasilkan sinyal modulasi (Holmes-Lipo, 2003). Dengan diberi
pembebanan penyearah dioda kombinasi rangkaian RL, RC dan RLE maka dapat
dihasilkan sinyal kendali fasa dan sinyal buka-tutup pensaklaran yang mengikuti pola
arus beban distorsi (Akagi, 2005)
Studi Pustaka
Menghilangkan distorsi pada dasarnya adalah menghilangkan harmonisa yang
disebabkan beban nonlinier.Pada proses kompensasi, modulasi lebar pulsa (MLP)
kombinasi dengan kendali PI dapat digunakan untuk menghilangkan harmonisa dengan
cara mengatur pensaklaran filter aktif sistem tiga fasa. Adanya kendali PI, selain untuk
menghilangkan galat juga memiliki respon cepat dan tidak memerlukan informasi
parameter beban. Modulator pengendali filter aktif sistem tiga fasa bekerja berdasarkan
sinyal modulasi akan menghasilkan arus kompensasi yang dapat diinjeksikan pada arus
beban terdistorsi berupa penyearah dioda dan rangkaian beban RL, RC atau RLE
sehingga mempengaruhi arus sumber. Secara skema, proses tersebut dapat dilihat pada
gambar 1 berikut.
239
Seminar Nasional Pakar ke 1 Tahun 2018
Buku 1
ISSN (P) : 2615 - 2584
ISSN (E) : 2615 - 3343
Gambar 1. Proses kompensasi pada filter aktif system tiga fasa.
Pada gambar 1 proses kompensasi dimana arus beban terdistorsi mengalami super posisi
sehingga arus sumber dapat diperbaiki. Karena arus sumber dan beban non linier
dihubungkan dalam sistem tiga fasa empat kawat maka filter aktif yang menyuntikkan
arus kompensasi harus berupa sistem tiga fasa empat lengan dengan lengan keempat
dihubungkan ke kawat netral (Kim, 2004).Arus beban dan tegangan beban (ib, vb) masuk
kedalam modulator kendali menghasilkan sinyal modulasi yang digunakan untuk
pensaklaran filter aktif sistem tiga fasa. Arus kompensasi (icomp) yang dihasilkan filter aktif
sistem tiga fasa kemudian mengalami super posisi dengan arus beban, dan dengan
kendali PI terjadi proses umpan balik sehingga galat yang dihasilkan dapat di
minimalisasi. Kendali PI mengatur proses pensaklaran pada filter aktif sistemtiga fasa
empat lengan sehingga arus terdistorsi dapat dikompensasi. Modulasi lebar pulsa (MLP)
kombinasi kendali PI ini digunakan untuk memperbaiki arus beban terdistorsi. Arus
kompensasi yang dihasilkan oleh sistem filter aktif tiga fasa empat lengan membentuk
sinyal yang memiliki amplitudo yang sama dan polaritas berkebalikan dengan arus beban
yang dapat digunakan untuk mengurangi distorsi sehingga arus sumber menjadi
sinusoidal. (Yuniantoro, 2017).
Metodologi Penelitian
Untuk menentukan parameter modulasi lebar pulsa (MLP) diperlukan beberapa langkah
mulai dari bagaimana melakukan kombinasi pensaklaran hingga menghasilkan sinyal
modulasi(Mohd, 2010). Modulasi lebar pulsa (MLP) kombinasi dengan kendali PI pada
dasarnya adalah mengatur vektor tegangan dan perubahan vektor tegangan yang sesuai
dari setiap sudut fasa arus yang terdistorsi(Shen,2002) dan (Zhang, 2002). Modulatordan
komparator ideal sebagai modul kendali menghasilkan vektor tegangan referensi yang
digunakan untuk mengatur waktu pensaklaran sehingga sinyal modulasi berupa arus
kompensasi dapat dihasilkan oleh filter aktif sistem tiga fase empat lengan. Arus
kompensasi ini kemudian diinjeksikan pada arus beban terdistorsi.
Kendali PI berfungsi menghilangkan arus galat yang terjadi dalam proses umpan balik
sintal (loop) tertutup secara diagram blok dapat digambarkan seperti gambar 2 berikut ini.
240
Seminar Nasional Pakar ke 1 Tahun 2018
Buku 1
ISSN (P) : 2615 - 2584
ISSN (E) : 2615 - 3343
Gambar 2. Diagram blok dari kendali PI
dimana dalam hal ini
,
dan
dengan kp dan ki adalah gain dari
fungsi alih,T1 danT2a dalahwaktu yang digunakan untuk perbaikan galat (dos Santos,
2015).
Hasil dan Pembahasan
Dari perhitungan dan simulasi, dihasilkan sinyal kendali masing-masing fasa pada filter
aktif system tiga fasa empat lengan memiliki rentang waktu persaklaran sebesar (0,240010,24013) detik atau memiliki perbedaan pola pensaklaran dalam orde 20 mikro detik.
Gambar 3, 4, dan 5 menunjukkan hasil simulasi sinyal kendali masing-masing fasa
dengan kondisi pembebanan yang berbeda (Fikriady, 2013). Gambar 3 menunjukkan
sinyal kendali untuk setiap lengan fase a, b, c dengan pembebanan nonlinier berupa
penyearah diode dan rangkaian RL. Gambar 4 menunjukkan sinyal kendali untuk setiap
lengan fase a, b, c dengan pembebanan nonlinier berupa penyearah diode dan rangkaian
RC. Dan gambar 5 menunjukkan sinyal kendali untuk setiap lengan fase a, b, c dengan
pembebanan nonlinier berupa penyearah diode dan rangkaian RLE.
Gambar 3. Sinyal kendali fasa untuk pembebanan RL.
Gambar 4. Sinyal kendali fasa untuk pembebanan RC.
Gambar 5. Sinyal kendali fasa untuk pembebanan RLE.
241
Seminar Nasional Pakar ke 1 Tahun 2018
Buku 1
ISSN (P) : 2615 - 2584
ISSN (E) : 2615 - 3343
Sinyal kendali buka-tutup (on-off) dari masing-masing fasa filter aktif system tiga fasa
empat lengan adalah sinyal yang mengatur waktu pensaklaran dan merupakan hasil
perpotongan antara sinyal frekuensi tinggi dan sinyal kendali triangular yang terjadi
dalam proses modulasi
Gambar 6, 7, dan 8 diberikan sinyal kendali buka-tutup untuk masing-masing
pembebanan. Pada gambar 6, sinyal buka-tutup yang merupakan waktu pensaklaran
filter aktif sistem tiga fasa empat untuk pembebanan RL. Pada gambar 7, sinyal bukatutup yang merupakan waktu pensaklaran filter aktif sistem tiga fasa empat untuk
pembebanan RC dan pada gambar 8, , sinyal buka-tutup yang merupakan waktu
pensaklaran filter aktif sistem tiga fasa empat untuk pembebanan RLE.
Gambar 6Sinyal kendali buka-tutup untuk filter aktif sistem tiga fasa
empat lengan dengan pembebanan RL.
Gambar 7.Sinyal kendali buka-tutup untuk filter aktif sistem tiga fasa
empat lengan dengan pembebanan RC.
Gambar 8. Sinyal kendali buka-tutup untul filter aktif sistem tiga fasa
empat lengan dengan pembebanan RLE.
Modulasi lebar pulsa (MLP) adalah modulasi yang ditentukan oleh vektor tegangan
referensi (Vref) pada ruang tiga dimensi. Sinyal modulasi yang dihasilkan dipengaruhi
oleh vector tegangan referensi sehingga menghasilkan arus kompensasi yang dapat
digunakan untuk mengurangi distorsi arus.
Berdasarkan prinsip super posisi gelombang maka pada gambar 9 ditunjukkan hasil
proses kompensasi arus beban yang terdistorsi. Gambar 9a, arus beban terdistorsi
dihubungkan dengan penyearah RL dimana bentuk gelombangnya distorsi pada masingmasing fase tidak sinusoida. Dengan sinyal kendali buka-tutup maka filter aktif sistem
tiga fasa empat lengan menghasilkan arus kompensasi yang ditunjukkan pada gambar 9b.
Adanya superposisi gelombang pada gambar 9c penjumlahan gelombang di antara arus
beban terdistorsi dan arus kompensasi akan menghasilkan sumber arus sinusoidal.
242
Seminar Nasional Pakar ke 1 Tahun 2018
Buku 1
ISSN (P) : 2615 - 2584
ISSN (E) : 2615 - 3343
Gambar 9 Prinsip super posisi dalam proses kompensasi untuk pembebanan RL.
Selanjutnya, gambar 10 menunjukkan proses kompensasi untuk penyearah RC. Gambar
10a menunjukkan arus beban yang terdistorsi karena pembebanan RC. Dengan sinyal
kendali buka-tutup filter aktif system tiga fasa empat lengan akan menghasilkan arus
kompensasi seperti gambar 10b. Lalu ada proses superposisi seperti pada gambar 10c
dimana penjumlahan gelombang antara arus beban terdistorsi dengan arus kompensasi
menghasilkan arus sumbersinusoidal.
Gambar 10 Prinsip super posisi dalam proses kompensasi untuk pembebanan RC.
Akhirnya untuk pembebanan RLE, hasil simulasi ditunjukkan pada gambar 11. Pada
gambar 11a arus beban terdistorsi oleh penyearah diode dengan pembebanan RLE.
Terlihat adanya distorsi karena pembebanan nonlinier. Kemudian proses modulasi pada
filter aktif sistem tiga fasa empat lengan menghasilkan arus kompensasi seperti yang
ditunjukkan pada gambar 11b. Adanya proses super posisi antara arus terdistorsi dan
arus kompensasi sehingga arus sumber kembali menjadi pola sinusoida seperti pada
gambar 11c.
243
Seminar Nasional Pakar ke 1 Tahun 2018
Buku 1
ISSN (P) : 2615 - 2584
ISSN (E) : 2615 - 3343
Gambar 11 Prinsip super posisi dalam proses kompensasi untuk pembebanan RLE.
Kesimpulan
Dengan menggunakan hasil perhitungan waktu pensaklaran sebesar (0,24001-0,24013)
detik untuk masing-masing lengan filter aktif sistem fase tiga empat lengan maka distorsi
dapat dihilangkan. Dalam modulasi lebar pulsa (MLP) perhitungan waktu pensaklaran
dilakukan dengan menentukan vektor tegangan referensi (Vref). Kendali PI kombinasi
modulasi lebar pulsa (MLP) yang digunakan dalam simulasi menghasilkan arus
kompensasi yang dapat menghilangkan distorsi yang disebabkan oleh penyearah dioda
dengan pembebanan RL, RC dan RLE sehingga arus sumber kembali sinusoida dan
kualitas daya dapat di tingkatkan.
Daftar pustaka
Akagi, H “Active Harmonic Filters”. Proceeding of the IEEE, Vol.93, No. 12, pp. 2128- 2141.
Dec 2005.
dos Santos, E.C dan E.R.C da Silva. Advanced Power Electronics Converters, PWM Converters
Processing AC Voltages. J.Wiley-IEEE Press, 2015.
Fikriady, M.I. “Evaluasi Performa Tapis Daya Aktif pada Kondisi Beban Berlebih
menggunakan Algoritma Pembatas dan Skala Daya”. Tesis S2 ITB, Bandung 2013.
Holmes, D.G dan T.A. Lipo. Pulse Width Modulation for Power Converter. J.Wiley-IEEE
Press, 2003.
Kim, J.H dan S.K. Sul. “A carrier-based PWM method for Three-Phase Fout-Leg Voltage
Source Converters”. IEEE Trans on Power Electronics, Vol. 19, No. 1, pp. 66-75. January
2004.
Mohd, A, E. Ortjohann, N. Hamsic, W. Sinsukthavorn, M. Lingemann, A. Schmelter, D.
Morton. “Controller strategy and space vector modulation for three-leg four-wire voltage
source inverters under unbalanced load conditions”. IET Power Electronics, 2010, Vol. 3,
Iss. 3, pp. 323–333.
Shen, D dan P.W. Lehn. “Fixed-frequency space-vector-modulation controller for threephase four-leg active filters”. IEE Proc on Elect. Power. Appl., vol. 149, pp. 268-274, July
2002.
Yuniantoro, I dan R.S. Wahjudi. “Pengaturan arus kompensasi untuk pembebanan
nonlinier pada filter aktif sistem tiga fasa”. JETri Vol. 14, No. 2, Feb 2017, pp. 57-66.
244
Seminar Nasional Pakar ke 1 Tahun 2018
Buku 1
ISSN (P) : 2615 - 2584
ISSN (E) : 2615 - 3343
Zhang, R. V.H. Prasad, D. Boroyevich, F.C. Lee. “Three-Dimensional Space vector
Modulation for Four-Leg Voltage-Source Converter”. IEEE Trans on Power Electronics, vol.
17, no. 3, pp. 314-326, May 2002. 7
245
Buku 1
ISSN (P) : 2615 - 2584
ISSN (E) : 2615 - 3343
MENGHILANGKAN DISTORSI YANG DISEBABKAN PEMBEBANAN
NONLINIER RANGKAIAN RL, RC DAN RLE
Indriarto Yuniantoro
Jurusan Teknik Elektro Fakultas Teknologi Industri Universitas Trisakti
E-mail: indriarto@trisakti.ac.id
Abstrak
Arus sumber tiga fasa sinusoida bila terhubung dengan beban nonlinier akan
mengalami distorsi yang disebabkan oleh arus frekuensi tinggi. Untuk
menghilangkan distorsi dapat digunakan filter aktif sistem tiga fasa dengan
teknik modulasi dan kendali proportional integral (PI). Dari teknik modulasi
dan kombinasi kendali PItersebut akan dihasilkan arus kompensasi yang
memiliki amplitudo sama dan polaritas kebalikan dengan arus beban
terdistorsi sehingga arus sumber dapat dibuat kembali sinusoida. Simulasi
dapat dilakukan dengan pembebanan nonlinier berupa penyearah dioda dan
rangkaian RL, RC dan RLE.
Kata kunci: Distorsi, beban nonlinier, modulasi lebar pulsa (MLP), kendali PI.
Pendahuluan
Arus sumber tiga fasa mengalami distorsi bila terhubung dengan beban nonlinier.
Dengan menyuntikan arus kompensasi yang dihasilkan oleh filter aktif sistem tiga fasa
maka distorsi dapat dihilangkan. Proses kompensasi dilakukan dengan teknik modulasi
lebar pulsa (MLP) dan kendali PI pada filter aktif sistem tiga fasa. Arus kompensasi yang
dihasilkan oleh proses tersebut mengalami superposisi gelombang dengan arus beban
terdistorsi sehingga menghasilkan arus sumber sinusoida. Dalam makalah ini secara
simulasi akan diberikan proses kompensasi untuk pensaklaran pada filter aktif sistem tiga
fasa menggunakan teknik modulasi lebar pulsa (MLP) dan kendali PI dimana proses
kompensasi menghasilkan sinyal modulasi (Holmes-Lipo, 2003). Dengan diberi
pembebanan penyearah dioda kombinasi rangkaian RL, RC dan RLE maka dapat
dihasilkan sinyal kendali fasa dan sinyal buka-tutup pensaklaran yang mengikuti pola
arus beban distorsi (Akagi, 2005)
Studi Pustaka
Menghilangkan distorsi pada dasarnya adalah menghilangkan harmonisa yang
disebabkan beban nonlinier.Pada proses kompensasi, modulasi lebar pulsa (MLP)
kombinasi dengan kendali PI dapat digunakan untuk menghilangkan harmonisa dengan
cara mengatur pensaklaran filter aktif sistem tiga fasa. Adanya kendali PI, selain untuk
menghilangkan galat juga memiliki respon cepat dan tidak memerlukan informasi
parameter beban. Modulator pengendali filter aktif sistem tiga fasa bekerja berdasarkan
sinyal modulasi akan menghasilkan arus kompensasi yang dapat diinjeksikan pada arus
beban terdistorsi berupa penyearah dioda dan rangkaian beban RL, RC atau RLE
sehingga mempengaruhi arus sumber. Secara skema, proses tersebut dapat dilihat pada
gambar 1 berikut.
239
Seminar Nasional Pakar ke 1 Tahun 2018
Buku 1
ISSN (P) : 2615 - 2584
ISSN (E) : 2615 - 3343
Gambar 1. Proses kompensasi pada filter aktif system tiga fasa.
Pada gambar 1 proses kompensasi dimana arus beban terdistorsi mengalami super posisi
sehingga arus sumber dapat diperbaiki. Karena arus sumber dan beban non linier
dihubungkan dalam sistem tiga fasa empat kawat maka filter aktif yang menyuntikkan
arus kompensasi harus berupa sistem tiga fasa empat lengan dengan lengan keempat
dihubungkan ke kawat netral (Kim, 2004).Arus beban dan tegangan beban (ib, vb) masuk
kedalam modulator kendali menghasilkan sinyal modulasi yang digunakan untuk
pensaklaran filter aktif sistem tiga fasa. Arus kompensasi (icomp) yang dihasilkan filter aktif
sistem tiga fasa kemudian mengalami super posisi dengan arus beban, dan dengan
kendali PI terjadi proses umpan balik sehingga galat yang dihasilkan dapat di
minimalisasi. Kendali PI mengatur proses pensaklaran pada filter aktif sistemtiga fasa
empat lengan sehingga arus terdistorsi dapat dikompensasi. Modulasi lebar pulsa (MLP)
kombinasi kendali PI ini digunakan untuk memperbaiki arus beban terdistorsi. Arus
kompensasi yang dihasilkan oleh sistem filter aktif tiga fasa empat lengan membentuk
sinyal yang memiliki amplitudo yang sama dan polaritas berkebalikan dengan arus beban
yang dapat digunakan untuk mengurangi distorsi sehingga arus sumber menjadi
sinusoidal. (Yuniantoro, 2017).
Metodologi Penelitian
Untuk menentukan parameter modulasi lebar pulsa (MLP) diperlukan beberapa langkah
mulai dari bagaimana melakukan kombinasi pensaklaran hingga menghasilkan sinyal
modulasi(Mohd, 2010). Modulasi lebar pulsa (MLP) kombinasi dengan kendali PI pada
dasarnya adalah mengatur vektor tegangan dan perubahan vektor tegangan yang sesuai
dari setiap sudut fasa arus yang terdistorsi(Shen,2002) dan (Zhang, 2002). Modulatordan
komparator ideal sebagai modul kendali menghasilkan vektor tegangan referensi yang
digunakan untuk mengatur waktu pensaklaran sehingga sinyal modulasi berupa arus
kompensasi dapat dihasilkan oleh filter aktif sistem tiga fase empat lengan. Arus
kompensasi ini kemudian diinjeksikan pada arus beban terdistorsi.
Kendali PI berfungsi menghilangkan arus galat yang terjadi dalam proses umpan balik
sintal (loop) tertutup secara diagram blok dapat digambarkan seperti gambar 2 berikut ini.
240
Seminar Nasional Pakar ke 1 Tahun 2018
Buku 1
ISSN (P) : 2615 - 2584
ISSN (E) : 2615 - 3343
Gambar 2. Diagram blok dari kendali PI
dimana dalam hal ini
,
dan
dengan kp dan ki adalah gain dari
fungsi alih,T1 danT2a dalahwaktu yang digunakan untuk perbaikan galat (dos Santos,
2015).
Hasil dan Pembahasan
Dari perhitungan dan simulasi, dihasilkan sinyal kendali masing-masing fasa pada filter
aktif system tiga fasa empat lengan memiliki rentang waktu persaklaran sebesar (0,240010,24013) detik atau memiliki perbedaan pola pensaklaran dalam orde 20 mikro detik.
Gambar 3, 4, dan 5 menunjukkan hasil simulasi sinyal kendali masing-masing fasa
dengan kondisi pembebanan yang berbeda (Fikriady, 2013). Gambar 3 menunjukkan
sinyal kendali untuk setiap lengan fase a, b, c dengan pembebanan nonlinier berupa
penyearah diode dan rangkaian RL. Gambar 4 menunjukkan sinyal kendali untuk setiap
lengan fase a, b, c dengan pembebanan nonlinier berupa penyearah diode dan rangkaian
RC. Dan gambar 5 menunjukkan sinyal kendali untuk setiap lengan fase a, b, c dengan
pembebanan nonlinier berupa penyearah diode dan rangkaian RLE.
Gambar 3. Sinyal kendali fasa untuk pembebanan RL.
Gambar 4. Sinyal kendali fasa untuk pembebanan RC.
Gambar 5. Sinyal kendali fasa untuk pembebanan RLE.
241
Seminar Nasional Pakar ke 1 Tahun 2018
Buku 1
ISSN (P) : 2615 - 2584
ISSN (E) : 2615 - 3343
Sinyal kendali buka-tutup (on-off) dari masing-masing fasa filter aktif system tiga fasa
empat lengan adalah sinyal yang mengatur waktu pensaklaran dan merupakan hasil
perpotongan antara sinyal frekuensi tinggi dan sinyal kendali triangular yang terjadi
dalam proses modulasi
Gambar 6, 7, dan 8 diberikan sinyal kendali buka-tutup untuk masing-masing
pembebanan. Pada gambar 6, sinyal buka-tutup yang merupakan waktu pensaklaran
filter aktif sistem tiga fasa empat untuk pembebanan RL. Pada gambar 7, sinyal bukatutup yang merupakan waktu pensaklaran filter aktif sistem tiga fasa empat untuk
pembebanan RC dan pada gambar 8, , sinyal buka-tutup yang merupakan waktu
pensaklaran filter aktif sistem tiga fasa empat untuk pembebanan RLE.
Gambar 6Sinyal kendali buka-tutup untuk filter aktif sistem tiga fasa
empat lengan dengan pembebanan RL.
Gambar 7.Sinyal kendali buka-tutup untuk filter aktif sistem tiga fasa
empat lengan dengan pembebanan RC.
Gambar 8. Sinyal kendali buka-tutup untul filter aktif sistem tiga fasa
empat lengan dengan pembebanan RLE.
Modulasi lebar pulsa (MLP) adalah modulasi yang ditentukan oleh vektor tegangan
referensi (Vref) pada ruang tiga dimensi. Sinyal modulasi yang dihasilkan dipengaruhi
oleh vector tegangan referensi sehingga menghasilkan arus kompensasi yang dapat
digunakan untuk mengurangi distorsi arus.
Berdasarkan prinsip super posisi gelombang maka pada gambar 9 ditunjukkan hasil
proses kompensasi arus beban yang terdistorsi. Gambar 9a, arus beban terdistorsi
dihubungkan dengan penyearah RL dimana bentuk gelombangnya distorsi pada masingmasing fase tidak sinusoida. Dengan sinyal kendali buka-tutup maka filter aktif sistem
tiga fasa empat lengan menghasilkan arus kompensasi yang ditunjukkan pada gambar 9b.
Adanya superposisi gelombang pada gambar 9c penjumlahan gelombang di antara arus
beban terdistorsi dan arus kompensasi akan menghasilkan sumber arus sinusoidal.
242
Seminar Nasional Pakar ke 1 Tahun 2018
Buku 1
ISSN (P) : 2615 - 2584
ISSN (E) : 2615 - 3343
Gambar 9 Prinsip super posisi dalam proses kompensasi untuk pembebanan RL.
Selanjutnya, gambar 10 menunjukkan proses kompensasi untuk penyearah RC. Gambar
10a menunjukkan arus beban yang terdistorsi karena pembebanan RC. Dengan sinyal
kendali buka-tutup filter aktif system tiga fasa empat lengan akan menghasilkan arus
kompensasi seperti gambar 10b. Lalu ada proses superposisi seperti pada gambar 10c
dimana penjumlahan gelombang antara arus beban terdistorsi dengan arus kompensasi
menghasilkan arus sumbersinusoidal.
Gambar 10 Prinsip super posisi dalam proses kompensasi untuk pembebanan RC.
Akhirnya untuk pembebanan RLE, hasil simulasi ditunjukkan pada gambar 11. Pada
gambar 11a arus beban terdistorsi oleh penyearah diode dengan pembebanan RLE.
Terlihat adanya distorsi karena pembebanan nonlinier. Kemudian proses modulasi pada
filter aktif sistem tiga fasa empat lengan menghasilkan arus kompensasi seperti yang
ditunjukkan pada gambar 11b. Adanya proses super posisi antara arus terdistorsi dan
arus kompensasi sehingga arus sumber kembali menjadi pola sinusoida seperti pada
gambar 11c.
243
Seminar Nasional Pakar ke 1 Tahun 2018
Buku 1
ISSN (P) : 2615 - 2584
ISSN (E) : 2615 - 3343
Gambar 11 Prinsip super posisi dalam proses kompensasi untuk pembebanan RLE.
Kesimpulan
Dengan menggunakan hasil perhitungan waktu pensaklaran sebesar (0,24001-0,24013)
detik untuk masing-masing lengan filter aktif sistem fase tiga empat lengan maka distorsi
dapat dihilangkan. Dalam modulasi lebar pulsa (MLP) perhitungan waktu pensaklaran
dilakukan dengan menentukan vektor tegangan referensi (Vref). Kendali PI kombinasi
modulasi lebar pulsa (MLP) yang digunakan dalam simulasi menghasilkan arus
kompensasi yang dapat menghilangkan distorsi yang disebabkan oleh penyearah dioda
dengan pembebanan RL, RC dan RLE sehingga arus sumber kembali sinusoida dan
kualitas daya dapat di tingkatkan.
Daftar pustaka
Akagi, H “Active Harmonic Filters”. Proceeding of the IEEE, Vol.93, No. 12, pp. 2128- 2141.
Dec 2005.
dos Santos, E.C dan E.R.C da Silva. Advanced Power Electronics Converters, PWM Converters
Processing AC Voltages. J.Wiley-IEEE Press, 2015.
Fikriady, M.I. “Evaluasi Performa Tapis Daya Aktif pada Kondisi Beban Berlebih
menggunakan Algoritma Pembatas dan Skala Daya”. Tesis S2 ITB, Bandung 2013.
Holmes, D.G dan T.A. Lipo. Pulse Width Modulation for Power Converter. J.Wiley-IEEE
Press, 2003.
Kim, J.H dan S.K. Sul. “A carrier-based PWM method for Three-Phase Fout-Leg Voltage
Source Converters”. IEEE Trans on Power Electronics, Vol. 19, No. 1, pp. 66-75. January
2004.
Mohd, A, E. Ortjohann, N. Hamsic, W. Sinsukthavorn, M. Lingemann, A. Schmelter, D.
Morton. “Controller strategy and space vector modulation for three-leg four-wire voltage
source inverters under unbalanced load conditions”. IET Power Electronics, 2010, Vol. 3,
Iss. 3, pp. 323–333.
Shen, D dan P.W. Lehn. “Fixed-frequency space-vector-modulation controller for threephase four-leg active filters”. IEE Proc on Elect. Power. Appl., vol. 149, pp. 268-274, July
2002.
Yuniantoro, I dan R.S. Wahjudi. “Pengaturan arus kompensasi untuk pembebanan
nonlinier pada filter aktif sistem tiga fasa”. JETri Vol. 14, No. 2, Feb 2017, pp. 57-66.
244
Seminar Nasional Pakar ke 1 Tahun 2018
Buku 1
ISSN (P) : 2615 - 2584
ISSN (E) : 2615 - 3343
Zhang, R. V.H. Prasad, D. Boroyevich, F.C. Lee. “Three-Dimensional Space vector
Modulation for Four-Leg Voltage-Source Converter”. IEEE Trans on Power Electronics, vol.
17, no. 3, pp. 314-326, May 2002. 7
245