PENGUKURAN DAYA

DAYA SEARAH

Pengukuran daya searah sangat mudah dalam pelaksanaannya, dapat diukur langsung dengan wattmeter atau dengan voltmeter-amperemeter.

Rangkaian pengukuran dengan wattmeter:

Pengukuran daya dengan wattmeter

Rangkaian pengukuran dengan voltmeter-amperemeter:

Rangkaian (a)

Harga daya sebenarnya P_L = I_L.V_L

Voltmeter mengukur tegangan V_L, sedang amperemeter mengukur arus I = I_L + I_V.

Daya pengukuran        P = I x V_L

                                      P = (I_L + I_V) x V_L

                                      P = I_L V_L + I_V V_L

                                      I_L V_L = P – I_V V_L

Daya sebenarnya          P_L = P – I_V V_L

Jadi harga sebenarnya adalah selisih antara daya pengukuran dikurangi rugi-rugi dari voltmeternya.

Rangkaian (b)

Harga daya sebenarnya P_L = I_L.V_L

Voltmeter mengukur tegangan V = V_a + V_L, sedang amperemeter mengukur arus I_L.

Daya pengukuran        P = I_L x V

                                      P = I_L (V_L + V_a)

                                      P = I_L V_L + I_L V_a

                                      I_L V_L = P – I_L V_a

Daya sebenarnya          P_L = P – I_L V_a

Harga daya sebenarnya adalah selisih antara daya pengukuran dikurangi rugi-rugi amperemeter.

                                     

DAYA BOLAK-BALIK

I. Pengukuran daya bolak-balik 1 fasa

a.     Pengukuran dengan wattmeter 1 fasa

Pada pengukuran daya bolak-balik 1 fasa, bila besaran yang diukur lebih besar dari batas alat ukur, dapat dilakukan dengan pertolongan trafo arus dan trafo tegangan. Rangkaian pengukurannya adalah:

Hubungan wattmeter 1 fasa dengan CT dan PT

b.    Pengukuran metode 3 voltmeter

Asumsi: voltmeter ideal dan R tahanan murni

Diagram vektor:

c.     Pengukuran metode 3 amperemeter

Asumsi: amperemeter ideal dan R tahanan murni

Diagram vektor:

 

II. Pengukuran daya bolak-balik 3 fasa

a.     Pengukuran dengan 1 wattmeter 3 fasa

Pada sistem ini, daya 3 fasa langsung dibaca pada wattmeternya.

b.    Pengukuran dengan voltmeter, amperemeter, dan cos F meter

Pengukuran ini hanya dapat dilakukan khusus untuk daya yang seimbang saja, karena pada dasarnya sistem pengukuran daya 1 fasa.

c.     Pengukuran dengan 3 wattmeter 1 fasa.

P_3F = P₁ + P₂ + P₃

d.    Pengukuran dengan 2 wattmeter 1 fasa (metode ARON)

Hubung Y

Daya yang diukur oleh masing-masing wattmeter:

P₁=i₁(v₁-v₃)

P₂=i₂(v₂-v₃)

P₁+P₂=v₁i₁+v₂i₂-v₃(i₁+i₂)

HukumKirchoff untuk arus i₁+i₂+i₃=0

P₁+P₂=v₁i₁+v₂i₂+v₃i₃=P_3F

Hubung D

Daya yang diukur oleh masing-masing wattmeter:

          P₁=-v₃(i₁-i₃)

          P₂=v₂(i₂-i₁)

          P₁+P₂=-v₃(i₁-i₃)+v₂(i₂-i₁)

          P₁+P₂=v₃i₃+v₂i₂-i₁(v₂+v₃)

Berdasarkan hukum Kirchoff untuk tegangan:

v₁+v₂+v₃=0

          v₁=-(v₂+v₃)

P_3F=P₁+P₂=v₁i₁+v₂i₂+v₃i₃

Contoh soal

1.    Pengukuran daya searah dilakukan dengan voltmeter amperemeter yang mempunyai tahanan dalam sebesar: Rv=20 kW; Ra=0,04 W. Rangkaian pengukuran:

Didapat hasil pengukuran I=10 A dan V=220 V. Hitung daya yang diserap beban!

Jawab:

Daya pengukuran    = I x V

                                  = 10 x 220 = 2200 watt

Daya sebenarnya     = Daya pengukuran–Rugi pada voltmeter

                                  = 2200 – V²/Rv

                                  = 2200 – 220²/20000

                                  = 2200 – 48400/20000

                                  = 2200 – 2,42

                                  = 2197,58 watt

2.    Suatu pengukuran daya 1 fasa dengan 3 amperemeter didapatkan I₁=25 A, I₂=7 A, I₃=20 A. R=30 W. Hitung cos F dan daya pemakaian!

Jawab: