Wattmeter 3 (Tiga) Fasa

Pengukuran daya dalam suatu sistem fasa banyak, memerlukan pemakaian dua atau lebih wattmeter. Kemudian daya nyata total diperoleh dengan menjumlahkan pembacaan masing-masing wattmeter secara aljabar. Teorema Blondel menyatakan bahwa daya nyata dapat diukur dengan mengurangi satu elemen wattmeter dan sejumlah kawat-kawat dalam setiap fasa banyak, dengan persyaratan bahwa satu kawat dapat dibuat common terhadap semua rangkaian potensial.

Gambar Konfigurasi Wattmeter

Gambar konfigurasi wattmeter diatas menunjukkan sambungan dua wattmeter untuk pengukuran konsumsi daya oleh sebuah beban tiga fasa yang setimbang yang dihubungkan secara delta. Kumparan arus wattmeter 1 dihubungkan dalam jaringan A, dan kumparan tegangan dihubungkan antara (jala-jala, line) A dan C. Kumparan arus wattmeter 2 dihubungkan dalam jaringan B , dan kumparan tegangannya antara jaringan B dan C. Daya total yang dipakai oleh beban setimbang tiga fasa sama dengan penjumlahan aljabar dari kedua pembacaan wattmeter. Diagram fasor gambar diagram fasor tegangan tiga fasa dibawah menunjukkan tegangan tiga fasa V_AC, V_CB, V_BA dan arus tiga fasa I_AC, I_CB dan I_BA. Beban yang dihubungkan secara delta dan dihubungkan secara induktif dan arus fasa ketinggalan dari tegangan fasa sebesar sudut ?.

Gambar Diagram Fasor Tegangan Tiga Fasa

Kumparan arus wattmeter 1 membawa arus antara I_A’A yang merupakan penjumlahan vektor dan arus-arus fasa I_AC dan I_AB. Kumparan potensial wattmeter 1 dihubungkan ke tegangan antara V_AC. Dengan cara sama kumparan arus wattmeter 2 membawa arus antara I_B’B yang merupakan penjumlahan vektor dari arus-arus fasa I_BA dan I_AC, sedang tegangan pada kumparan tegangannya adalah tegangan antara V_BC. Karena beban adalah setimbang, tegangan fasa dan arus-arus fasa sama besarnya dan dituliskan :

$V_{AC}=V_{BC}=V$ dan $I_{AC}=I_{CB}=I_{BA}=I$

Daya dinyatakan oleh arus dan tegangan masing-masing wattmeter adalah:

$W_{1}=V_{AC}\cdot I_{A'A}Cos(30^{\circ}-?)=VI Cos (30^{\circ}-?)$

$W_{2}=V_{BC}\cdot I_{B'B}Cos(30^{\circ}+?)=VI Cos (30^{\circ}+?)$

dan

$W_{2}+W_{2}=VI Cos (30^{\circ}-?)+VI Cos (30^{\circ}+?)$

$W_{2}+W_{2}=VI Cos 30^{\circ}?+Sin 30^{\circ}?+Cos 30^{\circ}Cos ?-Sin30^{\circ}Sin?$

$W_{2}+W_{2}=3 VI Cos ?$

Persamaan diatas merupakan besarnya daya total dalam sebuah rangkaian tiga fasa, dan karena itu kedua wattmeter pada gambar secara tepat mengukur daya total tersebut. Dapat ditunjukkan bahwa penjumlahan aljabar dari pembacaan kedua wattmeter akan memberikan nilai daya yang benar untuk setiap kondisi yang tidak setimbang. Jika kawat netral dari system tiga fasa juga tersedia seperti halnya pada beban yang tersambung dalam hubungan bintang 4 kawat, sesuai dengan teorema Blondel, diperlukan tiga wattmeter untuk melakukan daya nyata total.

Berbagi Artikel "Wattmeter 3 (Tiga) Fasa":