Cycloconverter : AC-AC Konverter Penurun Frekuensi

( Kadek Fendy Sutrisna, 20 November 2008 )

Cycloconverter adalah rangkaian elektronika daya yang dapat mengubah gelombang masukan AC dengan frekuensi tertentu ke gelombang keluaran AC dengan frekuensi yang berbeda. Pada Figure 1(a) dapat dilihat rangkaian daya cycloconverter satu phasa. Untuk lebih mudah memahami kerja rangkaian ini sehingga dapat menurunkan frekuensi sumber adalah dengan cara membagi topologi ini menjadi 2 buah rangkaian konverter tyristor-P dan rangkaian konverter tyristor-N yang bekerja secara bergantian, seperti terlihat pada Figure 1(b). Konverter tyristor-P bekerja untuk membentuk arus keluaran pada saat periode positip-nya, sedangkan konverter tyristor-N bekerja setelahnya untuk membentuk arus keluaran pada periode negatif arus keluaran.

rangkaian-daya-dan-eqivalen-cycloconverter

Pada Figure 2 terlihat bahwa untuk mengubah sumber tegangan AC 50Hz menjadi frekuensi yang lebih rendah (16,67Hz), rangkaian konverter tyristor lengan kiri bekerja sedemikian rupa dengan memainkan sudut penyalaannya selama 1,5 periode sumber. Konverter tyristor lengan kanan bekerja setelahnya.

gelombang-masukan-dan-keluaran-cycloconverter-dari-frekuensi-50-1667-hz-dengan-beban-rl

Pada Figure 3 terlihat bahwa untuk mengubah sumber tegangan AC 50Hz menjadi frekuensi yang lebih rendah (10Hz), rangkaian konverter tyristor lengan kiri bekerja sedemikian rupa dengan memainkan sudut penyalaannya selama 2,5 periode sumber.

gelombang-masukan-dan-keluaran-cycloconverter-dari-frekuensi-50-10-hz-dengan-beban-rl

Dari Figure 4. dapat dilihat bahwa setiap  konverter tyristor pada rangkaian eqivalen pernah bekerja pada fase retifying dan inverting. Apabila tegangan keluaran dan arus keluaran dari konverter bernilai positip itu artinya konverter-P bekerja sebagai penyearah. Sedangkan bila tegangan keluaran bernilai negatif dan arus keluaran bernilai positip itu artinya aliran daya mengalir dari beban ke sumber, konverter-P bekerja sebagai inverter. Pada fase berikutnya konverter-P akan berhenti bekerja kemudian konverter-N akan bekerja menggantikan peran konverter-P untuk membentuk fase selanjutnya (arus beban negatif).

pengkondisian-konverter-lengan-kiri-dan-konverter-lengan-kanan-pada-cycloconverter-dengan-beban-rl

Gambar berikut adalah rangkaian daya cycloconverter tiga phasa berikut bentuk gelombang yang terjadi pada sisi keluarannya tiap fasa.

figure-5-cycloconverter-tiga-phasa

Bentuk gelombang keluaran cycloconverter akan lebih baik menyerupai sinus dengan cara menambah jumlah pulsa sumbernya, seperti terlihat pada Figure 6. Figure (a) adalah bentuk gelombang keluaran dengan sumber masukan gelombang AC tiga fasa. Sedangkan Figure (b) adalah bentuk gelombang keluaran dengan sumber masukan gelombang AC enam fasa. Gelombang AC enam fasa dapat dihasilkan dengan cara menjumlahkan gelombang AC tiga fasa dengan gelombang AC tiga fasa tersebut yang digeser sudutnya sejauh 30 derajat dengan menggunankan trafo tiga phasa hubungan wye-delta (trafo penggeser fasa).

bentuk-tegangan-keluaran-dengan-menambah-jumlah-pulsa-sumber-a-dengan-6-pulsa-b-12-pulsa

Dukung Fendy Sutrisna untuk tetap berbagi dalam artikel ketenagalistrikan Indonesia dengan klik link LIKE, COMMENT & SHARE atau SUKA,KOMENTARI & BAGIKAN halaman facebook berikut -> Catatan Fendy Sutrisna

Referensi :

1.  A. K. Chattopadhyay, Ph.D. Electrical Engg. Department, Bengal Engineering & Science University, Shibpur, Howrah, India.

2.  T. Saijo, S. Koike, and S. Takaduma. “Characteristics of linear synchronous motor drive cycloconverter for Maglev Vehicle ML-500 at Miyazaki test track”, IEEE Trans. on Ind. Appl., vol.IA-17, 1981, pp. 533–543.

3.  A. W. Hill, R. A. V. Turton, R. L. Dunzan, and C. L. Schwaln, “A vector controlled cycloconverter drive for an ice-breaker”, IEEE Trans. on Ind. Appl., vol.IA-23, November/December 1987, pp. 1036–1041.

4.  W. Timpe, “Cycloconverter for rolling mill drives”, IEEE Trans. on Ind. Appl., vol.IA-18, no.4, 1982, pp. 401–404.

5.  E. A. Lewis, “Cycloconverter drive systems”, IEE Conf. Proc. PEVD’96, 1996, pp. 382–389.

6.  R. P. Pallman, “First use of cycloconverter-fed ac motors in an aluminium hot strip mill”, Siemens Engineering & Automation, vol.XIV, no.2, 1992, pp. 26–29.

7.  K. Madisetti and M. A. Ramlu, “Trends in electronic control of mine hoists”, IEEE Trans.on Ind. Appl., vol.IA-22, no.6, 1986, pp. 1105–1112.

About konversi

This blog is a blog made by the students of the Laboratory Of Electric Energy Conversion, ITB. This blog shall be the place for us to write our researches and projects. Feel free to read any of the contents of this.
This entry was posted in Power Electronics. Bookmark the permalink.

24 Responses to Cycloconverter : AC-AC Konverter Penurun Frekuensi

  1. inna says:

    makasih pembahasannya ya, kalo bisa diterusin sampai chapter 18 nya selesai

  2. fendy says:

    maksudnya chapter 18 selesai?
    mungkin ntar yaa mbak inna, sedikit demi sedikit kami upayakan untuk bahas semua yang berhubungan dengan elektronika daya dan mengajak untuk berdiskusi..
    sangat jarang ada yang membahas tentang elektronika daya di Indonesia.

    makasih atas masukannya… =)

  3. Nafi says:

    Sebagai alumni Aroes Koeat dan pernah nge-lab di LPKEE, sayang senang dengan adanya pembahasan ELDA via internet seperti ini. Walaupun kerjaan saya sekarang jauh dari belajar tentang ELDA tapi saya masih punya eager untuk sekedar mempelajari ELDA…
    Sekali lagi thanks atas infonya…tetep update ya…

    Rgds,
    Nafi’

  4. EDO says:

    Mau tanya sedikit.
    Adakah industri di Indonesia yg menggunakan cycloconverter, misal utk AC drives?
    Setau sy kebanyakan pakai inverter.
    Mhn penjelsan utk sy yg agak awam.
    Tksh…

  5. EDO says:

    Mau tanya sedikit.
    Adakah industri di Indonesia yg menggunakan cycloconverter, misal utk AC drives?
    Setau sy kebanyakan pakai inverter.
    Mhn penjelsan utk sy yg agak awam.
    Tksh..

  6. Nuryono says:

    mas daya yg dikeluarkan alat Cycloconverter : AC-AC Konverter Penurun Frekuensi itu sampe berapa KWatt?

  7. umar says:

    Bisa ga minta tolong langkah-langkah yang harus diperhatikan saat akan merangkai sebuah cycloconverter. Trimakasih…

  8. pekik says:

    pada jaman dahulu, hanya thyristor yang kemampuan dayanya besar. Oleh sebab itu untuk penerapan yang memerlukan daya besar dengan frekuensi berubah, cycloconverter merupakan satu-satunya pilihan. Kelemahan thyristor adalah harmonisanya besar, faktor-daya rendah, dengan frekuensi yang lebih rendah dari frekuensi sumber. Di Indonesia tidak ada industri yang menggunakannya. Di negara lain, cycloconverter dipakai pada rolling ball mill kapasitas 20 MW dan dalam sistem pembangkit dengan kecepatan variabel sampai 400 MW.
    Pada jaman sekarang, cycloconverter diganti dengan sistem rectifier-inverter berbasis GTO atau IGBT. Dengan teknologi ini, masalah harmonisa dan faktor-daya bisa diatasi dan frekuensinya bisa lebih tinggi dari sumber.

  9. bangbang says:

    saya mau minta tolong penjelasan dan teori konverter tegangan DC ke Frekuensi dan sebaliknya frekuensi ke tegangan DC.Thanks before

  10. Ari Arbangi says:

    itu kan untuk menurunkan frekwensi , gmana dengan yang berfungsi untuk menaikkan frekwensi atau dengan sistem variabel (yang bisa dicontrol dari 0 Hz–100 Hz misale),,?

  11. Rudi Setyawan says:

    Kirimi saya tentang untuk aplikasi cycloconverter di dunia industrim karena saya dapat tugas tentang ini, saya belum familiar tentang hal ini.
    alamat email saya
    harmonic.rudisetyawan@gmail.com
    thanks atas perhatiannya.

  12. dahono says:

    Bangbang: apakah maksudnya dari DC-ke-AC dan DC-ke-AC?
    Ari: Untuk menaikkan frekuensi harus dilakukan dengan dua tahap, yaitu AC-DC-AC atau AC-AC-AC, atau biasa disebut dc link dan AC lik. DC link mungkin sudah tau.
    Pada ac link, tegangan bolak-balik sumber dinaikkan menajadi AC frekuensi tinggi dengan menggunakan cycloconverter, selanjutnya dengan menggunakan cycloconverter lagi diturunkan frekuensinya sesuai dengan frekuensi yang diinginkan.
    Rudi: Penggunaan cycloconverter yang komutasi natural saat ini sudah sangat terbatas karena masalah harmonisa yang tinggi dan faktor-daya yang rendah. Cycloconverter dulu banyak dipake untuk mengendalikan motor yang dayanya sangat besar, kecepatan sangat rendah, seperti yang biasa ditemui di pabrik semen. Saat ini, cycloconverter komutasi natural diganti oleh matrix converter yang lebih sederhana. Akan tetapi karena terbatasnya komponen, matrix converter juga masih sedikit digunakan dan hanya ada beberapa perusahaan yang memasarkannya.

  13. dery says:

    untuk motor2 kecil <15 kW bs digunakana Altivar

  14. muharzaworld says:

    Adakah contoh rangkaian? sebagai contohnya untuk rangkaian starting motor sinkron 3 fasa dengan metode reduksi frekuensi menggunakan cycloconverter…🙂

  15. Elyasar says:

    Bang, saya sedang memulai experimen, dan saya butuh rangkaian pengubah frekuensi dari 50 Hz ke 10-40 Hz dengan daya output 1 KW… Contoh rangkaianya bisa dikirimkan nggak??? Thanks before…

  16. Pingback: Aplikasi Elektronika Daya pada Pumped Hydro Energy Storage | Konversi ITB

  17. Kalau beli alatnya langsung dimana ya tegangan 220Vac 60Hz di turunkan jadi 220Vac 50Hz daya 5Kva

  18. dahono says:

    Hmmm mestinya banyak di Glodok

  19. namanya alatnya apa mas Dahono

  20. dahono says:

    konverter frekuensi

  21. Pingback: Cycloconverter : AC-AC Konverter Penurun Frekuensi | Konversi ITB | alisyaputra's Blog

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s