Faktor Daya Pada Rangkaian Listrik AC

Faktor daya, cosθ, adalah bagian penting dari rangkaian AC yang juga dapat dinyatakan dalam rangkaian impedansi atau rangkaian daya. Faktor daya adalah rasio daya nyata (Real Power) (P) terhadap daya semu (Apparent power) (S), dan umumnya dinyatakan sebagai nilai desimal, misalnya 0,95, atau sebagai persentase: 95%.

Faktor daya menentukan sudut fasa antara bentuk gelombang arus dan tegangan, apakah I dan V adalah besaran nilai rms dari arus dan tegangan. Perhatikan bahwa tidak masalah apakah sudut fasa adalah perbedaan arus sehubungan dengan voltase, atau voltase yang berkaitan dengan arus. Hubungan matematis diberikan sebagai:


Kami sebelumnya mengatakan bahwa di sirkuit resistif murni, bentuk gelombang arus dan tegangan berada dalam fase satu sama lain sehingga daya sesungguhnya yang dikonsumsi sama dengan daya semu (apparent power) karena perbedaan fasa adalah nol derajat (0o). Jadi faktor daya adalah:

Power Factor, pf  = cos 0o  =  1.0

Itu adalah jumlah watt yang dikonsumsi sama dengan jumlah volt-ampere yang dikonsumsi yang menghasilkan faktor daya 1,0, atau 100%. Dalam hal ini disebut unity power factor.


Dalam sirkuit reaktif murni, bentuk gelombang arus dan tegangan di luar fase satu sama lain pada 90o. Karena perbedaan fasa sembilan puluh derajat (90o), faktor daya adalah:

Power Factor, pf  = cos 90o  =  0

Itu adalah jumlah watt yang dikonsumsi nol tapi masih ada tegangan dan arus yang memasok beban reaktif. Jelas kemudian mengurangi komponen VAr reaktif dari segitiga daya akan menyebabkan θ mengurangi faktor daya terhadap satu kesatuan. Hal ini juga diinginkan untuk memiliki faktor daya tinggi karena ini membuat penggunaan sirkuit yang paling efisien mengantarkan arus ke beban.


Kemudian kita bisa menulis hubungan antara Real Power, Aparent power dan faktor daya rangkaian sebagai:


Sirkuit induktif dimana arus tertinggal terhadap tegangan dikatakan memiliki faktor daya yang tertinggal, dan rangkaian kapasitif dimana "lead" tegangan (ICE) saat ini dikatakan memiliki faktor daya leading.

Contoh soal :

Wound Coil yang memiliki induktansi 180mH dan resistansi 35Ω dihubungkan ke suplai 100V 50Hz. Hitung: 
a) impedansi koil, 
b) arus, 
c) faktor daya, dan 
d) apparent power yang dikonsumsi.

Juga tariklah segitiga daya yang dihasilkan untuk koil di atas.


Data : R = 35Ω, L = 180mH, V = 100V dan ƒ = 50Hz.

a) Impedansi (Z) koil, 


b) Arus (I) 



c) Faktor daya dan sudut fasa, θ:



d) Apparent power


e) Segitiga Daya 


Sebagai hubungan segitiga daya dari contoh sederhana ini menunjukkan, pada faktor daya 0,5263 atau 52,63%, koil membutuhkan 150 VA tenaga untuk menghasilkan 79 Watt untuk kerja. Dengan kata lain, pada faktor daya 52,63%, koil membutuhkan sekitar 88% lebih banyak arus untuk melakukan pekerjaan yang sama, yang banyak terbuang arusnya.

Menambahkan kapasitor koreksi faktor daya (untuk contoh ini 32.3uF) melintasi koil, untuk meningkatkan faktor daya hingga lebih dari 0,95, atau 95%, akan sangat mengurangi daya reaktif yang dikonsumsi oleh koil karena kapasitor ini bertindak sebagai generator arus reaktif , sehingga mengurangi jumlah total arus yang dikonsumsi. 
Faktor Daya Pada Rangkaian Listrik AC Rating: 4.5 Diposkan Oleh: budis

No comments:

Berlangganan Via Email