BerandaSainsFisikaRangkaian Listrik – Analisis Arus Bolak-Balik – Bagian 72

Rangkaian Listrik – Analisis Arus Bolak-Balik – Bagian 72

Dua buah beban yang terhubung secara paralel menarik daya total sebesar $2,4 \ kW$ dengan $pf = 0,8$ lagging dari sumber tegangan $120 \ V \ rms$, $60 \ Hz$. Salah satu beban menyerap daya $1,5 \ kW$ dengan $pf = 0,707$ lagging. Tentukan: (a) Faktor daya $(pf)$ dari beban kedua. (b) Elemen paralel (kapasitor atau induktor) yang diperlukan untuk memperbaiki faktor daya total menjadi $0,9$ lagging.

(a) Faktor daya $(pf)$ dari beban kedua

Kita cari sudut daya total

$$\theta_{total} = \cos^{-1}(0.8) = 36.869^\circ$$

Kita cari daya reaktif total

$$Q_{total} = P_{total} \times \tan(\theta_{total})$$

$$Q_{total} = 2400 \times \tan(36.869^\circ)$$

$$Q_{total} = 2400 \times 0.749$$

$$Q_{total} = 1797 \text{ VAR}$$

Kita cari sudut daya pertama

$$\theta = \cos^{-1}(0.707) = 45.008^\circ$$

Kita cari daya reaktif pertama

$$Q_1 = P_1 \times \tan(\theta_1)$$

$$Q_1 = 1500 \times \tan(45.008)$$

$$Q_1 = 1500 \times 1.000$$

$$Q_1 = 1500 \text{ VAR}$$

Kita cari daya nyata kedua

$$P_2 = P_{total} – P_1$$

$$P_2 = 2400 – 1500$$

$$P_2 = 900 \text{ W}$$

Kita cari daya reaktif kedua

$$Q_2 = Q_{total} – Q_1$$

$$Q_2 = 1797 – 1500$$

$$Q_2 = 297 \text{ VAR}$$

Kita cari faktor daya kedua

$$pf_2 = cos(tan^{-1}(\frac{Q_2}{P_2}))$$

$$pf_2 = cos(tan^{-1}(\frac{297}{900}))$$

$$pf_2 = cos(tan^{-1}(0.33))$$

$$pf_2 = cos(18.262^\circ)$$

$$\mathbf{pf_2 = 0.9496}$$

(b) Elemen paralel (kapasitor atau induktor) yang diperlukan

Kita cari sudut daya yang diperlukan

$$\theta = \cos^{-1}(0.9) = 25.841^\circ$$

Kita cari daya reaktif yang diperlukan

$$Q_{baru} = P_{total} \times \tan(\theta)$$

$$Q_{baru} = 2400 \times \tan(25.841^\circ)$$

$$Q_{baru} = 2400 \times 0.484$$

$$Q_{baru} = 1161 \text{ VAR}$$

Kita cari daya reaktif kapasitor

$$Q_c = Q_{baru} – Q_{total}$$

$$Q_c = 1161 – 1800$$

$$Q_c = -639 \text{ VAR}$$

Kita cari nilai kapasitansi

$$C = \frac{Q_c}{2 \pi f V^2}$$

$$C = \frac{639}{2 \cdot 3.14 \cdot 60 \cdot 120^2}$$

$$C = \frac{639}{377 \cdot 14400}$$

$$C = \frac{639}{5428800}$$

$$\mathbf{C = 0.000117 \text{ F}}$$

Artikel Terkait

Tinggalkan komentar

Silakan masukkan komentar anda!
Silakan masukkan nama Anda di sini

Artikel Terbaru

Artikel Populer