Pernahkah Anda mendengar sebuah teori bernama Segitiga Daya? Kami anggap tidaklah sebuah kebetulan bagi Anda untuk menyimak pembahasan kali ini. Sebab, ya, kami akan mengulik secara lengkap mengenai definisi dari teori Segitiga Daya, dan fungsi dalam prakter kesehariannya.
Secara umum, teori Segitiga daya diterapkan dalam dunia electricity, dan menjadi bagian vital yang tak bisa dilewatkan. Bagi Anda yang berkecimpung dalam dunia electricity, sudah tentu wajib mencatat berbagai hal mendasar dari teori di bawah ini! Perhatikan dengan seksama, yuk!
Daftar Isi
Apa Itu Segitiga Daya?
Segitiga daya adalah 3 elemen dasar pembentuk AC (Alternating Current) atau arus bolak-balik yang terdiri dari daya aktif (P), daya reaktif (Q), dan daya semu (S) dalam sistem tiga fasa.
Hal pertama yang perlu Anda ketahui adalah fakta, bahwa teori ini merupakan sebuh turunan yang didapatkan dari hukum ohm. Mengenakan dasar ilmu yang terambil dari segitiga siku-siku (trigonometri), dengan konsep mengukur penggunaan listrik dalam aktivitas berkehidupan.
Teori Segitiga Daya digunakan dalam pengukuran daya (energi listrik) semu, reaktif & aktif. Contoh kasus yang paling mudah adalah penggunaan bohlam lampu. Daya listrik yang dibutuhkan oleh bohlam lampu akan dibuah menjadi energi cahaya, sesuai dengan kebutuhan masing-masing (5, 15 watt, dll).
Terdapat dua system satuan ukuran dalam pengukuran daya listrik, yaitu: satuan watt dan satuan horsepower (HP). Untuk perbandingan, 1 horsepower = 746 watt. Dalam penghitungan, pengukuran daya (tegangan & arus) mengenakan rumus perkalian (x).
Segitiga Daya 3 Fasa
Setelah memahami definisi secara umum, sudah saatnya bagi kita untuk mengulas teori ini lebih dalam. Teori Segitiga Daya terbagi ke dalam 3 kategori pembagian (dengan lambing penyebutannnya), yaitu: daya reaktif (Q), daya aktif (P), dan daya semu (S).
Demi mendapatkan pemahaman yang lebih gamblang, mari simak bersama gambar di yang kami sajikan di bawah ini:
Seperti yang dapat dilihat, daya reaktif (var) menjadi perwakilan garis vertical, sedang garis horizontal sebagai daya aktif (watt), dan garis miring menjadi perlambangan dari daya semu (VA). Penjelasan mengenai tiap kategori akan kami paparkan lebih detail di bawah ini.
1. Daya Reaktif
Daya reaktif dalam segitiga daya (teori daya tiga fasa) diukur dalam satuan volt-ampere reaktif (VAR) atau kilovolt-ampere reaktif (kVAR), tergantung pada besaran daya yang diukur.
Daya reaktif mengukur komponen daya yang berhubungan dengan komponen kapasitif dan induktif dalam sistem tiga fasa. Ini adalah daya yang berubah bolak-balik antara sumber daya dan beban tanpa melakukan kerja nyata. Daya reaktif diperlukan untuk menjaga kestabilan tegangan dalam sistem.
Disimbolkan dengan huruf (Q), daya reaktif terjadi saat daya aktif (telah berdiam di dalam sebuah penghantar) dan daya semu (daya tambahan) masuk ke dalam sebuah penghantar. Daya reaktif kerap terjadi dalam aktivitas mekanik, serta aktivitas yang menghantarkan panas tinggi.
Karena pendefinisian yang cukup rumit, pada akhirnya para ahli – memanfaatkan fakta terjadinya beban reaktif – memutuskan untuk merujuk daya reaktif dengan julukan daya imajiner. Sebagai catatan: beban reaktif yang terjadi ini memiliki sifat-sifat induktif dan juga kapasitif.
Dilihat dari jenis fasa, berikut adalah rumus-rumus dalam penghitungan daya reaktif:
Keterangan Satuan:
- Q = Daya Reaktif (Var)
- V = Tegangan (Volt)
- I = Arus (Amper)
- P = Daya Aktif (Watt)
- S = Daya Semu (VA)
- Sin = Faktor Daya
- Cos = Faktor Daya
Contoh Rumus Daya Reaktif
Rumus Daya Reaktif: (VAR)
Q = √3 x V x I x Sin φ
Daya listrik pada arus listrik DC, dirumuskan sebagai perkalian arus listrik dengan tegangan.
P = I x V
Namun pada listrik AC perhitungan daya menjadi sedikit berbeda karena melibatkan faktor daya (cos ∅).
P = I x V x cos ∅
Rumus Q = √3 × V × I × sin(θ) dan Q = S × sin(φ) adalah dua cara yang berbeda untuk menghitung daya reaktif dalam sistem tiga fasa, dan keduanya setara. Mari kita jelaskan mengapa keduanya setara:
Rumus Q = √3 × V × I × sin(θ):
Dalam rumus ini,
- Q adalah daya reaktif dalam volt-ampere reaktif (VAR) atau kilovolt-ampere reaktif (kVAR).
- √3 adalah akar kuadrat dari 3, yang adalah faktor koreksi untuk sistem tiga fasa.
- V adalah tegangan fase-fase dalam volt (V).
- I adalah arus fase dalam ampere (A).
sin(θ) adalah fungsi sinus sudut fase antara arus dan tegangan dalam sistem. Sudut fase (θ) menggambarkan perbedaan waktu antara tegangan dan arus dalam sistem.
Rumus Q = S × sin(φ):
Dalam rumus ini,
- Q juga adalah daya reaktif dalam volt-ampere reaktif (VAR) atau kilovolt-ampere reaktif (kVAR).
- S adalah daya semu dalam sistem tiga fasa, yang dihitung dengan rumus S = √3 × V × I. Ini adalah total daya listrik dalam sistem tiga fasa tanpa mempertimbangkan faktor daya.
- sin(φ) adalah fungsi sinus sudut fase antara daya semu (S) dan daya aktif (P), yang disimbolkan dengan φ.
Kedua rumus ini setara karena hubungan antara daya reaktif (Q), daya semu (S), dan faktor daya (PF) dalam sistem tiga fasa adalah sebagai berikut:
Q = S × sin(φ)
Di mana:
- Q adalah daya reaktif.
- S adalah daya semu.
- sin(φ) adalah fungsi sinus sudut fase antara S dan P.
Jadi, Anda dapat menggunakan salah satu dari kedua rumus ini untuk menghitung daya reaktif dalam sistem tiga fasa, asalkan Anda memiliki informasi tentang tegangan (V), arus (I), dan sudut fase (θ) atau faktor daya (PF) yang sesuai.
Contoh benda sehari-hari yang mengaplikasikan daya reaktif berdasarkan teori Segitiga Daya adalah: kipas angin dan mesin cuci.
2. Daya Aktif (Nyata)
Rumus Segitiga Daya Aktif
P = √3 x V x I x Cos φ
Daya aktif yang diwakili dengan (P), Daya aktif dalam segitiga daya (teori daya tiga fasa) dapat diwakili dalam satuan watt (W) atau kilowatt (kW), tergantung pada besaran daya yang diukur. Satuan ini digunakan untuk mengukur seberapa banyak daya listrik yang digunakan atau dihasilkan dalam sistem tiga fasa.
Pada dasarannya berkonsep mengubah bentuk jenis suatu energi ke jenis yang lain. Contoh lapangan terjadi pada setrika, dimana: energi listrik mengalami perubahan menjadi energi panas.
Tentunya selain setrika, masih banyak benda elektronik & listrik yang mengimplementasikan daya ini. Dalam perhitungan, daya aktif menggunakan rumusan Segitiga Daya berikut:
3. Daya Semu
Daya Segitiga Daya Semu
Rumus: S = √3 x V x I
Daya semu menjadi kategori terakhir, dengan lambang (S). Daya semu dalam segitiga daya (teori daya tiga fasa) diukur dalam satuan volt-ampere (VA) atau kilovolt-ampere (kVA), tergantung pada besaran daya yang diukur. Daya semu mengukur total daya listrik yang ada dalam sistem tiga fasa tanpa mempertimbangkan faktor daya. Ini mencakup komponen daya aktif (real power) dan daya reaktif (reactive power).
Daya semu merupakan istilah yang menggambarkan daya listrik yang mengalir yang berkumpul di area transimisi. Dari total daya yang didapat, terdapat dua kemungkinan yang terjadi:
- Rangkaian AC nantinya akan meresap kembali total daya, atau
- Terjadinya penghamburan daya total yang terkumpul
Teori Segitiga Daya & Pengenalan Lebih Dalam, AC
Setelah mempelajari berbagai hal di atas, kita dapat menyimpulkan, bahwa Segitiga Daya adalah 3 elemen dasar pembentuk AC. Terdiri dari campuran reaksi daya aktif & reaktif, dengan kandungan induktansi, kapasitansi, dan resistensi.
Jenis fasa dan komponen rangkaian pada AC juga berimbas pada bentuk & arus gelombang. Melalui 3 komponen AC: kapasitor, resistor, dan inductor, pengguna dapat mengalkulasi nilai impendansi secara total.
AC sendiri menghantarkan fasir (istilah yang merepresentasikan tingkat tegangan sekaligus amplitude) dari tiap-tiap fasa, dan juga tegangan dengan rasio pembagian tertentu.
Segitiga Daya & AC
Penghitungan daya dalam penghantar suatu AC dilakukan berdasarkan rasio pengeluaran daya dari daya aktif terhadap semu. Menggunakan rumusan pada gambar di atas.
Rumus Segitiga Daya
Kita sudah mempelajari rumus dari 3 kategori penting dalam teori Segitiga Daya, maka sudah sepantasnya kita mempelajari rumus utama dari Segitiga Daya itu sendiri. Dasaran perhitungan diambil berdasarkan jumlah fasa, yaitu: 1 fasa & 3 fasa. Perhatikan gambar berikut:
Pemilihan rumus yang paling pas dengan kebutuhan, tentunya dapat dicocokkan dengan kategori daya yang terjadi pada alat atau mesin yang sedang digunakan.
Segitiga Daya & Coil
Jika yang Anda butuhkan adalah angkat pasti untuk meningkatkan angka coil dari 0.95 – 95%, maka Anda mau tidak mau harus menggunakan rumusan Segitiga Daya:
Peminimalisiran dan penekanan arus daya dari sebuah AC dapat diraih dengan penggunaan kapasitor koreksi pada coil (menurut jumlah coil yang terpasang).
Sederhananya, dengan daya yang lebih kecil, fungsi penghantar AC dapat tetap bekerja dengan baik. Salah satu jenis kapasitor koreksi paling laris hingga saat ini adalah 32.3uF.
Pertanyaan Tentang Segitiga Daya
Apa yang dimaksud dengan segitiga daya?
- Segitiga daya adalah representasi geometris yang menggambarkan hubungan antara daya aktif, daya reaktif, dan daya semu dalam sistem tiga fasa.
Apa yang dimaksud dengan daya semu daya aktif dan reaktif?
- Daya semu adalah total daya listrik dalam sistem tiga fasa tanpa memperhitungkan faktor daya, daya aktif adalah daya yang melakukan kerja nyata, dan daya reaktif adalah daya yang terkait dengan komponen kapasitif dan induktif dalam sistem.
Jelaskan apa yang dimaksud dengan faktor daya?
- Faktor daya adalah rasio antara daya aktif dan daya semu dalam sistem listrik, mengukur efisiensi penggunaan daya listrik.
Apa yang dimaksud dengan daya reaktif?
- Daya reaktif adalah komponen dari daya semu dalam sistem tiga fasa yang berhubungan dengan komponen kapasitif dan induktif dan tidak melakukan kerja nyata.
Pembahasan lebih lengkap mengenai Segitiga daya bisa anda simak dalam video youtube berikut ini.