22 0 876 KB
LAPORAN SEMENTARA TRANSFORMATOR 1 FASA Di susun untuk memenuhi tugas mata kuliah Mesin AC / DC yang di bimbing oleh Bpk. Dhimas
Oleh : Kelas D3-1E Adhitama Noval Wicaksono Agitta Sada Dewantari Danial Zulkarniansyah Iva Eviana Agustin Rendy Restu Tama Rizky Prasti Pambudi
(01) (02) (08) (15) (21) (22)
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO PROGRAM STUDI TEKNIK LISTRIK POLITEKNIK NEGERI MALANG 2012-2012
PERCOBAAN TRANSFORMATOR TANPA BEBAN (OPEN CIRCUIT) 1. Tujuan
Untuk mengetahui perbandingan tegangan sisi HV dan LV ( angka transformasi)
2. Dasar Teori Keadaan transformator tanpa beban, yaitu bila kumparan primer suatu transformator dihubungkan dengan sumber tegangan sesaat V1 yang sinusoida dan kumparan sekundernya merupakan rangkaian yang tidak dibebani (no load), maka akan mengalir arus primer I0 yang juga sinusoida dan dengan menganggap kumparan N1 reaktif murni I0 akan tertinggal 900 dari V1 (induktif). Arus primer I0 menimbulkan fluks (Φ) yang sefasa dan juga berbentuk sinusoida. Fluks yang sinusoid ini akan menghasilkan tegangan induksi e1 (Hukum Faraday). Sehingga pada keadaan tanpa beban bila kumparan primer dihubungkan dengan sumber tegangan V 1, maka akan Io mengalir. Dari pengukuran daya yang masuk (P1), arus Io dan tegangan V1, maka akan
diperoleh harga: Cosφ =
P1 ................................................................................ (1) V1.I1
P1 = daya primer (W) V1 = tegangan primer (V) I1 = arus primer (A) Ic = I1 x cosφ................................................................................ (2) Ic = arus rugi inti (A) RC =
V1 ...................................................................................... (3) Ic
Rc = tahanan inti (Ω) Im = I1 x sinφ............................................................................... (4) Im = arus magnetik (A)
Xm =
V1 .................................................................................... (5) Im
Xm = reaktansi magnetik (Ω)
Dengan demikian dari pengukuran beban nol dapat diketahui harga Rc dan Xm, Rugi inti yang terdiri dari rugi histerisis dan rugi arus eddy serta angka transformasi. Rugi inti besi dibagi menjadi 2 yaitu : a. Rugi histerisis yaitu rugi yang disebabkan fluks bolak-balik pada inti besi, yang dinyatakan sebagai: Ph =Kh f Bmaks Kh
watt
= konstanta
Bmaks = fluks maksimum (weber). b. Rugi ‘arus eddy’ yaitu rugi yang disebabkan arus pusar pada inti besi. Dirumuskan sebagai berikut : Pe = Ke f ²B²maks Jadi, rugi besi (rugi inti) adalah : Pc = Ph + Pe Arus primer Io yang mengalir pada saat kumparan sekunder tidak dibebani disebut arus penguat. Dalam kenyataan arus primer Io bukanlah merupakan arus induktif murni. Pada keadaan ini, disisi sekunder tidak terdapat beban, sehingga arus lebih cenderung melewati init besi yang nilai hambatannya lebih kecil. Sehingga rangkaian ekivalen dari trafo yang semula seperti gambar 1, akan menjadi seperti gambar 2. R1
V1
X1
I1
IC
RC
I0 I2
IM
R2
XM
X2
V2
E2
E1
Gambar 1. Rangkaian Ekivalen Transformator 1 Phasa R1
V1
X1
I1
IC
RC
I0 I2
IM
R2
XM
E1
E2
Gambar 2. Rangkaian Ekivalen Transformator 1 Phasa
X2
z
Dalam Keadaan Tanpa Beban
I0
IC
V1
RC
IM
Gambar 3. Rangkaian Ekivalen Transformator 1 Phasa Dalam Keadaan Tanpa Beban yang disederhanakan
A
V
W
Rc
Xm
Gambar 1. Rangkaian pengujian sesuai rangkaian ekivalen
Gambar 2. Rangkaian ekivalen ketika tanpa beban
Ket: P yang terukur pada wattmeter adalah Pinti atau rugi inti Rugi inti tidak dipengaruhi oleh beban melainkan oleh tegangan V dalam hal ini adalah V nominal karena mendekati seoptimal mungkin harga batasannya. Percobaan tanpa beban juga dapat digunakan untuk mencari angka transformasi dengan perbandingan
a
V1 V2
3. Rangkaian Percobaan Tanpa Beban A
W V
V
Gambar 3. Rangkaian percobaan tanpa beban
Keterangan Fungsi alat ukur: Fungsi dari masing-masing alat ukur yang digunakan pada pengujian tanpa beban : A1 (ampermeter) berfungsi mengetahui arus tanpa beban (Io) V1 (voltmeter) berfungsi mengetahui tegangan input transformator yang nantinya tegangan tersebut (V1), akan digunakan sebagai referensi dari pengukuran tanpa beban. V2 (pada sekunder) berfungsi untuk mengetahui tegangan keluaran atau tegangan pada sisi sekunder. Dimana tegangan sekunder tersebut nantinya akan digunakan untuk mencari angka tansformasi yaitu : a =
V1 V2
W (wattmeter) berfungsi untuk mengetahui daya input (P in) transformator, Rugi-rugi yang berupa rugi inti (Pc).
4. Peralatan yang digunakan
Transformator 1 Phasa 220/48; 50 VA
1 buah
Voltmeter
2 buah
Amperemeter
1 buah
Wattmeter 1 Phasa
1 buah
Kabel Penghubung
sesuai kebutuhan
5. Prosedur percobaan Untuk memperoleh angka transformasi melalui percobaan open circuit saat step up dan step down.
a. Persiapkan alat percobaan. b. Periksa dan kalibrasi alat yang akan digunakan. c. Rangkailah peralatan sesuai dengan gambar 3. d. Pasang alat ukur yakni voltmeter, amperemeter dan wattmeter pada sisi tegangan rendah dalam hal ini adalah sisi primer, sedangkan sisi tegangan tinggi atau sisi sekunder dibiarkan terbuka (beban nol).[ percobaan menggunakan trafo step up] e. Masukkan tegangan Vin = 48V pada terminal sisi primer f. Catat dan olah hasil percobaan sesuai tabel 1
6. Analisa Data Percobaan Tabel 1. Percobaan No Load No
1
V1
V2
I1
P
Rc
Xm
(nominal)
(sekunder)
(ampere)
(watt)
(ohm)
(ohm)
(volt)
(volt)
a
48
Tabel 2. Tegangan Supplay diubah-ubah No
V1 (nominal)
V2
I1
P
(volt)
(sekunder)
(ampere)
(watt)
(volt)
1
0
2
10
3
20
4
30
5
40
6
48
7
40
8
30
9
20
10
10
11
0
a