Transformator 1 Fasa Berbeban [PDF]

Citation preview

POLITEKNIK NEGERI SAMARINDA JURUSAN TEKNIK ELEKTRO Sementer : IV Transformator



LABORATORIUM MESIN LISTRIK



Waktu



1 Fasa Berbeban



: 4 Jam



1. Tujuan Percobaan : Setelah melakukan percobaan ini diharapkan dapat, 1.1. Menjelaskan cara transformator satu fasa bekerja saat berbeban. 1.2. Mendapatkan karakteristk efisiens transformator satu fasa dan bagaimana karakteristik tersebut jika transformator satu fasa dibebani bermacam-macam jenis dan besar beban. 1.3. Menentukan besar regulasi tegangan saat transformator satu fasa dibeban dengan variasi besar an jenis beban. 1.4. Menentukan pengaruh rugi-rugi tersebut terhaap performance transformator satu fasa.



2. Dasar Teori Apabila kumparan sekunder transformator dihubungkan dengan beban ZL , maka pada sisi sekunder mengalir arus I2 dimana besar I2 = V2 / ZL .



m



I0 V1



N1



E1 I0



1



2



N2



Gambar 1 Transformator Berbeban



E2



V2



ZL



Jika tegangan primer konstan, dan transformator belum dibebani maka besarnya tegangan V1 akan sama dengan E1. Dan tegangan pada ujung belitan sekunder V2 akan sama dengan E2 (ingatlah bahwa V1 dan V2 adalah tegangan pada ujung belitan atau disebut tegangan terminal sedangkan E1 dan E2 adalah tegangan pada belitan atau ggl induksi). Akan tetapi jika transformator telah dibebani harga V 2 tidak akan sama lagi dengan tegangan E2 karena pada transformator terjadi kerugian tegangan yang disebabkan oleh impedansi transformator. Pengaturan tegangan (regulasi tegangan ) suatu transformator adalah perubahan tegangan sekunder antara beban nol dan beban penuh pada suatu faktor kerja tertentu dengan tegangan primer konstan Besarnya regulasi tegangan adalah :



VR 



V2 (bebannol )  V2 (bebanpenuh) x100% V2 (bebanpenuh)



Transformator dikatakan baik apabila harga regulasi tegangannya semakin kecil pada suatu beban tertentu. Ukuran perbandingan antara daya keluaran dan daya masuk pada faktor daya tertentu disebut dengan efisiensi. Efisiensi( ) 



Pout x100% Pin



dimana Pin = Pout +  Rugi



 Rugi = PCU + Pi PCU adalah rugi tembaga yang disebabkan oleh arus beban yang mengalir pada kawat tembaga : PCU = I2 R Karena pada transformator terdiri dari dua sisi maka rugi tembagapun terjadi pada dua sisi yaitu sisi primer dan sisi sekunder. Rugi tembaga total dapat dihitung dengan menggunakan rumus : PCU = I1 2 Req (watt)



Pi adalah rugi inti transformator yang terdiri dari Rugi Histeresis yaitu rugi yang disebabkan fluks bolak-balik pada inti besi dan Rugi Arus Eddy yaitu rugi yang disebabkan oleh adanya arus pusar pada inti besi transformator. Untuk menetukan besarnya rugi inti dapat ditentukan dengan pengetesan transformator dengan tes beban nol. Pada transformator komersial dikenal efisiensi sepanjang hari atau efisiensi operasional selama 24 jam dengan persamaan : all-day =



Energi keluaran dalam KWH Energi masukan dalam KWH



3. Daftar Peralatan yang Digunakan 1. Transformator satu fasa



: 1 buah



2. Wattmeter



: 2 buah



3. Ampere meter



: 2 buah



4. Volt meter



: 2 buah



5. Cos  meter



: 1 buah



6. Beban Resistif Variabel



: 1 set



7. Beban induktif variable



: 1 set



8. Beban kapasitif variabel



: 1 set



9. Kabel



: secukupnya



10. Saklar 1 fasa



; 1 buah



4. Gambar Rangkaian Percobaan :



L1



N1



Saklar



V A 1



W 3



5



Transformator 1 fasa



A 1



W 3



5



V R



L Beban



Gambar Rangkaian



5. Langkah Percobaan :



C



Sebelum melaksanakan percobaan ini pengecekan harga-harga nominal yang tertera pada transformator untuk mencegah pemakaian beban atau tegangan yang berlebihan yang bisa menimbulkan kerusakan pada trafo saat pecobaan. Tegangan suply seharusnya disesuaikan dengan harga tegangan nominal setiap transformator yang digunakan. Untuk keselamatan praktikan & alat yang dipakai maka pembebanan transformator sebaiknya dilaksanakan sampai beban nominal. Sesuaikan range alat ukur pada setiap pengukuran. 5.1. Buat rangkaian percobaan seperti pada gambar 5.2. Dalam keadaan beban nol pengatur tegangan diatur sehingga tegangan primer mencapai harga nominal dan catat semua penunjukan alat ukur. 5.3. Beban dipasang secaran bertahap & setiap penggantian atau penambahan beban supaya dicatat sesuai tabel pengukuran . 5.4. Setiap jenis beban (R,L atau C) variasikan besar bebannya disesuaikan dengan tabel . Variasi beban dapat dilaksanakan dengan hubung seri atau paralel.



6. Tugas 6.1. Jelaskan bagaimana transformator 1 fasa bekerja saat transformator dibebani. 6.2. Hitung besarnya angka transformasi saat beban transformator divariasikan. 6.3. Jelaskan mengapa pengukuran angka transformasi saat transformator berbeban lebih tepat dengan menggunakan perbandingan tengangan. 6.4. Hitung Efisiensi transformator dan gambarkan grafik efisiens fungsi Pout;  = f (Pout), dari beban yang ada beban mana yang dapat dikatakan transformator mempunyai efisiensi baik. 6.5. Hitung besarnya regulasi tegangan untuk setiap perubahan besar dan jenis beban. 7. Tabel Pengukuran Beban



I1 (A)



P1



V1



V2



I2(A)



P2



Ket.



(Watt) 15 100



(Volt)



(Volt)



Induktif



0 0,3 0,6 0,9 1,2 0



Capasitif



0



Resistif



(Watt) 0 80



0



0



Tanpa beban



Tanpa beban 845 mH 720 mH 605 mH 405 mH Tanpa beban 8 F 16 F 24 F 32 F



8. Keselamatan Kerja 8.1. Laksanakan pengecekan harga-harga nominal yang tertera pada setiap peralatan sebagai dasar dalam pengukuran 8.2. Pastikan rangkaian dalam rangkaian yang aman tidak terjadi hubung singkat 8.3. Pengukuran dilaksanakan dengan tidak melewati In transformator 8.4. Periksakan rangkaian anda pada instruktur sebelum menjalankan motor.