I. Tujuan. 1. Agar mahasiswa mengetahui karakteristik transformator 2. Agar mahasiswa dapat membandingkan rangkaian transformator berbeban R, L, dan C

(1)

1

I. Tujuan

1. Agar mahasiswa mengetahui karakteristik transformator

2. Agar mahasiswa dapat membandingkan rangkaian transformator berbeban R, L, dan C

II. Dasar Teori

TRANSFORMATOR

Transformator atau trafo adalah suatu alat listrik yang dapat memindahkan dan mengubah energi listrik dari satu atau lebih rangkaian listrik ke rangkaian listrik yang lain melalui suatu gandengan magnet dan berdasarkan prinsip induksi elektromagnet tanpa perubahan frekuensi. Penggunaan transformator dalam sistem tenaga listrik adalah untuk menaikkan tegangan yang dihasilkan dari generator pembangkit hingga mencapai 380 kV atau 500 kV dari 11 kV atau 22 kV yang bertujuan untuk menurunkan rugi tembaga sehingga transmisi lebih ekonomis. Kemudian melalui trafo step down, tegangan diturunkan menjadi 10 kV atau 20 kV kembali untuk bisa memberikan suplai pada jaringan distribusi. Kemudian tegangan tersebut diturunkan lagi menjadi 380 V untuk bisa dipakai pada beban seperti motor induksi. Dengan trafo pembakaian motor AC lebih digemari dibandingkan dengna motor DC.

Transformator mempunyai dua buah sisi, yaitu sisi primer dan sisi sekunder. Selain itu trafo juga memiliki dua buah konstruksi, yaitu tipe shell dan tipe core. Pada trafo dengan tipe shell, inti baja akan mengelilingi kumparan dan pada tipe core, kumparan akan mengelilingi bagian inti dari trafo.

(2)

2

KARAKTERISTIK TRANSFORMATOR

KEADAAN TRANSFORMATOR TANPA BEBAN

Bila kumparan primer transformator dihubungkan dengan sumber tegangan V1 yang sinusoid maka akan mengalir arus primer Io yang juga

sinusoid dan dengn menganggap belitan N1 reaktif murni, Io akan tertinggal

90o dari V1 dan fluks sefasa dengn Io. Dengan mengabaikan rugi tahanan

dan adanya fluks bocor:

2 1 2 1 2 1 N N V V E E  

Arus primer Io yang mengalir dalam kenyataannya bukan merupakan

arus induktif murni, tapi terdiri atas komponen:

 Komponen arus pemagnetan (Im)

 Komponen arus rugi tembaga (Ic)

KEADAAN BERBEBAN

Apabila kumparan skunder dihubungkan dengan beban ZL, I2 akan

mengalir pada kumparan skunder dimana I2 = V2/ZL. Persaman arus yang

mengalir: I1 = Io + I2’

Io = Im dianggap kecil

N1 I1 = N2 I2 atau I1 / I2 = N2 / N1

TRANSFORMATOR TIGA FASA

Transformator 3 fasa dipakai karena pertimbangan ekonomi. Dari pembahasan berikut ini akan terlihat pemakaian inti besi pada transformator 3 fasa jauh lebih sedikit dibandingkan dengan pemakaian tiga buah transformator fasa tunggal.

(3)

3 2 2 B A



_

dan diketahui vektor tersebut adalah

A 

2 3

Apabila digunakn transformator fasa tunggal, pada bagian tersebut akan mengalir fluks sebesar

A  2 1 dan B 2 1

atau sebesar ØA.

Demikian juga halnya untuk bidang n, m, q, r.

Jadi pemakaian inti besi jelas menunjukkan penghematan pada transformator tiga fasa. Penghematan tersebut akan lebih terasa lagi bila kini kita merubah polaritas transformator sedemikian rupa sehingga arah ØB ke atas. Dengan arah ØB ke atas fluks yang mengalir pada bidang abcd menjadi 2 2 B A  

 dan besaran vektor ini hanya sebesar A

2 1

.

Apabila ditambah lagi dengan sistem pendingin yang bagus maka transformator tiga fasa menjadi lebih ekonomis.

Tegangan transformator tiga fasa dengan kumparan yang dihubungkan secara delta, yaitu VAB,VBCdan VCAmasing masing berbeda fasa 120

o

(4)

4

III. Alat dan Bahan

No Alat dan Bahan Jumlah

1 Power Suplau (ST8008-4S) 1 Buah

2 Power Switch Module (C03301-5P) 2 Buah

3 Three Phase Meter (C05127-1Y) 2 Buah

4 Isolating Transformer Three Phase 1Kw (C03301-3N) 1 Buah

5 Resistive Load (C03301-3F) 1 Buah

6 Capasitive Load (C03301-3E) 1 Buah

7 Inductive Load (C03301-3D) 1 Buah

8 Meja Kerja (ST7008-3D) 1 Set

9 Jumper U 22 Buah

10 Kabel Penghubung 16 Buah

IV. Gambar Rangkaian

Power suplay 3 Φ Meter PMT Trafo PMT 3 Φ Meter Load

Gambar 01. Rangkaian Pengujian Trafo Berbeban R, L, C

V. Langkah Kerja

1. Mempersiapkan alat dan bahan sesuai dengan kebutuhan pada percobaan

2. Merangkai rangkaian sesuai dengan gambar rangkaian 01 dan percobaan pertama menggunakan beban resistive.

3. Kemudian melapor kepada dosen pengasuh jika rangkaian sudah di buat dan hidupkan sumber tegangan

4. Mengatur tegangan input secara variabel dimulai dari tegangan 60V sapai dengan 120V, dah catat tegangan, arus, dan daya aktif pada 3Φ meter kedua/ keluaran, setelah selesai kemudian

5. Ganti beban dengan menggunakan Capasitiv lalu ulangi langkah seperti langkah no 4.

6. Dan yang terakhir mengganti beban dengan Induktif lalu ulangi seperti langkah no 4, setelah selesai matikan sumber tegangan dan bongkar rangkaian lalu simpan alat dan bahan pada tempatnya.

(5)

5

VI. Keselamatan Kerja

1. Matikan sumber tegangan pada saat pemasangan komponen 2. Hindari short sircuit (hubung pendek)

3. Perhatikan pemasangan setiap komponen sesuai dengan gambar 4. Laporkan pada dosen pengasuh ketika rangkaian sudah selesai agar

diperiksa terlebih dahulu.

5. Tidak bercanda saat melakukan praktikum

VII. Data Percobaan

Tabel 01. Beban Resistive

Kirim Terima V I1 P1 I2 P2 V1 V2 I1 I2 P1 P2 60 0,09 6 0,14 8 62 61 0,08 0,12 5 7 90 0,14 13 0,21 19 94 93 0,12 0,18 12 17 120 0,19 22 0,28 32 125 125 0,17 0,21 21 31 Keterangan: V1 = 750Ω V2 = 500Ω

Tabel 02. Beban Capasitive

Kirim Terima V I1 P1 I2 P2 V1 V2 I1 I2 P1 P2 60 0,17 1 0,11 1 63 63 0,16 0,8 0 0 90 0,25 1 0,17 3 95 95 0,24 0,12 0 0 120 0,34 2 0,23 5 128 128 0,33 0,16 0 0 Keterangan: V1 = 8µF V2 = 4µF

Tabel 03. Beban Induktive

Kirim Terima

V I1 P1 I2 P2 V1 V2 I1 I2 P1 P2

60 0,14 2 0,11 1 63 62 0,12 0,10 1 1

90 0,21 3 0,17 3 95 95 0,19 0,15 2 2

(6)

6 VIII.Perhitungan Beban Resistive Dik: V = 62 Volt R = 750 Ω Cosφ = 1 Dit: I, P Jwb: I =

P = V.I.Cosφ = = 0,08A = 62.0,08.1 = 4,96 Watt Dik: V = 61 Volt R = 500 Ω Cosφ = 1 Dit: I,P Jwb: I =

P = V.I.Cosφ = = 0,12 A = 61.0,12.1 = 7,32 Watt Beban Capasitiv Dik: V = 63 Volt C = 8µF Cosφ = 0 Dit: I, P Jwb: I =

P = V.I.cosφ

= = 0,158 A = 63.0,158.0 = 0 Watt Xc

=

397,87 Dik: V = 63 Volt C = 4µF Cosφ = 0 Dit: I,P

(7)

7 Jwb: I =

P = V.I.Cosφ

= = 0,079 A = 63.0,079.0 = 0 Watt Xc

=

796,17 Beban Induktife Dik: V = 63 Volt L = 1,6 H Cosφ = 0,18 Dit: I, P Jwb: I =

P = V.I.Cosφ

= = 0,12 A = 63.0,12.0,18 = 1,36 Watt XL = 2.π.f.L =2.3,14.50.1,6 = 502,4 Dik: V = 62 Volt L = 2 H Cosφ = 0,18 Dir: I, P Jwb: I =

P = V.I.Cosφ

= = 0,098 A = 62.0,098.0,18 = 1,09 Watt

(8)

8

XL = 2.π.f.L = 2.3,14.50.2 = 628

IX. Analisis

Dari praktikum dapat di analisa pada percobaan pengujian transformator berbeban R,L,C dapat dilihat pada tabel 01 kerika menggunakan beban resistif 750Ωsaat tegangan input 60V, tegangan autputnya sebesar 62V, dan arus sebesar 0,08A dan daya aktifnya sebesar 5W, dan ketika tahanan di ganti menjadi 500Ω tegangan outputnya menjadi 61V, arus 0,12A dan daya aktifnya sebesar 7W.

Ketika beban diganti menjadi capasitif sebesar 8µF dapat dilihat juga pada tabel 02, dengan tegangan yang sama tegangan outputnya sebesar 63V arus sebesar 0,16A dan dayanya sebesar 0W, dan ketika capasitor diganti menjadi 4µF tegangan keluarannya tetap 63V tetapi arusnya semakin kecil menjadi 0,8 dan dayanya tetap 0W.

Ketika beban diganti dengan induktif sebesar 1,6 H dapat dilihat dari tabel 03, dengan tegangan yang sama tegangan keluaranya sebesar 63V arus sebesar 0,12A dan daya sebesar 1W, ketika induktif diganti menjadi 2 H dengan tegangan input yang sama tegangan outputnya menjadi 62V arus 0,10A dan dayanya sebesar 1W

Dan dapat dilihat juga dari semua tabel, tegangan output dari terafo semakib besar tegangan input maka semakin besar juga selisih antara tegangan outputnya.

X. Simpulan

Dari hasil praktikum dapat disimpulkan semakin besar tegangan input maka semakin besar pula tegangan outputnya dan lebih besar selisihnya dari tegangan terkecil.

(9)

9

XI. Daftar Pustaka

Bagus Ariadi. 2004. Dasar teori tranformator (online)

http://pksm.mercubuana.ac.id/modul/310-1174017.doc.(Diakses