UJI COBA TRANSFORMATOR 1 FASA

TANPA BEBAN

LAPORAN

PRAKTEK MATA KULIAH

Praktikum Mesin-mesin Listrik

Yang dibina oleh Bapak Drs. Hari Putranto

Oleh:

UNIVERSITAS NEGERI MALANG

FAKULTAS TEKNIK

JURUSAN TEKNIK ELEKTRO

S1 PENDIDIKAN TEKNIK ELEKTRO

FEBUARI 2013

Rina Puji Lestari (110534406811)

Ricke Dwana. S (110534406814)

Elga Aris Prasetyo (110534406818)

Sri Rahayu (110534406819)

Robi Ramandhani (110534406820)

Joko Nurpito (110534406821)

Agus Siswo Rumekso (110534406822)

Hentik Lindawati (110534406842)

PERCOBAAN 1

PENGUJIAN TANPA BEBAN TRANSFORMATOR 1 FASA

A. Tujuan

a. Mahasiswa dapat mengetahui jenispolaritas dari transformator

b. Mahasiswa dapat menentukan perbandingan transformasi

c. Mahasiswa dapat menentukan rugi besi pada transformator

d. Mahasiswa dapat melukis diagram beban nol pada transformator

B. Dasar Teori

Transformator adalah alat yang digenakan untuk memindahkanenergi listrik arus

bolak balik dari satu rangkaian ke rangkaian yang lain dengan prinsip kopel magnetik.

Tegangan yang dihasilkan dapat lebih besar atau lebih kecil dengan frekuensi yang sama.

1. Prinsip Induksi.

Hukum utama dalam transformator adalah hukum induksi faraday. Menurut

hukum ini suatu gaya listrik melalui garis lengkung yang tertutup, adalah berbanding

lurus dengan perubahan persatuan waktu dari pada arus induksi atau flux yang dilingkari

oleh garis lengkung itu (Lihat gambar 1.1 Dan 2.2)

Gambar 1.1. Arus magnitisasi

secara grafis tanpa memperhitungkan rugi-rugi besi.

Gambar 1.2. Arus magnitisasi secara grafis dengan

memperhitungkan rugi-rugi besi.

Selain hukum Faraday, transformator menggunakan hukum Lorenz seperti terlihat

pada gambar 3.3. berikut ini :

Gambar 1.3. Hukum Lorenz

Dasar dari teori transformator adalah sebagai berikut :

Apabila ada arus listrik bolakbalik yang mengalir mengelilingi suatu inti besi maka inti

besi itu akan berubah menjadi magnit (seperti gambar 3.4.) dan apabila magnit tersebut

dikelilingi oleh suatu belitan maka pada kedua ujung belitan tersebut akan terjadi beda

tegangan mengelilingi magnit, maka akan timbul gaya gerak listrik (GGL).

Gambar 1.4. Prinsip Dasar dari

Transformator.

Dari prinsip induksi elektromangetik yang didapatkan tersebut maka dapat

dituliskan suatu perbandingan transformasi, bahwa nilai tegangan yang dikeluarkan

tergantung dari jumlah belitan yang berada diteras transformator. Perbandingan

transformasi dapat disimbolkan sebagai A dengan persamaan sebagai berikut ;

A = = = Np

Ns

E1

E2

I2

I1

Dimana : A = Perbandingan Transformasi

Np = Kumparan Primer

Ns = Kumparan Sekunder

E1 = GGL Primer (V)

E2 = GGL Sekunder (V)

I1 = Arus Kumparan Primer (A)

I2 = Arus Kumparan Sekunder (A)

Jika A < 1 maka transfomator tersebut jenis step up dan A > 1 maka transformator jenis

step down

2. Pengujian Transformator

a. Pengujian Polaritas Transformator 1 fasa

Cara melilit kumparan transformator sangat menentukan tegangan induksi

yang dibangkitkan dan polaritas dari transformator tersebut (Gambar 1.5). Bila sisi

primer diberi tegangan, akan menghasilkan arah tegangan induksi seperti ditunjukkan

arah panah. Terminal H1 mempunyai polaritas yang sama dengan L1 yaitu positif (+),

sedangkan H2 polaritasnya sama dengan L2 (-).

Gambar 1.5 Penentuan Polaritas Transformator

Posisi polaritas seperti tersebut diatas disebut dengan polaritas pengurangan,

sebaliknya jika polaritas H1 (+) = L2 (+) dan H2 (-) = L1 (-), akibat cara melilit

kumparan sekunder sebaliknya dari kondisi pertama, maka disebut polaritas

penjumlahan.

Penentuan polaritas seperti tersebut dijelaskan diatas bisa diketahui dengan

cara melakukan pengukuran tegangan sebagai berikut, bila :

- VaVH disebut polaritas penjumlahan.

b. Pengujian Transformator Tanpa Beban

Pada saat sisi sekuder dari transformator tidak diberi beban (Gambar 1.6),

tegangan sisi primer hanya akan mengalirkan arus pada rangkaian primer yang terdiri

dari impedansi bocor primer Z1 = R1 + JX1 Karena umumnya Z1 jauh lebih kecil dari

Zm , maka Z1 biasa diabaikan tanpa menimbulkan suatu kesalahan yang berarti,

rangkaian ekuivalennya (Gambar 1.7).

Pada umumnya percobaan beban nol dilakukan dengan alat ukur diletakkan di

sisi tegangan rendah dengan besarnya tegangan yang diberikan sama dengan tegangan

nominalnya. Hal ini dilakukan dengan pertimbangan sebagai berikut :

- Bekerja pada sisi tegangan tinggi lebih berbahaya ;

- Alat-lat ukur tegangan rendah lebih mudah didapat.

Dari hasil penunjukkan alat alat ukur didapat nilai sebagai berikut :

I0 = IC2 + Im

2

P0 = V1. I0 . Cos 0

IC = I0 . Cos 0

Im = I0 . Sin 0

RC = = V0 V0

2

P0

V0

IM

IC

RC =

Gambar 1.6 Rangkaian Percobaan Beban Nol

Maka diagram vector beban nolnya dapat dilukiskan sebagai berikut

Gambar 1.6 Rangkaian ekuivalen dan vector beban nol

C. Alat dan Bahan

a. Transformator 1 fasa 110/220 V, 1 KVA 1 buah

b. AVO meter 1 buah

c. Testpent 1 buah

d. Tang Ampere 1 buah

e. Amperemeter 1 buah

f. Voltmeter 1 buah

g. Wattmeter 1 buah

h. Trafo Regulator 1 buah

i. MCB 1 buah

j. Kabel penghubung 1 buah

D. LangkahKerja

a. Mengukur tahanan kumparan primer dan kumparan sekunder

1. Persiapkan alat dan bahan yang diperlukan

2. Putar AVO meter padaposisi Ohmmeter

3. Lakukan pengkalibrasian pada AVOmeter

4. Pilih Ohmmeter diskala yang paling terkecil

5. Ukur ujung-ujung kumparan primer transformator dengan pencolok dari

AVOmeter. Perhatikan gambar berikut :

Terminal 0 VTerminal 0 V

Terminal 220 V

Terminal 110 V

Np Ns

Inti

Pengukuran tahanan kumparan primer dan

kumparan sekunder

6. Hitung nilai tahanan yang ditunjukkan oleh jarum Ohmmeter

7. Catat hasil pengukuran pada tabel yang telah disediakan

8. Lakukan pengujian pada kumparan sekunder

9. Ulangi langkah yang sama seperti pengukuran tahanan pada kumparan primer

b. Mengukur tahanan isolasi transformator

1. Perhatikan gambar dibawah ini :

Terminal 0 V Terminal 0 V

Terminal 220 VTerminal 110 V

Np Ns

Inti

Pengukuran tahanan kumparan primer

dengan kumparan sekunder

2. Lakukan pengkalibrasian AVOmeter

3. Putar AVOmeter pada posisi Ohmmeter dan diskala yang terkecil lakukan seperti

yang telah di tunjukkan gambar

4. Catat hasil pengukuran pada tabel yang telah disediakan

5. Lakukan pengujian tahanan isolalasi berikutnya dan perhatikan gambar dibawah

ini :

Terminal 0 V Terminal 0 V

Terminal 220 VTerminal 110 V

Np Ns

Inti

Pengukuran tahanan kumparan primer

dengan inti transformator

6. Ulangi langkah 2, langkah 3 dan langkah 4 pada pengujian tahanan isolasi

7. Lakukan pengujian tahanan isolalasi berikutnya dan perhatikan gambar dibawah

ini :

Terminal 0 V Terminal 0 V

Terminal 220 VTerminal 110 V

Np Ns

Inti

Pengukuran tahanan kumparan sekunder

dengan inti transformator

8. Ulangi langkah 2, langkah 3 dan langkah 4 pada pengujian tahanan isolasi

c. Menentukan jenis polaritas transformator

1. Perhatikan gambar dibawah ini :

Terminal 0 V Terminal 0 V

Terminal 220 VTerminal 110 V

Np Ns

Inti

220 VAC

50 HzTransformator

Asut

Percobaan polaritas

transformator

2. Rakitlah rangkaian sesuai dengan gambar yang telah disediakan

3. Perhatikan tulisan penunjuk nilai tegangan dibagian primer. Bila tertulis angka 0

(nol) maka mendapatkan sumber tegangan netral dan bila tertulis 110 maka

mendapatkan inputan tegangan 110 VAC dari jala-jala listrik. Namun bila

tegangan masukkan sebesar 220 VAC maka masukkan tegangan pada terminal

trafo yang bertuliskan 220 V

4. Cek kembali rangkaian dan pastikan sambungan-sambungan listrik agar tidak

mudah lepas

5. Beri tegangan nominal 110 V atau 220 V pada transformator sesuai terminal yang

disambungkan

6. Periksa keluaran sekunder transformator dengan menggunakan testpen. Bila

terminal transformator yang bertuliskan angka tegangan tertinggi saat ditest

penujungnya menyalakan lampu indicator didalam tespent maka trafo tersebut

jenis transformator subtactif. Namun bila terminal transformator yang bertuliskan

angka terendah saat ujungnya menyalakan lampu indicator didalam testpen maka

trafo tersebut jenis transformator addictive

7. Catat hasil pengujian pada tabel yang disedikan

8. Matikan sumber listrik bila pengujian dianggap selesai

d. Mengukur rugi besi pada transformator

1. Perhatikan gambar dibawah ini :

Terminal 0 V Terminal 0 V

Terminal 220 VTerminal 110 V

Np Ns

Inti

A

V V220 VAC50 Hz

Transformator

Asut

Percobaan transformator

tanpa beban

2. Rakitlah rangkaian sesuai dengan gambar yang telah disediakan. Untuk

pemasangan tang Ampere hanya dikalungkan pada kabel bertegangan (bukan

netral) yang terhubung dengan kumparan primer dan jala-jala

3. Perhatikan tulisan penunjuk nilai tegangan dibagian primer. Bila tertulis angka 0

(nol) maka mendapatkan sumber tegangan netral dan bila tertulis 110 maka

mendapatkan inputan tegangan 110 VAC dari jala-jala listrik. Namun bila

tegangan masukkan sebesar 220 VAC maka masukkan tegangan pada terminal

trafo yang bertuliskan 220 V

4. Cek kembali rangkaian dan pastikan sambungan-sambungan listrik tidak mudah

lepas

5. Beri tegangan nominal 110 V atau 220 V pada transformator sesuai terminal yang

disambungkan

6. Hitung hasil pengukuran yang ditunjukkan oleh alat ukur

7. Catat hasil pengukuran pada tabel yang telah disediakan

8. Matikan sumber listrik bila pengujian dianggap selesai

e. Lakukan analisa percobaan sesuai dengan percobaan dan hasil yang telah didapat.

E. Data hasil percobaan

a. Pengujian tahanan kumparan primer dan kumparan sekunder

- Tahanan kumparan primer = 4, 8

- Tahanan kumparan sekunder = 1, 2

b. Pengujian tahanan isolasi transformator

- Kumparan primer Kumparan sekunder = tidak terbaca

- Kumparan primer Inti trafo = tidak terbaca

- Kumparan sekunder-Inti trafo = tidak terbaca

c. Polaritas transformator = Substractive

d. Mengukur Rugi Besi

- Vp (Tegangan Terminal Primer) = 120 V

- Vs (Tegangan Terminal Sekunder) = 235 V

- I0(Arus Beban Nol) = 0, 33 A

- W = - W (Jika tersedia)

H. KeselamatanKerja

a. Perhatikan keamanan kerja anda selama praktikum, baik pakaian, alat-alat kerja

maupun instalasi yang anda rangkai

b. Teliti ulang rangkaian sebelum tegangan di ON kan

c. Jangan mengantuk

I. Daftar Pustaka