PRAKTIKUM MESIN LISTRIK 1

PERCOBAAN IV

PENGUJIAN IMPEDANSI BEBAN TRANSFORMATOR

I. Tujuan

Mahasiswa memahami cara menguji impedansi beban transformator secara benar

Mahasiswa memahami cara menguji arus beban dan sudut phasanya

Mahasiswa mampu menghtung nilai parameter resistansi dan reaktannsi beban

II. Peralatan yang Digunakan

Variac satu fasa

Voltmeter AC

Ampermeter AC

Cosphi meter

Transformator

Kabel/Konektor

Beban neon, lampu pijar dan capasitor

III. Teori Dasar

Semua parameter yang ada di sisi sekunder dipindah ke sisi primer seperti yang

ditunjukkan pada gambar berikut

Z1 = R1 + jx1

Z’2= R’

2+ jx;2

= R2 /a2+ jx2/ a2

V’2= V2/a

I’2=ai2

Zo=Rw//JXm

I1=I0+I’2

Z’l=Zl/a2

Alur menentukan Zin

Zs=Z’02+Zl

Zin=Zp+Z1 Zp=Zs//Zo

Power factor input

PF=arc tan Xin/Rin

Arus input

Iin=Vin/Zin

Daya semu

Sin=Vin xIin

Daya aktif input

Pin=Vin xIinCos θ

Daya reaktif input

Qin=Vin xIinsin θ

Zin=Rin+ JXin

Dimana :

Xin = Reaktansi input

Rin = Resistansi input

Zin = Impedansi input

IV. Langkah – langkah percobaan

1. Siapkan peralatan yang dibutuhkan percobaan ini dan pastikan semua peralatan

yang dibutuhkan dalam kondisi siap pakai

2. Pastikan semua sumber listrik dalam keadaan off semua

3. Lakukan merangkai rangkaian yang ditunjukkan pada rangkaian percobaan

yang akan kita lakukan

4. Kalau sudah selesai merangkai laporkan kepada Dosen pengampu praktikum

untuk memeriksa rangkaian saudara

5. Setelah selesai dicekoleh dosen pengampu dan yakinlah bahwa rangkaian

tersebut sudah benar masukkan steker variac ke stop kontak dan gunakan beban

lampu neon

6. Naikkan tegangan AC sampai volt meter pada sisi sekunder menunjukkan 180

volt selanjutnya catat yang ditunjukkan amper meter AC dan cosphi masukkan

ke dalam table yang sudah tersedia

7. Ulang step by step menaikan tegangan 190 volt, 200 volt, 210 volt dan 220 volt

masukkan kedalam table 1 yang sudahtersedia

8. Lakukan langkah 6 dan langkah 7 dengan mengganti beban lampu neon +

capasitor dan masukkan datanya ke dalam table 2

9. Lakukan langkah 6 dan 7 dengan mengganti beban lampu pijar dan masukan

datanya ke dalam table 3

10. Praktikum telah selesai dan lepaskan stiker yang terhubung ke stop kontak

selanjutnya lepas semua konektor yang menghubungkan rangkaian percobaan

saudara

11. Kembalikan semua modul dan peralatan yang saudara gunakan percobaan pada

tempatnya

12. Buat laporan sementara dan selanjutnya tanda tangan ke dosen pengampu

13. Praktikum telah selasai dan bias meninggalkan ruang praktikum.

V. Rangkaian percobaan

VI. Tabel Hasil Percobaan

A. Dengan Lampu Pijar

V2 I2 (A) Cos

180

190

200

210

220

0,06

0.06

0.07

0.07

0.075

1

1

1

1

1

B. Dengan Lampu Neon, tanpa C

V2 I2 (A) Cos

180

190

200

210

220

0.27

0.3

0.34

0.36

0.38

0.94

0.94

0.92

0.9

0.88

C. Dengan Lampu Neon, dengan C

V2 I2 (A) Cos

180

190

200

210

220

0.14

0.14

0.15

0.16

0.17

1

1

1

1

1

VII. Hasil Analisa

A. Dengan Lampu Pijar

P = VI cosθ

V=IR

P = I2Rcosθ

R = P

I 2 cosθ

R = V / I

R1 = 180 / 0.06 = 3 kΩ

R2 = 190 / 0.06 = 3,16 kΩ

R3 = 200 / 0.07 = 2,85 kΩ

R4 = 210 / 0.07 = 3 kΩ

R5 = 220 / 0.075 = 2,93 kΩ

VIII. Analisa

1. Lampu pijar saat dilakukan uji ternyata mengoutputkan cosθ =1 atau sangat

mendekati nilai 1.

2. Lampu Neon murni saat dilakukan uji ternyata mengoutputkan cosθ<1 (sangat

kurang dari 1)

3. Saat lampu neon diberi Capasitor Bank ternyata mengoutputkan cosθ =1

(mendekati nilai 1)

IX. Kesimpulan

Setelah melakukan percobaan Pengujian Impedansi Beban Transformator dapat

ditarik beberapa kesimpulan..

Rangkaian pengganti untuk lampu pijar bisa dibuat hanya dengan R murni

karena nilai dari cos θ =1.

Sedangkan rangkaian pengganti untuk lampu neon adalah menggunakan R dan

XL yang diseri, hal ini dikarenakan saat uji Neon(murni) nilai dari cosθ<1 dan

sifatnya mendahului. Sifat mendahului tersebut merupakan sifat dari inductor.

Untuk menetralkan nilai dari cosθ yang turun digunakan lawan dari inductor

yaitu Capasitor yang sifatnya memundurkan arus sehingga saat resonansi

maka akan terjadi nilai cosθ =1.

X. Lampiran

PRAKTIKUM MESIN LISTRIK 1

PERCOBAAN V

TES PEMBEBANAN TRANSFORMATOR SATU PHASA

I. Tujuan

1. Mahasiswa memahami cara menguji efisiensi Transformator secara benar

2. Mahasiswa memahami cara efisiensi pada transformator dan efisiensi DC pada

Transformator

3. Mahasiswa mampu menghitung efisiensi transformator berbeban

II. Alat dan Bahan

1. Sumber satu phasa

2. Variac satu phasa

3. Voltmeter AC

4. Amperemeter AC

5. Cosphimeter

6. Transformator

7. Kabel/konektor

8. Beban lampu pijar

9. Beban motor DC modul rangkaian penyearah

III. Teori Dasar

Efisiensi transformator didefinisikan sebagai perbandingan antara daya listrik

keluaran dengan daya listrik yang masuk pada transformator. Pada transformator

ideal efisiensinya 100% ,tetapi pada kenyataannya efisiensi transformator selalu

kurang dari 100% .Hal ini terjadi karena sebagian energi terbuang menjadi panas

atau energi bunyi .

ɳ = Pout / Pin x 100%

ɳ = Pout/(Pout+Plosses) x 100%

Ploss = Pin – Pout watt

Note :

Makin tinggi effisiensi transformator tersebut maka makin baik kualitas

transformator dan sebaliknya

IV. Langkah-Langkah Percobaan

1. Siapkan peralatan yang dibutuhkan percobaan ini dan pastikan semua

peralatan yang dibutuhkan dalam keadaan siap pakai

2. Pastikan senua sumber listrik yang digunakan dalam keadaan off

3. Lakukan merangkai rangkaian yang tunjukkan pada rangkaian percobaan

yang akan kita lakukan

4. Kalau sudah selesai merangkai laporkan ke dosen pengampu praktikum

untuk memeriksa rangkaian saudara

5. Setelah selesai dicek oleh dosen pengampu dan yakinlah bahwa rangkaian

tersebut sudah benar masuk steker variac ke stopkontak dan gunakan

beban lampu neon

6. Naikan tegangan AC sampai voltmeter pada sisi sekunder menunjukkan

220 V , selanjutnya catat yang ditunjukkan Amperemeter AC dan cosphi

masukan ke dalam tabel yang sudah tersedia dengan beban

7. Ulangi dengan step by step turunkan tegangan 210 volt , 200 volt , 190

volt dan 180 volt masukan ke dalam tabel 1 yang sudah tersedia

8. Lakukan langkah 6 dan langkah 7 dengan mengganti beban lampu neon

dan masukan datanya ke dalam tabel 2

9. Lakukan langkah 6 dan langkah 7 dengan mengganti beban lampu neon +

capasitor dan masukan datanya ke dalam tabel 3

10. Praktikum telah selesai dan lepaskan steker yang terhubung ke stopkontak

selanjutnya lepas semua konektor yang menghubungkan rangkaian

percobaan saudara. Kembalikan semua modul dan peralatan yang saudara

gunakan percobaan pada tempatnya

11. Buat laporan sementara dan selanjutnya mintakan tanda tangan ke Dosen

Pengampu Praktikum selesai dan bisa meninggalkan ruang praktikum

V. Rangkaian Percobaan

VI. Tabel Hasil Percobaan

Data Hasil percobaanTanpaKapasitor

V1 I1 P1 V2 I2 P2 Beban

102 3.4 190 220 1.45 170 Lampu Pijar

+

Motor

+

Lampu TL

98 3 170 210 1.25 145

94 2.5 150 200 1.05 120

90 2,2 120 190 0.9 110

84 1.9 110 180 0.6 90

Tabel percobaan dengan Kapasitor

V1 I1 P1 V2 I2 P2 Beban

102 2,9 190 220 1,12 170 Motor +

LampuPijar

+ Lampu TL

+ Kapasitor

98 2,5 170 210 1 150

94 2,1 140 200 0,7 130

90 1,8 130 190 0,4 110

84 1,5 110 180 0,2 90

VII. Analisa

- Menghitung Rugi Total Transormator :

Ploss = P1 – P2

- Hitung Efisiensi transformator 1 phasa

ɳ = P2/ P1 x 100%

Data Hasil percobaan Beban lampu Pijar

Ploss = 115 – 90 = 25 W Eff = 90/115 x 100% = 78,26 %

Ploss = 105 – 80 = 25 W Eff = 80/105 x 100 % = 76,19 %

Ploss = 95 – 75 = 20 W Eff = 75/95 x 100% = 78,94 %

Ploss = 200– 175 = 20 W Eff = 175/200 x 100% = 87,5 %

Ploss = 80 – 60 = 20 W Eff = 60/80 x 100% = 60 %

Tabel percobaan dengan beban Motor AC 1 Phasa

Ploss = 235 – 200 = 35 W Eff = 200/235 x 100% = 85,10

%

Ploss = 220 – 190 = 30 W Eff = 190/220 x 100% = 86,36

%

Ploss = 210 – 180 = 30 W Eff = 180/210 x 100% = 85,71

%

Ploss = 198 – 170 = 28 W Eff = 170/198 x 100% = 85,85

%

Ploss = 185 – 152 = 33 W Eff = 152/185 x 100% = 82,16

%

Tabel percobaan dengan beban Motor AC 1 Phasa + Kapasitor

Ploss = 245 – 210 = 35 W Eff = 210/245 x 100% = 85,71

%

Ploss = 242,5 – 200 = 42,5 W Eff = 200/242,5 x 100% = 82,47

%

Ploss = 230 – 187 = 43 W Eff = 187/230 x 100% = 81,30

%

Ploss = 198 – 170 = 28 W Eff = 170/198 x 100% = 85,85 %

Ploss = 185 – 160 = 25 W Eff = 160/185 x 100% = 86,48

%

Berdasarkan data-data yang telah dan didapatkan dan perhitungan yang telah

dilakukan , dapat dianalisa bahwa apabila bebannya lampu pijar maka

effisiensinya lebih rendah daripada bebannya motor . Hal ini dikarenakan pada

lampu pijar , memerlukan energi untuk memanaskan filamen terlebih dahulu ,

setelah filamen panas lampu pijar baru bisa menyala , jadi energinya sedikit

terbuang untuk memanaskan filamen tersebut .

Pada penggunaan beban motor AC 1 fasa dengan dan tanpa kapasitor ,

effisiensi labih besar pada beban dengan menggunakan kapasitor , karena

kapasitor disini berfungsi untuk memperbaiki faktor kerja , sehingga

effisiensinya lebih besar .

VIII. Kesimpulan

Pada transformator ideal efisiensinya 100% ,tetapi pada kenyataannya efisiensi

transformator selalu kurang dari 100% .Hal ini terjadi karena sebagian energi

terbuang menjadi panas atau energi bunyi .

IX. Lampiran

PRAKTIKUM MESIN LISTRIK I

PERCOBAAN IX

TEST BEBAN NOL DAN HUBUNG SINGKAT TRANSFORMATOR TIGA

PHASA HUBUNGAN ∆-∆

I. Tujuan

1. Untuk memahami cara menguji beban nol transformator tiga fasa

hubungan ∆-∆

2. Untuk mengetahui besarnya rugi inti besi transformator tiga fasa

hubungan ∆-∆

3. Mampu memahami cara menentukan parameter beban nol

transformator tiga fasa hubungan ∆-∆

4. Mengetahui metode pengukuran rugi inti besi transformator tiga phasa

hubungan ∆-∆

II. Teori Dasar :

Tes hubung singkat 3 fasa hubungan ∆-∆

PϕSC = PSC / 3

VϕSC = SSC

IϕSC = ISC / √3

Tes beban nol transformator tiga fasa

ZSC = V φSCI φSC

= √3V OCI SC

Cos θ OC = POC

√3V OC IOC

RSC = PSCI 2SC

= PSCφI 2φSC

=

PSC

( I2SC

√3 )2

X SC = √Z2SC

−R2SC

III. Peralatan Yang Digunakan

1. Sumber tiga phasa hubungan delta

2. Auto trafo 1 buah

3. Volt meter AC 1 buah

4. Trafo tiga phasa 1 buah

5. Ampere meter AC 1 buah

6. Watt meter tiga phasa 1 buah

7. Cos Phi meter 1 buah

8. Kabel konektor secukupnya

IV. Rangkaian Percobaan :

Tes beban nol

Tes hubung singkat

V. Langkah Kerja :

1. Menyiapkan peralatan yang diuji, alat ukur dan kabel yang akan

digunakan untuk percobaan ini.

2. Rangkai seperti gambar rangkaian diatas

3. Pastikan bahwa sumber AC 220 volt dalm keadaan siap digunakan

4. Melapor kepada dosen pengampu praktikum untuk mengecek

rangkaian yang telah kita rangkai

5. Setelah dipastikan siap oleh dosen pengampu praktikum, lakukan

percobaan secara step by step seperti yang telah ditunjukkan dalam

tabel percobaan.

6. Catat hasil pengukuran dari alat ukur yang digunakan dalam percobaan

kedalam tabel yang telah disediakan

7. Setelah itu lepas rangkaian dan lanjutkan percobaan

8. Pastikan sumber AC 220 dalam keadaan mati (off)

9. Naikkan tegangan V1 sampai pada tegangan 120 V. Catat VSC, ISC, PSC,

dan keterangan kondisi beban.. Kemudian masukkan dalam tabel yang

telah disediakan

10. Setelah praktikum selesai, lepas semua kabel yang menghubungkan

tiap peralatan, kemudain kembalikan semua modul yang digunakan

11. Buat laporan sementara percobaan dan minta tandatangan kepada

dosen pengampu

12. Praktikum telah selesai, dan seluruh mahasiswa boleh meninggalkan

ruang praktikum

VI. Tabel Percobaan :

1. Test beban nol transformator tiga phasa hubungan ∆ - ∆

No Vo (Volt) Io (ampere) Cos θ Bersifat

1 240 0,355 0,54 lagging

2 230 0,31 0,58 lagging

3 220 0,27 0,6 lagging

4 210 0,24 0,64 lagging

5 200 0,22 0,66 lagging

2. Test hubung singkat transformator tiga phasa hubungan ∆ - ∆

No Vsc (Volt) Isc (ampere) Psc keterangan

1 5,54 8,2 75 -

2 4,71 7 50 -

3 4,65 6 40 -

4 3,82 5 30 -

5 3,41 5 19 -

VII. Analisa Data

Pada praktikum ini mengenai hubungan delta – delta suatu transformator.

Disini diketahui bahwa kita menggunakan dua buah transformator yang

dihubungkan delta.

Dilakukan dua percobaan yakni yang pertama Test beban nol

transformator tiga phasa hubungan ∆ - ∆. Disini dengan rangkaian yang

ada, kita mendeteksi arus yang mengalir dalam suatu rangkaian tersebut

dengan mengubah ub ah tegangan sumbernya. Dari situ pula akan

diketahui nilai cos phinya. Leading ataukan lagging. Dan dapat dipastikan

kondisi rangkaian ialah lagging sebesar 0,5 hingga 0,68.

VIII. Kesimpulan

Dalam praktikun test beban nol pada hubungan delta delta diketahui bahwa

semakin turun nilai tegangan sumber, maka arus juga akan turun dan

kondisi rangkaian ialah lagging dari 0,54 hingga 0,68.

LAMPIRAN