PRAKTIKUM TEKNIK TENAGA LISTRIKTRANSFORMATOR TANPA BEBAN

Kelas LT-2DKELOMPOK 1 :Almira Haedy M (01)Aris Setyawan (02)Binti Latifatul M(03)Dhimas Rizky F(04)

PROGRAM STUDI TEKNIK LISTRIK JURUSAN TEKNIK ELEKTROPOLITEKNIK NEGERI SEMARANG2015I. TUJUANSetelah melaksanakan praktek ini, mahasiswa dapat :a. Menentukan besarnya rugi inti / rugi besi.b. Menjelaskan rugi besi dan rugi histeris dan rugi arus pusar (eddy current).c. Menentukan konstanta Ro dan Xo.

II. PENDAHULUANTransformator dalam keadaan tidak berbeban (beban nol) akan mengambil arus dari jala-jala. Arus itu terdiri atas arus yang bersifat resistif berupa rugi inti dan arus yang bersifat induktif untuk membangkitkan fluksi magnet.Rugi inti trafo dapat dibedakan atas rugi histerisis dan rugi arus pusar. Rugi histerisis disebabkan oleh terjadinya gesekan antara molekul-molekul logam inti dalam usaha menyesuaikan diri dengan perubahan arah fluksi magnet. Ph = Kh . f . Bm . XKeterangan : Ph = rugi histerisis (watt) Kh = konstanta yang tergantung bahan dan dimensi inti Bm = kerapatan fluksi maksimum f = frekuensi (hertz) X = faktor steinmetz tergantung macam bahan (1,6 s/d 2,0)

Rugi arus pusar disebabkan oleh adanya aliran arus induksi dalam logam inti.

Pe = Ke .f 2. Bm2Keterangan :Pe= rugi arus pusar (watt) Ke= konstanta yang tergantung bahan dan dimensi inti Bm= kerapatan fluksi maksimum f = frekuensi (hertz)

Dengan melaksanakan percobaan 2 frekuensi yang berlainan , dapat diperoleh pemisahan rugi inti menjadi rugi histeresis dan rugi arus pusar.

Gambar 6.1. Konstanta Transformator Ro dan Xo

Rangkaian pengganti transformator tanpa beban adalah sebagai berikut :

Gambar 6.2. Rangkaian Percobaan Trafo Tanpa Beban

Daya masuk : P = V1 . Io . cos Arus resistif berupa rugi inti : Ihe = Io cos Arus induktif pembangkit fluksi : Ix = Io sin Ro = V1 / IheXo = V1/ Ix

III. ALAT DAN BAHAN

Tabel 3.1 Alat Dan Bahan1. VACPS 220V1 buah2. Transformator 1 fasa1 buah3. Multimeter analog1 buah4. Multimeter digital1 buah5. Wattmeter 1 buah6. Kabel Jumper20 buah

IV. GAMBAR RANGKAIAN

VACPSTrafo 1 fasa Gambar 6.3. Trafo 2 belitan tanpa beban

Gambar 6.4. Trafo Auto trafo tanpa beban

Gambar 6.5 Foto percobaan Trafo tanpa beban

V. LANGKAH KERJA

a. Percobaan Trafo 2 belitan tanpa beban.1) Memastikan alat dan bahan yang digunakan dalam keadaan baik dan tidak rusak, lalu merangkai peralatan seperti pada gambar rangkaian.2) Mengatur ACPS sebesar 220 V.3) Mengukur besarnya arus I dan daya P.4) Mencatat hasil pengamatan dalam tabel.b. Percobaan Trafo Auto tanpa beban.1) Memastikan alat dan bahan yang digunakan dalam keadaan baik dan tidak rusak;2) Mengetes kutub (pole) auto trafo untuk menentukan kutub positif + dan negatif- pada keluaran trafo (TR) dengan cara sbb :

Gambar 6.5. Tes Kutub /Pole 1Tabel 6.1. Polaritas 1V1V2V3Ket

10025125V3 = V1 + V2

Gambar 6.6. Tes Kutub/ Pole 2

Tabel 6.2. Polaritas 2V1V2V3Ket

1002575V3 = V1 V2

3). Setelah melaksanakan tes pole, lalu memilih posisi pole seperti tes pole ke-2, tanda + berada diatas dan - dibawah, sehingga rangkaian trafo auto seperti pada gambar rangkaian untuk percobaan trafo auto.4). Mengatur ACPS sebesar 220 V.5). Mengukur besarnya daya dan arus.6). Mencatat hasil pengamatan pada tabel.

VI. LEMBAR KERJATabel 6.3 Trafo 2 Belitan tanpa beban TrafoFrekuensiTeganganDayaArus

2000VA 220V/48V50 Hz220V75 W0,7 A

50VA 220/48V50 Hz220V25 W37,8 mA

Tabel 6.4 Trafo Auto tanpa bebanTrafoFrekuensiTeganganDayaArus

50VA 220V/48V50 Hz220V35 W122 mA

VII. ANALISA

Berdasarkan percobaan di atas dapat diketahui bahwa pada suatu transformator terdapat rugi-rugi inti trafo . Rugi inti trafo merupakan rugi-rugi yang terjadi pada inti trafo inti besi yang disebut dengan iron losses yang terdiri dari rugi histerisis dan rugi arus pusarRugi histerisis diakibatkan oleh terjadinya gesekan antara molekul-molekul logam inti dalam usaha menyesuaikan diri dengan perubahan arah fluksi magnet sedangkan rugi arus pusar disebabkan oleh adanya aliran arus induksi dalam logam inti.Dan dari hasil tabel diketahui bahwa, arus tabel 6.4 lebih besar daripada tabel 6.3 dikarenakan karena perbedaan penggunaan trafo yang dipakai selama praktik. Dalam praktik tabel 6.3 menggunakan trafo dengan spesifikasi 2000VA 220 V/48 V sedangkan pada tabel 6.4 menggunakan trafo dengan spesifikasi 50VA 220 V/ 48 V dan juga pada gambar rangkaian autotrafo tanpa beban dan trafo 2 belitan tanpa beban konfigurasinya masing masing berbeda yang mengakibatkan nilai dari daya dan arus kedua rangkaian tersebut berbeda. Pada percobaan trafo 2 belitan 50VA 220 V/ 48 V rugi dayanya kecil dikarenakan rugi yang terdapat pada trafo tersebut lebih kecil dibandingkan trafo 2000VA 220 V/48V. Untuk percobaan auto trafo, sebelum praktikum, harus dicari terlebih dahulu polaritasnya dengan uji test pole sesuai gambar 6.5 dan 6.6.

VIII. PERTANYAAN DAN TUGAS1) Tentukan dan jelaskan rugi inti, rugi histerisis, dan rugi arus pusar.2) Tentukan dan jelaskan konstanta Ro dan Xo.3) Jelaskan hubungan rugi inti dengan volume inti trafo dan daya VA trafo.4) Jelaskan perbedaan rugi inti dari trafo 2 belitan dengan auto trafo.5) Berikan kesimpulan.

JAWABAN1. Rugi inti pada trafo dibedakan menjadi dua yaitua). rugi histerisis yaitu disebabkan oleh terjadinya gesekan antara molekul molekul logam inti dalam usaha menyesuaikan diri dengan perubahan arah fluksi magnet.b). rugi arus pusar adalah aliran arus induksi dalam logam inti yang dipengaruhi oleh factor konstanta bahan dimensi inti ( Ke) , kerapatan fluksi maksimum ( Bm ) dan frekuensi (Hz).

2. R0 adalah ketika tegangan primer per arus resistif yang berupa rugi inti X0 adalah ketika tegangan yang mengalir pada trafo primer per arus induktif pembangkit fluksi

3. Ihe = Io cos qIhe = 18,76 x 0.85 = 15.945

Ro = V1/Ihe = 220/15.95 =13,794. Arus yang mengalir pada rangkaian trafo auto tanpa beban jauh lebih besar daripada yang dihasilkan pada rangkaian trafo 2 belitan.

IX. KESIMPULAN Arus yang mengalir sebelum melalui trafo pada rangkaian trafo tanpa beban lebih kecil daripada arus pada trafo yang berbeban. Pada rangkaian trafo tanpa beban daya yang terukur adalah rugi besi trafo Semakin kecil kapasitas trafo, arus yang dihasilkan lebih besar. Arus yang dihasilkan pada rangkaian trafo auto tanpa beban lebih besar daripada yang dihasilkan pada rangkaian trafo 2 belitan untuk kapasitas trafo yang sama. Transformator dalam keadaan tidak berbeban (beban =0) akan mengambil arus dari jala-jala. Arus jala-jala terdiri dari arus resistif dan induktif. Uji polaritas digunakan untuk menentukan arah belitan dari belitan sekunder terhadap primer. Hasil tersebut dignakan untuk membuat rangkaian ototrafo dengan menghubungkan belitan primer dan sekunder sesuai polaritas

A

W

V

Power supply AC

W

V

A

I

220 V

VACPS

V1

V3

V2

220 V

0 220V

V1

V3

V2

220 V

0 220V

P/f

[W/HZ]

t1

t2

Ke.f.Bm2 = rugi arus pusar

f

Xh.Bmx = rugi histerisis f

F (Hz)

R1

x1

R1

X2

Io

Ix

I he

X2

R0

V1