LEMBAR PENILAIAN

87
LEMBAR PENILAIAN Judul Percobaan : Pemisahan Rugi Inti Trafo 1 Fasa Pengujian Berbeban Trafo Pengujian Polaritas Transformator Auto Transformator 1 Fasa No. Percobaan : 5,6,7,8 Nama Praktikan : Sandro Manurung Nama Partner : Denny Fernando sitorus Lindsay Delareth Rumapea Maruli Tua Sinaga Kelas : EL – 4A Kelompok : E Tanggal Percobaan : 01 juli 2014 Tanggal Penyerahan : 08 juli 2014 Instruktur : N. Banu Syahputra, MT Nilai : Politeknik Negeri Medan i

Transcript of LEMBAR PENILAIAN

LEMBAR PENILAIAN

Judul Percobaan : Pemisahan Rugi Inti

Trafo 1 Fasa

Pengujian Berbeban Trafo

Pengujian Polaritas

Transformator

Auto Transformator

1 Fasa

No. Percobaan : 5,6,7,8

Nama Praktikan : Sandro Manurung

Nama Partner : Denny Fernando sitorus

Lindsay Delareth Rumapea

Maruli Tua Sinaga

Kelas : EL – 4A

Kelompok : E

Tanggal Percobaan : 01 juli 2014

Tanggal Penyerahan : 08 juli 2014

Instruktur : N. Banu Syahputra, MT

Nilai :

Politeknik Negeri Medan i

DAFTAR ISI

LEMBAR PENILAIAN...............................................i

DAFTAR ISI....................................................iiPEMISAHAN RUGI INTI TRANSFORMATOR..............................1

1 FASA.........................................................11. Tujuan Percobaan............................................1

2. Pendahuluan.................................................13. Alat dan Bahan yang Dibutuhkan..............................3

4. Rangkaian Percobaan.........................................45. Prosedur Percobaan, Tugas dan Pertanyaan................4

6. Tabel Evaluasi..............................................57. Jawaban...................................................6

8. Analisis....................................................99. Kesimpulan.................................................11

PEMBEBANAN TRANSFORMATOR 1 PHASA..............................121. Tujuan Percobaan...........................................12

2. Pendahuluan................................................123. Alat dan Bahan yang Dibutuhkan.............................15

4. Rangkaian Percobaan........................................165. Langkah Percobaan, Tugas dan Pertanyaan....................17

6.Tabel Evaluasi..............................................187.Jawaban.....................................................19

8.Analisis....................................................229.Kesimpulan..................................................27

PENGUJIAN POLARITAS TRANSFORMATOR.............................281. Tujuan Percobaan.........................................28

2. Pendahuluan..............................................28

Politeknik Negeri Medan ii

3. Alat Dan Bahan Yang Dibutuhkan...........................28

4. Gambar Rangkaian.........................................295. Tugas Dan Pertanyaan.....................................29

7. Analisa..................................................311. Tujuan Percobaan.........................................33

2. Pendahuluan..............................................333. Alat dan Bahan yang Dibutuhkan...........................34

4. Rangkaian Percobaan......................................35Rangkailah konstruksi autotrafo dibawah ini.................35

5. Langkah Kerja............................................366. Tabel Evaluasi...........................................37

ANALISA.....................................................38JAWABAN PERTANYAAN............................................39

KESIMPULAN....................................................43

Politeknik Negeri Medan iii

PEMISAHAN RUGI INTI TRANSFORMATOR 1 FASA

1. Tujuan Percobaan

Pada akhir percobaan diharapkan praktikan dapat :

Menghitung rugi hysterisis dan arus pusar (Eddy

Current) secara terpisah.

Menjelaskan pengaruh frekuensi terhadap rugi inti

transformator.

Menjelaskan pengaruh arus beban terhadap rugi inti.

2. Pendahuluan

Pada rugi inti sebuah transformator atau disebut juga

rugi besi bergantung dari frekuensi dan rapat fluksi

maksimum, dengan volume dan ketebalan bahan inti yang

telah ditentukan. Untuk mengetahui dan menghitung rugi

inti sebuah transformator maka dilakukan percobaan test

atau pengujian rangkaian terbuka dan rangkaian tanpa

beban.

Rugi inti sebuah transformator terdiri dari rugi

hysteresis dan rugi arus pusar (eddy current) atau dapat

dituliskan dengan formula :

.................................(1)

Politeknik Negeri Medan 1

Dengan Phe adalah rugi daya inti pada transformator

yang diperoleh dari percobaan tanpa beban (open circuit

current). Dimana Ph adalah rugi hysteresis ynag terjadi

akibat gesekan antara molekul - molekul logam inti dalam

menyesuaikan diri dengan perubahan arah fluksi magnet.

Besarnya rugi hysteresis ini dapat dituliskan sebesar :

..............................(2)

Dengan :

kh = konstanta hysteresis yang bergantung pada beban

dan volume inti

Bm = rapat fluksi maksimum (Tesla)

x = faktor Stenmentz yang bergantung pada jenis

bahan nya (1,6 – 20)

f = frekuensi kerja (Hz)

Sedangkan rugi yang diakibatkan arus pusar (Pe)

terjadi akibat adanya aliran arus induksi di dalam logam

inti. Besarnya rugi inti dapat dituliskan sebagai

berikut :

..............................(2)

Politeknik Negeri Medan 2

Dengan kc = konstanta arus eddy yang tergantung pada

beban yang tebal inti. Dengan rugi inti total sebuah

transformator dapat dituliskan :

.........................(4)

Dengan melihat persamaan diatas, K1 dan K2 dapat

dicari dengan melakukan percobaan beberapa kali, dimana

dengan frekuensi yang berbeda dan nilai perbandingan atau

rasio antara tegangan dan frekuensi (V/f) masing – masing

adalah konstan maka akan diperoleh suatu kurva grafik P/f

= f (f) seperti yang terlihat pada gambar (1) dibawah ini.

Gambar 1. Kurva Grafik P/f = f (f)

Politeknik Negeri Medan 3

3. Alat dan Bahan yang Dibutuhkan

Sumber tegangan AC dengan frekuensi variabel 0 – 240

Volt : 1 buah

Transformator satu fasa

: 1 buah

Voltmeter : 1

buah

Amperemeter : 2 buah

Frekuensi meter : 1

buah

Watt meter : 1 buah

Kabel penghubung :

(secukupnya)

Politeknik Negeri Medan 4

4. Rangkaian Percobaan

Gambar 2. Rangkaian percobaan pemisahan rugi inti transformator 1fasa

5. Prosedur Percobaan, Tugas dan Pertanyaan

a. Buatlah langkah percobaan ini sesuai dengan tujuan

pengoperasian dan masalah yang dihadapi termasuk cara

pengoperasian dan pengambilan data!

b. Buatlah grafik kurva P/f = f (f)

c. Tentukan besarnya rugi hysterisis dan rugi arus pusar

dari harga-harga frekuensi pada percobaan terpisah

transfomator yang diuji.

Politeknik Negeri Medan 5

6. Tabel Evaluasi

Frekuen

si

(Hz)

P0

(Watt)

V0

(Volt)

I0

(mA)

Keterangan

25 5,8 110 65

50 12,5 220 120

Politeknik Negeri Medan 6

7. Jawaban

b) Gambar kurva P/f = f (f)

Politeknik Negeri Medan 7

c) Besar rugi hysterisis dan rugi arus pusar :

................ (1)

.............. (2)

Eliminasi persamaan (1) dan (2)

_____________________ -

Politeknik Negeri Medan 8

Sehingga nilai K1 dapat dihitung:

Sehingga rugi hysterisis dan rugi arus pusar pada masing-

masing frekuensi adalah:

Pada

Pada

Politeknik Negeri Medan 9

8. Analisis

Berdasarkan nilai pada tabel tersebut dapat dianalisis

sebagai berikut:

.......... (1)

........ (2)

Eliminasi persamaan (1) dan (2)

Politeknik Negeri Medan 10

_____________________ -

Sehingga nilai K1 dapat dihitung:

Sehingga rugi hysterisis dan rugi arus pusar pada masing-

masing frekuensi adalah:

Pada

Politeknik Negeri Medan 11

Pada

Politeknik Negeri Medan 12

9. Kesimpulan

Kesimpulan yang dapat ditarik dari percobaan tersebut

ialah :

a. Rasio rugi hysteresis konstan terhadap perubahan

frekuensi.

b. Untuk mengetahui dan menghitung rugi inti sebuah

transformator dilakukan percobaan pengujian tanpa

beban.

Politeknik Negeri Medan 13

Politeknik Negeri Medan 14

PEMBEBANAN TRANSFORMATOR 1 PHASA

1. Tujuan Percobaan

Pada akhir percobaan diharapkan mahasisiwa sebagai

praktikan dapat :

Menentukan jenis beban yang dilayani oleh

transformator.

Menghitung regulasi tegangan suatu transformator, pada

kondisi beban yang bersifat resisitif, induktif, dan

kapasitif.

Menentukan kondisi regulasi tegangan transformator

bedasasrkan rangkaian ekivalennya.

2. Pendahuluan

Regulasi tegangan suatu transformator dapat diartikan

sebagai perubahan tegangan pada terminal sekunder pada

saat kondisi transformator dibebani. Besarnya regulasi

dinyatakan dalam persen atau per-unit dari rating tegangan

sisi sekunder saat berbeban dengan faktor daya ( power

faktor ) tertentu dengan tegangan pada sisi primer dijaga

atau dianggap konstan.

Bila V2 adalah besarnya tegangan terminal sisi

sekunder pada saat beban penuh dan E2 dinyatakan sebagai

Politeknik Negeri Medan 15

besarnya tegangan terminal sisi sekunder pada saat beban

nol atau tanpa beban dengan daya tertentu, maka regulasi

tegangan dapat dinyatakan :

Regulasi tegangan per-

unit) ...................................... [2.1]

Dengan : Vn = Tegangan ranting atau nominal sekunder.

Perubahan atau penurunan tegangan pada sisi sekunder

saat dibebani dikarenakan adanya kebocoran impedansi ke

sekunder dari sisi primer atau rugi-rugi tegangan yang

disebabkan impedansi pada sisi primer dan rugi-rugi

tegangan yang disebabkan impedansi pada sisi sekunder.

Besarnya penurunan tegangan tersebut tergantung dari

besarnya beban dan faktor daya dan beban. Secara diagram

vektor dapat digambarkan sebagai berikut :

a) Beban bersifat resisitif

Gambar 1. Diagram vektor tegangan dan arus pada beban resistif

Politeknik Negeri Medan 16

b) Beban bersifat kapasitif

Gambar 2. Diagram vektor tegangan dan arus pada beban kapasitif

c) Beban bersifat induktif

Gambar 3. Diagram vektor tegangan dan arus pada beban induktif

Politeknik Negeri Medan 17

Sebagai misal, pada kondisi beban bersifat induktif,

dengan memperhatikan gambar c, regulasi tegangan pada

kondisi ini dapat dinyatakan sebesar :

Dengan :

= Tahanan ekivalen dilihat dari sisi sekunder.

= Reaktansi ekivalen dilihat dari sisi sekunder.

Politeknik Negeri Medan 18

3. Alat dan Bahan yang Dibutuhkan

Sumber tegangan arus AC/0 - 240 volt dan auto trafo

:1 buah

Transformator satu fasa 220 V/ 30V :1

buah

Voltmeter AC

:2 buah

Amperemeter AC

:2 buah

Rheostat 11Ω / 8 A

:1 buah

Rheostat 110Ω / 2,5 A

:1 buah

Kabel penghubung

:15 buah

Politeknik Negeri Medan 19

4. Rangkaian Percobaan

Gambar 4. Rangkaian percobaan regulasi tegangan

transformator

Politeknik Negeri Medan 20

5. Langkah Percobaan, Tugas dan Pertanyaan

a) Buatlah rangkaian percobaan seperti pada gambar di

atas!

b) Atur tahanan beban Rheostat (Rh) pada harga

maksimum!

c) Naikkan arus beban dengan mengatur tahanan Rheostat

dan hasil pengukuran masukan dalam tabel evaluasi!

d) Buatlah kurva V2 = f (I2), % Vr = f (I2)!

e) Gambar kurva !

f) Hitunglah besar regulasi tegangan bila dilihat dari

rangkaian ekivalennya!

g) Dengan maksud apa kita harus mengetahui regulasi

tegangan suatu transformator?

h) Dalam percobaan, beban yang digunakan adalah tahanan

murni, bagaimana regulasi tegangannya bila bebannya

bersifat induktif dan kapasitif!

i) Buatlah kesimpulan dari percobaan yang anda lakukan!

Politeknik Negeri Medan 21

a)

6.Tabel Evaluasi

NO I2

(A)

I1

(A)V2

(V)E2

(V)

Rh(Ω)

S1

(VA)S2

(VA)ɳ

(%)Vr(%)

Beban(%)

1 1 0,19

30,7

31 110 Ω/2,5A

41,8 30,7 73,44 0,97 5

2 2 0,3 30,5

31 110 Ω/2,5A

66 61 92,42 1,63 10

3 3 0,41

30,4

31 11 Ω /8A 90,2 91,2 101,1 1,97 15

4 4 0,52

30,1

31 11 Ω /8A 114,4

120,4

105,2 2,99 20

5 5 0,64

30 31 11 Ω /8A 140,8

150 106,5 3,33 25

6 6 0,75

29,8

31 11 Ω /8A 165 178,8

108,36

4,02 30

7 7 0,86

29,6

31 11 Ω /8A 189,2

207,2

109,5 4,72 35

8 8 0,99

29,4

31 11 Ω /8A 217,8

235,2

107,9 5,44 40

9 9 1,1 29,2

31 11 Ω /8A 242 262,8

108,59

6,16 45

10 10 1,21

29 31 11 Ω /8A 266,2

290 108,94

6,89 50

11 11 1,33

28,8

31 11 Ω /8A 292,6

316,8

108,27

7,63 55

12 12 1,45

28,7

31 11 Ω /8A 319 344,4

107,96

8,01 60

13 13 1,57

28,3

31 11 Ω /8A 345,4

367,9

106,51

9,54 65

14 14 1,67

28,2

31 11 Ω /8A 367,4

394,8

107,45

9,92 70

15 15 1,79

27,9

31 11 Ω /8A 393,8

418,5

106,27

11,11

75

Politeknik Negeri Medan 22

7.Jawaban

d) Gambar Kurva V2 = f (I2) sebagai berikut

Gambar Kurva % Vr = f (I2) sebagai berikut

Politeknik Negeri Medan 23

e) Gambar Kurva %η = f (I2) sebagai berikut

f) Berdasarkan teori besar regulasinya dapat dihitung

sebagai berikut:

1)

2)

3)

4)

Politeknik Negeri Medan 24

Politeknik Negeri Medan 25

5)

6)

Politeknik negeri medan Page 9

7)

8)

9)

10)

11)

12)

13)

14)

Politeknik negeri medan Page 9

15)

8.Analisis

Berdasarkan data yang terdapat pada hasil pengukuran dapat

dianalisa:

1) Dik: I2=1A V2=30,7V Rheostat

yang dipakai 110Ω/2,5A

I1=0,19A E2=31V

Dit: a. S1 c.ɳ(%) e.Beban(%)

b. S2 d.Vr(%)

Jawab:

a. S1 = V1 x I1

S1 = 220V x 0,19A

S1 = 41,8VA

b. S2 = V2 x I2

S2 = 30,7V x 1A

S2 = 30,7VA

c.d.

e.

2) Dik: I2=3A V2=30,4V Rheostat

yang dipakai 11Ω/8A

I1=0,41A E2=31V

Dit: a. S1 c.ɳ(%) e.Beban(%)

b. S2 d.Vr(%)

Jawab:

a. S1 = V1 x I1

S1 = 220V x 0,41A

S1 = 90,2VA

b. S2 = V2 x I2

S2 = 30,4V x 3A

S2 = 91,2VA

c. d.

e.

3) Dik: I2=5A V2=30V Rheostat yang

dipakai 11Ω/8A

I1=0,64A E2=31V

Dit: a. S1 c.ɳ(%) e.Beban(%)

b. S2 d.Vr(%)

Jawab:

a. S1 = V1 x I1

S1 = 220V x 0,64A

S1 = 140,8VA

b.S2 = V2 x I2

S2 = 30V x 5A

S2 = 150VA

c. d.

e.

4) Dik: I2=7A V2=29,6V Rheostat

yang dipakai 11Ω/8A

I1=0,86A E2=31V

Dit: a. S1 c.ɳ(%) e.Beban(%)

b. S2 d.Vr(%)

Jawab:

a. S1 = V1 x I1

S1 = 220V x 0,86A

S1 = 189,2VA

b.S2 = V2 x I2

S2 = 29,6V x 7A

S2 = 207,2VA

c. d.

e.

5) Dik: I2=10A V2=29V Rheostat

yang dipakai 11Ω/8A (2buah)

I1=1,21A E2=31V

Dit: a. S1 c.ɳ(%) e.Beban(%)

b. S2 d.Vr(%)

Jawab:

a. S1 = V1 x I1

S1 = 220V x 1,21A

S1 = 266,2VA

b.S2 = V2 x I2

S2 = 29V x 10A

S2 = 290VA

c. d.

e.

6) Dik: I2=15A V2=27,9V Rheostat

yang dipakai 11Ω/8A (2buah)

I1=1,79A E2=31V

Dit: a. S1 c.ɳ(%) e.Beban(%)

b. S2 d.Vr(%)

Jawab:

a. S1 = V1 x I1

S1 = 220V x 1,79A

S1 = 393,8VA

b.S2 = V2 x I2

S2 = 27,9V x 15A

S2 = 418,5VA

c. d.

e.

Berdasarkan analisis diatas nilai E2 adalah nilai pada saat

sisi trafo sekunder tidak berbeban. Sedangkan nilai V2

adalah nilai pada saat sisi trafo sekunder berbeban. Dan

Imax berdasarkan trafo yang digunakan adalah maksimal 20A.

9.Kesimpulana. Semakin besar regulasi tegangan maka semakin tidak

baik.

Politeknik Negeri Medan Page 21

b. Regulasi tegangan juga dapat diartikan sebagai

penurunan tegangan output ketika transformator

berbeban.

Regulasi tegangan (Vr) didapatkan dari hasil kurang antara E2 dikurangkan dengan V2 dan dibagi oleh E2.Besarnya nilai regulasi tegangan tergantung pada besarnya nilai V2. Apabila semakin kecil nilai V2, maka regulasi tegangannya akan semakin besar.

Politeknik Negeri Medan Page 22

Politeknik Negeri Medan Page 23

PENGUJIAN POLARITAS TRANSFORMATOR

1. Tujuan Percobaan

Pada akhir percobaan siswa dapat menentukan polaritas

transformator, ini berfungsi untuk membuat hubungan

transformator biasa menjadi auto transformator dan juga

sebagai dasar pembentukan hubungan trafo tiga fasa dari

tiga buah transformator satu fasa dengan hubungan parallel.

Politeknik Negeri Medan Page 24

2. Pendahuluan

Transformator memiliki polaritas penjumlahan jika :

V3 > V1 ; V3 = V1 + V2

Tandanya A1 = (+) ; a1 = (1)

A2 = (-) ; a2 = (+)

Transformator memiliki polaritas pengurangan jika :

V3 < V1 ; V3 = V1 – V2

Tandanya A1 = (+) ; a1 = (-)

A2 = (+) ; a2 = (+)

3. Alat Dan Bahan Yang Dibutuhkan

1. Transformator 220 V / 30 V / 20 A : 1 buah

2. Kabel penghubung : 15 buah

Politeknik Negeri Medan Page 25

3. Voltmeter : 3 buah

4. Gambar Rangkaian

Politeknik Negeri Medan Page 26

V3 = V1 + V2

Politeknik Negeri Medan Page 27

V3 = V1 – V2

5. Tugas Dan Pertanyaana. Tentukan sisi primer dan sekunder transformator

dengan pasti.

b. Hubungkan salah satu sisi primer dengan salah satu

sisi sekunder dan pasang Voltmeter V1, V2 dan V3.

c. Catat hasil pengukuran V1, V2 dan V3.

Politeknik Negeri Medan Page 28

6. Tabel Evaluasi

Tegangan ( Volt ) Tranformator 1 FasaV1 215V2 30V3 204

Politeknik Negeri Medan Page 29

7. Analisa

Dalam menentukan polaritas suatu trafo kita terlebih

dahulu harus menentukan kutub positif dan kutub negatif,

barulah kita dapat menentukan polaritasnya.

Dari hasil pengamatan didapat bahwa trafo tersebut adalah

pengurangan.

V3 = V1 - V2,

maka : A1 = (+) ; a1 = (-)

A2 = (-) ; a2 = (+)

Politeknik Negeri Medan Page 30

8. Kesimpulan

a. Trasformator merupakan sebuah mesin listrik yang dapat

merubah dan mentrasfer tenaga listrik dari suatu

rangkain kerangkain lainnya dengan cara induksi melalui

gabungan elektromagnet pada frekuensi konstan.

b. Tegangan jenuh apabila tegangan hampir mencapai tegangan

nominal. Dan apabila tegangan sudah mencapai

jenuh kemudia tegangan diturunkan maka yang terjadi

adalah tegengan pada saat naik tida sama dengan tegangan

turun, dimana pada tegangan turun terdapat rugi-rugi.

c. Jika a < 1, trafo step up (untuk menaikkan tegangan)

Politeknik Negeri Medan Page 31

a > 1, trafo step down (untuk menurunkan

tegangan)

d. menentukan polaritas suatu trafo kite terlebih dahulu

harus menentukan kutub positif dan kutub negatif,

barulah kita dapat menentukan polaritasnya.

Transformator memiliki dua jenis polaritas, yaitu

polaritas penjumlahan dan pengurangan

Polaritas penjumlahan : V3 > V1 ; V3 = V1 + V2

maka, A1 = (+) ; a1 = (-)

A2 = (-) ; a2 = (+)

Politeknik Negeri Medan Page 32

Polaritas pengurangan : V3 < V1 ; V3 = V1 – V2

maka, A1 = (+) ; a1 = (-)

A2 = (+) ; a2 = (-)

AUTO TRANSFORMATOR

1. Tujuan Percobaan

Pada akhir percobaan para praktikan diharapkan dapat:

Politeknik Negeri Medan Page 33

a. Merangkai dari transformator 2 kumparan sehingga

berfungsi sebagai auto transformator.

b. Menghitung efisiensi dari transformator 2 kumparan

dan auto transformator.

c. Membandingkan hasil dari kedua item tersebut di atas.

2. Pendahuluan

Auto transformator atau secara sederhana disebut auto

trafo adalah merupakan transformator yang hanya terdiri

dari satu kumaparan saja, kumparan primer maupan

sekundernya jadi satu. Seperti halnya transformator biasa,

auto trafo juga dapat digunakan untuk menaikkan atau

menurunkan tegangan.

Politeknik Negeri Medan Page 34

Auto trafo mempunyai keterbatasan yaitu tidak baik lagi

bila tegangan keluarannya jauh lebih tinggi atau lebih

rendah dari tegangan masukannya, atau dapat disebutkan

bahwa perbandingan transformasinya adalah mendekati satu.

Transformator 2 kumparan biasa dapat difungsikan

sebagai auto trafo bila dirangkai sedemikian rupa dengan

memperhatikan polaritas lilitannya. Pada gambar di bawah

memperlihatkan konstruksi auto trafo yang dibuat dari

transformator 2 kumparan dan konstruksi auto traofo.

Politeknik Negeri Medan Page 35

P SV1

V2

V1

I1

I3

N 1

N 2

I2

V1 = Tegangan m asukan prim er V2 = Tegangan keluaran sekunder

V2

Gambar 1. Konstruksi dasar auto trafo yang dibentuk dari

transformator 2 kumparan.

Daya yang dikeluarkan karena adanya pembebanan :

Politeknik Negeri Medan Page 36

21212

3212

312

222

IIVIVPIVIVP

IIIIVP

.......................(1)

dengan :

cPIV 12 Merupakan daya yang dikonduksikan dari

kumparan primer.

iPIV 32 Merupakan daya yang diinduksikan ke beban

pada lilitan sekunder.

Pada saat auto trafo digunakan sebagai penaik tegangan,

maka berlaku :

V1 = Tegangan masukan primer;

V2 = Tegangan keluaran sekunder.

Politeknik Negeri Medan Page 37

Sehingga dapat dituliskan :

21122

3121

11

IIVIVPIVIVP

IVP

......................(2)

Dan ;

21 IVPc ......................(3)

311 IVP ......................(4)

3. Alat dan Bahan yang Dibutuhkan.

a. Sumber tegangan arus AC 220 Volt atau Auto trafo : (1

buah)

Politeknik Negeri Medan Page 38

b. Transformator satu fasa 220 V/30 V/20 A : (1

buah)

c. Voltmeter AC : (2

buah)

d. Amperemeter AC : (2

buah)

e. Rheostat 11 Ω/8 A : (6

buah)

f. Rheostat 2.5 A / 110 Ω : (2

buah)

g. Kabel penghubung : (15

buah)

Politeknik Negeri Medan Page 39

4. Rangkaian Percobaan.

Hal pertama yang kita lakukan adalah tentukan terlebih

dahulu apa jenis trafo tersebut. Jika sudah diketahui maka

kita dapat menentukan posisi polaritasnya dan mulai

merangkai.

Rangkailah konstruksi autotrafo dibawah ini.

V1

V2220 / 30 V (Step Down)

ACE1 E2

A1 Rh

220 V

A2

+ +

- -

Politeknik Negeri Medan Page 40

Gambar 1. Konstruksi Autotrafo Tipe I

Politeknik Negeri Medan Page 41

Gambar 2. Konstruksi Autotrafo Tipe II

5. Langkah Kerja

1) Lakukan percobaan seperti pada rangkaian percobaan,

gambar kurva efesiensi yaitu , untuk semua

konstruksi transformator.

2) Hitunglah besar daya PC dan Pi setiap transformator

dari data pengukuran, pada kondisi beban ½ nominal

dan nominalnya dengan mengabaikan rugi tembaganya.

3) Anda jelaskan apa keuntungan dan kerugian auto trafo

dibandingkan dengan transformator 2 kumparan.

4) Dari kedua percobaan auto trafo, percobaan mana yang

paling baik, yang menghasilkan efisiensi yang besar.

Politeknik Negeri Medan Page 42

5) Selesaikan soal berikut ini, diketahui sebuah

transformator 2 kumparan 220/12 V, 200 VA, digunakan

sebagai auto trafo dengan tegangan masukan konstan

sebesar 220 Volt. Auto trafo dibebani sampai beban

penuh dengan factor daya pada beban p.f. = 1,0.

Hitunglah:

Daya out putnya

Daya konduksi (Pc)

Daya induksi (Pi)

6) Buatlah kesimpulan dari percobaan yang anda lakukan.

Politeknik Negeri Medan Page 43

6. Tabel Evaluasi

a. Tipe 1No I2 ( A

)I1 ( A

)V1

( Volt)

V2

( Volt)

S1

( KVA )

S2

( KVA )

Efisiensi(%)

1 0.75 0.1 220 187 0.02 0.14 7002 1 0.13 220 187 0.03 0.18 6003 2 0.24 220 186 0.05 0.37 740

Politeknik Negeri Medan Page 44

4 3 0.36 220 186 0.07 0.55 7865 4 0.49 220 186 0.11 0.74 6726 5 0.63 220 185 0.13 0.92 7077 6 0.76 220 185 0.16 1.11 6948 7 0.9 220 184 0.19 1.28 6749 8 1.03 220 182 0.22 1.45 659

b. Tipe 2No I1 ( A

)I2

( A )V1

( Volt )

V2

( Volt)

S1

( KVA )

S2

( KVA )

Efisiensi(%)

1 0.22 1 220 248 0.04 0.24 600

Politeknik Negeri Medan Page 45

2 0.34 2 220 247 0.07 0.49 780

3 0.56 3 220 248 0.12 0.89 742

4 0.61 4 220 247 0.13 0.98 753

5 0.74 5 220 246 0.16 1.23 769

6 0.88 6 220 246 0.19 1.47 774

7 1.02 7 220 246 0.22 1.72 7828 1.15 8 220 246 0.25 1.96 784

ANALISA

Pada Percobaan Test polaritas .

Transformator memiliki polaritas pengurangan ,hal ini

dapat di dilihat dari hasil percobaan:

Politeknik Negeri Medan Page 46

+

Hal ini berarti Transformator ini adalah transformator

step down dikarenakan hasil percobaan menunjukan adanya

pengurangan.

Input.

Output

Politeknik Negeri Medan Page 47

Tujuan dilakukannya test polaritas yaitu ketika

diinginkan pengoprasian transformator secara pararel, salah

satu kabutuhan agar dapat beroprasi pararel adalah bahwa

polaritas dari transformator harus sama.

Auto trafo mempunyai keterbatasan, yaitu tidak baik lagi

bila tegangan keluarannya jauh lebih tinggi atau jauh lebih

rendah dari tagangan masukannya, atau dapat disebutkan

bahwa perbandingan transformasinya adalah mendekati satu.

Transformator 2 kumparan dapat di fungsikan sebagai auto

trafo bila di rangkai dengan memperhatikan polaritasnnya.

Politeknik Negeri Medan Page 48

Dan hasil pengukuran dapat dilihat di data tabel

pengukuran.

Politeknik Negeri Medan Page 49

JAWABAN PERTANYAAN

2. Hitunglah besarnya daya Pc dan Pi setiap transformator

dari data pengukuran pada kondisi ½ nominal dan

nominalnya dengan mengabaikan rugi tembaganya.

Jawab :

Kondisi Step Down

Pada saat beban ½ nominal.

I2 = 5 A, V1 = 220 V, I1 = 0,63A

Politeknik Negeri Medan Page 50

I3 = I2 – I1

I3 = 5 – 0,63 I3 = 4,37

Maka

W

IVPc

1100522021

W

IVPi

4.96137,4220

31

Pada saat beban nominal

I2 = 8 A, V2 = 185 V, I1 = 1,05 A

I3 = I2 – I1

I3 = 8 – 1,05 I3 = 6,95

Politeknik Negeri Medan Page 51

Maka,

W

IVPc

1760822021

W

IVPi

152995,6220

31

Kondisi Step Up

Pada saat beban ½ nominal.

I2 = 5 A, V2 = 246 V, I1 = 0,74

I3 = I2 – I1

I3 = 5 – 0,74

Politeknik Negeri Medan Page 52

I3 = 4,26

Maka,

W

IVPc

1230524612

W

IVPi

104525,4246

32

Pada saat beban nominal

I2 = 8 A, V2 = 246 V, I1 = 1,15

I3 = I2 – I1

I3 = 8 – 1,15I3 = 6,85

Maka,

Politeknik Negeri Medan Page 53

W

IVPc

1968824612

W

IVPi

168585,6246

32

3. Anda jelaskan apa keuntungan dan kerugian auto trafo

dibandingkan dengan transformator 2 kumparan.

Jawab :

Keuntungan auto trafo :

a. Kumparannya cukup satu.

b. Harganya lebih murah.

c. Efisiensi lebih tinggi.

d. Reaktansi bocor lebih rendah

e. Rugi-rugi lebih rendah

Politeknik Negeri Medan Page 54

Kekurangan auto trafo :

a. Langsungnya hubungan listrik antara sisi primer dan

sekunder.

b. Memerlukan isolasi yang lebih baik.

4. Dari kedua percobaan auto trafo, percobaan mana yang

paling baik, yang menghasilkan efisiensi yang besar.

Jawab : Dari kedua percobaan auto trafo yang menghasilkan

efisiensi yang paling baik adalah pada saat kondisi step

up.

5. Selesaikan soal berikut ini, diketahui sebuah

transformator 2 kumparan 220/12 V, 220 VA, digunakan

Politeknik Negeri Medan Page 55

sebagai auto trafo dengan tegangan masukan konstan

sebesar 220 Volt. Auto trafo dibebani peenuh dengan

faktor daya pada beban pf = 1,0

Hitunglah :

Daya outputnya

Daya konduksi (Pcu).

Daya induksi (Pi)

Jawab :

Politeknik Negeri Medan Page 56

KW

VPVVPout

outinout

9.367,16232

1220012220

W

IVPc

1105,0220

21

W

IVPi

4.3717,0220

31

Politeknik Negeri Medan Page 57

KURVA EFISIENSI

Politeknik Negeri Medan Page 58

Politeknik Negeri Medan Page 59

KESIMPULAN

a. Auto Transformator memiliki efesiensi yang lebih baik

dan relatif lebih tinggi jika dibandingkan dengan

Transformator 2 Kumparan. Hal tersebut dikarenakan

tegangan keluaran suatu Auto Transformator

Politeknik Negeri Medan Page 60

relatif lebih tinggi. (Dapat meningkatkan KVA 600 kali

dari keadaan sebelumnya).

b. Autotransformator tidak aman , terutama dalam

pencatuan tegangan rendah dari sumber tegangan

tinggi , yaitu jika lilitan terputus bersama primer

dan sekunder secara tidak sengaja sehingga tegangan

primer sepenuhnya akan muncul pada terminal sekunder.

c. Efisiensi auto trafo kondisi step up lebih tinggi dari

kondisi step down.

d. Auto trafo dapat juga digunakan untuk menaikkan dan

menurunkan tegangan.

Politeknik Negeri Medan Page 61

e. Auto trafo mempunyai keterbatasan yaitu tidak baik

lagi bila tegangan keluarannya jauh lebih tinggi atau

lebih rendah dari tegangan masukannya, atau dapat

disebutkan bahwa perbandingan transformasinya adalah

mendekati satu (cos bernilai 1 karena beban yang

digunakan bersifat resistif).

f. Tegangan keluaran suatu Auto Transformator mudah

untuk diatur untuk menjadi penaik tegangan. Hal

tersebut dikarenakan pada saat merangkainya, Auto

Transformator dapat ditentukan polaritas penjumlahan

atau polaritas pengurangan.

g. Transformator 2 Kumparan memiliki rugi-rugi tegangan

yang relatif lebih kecil dibandingkan Auto

Politeknik Negeri Medan Page 62

Transformator.

h. Transformator 2 Kumparan juga dapat dirangkai menjadi

Auto Trafo, dengan menentukan polaritasnya terlebih

dahulu lewat langkah test polaritas suatu

transformator.

Politeknik Negeri Medan Page 63

Politeknik Negeri Medan Page 64