12
Harga efektifnya E
P
yaitu: E
P
= N
P
ω Ф
maks
√2 E
P
= N
P
2πf Ф
maks
√2 E
P
= N
P
2x3,14 f Ф
maks
√2 E
P
= 4,44 N
P
fФ
maks
2.11 Sedangkan pada sisi sekunder, fluks bersama juga menimbulkan e
S
, yaitu : e
S
t = N
S
ω Ф
maks
cos ωt 2.12
Harga efektifnya E
S
yaitu : E
S
= 4,44 N
S
fФ
maks
2.13 Dimana :
Ф
P
= fluks total primer Weber Ф
LP
= fluks lingkup primer Weber Ф
M
= fluks bersama kumparan primer dan sekunder Weber Ф
S
= fluks total sekunder Weber Ф
LS
= fluks lingkup sekunder Weber N
P
= jumlah belitan kumparan primer N
S
= jumlah belitan kumparan sekunder e
P
t= gaya gerak listrik terinduksi pada kumparan primer Volt e
S
t= gaya gerak listrik terinduksi pada kumparan sekunder Volt
2.4 Transformator Berbeban
Apabila kumparan sekunder transformator dihubungkan ke beban Z
L
pada rangkaian tertutup maka I
2
akan mengalir dari kumparan sekunder ke beban sebesar I
2
= V
2
Z
L
dengan θ
2
sebagai faktor daya beban, seperti ditunjukkan Gambar 2.6.
Universitas Sumatera Utara
13
Gambar 2.6 Transformator Keadaan Berbeban Arus I
2
yang mengalir pada kumparan sekunder N
2
I
2
menimbulkan gaya gerak magnet ggm sinusiodal yang membentuk fluks Ф
2
. Fluks ini akan melawan fluks bersama yang ada Ф
M
. Agar fluks bersama bernilai konstan, pada kumparan primer harus mengalir sebesar I
2
’ untuk dapat melawan fluks yang dibangkitkan arus beban I
2,
seperti ditunjukkan Gambar 2.7, sehingga keseluruhan arus yang mengalir pada kumparan primer yaitu:
I
1
= I + I
2
’ 2.14
I = Ic + Im jika rugi-rugi inti diabaikanIc, maka I
=Im I
1
= Im + I
2
’ 2.15
Gambar 2.7 Rangkaian Ekivalen Transformator
Universitas Sumatera Utara
14
Gambar 2.8 Diagram Vektor Transformator Berdasarkan Gambar 2.8 yang menampilkan diagram vektor suatu
transformator, maka dapat diketahui hubungan penjumlahan vektornya yaitu: V
1
= I
1
R
1
+ I
1
X
1
+ E
1
E
2
= I
2
R
2
+ I
2
X
2
+ V
2
Bila hubungan perbandingan tegangan dan belitan dimisalkan a , sehingga : E
1
E
2
= N
1
N
2
= a E
1
= a E
2
E
1
= a I
2
R
2
+ I
2
X
2
+ V
2
V
1
= I
1
R
1
+ I
1
X
1
+ a I
2
R
2
+ I
2
X
2
+ V
2
V
1
= I
1
R
1
+ I
1
X
1
+ a I
2
R
2
+ a I
2
X
2
+ aV
2
karena I
2
= aI’
2
, maka V
1
= I
1
R
1
+ I
1
X
1
+ a aI’
2
R
2
+ a aI’
2
X
2
+ aV
2
V
1
= I
1
R
1
+ I
1
X
1
+ a
2
I’
2
R
2
+ a
2
I’
2
X
2
+ aV
2
V
1
= I
1
R
1
+ X
1
+ I’
2
a
2
R
2
+ a
2
X
2
+ aV
2
2.16
Universitas Sumatera Utara
15
Dari persamaan 2.16, jika semua parameter sekunder dinyatakan pada sisi rangkaian primer maka seluruh komponen sekunder perlu dikalikan dengan faktor a
2
, sehingga rangkaian ekivalennya berubah seperti ditunjukkan Gambar 2.9.
Gambar 2.9 Rangkaian Ekivalen Transformator dari Sisi Primer Gambar 2.9 disederhanakan menjadi Gambar 2.10 dengan menggunakan
variabel R
EK
dan X
EK
yaitu : R
EK
= R1 + a
2
R
2
2.17 X
EK
= X1 + a
2
X
2
2.18
Gambar 2.10 Penyederhanaan akhir Rangkaian Transformator
2.4.1 Resistif
Transformator yang terhubung dengan beban resistif murni R
L
pada rangkaian tertutup, akan mengalir arus I
2
dari kumparan sekunder ke beban, seperti
Universitas Sumatera Utara
16
ditunjukkan Gambar 2.7. Dikarenakan pada kumparan sekunder transformator terdapat R
2
dan X
2
, maka ini mengakibatkan beda fasa antara I
2
dan E
2
yaitu sebesar tan θ
2
= X
2
R
2
+R
L
, ditunjukkan Gambar 2.11.
Gambar 2.11 Diagram Vektor Transformator Berbeban Resistif
2.4.2 Induktif
Transformator dihubungkan dengan beban induktif Z
L
, arus sekunder I
2
akan mengalir dari kumparan sekunder menuju ke beban, ditunjukkan Gambar 2.7.
Diasumsikan beban memiliki faktor daya tertinggal lagging, seperti ditunjukkan Gambar 2.12.
Pada sisi sekunder terdapat beban induktif R
L
+ jX
L
maka I
2
tertinggal terhadap V
2
sebesar tan φ
2
= X
L
R
L
, sedangkan beda fasa I
2
dan E
2
dipengaruhi oleh R
L
+ jX
L
dan R
2
+ jX
2
sebesar tan θ
2
= X
2
+X
L
R
2
+R
L
. Jatuh resistansi sekunder terhitung oleh I
2
R
2
yang paralel terhadap I
2
.Gaya gerak magnet sekunder
Ф
I
M
I I
1
Ф
1
Ф
2
1
1
R
1
1
2
R
2
1
1
X
1
1
2
X
2
1
h+e
V
1
V
2
I
2
-E
1
E
1
E
2
Universitas Sumatera Utara
17
I
2
N
2
memberikan kenaikan fluks Ф
2
yang melingkupi hanya kumparan sekunder dan tidak pada kumparan primer. Fluks lingkup sekunder Ф
2
sefasa dengan I
2
, dengan alasan yang sama fluks lingkup primer Ф
1
sefasa dengan I
1
. Fluks lingkup sekunder menginduksi gaya gerak listrik E
2
pada kumparan sekunder, fluks tertinggal 90 .
Gambar 2.12 Diagram Vektor Transformator Berbeban Induktif
2.4.3 Kapasitif
Apabila beban yang terhubung disisi sekunder beban kapasitif Z
C
, arus beban I
2
mendahului V
2
dengan faktor daya mendahului leading, ditunjukkan diagram vektor pada Gambar 2.13. Beda fasa I
2
dan V
2
yang dikarenakan beban kapasitif Rc -
jXc yaitu tan φ
2
= X
C
R
C
sedangkan beda fasa I
2
dan E
2
yaitu sebesar tan θ
2
= X
C
- X
2
R
C
- R
2
. I
I
M
I
1
I
h+e
I
2 ’
E
1
E
2
I
1
X
1
I
2
X
2
I
1
R
1
I
2
R
2
-E
1
V
1
V
2
I
2
Ф
1
Ф
Universitas Sumatera Utara
18
Gambar 2.13 Diagram Vektor Transformator Berbeban Kapasitif
2.5 Transformator Tiga Fasa
