Transformator Ber- beban MESIN LISTRIK
362 Mesin Listrik
Gambar 5.24 Rangkaian Ekuivalen dengan Acuan Sisi Primer disederhanakan
Yang dimaksud dengan acuan sisi pri- mer adalah apabila parameter rangkaian
sekunder dinyatakan dalam harga rang- kaian primer dan harganya perlu dikali-
kan dengan faktor
2
1
K
Gambar 5.23
Untuk memudahkan dalam mengana- lisis, rangkaian ekuivalen pada gambar
5.23 dapat disederhanakan lagi, seperti diperlihatkan pada gambar 5.24.
Berdasarkan rangkaian diatas kita dapat menentukan nilai parameter yang ada
pada transformator tersebut berdasar- kan persamaan-persamaan berikut ini.
Impedansi ekuivalen transformator ada- lah :
2 2
1 2
2 1
1
K X
X j
K R
R Z
eq
1 1
eq eq
jX R
………..….5.1 – 8
dimana
2 2
1 1
K R
R R
eq
…….……......5.1 – 9
2 2
1 1
K X
X X
eq
…………..….5.1 -10
1 1
1 1
1 1
. .
X I
R I
E V
……...5.1 -11
2 2
2 2
2 2
. .
X I
R I
E V
…….5.1 –12 K
N N
E E
1 2
1 2
atau
K E
E
2 1
..5.1 – 13 maka :
. .
. 1
2 2
2 2
2 1
X I
R I
Z I
K E
L
sedangkan
K N
N I
I
1 2
2 2
atau
K I
I
2 2
sehingga 1
2 2
2 2
2 1
X K
I R
K I
Z K
I K
E
L
5.1-14
dan
1 1
1 2
1 eq
eq
jX R
I K
V V
5.1 -15
Gambar 5.25 Rangkaian Ekuivalen dengan Acuan Sisi Sekunder
Mesin Listrik 363
Rangkaian ekuivalen transformator bisa dibuat dengan acuan sisi sekunder
Gambar 5.25, untuk itu parameter rangkaian primer harus dinyatakan
dalam harga rangkaian sekunder dan
harganya perlu dikalikan dengan
2
K
.
2 2
1 2
2 1
2
X K
X j
R K
R Z
eq
2 2
eq eq
jX R
……………5.1–16
2 2
1 2
R K
R R
eq
………….....5.1– 17
2 2
1 2
X K
X X
eq
………………..5.1–18
`
. .
. .
1 2
1 2
1 2
X K
I R
K I
V K
E
5.1-19
2 2
2 1
2
.
eq eq
jX R
I V
K V
….5.1-20 Saat sebuah transformator dalam
keadaan tanpa beban
1
V
kira-kira sama nilainya dengan
1
E
, sehingga
K E
E
1 2
. Juga
2 2
oV E
, dimana
2
oV
adalah terminal tegangan sekunder pada keadaan tanpa beban atau
1 2
.V K
oV
. Perbedaan keduanya adalah sebesar
2 2
.
eq
Z I
, sedangkan perkiraan tegangan jatuh pada sebuah
transformator dengan acuan tegangan sekunder.
Tegangan jatuh pada sebuah transfor- mator dipengaruhi oleh nilai beban dan
faktor daya yang terhubung pada trans- formator tersebut.
x Faktor Daya “ Lagging “
Tegangan jatuh total
AF AC
Z I
eq 2
2
. dan diasumsikan sama dengan AG.
Perkiraan tegangan jatuh : AG = AD + DG
M M
Sin X
I Cos
R I
eq eq
. .
. .
2 2
2 2
dengan asumsi
M M
M
2 1
Gambar 5.26 Transformator Faktor Daya ”Lagging”
x Faktor Daya “ Leading “
Perkiraan tegangan jatuh untuk faktor daya Leading
M M
Sin X
I Cos
R I
eq eq
. .
.
2 2
2 2
..5.1-21
Gambar 2.27 Transformator Faktor Daya ”Leading
”
x Faktor Daya “ Unity “
Secara umum, perkiraan tegangan ja- tuh pada transformator adalah :
M M
Sin X
I Cos
R I
eq eq
2 2
2 2
. .
. r
...5.1 -22
Perkiraan tegangan jatuh dilihat dari sisi primer adalah :
M M
Sin X
I Cos
R I
eq eq
. .
. .
1 1
1 1
r
…..5.1 -23
Gambar 2.28 Transformator Faktor Daya ”Unity”
5.1.3.2 Perkiraan Tegangan Jatuh pada Transformator
364 Mesin Listrik
Prosentase tegangan jatuh dilihat dari sisi sekunder :
100 .
. .
.
2 2
2 2
2
x oV
Sin X
I Cos
R I
eq eq
M M
r
M M
Sin oV
X xI
Cos oV
R xI
eq eq
2 2
2 2
2 2
. 100
. 100
r M
M
Sin V
Cos V
x r
r …………5.1 – 24
Efisiensi = K =
Masuk Keluar
Daya Daya
2
_ _
Rugi Keluar
Daya Keluar
Daya
6 dimana
6 Rugi =
i cu
P P
Masuk Daya
Rugi
_ 1
6 K
5.1 -25
Rugi Cu Pcu =
1 2
1
.
eq
R I
atau
Wc R
I
eq 2
2 2
Rugi Inti Pi = Rugi Histeris + Rugi Arus Pusar
= Ph + Pe
1 2
1 1
1 1
1
. .
. M
M
Cos I
V P
Cos V
R
i eq
atau
1 2
1
.
eq i
R I
P
5.1 – 26 dari persamaan diatas dapat ditarik
kesimpulan, untuk beban tertentu, efi- siensi maksimum terjadi ketika rugi
tembaga = rugi inti. Pengaturan Tegangan Regulation
Voltage suatu transformator adalah perubahan tegangan sekunder antara
beban nol dan beban penuh pada suatu faktor daya tertentu, dengan tegangan
primer konstan.
Ada dua macam pengaturan tegangan yaitu, Regulation Down Reg Down
dan Regulation Up Reg Up :
Reg Down 100
2 2
2
x oV
V oV
.5.1-27
Reg Up 100
2 2
2
x V
V oV
.5.1-28 Tegangan sisi sekunder tanpa beban
sebagai referensi
acuan adalah
1 1
2 2
V E
K E
E
dan jika tegangan terminal sekunder beban penuh sebagai referensi primer
K V
V
2 2
Pengaturan Regulation 100
1 2
1
x V
V V
100 .
. .
.
1 1
1 1
1
x V
Sin X
I Cos
R I
eq eq
M M
M M
Sin V
Cos V
x r
.
………...5.1 – 29 Untuk menganalisis transformator ber-
dasarkan rangkaian ekuivalen, maka perlu diketahui parameter-parameter
yang ada pada transformator tersebut. Parameter transformator bisa diketahui
dari datasheet yang diberikan oleh