Rangkaian Listrik Transformator Diagram Vektor Tegangan Rugi-rugi Transformator

Transformator 4-9

4.6. Rangkaian Listrik Transformator

Rangkaian pengganti trafo gambar-4.12 terdiri R menyatakan resistansi belitan primer dan sekunder. Induktor X L , menyatakan induktansi belitan primer dan sekunder. Komponen Impedansi Z terdiri R dan X L dalam satuan Ohm. Drop tegangan pada resistor sebesar U R = I. R , drop tegangan di induktor sebesar U L = I. X L . Tegangan U 2 menyatakan tegangan sekunder. Tegangan U 20 merupakan penjumlahan vektor tegangan U 2 , U R dan U L . Besarnya tegangan terminal : U 2 = U 20 – U R - U L U 2 = U 20 – I. R – I.X L Beban trafo dapat berupa resistor R, induktor L atau kapasitor C. Gambar- 4.13 memperlihatkan karakteristik tegangan sekunder dan peningkatan arus beban. Dengan beban kapasitor C, ketika arus meningkat tegangan terminal lebih besar. Saat dibebani resistor R ketika arus meningkat beban terminal menurun. Dengan beban induktor L ketika arus meningkat, tegangan terminal sekunder menurun tajam.

4.7. Diagram Vektor Tegangan

Vektor diagram gambar-4.14a , menggambar kan tegangan dan arus trafo dengan beban induktor. Tegangan sekunder U 2 penjum lahan tegangan induksi U 20 , U R dan U L . Antara tegangan U 2 dan arus I berbeda phasa sebesar φ, dimana arus I terbelakang lagging sebesar 90 . Tegangan U 2 lebih kecil dibandingkan tegangan U 20 . Vektor diagram, gambar-4.14b , trafo dengan beban kapasitor. Tegangan sekunder U 2 penjumlahan vektor tegangan induksi U 20 , U R dan tegangan U L . Tegangan U 2 dan arus I berbeda sudut phasa sebesar φ, dimana arus I mendahului leading sebesar 90 . Gambar 4.13 : Grafik tegangan sekunder fungsi arus beban Gambar 4.12 : Rangkaian ekivalen Trafo Gambar 4.14 : Vektor tegangan a beban induktip b beban kapasitip Di unduh dari : Bukupaket.com Transformator 4-10 Dalam prakteknya beban trafo lebih bersifat resistip atau beban impedansi gabungan resistor dan induktor

4.8. Rugi-rugi Transformator

Ada dua jenis kerugian dalam transformator, yaitu rugi inti dan rugi tembaga . Untuk mengukur rugi inti dilakukan dengan pengujian trafo tanpa beban dan untuk mengukur rugi tembaga dilakukan dengan pengujian trafo hubung singkat. a. Pengujian Trafo Tanpa Beban. Pengujian trafo tanpa beban dimaksudkan untuk mengukur rugi-rugi pada inti trafo. Rugi inti trafo disebabkan oleh proses magnetisasi dan histerisis. Pengukuran rugi inti seperti gambar-4.15a. Bagian primer trafo dipasang Wattmeter dan Voltmeter. Bagian sekunder trafo tanpa beban. Rugi-rugi inti trafo = penunjukan wattmeter Sebuah trafo dalam pengukuran tanpa beban penunjukan Voltmeter U 1n 220 V, penunjukan wattmeter 20 W. dipasang ampermeter penunjukan arus 0,68 A. Maka dapat dilakukan analisis rugi-rugi trafo sebagai berikut. S = U. I = 220 V. 0,68° = 149,6 VA Z = UI = 2200,68 = 323,5 Cos ij = PS = 20W149,6A = 0,1337 ij = arc 0,1337 = 82 Transformator tanpa beban, yang mengalir hanya arus sisi primer I O sebesar 0,68 A yang melalui tahanan tembaga R CU. Arus tanpa beban I O terdiri atas arus magnetisasi I m yang melalui induktansi X L dan arus aktif I R . yang melewati tahanan inti besi R FE dengan sudut ij = 82 gambar 4.16. Vektor tegangan U tegak lurus dengan arus magnetisasi Im. Sedangkan tegangan U beda sudut phasa dengan arus Io sebesar ij = 82 gambar 4.17. Arus Io terukur oleh ampermeter dibagian primer sebenarnya merupakan komponen arus magnetisasi Im dan arus aktif I R . Gambar 4.16 : Rangkaian pengganti Trafo tanpa beban Gambar 4.15 : Pengawatan Uji Trafo a Uji tanpa beban b Uji hubung singkat Di unduh dari : Bukupaket.com Transformator 4-11

b. Pengujian Trafo Hubung Singkat