2. Trafo Tidak Ideal

Trafo tidak Ideal Mesin Listrik 1

Trafo tidak ideal •

Trafo tidak ideal adalah trafo yang mempunyai keterbatasanketerbatasan keterbatasan seperti (magnetisasi yang non linear, linear, adanya rugi inti, kumparan trafo mempunyai tahanan dan fluks bocor.

Operasi tanpa beban (No-load operation)

Arus tanpa Beban (No-load current) : 1. Arus magnetisasi, i m adalah arus yang diperlukan untuk membangkitkan fluks pada inti trafo. 2. Arus rugi-inti, i h+e adalah arus yang dikonversikan menjadi rugi histerisis dan rugi daya karena arus eddy

Arus magnetisasi (Magnetizing Current):

1. Arus magnetisasi pada trafo tidak berbentuk sinusoidal 2. Ketika mencapai puncak fluks terjadi saturasi pada inti trafo, sehingga untuk menaikkan fluks sedikit saja diperlukan arus magnetisasi yang sangat besar. 3. Komponen fundamental dari arus magnetisasi pada inti tertinggal 90 ° terhadap tegangan. 4. Komponen frekuensi yang lebih tinggi pada arus magnetisasi menyebabkan komponen harmonik yang lebih besar 

•

Arus rugi-inti (Core-loss Current):

1. Arus rugi-inti mempunyai bentuk yang tidak liniear karena efek ketidak liniearan dari histerisis. 2. Komponen fundamental dari arus rugi-inti mempunyai fasa yang sama dengan tegangan pada inti.

Kurva histerisis trafo (Hysteresis Curve of Transformer)

• •

• •

Rugi tembaga (Copper losses) Rugi arus-Eddy (Eddy current losses) Rugi histerisis (Hysteresis losses) Fluks bocor (Leakage flux)

Test hubung-terbuka (Open-circuit Test): 1. Menghitung nilai dari  X m 2. Menghitung nilai dari r c

Test hubung terbuka (Open-circuit Test)

Test Hubung singkat (hort-circuit Test) 1. Menghitung nilai dari Re 2. Menghitung nilai dari  X e

Test hubung singkat (Short-circuit Test)

Regulasitegangan pada saat beban-penuh atau Full-load voltage regulation (VR):

Impedansi rangkaian ekuivalen dari trafo 20-kVA, 8000/240-V, 60-Hz, akan dihitung berdasarkan test hubung singkat dan hubung terbuka pada sisi kumparan primer. Dari test tersebut dihasilkan nilai-nilai seperti yang terdapat pada table dibawah ini.

Cari dan hitunglah rangkaian ekivalen trafo dengan referensi pada kumparan tegangan tinggi-nya

Arus magnitisasi nonlinier •

Steady State

Bila rangkaian primer diberi tegangan AC satu fasa (Vp), maka arus magnetisasi ac (Im), akan mengalir melalui kumparan primer. Arus ini akan menimbulkan flux. Hubungan antara flux dan arus magnitisasi merupakan suatu kurva magnetisasi yang berupa loop sisteris. fluks yang dihasilkan oleh arus magnetisasi dapat dinyatakan oleh :

=

    ℛ

Arus magnitisasi nonlinier •

Kurva magnitisasi dari trafo

Arus magnitisasi nonlinier •

Untuk mempermudah analisis, maka arus magnetisasi (im) ini dapat diuraikan menjadi arus-arus harmonik berdasarkan deret fourier, yang dapat dituliskan sebagai berikut :  = 1 +  + 3   + ⋯ +  Atau  = 2 [ 1 sin  + 1 +   sin  +  + 3   sin  + 3 + ⋯ +    sin  +  1 adalah harga arus rms dari arus fundamental  adalah harga arus rms dari harmonisa ke n 1 , 3 ,....  adalah beda fasa dari arus magnetisasi harmonik ke 3, .. .., n

Arus magnitisasi nonlinier •

Transient

transient ini timbul ketika pada saat kumparan primer pada trafo dihubungkan dengan sumber. Arus transien tergantung dari besar magnitudo dari tegangan sumber, fluks sisa (remanensi magnet) dalam inti, dan impedansi dari rangkaian pada saat trafo dihubungkan dengan tegangan sumber. arus transient ini lebih besar dari arus beban penuh dan bisa mencapai 8 - 10 kali arus beban penuh.

Rugi Inti