Transformator Satu Fasa Kelompok 1

LAPORAN PRAKTIKUM MESIN LISTRIK

JOB : TRANSFORMATOR SATU FASA FASA OLEH : KELOMPOK 1

AMAR MA’RUF

FREDERYK

FAUZIYAH ISLAMI MARWAN MARWAN MADDAIYYA MADD AIYYA NURUL MAGHFIRAH

SHEMINA

PROGRAM STUDI D3 TEKNIK KONVERSI ENERGI JURUSAN TEKNIK MESIN MESIN POLITEKNIK NEGERI NE GERI UJUNG PANDANG 2014

PRAKTIKUM MESIN LISTRIK

KELOMPOK 1

TRANSFORMATOR SATU FASA

A. TUJU TUJUAN AN PER PERCO COBA BAAN AN

Setelah melakukan percobaan ini maka setiap mahasiswa dapat: 1. Menghitung Menghitung perbandinga perbandingan n resistansi resistansi belitan belitan transform transformator. ator. 2. Meng Mengan anal alis isaa besa besaran ran inpu inputt dan dan outp output ut pada pada saat saat trans transfo form rmat ator or tida tidak k berbeban 3. Mengan Menganali alisa sa besaran besaran input input dan output output pada pada saat transfor transformat mator or terhubun terhubung g singkat 4. Menganalisa Menganalisa besaran besaran input input dan dan output output pada pada saat transfo transformato rmatorr berbeban berbeban B. TE TEOR ORII DASA DASAR R

Transformator adalah suatu alat elektromagnetis yang mengubah tegangan bolakbalik men!adi tegangan bolakbalik lain dengan suatu perbandingan transformasi transformasi tertentu tertentu yang yang beker!a beker!a berdasarkan berdasarkan prinsip induksi induksi dengan dengan frekuensi frekuensi yang yang sama. sama. "onstru "onstruksi ksi dasarny dasarnyaa terdir terdirii dari dari kumpara kumparan n primer primer dan kumpar kumparan an sekunder yang dililitkan pada inti besi yang satu sama lainnya terhubung secara elektromagnetis. #ila pada kumparan primer diberi tegangan bolakbalik$ maka akan timbul fluks yang mengalir pada inti besi dan menginduksikan tegangan pada kumparan sekunder. sekunder. %&!iningrat$ 2'1'(

)ambar 1 Skema transformator tanpa beban

Transformator Satu *asa

2


KELOMPOK 1

+ersamaan umum pada transformator antara lain :

dimana : ,1 - !umlah lilitan primer ,2 - !umlah lilitan sekunder a

- perbandingan transformasi trafo daya

a) Percobaan Tanpa Beban

#ila sisi primer diberi tegangan sebesar nilai nominalnya %1( dan sisi sekunder terbuka$ maka dapat ditentukan daya pada beban nol %+ o(.

2 3

%a(

4

%b( )ambar 2 Skema rangkaian beban nol +o merupakan !umlah rugirugi besi %+ b( dan rugirugi tembaga %+ t( /

transformator.

bernilai antara '.2/20 rugi tembaga pada beban nominal. &engan demikian$ rugi tembaga pada beban nol dapat diabaikan terhadap rugi besi.


3


KELOMPOK 1

*asa o tertinggal terhadap tegangan primer  1 dan dapat diuraikan terhadap komponen  oa yang dapat menyebabkan rugi besi dan  or yang menyebabkan fluks utama.

)ambar 3 Skema pengukuran beban nol

&ari diagram ektor didapat hubungan :

&ari hubungan tersebut dapat dibuat diagram fasornya. b). Percobaan hubung singkat

"umparan sekunder dihubungsingkatkan$ arusnya diukur oleh  2. Sisi primer diberi tegangan dan frekuensi yang tetap. Tegangan primer diatur sedemikian rupa sehingga arus sekunder mencapai nominalnya. Tegangan primer ini disebut sebagai Tegangan 5ubung Singkat6 yang dinyatakan dalam 0. %&!iningrat$ 2'1'(

)ambar 4. Skema pengukuran hubung singkat


4


KELOMPOK 1

%a(

%b( )ambar /. 7angkaian ganti hubung singkat

"arena sisi sekunder dihubung singkat$ maka 7 o887 29 dan o887 29 sehingga o;;29$ dengan demikian o dapat diabaikan$ sehingga dapat digambarkan seperti gambar 4.
"arena rugi besi sebanding dengan  1 dan pada hubung singkat nilai  1 sangat kecil$ maka rugi besi dapat diabaikan.

&engan demikian akan didapat besarnya rugirugi tembaga pada percobaan hubung singkat. Maka didapat hubungan :

c). Percobaan Berbeban


5


KELOMPOK 1

Sisi sekunder berbeban dan sisi primer diberi tegangan tetap. &engan adanya beban pada sisi sekunder$ maka arus akan mengalir pada kedua kumparan trafo. %&!iningrat$ 2'1'(

%a( )ambar <. 7angkaian ekialen trafo berbeban &ari rangkaian di atas didapat persamaan berikut : )

&ari persamaan tersebut$ terlihat bahwa arus primer merupakan fungsi dari arus beban. +erubahan beban dari nol sampai beban nominal dibanding dengan tegangan sekunder beban nol pada tegangan primer tetap dinamakan +engaturan Tegangan6 yang dinyatakan dalam 0.

&ari hasil open circuit test dan short circuit test $ rangkaian ekialen trafo pada keadaan berbeban yang ditransformasikan ke sisi primer dapat digambarkan seperti pada gambar 4.=.


6


KELOMPOK 1

)ambar >. 7angkaian ekialen trafo berbeban dari hasil ?@ test dan S@ test

Aika tegangan 1 dibuat tetap$ maka didapat persamaan sebagai berikut : V2 B = V1 − I 2 B ∠θ ( R + jX ) V2 B = aV 2 I 2 B = I 2 C a

&ari persamaan di atas$ dapat digambarkan diagram fasor untuk ketiga kondisi beban sebagai berikut :

)ambar D. &iagram fasor trafo dengan beban %a( resistif %b( induktif %c( kapasitif

+embebanan daya reaktif akan mempengaruhi besar tegangan sekunder trafo secara dominan. #eban induktif akan menyebabkan !atuh tegangan uang cukup signifikan pada sisi sekunder trafo %2(.. #eban kapasitif akan Transformator Satu *asa

7


KELOMPOK 1

menyebabkan tegangaEn sekunder %2( men!adi lebih besar dari tegangan primernya %1(. %&!iningrat$ 2'1'(

C. ALAT DAN BAHAN  7egulator 1 fasa  Transformator 1 fasa  oltmeter @  mperemeter @  Tahanan ariabel >/ F  Multimeter  "abel D. PROSEDUR PERCOBAAN Sebelum membuat rangkaian$ terlebih dahulu dilakukan pengukuran

resistansi belitan primer dan sekunder pada trafo yang akan diu!i. a. +ercobaan #eban ,ol  Membuat rangkaian seperti pada gambar.

)ambar =. 7angkaian pengu!ian beban nol



)ambar 1'. &iagram pengawatan beban nol Menaikkan tegangan secara bertahap yang dimulai dengan 2' olt

sampai >' olt dengan selisih antar tegangan yaitu / olt.  Mencatat hasil 1$ 2$ dan + pada setiap tahap.  +ercobaan dilakukan sampai tegangan mencapai nilai nominal. b. +ercobaan 5ubung Singkat Transformator Satu *asa

8




KELOMPOK 1

Membuat rangkaian seperti pada gambar.

)ambar 11. &iagram +ercobaan 5ubung Singkat

)ambar 12. &iagram pengawatan hubung singkat  Menaikkan tegangan secara bertahap yaitu /$ >$ 1'$ 12$ dan 14 olt.  Mencatat hasil 1$ 2$ dan + pada setiap tahap. c. +ercobaan #erbeban  Membuat rangkaian seperti pada gambar.


9


KELOMPOK 1



) ambar 13. &iagram percobaan berbeban





)ambar 14 &iagram pengawatan berbeban

Menaikkan tegangan dan mengubah nilai tahanan ariabelnya. ,ilai tahanan ariabelnya >/ F$ <' F$ 4' F$ 3' F$ dan 1< F. Setiap tahanan



diberikan tegangan 1' olt sampai 3' olt dengan selisih / olt. Mencatat hasil 2$ 1$ 2$ dan + pada setiap tahap. ,# :  %tegangan(  %arus( + %daya(

E. DATA HASIL PENGAMATAN

a. +engukuran 7esistansi #elitan Tabel 3.1 5asil +engukuran 7esistansi #elitan Tahanan +rimer %Ω(

Tahanan Sekunder %Ω(

1

D$D


10


KELOMPOK 1

b. #eban ,ol Tabel 3.2 5asil +engukuran pada +ercobaan #erbeban ,ol 1

1

2

+

1

%olt( 2'

%mpere( '$'1

%olt( 3<

%Gatt( '$2

2

2/

'$'1

4>

'$2/

3

3'

'$'2

/>

'$<

4

3/

'$'2

<<

'$>

/

4'

'$'2

>/

'$D

<

4/

'$'2/

D/

1$12/

,o.

c. 5ubung Singkat Tabel 3.3 5asil +engukuran pada +ercobaan 5ubung Singkat 1

1

2

+

1

%olt( /

%mpere( '$<

%olt( 3/

%Gatt( 3

2

>

1

/4

>

3

1'

1$2

<>$/

12

4

12

1$4>

D3

1>$<4

/

14

1$
=2

23$1

,o.


11


KELOMPOK 1

d. #erbeban 7esistif dan nduktif Tabel 3.4 5asil +engukuran pada +ercobaan #erbedan 7esistif 1

1

2

2

+1

1

%olt( 1'

%mpere( '$=

%olt( >

%mpere( '$/2

%Gatt( >$/

2

1/

1$2<

1'

'$>1

13$>/

3

2'

1$>3

14

'$=>

2<$2/

4

2/

2$1

1>

1$1=

3>$/

/ <

3' 1'

2$/ '$<>

2' 11

1$42 '$>D

/<$2/ <$2/

>

1/

1

1<

1$14

12$/

D

2'

1$34

21

1$/

23$>/

=

2/

1$
2>

1$DD

3D$>/

1' 11

3' 1'

1$=D '$//

31$/ 12

2$2 '$32

/3$>/ /

12

1/

'$D4

1>

'$4D

12$/

13

2'

1$13

24

'$<3/

2'

,o.


7 %H(

1<

3'

4'

12


F.

KELOMPOK 1

14

2/

1$4

3'

'$>
32$/

1/ 1<

3' 1'

1$
3<$/ 1=

'$=4 '$2/

4>$/ 3$>/

1>

1/

'$<3

2'

'$3
D$>/

1D

2'

'$DD

2>

'$/

1>$/

1=

2/

1$1

34

'$<2

2<$2/

2' 21

3' 1'

1$3 '$4

4' 1/

'$>2 '$22

3>$/ /

22

1/

'$<

22

'$3/

1'

23

2'

'$>D

3'

'$4/

1/

24

2/

'$=<

3>

'$/4

2/

2/

3'

1$1/

44

'$<4

33$>/

<'

>/

ANALISA DATA PERCOBAAN 1. Perc!""# $"#%" !e!"# &!e!"# #'(

a.

Menghitung 7c %tahanan inti besi($ sebagai contoh perhitungan maka diambil contoh data pertama pada percobaan tanpa beban. &ik:

1 - 2'

olt

+ - '$2 watt +enye:

7c -

- 2''' H b.

Menghitung

perbandingan

transformasi

%a(

pada

rangkaian

percobaan beban nol. Sebagai contoh perhitungan maka diambil contoh dari data pertama dari percobaan tanpa beban. &ik :

1 - 2'  2 - 3< 


13


KELOMPOK 1

+enye :

- 1$D

&engan cara yang sama seperti contoh di atas maka di dapatkan hasil seperti pada tabel 3./. Tabel 3./ 5asil +erhitungan Tahanan nti #esi dan +erbandingan Transformasi

,o. 1 2 3 4 / <

 %olt( 2' 2/ 3' 3/ 4' 4/

+ %watt( '$2 '$2/ '$< '$> '$D 1$12/

7atarata

7 c %H( 2''' 2/'' 1/'' 1>/' 2''' 1D''

1$D' 1$DD 1$=' 1$D= 1$DD 1$D=

1=2/

1$D>

). U#$*+ %erc!""# ,*!*#- /#-+"$

a.

Menghitung I ek dan ek serta rugirugi tembaga %@u($ sebagai contoh perhitungan maka diambil contoh dari data pertama pada percobaan hubung singkat. &ik: 1 - / olt


14


1

- '$< 

+

- 3 Gatt

KELOMPOK 1

+enye:

• 7 ek

-

- D$33 H

• Iek

-

- D$33 H • ek

2

-

Z ek

-

D$33

−

Rek

2

2

2

−

D$33

-' b.

Menghitung rugirugi tembaga pada rangkaian percobaan hubung singkat. Sebagai contoh perhitungan maka diambil contoh dari data pertama dari percobaan hubung singkat. &ik :

1

- '$< 

2

- 3/ 

+

- 3 Gatt

7 1%primer(

-1H

7 2%sekunder(

- D$D H

+eny:

2 -

-


- '$'D<  15


KELOMPOK 1

7ugirugi - 12 . 7 1J 22 . 7 2 - '.<2 . %1( J '.'D< 2 . %D$D( - '$42 Gatt

&engan cara yang sama seperti contoh di atas maka di dapatkan hasil seperti pada tabel berikut. Tabel 3.< 5asil perhitungan 7 ek $ Iek $ ek $ dan 7ugi7ugi Tembaga 7 ek

Iek

ek

%H(

%H(

%H(

1 2 3 4

D.33 >.'' D.33 D.1<

D.33 >.'' D.33 D.1<

' ' ' '

'.42 1.1/ 1.>2 2./<

/ 7ata

D.4D

D.4D

'

3.2D

D.'<

D.'<

'

1.D3

,o.

rata

0.

7ugirugi tembaga %cu( %watt(

U#$*+ %erc!""# !er!e!"# re/$/

a(

Menghitung rugirugi daya akibat adanya resistansi Sebagai contoh diambil data pertama pada percobaan berbeban. •

7ugirugi tembaga %@u( &ik:


16


KELOMPOK 1

1

- '$= 

2

- '$/2 

7 1%primer(

-1H

7 2%sekunder(

- D.D H

+enyelesaian: - 12 . 7 1 J 22 . 7 2

7ugirugi tembaga %@u(

- '$=2. %1( J '$/22. %D$D( - 3$1= Gatt

•

#erdasarkan tahanan ekialen 7 ek1 -7 1 J a27 2 7 ek2 - 7 2 J 7 1Ca2 &imana: a - 2C1

&ik :

1

- '$= 

K

2

- '$/2 

7 1%primer(

-1H

7 2%sekunder(

- D.D H

1

- 1' olt

2

- > olt

7ugirugi pada sisi primer - 12 . 7 ek1 - '$=2 . %1 J %>C1'( 2 . %D.D(( - 4$3 Gatt 7ugirugi pada sisi sekunder -  22 . 7 ek2 - '$/22.%D.DJ 1C%>C1'( 2( - 2$=3 Gatt

b( Menghitung efisiensi %L( Sebagai contoh diambil data pertama pada percobaan berbeban. η


=

P output P input 17


KELOMPOK 1

+erhitungan dengan secara teoritis &ik :

+input - '$=  . 1' olt

- = Gatt

+output - '$/2  . > olt - 3$<4 Gatt +enyelesaian: η =

3$<4 =

×

1'' 0

=

4'$440

&engan cara yang sama seperti contoh di atas maka di dapatkan hasil seperti pada tabel berikut. Tabel 3.> 5asil +erhitungan 7ugi7ugi dan fisiensi pada Trafo 7ugirugi ,o.

7ugirugi tembaga %cu( %Gatt(

#erdasarkan 7 ekialen

L %0(

1

3.1=

+rimer 4.3'

2

<.'2

>.D'

/./>

3>./>

3

11.2>

1/.='

1'.2'

3=.2/

4

1<.D>

22.3/

1/./2

3D./3

/

23.==

3'.<=

22.2D

3>.D>

<

/.D'

/.23

/.D<

12D.'<

>

12.44

11.'1

12./D

121.<'

D = 1'

21.<' 33.=3 4<./1

1=.22 31.>= 41.=<

21.D4 34.13 4<.=D

11>./4 12'.D< 11<.<>

11

1.2'

4.14

'.=>

<=.D2

12

2.>3

D.
2.21

<4.><

13

4.D3

1>.4<

3.D3

<>.43

14

>.11

2<.D'

/./<

1/

1'.<'

3=./=

D.3>

1<

'.>3

<.'<

'./>

11'.4>

1>

1./>

<.<1

1.2/

>>.2/

1D

2.=>

13.1=

2.34

><.>'

1= 2' 21

4./= <.2/ './=

2'.=' 2D.13 3.33

3./= 4.D/ '.4/

><.3.D/ D2./'

22

1.44

>.1>

1.13

D/./<


Sekunder 2.=3

4'.44

18


KELOMPOK 1

23

2.3=

12.
1.D>

D<./4

24 2/

3.4= 4.=3

1D.<= 2<.3<

2.>' 3.>=

D3.2/ D1.<2

G. GRAFIK

)ambar 1/. 5ubungan fungsi Tegangan Sekunder % 2( terhadap Tegangan +rimer %1(


19


KELOMPOK 1

)ambar 1<. 5ubungan fungsi rus Sekunder % 2( terhadap Tegangan +rimer %1(

)ambar 1>. 5ubungan fungsi &aya %+ 2( terhadap Tegangan +rimer % 1(


20


KELOMPOK 1

)ambar 1D. 5ubungan fungsi fisiensi %L( terhadap Tegangan +rimer % 1(

H. KESIMPULAN

dapun kesimpulan setelah melakukan percobaan sebagai berikut : •

+erbandingan belitan transformator ratarata %a( sebesar '$/4 karena a ; 1

•

maka transfomator beker!a sebagai penaik tegangan %step up(. +ada percobaan beban nol$ semakin tinggi nilai tegangan input maka nilai tegangan output !uga semakin tinggi sedangkan nilai arus sama dengan

•

nol. +ada percobaan hubung singkat$ semakin tinggi nilai tegangan maka nilai arus !uga semakin tinggi dengan nilai 7 ek ratarata sebesar D$'< H$ Iek rata rata sebesar D$'< H$  ek ratarata sebesar ' dan rugi tembaga ratarata

•

sebesar 1$D3 Gatt. +ada percobaan berbeban resistif$ nilai efisiensi yang diperoleh sangat bergantung pada besarnya daya yang dihasilkan oleh transformator.


21



KELOMPOK 1

22


KELOMPOK 1

DAFTAR PUSTAKA

&!iningrat$ Surya. 2'1'. Transformator Satu *asa. Modul Praktikum Teknik Tenaga Listrik .5al 2<.% ,$$%:22333. e45.r- diakses 2> mei 2'14(.


23

Transformator Satu Fasa Kelompok 1

Recommend Documents