Laporan Praktikum Transformator Tanpa Beban

LAPORAN PRAKTIKUM TEKNIK TENAGA LISTRIK TRAFO TANPA BEBAN

Kelompok 3 LT 2C Danang Hutama

(3.31.13.2.08)

Dimas Anas Aditya

(3.31.13.2.09)

Faela Ma’ana Shufa (3.31.13.2.10) Friza Wildanul(3.31.13.2.11)

Program Studi Teknik Listrik Jurusan Teknik Elektro Politeknik Negeri Semarang 2014/2015

I.

Tujuan Setelah melaksanakan kegiatan praktikum ini mahasiswa diharapkan dapat:  Menentukan besarnya rugi inti/rugi besi.  Menjelaskan rugi besi, rugi histerisis, dan rugi arus pusar (eddy current).  Menentukan konstanta Ro dan Xo.

II.

Pendahuluan Transformator dalam keadaan tanpa beban mengambil arus dari jala-jala yang terdiri atas arus yang bersifat resistif berupa rugi inti dan arus yang bersifat induktif untuk membangkitkan fluksi. Rugi inti trafo dapat dibedakan atas rugi histerisis dan rugi arus pusar. Rugi histerisis disebabkan oleh terjadinya gesekan antara molekul-molekul logam inti dalam usaha menyesuaikan diri dengan perubahan arah fluksi magnet. Ph = Kh . f . Bm . X Keterangan :

Ph

= rugi histerisis (watt)

Kh

= konstanta yang tergantung bahan dan dimensi inti

Bm

= kerapatan fluksi maksimum

f

= frekuensi (hertz)

X

= faktor steinmetz tergantung macam bahan (1,6 s/d 2,0)

Rugi arus pusar disebabkan oleh adanya aliran arus induksi dalam logam inti. Pe = Ke .f 2. Bm2 Keterangan :

Pe

= rugi arus pusar (watt)

Ke

= konstanta yang tergantung bahan dan dimensi inti

Bm

= kerapatan fluksi maksimum

f

= frekuensi (hertz)

Dengan melaksanakan percobaan 2 frekuensi yang berlainan , dapat diperoleh pemisahan rugi inti menjadi rugi histeresis dan rugi arus pusar.

Gambar 2.1. Konstanta Transformator Ro dan Xo

Rangkaian pengganti transformator tanpa beban adalah sebagai berikut :

Gambar 2.2. Rangkaian Percobaan Trafo Tanpa Beban Daya masuk : P = V1 . Io . cos  Arus resistif berupa rugi inti

: Ihe = Io cos 

Arus induktif pembangkit fluksi : Ix = Io sin 

Ro = V1 / Ihe Xo = V1/ Ix

III.

IV.

Alat dan Bahan  ACPS Variabel 0-220 V ; 6 A

1 buah

 Transformator 220 V/48 V 50 VA

1 buah

 Multimeter Analog

1 buah

 Multimeter Digital

1 buah

 Wattmeter

1 buah



20 buah

Kabel Jumper

Gambar Rangkaian a. Percobaan Trafo 2 Belitan Tanpa Beban

Gambar 4.1. Rangkaian Percobaan Trafo 2 Belitan Tanpa Beban

b. Percobaan Trafo Auto Tanpa Beban

Gambar 4.2. Rangkaian Percobaan Trafo Auto Tanpa Beban c. Tes Polaritas 1

Gambar 4. 3. Rangkaian Percobaan Tes Polaritas 1 d. Tes Polaritas 2

Gambar 4. 4. Rangkaian Percobaan Tes Polaritas 2

V.

Langkah Kerja



Langkah Percobaan 1.

Siapkan alat dan bahan yang digunakan, antara lain, regulator tegangan, Wattmeter, Amperemeter, Voltmeter, dan Transformator.

2.

Rangkai alat dan bahan yang dibutuhkan sesuai dengan rangkaian percobaan. Amperemeter dipasang seri dengan trafo, Voltmeter dipasang paralel dengan trafo, sedangkan Wattmeter dipasang untuk dapat membaca tegangan, arus pada trafo. Sisi trafo sekunder dibuat terbuka/open circuit.

3.

Pemasukan tegangan pada sisi primer diatur oleh regulator tegangan. Penentuan besar tegangannya tergantung pada name plate trafo.

4.

Baca besaran arus pada Amperemeter, bila terlalu kecil dan tidak bias dibaca dengan alat ukur, gulung kabel sebanyak n lalu masukkan kembali ke Tang Ampere. Maka arus yang sebenarnya adalah arus yang terbaca dibagi n.



Langkah Uji Polaritas 1. Hubungkan Voltmeter (V3) pada polaritas ‘+’ sisi primer dan pada polaritas sisi sekunder. 2. Hubung singkatkan polaritas ‘-‘ sisi primer dengan polaritas ‘-‘ sisi sekunder. 3. Hubungkan Voltmeter (V1) pada sisi primer. 4. Hubungkan Voltmeter (V2) pada sisi sekunder. 5. Beri tegangan masuk pada sisi primer, jika V3 = V1 + V2 maka A1 = (+) ; a1 = (-). Jika V3 = V1 – V2 maka A1 = (+) ; a1 = (+).

VI.

Hasil Pekerjaan 

Tabel 6.1. Praktikum Trafo 2 Belitan dan Autotrafo Tanpa Beban Trafo 2000 VA 200 V/10 V 10 A/200 A 50 VA 220 V/48 V 0,25 A/1 A

Frekuensi (Hz)

V (V)

P (W)

I (A)

50

220

6

0,45

50

220

Mendekati 0

16,4 mA



Tabel 6. 2. Tes Polaritas 1 V1 100



V3 125

Keterangan V3 = V1 + V2

V2 25

V3 75

Keterangan V3 = V1 - V2

Tabel 6. 3. Tes Polaritas 2 V1 100

VII.

V2 25

Analisa Data Berdasarkan percobaan yang telah dilakukan dapat diketahui bahwa pada suatu transformator terdapat rugi-rugi pada saat trafo diberi tegangan. Rugi-rugi tersebuat adalah rugi histerisis dan rugi arus pusar. Rugi histerisis diakibatkan oleh terjadinya gesekan antara molekul-molekul logam inti dalam usaha menyesuaikan diri dengan perubahan arah fluksi magnet sedangkan rugi arus pusar disebabkan oleh adanya aliran arus induksi dalam logam inti. Dan dari hasil tabel, arus trafo dengan spesifikasi 2000 VA 200 V/10 V lebih besar daripada trafo dengan spesifikasi 50 VA 220 V/48 V. Dikarenakan pada gambar rangkaian autotrafo tanpa beban dan trafo 2 belitan tanpa beban konfigurasinya masing masing berbeda yang mengakibatkan nilai dari daya dan arus kedua rangkaian tersebut berbeda. Pada percobaan trafo 2 belitan 50 VA 220 V/48 V rugi daya mendekati nol dikarenakan rugi yang terdapat pada trafo tersebut lebih kecil dibandingkan trafo 2000 VA 220 V/10 V. Pengukuran menggunakan wattmeter pembacaanya juga kurang presisi, hal tersebut dikarenakan faktor human error yang disebabkan peralatan yang digunakan masih berupa analog. Sebelum melakukan percobaan auto trafo, polaritas trafo harus dicari terlebih dahulu.

VIII.

Pertanyaan dan Tugas 1. Apakah rugi inti trafo itu? 2. Sebutkan 4 langkah urutan percobaan. Jawab:

1. Rugi inti trafo adalah rugi-rugi yang ada pada inti besi trafo. Pada rugi inti trafo ada dua jenis yaitu rugi histerisis dan rugi Eddy Current. Rugi histerisis adalah rugi yang disebabkan fluks bolak-balik pada inti trafo/inti besi. Sedangkan rugi Eddy Current adalah rugi yang disebabkan oleh arus pusar pada inti besi/inti trafo. 2. a. Siapkan alat dan bahan yang digunakan, antara lain, regulator tegangan, Wattmeter, Amperemeter, Voltmeter, dan Transformator. b. Rangkai alat dan bahan yang dibutuhkan sesuai dengan rangkaian percobaan. Amperemeter dipasang seri dengan trafo, Voltmeter dipasang paralel dengan trafo, sedangkan Wattmeter dipasang untuk dapat membaca tegangan, arus pada trafo. Sisi trafo sekunder dibuat terbuka/open circuit. c. Pemasukan tegangan pada sisi primer diatur oleh regulator tegangan. Penentuan besar tegangannya tergantung pada name plate trafo. d. Baca besaran arus pada Amperemeter, bila terlalu kecil dan tidak bias dibaca dengan alat ukur, gulung kabel sebanyak n lalu masukkan kembali ke Tang Ampere. Maka arus yang sebenarnya adalah arus yang terbaca dibagi n.

IX.

Kesimpulan 1. 2.

Daya yang terukur pada tes trafo tanpa beban merupakan

besarnya rugi inti besi pada trafo tersebut. Semakin kecil arus yang terukur maka semakin kecil pula daya yang terukur.