PRAKTIKUM MESIN-MESIN LISTRIK 1 MODUL 3 RANGKAIAN EKIVALEN TRANSFORMATOR 1 FASA LABORATORIUM TENAGA NAMA : SUKMA MEGAWAN NIM : 3332160088 KELOMPOK : ML-21 JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SULTAN AGENG TIRTAYASA 2018 BAB I METODOLOGI PENELITIAN 1.1 Prosedur Percobaan Gambar 1.1 Transformator Tanpa Beban 1. Membuka software PSIM 2. Membuat rangkaian percobaan seperti pada Gambar 1.1. 3. Mengatur nilai spesifikasi transformator pada tabel 1.1. Tabel 1.1 Spesifikasi Transformator [1] R1 (Ω) R2 (Ω) L1 (H) L2 (H) Beban ( Ω) 10 10 10 1 1 1 1 1 1 0.01 0.01 0.01 10 10 10 10 10 10 1 1 1 1 1 1 0.01 0.01 0.01 10 20 50 10 10 10 4 6 8 1 1 1 0.04 0.06 0.08 10 10 10 4. Mengatur tegangan primer sesuai pada Tabel 3.1 kemudian menjalankan 5. Mencatat hasil pengamatan pada Tabel 3.1. BAB II TUGAS 2.1 Tugas Modul 1. Jelaskan rugi-rugi yang ada pada transformator? 2. Jelaskan yang dimaksud dengan arus Eddy dan bagaimana mengurangi arus Eddy tersebut! Jawab: 1. Rugi besi atau disebut Core Losses kehilangan daya pada Tranformator yang dikarenakan oleh Inti Besi Transformator itu sendiri. Terdapat dua faktor yang menyebabkan terjadinya Core Loss yaitu kerugian arus Eddy (Eddy Current) dan kerugian histeresis (Hysteresis loss). Kedua Kerugian ini pada dasarnya tergantung pada sifat magnetik bahan yang digunakan untuk konstruksi inti transformator (trafo). [3] a. Kerugian Arus Eddy (Eddy Current Loss) – pada Transformator atau Trafo, arus listrik AC yang dipasok ke kumparan primer akan membentuk fluks medan magnet yang bergantian. Apabila fluks medan magnet tersebut terhubung ke kumparan sekunder maka akan menyebabkan induksi gaya gerak listrik atau biasanya dikenal dengan induksi GGL. Tetapi terdapat pula beberapa bagian fluks magnet yang menginduksi ke bagian konduktor lainnya yaitu ke Inti besinya Trafo (Tranformer Core) tersebut yang kemudian akan menyebabkan sirkulasi arus kecil didalamnya. Arus tersebut disebut dengan Arus Eddy (Eddy Current). Karena Arus Eddy inilah beberapa energi akan terdisipasi dalam bentuk panas.[3] b. Kerugian Histerisis (Hysterisit Losses) – Kerugian Histeris pada trafo ini disebabkan oleh pembalikan magnetisasi pada inti transformator. Kehilangan atau kerugian ini tergantung pada volume dan kadar besi yang digunakan untuk konstruksi inti besi trafo, frekuensi pembalikan magnetik dan nilai kerapatan fluks. [3] 4 Copper losses adalah kehilangan daya pada Trafo yang diakibatkan oleh resistansi pada kumparan atau lilitan pada trafo itu sendiri. Copper Loss pada Kumparan Primer adalah 𝐼1 2 𝑅1 dan Copper Loss pada Kumparan Sekunder adalah 𝐼2 2 𝑅2 . Dimana 𝐼1 dan 𝐼2 adalah arus pada masing-masing kumparan primer dan kumparan sekunder sedangkan 𝑅1 dan 𝑅2 . adalah resistansi pada masing-masing kumparan primer dan kumparan sekunder. Kehilangan Daya yang diakibatkan oleh Copper Loss ini adalah sebanding dengan kuadrat arus dan arus ini tergantung pada beban. Oleh karena itu kehilangan Copper loss pada Trafo ini juga akan bervariasi tergantung pada beban yang diberikan. [3] 2. Rugi Eddy Current Merupakan rugi arus pusar yang terjadi pada inti besi. Rugi ini terjadi karena inti besi terlalu tebal sehingga terjadi perbedaan tegangan antara sisinya maka mengalir arus yang berputar-putar di sisi tersebut. Cara mengatasinyaadalah dengan melumasi inti besi sehingga tidak ada perbedaan tegangan dan tidak timbul arus Karena jarak yang sangat tipis. [4] Gambar 2.1 Gambaran Eddy Current [4] BAB III ANALISA 3.1 Analisa Percobaan Praktikum kali ini, saya menggunakan Software untuk keperluan simulasi dibidang elektronika daya (Power Electronics), yaitu PSIM. Software ini Sangat berguna untuk mempermudah memahami suatu rangkaian khusus rangkaian daya, lengkap dengan parameter-parameternya. [2] Langkah pertama yaitu membuat rangkaiannya sebagai berikut: Gambar 3.1 Rangkaian Transformator Tanpa Beban Setelah membuat rangkaian Transformator tanpa beban, selanjutnya mengatur Transformator dengan mengikuti Spesifikasi Transformator sesuai dengan tabel berikut: 6 Tabel 3.1 Spesifikasi Transformator [1] R1 (Ω) R2 (Ω) L1 (H) L2 (H) Beban ( Ω) 10 10 10 1 1 1 1 1 1 0.01 0.01 0.01 10 10 10 10 10 10 1 1 1 1 1 1 0.01 0.01 0.01 10 20 50 10 10 10 4 6 8 1 1 1 0.04 0.06 0.08 10 10 10 PERCOBAAN 1 PERCOBAAN 2 PERCOBAAN 3 Adapun hasil percobaan yang telah didapatkan dengan patokan spesifikasi tabel diatas sebagai berikut: Tabel 3.2 Hasil Pengamatan Percobaan Transformator Tanpa Beban PERCOBAAN 1 PERCOBAAN 2 PERCOBAAN 3 Np : Ns 500:500 250:500 500:250 Vp (V) 380 380 380 Ip (A) 1.37 1.405 1.28 Vs (V) 12.55 6.73 19.39 Is (A) 1.25 0.67 1.93 500:500 250:500 500:250 500:500 250:500 500:250 380 380 380 380 380 380 1.37 1.39 1.08 1.33 1.33 1.23 12.55 13.15 38.8 11.35 5.6 16.28 1.25 0.65 0.77 1.13 0.56 1.62 7 3.2 Rangkaian Ekivalen Pengganti IP IS I0 IR IX RC XM VS Gambar 3.2 Rangkaian Ekivalen Transformator Tanpa Beban 3.3 Grafik Hubungan Tegangan Primer Terhadap Arus Primer 1,42 1,405 1,4 1,37 Arus Primer (A) 1,38 1,36 1,34 1,32 1,3 1,28 1,28 1,26 0 50 100 150 200 250 300 350 400 Tegangan Primer (V) Gambar 3.3 Grafik Hubungan Tegangan Primer dan Arus Primer Percobaan 1 8 1,4 1,39 1,38 1,37 Arus Primer (A) 1,36 1,34 1,32 1,3 1,28 1,28 1,26 0 50 100 150 200 250 300 350 400 Tegangan Primer (V) Gambar 3.4 Grafik Hubungan Tegangan Primer dan Arus Primer Percobaan 2 1,4 1,33 1,2 1,08 Arus Primer (A) 1 0,8 0,6 0,4 0,2 0 0 50 100 150 200 250 300 350 400 Tegangan Primer (V) Gambar 3.5 Grafik Hubungan Tegangan Primer dan Arus Primer Percobaan 3 BAB IV PENUTUP 4.1 Kesimpulan Berdasarkan percobaan yang sudah dilakukan, dapat diambil kesimpulan bahwa: 1. Rangkaian ekivalen dari transformator merupakan suatu pemodelan rangkaian dari persamaan transformator tersebut. 2. Transformator terdiri atas sisi primer dan sisi sekunder. Keduanya terhubung dengan inti besi. Dalam kondisi ideal, tanpa rugi-rugi, perbandingan lilitan antara keduanya merupakan perbandingan tegangan antara kedua sisinya. DAFTAR PUSTAKA [1] Laboratorium Tenaga, Tim Asisten. 2018. Modul Praktikum Mesin Mesin Listrik 1. Cilegon : Jurusan Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Sultan Ageng Tirtayasa [2] Pradana, S. (2016, Oktober 13). Mengenal PSIM. Diambil kembali dari: https://sunupradana.info/pe/2016/10/13/mengenal-psim/ [3] Kho, D. (t.thn.). Pengertian Efisiensi Trafo (Transformator) dan Cara Menghitungnya. Diambil kembali dari: https://teknikelektronika.com/pengertian-efisiensi-trafo-transformator-caramenghitung-efisiensi-trafo/ [4] Sopyandi, E. (t.thn.). ANALISA RUGI-RUGI PADA GARDU 20/0.4 KV . Diambil kembali dari: http://www.academia.edu/6208394/ANALISA_RUGIRUGI_PADA_GARDU_20_0.4_KV LAMPIRAN Tabel 3.2 Hasil Pengamatan Percobaan Transformator Tanpa Beban PERCOBAAN 1 PERCOBAAN 2 PERCOBAAN 3 Np : Ns 500:500 250:500 500:250 Vp (V) 380 380 380 Ip (A) 1.37 1.405 1.28 Vs (V) 12.55 6.73 19.39 Is (A) 1.25 0.67 1.93 500:500 250:500 500:250 500:500 250:500 500:250 380 380 380 380 380 380 1.37 1.39 1.08 1.33 1.33 1.23 12.55 13.15 38.8 11.35 5.6 16.28 1.25 0.65 0.77 1.13 0.56 1.62 Gambar 1 Hasil untuk R1 = 10 Ω, R2 = 1 Ω, L1 = 1 H, L2 = 0,01 H, beban = 10 Ω, NP = 500, NS = 500, serta Vp = 380 V Gambar 2 Hasil untuk R1 = 10 Ω, R2 = 1 Ω, L1 = 1 H, L2 = 0,01 H, beban = 10 Ω, NP = 250, NS = 500, serta Vp = 380 V Gambar 3 Hasil untuk R1 = 10 Ω, R2 = 1 Ω, L1 = 1 H, L2 = 0,01 H, beban = 10 Ω, NP = 500, NS = 250, serta Vp = 380 V Gambar 4 Hasil untuk R1 = 10 Ω, R2 = 1 Ω, L1 = 1 H, L2 = 0,01 H, beban = 10 Ω, NP = 500, NS = 500, serta Vp = 380 V Gambar 5 Hasil untuk R1 = 10 Ω, R2 = 1 Ω, L1 = 1 H, L2 = 0,01 H, beban = 20 Ω, NP = 250, NS = 500, serta Vp = 380 V Gambar 6 Hasil untuk R1 = 10 Ω, R2 = 1 Ω, L1 = 1 H, L2 = 0,01 H, beban = 50 Ω, NP = 500, NS = 250, serta Vp = 380 V Gambar 7 Hasil untuk R1 = 10 Ω, R2 = 4 Ω, L1 = 1 H, L2 = 0,04 H, beban = 10 Ω, NP = 500, NS = 500, serta Vp = 380 V Gambar 8 Hasil untuk R1 = 10 Ω, R2 = 6 Ω, L1 = 1 H, L2 = 0,06 H, beban = 10 Ω, NP = 250, NS = 500, serta Vp = 380 V Gambar 9 Hasil untuk R1 = 10 Ω, R2 = 8 Ω, L1 = 1 H, L2 = 0,08 H, beban = 10 Ω, NP = 500, NS = 250, serta Vp = 380 V
