MODUL 3 praktikum mesin listrik 1

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