Tes Transformator

1.      Prinsip Dasar Transformator

Transformator adalah alat yang berfungsi memindahkan daya listrik dari satu untaian primer ke untaian sekunder secara induksi elektromagnetik dan berdasarkan percobaan Faraday. Apabila lilitan primer dihubungkan dengan tegangan bolak-balik, pada inti transformator akan mengalir garis-garis gaya magnit atau flux magnet. Karena arus yang mengalir bilak balik, maka flux yang terjadi pada inti juga bolak balik yang berarti jumlah garis-garis gaya magnet pada inti transformator setiap saat berubah. Karena pada inti terdapat lilitan yaitu : Lilitan Primer (N₁) dan Lilitan Sekunder (N₂), maka berdasarkan hukum Faraday pada masing-masing lilitan tersebut akan membangkitkan ggl induksi E₁ dan E₂. Besarnya ggl induksi E₁ dan E₂ adalah :

                           E₁ = 4.44 f N₁ φm

                           E₂ = 4.44 f N₂ φm

Perbandingan antara E₁ dan E₂ disebut perbandingan transformator yang besarnya adalah sebagai berikut :

                           a = E₁/E₂ = N₁/N₂

2.      Inti Transformator

Agar jumlah garis gaya magnet pada inti sebesar mungkin maka inti terbuat dari bahan feromagnetis. Untuk mengurangi kerugaian yang disebabkan oleh arus pusar (arus eddy) inti transformator dibuat berlapis-lapis. Sedangkan untuk mengurangi kerugian akibat pengaruh histerisis. Bahan dipilih sedemikian rupa sehingga membentuk kurva histerisis sekurus mungkin (dibuat dari bahan besi lunak).

3.      Polaritas Transformator

Ada 2 macam polaritas transformator yaitu penjumlahan dan polaritas pengurangan. Untuk mengetahui polaritas tersebut dilakukan tes polaritas.

4.      Harga Ekivalen

a. Harga Ekivalen dipandang dari sisi primer

Harga komponen-komponen kelistrikan pada transformator dipandang dari sisi primer adalah sebagai berikut :

Ro₁ = R₁ + R₂’                      Xo₁ = X₁ + X₂’

Ro₁ = R₁ + a²R₂                     Xo₁ = X₁ + a²X₂

Zo₁ = Z₁ + Z₂’                       Zo₁ = Z₁ + a²Z₂

Atau              Zo₁ =  QUOTE  

Ro₁ : Hambatan total transformator dipandang dari sisi primer

Xo₁ : Reaktansi total transformator dipandang dari sisi primer

Zo₁ : Impedansi total transformator dipandang dari sisi primer

b.      Harga Ekivalen dipandang dari sisi sekunder

Harga komponen-komponen kelistrikan pada transformator dipandang dari sisi sekunder adalah sbb:

Ro₂ = R₂ + R₁’                      Xo₂ = X₂ + X₁’

Ro₂ = R₂ + R₁/a                     Xo₂ = X₂ + X₁/a

Zo₂ = Z₂ + Z₁’                       Zo₂ = Z₂ + a²Z₁/a

Atau              Zo₂ =  QUOTE  

Ro₂ : Hambatan total transformator dipandang dari sisi sekunder

Xo₂ : Reaktansi total transformator dipandang dari sisi sekunder

Zo₂ : Impedansi total transformator dipandang dari sisi sekunder

5.      Rugi-rugi dan Efisiensi Transformator

a.   Tes Hubung Terbuka (Open Circuit )

b.      Pengujian Hubung Singkat (Short Circuit Test)

Contoh Aplikasi Tes Transformator : 

A. Uji untuk mengetahui Polaritas Trafo 

 Langkah-langkah pengujian :

a. Periksakan rangkaian saudara kepada dosen untuk mendapatkan persetujuan.

b. Hubungkan rangkaian dengan supply 220 volt.

c. Atur tegangan hingga V₁ = 100 Volt, kemudian ukur V₂ dan V₃ (55V).

V₂ = 30 Volt

V₃ = 80 Volt

d.  Ulangi langkah ke-4 untuk sekunder yang lain (110V).

V₂ = 59 Volt

V₃ = 56 Volt

Kemudian amati alat ukur dari V2 dan V3 setelah itu tugas menganalisis anda laksanakan !

B. Menentukan Perbandingan Transformasi

a. Gambar rangkaian

 

b.    Periksakan rangkaian saudara kepada dosen untuk mendapatkan persetujuan.

c.  Hubungkan rangkaian dengan supply 220 volt

d. Atur tegangan hingga pada V₁ menunjukkan harga dari 100 V hingga 220 V dengan interval 25 V, dan catat penunjukan tegangan V₂ setiap perubahan harga V₁. Masukan data percobaan kedalam table dibawah ini.

V1	100 V	125 V	150 V	175 V	200 V	220 V
V2

C. Menentukan Rugi Inti Trasformator ( Open Circuit Test )

a. Gambar Rangkaian

a.    Periksakan rangkaian saudara kepada instruktur untuk mendapatkan persetujuan.

b.      Jika telah disetujui, hubungkan rangkaian dengan supply tegangan 220 V

c.    Atur tegangan seghingga pada V1 menunjukkan harga 220 V

d.      Dalam keadaan ini baca penunjukan wattmeter dan arus yang mengalir pada transformator.

V	I	P
220	0.3	16

D. Menentukan Rugi Tembaga ( Short Circuit Test )

a. Gambar Rangkaian

b.      Periksakan rangkaian saudara kepada instruktur untuk mendapatkan persetujuan.

c. Jika telah disetujui, hubungkan rangkaian dengan supply tegangan 220 V

d.      Tutup saklar tegangan pada unit catu daya dan atur tegangan 220 V menunjukkan harga arus mulai dari 1 A ==> 4.5 A dengan interval 0.5 A seperti table dibawah ini.

I1	1 A	1.5 A	2 A	2.5 A	3 A	3.5 A	4 A	4.5 A
I2	0.27	4.2	8.5	10.5	12	14	15.5	17
V	2.9	11.5	14.5	18	22	24.5	27.5	26
P	0	12	33	47	66	90	111	115

Conclusion :
     Terdapat rugi inti transformator walaupun sisi sekunder belum terdapat beban. Tes hubung singkat dapat dilakukan apabila tegangan primer 10% dari tegangan terminal atau untuk mengetahui rugi tembaga. Tes rangkaian terbuka dilakukan untuk mengetahui rugi inti transformator. 

Tugas : Dari topik di atas, buatlah rangkuman dan analisis !