113690574 Diagram Fasor Dan Rangkaian Ekivalen Transformator

5/24/2018 113690574 Diagram Fasor Dan Rangkaian Ekivalen Transformator

http:///reader/full/113690574-diagram-fasor-dan-rangkaian-ekivalen-transforma

MESIN-MESIN ELEKTRIK III

DIAGRAM FASOR DAN RANGKAIAN EKIVALEN

TRANSFORMATOR

DI SUSUN OLEH :

KELOMPOK 4

SAIFUL ARIFIN 10 221 028

BUDI HARTANTO 10 221 036DAVID N. ISIR 10 221 005

JURUSAN TEKNIK ELEKTRO S1

FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI DAN KEBUMIAN

UNIVERSITAS SAINS DAN TEKNOLOGI JAYAPURA

2012



DIAGRAM FASOR DAN RANGKAIAN EKIVALEN TRANSFORMATOR

1. Diagram Fasor Transformator Tanpa Beban

Diagram Fasor adalah penggambaran hubungan antara fluks magnetik, tegangan

dan arus yang mengalir dalam bentuk vektor. Hubungan yang terdapat di antara

harga-harga tersebut akan tergantung pada sifat beban, impedansi lilitan primer,

dan sekunder, serta rugi-rugi transformator.

Bila kumparan primer suatu transformator dihubungkan dengan sumber teganganV1 yang sinusoidal, akan mengalirkan arus primer Io yang juga sinusoid dan

dengan menganggap belitan N1 reaktif murni. Io akan tertinggal 900dari V1. Arus

primer Io menimbulkan fluks () yang sefasa dan juga berbentuk sinusoid. PadaGambar 1 dapat dilihat suatu transformator tanpa beban.

I0

N1 N2

E1 E2

Gambar 1 Transformator Tanpa Beban

Fluks ini akan menghasilkan tegangan induksi pada E1(hukum faraday)

e1 N1d

dt

e1 N1d

(

makssin

wt)

N1makscoswt dt

E1N

12f

maks 4,44N1fmaks2

Maka pada sisi sekunder, fluks tersebut akan mengakibatkan timbulnya tegangan pada

E2

e d e2 N2wmcoswtdt2



Apabila transformator tidak dibebani, arus yang mengalir dalamtransformator hanya arus pemagnetan (Io) saja. Dalam hal ini :

1)Fluks magnet (o) sephasa dengan arus primer tanpa beban (Io) dan lagging90 terhadap tegangan sumber V1.

2)Gaya gerak listrik induksi pada sisi primer (E1) besarnya sama dengan V1,tetapi berbeda phasa 180 terhadap tegangan sumber V1.

3)Gaya gerak listrik induksi pada sisi sekunder (E2 = aE1), lagging 90terhadap fluks magnet (o).

Dalam penggambaran, V1 = -E1, dengan menganggap :

1) Rugi-rugi arus pusar dan rugi-rugi hysteresis di dalam inti tidak ada.2) Rugi-rugi tahanan kawat tembaga tidak ada.3) Fluks bocor pada kumparan primer dan kumparan sekunder tidak ada,

maka vector diagramnya seperti Gambar 2

Gambar 2 Vektor diagram Transformator Tanpa Beban

Arus primer Io yang mengalir pada saat kumparan sekunder tidak dibebani disebutarus penguat. Dalam kenyataannya arus primer Io bukanlah merupakan arusinduktif murni, hingga ia terdiri atas dua komponen:

1)Komponen arus pemagnetan IM, yang menghasilkan fluks (f).2)Komponen arus rugi tembaga IC, menyatakan daya yang hilang akibat

adanya rugi histeris dan arus eddy.

Gambar 3 diagram fasor Transformator Tanpa Beban

dengan komponen Imdan Ic



2. Diagram Fasor Transformator Berbeban

Gambar 4 Transformator Berbeban

Apabila kumparan sekunder dihubungkan dengan beban ZL, I2mengalir pada kumparan

sekunder, di mana I2= V2/ZL.Arus beban I2ini akan menimbulkan gaya gerak magnet

(ggm) N2I2yang cenderung menentang fluks (f) bersama yang telah ada akibat arus

pemagnetan IM. Agar fluks bersama itu tidak berubah nilainya, pada kumparan primer

harus mengalir arus I2, yang menentang fluks yang dibangkitkan oleh arus beban I2,hingga keseluruhan'arus yang mengalir pada primer menjadi :

I1 Io I2

Io I1 I'2

Dimana:

I1 = arus pada sisi primer (ampere)

Io = arus penguat (ampere)Im = arus pemagnetan (ampere)

Ic = arus rugi-rugi tembaga (ampere)

Bila transformator diberi beban maka pada sisi sekunder terdapat arus (I2) yangmengalir. I2 yang mengalir akan menyebabkan adanya perubahan pada arus yangmengalir di sisi primer. Transformator yang berbeban ini dapat dibagi menjadi 3 bagianditinjau dari bebannya yaitu tahanan murni, beban induktip dan beban kapasitif.

2.1 Beban Tahanan MurniApabila pada sisi sekunder transformator ( Gambar 2.5) dihubungkan dengantahanan murni (R), maka arus akan mengalir pada sisi sekunder transformatorsebesar I2. I2 akan berbeda fasa terhadap E2 sebasar 2.



Gambar 4 Transformator Berbeban tahanan murni

2.2 Beban Induktif

Apabila transformator berbeban induktif, berarti pada sisi sekunder transformator

(Gambar 2.5) terdapat R2 + jX2 dan RL + jXL. Dengan adanya harga R2 + jX2 dan RL

+ jXL, akan mengakibatkan pergeseran phasa antara I2 dan E2 sebesar 2. Dimana :

Dan dengan adanya harga R2 + jX2 dan RL + jXL, juga akan mengakibatkanpergeseran phasa antara I2 dan V2 sebesar 2. Dimana :

Gambar 5 Transformator Berbeban tahanan induktif

2.3 Beban kapasitif

Jika ( Gambar 4 ) dihubungkan dengan beban kapasitif, maka arus akan

mengalir pada sisi sekunder transformator sebesar I2. Beban kapasitif tersebut

akan mengakibatkan pergeseran phasa antara I2 dan E2 sebesar 2, dan juga

akan mengakibatkan pergeseran phasa antara I2 dan V2 sebesar 2. Dimana :



3. Rangkaian Ekivalen TransformatorTransformator adalah piranti listrik. Dalam analisis, piranti-piranti listrik biasanya

dimodelkan dengan suatu rangkaian listrik ekivalen yang sesuai. Secara umum,

rangkaian ekivalen hanyalah penafsiran secara rangkaian listrik dari suatu

persamaan matematik yang menggambarkan perilaku suatu piranti.

Gambar 5 Rangkaian Ekivalen Transformator

Tidak semua fluks () yang dihasilkanoleh arus pemagnetan IMmerupakan fluks bersama

(M), sebagian darinya hanya mencakup kumparan primer (1) atau kumparan primer saja

(2). Rangkaian ekivalen digunakan untuk menganalisis kerja suatu transformator, adanya

fluks bocor 1dan 2yang dinyatakan sebagai reaktansi X1dan X2. Sedangkan untuk rugi

tahanan dinyatakan dengan R1dan R2.

Documents

113690574 Diagram Fasor Dan Rangkaian Ekivalen Transformator