Click here to load reader
Upload
wildandzulqarnain
View
263
Download
42
Embed Size (px)
DESCRIPTION
menjelaskan tentang tranformator 1 fasa
Citation preview
KONVERSI ENERGI ELEKTRIK
Ir. Hery Purnomo, MT
DASAR TRANSFORMATOR
TRANSFORMATOR (Transformer)
Peralatan listrik yang digunakan untuk memindahkan
dan merubah energi listrik dari suatu rangkaian listrik ke rangkaian listrik yang lain, melalui gandengan magnetik
TRAFO
f1 = f2 (Hz.)S1 = S2 (VA)P1 > P2 (W)V1 > V2 Step down
V1 < V2 Step up
V1 = V2 Isolasi
Primer Sekunder
+ +
- -V1 V2TRAFO
JENIS TRANSFORMATOR
• Trafo Daya• Trafo Tegangan• Trafo Arus• Trafo Pemisah• Trafo Las Listrik• Trafo Kontrol• dll.
Transformator daya (PLN)
5
Transformator pengukuran(trafo instrumen)
(a) Voltage transformer (b) Current transformer
KONSTRUKSI TRANSFORMATOR
1. Inti besi (baja silikon)
2. Belitan/Kumparan (Tembaga, Aluminium)
3. Isolasi ( email, kertas, kain, minyak isolasi)
TIPE TRANSFORMATOR
• Trafo tipe inti (core type)•Trafo tipe cangkang (shell type)
Tipe intiTipe cangkang
Bentuk Inti Besi
Right Hand Rule
• Ibu jari menunjukkan arah arus
• Jari lainnya menunjukkan arah medan magnet
Hubungan antara arah arus dan arah medan magnet
HUKUM DASAR TRANSFORMATOR
• Hukum Maxwell• Hukum Induksi Faraday
1. Gaya gerak magnet (ggm / mmf):
INLHF
2. Gaya gerak listrik (ggl / emf):
dt
dN)t(e
Luas penampang inti besi(A)
Panjang jalur magnetik (L)
N lilit
INDUKSI GANDENG
dt
dN)t(e
11
dt
dN)t(e
22
I
3. Hubungan antara arus dan tegangan terinduksi
Inti besi jenuh :dengan betambah besarnya arus maka tegangan terinduksi besarnya hampir tetap
Transformator tanpa beban
ggm (N1.Io) fluksi
f
tsin)t( m
2Io
+
-
N1 N2
1. Tegangan terinduksi belitan primer:
2. Tegangan terinduksi belitan sekunder:
Rangkaian Ekuivalen Trafo Tanpa Beban
V1
Io
Ic Im
R1 – tahanan belitan primerX1 – reaktansi belitan primerRc – tahanan pemagnetanXm – reaktansi pemagnetanIc – arus rugi intiIm – arus magnetisasi
Io = Ic + Im
V1 = E1 + Io (R1 + j X1)
Transformator berbeban
+
-
I1 I2
(ZL )
N2N1
1. Keadaan tanpa beban: I1 = Io
2. Keadaan berbeban:
SIMBOL TRANSFORMATOR
Belitan primer Belitan sekunder
Inti besi
Problem1. Transformator 1 fasa, daya 1000VA, Tegangan 220/110 V, 50 HzDalam keadaan tanpa beban, Hitung tegangan sisi sekunder (sisi TR) apabila sisi primer (sisi TT) disuplai dengan tegangan :
Tegangan 110 V, 50 Hz.Tegangan 220 V, 50 Hz.Tegangan 330 V, 50 Hz.
2110
220
110220
2
1
21
E
Ea
E,E
a
VVa
V
V 12
2
1
V1 = 110, maka:
V1 = 220, maka:
V1 = 330, maka:
volta
VV 55
2
11012
volta
VV 110
2
22012
???volta
VV 165
2
33012
Trafo ideal :
2. Trafo 1 fasa, daya 20 kVA, tegangan 2000/200 V, 50 Hz. Diketahui jumlah lilitan sekunder 66
• Hitung jumlah lilitan primer• Arus beban penuh (nominal) sisi primer dan sekunder
lilitxN
NxE
EN
N
N
E
E
E
Ea
E,E
6666200
2000
10200
2000
2002000
1
22
11
2
1
2
1
2
1
21
A.)nom(I
A.)nom(I
100200
20000
102000
20000
2
1
3. Transformator dengan daya 10 kVA, tegangan 2200/220 V, 50 Hz.Arus penguat 0,60 A dan rugi inti besi 360 watt, apabila sisi TT disuplai tegangan nominal.• Hitung arus pemagnitan• hitung arus rugi inti besi
diabaikan)XjR(I
voltEV
o
11
11 2200
A,E
PI
IERIP
cc
cccc
16402200
360
1
12
A,,,I
III
III
m
com
mco
5760164060 2
22
SOALTrafo 1 fasa, daya 5000 VA, tegangan 2300 V / 230 V, frek. 50 Hz. Data hasil pengukuran sebagai berikut :Arus tanpa beban Io = 0,30 A, rugi inti besi Pc = 40 W, Tahanan belitan primer R1 = 5 ohm dan reaktansi belitan primer X1 = 25 ohm.
1. Hitung arus nominal (arus beban penuh) transformator.2. Dalam keadaan trafo tanpa beban, belitan primer
disuplai dengan tegangan 2300 V, hitung tegangan sisi sekunder
a). Asumsikan trafo ideal b). Trafo sebenarnya
Pada transformator keadaan tanpa beban, buktikan bahwa, apabila trafo disuplai sumber tegangan DC, dibanding dengan trafo disuplai sumber tegangan AC, maka:
Io (DC) >> Io (AC)
Misalkan : V(DC) = 100 volt V(AC) = 100 volt
Terima kasih