Praktikum Mesin-Mesin Listrik >> Polaritas Transformator
POLARITAS TRANSFORMATOR A. Tujuan 1. 2. 3.
Mahasiswa dapat menentukan arah vektor kumparan primer dan kumparan sekunder serta diagram fasornya. Mahasiswa dapat menentukan polaritas transformator satu fasa penjumlahan dan pengurangan. Mahasiswa dapat menentukan perbandingan (rasio) transformasi dari transformator satu fasa.
B. Teori Singkat Transformator satu fasa memiliki dua kumparan, yaitu kumparan primer dan sekunder. Pada kumparan primer diberi sumber tegangan, dan hasilnya keluar tegangan output pada kumparan sekunder. Saat bekerja masing-masing ujung kumparan primer polaritasnya selalu bergantian mengikuti gelombang sinusoida AC. Polaritas (polaritas sesaat) perlu diketahui untuk membuat sambungan-sambungan pada transformator sehingga akan diketahui bagian primer dan sekunder serta bagian tegangan tinggi dan rendahnya. Menurut ASA (American Standards Association), pada bagian tegangan tinggi diberi tanda H 1, H2, H3 dan seterusnya. Dimana H1 terletak di sisi kiri pembaca, H2 di sisi kanan pembaca (apabila menghadap dari sisi tegangan rendah) sedangkan pada kumparan tegangan rendah diberi nama X1, X2, X3 dan seterusnya. Untuk polaritas pengurangan, letak X 1 berdekatan dengan H1 dan untuk polaritas penjumlahan, letak X1 berseberangan dengan H1 (lihat gambar 1). Polaritas transformator sangat tergantung arah kumparan primer dan sekunder. Langkah yang diperlukan untuk menentukan polaritas, terminal sisi primer H 1 diberi tanda (x) atau titik. Hubungkan terminal H2 yang tidak ditandai dengan salah satu terminal tegangan rendah X 2. Ukur tegangan terminal H1 dan X1, ini merupakan beda tegangan dari kedua titik tersebut Vx. Bila tegangan Vx > V1, berarti polaritas penjumlahan, dimana terminal X2 arah kumparan sama dengan arah kumparan tegangan tinggi H 1, maka di terminal X2 mempunyai tanda yang sama. Bila tegangan Vx < V1 berarti polaritas pengurangan, dimana terminal X2 berlawanan arah kumparan tegangan tinggi H1, maka di terminal X2 mempunyai tanda yang berbeda.
H1
H2
H1
H2
X2
X1
X2
X1
Polaritas Penjumlahan
Polaritas Penjumlahan
Gambar 1. Polaritas Penjumlahan dan Pengurangan
1 Teknik Elektro >> Fakultas Teknik >> Universitas Negeri Padang
Praktikum Mesin-Mesin Listrik >> Polaritas Transformator
Setelah diketahui polaritas setiap kumparan transformator sisi primer maupun sekunder, barulah didapat hubungan sudut pergeseran fasa. Kesalahan menentukan polaritas transformator akan mengakibatkan terjadinya hubungan singkat (short circuit) atau tidak seimbang tegangan dan arus. Untuk menentukan sudut pergeseran antara kumparan primer dan kumparan sekunder (arah kumparan primer dan sekunder) yang mempunyai beberapa persyaratan, yaitu: 1. Arah kumparan transformator antara primer dan sekunder yang diberi tanda pada terminal kumparan input maupun output. 2. Arah vektor untuk sisi tegangan sekunder dapat minus maupun plus. 3. Melukiskan arah setiap vektor searah dengan perputaran jarum jam. 4. Mengukur tegangan tinggi (primer) dengan tegangan rendah (sekunder). Susunan kumparan primer dan sekunder yang akan diuji polaritasnya ialah berikut:
Ha1
Xa1 55 V Xa2
220 V
Xa3 55 V Ha2
Xa4
Xc1
Xb1 55 V
55 V
Xc1
Xb2 Gambar 2. Susunan Kumparan Transformator 1 Fasa
C. Alat dan Bahan 1. 2. 3. 4.
Transformator 1 Fasa V.A 1k Hz 50 Yuasa Tuusinki Kogyo, Co Ltd 1 unit Voltmeter AC/DC class 1,0 2 unit Power Unit Kabel penghubung secukupnya
D. Gambar Rangkaian V
H1
E1
H2
Xa1
E2
V
H1
E1
V
Xa2
H2
Xa1
E2
V
Xa2
Gambar 3. Rangkaian Praktikum Polaritas Transformator 1 Fasa
2 Teknik Elektro >> Fakultas Teknik >> Universitas Negeri Padang
Praktikum Mesin-Mesin Listrik >> Polaritas Transformator
E. Prosedur Kerja Percobaan transformator satu fasa tentang polaritas: 1. Ujung kumparan tegangan tinggi disambungkan dengan ujung kumparan tegangan rendah yang terdekat. 2. Ujung-ujung yang lain dipasang Voltmeter VX. 3. Ujung-ujung kumparan tegangan tinggi dihubungkan dengan sumber tegangan 220 V dan dipasang Voltmeter VP. 4. Amati berapa besar tegangan pada kedua alat ukur, jika VX > VP kedua GGL induksi saling menjumlahkan dan disebut Polaritas Penjumlahan sedangkan jika VX < VP maka disebut Polaritas Pengurangan. Tabel Percobaan Tabel 1. Data transformator satu fasa sesuai dengan tanda titik yang berlawanan antara kumparan primer dan sekunder. V1
V2
VH1-Xa1
Tabel 2. Data transformator satu fasa sesuai dengan tanda titik yang searah antara kumparan primer dan sekunder. V1
F.
V2
VH1-Xa1
Hasil Percobaan Polaritas penjumlahan V1 220 220 220
V2 55 110 160
VH1-Xa1 270 320 380
Polaritas pengurangan V1 220 220 220
V2 55 110 165
VH1-Xa1 155 100 48
3 Teknik Elektro >> Fakultas Teknik >> Universitas Negeri Padang
Praktikum Mesin-Mesin Listrik >> Polaritas Transformator
G. Kesimpulan Rangkaian polaritas penjumlahan: V
H1
E1
Xa1
E2
V
H2
Xa2
Gambar 4. Rangkaian Polaritas Penjumlahan Transformator Satu Fasa
Rangkaian polaritas pengurangan: V
H1
E1
H2
Xa1
E2
V
Xa2
Gambar 5. Rangkaian Polaritas Pengurangan Transformator Satu Fasa
Polaritas pada transformator satu fasa digunakan untuk menghubungkan seri atau paralel suatu induktansi. Polaritas itu disebabkan karena arah dari penggulungan induktansi. Jika menggulungnya searah maka terjadi penjumlahan. Sebaliknya jika berlawanan arah maka terjadi pengurangan.
H. Referensi --,1979. Electrical Machines Part 1. Laboratory Experiment. Skarholmen. Swedia --.2007. Jobsheet Praktikum Mesin Listrik 1. Lab. Konversi Energi Jurusan Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Negeri Padang. --.2008. Jobsheet Praktikum Mesin Listrik. Lab. Konversi Energi Jurusan Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Negeri Padang. Wildi, T. 2002. Electrical Machines, Drives, and Power Systems. 5 eds. Prentice Hall. New Jersey Zuhal. 2000. Dasar Teknik Tenaga Listrik dan Elektronika Daya. Gramedia. Jakarta.
4 Teknik Elektro >> Fakultas Teknik >> Universitas Negeri Padang
