9. Transformator Ideal

7/26/2019 9. Transformator Ideal

1/41

TRANSFORMATOR IDEAL

Kelompok 5:

1. Anang Permana

2. Argianka Sario P!ra

". Dia# Moni$a Anggraeni

%.

Ar&'a( Sila Ra#mana5. Fran& Ma' Daniel Sinaga

). No*a Sari +r ,ining

-. A(#i'a Fa!an /i(a'a

0. Alip Ma#m!(

. In(ra Al*ano

1. Ali3 Pra&e'o

11. A3an Ri&ena

12. Seno 4!(#o P Rionga

1". Ariangga +aga&


2/41

9.0 PENDAHULUAN

Transformator adalah salah satu perangkatlistrik yang erguna. Transformator dapatmenaikkan atau menurunkan tegangan atauarus dalam seuah rangkaian! dapat

mengisolasi sirkuit dari satu sama lain! dandapat meningkatkan atau menurunkan nilainyata dari kapasitor! induktor! atau resistor."elan#utnya! transformator memungkinkan kita

untuk mengirimkan energi listrik leih esarmen#auhkan dan mendistriusikannya denganaman di parik$parik dan rumah.

Ariangga %agas & '()0*0))+)(000*


3/41

Trafo dikatakan ideal #ika tidak ada energi yang hilang men#adikalor! yaitu ketika #umlah energi yang masuk pada kumparan

primer sama dengan #umlah energi yang keluar padakumparan sekunder. Huungan antara tegangan dengan kuatarus pada kumparan primer dan sekunder dirumuskan ,

-ita akan mempela#ari eerapa sifat dasar dari transformator

dalam a ini! dan ukan hanya itu! kita #uga mempela#ariprinsip operasi dasar motor induksi! alternator! dan motorsinkron. "emua perangkat ini didasarkan pada hukum induksielektromagnetik.

Ariangga %agas & '()0*0))+)(000*


4/41

9.) TEANAN /NDU-"/ PADA -UPA1AN

amar 9.)! kumparan mengelilingi2atau terhuung3 4u5. 6lu5 273mengganti sinusoidal pada frekuensi f!se8ara periodik men8apai pun8ak positifdan negatif 7ma5. 6lu5 terseutmenginduksi sinusoidal tegangan A di

kumparan! yang nilai efektifnya isadituliskan seagai erikut,

Dimana,

E , tegangan efektif yang diinduksi 2:3

f , frekuensi 4u5 2H;3N , #umlah putaran dalam kumparan

?@( 3

Nota "ari %r inting '()0*0))+)(00BC


5/41

1umus terseut erasal dari hukum 6araday

dimana merupakan la#u peruahan 4u5 dan e!tegangan induksi sesaat.

-emudian pada gamar 9.)! ketika 4u5 meningkatseiring aktu! la#u peruahan leih esardari nol dan tegangan ernilai positif. "ealiknya!ketika 4u5 erkurang seiring aktu! makakurang dari nol! dan tegangan men#adi negatif. Danpada saat 4u5 tidak meningkat maupun erkurang!

maka tegangannya adalah nol.

Nota "ari %r inting '()0*0))+)(00BC


6/41

9.( TEANAN TE1APAN 2E3 DANTEANAN /NDU-"/ 2E3

Dengan melihat gamar diatas terlihat aha kumparanN terhuung melintasi sumer tegangan A! maka -umparan mempunyai reaktansi 2Xm3! sedangkan

resistansi dari kumparan dapat diaaikan"ehingga arusnya /m F Eg' Gm

/m 2arus magnetisasi3 lagging 900dari Eg /nduksi tegangan E harus sama sumer tegangan

Arsyad "ila 1ahmana'()0*0))+)=0)+=


7/41

"umer A fluks sinusoidal harus ada untukmenghasilkan tegangan induksi pada N dari kumparan

I ma5 erJariasi seanding dengan EgI Penempatan inti esi dalam kumparan tidak akanmenguah fluks

Arus agnetisasi /m pada 4uks A

I saat ini adalah 90 K dan lagging dengan teganganI ika dengan suatu inti esi arus ini diperlukan untukmendorong 4uks A



8/41

MNTMH "MAL,



9/41

9.+ ELEENTA1 T1AN"6M1ATM1

Dengan mempertimangkan kumparan hampa udara maka, -umparan tereksitasi dengan arus dari sumer A 2Eg) "ehingga terdapat arus magnetisasi 2Im3 dan enghasilkan total

fluks

"euah kumparan kedua terletak dekat dengan kumparan pertama m1 2mutual 4uks3 saling terhuung antara kumparan satu dan

kedua! keduanya terkopel sehingga E( diinduksi. 6luks menghuungkan hanya kumparan pertama diseut 4uks

leakage 2f13! #ika 4uks ini er#auhan maka nilai m1 akan ke8il danakan mempengaruhi nilai dari total fluks .

Afan 1isena'()0*0))+)(00*B


10/41

Untuk meningkatkan kopling pada 4ukssehingga nilai E( men#adi leih esar makaletakan kedua 4uks erdekatan.-umparan pertama yang dekat dengan

sumer diseut kumparan primer

-umparan kedua yang dekat denganean diseut kumparan sekunder

-ominasi dari keduanya diseut dengantransformator

Afan 1isena'()0*0))+)(00*B


11/41

9.= PMLA1/TA" T1AN"6M1ATM1

Of)dan Om)dihasilkan oleh /m 2arus magnetisasi3!

akiatnya 4uks terseut sefasa. -edua 4uks ini akan men8apai nilai pun8ak pada

saat yang sama. "ehingga E(akan men8apai nilaipun8aknya pada saat yang sama dengan Eg.

Afan 1isena'()0*0))+)(00*B


12/41

isalkan pada saat keadaan pun8ak ! terminal primer )positif terhadap terminal primer ( dan terminal sekunder+ positif terhadap terminal sekunder =. Terminal ) dan +

dikatakan memiliki polaritas yang sama! yang ditun#ukkandengan menempatkan seuah titik disamping terminalsekunder +. Titik ini diseut tanda polaritas'polarity mark.

Tanda polaritas ini #uga dapat ditempatkan disampingterminal ( dan =

Afan 1isena'()0*0))+)(00*B


13/41

9.C TANDA PMLA1/TA" T1A6M

"euah trafo iasanya terletak di dalam adahlogam sehingga dapat diakses melalui terminalprimer dan sekunder dengan tanda polaritastiap sisi. Tetapi #ika penanda polaritas trafo

tidak terlihat! erikut merupakan aturan dalammenerapkan tanda polaritas pada trafo

Argianka " Putra '


14/41

Arus yang memasukiterminal dengan tandapositif! menghasilkanmmf dan 4u5 pada sisipositif. "ealiknya! arusyang keluar dari terimnaldengan tanda negatifmenghasilkan mmf dan

4u5 pada sisi negatif. "ehingga! arus yang

masuk dan keluar darisisi terminal ertandapolaritas pada trafo danmemiliki arah gaya yangsaling erlaanan

Argianka " Putra '


15/41

ika pada salah satuterminal yang sudah

ditandai polaritaseruah men#adipositif! makaterminal lainnya #ugamen#adi positif. Teoriini memantu kitauntuk mengetahuitegangan fasa padasisi sekunder trafo

dengan mengetahuitegangan fasa padasisi primer

Argianka " Putra '


16/41

9.* T1A6M /DEAL "AAT T/DA- D/%E%AN/

ika trafo ideal tidakdieani! maka antaralilitan primer dansekunder akan

terhuung oleh 4uksyang sama.

Phasor huungan saat trafoideal tidak dieani

Anang Permana'


17/41

Anang Permana'


18/41

MNTMH "MAL

"euah trafo ideal memiliki 90 lilitandi sisi primer! dan ((C0 lilitan di sisisekunder.

Terhuung dengan tegangan )(0 :!dan frekeuensi *0 H;.

%erapa Tegangan efektif di sisisekunder Q

%erapa Tegangan maksimum di sisisekunder Q

Anang Permana'


19/41

A&A%

:eR

:ma5 :eR.

:ma5 +000.

:ma5 =(=( :

Anang Permana'


20/41

9. PE1%AND/NAN A1U" T1AN"6M1A"//DEAL %E%AN -E/L

%esarnya arus /(dapat dinyatakan dengan ,

Alip ahmud '()0*0))+)(00+


21/41

APAKAHBESARE

2BERU

BAHKETIKA

DIBERIK

AN

BEBANKE

CIL

???

Alip ahmud '()0*0))+)(00+


22/41

TE1DAPAT DUA PENELA"AN ENENA/PE1TANAAN TE1"E%UT

). Pada transformer ideal! lilitan primer 2N)3dan lilitan skunder 2N(3 dihuungkandengan utual 6lu5 2m3 dan tidak ada4u5 lain yang mempengaruhinya. Dengankata lain seuah transformer ideal tidakmemiliki 4u5 o8or 2leakage 4u53.

Mleh karenanya perandingan teganganpada transformer pada saat dierikanean 2under load3 sama dengantegangan pada saat tidak dierikanean.

Alip ahmud '()0*0))+)(00+


23/41

(. ika supply tegangan 2Eg3 memiliki esaranyang tetap! kemudian tegangan induksi pada

lilitan primer 2E13 #uga ernilai tetap. aka nilaiutual 6lu5 2m3 #uga akan tetap! egitu pulahalnya dengan lilitan sekunder 2E23 #uga akanernilai sama dengan supply tegangan 2Eg3

dan lilitan primer 2E13 karena pengaruh dariutual 6lu5 2m3 antara kedua lilitan.

adi nilai tegangan lilitan sekunder 2E23 akanernilai tetap aik dieri atau tidak dierikantegangan.

Alip ahmud '()0*0))+)(00+


24/41

ANETMMT/:E 6M1E

aya magnetomotiJe dihasilkan oleh lilitan primer dan

sekunder. Pertama arus I2mengahasilkan 6 erupa N2I2.Apaila 6 yang dihasilkan oleh I2 ereaksi makan akanmenyeakan peruahan yang esar pada utual 6lu5 2m3.Tetapi kita hanya melihat aha utual 6lu5 2m3 tidakeruah pada ean ke8il. -ita dapat erkesimpulan aha

utual 6lu5 2m3 hanya dapat ernilai konstan #ika agianprimer menghasilkan 6 yang dapat mengimangi 6dari N2I2 se8ara seketika. adi arus primr I1akan mengalir

Untuk mendapatkan hal terseut penamahan sertapengurangan arus I1 dan I2harus dalam aktu yang sama

Alip ahmud '()0*0))+)(00+


25/41

%erdasarkan pen#elasan S pen#elasan diatasmaka kita dapat menggamarkan diagram phasor

dari seuah trransformer dengan ean ke8il.Diasumsikan seuah ean resistiJe S indu8tiJe!

arus I2 ersifat laging terhadap E2 dengan esarsudut . utual 6lu5 2m3 ersifat laging terhadap

Eg! tetapi tidak terdapat arus megnetik Im yangdihasilkan karena tranformer yang diahas adalahtransformer ideal. Dan akhirnya arus primer danskunder erada pada satu phase. aka didapat

Alip ahmud '()0*0))+)(00+


26/41

MNTMH PE1H/TUNAN T1A6M/DEAL

). Trafo ideal dengan 90 lilitan pada sisiprimer dan ((C0 lilitan pada sisi sekunderyang terhuunga dengan sumer (00 :! C0H;. %ean pada sisi sekunder dengan arus

(A dan poer fa8tor B0 lagging.a. %erapa nilai efektif arus primerQ

. %erapa nilai arus instantaneous pada sisiprimer saat nilai arus pada sisi

sekundernya )00mAQ8. %erapa nilai 4u5 pun8ak akiat putaran

pada sisi sekunderQ

d. amar diagram fasornya

Adhitya 6au;an Hidayat '()0*0))+)(00*(


27/41

a. 1asio putaran ,1asio arus (C dan karena sisi primer memiliki

lilitan leih rendah. Arus primernya (C5 leihtinggi dari arus sekunder. "ehingga ,

Dengan alasan diatas maka dapat kita hitungnilai arusnya dengan rumus perandinganyaitu ,



28/41

. Dengan nilai arus instaneous pada sisi primerselalu (C5 dari sisi sekunder. "ehingga saat /(F

)00 mA. nilai /) F

8. Pada trafo ideal! ikatan 4u5 sekunder samadengan ikatan 4u5 sisi primer. Nilai pun8ak 4u5pada sisi sekunder adalah



29/41

d. Untuk menggamar diagram fasornya. Tegangan sekundernyaadalah

E( terdapat pada fasa yang sama dengan E) yang diketahui darilamang polaritasnya. Untuk alasan yang sama /) satu fasadengan /(. "udut fasa antara E( dan /( adalah

"udut fasa antara E) dan /) #uga +*!9. 6lu5 ersama 2lagging3adalah 90o.



30/41

9.B "/%ML /1U/T T1A6M/DEAL

"eno udho P 1itonga '()0*0))))(00)C


31/41

ika kita asumsikan ! maka ,

dan



32/41

9.9 1A"/M /PEDAN"/

&alaupun pada umumnya trafo digunakan untukmeruah tegangan dan arus! trafo #uga memilikikemampuan untuk meruah impedansi. "epertipada gamar erikut ,

amar 9.)( 2a3 Peruahan impedansi dengan trafo

23 /mpedansi dari sumer



33/41

"elama sumer terhuung! impedansi diantara sisi primerdinyatakan seagai ,

Di lain sisi yaitu sisi sekunder! impedansi V dinyatakanseagai ,

Huungan keduanya adalah ,

aka!



34/41

ontoh , "euah trafo dengan rasio ),C!memiliki resistor )000 W pada sisi sekunder.aka resistansi pada sisi primernya adalah ,



35/41

9.)0 PE1E"E1AN /PEDAN"/ DA1/ %EL/TAN"E-UNDE1 -E P1/E1 DAN "E%AL/-NA

Dalam penggeseran impedansi pada rangkaian diatas!kongurasi rangkaian tetap sama! hanya sa#a nilai daritiap V yang digeser di kalikan dengan a2.


36/41

LAN-AH$LAN-AH ENE"E1 /PEDAN"/PADA "UATU 1AN-A/AN


37/41

ika semua impedansidigeser pada sisi

elitan primer!transformasi idealnantinya akanerakhir di sisi kanan

rangkaian! padakasus ini agiansekunder daritransformator adalahopen 8ir8uit. aka

arus yang ada padasisi sekunder adalahsama dengan 0.


38/41

Terdapat peredaan pada rangkaian seelum impedansinya di

geser dan sesudah di geser! yaitu adanya pengali dengansimol a.

Dapat kita perhatikan aha tegangan pada sisi sekundermen#adi aE ketika komponen 2/mpedansi3 di geser ke sisiprimer. "ama halnya dengan tegangan! arus I pada tiapkomponen di sisi sekunder men#adi I/a ketika komponenergeser pada sisi primer.


39/41

Pada umumnya! ketika seuah impedansi di pindah pada sisidimana tegangan transformator leih tinggi ! tegangan padaimpedansi yang di geser #uga akan leih tinggi! egitu pula

sealiknya.


40/41

ontoh soal dan penyelesaiannya.


41/41

TE1/A-A"/H

9. Transformator Ideal

Documents

Transcript of 9. Transformator Ideal