Dokumen tersebut merangkum serangkaian percobaan dasar transformator satu fasa, meliputi percobaan beban nol, hubung singkat, dan berbeban. Percobaan-percobaan tersebut bertujuan untuk mempelajari karakteristik operasi dan parameter transformator, seperti tegangan hubung singkat, efisiensi, dan pengaturan tegangan.

1. PRAKTIKUM DASAR KONVERSI ENERGI LISTRIK
PERCOBAAN TL.6
TRANSFORMATOR SATU FASA
6.1. PRINSIP DASAR
Transformator adalah suatu alat elektro magnetis yang mengubah tegangan bolak-balik
menjadi tegangan bolak-balik lain dengan suatu perbandingan transformasi tertentu untuk frekuensi
yang sama dan bekerja berdasarkan induksi. Kontruksi dasarnya terdiri dari kumparan primer dan
sekunder yang dililitkan pada inti besi dan terhubung secara elektromagnetis. Bila kumparan primer
diberi tegangan bolak-balik, maka timbul fluksi yang mengalir pada inti besi dan menginduksikan
tegangan pada kumparan sekunder.
N E1 = - N1 ( dΦ / dt )
E1 N E2 E2 = - N2 ( dΦ / dt )
1 2
E1/E2 = N1/N2 = k
Gambar 6.1
Dengan : N1 = Jumlah lilitan sisi primer.
N2 = Jumlah lilitan sisi sekunder.
K = Perbandingan transfomasi trafo daya.
6.2. ALAT-ALAT YANG DIGUNAKAN
1 Trafo yang di uji (T1)
1 Trafo Geser (TG) Slide Regulator (T2)
2 Watt Meter (W1, W2)
2 Volt Meter AC (V1, V2)
2 Amper Meter (A1, A2)
1 Cos ф Meter

2. 3 Saklar (S1, S2, S3)
1 Beban (ZL)
1 A – V – 0 Meter (V1)
6.3 PERCOBAAN – PERCOBAAN
A. PERCOBAAN BEBAN NOL
A.1. TUJUAN
1. Untuk memperoleh karakteristik arus beban nol sebagai fungsi tegangan
primer.
I0 = I0 (V1)
2.Untuk memperoleh karakteristik daya beban nol sebagai fungsi tegangan primer.
P0 = P0 (V1)
3. Untuk memperoleh rugi – rugi besi.
A.2. TEORI
Bila sisi primer trafo diberi tegangan sebesar nilai nominalnya (V1), sedangkan
sekunder terbuka maka amperemeter menunjukan daya pada beban nol (P0), arus beban nol
hanya mencapai 1 – 3 % Arus nominal dan P0 merupakan jumlah rugi – rugi besi Pb dengan
rugi – rugi tembaga Pt.
P0 = Pb + I02 R1 (3)
V1
Φ
Ira R a X d Idr
Ia
Ior
Gambar 6.2

3. I02R1 bernilai antara 0,25 – 2% rugi tembaga pada beban nominal, dengan demikian rugi
tembaga pada beban nol dapat diabaikan terhadap rugi besi.
P0 = Pb (5)
I0 akan tertinggal phasanya terhadap tegangan primer V1 dan dapat diuraikan atas komponen
I0a yang menyebabkan rugi besi dan I0r yang menimbulkan fluksi utama.
Dari diagram vector didapat hubungan sebagai berikut :
P0 = V1 I0 Cos ф
I0a = I0 Cos ф I0r = i0 sin ф 0
R0 = P0 / I0a2 X = V1 / I0r
Dari hubungan tersebut dapat digambarkan diagram phasornya :
A W
V1 V V
Gambar 6.3
A.3. RANGKAIAN PERCOBAAN
Lihat gambar 6.4.
A.4. JALAN PERCOBAAN
1.Susunlah rangkaian percobaan seperti pada gambar 6.4 dan perhatikan rating trafo T 1
pada primer dan sekunder (tegangan, arus dan daya KVA).
2.Atur trafo geser T2 pada posisi minimum, kemudian masukan S1 dan S2..
3.Atur tegangan pimer melalui T2, mulai 0 – 110% tegangan nominal secara bertahap.
4. Catat : I0 (A1)
B. PERCOBAAN HUBUNG SINGKAT

4. B.1. TUJUAN
1.Untuk memperoleh karakteristik arus hubung singkat sebagai fungsi
tegangan primer : I hs = I hs ( V l ).
2.Untuk memperoleh karakteristik rugi tembaga total sebagai fungsi
tegangan primer : Pr = Pt ( V 1 )
3.Untuk memperoleh prosen (%) tegangan hubungan singkat, (%)
impendansi
B.2. TEORI
Kumparan sekunder dihubung singkat, arusnya diukur oleh amperemeter A 2.
Kumparan primer diberi tegangan dan frekuensi yang tetap. Tegangan primer diatur
sedemikian sehingga arus sekunder mencapai nominal. Tegangan primer Illl dinamakan
tegangan hubung singkat yang dinyatakan dalam prosen (%).
%Vh s = VV shn× 1 0 %
0
Karena sisi sekunder dihubung singkat, maka Ro » R2 dan Xo » X2 sehingga lo <<
12, dengan demikian Io dapat diabaikan.
Maka didapat hubungan :
P h s =I 1 ² R+ Pb
Phs = P t + Pb .
Karena rugi besi sebanding dengan V1 dan pada hubung singkat. Sinyal kecil maka rugi
besi dapat diabaikan sehingga , P h s = P t . Dengan demikian wattmeter W1 akan
menunjukan rugi - rugi tembaga trafo pada beban nominal seluruhnya. Maka didapat
hubungan :
X1/X1 = R1/R1 k = N1/N2
R2 = K² . R2 X2 = k² . X2
R = R1 +R2 X = X1 + X 2
Z² = R² - X² Vhs = I1 . Z
Dengan mengukur nilai R1 dan R2 maka parameter trafo yaitu R1, R2, X1 dan X2 dapat
ditentukan.
B.3. RANGKAIAN PERCOBAAN
Lihat gambar 6.7.

5. B.4. JALAN PERCOBAAN
1.Susunlah rangkaian percobaan seperti pada gambar 6.7. atur T2 minimum masukkan
saklar S1 dan S2.
2.Atur S2 sampai arus primer A1 mencapai 12% I1 nominal (hitung dari data trafo 1,2 ×
Ip).
* Dalam percobaan ini diperlukan tegangan primer yang kecil, untuk memperoleh
arus sekunder nominal.
3.Catat : VIP, P1 (W1), I2 (A2) setiap nilai I1(A2).
4.Setelah arus sekunder nominal A2 didapat, turunkan T2 sampai A2 = 0, buka saklar S2
kemudian saklar S1.
5.Percobaan selesai.
B.5. PENGAMATAN
Lihat tabel pengamatan
B.6. TUGAS
1.Gambarkan karakteristik I2 = I2 (V2) dan P1 (V1).
2.Hitunglah % Vhs.
3.Hitunglah effisiensi trafo pada beban nominal dengan nilai Cos = 0,8 (periksa data
trafo).
C. PERCOBAAN BERBEBAN
C.1. TUJUAN
1.Menentukan pengaturan tegangan trafo dengan beban resistif
2.Menentukan efisiensi trafo dengan beban resistif.
C.2. TEORI
Pada sisi sekunder dipasang beban dan pada sisi primer diberikan tegangan tetap V
Volt. Dengan adanya beban sisi sekunder maka akan mengalir arus pada kedua
kumparan.
Dari gambar 6.8 didapat persamaan – persamaan :
V2 = E2 – I1 (R2 + j.X2) E1 = k . E2
V1 = E1 + I1 (R1 + j.X1)
I1 = I0 + I1 I1 = I 2 / k

6. Jelaslah bahwa arus primer merupakan arus beban. Perubahan beban mulai nol sampai
beban nominal dibanding dengan tegangan sekunder beban nol pada tegangan primer
tetap, dinamakan pengaturan tegangan.
V02 − V2
= V02
× 100%
V1 .k − V2
Prosen pengaturan tegangan = V1 / k
× 100%
= P2 / P1 × 100%
P1 dan P2 adalah masing – masing daya input dan output.
C.3. RANGKAIAN PERCOBAAN
Lihat gambar 6.9
C.4. JALAN PERCOBAAN
1.Susunlah rangkaian percobaan seperti gambar 6.9 T2 pada posisi minimum dan ZL
maksimum. Masukan saklar S2 dan S1.
2.Atur T2 sampai tegangan primer V1 = 85 % Vb dan jaga tetap.
3.Masukan S3 dan turunkan beban ZL secara bertahap sehingga I2 (A2) akan naik.
4.Catat A1, W1, V1, W2, untuk setiap nilai A2 (sampai mencapai arus I2 yang ditentukan
oleh asisten).
5.Kembalikan ZL pada posisi maksimum, ulangi percobaan untuk tegagan primer 100%
dan 115% Vp.
6.Turunkan T2, untuk buat Rb maksimum, Buka saklar berturut-turut mulai saklar S3,
saklar S2, kemudian S1.
7.Percobaan selesai.
C.5. PENGAMATAN
Lihat tabel pengamatan
6.4. HASIL PERCOBAAN

7. A. PERCOBAAN BEBAN NOL “TRANSFORMATOR SATU FASA”
Io (A) Po (W) V1 (V) V2 (V)
0,17 3 50 12
0,23 8 100 24
0,28 17 150 36
0,36 29 200 48
0,44 35 220 54
B. HUBUNG SINGKAT “TRANSFORMATOR SATU FASA”
V1 (V) P1 (W) I2 (A) V2 (V)
12 10 1,2 0,05
11 8 1,5 0,04
10 6 1 0,04
9 6 0,8 0,05
8 5 0,7 0,03
C PERCOBAAN BERBEBAN “TRANSFORMATOR SATU FASA”
BEBAN RESISTIF ( R ) WATT
I2
I1 P1 Faktor V1 V2 P2
(A1 – W1 – Daya
(A2-
Am ) Watt ( cos φ ) (Volt) (Volt) (W2-Watt)
Amp)
2,6 495 0,99 190 42 10 400
2,4 410 0,99 165 37 9 325
2,1 280 0,99 134 29 8 225
1,8 190 0,99 108 23 7 150
1,55 120 0,99 85 18 6 100
BEBAN INDUKTIF (L) COS φ
0.2 6 0.97 50 12 0.05 0.9
0.26 20 0.97 100 14 0.09 0.9
0.33 40 0.96 150 37 0.12 0.9
0.46 70 0.88 200 50 0.23 0.9
0.57 84 0.78 220 55 0.32 0.9