Percobaan Polaritas Transformator
1. Tujuan percobaan Setelah melakukan percobaan ini, diharapkan praktikan mampu : 1) Menjelaskan polaritas transformator. 2) Melakukan dua cara / metode untuk mengetahui polaritas transformator. 3) Menjelaskan fungsi polaritas transformator. 2. Teori dasar Masing – masing ujung primer dari suatu transformator satu fasa polaritasnya selalu bergantian pada waktu bekerja karena merupakan tegangan AC. Hal yang sama juga terjadi pada kumparan sekunder. Polaritas perlu diketahui untuk membuat sambungan-sambungan pada transformator. Polaritas pada transformator ditentukan oleh arah lilitannya. Untuk menentukan polaritas transformator (arah lilitan) bisa kita peroleh dari tes polaritas. Ujung kumparan tegangan tinggi disambung dengan ujung kumparan tegangan rendah yang dengan ujung kumparan tegangan rendah yang terdekat, ujung yang lain kita pasangkan Voltmeter (V1). Ujung – ujung kumparan tegangan tinggi di hubungkan dengan sumber dan dipasang Voltmeter (V).Pada pengukuran diatas bila V1 > V kedua GGL induksi saling menjumlahkan dan dikatakan ADDITIVE POLARITY, sedangkan apabila V1 < V GGL induksi pada kedua lilitan ada hubungan pengurangan dandikatakan
SUSTRACTIVE
POLARITY.
Menurut
ASA
(theamericanstandartassociation) pada tegangan tinggi ujung – ujungnya diberi tanda H1, H2, H3, dst. Dan H1 terletak disebelah kiri pembaca (apabila mengahadap dari sisi tegangan rendah)
.
Pada kumparan tegangan rendah ujung – ujungnya diberi nama X1, X2, X3, dst. Letak X1 berdekatan dengan h1 untuk substractivepolarity atau arah menyudut dari H1 additivepolarity. 3. Peralatan yang digunakan 1.
Regulator tegangan (0 – 220 V)
1 buah
2.
Transformator 1 fasa 50 VA, 220/48 V
2 buah
3.
Multimeter elavi 15N
2 buah
4.
Kabel penghubung
15 buah
4. Gambar rangkaian 48 V
220 V
+
Vs
V V1
V V2
Gambar Rangkaian Gambar penentuan sisi tegangan dan tegangan rendah
48 V
220 V
+
Vs
V
V
V1 V
Gambar Metode Polaritas Trafo Vs= 220 V
220 V 48 V
0
220V
0
0 220 V 0
V2
5. Langkah kerja 1) Menentukan sisi tegangan tinggi dan rendah. Peralatan dirangkai sesuai gambar 4.1, pada V1 dimasukkan tegangan sebesar 220 volt kemudian diukur besarnya tegangan V2 2) Metode I menentukan polaritas transformator. Peralatan dirangkai sesuai gambar 4.2. Pada kumparan tegangan tinggi dimasukkan tegangan pada Vtt sebesar 220 volt. Kemudian ukur tegangan di V. 3) Metode II menentukan polaritas transformator. Peralatan dirangkai sesuai gambar 4.3,transformator 1 yang berfungsi sebagai referensi dan sudah diketahui polaritasnya dirangkai paralel dengan transformator II (transformator yang akan diuji). Pada sisi Vs dimasukkan tegangan sinusoida. Kemudian diukur besarnya penunjukkan pada voltmeter.
6. Langkah keselamatan kerja Dalam percobaan ini ada beberapa hal yang harus diperhatikan menyangkut keselamatan kerja dalam melaksanakan praktikum antara lain sebagai berikut : 1. Sebelum dilaksanakan praktikum. Laksanakan pengecekan harga-harga nominal yang tertera pada transformator untuk mencegah adanya kerusakan pada transformator. 2. Tegangan supply seharusnya disesuaikan dengan harga tegangan nominal setiap transformator yang digunakan.
7. Tugas dan Pertanyaan 1. Jelaskan bagaimanakah timbulnya polaritas suatu belitan transformator dan apakah yang terjadi jika terjadi kesalahan dalam penentuan polaritas belitan ?
2. Jelaskan pebedaan antara beberapa macam cara penentuan polaritas transformator ? Jawaban. 1. Polaritas pada satu transformator timbul secara bergantian pada waktu bekerja yaitu pada saat diberi tegangan AC dan diperlukan untuk menyambungkan trafo pada saat menaikkan tegangan maupun menaikan daya trafo. Kesalahan menentukan polaritas transformator akan mengakibatkan terjadinya hubung singkat )Short circuit) atau tidak seimbangnya tegangan dan arus pada trafo. 2. Perbedaan cara penentuan polaritas transformator Metode 1 Penentuan Polaritas a. Polaritas Additive Yaitu suatu cara untuk menentukan polaritas pada transformator dengan cara mengukur tegangan yang terhubung antara salah satu ujung dari masing-masing sisi trafo dan melihat apabila tegangan V yang terhubung melebihi dari tegangan sumber maka itulah yang disebut polaritas additive. Arus Primer (Ip) tidak sefasa dengan Arus Sekunder (Is). b. Polaritas Substractive Yaitu suatu cara untuk menentukan polaritas pada transformator dengan cara mengukur tegangan yang terhubung antara salah satu ujung dari masing-masing sisi trafo dan melihat apabila tegangan V yang terhubung kurang dari tegangan sumber maka itulah yang disebut polaritas Substractive. Arus Primer (Ip) sefasa dengan Arus Sekunder (Is). Metode II Penentuan Polaritas Menggunakan Transformator Referensi Yaitu cara untuk menentukan polaritas suatu transformator dengan bantuan transformator lain yang telah diketahui polaritasnya. Kedua
transformator dirangkai paralel, lalu dihubungkan salah satu ujung dari sisi sekunder
kedua transformator. Kemudian ujung yang lain di ukur
tegangannya dan melihat apabila tegangan yang terukur sebesar 0V maka polaritas kedua transformator telah sama.
8. Hasil Percobaan 1) Tabel Percobaan Tabel 1. Pengukuran sisi tegangan tinggi dan tegangan rendah
V AC
V1
V2
220 Volt
220 Volt
50 Volt
Tabel 2. Polaritas Additive
V AC
V1
V2
V3
220 Volt
220 Volt
48 Volt
260 Volt
Polaritas Substractive
V AC
V1
V2
V3
220 Volt
220 Volt
48 Volt
170 Volt
Tabel 3. Transformator Referensi
V AC
V
Keterangan
200 Volt
Polaritas Berbeda
0 Volt
Polaritas Sama
220 Volt
2) Perhitungan dan Analisa 1. Polaritas Additive V1 = 220 V V2 = 48 V V3 = V1 + V2 = 220 v + 48 v = 268 Volt ≈ 260 Volt 2. Polaritas Substractive V1 = 220 V V2 = 48 V V3 = V1 – V2 = 220 v – 48 v = 176 Volt ≈ 170 Volt Pada polaritas additive didapatkan tegangan V3 sebesar 268 Volt dikarenakan terjadinya penambahan polaritas transformator antara tegangan V1 dengan tegangan V2 sehingga diketahui arah arus pada transformator tidak sefasa. Pada polaritas substractive didapatkan tegangan V3 sebesar 176 Volt dikarenakan terjadinya pengurangan polaritas transformator antara tegangan V1 dengan tegangan V2 sehingga diketahui arah arus pada transformator adalah sefasa
9. Pembahasan 1. Penentuan Sisi Tegangan Tinggi dan Tegangan Rendah Dalam menentukan sisi tegangan tinggi dan tegangan rendah pada suatu transformator, dilakukan dengan memberi tegangan sumber pada salah satu sisi dari transformator. Dalam percobaan ini didapat sisi tegangan tinggi nya dengan tegangan sumber yang telah ditentukan sedemikian rupa agar praktikan aman dalam melakukan percobaan sebesar 220 volt dan sisi tegangan rendah nya sebesar 50 volt.
2. Penentuan Polaritas Transformator Metode 1 Dalam metode 1 ini terdapat dua cara penentuan polaritas yaitu polaritas penjumlahan (additive) dan polaritas pengurangan (substractive).Pada percobaan penentuan polaritas transformator dengan V1 sebesar 220 volt dan V2 sebesar 48 volt dilakukan dengan menghubungkan salah satu sisi primer dengan salah satu sisi sekunder. Dan mengukur tegangan V3 pada salah satu lainnya dari sisi primer dan sekunder. Untuk polaritas additive didapat V3 sebesar 260 volt , hal ini disebabkan terjadinya penambahan polaritas transformer dengan arah arus yang tidak sefasa. Sedangkan untuk polaritas substractive didapat V3 sebesar 170 V, hal ini disebabkan terjadinya pengurangan polaritas transformator dengan arah arus sefasa.
3. Penentuan Polaritas Transformator Metode 2 Dalam metode ini digunakan dua buah transformator. 1 trafo sebagai referensi atau sudah diketahui polaritasnya dan satunya lagi adalah trafo yang akan di cari tahu polaritasnya.Pada percobaan ini, salah satu ujung dari sisi sekunder kedua trafo dihubungkan dan ujungnya lagi diukur tegangan V3. Kedua trafo dimasukkan tegangan sumber yang telah diatur sebesar 220 V. Apabila V3 yang terukur menunjukkan angka di atas nol, maka polaritas kedua trafo belum sama dan apabila V3 sebesar 0 V, maka polaritas telaah sama.
10. Kesimpulan Melalui percobaan yang telah dilakukan, maka apa disimpulkan bahwa : 1. Jika terjadi penambahan tegangan (additive) maka polaritas ujung salah satu sisi trafo dengan ujung salah satu sisi lainnya berseberangan atau tidak sefasa. 2. Jika terjadi pengurangan regangan (substractive) maka polaritas ujung salah satu sisi lainnya spa dan sefasa. 3. Penentuan polaritas ditentukan untuk menggabungkan transformator secara seri (memperbesar tegangan) dan paralel (memperbesar daya).