Penjelasan Rugi-Rugi Transformator (Lengkap dan Detail)

Setelah membaca dan memahami artikel prinsip kerja transformator, hal terbaik yang dapat dipelajari sebagai runtutan dalam memahami mendalam keseluruhan teori transformator adalah memahami rugi-rugi transformator.

Rugi-rugi transformator berguna dalam menentukan konstanta transformator (trafo), yang dilakukan melalui:

1. Tes Hubungan Terbuka (Open Circuit Test).
2. Tes Hubung Singkat (Short Circuit Test).

Tes Hubungan Terbuka

Tes Hubungan Terbuka (Open Circuit Test)

Tes hubungan terbuka dilakukan dengan tujuan mencari rugi-rugi besi atau rugi-rugi inti pada transformator/trafo.

Langkah-langkah dalam melakukan tes hubungan terbuka adalah sebagai berikut:

1. Buat rangkaian transformator seperti pada gambar dibawah (gambar: tes hubungan terbuka), bagian tegangan tinggi TT terbuka, alat-alat ukur dipasang pada bagian tegangan rendah.

2. Ukur daya (P), tegangan primer (U1), arus primer tanpa beban (Io).

3. Daya (P) yang terukur adalah rugi-rugi besi dari transformator.

Pada tes hubungan terbuka, berlaku:

W = U1 . Io . cos φo = Io² . Ro

Zo = U1/Io

Ro = U1/Ihe

Xo = U1/Im

Dimana:

Ihe = Io . cos φo , harga arus yang membentuk rugi-rugi besi dalam pembentukan magnet.

Im = Io . sin φo , harga arus efektif dalam pembentukan magnet

Seperti terlihat dalam diagram vektor dibawah.

Pada tes hubungan terbuka, arus kecil sekali, maka Pcu dapat  diabaikan.

Tes Hubung Singkat (Short Circuit Test)

Dalam melakukan test hubung singkat, arus sekunder harus kecil dengan cara tegangan sekunder transformator harus dibuat kecil, yaitu dengan cara menggunakan tegangan primer U1 yang kecil juga (menggunakan tegangan primer U1 sekitar 5-10% dari tegangan kerja transformator).

Walaupun tes ini dapat dilakukan pada transformator/trafo step up atau step down, namun lebih disarankan untuk transformator step down saja.

Langkah-langkah tes hubung singkat:
1. Buat rangkaian transformator seperti gambar dibawah (gambar: tes hubung singkat).
2. Bagian primer diberi tegangan U1 yang kecil.
3. Bagian sekunder dihubung singkat.

Dalam tes hubung singkat, bagian sekunder transformator/trafo dihubung singkat sehingga Z = 0,

akibatnya arus sekunder I2 jauh lebih besar dibandingkan dengan Io. Oleh karena U2 kecil, akibatnya U1 kecil yang berarti fluks magnet Φb dan kerapatan fluks (B) juga kecil. Menurut rumus empiris STEINMETZ,

Ph = P . (Bmax^1.6) . f

dan

Pe = Q . B² . f²

dengan,

P dan Q adalah konstanta, dan f = frekuensi.

Karena B sangat kecil, maka Rugi histerisis Ph dan rugi arus edy (edy current) Pe kecil sekali dan dapat diabaikan. oleh karena itu, tes hubung singkat dapat dipakai untuk mencari rugi-rugi tembaga.

R'ek2 = Psc/(Isc²)

Z'ek2 = Esc/Isc

X'ek2 = √(Z'ek2² - R'ek2²)

Sekian penjelasan rugi-rugi transformator, penjelasan lebih lanjut, baca: Rangkaian Pengganti Transformator. Semoga bermanfaat.

Pelajari juga: prinsip kerja transformator

loading...